南祁連化隆巖群形成時代的新證據

邱成貴　李志斌

摘要：自從南祁連化隆巖群建立以來，其形成時代有著諸多分歧，近來的觀點趨近于新元古代。筆者通過對同位素年齡樣進行了LA—ICP—MS法鋯石U—Pb的研究，提出了巖群形成于新元古代新的證據。

關鍵詞：化隆巖群；LA—ICP—MS；新元古代

引言

南祁連化隆巖群的時代確立對建立祁連造山帶基底格架和找尋銅、鎳礦產具有重要的意義，但是，化隆巖群形成時代一直是爭論的焦點，主要有以下幾種觀點：1. 新太古代—古元古代（郭進京等，1999；張旺生等，2003；徐學義等，2008；李榮社等，2009）；2. 古元古代（青海省地礦局，1991；潘桂棠等，2004）；3. 中元古代（陸松年等，2009）；4. 新元古代（萬渝生等，2003；徐旺春等，2007；何世平等，2011；余吉遠等，2012）。隨著測年技術的提高和研究的深入，化隆巖群的形成時代為新元古代已開始被眾多學者接受。筆者在最近結束的“青海省貴德縣東溝地區3幅區域地質礦產調查”項目中，參加了項目野外生產和課題研究，對化隆巖群的堿性花崗質混合巖以及二長花崗質條帶狀混合巖進行了同位素測年樣品采集，測得的年齡數據為化隆巖群形成時代提供了新的證據。

1. 現代河流沖積物；2. 沖洪積砂礫層及黃土層；3. 新近系臨夏組；4. 新近系咸水河組；5. 古近系—新近系西寧組；6. 中三疊統切爾瑪溝組上段；7. 中三疊統切爾瑪溝組下段；8. 新元古界化隆巖群；9. 正長斑巖脈；10. 偉晶巖脈；11. 閃長巖脈；12. 流紋斑巖脈；13. 正斷層及產狀；14. 同位素樣品采集地點及編號；15. 亞曲鎳礦；16. 鈾礦點。

1. 地質背景

研究區位于青海省尖扎縣、化隆縣、循化縣交界地帶（圖1），以青海南山斷裂（F5）為界，研究區東北部屬祁連—北秦嶺地層分區南祁連地層小區，南西部屬東昆侖—中秦嶺地層分區興海—同仁地層小區。其中南祁連地層小區出露的地層主要為新元古界化隆巖群、中生界三疊系中統切爾瑪溝組、新生界古近系西寧組，新近系貴德群和第四系。

化隆巖群在研究區巖性為一套片巖、片麻巖的巖性組合，依據地質路線以及實測剖面，分析其空間展布與壓蓋關系，并且結合《青海省巖石地層清理》對其的定義和通過與1∶25萬區域地質調查資料（貴南縣幅、西寧幅）的對比，認定其下部為片麻巖（組），上部為片巖（組），混合巖化作用強烈。片麻巖（組）巖性主要為灰白—灰黑色黑云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、角閃斜長片麻巖、黑云花崗片麻巖、斜長角閃巖等，常有灰白色黑云斜長混合花崗巖、黑云鉀長花崗偉晶巖、黑云二長混合花崗巖出現；片巖（組）巖性主要為灰白—灰黑色黑云石英片巖、石榴石黑云石英片巖、淺粒巖、黑云二長變粒巖夾斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖，其間夾有黑云二長混合花崗巖。化隆巖群下部未見底，頂部與中三疊統、古近系西寧組、新近系貴德群呈角度不整合接觸。

2. 樣品采集及處理方法

筆者在化隆巖群中采集了兩件測年樣品，巖性分別為堿性花崗質混合巖（坐標102°07′28.9″，35°51′38.2″），樣品號TWPM21—6—2、二長花崗質條帶狀混合巖（坐標102°07′31.6″，35°51′37.7″），樣品號TWPM21-6-3。兩件樣品委托河北省區域地質調查所進行鋯石單礦物挑選后送交北京鋯年公司制靶、照相，然后委托中國冶金地質總局山東測試中心測試。

測試在山東測試中心激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀（LA-ICP-MS）上完成。激光剝蝕系統為CompexProArFGeolas193nm準分子激光器，電感耦合等離子質譜儀為ThermoiCAPQ。樣品分析時激光束斑直徑為30μm，載氣流速745ml/min，能量密度10.4mJ/cm3。

3. 測試結果

通過對兩件樣品環帶結構發育的鋯石進行測試，其中TWPM21-6-2樣品有效點12個（圖2a），TWPM21-6-3樣品20個測試點全部有效（圖2b）。CL圖像顯示，鋯石呈半自形柱狀或次圓狀，粒徑相差較大，內部發育較清晰的震蕩環帶結構，但環帶的疏密程度不同，顯示多源性碎屑鋯石特征。多數鋯石邊部棱角比較明顯，個別鋯石受后期變質作用影響，具有一些暗色的次生邊。

堿性花崗質混合巖樣品TWPM21-6-2測試結果顯示（表1a），Th/U比值在0.083～0.130之間，反映其巖漿源區碎屑鋯石特征，二長花崗質條帶狀混合巖TWPM21-6-3（表1b）顯示Th/U比值在0.073～0.263之間，大多數也在0.1左右，也具有碎屑鋯石特征。

兩件變質巖樣品的鋯石U—Pb年齡數據投影點多數落于諧和線或其附近（圖3a、圖3b），測定的年齡均較穩定，堿性花崗質混合巖樣品年齡加權平均值為917.0±5.7Ma（MSWD=0.23）、二長花崗質條帶狀混合巖年齡加權平均值為896.2±4.0Ma（MSWD=0.97）。兩件樣品鋯石U—Pb同位素年齡值在917.0Ma～896.2Ma之間，代表了化隆巖群的形成年代下限，為新元古代。

從此次LA-ICP-MS鋯石微區年齡結果來看，兩件混合巖樣品測得的917.0Ma～896.2Ma最新蝕源區年齡，可以作為化隆巖群的形成時代下限，相當于新元古代早期，即青白口紀。此年齡值支持了化隆巖群為新元古代的觀點，而非前人新太古代—中元古代的認識。

根據前人研究成果，Rodinna超大陸的聚合造山發生在1300Ma～1100Ma，并在1000Ma～900Ma繼以伸展作用，并在830Ma之后發生裂解，Rodinna超大陸裂解過程具有明顯的時空分布不均一的特征（徐備，2001）。化隆巖群可以作為Rodinna超大陸裂解的地質記錄。當下普遍認為，鄰區各大型銅鎳礦都可能與此超大陸裂解有關（拉水峽銅鎳礦、金川銅鎳礦等），結合研究區分布有亞曲鎳礦床一處、鎳礦（化）點兩處，都產在化隆巖群中，與前述礦產具有相似的成礦地質背景。因此化隆巖群的時代確定對建立祁連造山帶基地格架和找尋銅、鎳礦產具有重要的意義。

參考文獻：

[1] 郭進京，張國偉，陸松年，等.中祁連地塊東段元古宙基底湟源群沉積構造環境[J].西北大學學報（自然科學版）1999，29（4）：343-347.

[2] 張旺生，馮光勝，高山，等.拉脊山—化隆變質核雜巖構造及其隆升機制探討[J].地球科學2003，28（04）：407-413.

[3] 青海省地質礦產局青海省區域地質志[M].1991北京：地質出版社.