北祁连中东段古元古代托赖岩群中变质侵入岩（体）的发现及其地质意义

北祁连中东段古元古代托赖岩群中变质侵入岩（体）的发现及
其地质意义
董进生;谈晓樱;刘建栋;殷占虎
【摘要】为探讨北祁连构造岩浆带发展演化，在北祁连中东段古元古代托赖岩群中采集一套变质侵入体，岩性为二长花岗质片麻岩、片麻状石英二长岩，通过单颗粒锆石铀—铅同位素测年，该变质侵入体年龄为（1150±3）Ma，时代为晚蓟县世，侵入体具有过铝钙碱性系列的特征，是同碰撞环境下岩浆作用产物。

该套变质侵入岩的发现，对于北祁连中东段前震旦纪基底的深入研究及更进一步恢复和确定北祁连构造岩浆带发展演化世具有重要意义。

%In order to explore the North Qilian tectonic magmatic evolution development zone in northern Qilian ,a set of metamorphic intrusive body samples with monzogranite gneiss and gneissic quartz monzonite of the Middle East section of Paleoproterozoic rock group was collected .The single Zircon U-Pb isotopic dating reveals that the age of metamorphic intrusive body is (1 150 ±3)Ma, belonging to late Jixian Period .The intrusions have the characteristics of aluminum calc alkaline se-ries,with magmatic products under impact environment .The metamorphic intrusive rocks found in northern Qilian has important significance on the research of the Middle East section of pre Sinian basement and further restoration and determination of the North Qilian tectonic magmatic belt deve-lopment and evolution .
【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(000)003
【总页数】7页(P73-79)
【关键词】变质侵入体;同碰撞环境;北祁连
【作者】董进生;谈晓樱;刘建栋;殷占虎
【作者单位】青海省地质调查院，青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海西宁810012;青海省第一地质矿产勘察院，青海西宁 810600;青海省地质调查院，青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海西宁810012;青海省地质调查院，青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海西宁810012
【正文语种】中文
【中图分类】P59
北祁连中东段中元古代变质侵入体是祁连造山带演化阶段重要的物质记录之一，同其他不同时期、不同地区构造岩浆演化阶段过程是祁连造山演化的重要地质事件。

笔者通过北祁连中东段开展的1∶5万区域地质调查工作中，在古元古代托赖岩群变质岩中新发现并解体出来的古老变质侵入岩(体)，岩性为灰白色—浅肉红色眼球状二长花岗质片麻岩、浅灰白色—浅灰色片麻状石英二长岩，与托赖岩群片麻岩、片岩、大理岩呈侵入接触，通过对变质体侵入体的时代的厘定，探讨其地质意义。

1 地质特征及岩石学特征
1.1 地质特征
变质侵入体分布在研究区甘禅沟—浪士当沟一带，共圈出8 个变质侵入体，出露
面积约44 km2(图1)。

岩性主要为眼球状二长花岗质片麻岩、浅灰片麻状石英二
长岩。

侵入体平面上呈似椭圆状或条带状，总体北西向展布。

露头上具有中酸性侵
入岩特有的球状风化特征，与托赖岩群变质围岩侵入接触关系明显，岩石中可见大小不等呈条带状、不规则团块状的片麻岩捕虏体。

岩体普遍经历了较强烈的韧性变质变形作用改造，片麻状构造、条带状构造、眼球状构造发育，变形面理总体北东倾或北西倾，倾角在48°～52°间，与托赖岩群变质围岩的片麻理产状基本一致(图1)。

图1 北祁连中东段中元古代变质侵入(体)地质图Fig.1 The Middle East segment(body)geological map of North qilian proterozoic metamorphic intrusive rocks1 第四系;2 古元古代托赖岩群片麻岩组;3 古元古代托赖岩群片岩组;4 古元古代托赖岩群大理岩组;5 晚奥陶世花岗闪长岩;6 中元古代片麻状石英二
长岩体;7 中元古代二长花岗质片麻岩体;8 片麻岩包体;9 地质界线;10 逆断层;11 铀—铅同位素测年采样位置;12 片理产状/面理产状
1.2 岩石学特征
(1)眼球状黑云二长花岗质片麻岩。

灰白色、浅肉红色，具片状粒状变晶结构，片
麻状构造、眼球状构造。

岩石主要由石英(25%)、斜长石(40%)、钾长石(25%)黑
云母(10%)等矿物组成。

眼球体主要由钾长石和少量斜长石组成，呈透镜状或眼球状形态，含量约10%～20%，局部可达45%，大小一般10 mm×8 mm，大者可至2.5 cm×6 cm，长轴具定向与片麻理平行。

基质含量90%～80%，主要由石英、斜长石、钾长石组成，矿物颗粒长轴定向，其间黑云母鳞片集合体断续分布，构成片麻状构造，大部分蚀变为绿泥石。

(2)片麻状石英二长岩。

浅灰白色—浅灰色，变余中细粒花岗结构，片麻状构造。

岩石由斜长石(30%)、钾长石(48%)、石英(15%)、黑云母(7%)等组成。

矿物粒度
一般在0.28～1.84 mm。

斜长石呈半自形板状，岩石中相对集中呈断续的条带分布，全部被泥化、绢云母化，推测为中酸性斜长石。

钾长石呈半自形板状、粒状，和它形粒状石英相对集中，呈条带状展布，具定向排列，长轴方向与岩石构造方向
一致。

钾长石是条纹长石，黑云母呈片状、长条状集合体假象，分布在斜长石条带中，全部被绿泥石化。

2 岩石地球化学特征
2.1 岩石化学特征
变质侵入岩岩石化学特征见表1。

由表可知，二长花岗质片麻岩体和片麻状石英二长岩体具有较为一致的岩石化学特征。

SiO2含量68.58%～74.17%，属酸性岩范畴;Al2O3含量12.31%～16.06%，变化范围不大;里特曼指数δ=1.69～2.40，小
于3.3，岩石属钙碱性系列;岩石固结指数SI=4.11～9.82，说明岩石成岩时分异差，但固结一般;岩石K2O＞Na2O，Al2O3/CaO+K2O+Na2O＞1.1，碱度率
AR=2.35～3.89，A/CNK=0.90～1.17，两个变质侵入体均显示为具亚碱性特征
的钙碱性的过铝质花岗岩(图2、图3)［1］，具有碰撞型花岗岩特征［2］。

表1 中元古代变质侵入岩体岩石化学特征表Tab.1 Proterozoic metamorphic intrusive geochemical characteristics in table注:样品测试单位:武汉综合岩矿
测试中心，下同。

图2 变质侵入岩AFM 图解Fig.2 AFM of Metamorphic intrusive diagram○－
眼球状二长花岗质片麻岩;▲－片麻状石英二长岩
图3 变质侵入岩铝饱和指数图解Fig.3 Diagram of metamorphic intrusive aluminium saturation index
2.2 稀土元素
变质侵入岩体岩石的稀土特征见表2。

其中二长花岗质片麻岩的稀土总量
ΣREE(287.17～705.19)×10－6，总量较高;片麻状石英二长岩的ΣREE=(168.76～180.33)×10－6，相对较低。

两岩类还是有一定的差别，平均值为415.66×10－6，高于上地壳平均值［3］。

两类岩石的LREE/REE 在7.76～20.67，(La/Yb)N在6.61～30.16，显示岩石轻重稀土分馏明显，并且轻稀土强烈富集，重稀土亏
损;δEu 介于0.20～0.56，普遍小于0.5，铕负异常特征明显;Sm/Nd＜0.2，反映
岩石经历了强烈的分离结晶作用。

两类岩石为同源岩浆分异而成的产物，是上地壳经不同程度的部分熔融而形成的花岗岩类。

表2 中元古代变质侵入岩体岩石稀土元素特征表Tab.2 In the proterozoic metamorphic intrusive characteristics of rare earth element table
续表
表3 二长花岗质片麻岩体锆石U－Pb 测试成果表Tab.3 Monzonitic granite gneissic rock zircon U－Pb test results table
3 变质侵入体的时代
变质侵入体是从托赖岩群中解体出来的古老变质侵入岩(体)，与托赖岩群之间为侵入关系，说明侵入体形成时间晚于古元古代。

在两类侵入岩中利用LA－ICP－MS 方法进行锆石U－Pb 测年，其中二长花岗质片麻岩获得年龄为(1 116.3±33.4)Ma，片麻状石英二长岩体获得(1 116±33.4)Ma，反映侵入体成岩时代为晚蓟县世。

现选二长花岗质片麻岩体获得年龄如下:
样品采自研究区最大的二长花岗质片麻岩体中(样品号:IJD4522)，共挑选了40 颗
锆石进行了分析测试，测试分析数据见表3，其中有16 颗锆石点(1，2，5，12～15，18，21，24～26，31，34，36，37 号点)206Pb/238U 表面年龄加权平均
值为(1 150±3)Ma，同样反映时代为晚蓟县世。

同位素谐和图见图4，同位素直
方图见图5。

综上所述，从托赖岩群中新解体出来的二长花岗质片麻岩体(ηγ Pt2)和片麻状石英二长岩体(ηο Pt2)两个变质侵入体单元其成岩时代皆属于中元古代晚蓟县世。

图4 二长花岗质片麻岩体锆石U－Pb 位素谐和图Fig.4 Isotope harmonic
figure of two long granitic gneissic rock zircon U－Pb Isotope harmonic figure
图5 二长花岗质片麻岩体锆石U－Pb 同位素直方图Fig.5 Histogram of two long granitic gneissic rock zircon U－Pb isotopes Histogram
4 变质侵入岩成因及构造环境分析
变质侵入体其岩石化学特征反映属于钙碱性系列过铝质岩石，具S 型花岗岩特征，且与Maniar 等划分的CCG 型［4］(大陆碰撞型)花岗岩近似，在R1－R2 图解进行判别［4］(图6)，投点样品大多落入同碰撞期区。

岩石稀土特征具有轻稀土富集、重稀土亏损，Eu 具强烈负异常特征，与壳源花岗岩极为相似［3］;变质侵入岩其岩浆源于地壳硅铝层的熔融。

图6 变质侵入岩R1－R2 图解(图例同图2)Fig.6 Diagram of metamorphic intrusive rocks R1 and R2
综上所述，二长花岗质片麻岩体和片麻状石英二长岩体两类侵入岩，是形成于碰撞构造背景之下的具有亚碱性特征的钙碱性过铝质的S 型花岗岩［4］。

5 结论与讨论
(1)近年来在北祁连造山带基底岩系中不断有发现和解体的片麻岩体［5－6］，空
间上已形成一定规模，并且变质侵入体均具有强过铝质类型，高钾钙碱性系列，具S 型花岗岩特征，且与Maniar 等划分的CCG 型(大陆碰撞型)花岗岩近似，在R1－R2构造环境判别图［1］解中也显示出同碰撞环境下岩浆作用产物。

(2)利用高精度的LA－ICP－MS 方法进行锆石U－Pb 测年，在片麻状石英二长岩体中获得年龄为(1 116.3±33.4)Ma，二长花岗质片麻岩体获得(1 150±3)Ma，表明侵入体成岩时代为晚蓟县世。

(3)北祁连中东段中元古代变质侵入体的发现表明，它是祁连造山带演化阶段重要
物质记录之一，同其它不同时期、不同地区构造岩浆造山演化阶段过程［7－8］
是祁连造山演化的重要地质事件。

中元古代蓟县纪，北祁连中东段地区曾经发生了一次裂解—汇聚碰撞事件。

在蓟县纪时期，南部中祁连地块北缘可能发生了裂解
作用，而当裂解达到高峰阶段，北祁连地块受到挤压，引发了基底的熔融而形成了该类S 型花岗岩。

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