盖孜-库地缝合带

2025-03-31 22:07:47

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回答1：

西昆仑库地蛇绿岩是青藏高原重要的蛇绿岩带之一，也是这一地区研究程度最高的地质体之一，学术界先后发表了多篇论文（见Xiao et al.，2002及其引证的文献；张传林等，2004）。然而，对这一蛇绿岩的形成时代、构造背景迄今没有获得统一的认识。

早期由汪玉珍（1983）、李嵩龄等（1985）将该蛇绿岩厘定为“新元古代”，并在超镁铁杂岩中获得角闪岩脉的Rb-Sr年龄为860Ma；潘裕生等（1990，1994）、王东安等（1989）、杨树锋等（1999）、邓万明（1995）认为他形成于早古生代，代表了青藏高原第五缝合带。周辉等（1998，1999）在一些克沟发现早古生代放射虫以及对早古生代晚期韧性剪切带的厘定，极大地支持了上述认识；丁道桂等（1996）获得辉长岩的全岩-矿物Sm-Nd等时线年龄为651Ma，认为该蛇绿岩形成于震旦纪—早古生代；姜春发等（2000）在库地玄武岩中获得全岩Rb-Sr等时线年龄为359Ma，认为它属于泥盆纪（？）—石炭纪蛇绿岩，属于弧后小洋盆环境，这一认识得到方爱明等（2000）在一些克沟发现石炭纪放射虫的支持；王志洪等（2000）、肖文交等（2000）、Xiao et al.（2002）通过对库地一带的构造特征以及对蛇绿岩不同单元的地球化学研究，认为它属于早古生代叠加于消减带之上的弧间或弧后盆地蛇绿岩。在表2-1中，我们将前人对库地蛇绿岩时代及对其构造背景的认识进行了综合，以便对比分析。另外我们也列出了库地一带相关的测年资料，以便综合分析（表2-2）。

一、区域地质分析

前人所厘定的“库地蛇绿岩”由三部分组成，包括库地超镁铁岩、库地北一些克沟玄武岩以及玄武岩之上的复理石沉积（图2-1，图2-2）。库地超镁铁岩体出露于库地不孜完达坂，主要由纯橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、透镜状铬铁岩（矿）等组成，沈步明等（1996）对橄榄岩做过深入细致的研究。在该岩体中多处发育辉长岩脉，岩脉的宽度变化大，一般在十余厘米至数十厘米，部分细小的脉仅1～2cm，形成交错的网脉。在辉长岩脉与橄榄岩之间，发育2～5mm的冷凝边，薄片下从冷凝边向辉长岩脉中心，依次由玻璃质、细粒微晶到全晶质变化，有少量较宽的脉中心部分形成伟晶辉长岩，伟晶辉长岩中的长石单晶长轴可达数十厘米，我们见到最大的辉石单晶长轴达80cm。上述结构特征表明，辉长岩是后期侵入到纯橄榄岩中的，并且侵入的深度较大，使其有充分的时间结晶形成伟晶。库地蛇绿岩的另一重要组成单元是库地北玄武岩，以一些克沟出露最为完整。在该剖面上，下部为块状玄武岩，上部为枕状玄武岩，出露厚度在200m以上。这套火山岩北部被库北岩体（405Ma；袁超等，1999）侵入，南部与128岩体（471Ma；袁超等，1999）呈断层接触（图2-1，图2-2）。在玄武岩之上，出现一套复理石组合，包括砾岩、杂砂岩、粉砂岩、沉凝灰岩、硅质岩等（图2-2），岩层中发育大量的具有复理石特征的沉积构造，如火焰状构造、鲍玛序列（主要由A-E、A-D-E组合）等。

表2-1 前人对库地蛇绿岩的时代及构造背景认识

表2-2 西昆仑库地一带相关岩石的年龄特征

二、年龄资料

1.库地南双峰式侵入杂岩

在库地出露的片麻岩中，我们解体出部分片麻状侵入岩（图2-3）。该侵入杂岩体由两部分组成，分别是花岗岩和辉长岩。两类岩石在露头上相互交织（相当于intermingling structure），表明它们属于双峰式侵入杂岩。在双峰式侵入杂岩中获得花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（781±10）Ma。地球化学研究表明，片麻状双峰式侵入杂岩属于碱性系列，形成于伸展的大陆裂解背景（Zhang et al.，2006）。

由于本区的片麻状双峰式侵入杂岩侵入片麻岩中，表明库地一带的片麻岩应属于前寒武纪，而我们对昆仑主脊一带的前人厘定的前寒武纪片麻岩锆石U-Pb定年表明，这套深变质岩沉积的时间在新元古代晚期—早古生代，并在早古生代和印支期发生变质。因此，库地片麻岩与其南部西昆仑变质地体中的片麻岩（桑珠塔格岩群和布伦阔勒岩群）是完全不同的两套变质岩，库地缝合带中的这部分片麻岩与北祁连缝合带中的“北大河岩群”等性质相似，应属前寒武纪的残片。对库地双峰式侵入杂岩的地球化学研究表明，其中的花岗岩来自中元古代玄武质下地壳的重熔，而其中的辉长岩原始岩浆来自亏损地幔并受到成熟的大陆地壳混染。而在库地北一带，我们对铁克里克隆起带上的中元古代火山岩研究表明（张传林等，2003b；Zhang et al.，2003），其中的玄武岩与库地的A型花岗岩具有完全一致的Nd同位素组成，因此有理由判断库地一带的片麻岩原属于塔里木基底的一部分，在库地缝合带形成过程中卷入了造山带。

图2-1 库地一带地质略图

图2-2 库地一些克沟依莎克群地质剖面

1—花岗岩；2—块状玄武岩；3—枕状玄武岩；4—杏仁状玄武岩；5—含杏仁枕状玄武岩；6—火山集块岩；7—杏仁状安山岩；8—晶屑凝灰岩；9—砾岩；10—含砾砂岩；11—砂岩；12—粉砂岩；13—泥质粉砂岩；14—泥岩；15—层理产状；16—分层代号

2.库地“蛇绿岩”的年代学及地球化学

对库地“蛇绿岩”的争议在很大程度上是因为没有可靠的同位素年龄资料。在库地超镁铁杂岩中，我们获得侵入橄榄岩和辉橄岩中的伟晶辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为525Ma，这一年龄值与Xiao et al.（2005）获得的年龄值一致，那么可以肯定的是，库地超镁铁岩的时代不晚于525Ma。对于一些克沟玄武岩，由于在该剖面的下部发现早古生代放射虫（晚奥陶世—早志留世；周辉等，1999），而上部的复理石组合中发现晚古生代放射虫组合，那么，一些克沟的“依莎克群”实质上有两套岩石组合。另外我们对下部的玄武岩锆石SHRIMP U-Pb测年表明，玄武岩形成时代在420～430Ma之间（张传林等，2004），这一年龄值与放射虫所界定的时代基本吻合，因此，有理由推测，库地一些克沟的玄武岩是早古生代的产物，与超镁铁岩时代有显著差异，二者不能放在一起组成一个蛇绿岩套。

图2-3 库地南双峰式侵入杂岩地质简图

对库地一些克沟剖面下部早古生代的枕状玄武岩及块状玄武岩，前人做了大量的地球化学研究（方爱民等，2003；杨树锋等，1999；袁超等，2002；潘裕生等，2000），不同的研究人员对地球化学的解释也有不同，但归结起来有两种主要的认识：一是认为他形成于大洋中脊，属于洋脊玄武岩（潘裕生等，2000；杨树锋等，1999）；二是认为形成于岛弧环境（包括洋内弧，见袁超等，2002；周辉等，2003；Xiao et al.，2002b）。由于袁超等在一些克沟发现高镁安山岩，且部分玄武岩表现出富集大离子元素（如Rb，Ba，Sr，Th等）和相对低的Nd初始值，因此，一些克沟玄武岩形成于洋中脊的可能性不大。从剖面上部的复理石沉积特征分析，它与岛弧带（如弧前或是弧间盆地）的复理石组合近于一致。

三、讨论

依据上述分析，我们得出以下几点推论：①库地缝合带由库地超镁铁岩、依莎克群玄武岩和浊积岩及前寒武纪片麻岩等组成；②库地超镁铁岩呈残片状分布于缝合带中，它的形成时代不晚于525Ma，可能代表被肢解的蛇绿岩的一部分（堆晶岩）；③出露于一些克沟玄武岩的地球化学特征及其上部沉积地层中复理石及其时代（比超镁铁岩年轻了约100Ma）均不支持它们与超镁铁岩共同组成完整的蛇绿岩组合，依莎克群代表了弧火山-沉积岩组合，而库地超镁铁岩属于洋中脊的产物；④缝合带中的片麻岩被近800Ma的岩体侵入，原岩可能形成于中-新元古代（早期），从片麻岩中获得的角闪石和黑云母Ar-Ar坪年龄证实库地一带早古生代热事件（周辉等，2003）的存在，表明它们是卷入早古生代造山带中的前寒武纪构造地层残片；⑤库地缝合带的存在表明在西昆仑变质地体和塔里木克拉通南缘之间曾经存在过一个洋盆，当西昆仑变质地体和塔里木克拉通拼合以后，即该洋盆闭合后，保留了洋盆闭合过程中残存的蛇绿岩、弧火山-沉积岩及被卷入的前寒武系构造残片。

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