早泥盆世英語怎麼說及英語單詞
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2. 中晚泥盆世西大溝組合
(一)地質特徵
沿祁漫塔格山脈主脊北西向帶狀展布,區內主體分布於東部雙石峽-西大溝一帶,呈岩基狀產出,出露面積大於100km2,中西段小盆地、灘北雪峰一帶呈岩株狀產出。岩體侵入於灘間山群,侵入界線清楚,界面鋸齒狀、波狀彎曲不平,總體外傾,傾角10°~70°不等,接觸面具1~3cm寬的暗色冷凝邊。圍岩包體大多分布於內接觸帶,為不規則狀、稜角狀,最大直徑20m,一般5~200cm,局部地段圍岩以殘留體形式產出,面積0.5~1.5km2不等;外接觸帶圍岩具明顯硅化、角岩化蝕變,蝕變帶寬窄不一,最寬300m,一般2~50m,圍岩裂隙中見侵入體相關岩脈(枝)呈不規則狀穿插;局部接觸帶岩石混染明顯。侵入於早志留世灘北雪峰組合、早泥盆世蓮花石組合。岩體中未見暗色閃長質包體。
(二)岩石組合及岩性特徵
1.中細粒花崗閃長岩
淺灰黃色,塊狀,較緻密,堅硬。滴稀鹽酸局部起泡,岩石具中細粒花崗結構。主要礦物為斜長石(47%~53%)、鉀長石(10%~18%)、石英(20%~30%),次要礦物為黑雲母(7%~10%),部分薄片中含白雲母(0~2%)。
1)長石:主要有斜長石和鉀長石(主要為微斜長石),長石多呈粒狀、板狀及他形粒狀。粒徑多<4mm,分布廣泛,均勻,多發生絹雲母化、方解石化、黏土化等蝕變。
2)石英:多呈他形粒狀,粒度多<1.5mm,分布廣泛,均勻。
3)黑雲母:多呈片狀、鱗片狀及其集合體,粒徑多<2mm,分布較廣泛。
4)白雲母:均勻分布於岩石中。
5)不透明礦物:多呈他形粒狀及其集合體,粒徑多 <0.3mm,分布不均,偶見磷灰石。
2.斑狀二長花崗岩
淺灰綠色、肉紅色,塊狀,較緻密,堅硬。滴稀鹽酸局部起泡,岩石具似斑狀結構。斑晶約佔25%~30%,主要為鉀長石斑晶,粒度較大,最大可見10mm×22mm,分布不均勻,多呈板狀,部分發生黏土化蝕變。基質主要由石英(24%~30%)、斜長石(22%~32%)、鉀長石(2%~39%)及部分黑雲母(0~5%)組成。
1)石英:多呈他形粒狀,粒度<5mm,分布廣泛,均勻。
2)長石:主要由斜長石和部分鉀長石組成,多呈板狀、柱狀及他形粒狀,粒度多<5mm,分布較廣泛,多發生絹雲母化、黏土化蝕變。
3)黑雲母:多呈片狀、鱗片狀,分布不均勻。
個別薄片中含有白雲母,含量約2%,均勻分布於岩石中,為原生白雲母。另有少量不透明礦物,偶見磷灰石,局部可見後期生成的方解石。
3.中粗粒二長花崗岩
肉紅色,塊狀,較緻密,堅硬,滴稀鹽酸局部起泡。岩石具中粗粒花崗結構,主要礦物為斜長石(18%~55%,An=10~31),鉀長石(10%~54%),石英(22%~38%),次要礦物為黑雲母(2%~7%)。
1)長石:主要由鉀長石和斜長石組成。多呈板狀、柱狀及他形粒狀,粒度多為2~10mm,分布廣泛,均勻,部分長石發生黏土化、絹雲母化等蝕變。
2)石英:多呈他形粒狀,粒度大小不一,多<5mm,分布廣泛。
3)黑雲母:多呈片狀、鱗片狀,粒徑多<3mm,分布不均,部分黑雲母發生綠泥石化蝕變。
另外可見少量不透明礦物,偶見磷灰石,可見少量後期生成的方解石。
4.(斑狀)正長花崗岩
岩石呈肉紅色,中細粒花崗結構,似斑狀結構,基質中細粒花崗結構,塊狀構造。岩石中似斑晶以鉀長石為主,少量斜長石,似斑晶分布不甚均勻,局部地段似斑晶含量小於5%,一般在20%~30%之間,似斑晶大小大多在0.5~4cm之間,最大在6~7cm之間。基質粒徑在2~5mm之間,成分為鉀長石(40%)、斜長石(10%)、石英(25%)、黑雲母(5%)。
斜長石多為半自形板狀,部分顆粒邊緣不平整,甚至被交代呈不規則狀。鉀長石自形程度較差。石英均為他形粒狀,多集結成團狀、不規則集合體。黑雲母僅留其片狀假象,被綠泥石、絹-白雲母等替代,並析出生成白鈦石等。副礦物見微量磷灰石、氧化鐵質物。
(三)時代討論
採用單顆粒鋯石LA-ICP-MS U-Pb法開展測年工作,樣品由天津地質礦產研究所測試,測試方法、流程及技術參數同前。
1.6 PM102 JD5-1
樣品采自西大溝南側,選取岩性為肉紅色粗粒正長花崗岩,測試成果列於表4-11、圖4-29,13號鋯石測點206Pb/238U表面年齡為683±14Ma,其餘14顆鋯石206Pb/238U表面年齡在380~410Ma之間,加權平均值388.9±3.7Ma,由此確定正長花崗岩成岩年齡為388.9±3.7 Ma。
圖4-29 正長花崗岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖(6PM102JD5-1)
2.IIJD(UPb)1144
樣品采自雙石峽南側,岩性為花崗閃長岩,測試成果列於表4-12、圖4-30,1~4,6~16號點206Pb/238U表面年齡加權平均值為373±4Ma,5號點測試異常,刪除,可以確定花崗閃長岩成岩年齡為373±4 Ma。
圖4-30 花崗閃長岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖(ⅡJD(UPb)1144)
3.IJD(U-Pb)1001-1
樣品采自雙石峽西側石拐子南,岩性為細粒黑雲母花崗閃長岩,測試成果列於表413,圖4-31。15號測點206Pb/238U 表面年齡為1390Ma,其餘1~14號,16~25號點206 Pb/238U表面年齡為390~404Ma,加權平均值為394.4±1.8Ma。可以確定花崗閃長岩成岩年齡為394.4±1.8 Ma。
從上述測年資料看,西大溝組合形成時代在373~394.4 Ma。
表4-11 中晚泥盆世西大溝組合正長花崗岩同位素測年結果
註:表中所列誤差均為lσ誤差;l~12,14,15號點206Pb/238U表面年齡加權平均值388.9±3.7Ma;樣品號為6PMl02JD5-1。
表4-12 花崗閃長岩同位素測年結果
註:表中所列誤差均為lσ誤差;l~4,6~16號點206Pb/238U表面年齡加權平均值373±4 Ma,5號點測試異常,刪除;樣品號為6JDll44。
表4-13 花崗閃長岩同位素測年結果
註:表中所列誤差均為lσ誤差;l~14,16~25號點206Pb/238U表面年齡加權平均值394.4±1.8Ma。
圖4-31 花崗閃長岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖ⅠJD(U-Pb)1001-1
(四)岩石地球化學特徵
岩石地球化學測試成果列於表4-1,利用岩石化學測試數據對花崗岩實際礦物分類進行校正(圖4-2、圖4-3),岩石化學分類與實際礦物分類是非常接近的,可確定岩石組合為花崗閃長岩+(斑狀)二長花崗岩+正長花崗岩。
從花崗閃長岩到正長花崗岩成分變化不大,SiO2主要在64.15%~75.85%之間,富鉀、富鈉(Na2O 2.36%~3.84%,K2O 2.77%~5.35%),Na2O+ K2O 為 5.89%~8.2%,樣品中K2O含量一般高於Na2O,Na2O/K2O值為0.5~1.14,為鉀質類型,樣品含有較低TFeO(1.86%~5.24%)、MnO(0.02%~0.18%)、MgO(0.09%~1.45%)和P2O5(0.01%~0.21%),Al2O3變化較小(12%~14.86%),A/CNK為0.83~1.09,均值0.993,為偏鋁質岩石,在SiO2-AR圖解中(圖4-4)樣品分布於鹼性岩及鈣鹼性區,SiO2-K2O圖上(圖4-5)樣品均分布於高鉀鈣鹼性區及鉀玄岩系列區。
花崗閃長岩、二長花崗岩、正長花崗岩具有相似的稀土元素球粒隕石標准化配分模式(圖4-32),稀土總量較高、變化范圍較大,在(111.19~421.53)×10-6之間,輕重稀土元素之比2.33~15.0,(La/Yb)N主要集中在4.33~23.8,變化較大,表現為輕稀土強烈富集的特徵,輕稀土分餾程度高,曲線向右陡傾,重稀土分餾不明顯,曲線近平坦,(Gd/Yb)N主要集中在1.48~2.63之間,Y/Yb為9.36~11.9,比值近於球粒隕石的值。δEu值0.21~0.83,具有明顯的負異常。
微量元素測試成果列於表4-2,岩石中Rb含量較高,平均值為193.2×10-6,Sr含量相對較低(11.8×10-6~280×10-6),平均值為164.2×10-6,微量元素特徵見球粒隕石標准化蛛網圖(圖4-33),岩石明顯出現了Nb、Ta、Sr、P、Ti負異常。其中Sr含量變化范圍較大,主要表現為低Sr花崗岩的特徵。
(五)岩漿演化特徵及源區特徵
該組合岩石富K、Na,在K2O-Na2O-CaO圖解(圖4-7)中表現為鈣鹼性岩系的演化趨勢。岩石分異指數為72.57~92.5,強不相容元素Rb較強烈富集可以表明岩漿分異作用進行得較徹底,從哈克圖解(圖4-6)可以判斷,SiO2與 MnO、CaO、TiO2、MgO、P2O5、Al2O3、TFeO具明顯的線性負相關,說明侵入岩經歷了明顯的鐵鎂礦物及磷灰石的分離結晶作用,SiO2含量變化與K2O、Na2O以及其他微量元素濃度變化沒有明顯的相關性,說明岩漿高K、Na的特徵反映了源區的特點。SiO2含量的增長過程中,δEu顯示了穩定的下降趨勢(圖4-9),這樣看來。Eu負異常主要表明了岩漿經歷了較強烈的斜長石的結晶分離作用,而無法完全代表源區的特徵。
圖4-32 稀土元素球粒隕石標准化配分模式圖
標准化數據據Boynton,1984
圖4-33 微量元素球粒隕石標准化比值蛛網圖
球粒隕石標准化數據據Thompson,1982
3. my friends problem and my advice 英語作文 110詞 謝謝
Zosterophyllam Renhallow(工蕨) 植物體高10-20cm,或者更高一些。莖軸粗1-2mm。莖軸的基部由於一連串不完全的二歧分叉造內成了「容H」形或「K」形分枝。地下部分的橫卧擬根莖構造不詳。孢子囊有短柄,聚集成穗。早泥盆世。
工蕨型的「H」型或「K」型分枝並不是僅工蕨才有,在Drepanophycus的一些種中,也發育有類似的分枝形式。
4. 泥盆紀和二疊紀分別什麼意思
1.
泥盆紀(英語:Devonian Period,符號D)是地質時代古生代中的第四個紀,開始於同位素年齡416±2.8百萬年(Ma),結束於359.2±2.5Ma。
泥盆紀在英語中叫Devonian,名稱來自英國德文郡,因該地的泥盆紀地層被最早研究。其他語言的稱呼與英文大同小異。中文名稱源自舊時日本人使用日語漢字音讀的音譯名「泥盆紀」(音讀:デーボンキ 羅馬字:dee bon ki)。
泥盆紀早期裸蕨類繁榮。中期後,腕足類和珊瑚發育、原始菊石、昆蟲出現。晚期原始兩棲類、迷齒類出現,蕨類植物和原始裸子植物出現;無頜類趨於滅絕。 年代:4.05億年前—3.65億年前。
泥盆紀屬於顯生宙古生代。泥盆紀分為早泥盆世、中泥盆世、晚泥盆世。
從泥盆紀開始,地球又開始發生了海西運動。因此,泥盆紀時許多地區升起,露出海面成為陸地,古地理面貌與早古生代相比有很大的變化。在泥盆紀里蕨類植物繁
盛,昆蟲和兩棲類興起。在泥盆紀與石炭紀中間隔著一次大規模物種大滅絕——超級地幔柱。在此次物種大滅絕中,75%的物種滅絕。是滅絕物種第二多的物種大
滅絕,僅次於第一多的二疊紀物種大滅絕——西伯利亞暗色岩事件。主要滅絕動物有:盾皮魚類、艾登堡母魚。脊椎動物進入飛躍發展時期,魚形動物數量和種類增
多,現代魚類——硬骨魚開始發展。泥盆紀常被稱為「魚類時代」。
2.
二疊紀(Permian period)是古生代[1]
的最後一個紀,也是重要的成煤期。二疊紀開始於距今約2.99億年,延至2.5億年,共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動[2]
比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界范圍內的許多地槽封閉並陸續地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸(泛大陸)。陸地面積的進一步擴大,海洋范圍的縮小,自然地理環境的變化,促進了生物界的重要演化,預示著生物發展史上一個新時期的到來。
早期的植物以真蕨、種子蕨為主。晚期有較大變化,鱗木類、蘆木類、種子蕨、柯達樹等趨於衰微、滅絕,代之以較耐旱的裸子植物,松柏類大為增加,蘇鐵類開始發展。腕足類繼續繁盛,長身貝類占優勢;軟體動物也是重要部分,菊石類有明顯分異;苔蘚蟲逐漸衰退;三葉蟲趨於滅絕;昆蟲開始迅速發展。爬行動物首次大量繁盛,杯龍目、盤龍目、獸孔目存在。二疊紀末發生了二疊紀-三疊紀滅絕事件,90%至95%的海洋生物滅絕,其詳細原因目前尚不明確。
5. 早泥盆世阿達灘組合
(一)地質特徵
該組合由6個侵入體組成,區內出露面積155km2,呈岩株集中分布於阿達灘斷裂北側,總體沿阿達灘斷裂北西西向展布,平面形態為不規則帶狀、不規則橢圓狀,侵入於古元古代金水口岩群、奧陶-志留紀灘間山群中,侵入接觸關系清楚,界面呈彎曲狀,內接觸帶見有圍岩捕虜體,外接觸帶圍岩具角岩化。侵入體被晚二疊世侵入岩、晚三疊世侵入岩超動侵入,大部分超動侵入特徵明顯,岩體中不含同源暗色閃長質包體。
局部岩石球狀風化地貌明顯。岩石發育節理、裂隙,其中以走向345°~10°的節理最為發育,節理密集區1m內可達30 條;破劈理帶局部地段發育,產狀200°~310°∠40°,帶寬一般為10~30cm。
(二)岩石組合及岩性特徵
採用QAP實際礦物分類,岩石組合為(花崗閃長岩)+二長花崗岩+正長花崗岩。
1.花崗閃長岩
中細粒花崗結構,塊狀構造,礦物成分主要為斜長石(42%~55%)、鉀長石(5%~16%)、石英(25%~38%)、黑雲母(2%~18%),白雲母(0~2%)。
1)斜長石:半自形板狀晶或粒狀晶,An =30~36,具簡單環帶構造,鈉長雙晶常見。
2)鉀長石:主要是微斜長石、微斜條紋長石,在岩石中均勻分布。
3)黑雲母:板狀、片狀,紅褐色分布均勻,強綠泥石化。
4)石英:他形粒狀,充填在長石空隙之間。
5)白雲母:板狀、片狀,分布均勻。
2.二長花崗岩
肉紅色,不等粒花崗結構,中細粒花崗結構,塊狀構造,岩石由斜長石(20%~25%)、鉀長石(38%~45%)、石英(28%~35%),黑雲母(2%~5%)組成,次為白雲母(1%~5%),電氣石(少量);粒度一般為11~0.89mm。
1)鉀長石:板狀、粒狀,是條紋長石,微斜長石,格子雙晶發育,部分晶體中有石英、更長石嵌晶分布均勻。
2)斜長石:半自形板狀、柱狀,全部絹雲化、泥化,聚片雙晶,An=10~25。分布均勻。
3)石英:他形粒狀,充填在其他礦物之間。
4)黑雲母:板狀、片狀,分布均勻,強綠泥石化。
5)白雲母:呈板狀晶體,不甚均勻分布在其他礦物之間(照片4)。
從岩石組合分析,該組合與同樣沿祁漫塔格主脊分布的晚泥盆世十字溝組合具有相似性,不同點在於,該組合岩石中普遍含有白雲母,可能屬於含白雲母的強過鋁質花崗岩,因此單獨劃分出一個組合論述。
(三)年齡代學研究
採用單顆粒鋯石LA-ICP-MS U-Pb法開展測年工作,樣品由天津地質礦產研究所測試,測試方法、流程及技術參數同前。測試成果列於表4-8,樣品中4、8、11、12、16、20號鋯石測試點206Pb/238U年齡為754~2401Ma,數據分散,地質意義不明確,其餘18顆鋯石206Pb/238U表面年齡接近,加權平均值412.9±2.1 Ma(圖4-18),可代表花崗岩的形成年齡。
表4-8 正長花崗岩鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素測年結果
註:表中所列誤差均為lσ誤差;l~3,5~7,9~10,13~15,17~19,21~24號:測點206Pb/238U表面年齡加權平均值412.9±2.1Ma;樣品號為ⅡP31JDUPb7-1。
圖4-18 正長花崗岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖(ⅡP31JDUPb7-1)
(四)岩石地球化學
岩石地球化學測試成果列於表4-1,利用岩石化學測試數據對花崗岩實際礦物分類進行校正(圖4-2,圖4-3),岩石化學分類與實際礦物分類是非常接近的,可確定岩石組合為(花崗閃長岩)+二長花崗岩+正長花崗岩。
岩石從花崗閃長岩到正長花崗岩成分變化不大,SiO2含量主要在65.05%~75.09%之間,高鉀、富鈉(Na2O 1.99%~3.66%,K2O 2.10%~5.45%),樣品中K2O含量與Na2O含量近於相等,Na2O/K2O 值為 0.51~1.74,為鉀質類型(w(Na2O)-2.0≥w(K2O)為標准)(LeMaitre,1989),樣品含有較低 TFeO(1.14%~ 3.7%)、MnO(0.03%~0.13%)、MgO(0.16%~2.11%),Al2O3變化較小(13.48%~14.67%),A/CNK為1.11~1.29,為強過鋁質岩石,在SiO2-AR圖解中(圖4-4)樣品主要分布於鹼性岩區,部分為鈣鹼性區,SiO2-K2O圖上(圖4-5)樣品主要分布於高鉀鈣鹼性區。
稀土總量變化大,為(90.35~230.89)×10-6,輕重稀土元素之比6.5~10.9,(La/Yb)N4.36~18.5,變化也較大,表現為輕稀土強烈富集的特徵,分餾程度高,曲線向右陡傾(圖4-19),重稀土也有一定程度分餾,曲線向右緩傾,(Gd/Yb)N在0.69~3.91之間,Y/Yb為6.89~13.94,比值近於球粒隕石的值。δEu值0.45~0.74,具有較明顯的負異常,特徵與西大溝組合略有差異。
微量元素測試成果列於表4-2,岩石中Rb含量較高,平均值為175.5×10-6,Sr含量相對較低,平均值125.1×10-6,微量元素特徵見球粒隕石標准化蛛網圖(圖4-20),岩石明顯出現了Nb、Sr、P、Ti、Ba的負異常和Th的正異常。其中Sr含量變化范圍較大(64×10-6~337×10-6),主要表現為低Sr花崗岩的特徵,總體特徵接近於低Sr高Yb型花崗岩。
(五)岩漿源區特徵
阿達灘組合也為強過鋁質花崗岩,不同於十字組合的是該組合中含有大量的原生白雲母,Huang & Wyllie(1981)對白雲母花崗岩進行的熔融實驗表明,不飽和水液相線上的礦物組合為Qz+Ky(或Sill)+Cord,按反演途徑的多元液相線礦物組合的原則,推測它們不能起源於上地幔或俯沖洋殼的局部熔融,而是在20~40km深度內,有足夠水供給條件下,由泥質岩石局部熔融產生的原生岩漿。如表4-7,圖4-17 所示,從化學組成上看阿達灘組合相對於十字溝組合具有更高的 Al2O3/TiO2,形成的溫度要低(825~900℃),但與典型的以含白雲母為主的喜馬拉雅強過鋁花崗岩有一定的差異性。
圖4-19 稀土元素球粒隕石標准化配分模型圖
標准化數據據Boynton,1984
圖4-20 微量元素比值蛛網圖
蛛網圖解球粒隕石標准化數據據Thompson,1982
6. 早泥盆世蓮花石組合
(一)地質特徵
侵入岩分布於阿達灘隱伏斷裂以北,為祁漫塔格山脈主脊的一部分,以帶狀、不規則橢圓狀北西向展布,呈岩株、小型岩基產出,面積約415km2。共圈定22個侵入體,該組合岩石侵入於古元古代金水口岩群、中-新元古代冰溝群、奧陶-志留紀灘間山群,超動侵入於晉寧期變質侵入岩、加里東期侵入岩,被後期早二疊世、早侏羅世侵入岩超動侵入。
該組合由閃長岩及石英閃長岩兩個侵入岩單元組成。閃長岩單元侵入體集中分布於中間溝地區,大多被後期侵入岩侵蝕,平面形態為不規則橢圓狀,圈定4個侵入體,面積約50km2。侵入於古元古代金水口岩群、奧陶-志留紀灘間山岩群中,侵入界線清楚,界面波狀彎曲,總體外傾,傾角中等;內接觸帶具圍岩包體,呈不規則狀、稜角狀,部分圍岩以殘留體形式產出,接觸面具窄的冷凝邊;外接觸帶有閃長岩岩枝穿插,岩石具角岩化蝕變。
石英閃長岩單元侵入體呈帶狀、不規則橢圓狀,沿祁漫塔格山脈主脊展布,面積約210km2,以小型岩基及岩株產出,共劃分出12個侵入體。侵入於古元古代金水口岩群、奧陶-志留紀灘間山群中;侵入界線清楚,界面波狀彎曲,外傾,傾角中等;內接觸帶見圍岩包體,包體為次渾圓狀、不規則狀、稜角狀,部分以殘留體形式產出,出露面積約50km2;外接觸帶圍岩具硅化蝕變及烘烤現象,裂隙中有岩枝穿插。超動侵入於新元古代變質侵入岩及晚奧陶世侵入岩,超動侵入界線清楚,內接觸帶見早期侵入岩包體。
岩石中普遍含有暗色閃長質包體,含量少,呈似橢圓狀、次渾圓狀、不規則狀、條帶狀,密集區平均5m2含1塊,一般20m2含1塊,大小為2~7cm,最大長軸40cm。岩石總體缺乏內部定向組構,其中礦物顆粒、同源包體分布均勻。所含輝綠岩脈、閃長岩脈、石英脈均屬區域性岩脈,規模不等,前二者走向近東西向、北西西向,石英脈呈不規則狀、網狀。
(二)岩石、礦物及岩石組合特徵
實際礦物分類岩石組合為閃長岩+石英閃長岩。
閃長岩:灰綠、深灰綠色,細粒半自形粒狀結構,塊狀構造,礦物粒徑 0.28~1.48mm。礦物成分主要為斜長石(60%~72%)、角閃石(0~36%)、黑雲母(0~11%)、石英(0~3%)、鉀長石(0~1%)。
石英閃長岩:灰-灰綠色,中細粒半自形粒狀結構,塊狀構造,礦物粒徑0.44~2.12mm。礦物成分主要為斜長石(46%~74%)、角閃石(0~36%)、黑雲母(0~14%)、石英(5%~18%)、鉀長石(0~15%)。
斜長石:半自形板狀晶,具聚片雙晶及不明顯的環帶構造,An=26~40,以中長石為主。
角閃石:柱狀,為普通角閃石,岩石中分布均勻,強烈綠泥石化、綠簾石化。
黑雲母:片狀、板狀,綠泥化較強烈。
鉀長石:粒狀,主要為正長石。
石英:他形粒狀,充填在其他礦物之間。
(三)時代依據
採用單顆粒鋯石LA-ICP-MS U-Pb法針對閃長岩開展測年工作,樣品由天津地質礦產研究所測試,測試方法、流程及技術參數同前。測試成果列於表4-9,樣品中除2號鋯石測試點206Pb/238U年齡為866±9 Ma外,其餘23顆鋯石206Pb/238U表面年齡接近,加權平均值為409±1.8 Ma(圖4-21)。
圖4-21 閃長岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖(ⅡJD(U-Pb)3000)
表4-9 閃長岩同位素測年結果
註:表中所列誤差均為lσ誤差;l,3~23號點206Pb/238U表面年齡加權平均值為409±1.8 Ma;樣品號為ⅡJD(U-Pb)3000。
(四)岩石地球化學
岩石地球化學測試成果列於表4-1,實際礦物分類與岩石化學分類有一定的出入,在R1-R2分類圖解(圖4-2)及TAS分類圖(圖4-3)中岩性較為復雜,除閃長岩及石英閃長岩外,還有二長閃長岩、二長岩、輝長岩等,主要原因是該組合閃長岩類岩石中普遍含有數量較多的黑雲母,因此,如考慮黑雲母對K、Na的影響,實際礦物分類與岩石化學分類仍是接近的,部分閃長岩SiO2含量在基性岩范疇,與大多數造山帶基性侵入岩一樣,在東昆侖地區,這類侵入岩大多被命名為石英閃長岩,由於這類岩漿常常是一種富水的岩漿,鈣質閃石的結晶替代了輝石類礦物的產生,導致殘余岩漿向富硅貧鈣的方向演化,斜長石經常是中長石甚至更長石,基質中含有少量石英,按照標準的礦物學命名,這類岩石確屬石英閃長岩,但是,從岩石地球化學特徵上看,特別是其SiO2含量均位於基性岩變化范圍,應當是幔源岩漿的產物,因為地殼中不可能通過部分熔融產生比其自身更基性的岩漿。因此,建議稱其為角閃輝長岩而不是石英閃長岩,因為它們的出現代表了一次特殊的幔源岩漿事件,對於探討區域地質演化具有重要的意義(羅照華等,2002)。
通過實際礦物及岩石化學可確定岩石組合為閃長岩+石英閃長岩。岩石SiO2變化較小,在51.54%~58.68%之間,貧鉀、富鈉(Na2O為1.68%~6.04%,K2O為0.66%~2.76%),Na2O/K2O 1.2~6.0,為鈉質類型,樣品含有較高的TFeO(7.1%~11.8%)、MgO(2.11%~5.28%)、CaO(3.13%~9.07%)、TiO2(0.82%~2.31%),較低的MnO(0.01%~ 0.19%)和 P2O5(0.16%~ 0.56%),Al2O3變化較小(14.12%~17.97%),A/CNK平均值為0.802,為偏鋁質岩石,在SiO2-AR圖解(圖4-4)中樣品分布於鈣鹼性岩區,SiO2-K2O圖上(圖4-5)樣品主要分布於中鉀(鈣鹼性系列)和高鉀鈣鹼性區。
稀土總量較高、變化范圍較大,在(82.06~214.74)×10-6之間,輕重稀土元素之比為3.43~12.86,(La/Yb)N主要集中在2.88~15.53,變化較大,表現為輕稀土強烈富集的特徵,分餾程度高,曲線向右陡傾(圖4-22),重稀土分餾不明顯,曲線近平坦,(Gd/Yb)N主要集中在1.26~2.64 之間,Y/Yb 5.9~12.1,比值變化也較大。δEu 值0.65~1.62,平均值為1.01,不具負銪異常。
微量元素測試成果列於表4-2,岩石中Rb含量較低,主要集中在(28.1~67.8)×10-6,Sr含量變化大,為(80.1~894)×10-6,但主體仍為小於400×10-6的低Sr花崗岩,僅一個樣品屬於高Sr花崗岩。微量元素特徵見標准化蛛網圖(圖4-23),除一件高Sr的樣品外,岩石明顯出現了Sr的負異常,不具其他組合常見的P、Ti負異常,與南祁漫塔格構造岩漿岩帶內的早泥盆世巴音郭勒基性雜岩內中性岩類具有很大的相似性。
(五)岩漿演化特徵及源區特徵
K2O-Na2O-CaO圖解中(圖4-7)岩漿呈現明顯的TTG 演化趨勢。哈克型圖解(圖4-6)顯得較為復雜,岩漿分異(即隨著SiO2含量的增高)過程中,TiO2、TFeO、MnO、CaO、MgO呈現穩定的下降趨勢,CaO的下降趨勢最為明顯,而Al2O3、K2O同步增長,Na2O等並無趨勢型的變化。
Eu不具負異常特徵(圖4-22),在圖4-9中顯示,SiO2含量的增高,δEu值無變化,說明岩石中Eu含量不受岩漿分異作用的影響,而反映了源區的特徵。本區δEu平均值為1,岩石Ti濃度(TiO2含量平均值為1.54%)普遍較高,Ti的濃度受鈦鐵礦、金紅石的控制,偏高的Ti濃度反映岩漿來自於金紅石的不穩定源區,代表了較低的壓力環境。該組合花崗岩Sr含量較低,而Yb含量較高,類似於低Sr高Yb型花崗岩,HoN與YbN含量大體相當,暗示角閃石可能是重要的殘留相,低Sr、高Yb型花崗岩,形成於低壓下,斜長石和角閃石穩定存在(無石榴子石),殘留相為角閃岩(斜長石+角閃石+輝石),該類花崗岩具有中等或弱的負銪異常,因此,該組合形成於中低壓條件下,可能形成於伸展減薄的構造背景之中。
圖4-22 稀土元素球粒隕石標准化配分模式圖
標准化數據據Boynton,1984
圖4-23 微量元素球粒隕石標准化比值蛛網圖
球粒隕石標准化數據據Thompson,1982
7. 晚泥盆世庫魯克彼捷里克塔格組合
(一)地質特徵
該組合在昆南構造岩漿岩帶內泥盆紀花崗岩中出露面積占絕對優勢,主體分布在昆南構造岩漿岩帶的西段,呈出露面積約150km2左右的岩基狀產出,岩基內英雲閃長岩與花崗閃長岩在岩石面貌、肉眼觀察的礦物成分等方面難以區別,岩基的解體在很大程度上要依賴於鏡下鑒定及岩石地球化學的分析。該組合在昆南構造岩漿岩帶東段出露相對較小,且多呈岩株狀產出,產狀特徵與該岩帶早泥盆世組合具有相似性。岩體主要侵入於早古生代納赤台群中,部分侵入於古元古代金水口岩群白沙河岩組中,侵入體平面形態多為不規則條狀,長軸方向北西西向,並且整個岩石組合總體呈一不規則透鏡狀,在東西兩個方向上呈尖滅趨勢。受該期岩漿作用影響,圍岩中熱接觸變質作用強烈,尤其是以泥砂質岩石為主的納赤台群已普遍成為角岩。岩體內接觸帶常見圍岩稜角狀捕虜體,以及平行於界面的線理、面理。岩體中有不同規模的圍岩大型頂垂體漂浮其上,且亦呈條狀近東西向展布。
圖4-63 定向排列的包體
與早泥盆世(花崗閃長岩)+(斑狀)二長花崗岩+正長花崗岩組合相比,該組合暗色鐵鎂質微粒包體要發育的多,包體分布不均勻,由岩體內部至邊部有增多趨勢,局部集中現象十分普遍,含量一般在5~15個/m2,局部達25~30個/m2,大小不等,形態各異,以橢圓狀、圓狀、條狀、不規則狀等為主,大小一般在2cm×5cm~5cm×10cm,最大可見30cm×50cm 的包體,個別可見直徑1m 的包體,不規則狀為主,與主岩關系截然,局部呈漸變過渡,見有主岩脈穿包體中的現象,包體多具定向排列,局部地區定向拉長成線(圖4-63)狀排列,方向與岩體中流面、流線方向近一致,優勢方向為70°~110°。包體類型有3 種:暗色微細粒閃長質包體、暗色微細粒含斑閃長質包體、暗色礦物集合體,以前二者為主,約占包體總量的90%,含斑閃長質包體占優勢,其基質為微細粒結構,斑晶分別由斜長石、角閃石構成,以前者居多,斜長石呈自形-半自形板柱狀,為中長石,具環帶結構;角閃石呈自形-半自形柱粒狀。包體中交代結構、蠕英結構、反應邊結構等發育,磷灰石多呈針狀散布,反映出快速冷凝的特點。
(二)岩性及岩石組合特徵
QAP實際礦物分類(圖4-55)可確定岩石組合為(石英閃長岩)+(斑狀)英雲閃長岩+(斑狀)花崗閃長岩,從野外實際出露的情況來看,岩性以花崗閃長岩為主,次為英雲閃長岩,石英閃長岩的出露面積相對較小,約佔地表出露面積的10%。
1.(斑狀)英雲閃長岩
中細粒花崗結構,塊狀構造,礦物成分為斜長石(60%~68%)、石英(22%~30%)、黑雲母(8%~13%)、微斜長石(1%~2%)。
1)斜長石:主要為更長石(An=27.5~36),板狀半自形晶,具有較寬的鈉長石聚片雙晶,晶體長短軸平均0.7~3.8mm,中粒級相對多一些,具絹雲母化或黏土化。
2)石英:極不規則他形粒狀晶,石英單晶呈集合體出現,普遍發育不規則波狀消光,單晶長軸平均值0.62~4.91mm。
3)微斜長石:他形粒狀晶,具格狀雙晶,呈現填隙狀。
4)黑雲母:單偏光呈棕紅色,多色性為:Ng′為棕紅色,Np′為淺褐黃色。
副礦物為磷灰石、榍石、金屬礦物,以包體形式出現在上述礦物中。
2.(斑狀)花崗閃長岩
似斑狀結構,基質具半自形粒狀結構造,岩石由斜長石(50%~58%)、鉀長石(10%~15%)、石英(20%~30%)、黑雲母(6%~12%)及副礦物磷灰石、榍石等組成,白雲母少量。
1)斜長石:半自形板柱狀晶,輕微黏土化或簾石化,具環帶構造,An=26~35,為中長石、更長石,其中部分構成似斑晶,大小約2mm×3mm~3mm×4.5mm,基質大小約0.5mm×0.9mm~1mm×2.5mm。
2)鉀長石:他形粒狀晶,為微斜長石,格子雙晶常見,晶體長短軸平均值3.9mm~4.29mm。
3)石英:他形粒狀晶,分布於長石粒間空隙。
4)黑雲母:片狀晶,Ng為深棕色,Np為淺黃色,多色性明顯。
3.石英閃長岩
細粒半自形柱粒狀結構,塊狀構造,礦物成分主要為中長石(71%)、角閃石(20%)、黑雲母(4%)、石英(5%),副礦物為金屬礦物、磷灰石。
1)角閃石:為普通角閃石,柱狀或粒狀晶,綠色,多色性為Ng′為綠色,Np′為淺黃色,晶體長短軸平均值0.25~1.33mm。
2)黑雲母:具褪色現象,單偏光下呈褐色,多色性為Ng′為褐色,Np′為近無色的淺黃色,綠泥石化。
3)石英:他形粒狀晶,呈充填狀出現,形態受長石類礦物的孔隙制約,波狀消光或帶狀消光。
(三)岩石地球化學特徵
1.常量元素
岩石地球化學測試成果列於表4-23,石英閃長岩未能採集到岩石地球化學樣品。其他岩性利用岩石化學測試數據對花崗岩實際礦物分類進行校正(圖4-56),該組合岩石化學分類與實際礦物分類是非常接近的。這樣昆南構造岩漿岩帶內晚泥盆世花崗岩岩石組合為石英閃長岩+英雲閃長岩+花崗閃長岩組合。
岩石SiO2含量61.61%~67.96%,Na2O 2.14%~3.06%,K2O 2.48%~3.76%,鉀含量總體上略高於鈉含量,但英雲閃長岩鈉含量大於鉀含量,Na2O/K2O 0.59~1.23,為鉀質類型,A/CNK值變化較小,在0.97~1.08之間,平均值為1.03,為弱過鋁質岩石,在圖4-57 中判斷為鈣鹼性系列無疑。SiO2-K2O 圖上(圖4-58)樣品均分布於高鉀區。
2.稀土元素
稀土元素測試成果列於表4-23,稀土總量在(135.72~300.1)×10-6之間,花崗閃長岩與英雲閃長岩稀土豐度特徵具有相似性(圖4-59),輕重稀土元素之比為5.46~9.88,(La/Yb)N為5.89~12.5,δEu值0.43~0.83,具較明顯的負異常。具有較平坦的HREE,(Gd/Yb)N為1.41~2.62,Y/Yb值6.7~11.8,平均為8.83,比值接近於球粒隕石值。
3.微量元素
微量元素測試成果列於表4-23,微量元素特徵見球粒隕石標准化比值蛛網圖(圖4-59),不同類型岩石微量元素特徵具有一致性,Sr豐度主要在(164~191)×10-6之間,僅一件英雲閃長岩樣品略顯特殊,具高Sr(596×10-6)的特點,Rb為(113~152)×10-6,岩石明顯出現了Sr、Ti、P負異常。與該岩帶早泥盆世組合相比,Sr、P負異常程度要低一些。
(四)岩漿演化特徵及源區的判斷
該岩組岩石面貌似具TTG岩套的特徵,在K2O-Na2O-CaO圖解中(圖4-61)富鉀的鈣鹼性趨勢明顯,不具奧長花崗岩系列演化的特徵,與早泥盆世組合的特點是一致的。
(五)同位素測年
昆南構造岩漿岩帶晚泥盆世花崗岩同位素測年主要採用了單礦物40Ar-39Ar測年,樣品采自庫魯克彼捷里克塔格,岩性為英雲閃長岩,測試礦物為黑雲母,測試流程同前。測試成果見表4-25、圖4-64,第1、2加熱階段(650℃、800℃)39Ar的析出量占總量的3.07%,由於低溫部分氣體給出的視年齡不具地質年代學意義,沒有參加坪年齡的統計,第3~8加熱階段39Ar的析出量占總量的96.92%,由880~1400℃的6個加熱階段數據點構成的坪年齡為362±2Ma,最小視年齡為353.5±4.8Ma,且最小視年齡與坪年齡接近。計算的黑雲母等時線年齡為362.3±4.9Ma,初始值(40Ar/36Ar)0=299±42Ma,MSWD=1.2,同時,初始值(40Ar/39Ar)0與尼爾值(295.5±5Ma)基本一致,亦表明所測試樣品中無顯著的過剩氬或氬的丟失,即測試結果受過剩40Ar或丟失放射成因Ar的影響很小,坪年齡准確可信。
表4-25 40Ar/39Ar階段升溫測年數據
總平均年齡=360.69Ma。
圖4-64 黑雲母40Ar-39Ar階段加熱年齡譜和正等時線圖
8. 早泥盆世地層的發現與時代證據
地質填圖和綜合研究表明(青海省地質礦產局,;張雪亭等,2007),在柴達木盆地周緣廣泛分布一套由山麓-河湖相雜色碎屑岩、陸相火山岩及海陸交互相碎屑岩、碳酸鹽岩夾火山岩組成的晚泥盆世地層。
青海第一區調隊(1981)在1∶200000格爾木市幅和納赤台幅報告中,將鋸齒山—低山頭一帶出露的一套以火山岩為主的陸相碎屑岩-火山岩建造劃分為碎屑岩組和火山岩組兩個非正式組級岩石地層單位,並根據與柴北緣阿木尼克山、氂牛山及柴南緣肯得可克地區的氂牛山組岩性對比,將其時代置於晚泥盆世。尹集祥等(1990)將道班溝及其以西的低山頭一帶出露的一套厚度大於2800m的陸相碎屑岩和火山岩系非正式地稱為「鋸齒山組」,根據地質接觸關系及區域對比,推測時代為晚泥盆世,代表了造山期後的磨拉石建造。青海省地礦局(1997)將包括鋸齒山在內的中、南祁連山及柴達木盆地周緣泥盆紀磨拉石及火山岩建造統稱為氂牛山組,並根據在沉積岩夾層中采獲的可用於確定地層時代的化石將氂牛山組的地層時代定為晚泥盆世。
氂牛山地區和鋸齒山地區火山岩鋯石U-Pb測年結果表明(張耀玲等,2010),柴達木盆地南緣角度不整合覆蓋於前泥盆系之上的陸相碎屑岩-火山岩建造的時代均為早-中泥盆世,與水泥廠地區前人曾劃為晚古生代-中生代的地層具有相似的岩石組成和形成時代(圖11-12),故將研究區內形成於早-中泥盆世的火山-碎屑岩系劃為氂牛山組。氂牛山組時代的重新釐定及岩石地層單位的新發現對東昆侖加里東造山運動研究具有重要意義。
研究區內氂牛山組主要出露於水泥廠至海德烏拉一帶,由碎屑岩及火山岩組成。1∶200000納赤台幅曾將水泥廠一帶的碎屑岩系劃為下二疊統、下三疊統洪水川組、中三疊統鬧倉堅溝組及上三疊統,1∶200000東溫泉幅將紅石山—海德烏拉一帶的泥盆系劃為上三疊統八寶山組。新獲得的10個火山岩鋯石U-Pb年齡數據表明,上述地層均屬於氂牛山組。
圖11-12 水泥廠地區地質構造簡圖及鋯石U-Pb年齡分布圖
1—上三疊統八寶山組;2—下三疊統洪水川組;3—上石炭統浩特洛窪組;4—中-下泥盆統氂牛山組;5—志留系賽什騰組;6—奧陶系納赤台群石灰廠組;7—奧陶系納赤台群水泥廠組;8—奧陶系納赤台群哈拉巴依溝組;9—寒武系沙松烏拉組;10—中元古界萬保溝群青辦食宿站組;11—志留紀英安斑岩;12—斷層;13—采樣點位置及鋯石U-Pb年齡
氂牛山組自下而上劃為三個岩性段:下部為碎屑岩夾火山岩段,由碎屑岩和中酸性火山碎屑岩組成;中部為火山岩段,由酸性火山岩及礫岩組成;上部為碎屑岩段,由碎屑岩與少量酸性火山岩組成。氂牛山組通常角度不整合覆蓋於前泥盆系之上,有時被三疊系不整合覆蓋。氂牛山組劃分如表11-3所示。
表11-3 氂牛山組劃分表
1.氂牛山組岩石地層特徵
1)碎屑岩夾火山岩段(D1-2ma)
小干溝南,氂牛山組碎屑岩夾火山岩段南側與英安斑岩斷層接觸。下部岩性為灰色、黃褐色細礫岩、含礫粗砂岩、細砂岩夾灰綠色細砂岩;中部為厚75m的灰白色粗面質晶屑凝灰岩;上部為灰綠色粉砂岩與千枚岩。地層厚度大於1200m。
大格勒溝到紅石山北一帶,北側與哈拉巴依溝組斷層接觸,南側與紅石山組和浩特洛哇組斷層接觸。下部為灰色、灰綠色礫岩,礫石成分以火山岩為主,上部為紫紅色粗砂岩、粉砂岩夾灰綠色粉砂岩。
紅石山—海德烏拉一帶碎屑岩夾火山岩段呈東西向展布。北側以東昆中斷裂為界與中元古界萬保溝群斷層接觸,南與上三疊統八寶山組推測為角度不整合接觸或斷層接觸。碎屑岩夾火山岩段岩性為紫紅色粉砂岩、灰綠色岩屑砂岩,夾灰綠色和灰紫色粗面質岩屑晶屑凝灰岩、晶屑凝灰岩及紫色粗面質沉晶屑凝灰岩。火山岩主要出露於底部,中上部為碎屑岩。地層厚度大於1208m,厚度由東向西減薄。
海德烏拉南坡一帶岩性單調,主要為紫紅色粉砂岩夾灰色細砂岩,岩層傾向南東,傾角30°~35°,構造簡單,層序清楚。底部與八寶山組火山岩夾碎屑岩段斷層接觸,頂部與八寶山組碎屑段角度不整合接觸。地層厚579m。
2)氂牛山組火山岩段(D1-2mb)
氂牛山組火山岩段主要分布於水泥廠和南溝中游一帶。在水泥廠一帶岩性單調,其岩性主要為灰白色大理岩質礫岩和灰白色流紋岩。礫石成分以萬保溝群灰白色—紫紅色白雲岩和大理岩為主,分選中等,次圓狀,礫徑10~30cm不等,具底礫岩特徵。在南溝中游,氂牛山組火山岩段由碎屑岩和酸性火山岩組成。岩性以砂岩為主,礫岩次之,夾酸性凝灰熔岩和流紋岩,厚1232.7m,其中火山岩厚度大於571.7m。在水泥廠和南溝一帶多處見底礫岩與下伏納赤台群或萬保溝群呈角度不整合接觸(圖11-4b、圖11-7)。
3)氂牛山組碎屑岩段(D1-2mc)
氂牛山組碎屑岩段零星分布於昆侖橋東和黑山以北地區。在昆侖橋東呈北東東向延伸,北側角度不整合覆蓋於萬保溝群青辦食宿站組大理岩和志留紀賽什騰組灰綠色斑點細砂岩之上,南側萬保溝群青辦食宿站組大理岩自南而北低角度逆沖推覆到氂牛山組之上。底部為7~8m厚的黃白色礫岩,礫石成分主要為大理岩,少量灰綠色細砂岩,磨圓較好,但分選較差,礫徑0.1~5m。中上部為灰-灰綠色細砂岩、含礫粗砂岩。厚度大於600m。
沿斷裂帶向東延伸到黑山以北,呈東西向斷塊分布,南北兩側分別與下三疊統洪水川組及志留系賽什騰組斷層接觸。其岩性為灰綠色含礫粗砂岩、細砂岩夾深灰色粉砂質板岩,中部出露5m厚的流紋質凝灰岩夾層。
2.火山岩鋯石U-Pb測年樣品取樣位置與礦物岩石學特徵
粗面質沉晶屑凝灰岩(B3536-1)取自海德烏拉北坡求離牛里生上游(圖11-13a)碎屑岩夾火山岩段,火山岩出露厚208m,灰紫色,沉凝灰結構,塊狀構造,含少量紫紅色安山岩角礫。岩石由凝灰物和正常沉積物組成。凝灰物為稜角狀斜長石和石英晶屑(含量40%~45%)、稜角狀流紋岩和安山岩岩屑(含量15%~20%)和玻屑(含量15%~20%)。斜長石晶屑常見聚片雙晶和卡鈉復合雙晶,石英晶屑具港灣狀熔蝕。玻屑呈弧面稜角狀,多脫玻為霏細狀長英質。正常沉積物為次棱-次圓狀英安岩、流紋岩和硅質岩等組成的砂及礫級碎屑,含量25%~30%。
粗面質晶屑凝灰岩(B728-1)取自小干溝南氂牛山組碎屑岩夾火山岩段中部層位(圖11-13b),斑狀結構,基質斑晶結構,似千枚構造。岩石由斑晶和基質組成。斑晶為斜長石(含量15%)、石英(含量1%~5%)和少量暗色礦物。基質主要由半自形-它形粒狀長石(含量40%)和石英(含量15%)組成。
流紋岩(B820-1)取自水泥廠東氂牛山組火山岩段灰白色大理岩質底礫岩之上的灰白色流紋岩層的下部(圖11-13c),流紋岩層厚225m,產狀170°∠40°,厚約20m的底礫岩角度不整合覆蓋在納赤台群石灰廠組灰綠色斑點砂岩之上,下伏納赤台群向南陡傾,產狀160°∠85°。流紋岩具有變余斑狀結構,基質變余微粒狀結構,塊狀構造。岩石由斑晶(含量10%)和長英質基質(含量90%)組成。斑晶由它形粒狀石英構成,基質由霏細狀長英基質構成。
圖11-13 氂牛山組火山岩測年樣品宏觀特徵
流紋質熔結凝灰岩(B705-1和B701-2)取自水泥廠北青藏公路東、西兩側氂牛山組火山岩段灰-灰褐色砂礫岩中的流紋質熔結凝灰岩夾層(圖11-13d),火山岩厚130m,產狀180°∠73°。流紋質熔結凝灰岩具變余熔結凝灰結構,似千枚狀構造。岩石由凝灰物和火山角礫組成。凝灰物為稜角狀石英、斜長石和鉀長石晶屑(含量10%~15%)、玻屑(含量80%~85%)和岩屑(含量5%)。石英呈港灣狀熔蝕。塑性玻屑呈條紋狀定向分布,變質為絹雲母和微晶長英質集合體。火山角礫和岩屑均為塑性流紋岩,似透鏡狀或似條帶狀定向分布。變質礦物絹雲母(含量45%~50%)集合體呈塑性玻屑假象。
流紋質含角礫熔結凝灰岩(B4954-1)采自鋸齒山東南(圖11-13e),岩石具熔結凝灰結構,假流紋構造,主要由火山角礫(含量>10%)和凝灰物組成。火山角礫為稜角狀鉀長石、石英晶屑和稜角狀剛性與塑性流紋岩及安山岩岩屑。剛性流紋岩岩屑具球粒結構,為球粒流紋岩,塑性流紋岩岩屑繞晶分布,脫玻為霏細狀長英質及鐵質;安山岩岩屑含角閃石斑晶。凝灰物為稜角狀石英、鉀長石晶屑(含量25%~30%),塑性玻屑(含量60%~65%)及岩屑(含量1%~5%)。石英具穿孔與港灣狀熔蝕,塑性玻屑條紋狀,繞晶現象明顯,均脫玻為霏細狀長英質。
流紋質凝灰岩樣品(B656-1)采自黑山東北部氂牛山組碎屑岩段,火山岩層厚約5m,岩層南傾,傾角35°~50°。岩石具凝灰結構,塊狀構造,由稜角-它形粒狀鉀長石和石英晶屑(含量40%)、岩屑(含量10%)和玻屑(含量50%)組成(圖11-13f)。剛性岩屑為不規則團塊狀粗安岩和流紋岩等,玻屑均已脫玻為霏細微粒狀長英質。
測年樣品灰色英安岩(DG35-1)采自格爾木市南鋸齒山西側氂牛山組上部火山岩段(圖11-13g)。岩層總體走向北西西向,具有中等到緩的南西傾向。英安岩含斜長石(含量25%)、石英(含量3%)及鉀長石(含量1%)等斑晶,基質由細粒鑲嵌狀分布的石英(含量20%)和鉀長石(含量50%)組成。
測年樣品流紋質含角礫熔結凝灰岩(B075-2)采自氂牛山西側的氂牛山組(圖11-13h)。岩石由火山角礫和凝灰物組成。火山角礫為流紋岩、流紋質熔結凝灰岩和斜長石晶屑,大小2~10mm,含量15%~20%。凝灰物為晶屑(5%~20%)、塑性玻屑(65%)、岩屑(1%~5%)。晶屑為稜角狀斜長石、鉀長石、石英和黑雲母,大小0.2~2mm。
3.氂牛山組地層時代
氂牛山組以粗碎屑岩和火山岩為主,化石稀少,以往工作在阿木尼克和氂牛山上部細碎屑岩中採到的植物化石Leptophloeum rhombicum,祁漫塔格上部泥質碎屑岩夾層中採到植物化石Lepidodendropsis sp.及肯得可克地區採得Leptophloeum rhombicum,Sublepidodendron mirabile及魚化石Bothriolepinae?等,上述化石多為晚泥盆世標準分子。在粗碎屑岩及火山岩中未獲得可靠的時代依據。如本次工作採用鋯石U-Pb測年方法,對下部中酸性火山岩進行了年代學測試。其中,鋸齒山西側英安岩(DG35-1)樣品SHRIMP測年在澳大利亞Curtin大學完成,詳細的分析流程參考宋彪等(2002)及Williams等(1987)的資料。其餘9件火山岩鋯石LA-MC-ICPMS法年齡測定在天津地質礦產研究所完成,詳細的實驗流程見李懷坤等(2009)的資料。
青海區調隊(1982)將海德烏拉北坡碎屑岩夾火山岩段劃為上三疊統八寶山群砂礫岩段,青海地調院(2002)劃為八寶山組一段。海德烏拉北坡粗面質沉晶屑凝灰岩(B3536-1)中的鋯石呈灰白色,粒徑100~150μm,多呈短柱狀,個別為長柱狀或稜角狀。鋯石具有明顯的振盪環帶結構,Th/U值變化於0.26~0.78,具有岩漿成因鋯石的結構特點。部分鋯石含有深灰-灰黑色繼承鋯石核。對19顆鋯石進行了U-Pb同位素年齡測定,其中3、4、9和16號測點位於核部繼承鋯石,其207Pb/206Pb表面年齡為426~1550Ma。其餘15個分析點206Pb/238U表面年齡變化於406~418Ma之間,在諧和曲線圖中成群分布(圖11-14a),206Pb/238U加權年齡平均值為(414.0±1.6)Ma,該年齡代表了火山岩的形成年齡。
小干溝南粗面質晶屑凝灰岩(B728-1)中的鋯石可分為二類:第一類無環帶或條帶狀結構的長柱狀或不規則形狀晶體,206Pb/238U表面年齡(397~427)Ma,Th/U>0.1,屬繼承岩漿鋯石;第二類鋯石具振盪環帶結構,部分含繼承鋯石核,顯示為岩漿成因鋯石的特徵。15個岩漿鋯石測點集中分布於諧和線上或鄰近諧和線(圖11-14b),206Pb/238U表面年齡變化於401~420Ma之間,206Pb/238U表面年齡加權平均值(415.4±4.1)Ma,該年齡代表了火山岩的噴發年齡。1∶200000納赤台幅將小干溝南碎屑岩劃為下三疊統,1∶5萬水泥廠幅從中解體出英安斑岩和哈拉巴依溝組,根據本次獲得的火山岩鋯石U-Pb年齡,應屬氂牛山組碎屑岩夾火山岩段。
1∶200000納赤台幅將水泥廠東火山岩-碎屑岩建造劃為下二疊統,1∶5萬水泥廠幅將其解體為納赤台群哈拉巴依溝組和泥盆系碎屑岩組。水泥廠東流紋岩(B820-1)中的鋯石可分為二類,第一類為灰白色橢圓和渾圓狀變質鋯石,具鋯石增生邊,結構簡單,不具振盪環帶結構,U含量和Th/U比值低;第二類鋯石呈半自形短柱狀,呈灰色,U含量和Th/U比值高,具振盪環帶結構,具有岩漿鋯石的結構特點。對19顆鋯石19個測點進行了U-Pb同位素分析。其中7個變質鋯石核的207Pb/206Pb表面年齡變化於920~2486Ma之間,其Th/U比值在0.06~0.97之間變化,記錄了基底岩石年齡信息。其中12個岩漿鋯石測點皆位於諧和線上(圖11-14c),206Pb/238U表面年齡變化於403~415Ma之間,206Pb/238U表面年齡加權平均值為(408.2±2.4)Ma,記錄了火山岩噴發年齡。
水泥廠北青藏公路東側流紋質熔結凝灰岩(B705-1)中的鋯石可分為二類。第一類呈灰白色渾圓狀和長柱狀,鋯石經歷了變質重結晶作用,不具振盪環帶結構。第二類鋯石呈半自形短柱狀和長柱狀,具振盪環帶結構,具有岩漿鋯石的結構特點,部分鋯石含有繼承鋯石。對23顆鋯石23個測點進行了U-Pb同位素分析,其中6個繼承鋯石207Pb/206Pb表面年齡變化於969~1760Ma之間,屬繼承鋯石的年齡。16個岩漿鋯石測點集中分布於諧和線上或鄰近諧和線(圖11-14d),其Pb206/U238表面年齡加權平均年齡為(404.9±4.8)Ma,該年齡代表了火山岩的噴發年齡。水泥廠北青藏公路西側流紋質熔結凝灰岩(B701-2)中的鋯石含較多繼承鋯石。22個測點僅6個測點分布於諧和線上,其Pb206/U238表面年齡的加權平均年齡為(395.0±6.9)Ma,此年齡供參考。
鋸齒山東南含角礫熔結凝灰岩(B4954-1)中的鋯石為短柱狀晶體,鋯石均發育振盪環帶結構,Th/U比值>0.1,顯示為岩漿成因鋯石。對13顆鋯石13個測點進行了U-Pb同位素分析,除8號測點206Pb/238U表面年齡(426Ma)屬繼承鋯石外,其餘12個測點集中分布於諧和線上或相當鄰近諧和線(圖11-14e),具有一致的206Pb/238U表面年齡(386~396Ma之間),12個測點的206Pb/238U表面年齡加權平均值為(390.3±2.3) Ma,該年齡代表了火山岩的噴發年齡,明顯年輕於其下部的英安岩年齡(406.1±2.9)Ma。
黑山北流紋質凝灰岩(B656-1)中的鋯石為短柱狀晶體,鋯石均發育細密振盪環帶結構,Th/U比值>0.1,顯示為岩漿成因鋯石。對18顆鋯石18個測點進行了U-Pb同位素分析,18個測點全部落在諧和線上,除2號測點有明顯的鉛丟失外,其餘17個測點集中分布於諧和線上或相當鄰近諧和線(圖11-14f),具有一致的206Pb/238U表面年齡(392~410Ma之間),17個測點的206Pb/238U表面年齡加權平均值為(399.6±2.8)Ma,該年齡代表了火山岩的噴發年齡。1∶200000納赤台幅將黑山北和水泥廠南出露的灰綠色碎屑岩系劃為下三疊統洪水川組和中三疊統鬧倉堅溝組,1∶50000水泥廠幅對其進行了解體,將水泥廠南出露的灰綠色碎屑岩系劃為泥盆系碎屑岩組礫岩段,而將黑山北灰綠色碎屑岩系劃為洪水川組礫岩段。根據黑山北灰綠色碎屑岩系中流紋質凝灰岩鋯石U-Pb年齡,將該地層劃為泥盆系氂牛山組。
英安岩樣品(DG35-1)的SHRIMP U-Pb分析結果。CL圖像表明火山岩中鋯石由相對均一的鋯石組成,大部分鋯石發育韻律環帶結構,清楚地指示了其岩漿成因。15個鋯石分析點的Th/U比值在0.41~0.98之間變化,與通常岩漿中鋯石的特徵相同,由於測試過程中儀器不穩定,年齡計算時剔除四個誤差較大的分析點(2.2,3.1,7.1,9.1)的206Pb/238U年齡數據(399.5±5.5,399.8±6.2,415.3±6.2,417.4±6.6),其餘11個鋯石分析點的206Pb/238U表面年齡為402~414 Ma,加權年齡平均值為(407.9±3.2)Ma(圖11-14g),此年齡被解釋為英安岩的噴發年齡。
圖11-14 柴南緣氂牛山組火山岩鋯石U-Pb年齡諧和圖
氂牛山西流紋質含角礫熔結凝灰岩(B075-2)中的鋯石為短柱狀晶體,鋯石均發育振盪環帶結構,Th/U比值>0.1,顯示為岩漿成因鋯石。對20顆鋯石20個測點進行了U-Pb同位素分析,20個測點全部集中分布於諧和線上或相當鄰近諧和線(圖11-14h),具有一致的206Pb/238U表面年齡(393~401Ma之間),206Pb/238U表面年齡加權平均值為(395.8±1.2)Ma,該年齡代表了火山岩的噴發年齡。
最新的國際地層表將泥盆系劃分為3個統7個階(Gradstein et al.,2004),其中下泥盆統自下而上為洛霍考夫階、布拉格階和埃姆斯階。根據劃分方案,早泥盆世洛霍考夫與志留紀分界年齡為(416.0±2.8) Ma,而埃姆斯期與中泥盆世埃菲爾期分界年齡為(397.5±2.7)Ma。氂牛山組碎屑岩夾火山岩段2個火山岩鋯石U-Pb年齡分別為(414.0±4.8)Ma和(415.4±4.1)Ma,其時代為早泥盆世洛霍考夫期;氂牛山組火山岩段7個火山岩鋯石U-Pb年齡為(408.2±2.4)Ma、(407.9±3.2)Ma、(404.9±4.8)Ma、(395.0±6.9)Ma、(390.3±2.3)Ma,(396.0±2.4)Ma和(395.8±1.2)Ma,除鋸齒山南東側、水泥廠東及氂牛山地區火山岩時代屬中泥盆世早期(埃菲爾期)外,其餘的均為早泥盆世布拉格期和埃姆斯期。總之,柴達木盆地南緣氂牛山組形成時代為早-中泥盆世。
9. 早志留世灘北雪峰組合
(一)地質特徵
集中分布於灘北雪峰-小盆地一帶,受祁漫塔格主脊斷裂控制明顯,與古元古代金水口岩群、奧陶紀-志留紀灘間山(岩)群呈侵入接觸關系。部分圍岩具角岩化蝕變,蝕變帶寬窄不一;侵入體內部見有圍岩包體,大小在10~90cm,少部分以殘留體形式產出,出露最大面積約40m2,圍岩包體成分以片理化碎屑岩、變火山岩為主,呈不規則狀、稜角狀。岩石發育球狀風化地貌,受後期構造應力作用,發育次生節理、裂隙,其中貫入有後期二長花崗岩脈、正長花崗岩脈及細晶岩脈等。岩石普遍發育弱片麻理構造,片麻理總體方向與侵入體長軸方向、區域構造方向基本一致。岩石中見有少量富黑雲母包體,大小在3~5cm之間,無規律分布。同源包體為暗色閃長質包體,形態呈條狀(照片3)、液滴狀、次渾圓狀-渾圓狀,大小在1~10cm之間,最大40cm,呈星散狀分布,局部定向,方向20°~30°,包體長軸方向與寄主岩弱片麻理方向一致,與寄主岩界線清楚;密集區1m2含1~2個,一般為10~30個/m2。
圖4-1 東昆侖祁漫塔格走廊域奧陶紀-泥盆紀花崗岩地質圖
1—早志留世灘北雪峰組合;2—晚志留世十字溝組合;3—早泥盆世蓮花石組合;4—中晚泥盆世西大溝組合;5—晚泥盆世東溝組合;6—晚泥盆世阿達灘組合;7—中晚泥盆世哈得爾甘組合;8—早泥盆世巴音郭勒基性雜岩;9—晚泥盆世-早石炭世巴音郭勒呼都森組合;10—晚泥盆世庫魯克彼捷里克塔格組合;11—早泥盆世塔鶴托坂日組合;12—鎂鐵質-超鎂鐵質岩塊;13—同位素采樣點及年齡值(Ma);14—斷層;15—地質界線;OSN—納赤台群;OStm—吐木勒克構造蛇綠混雜岩;OST—灘間山群;Ⅰ1—柴達木陸塊;Ⅰ2—北祁漫塔格早古生代岩漿弧和祁漫塔格早古生代結合帶;Ⅰ3—昆侖陸塊;Ⅰ4—南昆侖俯沖碰撞雜岩帶;Ⅱ1—玉龍塔格-巴顏喀拉邊緣前陸盆地;F1—昆南斷裂;F2—東昆中斷裂;F3—那陵格勒河斷裂;F4—阿達灘斷裂;F5—格爾木隱伏斷裂
(二)岩石、礦物及岩石組合特徵
鏡下實際礦物分類,該組合岩性單一,為花崗閃長岩,岩石呈灰色、淺灰色,中細粒花崗結構,部分岩石具變余花崗結構,弱片麻狀構造,塊狀構造。礦物粒徑在0.36~6.44mm之間,成分為斜長石(49%)、鉀長石(8%)、石英(30%)、黑雲母(10%)、角閃石(2%)及微量磷灰石,其中偶見有鉀長石似斑晶。
1)斜長石:呈半自形板狀或粒狀晶,具簡單環帶構造,鈉長石雙晶常見,較強的絹雲母化、簾石化,An=26,為中長石。
2)鉀長石:他形晶,發育波狀消光,伴有輕微黏土化。
3)石英:他形粒狀,局部石英動態重結晶,晶內發育不規則鑲嵌波狀消光或帶狀消光變形結構,具細粒化。
4)黑雲母:板狀、片狀,普遍被綠泥石化和葡萄石化,呈紅褐色,多色性Ng′=紅褐色,Np′=淡黃色,解理膝折,發育緞帶或波狀消光變形結構。
5)角閃石:具綠色多色性,柱狀、板柱狀,具定向排列。
副礦物主要為磷灰石、金屬礦物、榍石、鋯石,以包體形式出現在主要礦物中,副礦物組合類型為磷灰石-榍石-磁鐵礦型。
(三)岩石、礦物及岩石組合特徵
圖4-2 R1-R2圖解
底圖據Batchelor,1985
1—早志留世灘北雪峰組合;2—早泥盆世蓮花石組合;3—東溝組合;4—晚志留世十字溝組合;5—西大溝組合;6—阿達灘組合
該組合實際礦物分類岩性為花崗閃長岩石,利用岩石化學測試數據對花崗岩實際礦物分類進行校正,部分花崗閃長岩應屬於英雲閃長岩的范疇(圖4-2,圖4-3),因此該組合為英雲閃長岩+花崗閃長岩+(二長花崗岩)組合。
圖4-3 硅鹼圖解
原圖據Middlemost,1994;圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
岩石化學測試成果列於表4-1,岩石從英雲閃長岩至花崗閃長岩SiO2變化不大,主要在60.07%~71.15%之間,富鉀、富鈉,且 Na2O 含量主要在1.07%~4.41%之間,K2O含量變化在1.55%~4.82%之間,Na2O+K2O 為4.41%~7.45%,Na2O/K2O 為0.23~2.71,主要為鉀質類型,樣品含有較高的TFeO(1.68%~7.3%)和較低的MnO(0.04%~0.15%)、MgO(0.54%~3.56%)和P2O5(0.02%~0.24%),Al2O3變化較小(13.1%~16.67%),A/CNK主要在0.80~1.06之間,個別為1.288,為偏鋁質-弱過鋁質岩石,在SiO2-AR圖解中(圖4-4)樣品分布於鈣鹼性岩區,SiO2-K2O圖中(圖4-5)樣品主要分布於高鉀鈣鹼性區。
表4-1 主元素分析成果(單位:%)
續表
續表
註:TB1~13為灘北雪峰組合;S1~13為十字溝組合;AD1~6為阿達灘組合;L1~9為蓮花石組合;D1~20 為西大溝組合;DG1~15為東溝組合;T1~7為灘北雪峰基性岩牆。
哈克圖解中(圖4-6),隨著SiO2百分含量的微量增加,TiO2百分含量未見明顯變化,P2O5、Al2O3、TFeO、MnO、CaO、MgO、Na2O 百分含量呈減少趨勢,K2O 增長。K2O-Na2O-CaO圖解中(圖4-7)顯示為富鉀的鈣鹼性趨勢,並不具TTG的趨勢。
稀土及微量元素測試成果列於表4-2,英雲閃長岩與花崗閃長岩具有相似的稀土元素配分模式圖(圖4-8),稀土總量為(118.27~424.30)×10-6,輕重稀土元素之比2.66~9.85,(La/Yb)N變化較大,在5.79~24.09之間,表現為輕稀土強烈富集的特徵,輕稀土分餾強烈,曲線向右陡傾,重稀土分餾不明顯,曲線近平坦,(Gd/Yb)N集中在1.43~2.81之間,Y/Yb為9.8~13.1,δEu為0.46~0.76,具明顯的負異常。SiO2-δEu圖解中(圖4-9),隨著SiO2含量增長δEu有微弱下降的趨勢,顯示岩漿在演化過程中斜長石有一定程度的結晶分離作用。
微量元素測試成果列於表4-2,岩石中Rb(74.4×10-6~184×10-6)、Zr(198×10-6~373×10-6)含量較低,Ba含量較高,在(66~1237)×10-6之間,Sr含量變化大,在(155~420)×10-6之間,但主體仍為小於400×10-6的低Sr花崗岩,僅一個樣品屬於高Sr花崗岩。微量元素特徵見標准化蛛網圖(圖4-10),除一件高Sr的樣品外,岩石明顯出現了Sr、P、Ti的負異常。
圖4-4 SiO2-AR(鹼度率)圖解
底圖據Wright,1969;圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
圖4-5 SiO2-K2O圖解
底圖據Rollison,1993
1—鉀玄岩系列;2—高鉀鈣鹼性系列;3—鈣鹼性系列;4—低鉀拉斑玄武岩系列;圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
(四)花崗岩形成時代
採用單顆粒鋯石激光燒蝕多接收器電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)進行測年工作,樣品由天津地質礦產研究所測試,實驗室條件、測試參數、儀器、流程等同前。
表4-2 微量元素分析成果 (單位:l0-6)
續表
續表
圖4-6 哈克圖解
圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
圖4-7 K2O-Na2O-CaO圖解
原圖據Barker and Arth,1976圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
圖4-8 稀土元素球粒隕石標准化配分模式圖
標准化數據據Boynton,1984
圖4-9 SiO2-δEu圖解
圖例所代表岩性同圖4-2中1~6
圖4-10 微量元素比值蛛網圖
球粒隕石標准化數據據Thompson,1982
1.ⅡP10JD(U-Pb)1-1號樣
樣品采自灘北雪峰東南部,岩性為灰白色中粗粒花崗閃長岩,樣品新鮮且無脈體。測試成果列於表4-3,樣品中1~13,15~20,22~24,26號等23顆鋯石測點206Pb/238U表面年齡加權平均值為434.2±3.2 Ma(圖4-11),可以較精確的確定花崗閃長岩形成年齡為434.2±3.2 Ma。
圖4-11 花崗閃長岩鋯石U-Pb年齡和諧圖和直方圖(ⅡP10JD(U-Pb)1-1)
2.IIP10JD(U-Pb)3-1
樣品采自灘北雪峰東南部,岩性為中粗粒花崗閃長岩(岩石化學分類應為英雲閃長岩),測試成果列於表4-4,樣品中2~21號等19顆鋯石測點206Pb/238U表面年齡加權平均值為434.7±3.2 Ma(圖4-12),可確定花崗岩形成年齡為434.7±3.2 Ma。
10. 早中泥盆世塔鶴托坂日組合
(一)地質特徵
走廊域內該組合花崗岩分布較少,僅在昆中斷裂南側見四個侵入體,分布於昆中斷裂南側塔鶴托坂日-克其克孜蘇一帶,侵入體呈不規則橢圓狀或條帶狀展布,侵入體長軸方向北西西向,與昆中斷裂(帶)走向是一致的。單個侵入體面積較小,一般3~12km2,均呈岩株狀產出。侵入體圍岩主要為早古生代納赤台群復理石建造,侵入接觸關系清楚,界面不平整,圍岩中接觸變質作用強烈,發育寬約200~500m不等的熱接觸變質暈,變質暈以角岩化為主。岩體邊部見有較多的稜角狀圍岩捕虜體,並在岩體內有較大的圍岩頂蝕體存在。
二長花崗岩及花崗閃長岩中普遍含有少量暗色鐵鎂質包體,多為橢圓狀、透鏡狀,少數為稜角狀、不規則狀,凌亂分布,大小在1cm×2cm~5cm×10cm之間,與寄主岩關系截然,包體岩性以微細粒閃長岩為主,次為微粒斑狀閃長岩,斑晶均為斜長石,含量1%~2%。
岩體具較強的變形,普遍發育片麻狀構造,後期韌性變形疊加改造也較強烈,變形岩石多數以糜棱岩化花崗岩、眼球狀花崗質糜棱岩的面貌出現,已成為構造岩。面理總體北東傾,傾角較緩,各種構造形跡綜合反映具右行斜沖的運動學特點。與昆中斷裂帶變形特點具有相似性。野外調查中,始終未能找到早泥盆世花崗岩組合與晚泥盆世花崗岩組合之間的接觸關系。
(二)岩性及岩石組合特徵
岩石類型劃分採用國際地科聯推薦的火成岩分類命名方案,QAP圖解中(圖4-55)可以看出,實際礦物分類岩石組合為(花崗閃長岩)+(斑狀)二長花崗岩+正長花崗岩組合。從野外實際出露的情況來看,斑狀二長花崗岩為主要岩石單元。
圖4-55 QAP圖解
1—晚泥盆世庫魯克彼捷里克塔格組合;2—早泥盆世塔鶴托坂日組合
1.(斑狀)二長花崗岩
(斑狀)二長花崗岩在該岩石組合中出露面積佔有絕對優勢,在研究區該岩帶中約佔62%,岩石通常呈現淺肉紅色,普遍具有片麻狀構造或弱的定向構造,岩石普遍含有鉀長石斑晶,斑晶含量較少,局部有相對集中的現象,無定向性。斑晶以正長石為主,顆粒較大,一般在2~4cm,具卡氏雙晶,斑晶中普遍發育包含結構,被包含的礦物主要為黑雲母,並且黑雲母在斑晶中呈環狀分布,多為1~2 環,也見有3 環者,形態與斑晶近似,斑晶次為微斜長石,含量在6%~18%之間。基質具中細粒半自形粒狀結構,粒徑一般在1.2~3.5mm之間,礦物成分主要為石英(21%~50%)、斜長石(24%~33%)、鉀長石(18%~42%),暗色礦物主要為黑雲母(1%~8%),部分薄片中含有少量角閃石(1%~2%),個別薄片中含有白雲母(ⅡBb5215-1,1%)。
1)斜長石:半自形板狀晶,具絹雲化和部分簾石化,具鈉長雙晶、卡納復合雙晶,An=26~35,為更長石或更中長石,聚片雙晶發育,雙晶帶細而密,絹雲化較強烈。
2)鉀長石:為微斜長石、他形粒狀晶,其中部分斑晶具格子狀雙晶,條紋構造發育,晶內有石英、斜長石、黑雲母嵌晶,在與斜長石交界處常見蠕英結構。輕微高嶺土化。
3)石英:他形粒狀充填於其他礦物的間隙中。
4)黑雲母:片狀晶,Ng′為深棕色,Np′為淺黃棕色,具綠簾石化、綠泥石化。
5)白雲母:少量,細小片狀晶,與黑雲母共生。
磷灰石、鋯石、榍石呈包體分布於黑雲母之中。
2.花崗閃長岩
該岩石組合中花崗閃長岩與正長花崗岩含量較少,岩性特徵與二長花崗岩具有相似性,在野外宏觀較難區別,礦物成分與二長花崗岩接近,不同之處是鉀長石含量略有不同,不再詳述。
(三)岩石地球化學特徵
1.常量元素
岩石地球化學測試成果列於表4-23,因為本區花崗岩類多為粗粒結構,特別是普遍含有粗粒長石斑晶,鏡下鑒定對礦物含量的判斷肯定會有偏差,因此我們利用岩石化學測試數據對花崗岩實際礦物分類進行校正(圖4-56),實際礦物分類與主元素化學分類一致,二長花崗岩與花崗閃長岩較難區別,鏡下鑒定的部分二長花崗岩在主元素化學成分特點上可能更接近於花崗閃長岩,因為這些岩石中除主要造岩礦物外,其他含鉀的礦物為黑雲母,含量非常少(一般小於5%),因此黑雲母對岩石分類命名的影響可以刪除。這樣,通過常量元素的校正,結合QAP分類的成果可確定昆南構造岩漿岩帶內早泥盆世花崗岩岩石組合為(斑狀)花崗閃長岩+(斑狀)二長花崗岩。
圖4-56 R1-R2圖解
底圖據Batchelor,1985;圖例所代表的岩性同圖4-55中1~2
花崗閃長岩:SiO2含量66.86%~67.98%,Na2O 2.62%~3.16%,K2O 3.68%~4.26%,為鉀質類型,A/CNK 0.92~0.97,為偏鋁質岩石,在圖4-57 中判斷為鈣鹼性系列無疑。SiO2-K2O圖上(圖4-58)樣品均分布於高鉀區。
(斑狀)二長花崗岩:SiO2含量69.74%~71.6%,A/CNK 1.06~1.16,以過鋁質為主,部分為強過鋁質岩石,在圖4-57中為鈣鹼性系列,SiO2-K2O圖上(圖4-58)樣品均分布於高鉀區。
圖4-57 SiO2-AR圖解
底圖據Wright,1969;圖例所代表的岩性同圖4-55中1~2
圖4-58 SiO2-K2O圖解
底圖據Rollison,1993;圖例所代表的岩性同圖4-55中1~2
2.稀土元素
稀土元素測試成果列於表4-23,花崗閃長岩與二長花崗岩稀土元素豐度特徵十分相似(圖4-59),稀土總量較高,在(144.15~249.76)×10-6,輕重稀土元素之比6~10.06,(La/Yb)N為5.7~11.1,變化較小,表現為輕稀土富集的特徵,δEu值0.46~0.61,銪具有明顯的負異常。
圖4-59 稀土元素球粒隕標准化配分模式圖(上)和微量元素比值蛛網圖(下)
稀土元素標准化數據據Boynton,1984;微量元素標准化數據據Thompson,1982
相對而言,二長花崗岩稀土總量要低一些,總量在(111.02~128.52)×10-6之間,輕重稀土元素之比11.26~11.5,(La/Yb)N為18.3~19.9,變化小,且明顯大於二長花崗岩,δEu值0.44~0.53,具明顯的負異常,具負銪異常的中酸性火成岩說明其形成於一個正常厚度的陸殼,或形成於雙倍陸殼的中上部(鄧晉福等,1994),具有較平坦的HREE,(Gd/Yb)N為1.49~2.82,Y/Yb值9.6~14.8,平均值為10.4,比值接近於球粒隕石值(Y在岩漿結晶化學中的行為類似於HREE中的Ho)。
微量元素測試成果列於表4-23,岩石中Rb含量較高,平均值為176.4×10-6,Sr含量相對較低,平均值146.2×10-6,微量元素特徵見球粒隕石標准化蛛網圖(圖4-59),整體上看,昆南構造岩漿岩帶早泥盆世花崗岩帶微量元素特徵具有一致性,岩石明顯出現了Nb、Sr、P、Ti負異常以及明顯Th、Y、Yb等元素的正異常。如前文所述,這種長石類礦物為主要造岩礦物的岩石Sr異常的存在可以推斷其源區很深,可能為下地殼。
(四)岩漿演化特徵及源區的判斷
從哈克圖解(圖4-60)可以判斷,SiO2與MnO、CaO、Na2O、MgO具明顯的負相關,說明侵入岩經歷了明顯的鐵鎂礦物的分離結晶作用,但 SiO2-δEu 關系表明,Eu 的負異常與 SiO2的演化似無關系,這樣看來,Eu的負異常可能代表了源區的特徵,Eu異常主要受控於長石,尤其在長英質岩漿中,在分離結晶作用中長石從長英質岩漿分離出來或者在部分熔融作用中長石殘留在源區,必然會引起熔漿中Eu的負異常。該組合Eu的負異常並非由分離結晶作用引起,似表明岩漿形成於斜長石的穩定區(約小於50km),斜長石與角閃石穩定存在。K2O Na2O-CaO圖解(圖4-61)中富鉀鈣鹼性的趨勢是非常明顯的。
表4-23 主元素和微量元素組成
續表
註:主元素含量單位為%;微量元素含量單位為10-6;1~5號樣品為塔鶴托坂日組合;6~10號樣品為庫魯克彼捷里克塔格組合。
圖4-60 哈克圖解
圖4-61 K2O-Na2O-CaO圖解
原圖據Barker and Arth,1976圖例所代表的岩性同圖4-55中1~2
花崗質熔體的地球化學組成受熔融溫度、壓力、源岩性質和殘留相礦物組成的制約(吳福元等,2002),Sr和Yb的行為與殘留相有密切的關系,Sr對於石榴子石和輝石是強不相容元素(礦物-熔體的分配系數D≪1),而HREE(例如Dy、Er和Yb)和Y對於石榴子石來說是強相容元素(D≫1),因此,花崗岩的Yb更能夠反映石榴子石殘留的信息。石榴子石平衡的埃達克岩富Sr,相應的Sr/Yb和Sr/Y比值高,反映其形成於高壓環境(Defant and Drummond,1990;Rapp et al.,2003;Martin et al.,2005)。Martin 等(2005)還指出,花崗質熔體的Sr含量與熔融源區的Sr含量以及熔融殘留相有關,且主要受殘留相中斜長石的控制(斜長石的分配系數Kdsr為0.35~1.5;Rollinson,1993),而斜長石的穩定性主要取決於壓力。昆南岩帶早泥盆世花崗岩Sr含量較低,Y(或Yb)含量較高,平均值為26.65×10-6(2.7×10-6),因而Sr/Y比值較低,平均值為5.6,類似於張旗等(2006)劃分的低Sr高Y型花崗岩,低壓下,斜長石和角閃石穩定存在(無石榴子石),殘留相為角閃岩(斜長石+角閃石+輝石),花崗岩具低Sr高Yb的特徵,有中等或弱的負銪異常。比值蛛網圖中,TiO2有輕度的負異常,Ti元素的負異常代表了金紅石穩定區,代表了較高的壓力環境,這似有矛盾,如哈克圖解顯示岩漿 TiO2含量隨SiO2含量的增加並無關系,TiO2也在一定程度上代表了源區的特徵。
(五)時代依據
昆南構造岩漿岩帶早泥盆世花崗岩同位素測年主要採用了單礦物40Ar-39Ar測年,樣品采自塔鶴托坂日西側,岩性為斑狀二長花崗岩,測試對象為黑雲母,樣品在中國原子能科學研究院49-2堆照射,樣品照射時間9小時37分鍾,快中子累計通量2.077×1017,儀器型號為MM-5400 靜態真空質譜儀,標准樣品為北京房山黑雲母標准樣品(ZBH),標准樣年齡133.2Ma,測試成果列於表4-24、圖4-62,第1、2 加熱階段(700℃、800℃)39Ar的析出量占總量的6.71%,由於低溫部分氣體給出的視年齡不具地質年代學意義,沒有參加坪年齡的統計,第3~8加熱階段39Ar的析出量占總量的93.29%,由950~1400℃的6個加熱階段數據點構成的坪年齡為406.2±2.6Ma,最小視年齡為393.5±5.2Ma,且最小視年齡與坪年齡(406.2±2.6Ma)接近,因而年齡譜中坪年齡或最小視年齡可代表黑雲母的結晶時代。
表4-24 40Ar/39Ar階段升溫測年數據
總平均年齡為391.10Ma。
圖4-62 黑雲母40Ar-39Ar階段加熱年齡譜(a)和正等時線圖(b)