南祁连化隆岩群形成时代的新证据
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摘要：自从南祁连化隆岩群建立以来，其形成时代有着诸多分歧，近来的观点趋近于新元古代。笔者通过对同位素年龄样进行了LA―ICP―MS法锆石U―Pb的研究，提出了岩群形成于新元古代新的证据。
关键词：化隆岩群；LA―ICP―MS；新元古代
引言
南祁连化隆岩群的时代确立对建立祁连造山带基底格架和找寻铜、镍矿产具有重要的意义，但是，化隆岩群形成时代一直是争论的焦点，主要有以下几种观点：1. 新太古代―古元古代（郭进京等，1999；张旺生等，2003；徐学义等，2008；李荣社等，2009）；2. 古元古代（青海省地矿局，1991；潘桂棠等，2004）；3. 中元古代（陆松年等，2009）；4. 新元古代（万渝生等，2003；徐旺春等，2007；何世平等，2011；余吉远等，2012）。随着测年技术的提高和研究的深入，化隆岩群的形成时代为新元古代已开始被众多学者接受。笔者在最近结束的“青海省贵德县东沟地区3幅区域地质矿产调查”项目中，参加了项目野外生产和课题研究，对化隆岩群的碱性花岗质混合岩以及二长花岗质条带状混合岩进行了同位素测年样品采集，测得的年龄数据为化隆岩群形成时代提供了新的证据。
1. 现代河流冲积物；2. 冲洪积砂砾层及黄土层；3. 新近系临夏组；4. 新近系咸水河组；5. 古近系―新近系西宁组；6. 中三叠统切尔玛沟组上段；7. 中三叠统切尔玛沟组下段；8. 新元古界化隆岩群；9. 正长斑岩脉；10. 伟晶岩脉；11. 闪长岩脉；12. 流纹斑岩脉；13. 正断层及产状；14. 同位素样品采集地点及编号；15. 亚曲镍矿；16. 铀矿点。
1. 地质背景
研究区位于青海省尖扎县、化隆县、循化县交界地带（图1），以青海南山断裂（F5）为界，研究区东北部属祁连―北秦岭地层分区南祁连地层小区，南西部属东昆仑―中秦岭地层分区兴海―同仁地层小区。其中南祁连地层小区出露的地层主要为新元古界化隆岩群、中生界三叠系中统切尔玛沟组、新生界古近系西宁组，新近系贵德群和第四系。
化隆岩群在研究区岩性为一套片岩、片麻岩的岩性组合，依据地质路线以及实测剖面，分析其空间展布与压盖关系，并且结合《青海省岩石地层清理》对其的定义和通过与1∶25万区域地质调查资料（贵南县幅、西宁幅）的对比，认定其下部为片麻岩（组），上部为片岩（组），混合岩化作用强烈。片麻岩（组）岩性主要为灰白―灰黑色黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、角闪斜长片麻岩、黑云花岗片麻岩、斜长角闪岩等，常有灰白色黑云斜长混合花岗岩、黑云钾长花岗伟晶岩、黑云二长混合花岗岩出现；片岩（组）岩性主要榛野住灰黑色黑云石英片岩、石榴石黑云石英片岩、浅粒岩、黑云二长变粒岩夹斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩，其间夹有黑云二长混合花岗岩。化隆岩群下部未见底，顶部与中三叠统、古近系西宁组、新近系贵德群呈角度不整合接触。
2. 样品采集及处理方法
笔者在化隆岩群中采集了两件测年样品，岩性分别为碱性花岗质混合岩（坐标102°07′28.9″，35°51′38.2″），样品号TWPM21―6―2、二长花岗质条带状混合岩（坐标102°07′31.6″，35°51′37.7″），样品号TWPM21-6-3。两件样品委托河北省区域地质调查所进行锆石单矿物挑选后送交北京锆年公司制靶、照相，然后委托中国冶金地质总局山东测试中心测试。
测试在山东测试中心激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）上完成。激光剥蚀系统为CompexProArFGeolas193nm准分子激光器，电感耦合等离子质谱仪为ThermoiCAPQ。样品分析时激光束斑直径为30μm，载气流速745ml/min，能量密度10.4mJ/cm3。
3. 测试结果
通过对两件样品环带结构发育的锆石进行测试，其中TWPM21-6-2样品有效点12个（图2a），TWPM21-6-3样品20个测试点全部有效（图2b）。CL图像显示，锆石呈半自形柱状或次圆状，粒径相差较大，内部发育较清晰的震荡环带结构，但环带的疏密程度不同，显示多源性碎屑锆石特征。多数锆石边部棱角比较明显，个别锆石受后期变质作用影响，具有一些暗色的次生边。
碱性花岗质混合岩样品TWPM21-6-2测试结果显示（表1a），Th/U比值在0.083～0.130之间，反映其岩浆源区碎屑锆石特征，二长花岗质条带状混合岩TWPM21-6-3（表1b）显示Th/U比值在0.073～0.263之间，大多数也在0.1左右，也具有碎屑锆石特征。
两件变质岩样品的锆石U―Pb年龄数据投影点多数落于谐和线或其附近（图3a、图3b），测定的年龄均较稳定，碱性花岗质混合岩样品年龄加权平均值为917.0±5.7Ma（MSWD=0.23）、二长花岗质条带状混合岩年龄加权平均值为896.2±4.0Ma（MSWD=0.97）。两件样品锆石U―Pb同位素年龄值在917.0Ma～896.2Ma之间，代表了化隆岩群的形成年代下限，为新元古代。
从此次LA-ICP-MS锆石微区年龄结果来看，两件混合岩样品测得的917.0Ma～896.2Ma最新蚀源区年龄，可以作为化隆岩群的形成时代下限，相当于新元古代早期，即青白口纪。此年龄值支持了化隆岩群为新元古代的观点，而非前人新太古代―中元古代的认识。
根据前人研究成果，Rodinna超大陆的聚合造山发生在1300Ma～1100Ma，并在1000Ma～900Ma继以伸展作用，并在830Ma之后发生裂解，Rodinna超大陆裂解过程具有明显的时空分布不均一的特征（徐备，2001）。化隆岩群可以作为Rodinna超大陆裂解的地质记录。当下普遍认为，邻区各大型铜镍矿都可能与此超大陆裂解有关（拉水峡铜镍矿、金川铜镍矿等），结合研究区分布有亚曲镍矿床一处、镍矿（化）点两处，都产在化隆岩群中，与前述矿产具有相似的成矿地质背景。因此化隆岩群的时代确定对建立祁连造山带基地格架和找寻铜、镍矿产具有重要的意义。
参考文献：
[1] 郭进京，张国伟，陆松年，等.中祁连地块东段元古宙基底湟源群沉积构造环境[J].西北大学学报（自然科学版）1999，29（4）：343-347.
[2] 张旺生，冯光胜，高山，等.拉脊山―化隆变质核杂岩构造及其隆升机制探讨[J].地球科学2003，28（04）：407-413.
[3] 青海省地质矿产局青海省区域地质志[M].1991北京：地质出版社.