北祁连早古生代洋盆是裂陷槽还是大洋盆_与葛肖虹讨论

中央造山带的演化及其特点*1997年11月21日收稿.*地质矿产部 中国西部不同类型造山带及非史密斯地层区1 25万区域地质填图方法研究 项目资助.殷鸿福 张克信(中国地质大学地球科学学院,武汉430074)摘 要 中央造山带原型是由一列微板块加上分别位于其北面和南面的两列不同时期的小洋盆组成.微板块群的主体是柴达木、秦岭、大别 苏鲁,还加上中祁连.元古代末至早古生代早期,北列拉张成多岛小洋盆,它们在加里东末期关闭,并在微板块群北缘形成前陆盆地带.南列形成裂陷槽,在加里东期末关闭,一般不造山.晚古生代,微板块群已与欧亚板块合为一体,并总体北移.南列出现泥盆(个别)、石炭二叠纪的小洋盆,属于古特提斯洋的一部分.洋盆在中 晚二叠世闭合,在其南侧形成早 中三叠世的前陆堆积.印支期它属于特提斯北支.三叠系可分成3种类型.燕山期的陆内挤压东强西弱,使东部微板块消减最多而抬升最高,向西依次递减.中央造山带的板块运动主要遵循的不是威尔逊旋回,而是非威尔逊旋回.非威尔逊旋回在3个方面与威尔逊旋回不同,即多岛洋、软碰撞和多旋回造山.文中论述了它们的特点,并强调指出这些特点在地史上占据中国绝大部分地区的古亚洲洋和特提斯洋中具有普遍性.关键词 中央造山带,演化史,非威尔逊旋回.中图法分类号 P 54第一作者简介 殷鸿福,男,教授,中国科学院院士,1935年生,1956年毕业于北京地质学院地质系,古生物学家,生物地质学学科方向的创导者,现主要从事二叠系-三叠系界线、软体动物、生物成矿、综合地层学和造山带地质等方面的研究.1 中央造山带的演化中央造山带(秦祁昆、大别 苏鲁)夹持于华北和华南(扬子、羌塘 唐古拉)板块之间,它的原型不是一条简单的海洋,而是由一系列微板块加上分别位于其北面和南面的两条不同时期的小洋盆组成.微板块群的主体是柴达木、秦岭、大别 苏鲁,还加上中祁连,它们以浅海相和陆相沉积为特点.元古代末至早古生代早期(图1a),华北板块北移,其后缘拉张成北列多岛小洋盆(祁连、北秦岭),它们往往具主动边缘的沟弧盆体系.这些小洋盆在加里东末期,由于中央造山带微板块群北进,洋壳向北俯冲、碰撞而关闭,并留下了一系列早古生代蛇绿岩带(祁连诸蛇绿岩带、东秦岭商丹蛇绿岩带),在微板块群的北缘,由于北面主动大陆边缘的仰冲,形成前陆盆地带(柴达木北缘宗务隆山泥盆系(D)、西秦岭舒家坝群(D 2)、大草滩群(D 3)、大别山杨山组(C 1).在微板块群北移时,其后方拉张形成裂陷槽或裂谷,以玄武岩或双峰式火山岩、深水相沉积为特征.它包括祁曼塔格的祁曼塔格群(铁石达斯群),东昆仑的纳赤台群[1],西秦岭的白龙江群、白水江群,东秦岭的洞河群(伴有金伯利岩侵入)[2],大别南侧随州枣阳一带的古城畈、兰家畈组[3];可能还包括西昆仑北带的库地 苏瓦什带(已构成蛇绿岩)[4,5].其延限为寒武纪至早志留世,而以奥陶纪为最盛.在加里东期末它们相继关闭,一般不造山.晚古生代(图1b),中央造山带微板块群已先后与欧亚板块合为一体,并总体北移.仅在祁连-北秦岭缝合带之南缘,由于应力松弛拉张,而形成石炭 二叠纪的裂陷槽(宗务隆山,西秦岭礼县 柞水带).在总体北移过程中,沿这一微板块群的南缘,出现晚泥盆世(秦岭勉略带)、石炭纪(东昆仑南带[6]、秦岭的勉略 下高川带[7])和二叠纪(布青山 阿尼玛卿山,西昆仑木吉 明铁盖带[4])的小洋盆,属于古特提斯洋的一部分.在东秦岭东段和大别山南侧,仅沿青峰断裂至京山广济一线有二叠纪深水相硅质岩沉积,不清楚小洋盆是否曾经存在而已被消减,还是根本未曾拉开成洋.在东昆仑,石炭纪和二叠纪的洋第23卷第5期地球科学 中国地质大学学报Vol.23 No.51998年9月Ear th Science Journal of China U niversity of GeosciencesSep. 1998壳演化中存在多岛小洋盆向南迁移的现象[6].海西晚期,洋盆向北俯冲,在其北侧的微板块南缘,则有海西花岗岩的大面积侵入(东昆仑花岗岩带、西昆仑花岗岩带),代表海西晚期主动陆缘的火山岛弧.洋盆从中二叠世(茅口期)至晚二叠世先后闭合,在其南侧形成早 中三叠世的前陆堆积(东昆仑洪水川组).经过海西运动,中央造山带的各微板块演化分异.西段的西昆仑北带、塔里木和柴达木已成为欧亚板块的一部分,并上升成陆.东段的秦岭(主要是西秦岭)则为特提斯洋北侧的裂陷海盆.已知海盆延至南阳盆地东的桐柏附近.特提斯北支的三叠系(早 中三叠世碳酸盐台地除外)可分成3种类型(图2).(1)东昆仑南带为前陆带压性环境,沉积复理石、磨拉石(早三叠世洪水川群) 浅海相地层(中三叠世闹仓坚沟组) 煤系(晚三叠世八宝山群).而在其北面的柴达木南缘,在上述南北向压力作用下,发生东西向张裂,伴随晚三叠世火山喷发(鄂拉山群).(2)西秦岭三叠系为拉张裂陷环境,由早三叠世(隆务河群及池塘群)至晚三叠世沉积了上万米浊积岩,但在中三叠世安尼期-拉丁期之交,沉积中心由北带转至南带,而北带上升为陆.(3)松潘、甘孜至可可西里的大片地区,原属于华南板块,可能在二叠纪为大片碳酸盐台地,三叠纪裂陷 拗陷,沉积了面积达7 105km2,厚近10km的巴颜喀喇群(草地群)浊积岩.根据与藏南喜马拉雅山的比较大地构造研究[6],对上述三叠系得出2点认识:(1)作为昆仑 秦岭接合带的温泉断裂是红河断裂型的右行走滑断裂,其西侧为压性环境下前陆堆积,东昆仑南带(洪水川群)与现代西瓦利群相当,东侧为侧向挤出[8]造成的张裂环境下的沉积,西秦岭与现代南海相当.(2)巴颜喀喇群(草地群)相当于现代印度-欧亚相撞后形成的恒河及孟加拉浊积扇,是昆仑造山后剥蚀产物经再搬运沉积的垃圾堆.在东秦岭和大别山,印支造山运动可能属于陆内俯冲(A型俯冲),大别的大部分超高压带可能属于此期.造山后在其南缘形成了前陆盆地(晚三叠世须家河组,中、晚三叠世黄马青群,早、中侏罗世象山组).由于华北、华南两板块东边相挤而向西散开,燕山期的陆内挤压显然东强西弱,使东部微板块消减最多而抬升最高,向西依次递减.结果,自大别 苏鲁(Ar为主) 东秦岭(Pz1为主) 西秦岭(Pz2 T 为主) 柴达木(Kz为主),出露面积由狭变宽,出露的地层由老变新(图3).中生代以来,阿尔金、温泉、郯庐等走滑断裂使微板块之间及其内部相对位移.新生代以来,在青藏和太平洋两构造域联合作用下,中国东部下地壳及地幔产生北北东向构造,在地表形成同向的隆起和坳陷(如共和盆地、南阳盆地).这些断裂和坳陷使东西向的中央造山带形成南北分带、东西分块的格局,是 立交桥 式构造的地面反映.在青藏隆升的带动下,上述各部分均有不同程度的活化、隆升,根据黄土在太白山和渭河地堑的分布高差,第四纪以来秦岭差异升降达10km.结果使中央造山带成为区分现代中国南北地理环境的主要分界线.塔里木板块具有与中央造山带中间微板块相同的特点,它北面的中天山在震旦纪至早古生代是小洋盆,于中奥陶世早期闭合造山.它南面的西昆仑南带木吉 明铁盖一带有以早二叠世蛇绿岩为代表的海西小洋盆,二叠纪晚期闭合后,区域上被三叠系不整合覆盖.塔里木板块本身具有震旦纪冰碛层,寒武 奥陶纪动物群以扬子型为主,而兼具华北型及哈萨克斯坦型分子,晚古生代的动物群与柴达木及秦岭微板块(中、南秦岭)一样,基本上是扬子型.早古生代塔里木与中间微板块不同的是,它南面有库地-苏巴什蛇绿岩为代表的小洋盆,可能在小洋盆扩张的推动下,它与北面陆块于中奥陶世早期即已拼合,早于柴达木和秦岭.因此其古生代地层发育又与华北相近.从上述看,在早古生代早期及以前可把塔里木视为中间微板块带最西边的一块,这也符合前述的中间微板块群越往西出露越宽、地层越新的规律.但塔里木与天山在奥陶纪以后的演化与中央造山带不同,所以不把它归属其中.2 中央造山带的特点在地史上占据中国绝大部分地区的古亚洲洋和特提斯洋与现代的大西洋或太平洋不同.它们是在冈瓦纳裂解、欧亚增生的总背景下,由一系列微陆块和小海(洋)盆相间组成的宽阔纬向海洋.这种板块运动主要遵循的不是威尔逊旋回,而是非威尔逊旋回(当然,也有一些遵循威尔逊旋回).威尔逊旋回适用于大西洋、太平洋那样的大板块、 干净 大洋,通常为面对面(head_on)相撞的情况,由裂解 大洋形成 俯冲 对接(相撞) 造山构成一个造山旋回.非威尔逊旋回在3个方面与之不同,即造洋阶段的多岛洋(archipelagic ocean,不是一个 干净 大洋)、俯冲对接阶段的软碰撞(soft collision)和由此产生的多旋回(multicy clicity)造山,如表1所示.多岛洋是一个宽阔(可达数十纬度)的但不 干净 的洋.它在各个演化阶段,始终充满着由裂解地块(block)与裂谷(rift)、海道(seaw ay),微板块(m-i croplate)与小洋盆(micro_ocean),岛弧(arc)与边缘海(marginal sea)等不同裂离程度的块体,组成海陆相间的多岛洋盆.其实例是现代的东南亚地区.各个小陆块(裂解地块、微板块、岛弧)的运动虽总体有序,例如特提斯洋总体是欧亚增生,冈瓦纳裂解,但各自的速度和方向则不相同.软碰撞的概念已有叙述[2,9].它与经典碰撞的区别见表2.多旋回 这里借用黄汲清先生这一名词,具有3个含义:(1)大多数碰撞是斜向的,其结合部有由点 线 面的过程.点和线的结合还不是焊合,当动力学机制改变时,有不再继续到面的结合,或重新裂开的可能.面的结合到下一造山旋回才完成,于是两个板块不同部分的结合可能分属不同造山旋回;(2)同一个造山旋回内形成的造山带,是由多列小块体合成的,其中每一列小块体的叠接都经历了一个由张裂到碰撞的小旋回.一个造山带经由多个这样的小旋回而形成.其中张裂、俯冲、消减的位置通常随时间而定向地迁移,即 构造迁移 ;(3)多块体拼合的造山带除了已固结为造山带的部分外,常遗留有粘连而未焊合的薄弱部分.在下一造山旋回,在这些薄弱带又经历一次张裂 闭合 碰撞的旋回.因此,一个造山带通常要经历两个以上的造山旋回,才最后固结成统一板块.作为多岛洋一部分的中央造山带微板块群,具有明显的上述特点,即多岛洋、软碰撞和多旋回.秦岭的原型是一个多岛小洋盆,它的主体秦岭微板块在加里东期末经历了软碰撞[2].整个秦岭造山带的形成(不包括造山后陆内运动),在显生宙经历了加里东、印支两旋回.东昆仑亦同样具有多岛洋、软碰撞和多旋回的特点[6].秦岭和东昆仑在隐生宙还可能经历过扬子旋回.此外,中央造山带作为夹于华北、华南之间的中间带,还具有南北过渡带的特点.柴达木、秦岭微板块和塔里木,都具有典型的南方震旦纪沉积(如冰碛层),但寒武 奥陶纪沉积则又可与华北相比.秦岭微板块寒武纪 早奥陶世的生物群以扬子型为主而兼具华北型.中、晚奥陶世以后则变为以华北型为主而兼具扬子型.柴达木的早古生代生物群则以扬子型为主,而兼具华北型.这与它们在加里东期逐渐向华北靠拢而最后拼合的运动过程是一致的.如果以目前印尼群岛亚、澳两大生物区系混生的情况作对比[10],可以看出,沉积和生物的混生或过渡,往往是多岛洋内中间块体群的特点.直至现在,秦岭 大别仍然是南、北两大生物区系和沉积物(红土、黄土)的过渡带.参考文献1 姜春发,杨经绥,冯秉贵等.昆仑开合构造.见:地质专报(五)种,12号.北京:地质出版社,1992.2242 殷鸿福,黄定华.早古生代镇淅地块与秦岭多岛小洋盆的演化.地质学报,1995,69(3):193~2033 倪世钊,杨德骊.东秦岭东段南带古生代地层及沉积相.武汉:中国地质大学出版社,1994.804 丁道桂,王道轩,刘伟群等.西昆仑造山带与盆地.北京:地质出版社,1996.2305 潘裕生,周伟明,许荣华等.昆仑山早古生代地质特征及演化.中国科学(D辑),1996,26(4):297~3026 殷鸿福,张克信.东昆仑造山带的一些特点.地球科学中国地质大学学报,1997,22(4):339~3437 张国伟,孟庆仁,于在平等.秦岭造山带的造山过程及其动力学特征.中国科学,1996,26(3):193~2008T aponnier P,M olnar P.Slip line field t heory and large_ scale continental tectonics.Nature,1976,284(5584):319 ~3249Ren J S,N iu B G,Liu Z G.M icro continents,soft collisio n and polycyclic sutur ing.Co ntinental Dynamics,1996,1(1):1~910殷鸿福.中国古生物地理学.武汉:中国地质大学出版社,1988.328442地球科学 中国地质大学学报第23卷EVOLUTION AND CHARACTERIS TIC S OFTHE CENTRAL OROGENIC BELTYin Hong fu Zhang Kexing(Faculty of Ear th Sciences,China Univer sity of Geosciences,Wuhan430074)Abstract The Central Orogenic Belt originally consisted of a series of microplates plus tw o rows of m-i cro_oceans of different stages located respectively to the south and north of the m icroplates.Qaidam,Qinling, Dabie-Sulu(Jiangsu-Shangdong)plus central Qilian constitute the main body of the m icroplates.During end_Proterozoic and early Early Paleozoic,the northern row ex tended into archipelagic oceans,w hich closed by the end of Caledonian stage and formed foreland basins along the northern margin of the microplates. M eanw hile the southern row formed rift valleys w hich closed simultaneously but did not transform into moun-tains.The microplates incorporated w ith Eurasia in Late Paleozoic and shifted northw ard w ith it.The south-ern row developed into Late Devonian(individually),Carboniferous-Permian m icro_oceans belong ing to parts of Paleo_Tethys.T hey closed during M iddle-Late Permian and formed Early-M iddle Triassic foreland deposits to their south.During the Indosinian stage this belt belonged to the northern branch of Paleo_Tethys, and the Triassic consisted of three types.The Yanshanian intracratonic com pression strengthened eastward, causing maximum subduction and topographic uplift of the eastern microplates.Such effects decreased west-w ards.Plate tectonics of the Central Orog enic Belt ensues mainly the Non_Wilson Cy cle rather than the Wi-l son Cy cle.T he Non_Wilson Cycle differs from the Wilson Cycle in three aspects,i.e.,archipelag ic ocean, soft collision and multicy clicity.This paper discusses their characteristics,and emphasizes that the Non_Wi-l son Cycle with its three aspects is of g eneral sig nificance in the development of Paleo_Asian and Tethys Oceans w hich occupied the m ain territory of China in g eological history.Key words Central Orogenic Belt,evolutionary history,Non_Wilson Cycle.。

北祁连造山带肃南一带奥陶纪硅质岩沉积地球化学特征及其多岛洋构造意义作者：石雅静来源：《青年生活》2019年第19期摘要：北祁连造山带位于華北板块西南缘，是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带。

北祁连肃南百泉门一边马沟位于北祁连西段，跨奥陶纪弧后盆地、岛弧、海沟俯冲杂岩等构造带和百泉门-九个泉、大岔大坂、边马沟3个蛇绿岩带。

北祁连肃南一带奥陶系主要分布阴沟组地层，主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩（板岩或片岩）及砂岩。

关键词：北祁连造山带;硅质岩;地球化学;大地构造1 引言祁连造山带位于华北板块与柴达木微板块之间，是加里东期柴达木微板块与华北板块碰撞形成的造山带。

随着板块学说引进大陆造山带研究，有关祁连，尤其是北祁连加里东造山带的物质组成、结构和构造演化引起学者们的极大关注，长期的研究取得了丰硕的成果[1]。

北祁连早古生代硅质岩发育，硅质岩沉积地球化学分析是造山带古海洋分析的重要手段[2]。

2 地质背景北祁连加里东期造山带位于华北板块与中祁连地块之间，北界为走廊南山断裂，南缘为中祁连北缘断裂，西端为阿尔金走滑断裂所截切。

根据冯益民和何世平等的研究，北祁连造山带自北向南由弧后盆地、岛弧、俯冲杂岩和消减洋壳残片等不同的单元构成[4]。

北祁连肃南奥陶系主要分布阴沟组地层，其主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩（板岩或片岩）及砂岩。

基性玄武质火山熔岩发育枕状构造。

板岩中见笔石，时代为早奥陶世牯牛潭阶[3]。

3 奥陶系硅质岩野外产状、特征及测试分析方法肃南边马沟-百泉门、九个泉-带奥陶系硅质岩发育，主要夹于奥陶系基性火山岩或火山碎屑岩中。

其中九个泉一带硅质岩位于枕状熔岩之上，厚度约10 m。

硅质岩以薄层、灰黑色为主。

百泉门一带的硅质岩位于蛇绿岩之上夹于火山熔岩和火山碎屑岩之中，岩石也呈灰黑色或红黑色，薄层状。

大岔大坂一带的硅质岩较少，位于变质橄榄岩、辉绿一辉长岩、火山熔岩之上，岩石呈灰黑色、薄层状。

石油学报2001年9月第22卷第5期ACTA PETROLEI SINICA Sept.2001.V ol.22 No.5文章编号：0253-2697(2001)05-0001-05中国西部的大陆构造格架葛肖虹任收麦刘永江刘俊来潘宏勋（吉林大学地球科学学院）摘要：在我国实施“西部大开发”战略的过程中，对中国西部大陆构造格架的正确认识至关重要，作者在近十余年研究的基础上提出三点新认识：1.根据近年对阿尔金断裂带内同变形期新生矿物的激光微区40Ar/39Ar测年结果，阿尔金断裂走滑变形可能起始于97-89Ma，它与喜马拉雅“西构造结”的形成（102-85 Ma）近于同步，其累积错距达350-400Km左右，晚白垩世-新生代同步错移了两侧原有的构造带和原型盆地。

因此，在讨论中国西部大陆构造格架的形成时，不能不首先考虑新生代由于喜马拉雅运动所引起的大尺度构造位移；2.组成中国西部大陆的地块分属于北亚型、扬子型和冈瓦纳型。

其中塔里木、柴达木、阿拉善地块，古生代期间是一个统一的扬子型非稳定克拉通——西域板块，震旦纪-早古生代它和扬子-华南、印支、澳大利亚板块同样隶属于东冈瓦纳大陆，而后裂解、漂移，晚古生代-印支期构造就位于贺兰山以西，喜马拉雅期被肢解、错移成现今被分隔的盆地（地块）；3.北祁连山早古生代不是大洋盆地，而是西域克拉通陆内裂解出现洋壳的坳拉槽-小洋盆，它的西延部是塔里木盆地北部的满加尔—阿瓦提坳陷，新生代被阿尔金断裂左行错移达到现今的位置。

北祁连山最终的造山作用，发生在上新世到早更新世末，与青藏高原隆升同步形成现今的推覆造山带。

引言面对新世纪地球科学的挑战，中国西部的大陆构造格架已经引起越来越多中外学者的关注，无论从基础地质理论或找矿需求，对中国西部大陆构造格架的正确认识都是至关重要的。

因为它直接关系到西部矿产规律与找油方向的战略评估，尤其在我国实施“西部大开发”战略的过程中，为了扩大油气勘探新领域，在西北地区寻找新的矿产资源后备基地，更需要有一个新的宏观思路做指导。

文章编号:1000-0550(2008)02-0193-09收修改稿日期:2007-08-24北祁连东部石炭纪岩相古地理阎存凤1,2袁剑英2 赵应成2(1.中国地质大学 武汉 430074;2.中国石油勘探开发研究院西北分院 兰州 730020)摘要通过对石炭系实测剖面岩石的岩性、岩相、结构构造、粒度、古生物组合和古生态等特征的综合分析,利用石油勘探成果,研究了北祁连东部石炭纪岩相古地理。

早石炭世早期,秦岭海域海水以天水)静宁古海峡为通道,向北侵入本区,形成由鄂尔多斯、阿拉善和陇西三大古陆围限的祁连海海湾沉积区,以咸化泻湖相、滨浅海相沉积为主,早石炭世晚期,海侵进一步扩大,以滨浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积为主。

晚石炭世海盆继续向东、向北扩展,海侵次数增多,形成了多个以碎屑岩为主夹灰岩沉积的海侵海退旋回,晚石炭世晚期太原组沉积时期,海水向东与华北海相连,成为广阔的陆表海沉积。

中部地区存在近东西向分布的链岛状古隆起及水下隆起,古地形具西高东低、北高南低的特征。

关键词 北祁连东部石炭纪岩相古地理第一作者简介 阎存凤女 1964年出生高级工程师地层古生物和沉积学 E -m a i:l ycf3708@sina .co m中图分类号 P531 文献标识码 A北祁连东部是祁连褶皱带和秦岭褶皱带的交汇区,是我国东、西部和南、北方大陆地质构造的结合部位。

该区石炭系广泛发育(图1),具有较丰富的煤炭和油气资源,深入认识本区石炭系分布和岩相古地理特征对于认识我国中西部地区晚古生代岩相古地理格局,寻找石炭系沉积矿产资源,具有重要意义。

剖面名称1.巴参2井,2.锡1井,3.半个山,4.毛山,5阎地拉图,6.西碱窝子,7.炭井子沟,8.野猫子山,9.大格达,10.深井峡,11.拉牌水,12.后麻水,13陈家湾,14.福禄村,15.牛头岭,16.火烧诚,17.大石头井,18.下河沿,19.营盘水,20.校育川,21.黑山,22.红水堡,23.磁窑,24.何家山,25小松沟,26,岔岔沟,27.阎家庄,28.野狐水,29.赵家庄,30.响水,31.索桥,32.米家山,33.石门川,34.白茨水,35.骆驼水,36.小营盘水,37.梁水园子,38.大红门,39.罗家老窖,40.骡子沟,41.土坡,42.骆驼山,43.煤山,44.韦39号孔,45.余丁,46.石磨沟,47.单梁山,48.照壁山,49.北沙岘,50.磨石沟,51.科学山,52.苏峪口响水,53.沙巴台,54.呼鲁斯太,55.乌达,56.巴参3井,57.土塔沟,58.大牛头沟图1 北祁连东部石炭系露头及剖面位置图F ig .l Ca rbon iferous outcrop and sec tion i n t he east of N o rt h Q ili an M ountains第26卷 第2期2008年4月沉积学报ACTA SED I M ENTO LOG ICA SI N I CA V o.l 26 N o 12A pr .2008前人通过多年研究在北祁连东部地区建立了较完善的石炭系生物地层层序[1~3]和岩相古地理大致轮廓[4~9],为深入认识本区沉积演化及岩相古地理格局奠定了基础。

第10卷　第4期2008年　8月古地理学报JOURNAL OF P ALAE OGE OGRAPHYV ol 110　N o 14A ug .2008 文章编号:1671-1505(2008)04-0395-14北祁连东段景泰地区下古生界两套砂岩微量元素和稀土元素特征及其构造意义3杨江海1　杜远生1,2　徐亚军11生物地质与环境地质教育部重点实验室,湖北武汉4300742中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074摘　要　早奥陶世和早志留世是北祁连加里东造山带构造演化和盆地转变的关键时期。

在造山带东段景泰地区,下奥陶统阴沟组和下志留统肮脏沟组两套砂岩的微量元素和稀土元素特征显示,阴沟组杂砂岩样品(C j 21和C j 23)具有最小的Eu /Eu 3及最大的Th /Sc 和6REE,肮脏沟组杂砂岩具有较小的Eu /Eu 3和较大的Th /Sc 及6REE;阴沟组岩屑砂岩样品(C j 213、C j 215和C j 218)具有最大的Eu /Eu 3及最小的Th /Sc 、6REE 和L a /Yb 。

多个物源、构造背景判别图解和多元素蛛网图分析表明,阴沟组杂砂岩样品具大陆边缘的构造背景,主要物源为大陆上地壳再旋回沉积物和长英质岩石;岩屑砂岩样品为岛弧构造背景,以中基性安山质岩石为主要物源,可能受陆源物质的微弱影响。

肮脏沟组杂砂岩构造背景复杂,表现出大陆岛弧、活动陆缘和被动陆缘三种环境共存的特点,受中基性火山弧物质、长英质岩石和再旋回沉积岩的混合物源的影响。

两套砂岩的元素特征表明二者可能具有相似的源区。

阴沟组杂砂岩源区可能为阿拉善地块南缘海原群变沉积岩或其他相似的陆源再旋回沉积物,砂岩碎屑以来自初始火山弧物质为主,以石灰沟岛弧型中基性火山岩作为其源岩最合适。

阴沟组形成于初始弧后盆地环境,是岛弧活动的直接记录。

肮脏沟组可能的源岩为阿拉善地块南缘海原群变沉积岩和中高等成熟度的石灰沟岛弧型火山岩及海原群岛弧型变火山岩,沉积于弧后前陆盆地,对构造环境的反映存在滞后性。

南祁连党河南山早古生代中酸性侵入岩年代学、岩石地球化学与金矿成矿南祁连党河南山位于祁连山腹地，地处青海、甘肃、宁夏、内蒙古四省区交界处，是南祁连地区最重要的中酸性侵入岩之一。

研究南祁连党河南山早古生代中酸性侵入岩的年代学、岩石地球化学与金矿成矿对于揭示该地区构造演化历史和寻找潜在金矿资源具有重要意义。

南祁连党河南山地区普遍发育有丰富的早古生代火山-沉积岩系，其中包括安山岩、闪长岩以及辉绿岩等中酸性侵入岩。

这些岩石在构造演化过程中起到了重要的作用，由于其含有丰富的岩浆物质和矿化元素，成为了金矿成矿的有利基础。

本次研究通过对南祁连党河南山地区中酸性侵入岩的野外地质调查和实验室分析，对其年代学进行了较为全面的研究。

通过锆石U-Pb定年技术和年代学研究，我们得到了南祁连党河南山地区早古生代中酸性侵入岩的形成时代为4.5-4亿年前。

这一时代与南祁连党河南山地区早古生代火山岩的时代相吻合，进一步证明了该地区早古生代火山活动和中酸性侵入岩的构造背景。

进一步地，我们对南祁连党河南山地区中酸性侵入岩进行了岩石地球化学分析。

结果显示，这些岩石富含SiO2、Al2O3、K2O等高铝、高钾元素，具有典型的钙碱性特征，属于钙碱性岩。

此外，这些岩石还含有丰富的微量元素，如铜、金、锡等有利于成矿的微量元素。

岩石地球化学的研究结果揭示了南祁连党河南山地区中酸性侵入岩形成的物质来源、岩浆演化过程以及成矿作用等重要信息。

最后，我们还对南祁连党河南山地区金矿成矿作用进行了初步研究。

通过对金矿床的野外观察和取样分析，我们发现金矿主要与中酸性侵入岩和早古生代火山岩密切相关。

中酸性侵入岩中含有丰富的金、银等成矿元素，而早古生代火山岩则为金液提供了富含金属的热液来源。

金矿床形成与构造控制、岩浆活动、矿化作用等有机结合，相关研究有助于揭示南祁连地区金矿的成矿规律和勘探潜力。

综上所述，南祁连党河南山地区早古生代中酸性侵入岩的年代学、岩石地球化学与金矿成矿研究对于揭示该地区的构造演化历史、岩石的成因和金矿的分布规律有重要意义。

柴达木盆地北缘新元古代—早古生代大洋的形成、发展和消亡朱小辉;陈丹玲;王超;王红;刘良【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2015(089)002【摘要】柴达木盆地北缘构造带是一条典型的早古生代造山带,是由陆壳深俯冲形成的高压/超高压变质带,产于其中的高压/超高压变质岩石原岩形成时代普遍大于750Ma,原岩的性质为陆壳属性,但柴北缘东段都兰沙柳河地区出露的含柯石英榴辉岩原岩的形成时代为516Ma,原岩的性质为洋壳属性,证实柴北缘局部地段还存在洋壳深俯冲,柴北缘地区可能记录了从大洋俯冲到大陆俯冲再到碰撞造山这一完整的演化历史.本文主要从岩石学、年代学、地球化学以及同位素地球化学等方面对柴北缘地区陆壳深俯冲前新元古代—早古生代大洋发展与演化的岩石记录进行了系统总结,认为柴北缘地区在700～850Ma时受Rodinia超大陆裂解事件的影响发生了裂解;535～700Ma时在裂解事件的基础上形成了一个新元古代—早古生代的大洋,沿柴北缘连续分布的岩石记录表明该洋盆可能在早古生代已具有一定的规模;460～535Ma时该洋壳发生了俯冲消减作用;450～460Ma期间洋盆闭合消失.这一认识对全面深入了解柴北缘高压/超高压变质带早古生代构造演化历史具有重要意义.【总页数】18页(P234-251)【作者】朱小辉;陈丹玲;王超;王红;刘良【作者单位】国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,中国地质调查局西安地质调查中心,西安,710054;西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069;西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,中国地质调查局西安地质调查中心,西安,710054;河北省地矿局第十一地质大队,河北邢台,054000;西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069【正文语种】中文【相关文献】1.柴达木盆地北缘新元古代蛇绿岩的厘定--罗迪尼亚大陆裂解的证据? [J], 杨经绥;史仁灯;吴才来;陈松永2.柴达木盆地北缘新元古代蛇绿岩的厘定--罗迪尼亚大陆裂解的证据? [J], 杨经绥;史仁灯;吴才来;陈松永3.柴达木盆地北缘新元古代蛇绿岩的厘定--罗迪尼亚大陆裂解的证据? [J], 杨经绥;史仁灯;吴才来;陈松永4.柴达木盆地北缘新元古代?前中生代几个重要不整合面地质特征及其构造意义 [J], 马帅;陈世悦;孙娇鹏;贾贝贝;汪峰;崔绮梦5.塔里木盆地晚新元古代-早古生代板块构造环境及其构造-沉积响应 [J], 邬光辉;陈鑫;马兵山;陈永权;田威振;黄少英;冯晓军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

中国科学D辑:地球科学2007年第37卷第10期: 1314~1329收稿日期: 2006-12-30; 接受日期: 2007-06-04国家自然科学基金( : 40372061, 40621002)和教育部创新团队发展计划(IRT00546)资助项目* E-mail: duyyz@ 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示杜远生①②*朱杰①顾松竹①②徐亚军①杨江海①(①中国地质大学(武汉)地球科学学院, 武汉 430074; ②生物地质与环境地质教育部重点实验室, 武汉 430074)摘要北祁连加里东造山带位于华北板块与柴达木微板块之间, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的造山带. 北祁连加里东期造山带是在晚元古代Rodinia联合大陆基础上裂解, 经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪多岛洋盆、志留纪-早泥盆、中泥盆世碰撞造山而成的. 北祁连甘露池、向前山、石青洞寒武纪黑茨沟组硅质岩(除热液影响的样品)的常量元素Al/(Al+Fe+Mn)值平均为0.794, Al/(Al+Fe)值平均为0.627, δCe值平均为1.114, La n/Yb n值平均为0.994, La n/Ce n平均为1.034. 天祝向前山的硅质岩以北美页岩标准化的稀土元素配分模式呈重稀土富集的配分特征,接近于大洋盆地的重稀土富集的配分模式. 甘露池、石青洞两地稀土元素配分模式呈平坦状, 即不同于大陆边缘的明显轻稀土元素富集的配分模式, 也不同于开放洋盆的重富集的配分模式. 这些稀土元素特征特征反映寒武纪硅质岩形成于靠近或远离陆源的大陆边缘裂谷盆地的构造背景.北祁连大克岔、黑茨沟、边马沟、大岔大坂、九个泉、百泉门、肮脏沟、石灰沟、老虎山、毛毛山、崔家墩等地奥陶纪硅质岩(除热液影响的样品)Al/(Al+Fe+Mn)值平均为0.72, Al/(Al+Fe)值平均为0.58, δCe值平均为0.99, La n/Yb n值平均为1.09, La n/Ce n平均为0.96. 北祁连奥陶纪大部分硅质岩以北美页岩标准化的稀土元素配分模式呈平坦状或略左倾的重稀土元素. 个别硅质岩的稀土元素配分模式呈略右倾的轻稀土富集的配分模式. 沉积地球化学特征结合早古生代沉积特征与构造演化分析, 认为北祁连寒武纪-奥陶纪与裂谷、洋壳、岛弧、弧后盆地火山岩共生的硅质岩的构造背景不是典型的远洋盆地和洋中脊, 而是部分靠近、部分远离陆源的大陆边缘深水盆地的多岛洋背景. 北祁连及相邻的柴达木微板块周缘地区存在的多条早古生代的蛇绿岩带说明该区处于原特提斯洋东侧的多岛洋背景.关键词北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学多岛洋北祁连加里东造山带位于青藏高原西北缘, 为柴达木微板块、中祁连地块与华北板块碰撞形成的造山带. 20世纪70年代末以来, 随着板块学说引进大陆造山带研究, 有关北祁连加里东造山带的物质组成、结构和构造演化引起学者们的极大关注, 在北祁连蛇绿岩和火山岩、蓝片岩和高压变质带、构造变形和及大地构造演化等方面取得了丰硕的成果. 但也存在对北祁连早古生代古海洋性质的不同认识[1,2]. 造山带古海洋学是当今造山带地质学的一个前沿领域, 它对造山带的形成、演化及大地构造背景研究均具重第10期杜远生等: 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示1315要的理论意义. 北祁连寒武纪-奥陶纪处于裂谷-大洋演化阶段, 与大洋盆地、岛弧、弧后盆地共生的硅质岩发育. 造山带硅质岩沉积地球化学分析, 可以帮助分析造山带的古海洋性质, 认识北祁连奥陶纪古海洋格局和构造背景.1区域地质背景北祁连加里东期造山带位于华北板块西南缘龙首山与中祁连之间, 北界为龙首山断裂, 南缘与中祁连北缘断裂相接. 东端为同心-固原右行走滑断裂, 西端为左行走滑的阿尔金断裂所截切(图1). 根据冯益民和何世平[3]的划分方案, 北祁连造山带自北向南可以划分为河西走廊弧后盆地、北祁连岛弧、俯冲杂岩和消减洋壳残片等不同的单元, 并可归并为河西走廊弧后盆地、北祁连岛弧、海沟俯冲杂岩3个构造分区(图1).北祁连寒武纪-奥陶纪地层分布广泛, 地层发育良好, 属于祁连地层区北祁连分区. 按照甘肃省地质矿产局[4]地层清理的划分意见(表1), 北祁连寒武纪-奥陶纪地层特征主要为火山岩、碎屑岩、泥质岩、灰岩及硅质岩沉积.北祁连寒武系黑茨沟组以火山岩、火山碎屑岩为主, 夹少量细碎屑岩、硅质岩及灰岩透镜体. 黑茨沟组火山岩为海底火山熔岩、火山碎屑岩, 双峰式火山喷发特征反映其为典型的大陆裂谷火山活动的产物[5]. 北祁连晚寒武世-早奥陶世香毛山组, 主要为浅变质的碎屑岩、泥质岩夹结晶灰岩, 局部夹火山碎屑岩, 内含丰富的浅海相三叶虫、腕足类化石. 中、晚寒武世大黄山组(甘肃)和香山群(宁夏)以浅海碎屑岩沉积为主, 代表北祁连裂谷扩展过程中产物.早奥陶世, 北祁连广泛分布阴沟组(天祝-景泰-带为车轮沟群), 中、下奥陶统中堡群. 阴沟组和车轮沟群主要由玄武岩、安山玄武岩、安山岩及火山碎屑岩组成, 内夹各类岩屑砂岩、板岩、硅质岩及灰岩. 火山岩以溢流相为主, 局部发育喷发相, 以块状和枕状熔岩为主. 火山岩东西向延伸800 km, 最大厚度5000 m以上, 最薄处小于1000 m. 中、下奥陶统中堡群包括海相火山岩和正常沉积岩. 海相火山岩以基性和中基性火山岩为主体, 由下至上为玄武岩、玄武安山岩、细碧玢岩、角砾熔岩、细碧火山碎屑岩、碱性粒玄岩和粗面岩等, 岩石化学分类分属岛弧拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩和橄榄玄粗岩系. 沉积岩包括硅质岩、砂板岩和块状灰岩等, 呈夹层或者规模不等的透镜体与火山岩共生, 形成熔岩-火山碎屑岩-火山岩夹沉积岩-沉积岩的岩石系列.北祁连中、上奥陶统包括中奥陶统斯家沟组、妖图1 北祁连造山带的构造格架和研究剖面分布图据冯益民、何世平[3]修改. 构造分区: A．河西走廊弧后盆地, B. 岛弧, C. 海沟俯冲杂岩; 研究剖面和采样点: 1. 玉门肮脏沟, 2. 肃南百泉门-九个泉, 3. 大阪大岔-边家沟, 4. 古浪毛毛山, 5. 永登石灰沟, 6. 景泰老虎山, 7. 景泰崔家墩, 8. 永登甘露池, 9. 天祝黑茨沟、石青洞、向前山、大克岔1316中国科学D辑地球科学第37卷表1 北祁连-河西走廊地区寒武系-奥陶系划分简表魔山组、天祝组, 上奥陶统南石门子组、扣门子组和斜壕组. 斯家沟组以钙质页岩和瘤状灰岩交互为特征. 妖魔山组以巨厚层-块状灰岩覆盖于中堡群之上. 天祝组主要为紫红色-灰绿色砂砾岩、砂岩、粉砂岩及页岩, 底部局部见厚达百米的底砾岩. 上奥陶统南石门子组、扣门子组见于北祁连西部, 南石门子组为泥质板岩、变粉砂岩、砂岩、硅质岩夹灰岩、泥灰岩. 扣门子组为安山质火山岩、火山凝灰岩, 夹灰岩及碎屑岩. 斜壕组见于北祁连东段, 下部为细砂岩, 向上为砂-页岩互层, 局部顶部出现灰岩、角砾状灰岩.北祁连山自北向南发育多条蛇绿岩带, 包括玉门榆树沟-肃南九个泉-肃南百泉门-景泰老虎山蛇绿岩带、肃南大岔大坂蛇绿岩带、祁连边马沟-百经寺蛇绿岩带、祁连玉石沟-川刺沟-小八宝蛇绿岩带. 与蛇绿岩共生发育多套火山岩和硅质岩, 火山岩研究表明上述蛇绿岩共生的火山岩分别代表洋壳火山岩(玉石沟-小八宝山、边马沟-百经寺)、岛弧火山岩(大岔大坂)、弧后盆地火山岩(榆树沟-老虎山)[3,6]. 与上述蛇绿岩带及火山岩共生的有多处硅质岩.2寒武-奥陶系硅质岩野外产状和特征北祁连寒武系和中、下奥陶统硅质岩主要夹于基性火山岩、火山碎屑岩或细粒沉积岩中. 包括永登甘露池、天祝石青洞、向前山等地寒武系黑茨沟组硅质岩, 玉门肮脏沟、肃南边马沟、大岔大坂、百泉门、九个泉, 永登石灰沟、甘露池, 天祝大克岔、黑茨沟, 古浪毛毛山, 景泰老虎山、崔家墩等地奥陶系硅质岩. 这些硅质岩呈灰色、深灰色, 中厚层状-薄层状, 风化后显红色, 反映岩石中铁质较高, 与深海硅质岩类似. 硅质岩的显微薄片分析表明, 岩石呈隐晶质或微晶状, 未见重结晶现象. 与野外观察相一致, 反映岩石未经重结晶成岩作用和变质作用改造.硅质岩样品处理过程中, 首先用清水去除岩石表面的风化残余物, 尔后进行粗粉碎, 选择新鲜样品送样. 样品由湖北省岩矿测试中心进行细粉碎制样, 每件样品分两份, 一份由湖北省岩矿测试中心进行X 荧光主量元素测试, 另一份由中国地质大学地质过程和矿产资源国家重点实验室ICP-MS实验室进行微量元素和稀土元素测试.3硅质岩的地球化学特征及其构造意义硅质岩的常量元素、微量元素和稀土元素地球化学特征可以帮助恢复其形成环境及其各种背景, 已成为古海洋分析的重要手段[7~14]. Murray[12]收集了世界各地早古生代至晚第三纪有代表性的硅质岩地球化学资料, 包括陆源层序和DSDP, ODP样品, 总结了广泛适用各种沉积环境的地球化学判别标志. 硅质岩中的SiO2主要来自生物和海底火山作用, 由于大多数硅质岩都含有硅质微生物, 因此生物来源可能更为重要. 热液影响的硅质岩, 类似于热水沉积的硅质岩[15]. 由于热液影响的样品不能反映硅质岩的沉积环境和沉积背景, 因此在分析其形成环境和构造背景时应该剔除热液影响的样品. 北祁连寒武纪-奥陶纪硅质岩一般呈层状产出, 颜色为深灰色、灰黑色或红黑色, 主要为沉积成因的. 部分硅质岩沉积受热液影响, 可以通过常量元素特征判别.3.1 常量元素常量元素Fe, Mn, Al的含量对于区分热液成因硅质岩与生物成因硅质岩具有重要意义. 硅质岩中Fe, Mn的富集主要与热液的参与有关, 而Al的富集则与陆源物质的介入有关. Adachi等[16]拟定了Al-Fe-Mn 三角图解, 所有热液成因硅质岩比值均落于图解富Fe端, 非热液成因硅质岩比值均落于图解富Al端. Bostrom和Peterson等[17], Bostrom等[18]提出Al/(Al+ Fe+Mn)比值是判断硅质岩成因的重要参数, 该比值随着远离扩张中心距离的增大而增高, 并与热液系统的影响有关. Bostrom等[17]提出, 海相沉积中Al/(Al+Fe+Mn)值以Al/(Al+Fe+Mn)=0.4为界, 小于0.4为热液成因, 大于0.4反映碎屑来源. Adachi等[16]和Yamamoto[19]指出这个比值在0.01(纯热液成因)到0.60(纯生物成因)之间变化. Murray等[10~12]研究证第10期杜远生等: 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示1317明, Mn是硅质岩形成过程中分离出来的, Mn 和Al 的比值不能反映沉积物的沉积环境, 建议用Al/(Al+Fe)比值判断构造背景. 洋中脊Al/(Al+Fe)值平均为0.12; 北太平洋硅质岩的Al/(Al+Fe)比值平均为0.32; 日本中部的三叠纪大陆边缘的层状硅质岩Al/(Al+Fe)平均为 0.6(Sugisaki等[20])、DSDP62的白垩纪硅质岩Al/(Al+Fe)值为0.62[21]. Murray[12]利用已知沉积环境的硅质岩化学成分比值拟定图解, 如100×(Fe2O3/SiO2)-100×(Al2O3/SiO2), Fe2O3/(100−SiO2)- Al2O3(100-SiO3)和Fe2O3/ TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解, 圈定了大陆边缘、大洋盆地和洋中脊硅质岩投影区.北祁连永登甘露池, 天祝石青洞、向前山寒武系黑茨沟组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值绝大部分大于0.4, 仅有两个样品小于0.4(S4, X4), 反映寒武纪硅质岩成因主要为碎屑成因, 未受热液作用影响, 2个样品受一定程度的热液作用影响. 奥陶纪硅质岩除黑茨沟阴沟组H6(0.24)、毛毛山中堡群MM-3(0.29)、石灰沟中堡群Y304(0.38)、老虎山中堡群L03-1(0.13)和L04-1(0.01)、九个泉阴沟组Db17(0.37)和Db18(0.28)、边马沟阴沟组Db19(0.36)、百泉门阴沟组J201(0.39)外, 其他样品均大于0.4(表2, 3). 说明该区硅质岩除个别样品外, 受热液影响不明显, 为碎屑成因.以硅质岩的Al/(Al+Fe)值判别期构造成因(表3). 北祁连永登甘露池, 天祝石青洞、向前山寒武系黑茨沟组硅质岩Al/(Al+Fe)值除受热液影响的两个样品小于0.4(石青洞样品S4, 向前山样品X4), 3个样品大于0.7, 其他4个样品在0.4~0.6之间. 反映寒武纪甘露池硅质岩成因主要为大陆边缘成因, 石青洞、向前山硅质岩介于大陆边缘与大洋盆地构造背景之间. 天祝大克岔奥陶纪阴沟组9个样品硅质岩Al/(Al+Fe)值均大于0.6, 为大陆边缘成因. 景泰崔家墩奥陶纪阴沟组硅质岩4个样品Al/(Al+Fe)值两个大于0.6, 2个小于0.4, 分别接近于为大陆边缘和大洋盆地. 毛毛山奥陶纪中堡群硅质岩2个样品一个受热液影响不计, 另一个样品Al/(Al+Fe)值为0.56, 接近于为大陆边缘成因. 黑茨沟奥陶纪阴沟组4个样品一个样品受热液影响(H6), 其他3个样品Al/(Al+Fe)值在0.4~0.6之间, 介于大陆边缘和大洋盆地成因之间. 永登石灰沟奥陶纪中堡群共有14件硅质岩样品, 除一个样品受热液影响, 其他样品有3个样品大于0.6, 2个样品介于0.4~0.6之间, 其他样品均小于0.4, 其中S28-1样品最低, 为0.07, 反映石灰沟奥陶纪中堡群硅质岩更接近于大洋盆地和洋中脊成因. 景泰老虎山奥陶纪中堡群5件硅质岩样品两件样品(L03-1, L04-1)受热液影响, 其他3件样品Al/(Al+Fe)值1个样品大于0.6, 2个样品大于0.4, 分别接近于大陆边缘和大洋盆地成因. 玉门肮脏沟奥陶纪阴沟组2件硅质岩样品Al/(Al+Fe)值均在0.4~0.6之间, 接近于大洋盆地成因. 肃南九个泉奥陶纪阴沟组4件样品2件样品受热液影响, 其他2件样品分别为0.50, 0.73, 为大陆边缘成因.肃南边马沟奥陶纪阴沟组两件样品1件样品受热液影响, 另一件样品Al/(Al+Fe)值为0.33, 接近于大洋盆地成因. 肃南大岔大坂奥陶纪阴沟组5件硅质岩样品Al/(Al+Fe)值, 1个样品为0.45, 1个样品为0.58, 其他3个样品均大于0.6, 反映主要为大陆边缘成因. 肃南百泉门8件样品, 1个样品受热液影响不计, 其他6个样品Al/(Al+Fe)值在0.5~0.8之间, 1个样品为0.47,也反映主要为大陆边缘成因.把寒武纪硅质岩样品数据投入Al-Fe-Mn图解(图2(a))中, 2别样品接近于热液成因区, 反映受一定热液作用影响. 其他样品均落在生物成因岩硅质岩区或富Al端, 说明这些硅质岩以生物成因为主, 未受热液活动参与. 将研究区硅质岩岩石化学换算后投入100×(Fe2O3/SiO2)−100×(Al2O3/SiO2)(图2(b)), Fe2O3/(100−SiO2)-Al2O3(100−SiO3)(图2(c))和Fe2O3/ TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)(图2(d))图解中, 除受热液影响的样品落入洋中脊区不计外, 其他大部分投点落入大陆边缘盆地及附近和远洋盆地范围, 反映该区的硅质岩主要形成于大陆边缘盆地的构造背景,部分样品接近于远洋盆地的构造背景.将奥陶纪硅质岩样品数据投入Al-Fe-Mn图解(图3)中, 4个样品落在热液成因的硅质岩区, 包括样品23(毛毛山, MM3)、25(黑茨沟, H6)、43(老虎山,L03-1)、44(老虎山, L04-1), 这些样品的Al/(Al+Fe+ Mn)值均小于0.30左右, 反映受热液作用明显. 12个样品落在热液成因的硅质岩和生物成因硅质岩区外,包括样品19(崔家墩, CJ-2)、20(崔家墩, CJ-5)、21(崔家墩, CJ-8)、32(石灰沟, Y304)、36(石灰沟, SH6-8)、42(石灰沟, SH-8)、51(九个泉, (Db14)、52(九个泉, (Db17)、53(九个泉, (Db18)、54(边马沟, Db19)、55(边马沟, Db21)、62(九个泉, J201), 这些样品的Al/(Al+1318中国科学 D 辑 地球科学第37卷表2 北祁连山寒武纪-奥陶纪硅质岩常量元素含量表(单位: %)a)样点 样品分析样号SiO 2 TiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3FeO MnOMgOCaONa 2O K 2O P 2O 5H 2O +CO 2S3 1 93.55 0.08 1.70 1.48 0.63 0.03 0.40 0.420.02 0.51 0.30 0.730.02石青 洞 S42 97.07 0.01 0.53 0.88 0.35 0.04 0.10 0.100.01 0.11 0.04 0.470.06G2-1 3 91.57 0.12 2.87 0.21 0.53 0.03 0.30 1.030.53 0.32 0.03 1.13 1.06G2-2 4 91.28 0.20 4.19 <0.01 0.53 0.01 0.21 0.720.15 0.55 0.04 1.480.45甘露 池 G2-3 5 92.88 0.12 3.18 <0.01 0.47 0.01 0.24 0.490.07 0.81 0.03 1.050.60X1 6 96.67 0.04 0.81 <0.01 0.75 <0.01 0.06 0.070.02 0.25 0.09 0.640.26X2 796.67 0.04 0.54 <0.01 0.45 <0.01 0.04 0.110.02 0.16 0.05 0.770.05X3 8 96.67 0.04 1.99 2.86 0.18 0.02 0.04 0.150.02 0.11 0.17 1.400.02向 前 山X4 9 96.67 0.04 1.67 4.27 0.35 <0.01 0.09 0.120.03 1.02 0.37 1.720.04D3 10 79.67 0.22 8.83 1.00 1.92 0.05 0.58 0.120.29 5.58 0.07 1.330.10D4 11 78.60 0.18 10.40 0.29 1.25 0.04 0.49 0.17 3.72 3.50 0.05 1.010.02D512 79.94 0.24 10.88 0.12 1.48 0.03 0.47 0.67 4.56 0.49 0.07 0.780.06D6 13 66.59 0.57 16.80 0.91 2.10 0.08 0.84 0.28 1.61 7.57 0.14 2.170.04D814 68.10 0.39 11.91 0.35 3.32 0.14 1.30 2.851.45 5.99 0.11 1.702.14D12 15 87.37 0.15 4.42 0.53 1.83 0.05 0.80 1.030.66 0.72 0.05 1.260.71D13 16 77.31 0.22 11.58 0.28 2.12 0.03 0.66 0.71 5.25 0.13 0.06 0.910.51D14 17 92.10 0.09 1.94 1.39 0.30 0.03 0.45 1.280.07 0.53 0.05 0.68 1.02大克 岔D15 18 81.96 0.17 4.48 0.26 1.12 0.23 0.56 4.29 1.05 1.46 0.06 0.81 3.37CJ-2 19 73.07 0.57 11.48 11.48 11.48 0.07 1.80 1.06 1.20 2.70 0.13 2.070.15CJ-5 20 75.05 0.59 11.35 11.35 11.35 0.07 1.38 1.28 2.44 1.80 0.13 1.700.03CJ-8 21 75.93 0.64 10.68 0.62 3.37 0.05 1.39 0.88 1.78 2.21 0.14 2.020.06崔家 墩 CJ-9 22 77.82 0.56 9.83 0.53 3.25 0.05 1.33 0.73 2.38 1.48 0.08 1.750.06MM3 23 79.07 0.07 0.39 0.17 1.10 0.10 0.17 10.4 0.04 0.03 0.04 0.587.85毛毛 山 MM6 24 72.57 0.37 7.76 0.95 4.63 0.63 2.14 3.640.29 1.49 0.12 3.19 2.12H6 25 78.13 0.12 2.42 11.46 0.67 0.05 0.91 2.430.06 0.50 0.04 0.86 1.84H7 26 80.37 0.46 3.82 3.83 0.58 0.07 1.04 4.320.25 0.64 0.13 1.04 3.37H8 27 83.39 0.16 2.63 2.78 0.47 0.07 0.68 4.490.14 0.53 0.13 0.88 3.47黑 茨 沟H928 94.50 0.10 1.31 0.84 0.17 0.02 0.30 0.900.05 0.38 0.10 0.540.71Y301 29 91.4 2.61 2.78 0.33 0.32 0.12 0.41 0.120.15 0.13 0.04 1.240.2 Y302 30 95.48 1.15 0.71 0.27 0.16 0.12 0.49 0.080.11 0.03 0.02 0.610.08Y303 31 89.94 1.71 1.3 0.33 1.13 0.19 0.82 0.120.21 0.08 0.17 1.170.65Y304 32 89.78 0.13 2.06 3.78 01.4 0.17 0.390.11 0.22 0.05 1.570.2 Y305 33 82.62 3.74 2.05 1.57 4.68 0.66 0.41 0.1 0.16 0.05 0.16 1.423.08SH6-5 34 87.97 3.90 1.09 1.30 0.62 1.09 1.16 0.020.19 0.04 0.12 1.710.64SH6-7 35 82.98 5.76 1.65 1.73 1.38 1.07 1.51 0.040.32 0.05 0.16 2.360.76SH6-8 36 97.23 0.77 0.27 0.23 0.25 0.20 0.25 0.020.05 0.04 0.01 0.500.20S24-1 37 87.52 2.89 1.91 0.50 0.39 0.35 1.08 0.040.24 0.06 0.01 1.760.72S24-3 38 94.94 4.92 0.41 0.37 0.24 0.25 0.36 0.040.10 0.04 0.01 0.860.26S26-1 39 77.82 1.34 2.71 1.93 0.95 1.53 1.74 0.980.48 0.11 0.16 2.160.06S26-4 40 88.04 9.17 0.50 1.67 0.34 1.10 1.03 0.260.21 0.03 0.20 1.540.09S28-1 41 95.92 4.99 0.08 0.42 0.60 0.18 0.28 0.070.10 0.05 0.01 0.540.42石灰 沟SH-8 42 94.15 0.08 1.32 2.23 0.23 0.26 0.12 0.140.08 0.23 0.04 0.910.06L03-1 43 91.75 0.03 0.58 5.01 1.10 0.10 0.22 0.270.04 0.01 0.02 0.940.02L04-1 44 90.81 0.04 0.05 6.61 1.17 0.02 0.15 0.350.04 0.02 0.04 0.430.08LH-1 45 87.69 0.19 3.97 0.51 3.03 0.19 1.05 0.280.07 0.80 0.05 1.810.03L07-3 46 93.50 0.09 1.39 0.41 1.02 0.03 0.71 1.190.14 0.06 0.04 0.730.30老虎 山 L11-2 47 83.97 0.29 6.41 0.85 1.67 0.04 1.22 0.75 2.18 0.52 0.17 1.390.245034 48 97.63 0.05 0.25 0.05 0.23 0.01 0.14 0.140.07 0.18 0.05 0.220.41肮脏 沟 5032 49 97.47 0.04 0.24 0.15 0.1 0.01 0.13 0.1 0.04 0.07 0.01 0.260.24Db8 50 69.63 0.34 9.44 0.71 2.47 0.09 1.53 4.26 4.41 0.46 0.10 0.61 5.84Db14 51 87.78 0.15 2.30 1.28 0.93 1.21 0.80 1.680.55 0.97 0.16 0.94 1.18Db17 52 90.49 0.09 1.32 1.50 0.72 1.06 1.16 1.020.11 0.66 0.09 1.040.69九 个 泉 Db18 53 93.78 0.06 0.80 1.21 0.98 0.87 0.63 0.160.08 0.32 0.05 0.820.10第10期杜远生等: 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示 1319表2(续)样点 样品分析样号SiO 2 TiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3FeO MnOMgOCaONa 2O K 2O P 2O 5H 2O+CO 2Db19 54 91.61 0.09 1.42 1.15 1.08 1.38 0.69 0.290.25 0.77 0.11 0.920.08边马 沟 Db21 55 79.42 0.33 3.97 7.71 0.18 1.15 1.20 1.830.98 0.40 0.12 1.44 1.13Db29 56 74.63 0.65 9.79 0.83 4.40 0.08 2.48 0.40 1.42 2.26 0.19 2.520.16Db30 57 70.75 0.76 12.04 2.88 1.50 0.04 1.70 0.54 2.70 3.67 0.12 1.940.32Db31 58 86.22 0.16 3.02 3.17 0.47 0.12 0.65 2.0700.34 0.65 1.421.54D101 59 83.52 0.28 6.05 0.91 3.10 0.03 0.83 1.56 1.83 0.03 0.10 1.330.32大 岔 大 坂D102 60 83.85 0.30 7.23 0.40 2.07 0.04 0.75 0.73 3.22 0.04 0.12 0.950.18J103 61 92.45 0.10 2.04 1.44 0.17 0.07 0.24 1.160.07 0.54 0.56 0.850.19J201 62 87.52 0.14 1.93 1.61 2.63 0.26 1.24 2.090.03 0.02 0.11 1.34 1.30J203 63 86.93 0.13 3.24 0.56 1.17 0.25 0.64 2.630.46 0.95 0.11 0.93 1.86J303 64 87.46 0.07 1.65 1.18 0.63 0.11 0.33 4.170.12 0.63 0.02 0.66 2.84J4016587.26 0.16 3.20.28 1.77 0.11 0.75 2.520.95 0.24 0.06 0.92 1.62J402 66 90.41 0.12 2.41 0.17 1.83 0.10 0.68 1.440.66 0.19 0.06 0.920.89J403 67 78.22 0.27 5.61 0.63 3.02 0.25 1.77 3.83 1.56 0.44 0.11 1.63 2.51百泉 门J505 68 78.62 0.34 7.51 3.15 1.88 0.30 1.50 0.93 1.32 1.84 0.20 1.800.44a) 湖北省岩矿测试中心X 荧光测试表3 北祁连山寒武纪-奥陶纪硅质岩常量元素特征值S3 S4 G2-1 G2-2 G2-3 X1 X2X3X4D3D4D5D6D8 D12D13D14D15(Al+Fe+Mn)0.55 0.39 0.84 0.91 0.90 0.600.620.510.360.810.910.910.890.82 0.73 0.87 0.630.80Al/(Al+Fe) 0.44 0.29 0.78 0.88 0.86 0.490.510.400.260.740.860.860.840.75 0.63 0.81 0.530.75CJ-2 CJ-5 CJ-8 CJ-9 MM-3 MM-6H6H7H8H9SH6-5SH6-7SH6-8SH-8 Y301 Y302 Y303Y304Al/(Al+Fe+Mn)0.43 0.43 0.79 0.79 0.29 0.640.240.570.550.660.700.710.690.43 0.56 0.70 0.760.38Al/(Al+Fe) 0.32 0.32 0.71 0.70 0.22 0.560.170.460.440.560.350.340.350.35 0.80 0.61 0.450.35Y305 S24-1 S24-3 S26-1 S26-4 S28-1L03-1L04-1LH-1L07-3L11-250345032Db8 Db14Db17Db19Db18(Al+Fe+Mn)0.53 0.76 0.72 0.74 0.75 0.760.130.010.600.580.780.550.580.81 0.49 0.37 0.360.28Al/(Al+Fe) 0.23 0.67 0.39 0.48 0.20 0.070.090.010.510.470.700.450.480.73 0.50 0.36 0.380.26Db21 Db29 Db30 Db31 D101 D102J103J201J203J303J401J402J403J505 洋中脊 大陆 边缘 远洋盆地 (Al+Fe+Mn)0.40 0.73 0.80 0.55 0.68 0.800.650.390.700.560.680.620.670.68Al/(Al+Fe) 0.33 0.63 0.73 0.45 0.58 0.730.560.300.640.470.590.520.580.59 0.12± 0.6± 0.32±Fe+Mn)值均在0.40左右, 反映受一定的热液作用影响. 其他样品点均落在生物成因岩硅质岩区或附近, 说明这些硅质岩属于生物成因, 未受热液活动影响. 将研究区硅质岩岩石化学换算后投入100×(Fe 2O 3/ SiO 2)-100×(Al 2O 3/SiO 2)(图4(a)), Fe 2O 3/(100−SiO 2)- Al 2O 3(100−SiO 3)(图4(b))和Fe 2O 3/TiO 2-Al 2O 3/(Al 2O 3+ Fe 2O 3)(图4(c))图解中, 除明显受热液影响的样品(样品25, 32, 43, 44和62)落入洋中脊区不计外, 其他大部分投点落入大陆边缘盆地区及大陆边缘与远洋盆地重叠区, 反映该区的硅质岩主要形成于大陆边缘盆地的构造背景, 部分样品接近于远洋盆地的构造背景.3.2 稀土元素特征硅质岩的稀土元素总量(ΣREE)在受陆源影响的环境中含量较高(如大陆边缘盆地和残余盆地), 但在远离陆源的远洋和深海盆地中, 沉积速率越低, 硅质岩在海水中吸附的稀土元素越多[8~12]. La n /Yb n 和形成环境有关, 与稀土元素总量的趋势一致. 在受陆源影响的环境中, 轻稀土富集比较明显(L a n /Y b n )= 1.49~1.74). 而在远洋和深海盆地中, 轻稀土明显亏损(La n /Yb n 为0.70左右), 洋中脊更低, 平均为0.3左右. 硅质岩中的La n /Ce n 与之相反, 大陆边缘的La n /Ce n 为0.5~1.5, 大洋盆地为1.0~2.5, 洋中脊为3.5. 硅质岩中的Ce 异常δ Ce 受介质性质、陆源供给、沉1320中国科学 D 辑 地球科学第37卷图2 北祁连寒武系硅质岩常量元素图解(a) A 示生物成因硅质岩区, B 示热水沉积硅质岩区(据Adachi 等[16]); (b)~(d)(据Murray [12])图3 北祁连奥陶系硅质岩常量元素Al-Fe-Mn 三角图解A 示生物成因硅质岩区,B 示热水沉积硅质岩区(据Adachi 等[16])积速率影响[8~12]. 现代环境研究表明, 河水中Ce 与其他轻稀土元素没有发生分馏. Elderfield 等[22]报道了40条河流中δ Ce 介于0.7~1.2之间, δ Ce 平均值为1.0. 海湾与河流具有相似的Ce 异常特征, 近岸海水的REE 含量与主要河流的流量、注入淡水的体积以及沿岸海水与开放洋盆间的水循环状况有关, 沿岸海水中δ Ce 与海湾水相似, 在页岩标准化模式图上没有明显的Ce 异常, δ Ce=0.8~1.2. 开放洋盆中海水具有极第10期杜远生等: 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示1321图4 北祁连奥陶纪硅质岩常量元素图解(据Murray[12])1322中国科学D辑地球科学第37卷低的δCe值介于0.2~0.3之间, δCe可随海水深度不同而发生变化, 无氧水比含氧水具有更高的值, 反映了氧化还原条件对Ce的控制作用[23]. 沉积物中Ce异常与沉积介质中的Ce异常相关. 大陆边缘水体中Ce异常亏损不明显, Murray等[12]统计大陆边缘的硅质岩的δCe平均为0.67~1.35, 受陆源物质影响, 局限海盆或洋盆(如地中海、红海)也没有明显的Ce负异常显示. 但典型开放洋盆中海水的Ce极度亏损. 深海沉积物表面Ce异常明显亏损, δCe=0.25左右, 如东太平洋洋隆2000~3000 m深处的海水δCe为0.04. 由此可以看出, Ce的明显负异常特征可指示远洋环境.3.2.1寒武系稀土元素特征由于热液成因的硅质岩稀土元素受热液影响改变了稀土元素构成难以反映硅质岩的构造背景. 因此将上述热液成因的硅质岩剔除, 进行硅质岩的稀土元素特征分析. 北祁连永登甘露池, 天祝石青洞、向前山寒武系黑茨沟组硅质岩稀土元素除个别样品外, 总量总体较低. 其中永登甘露池3个样品分别为93.8, 16.7和59.1. 天祝石青洞1个样品为56.7. 天祝向前山3个样品最大的为20.8, 其他的均小于20(表4, 5). 上述寒武系黑茨沟组的稀土元素总量反映除甘露池接近大洋盆地外, 其他地区硅质岩为大陆边缘构造背景.寒武纪La n/Yb n反映的轻重稀土元素分异差别较大. 永登甘露池3个样品分别为1.21, 2.11和1.69. 天祝石青洞1个样品为0.74. 天祝向前山3个样品分别为0.77, 0.28和0.11(表5). 上述寒武系黑茨沟组的稀土元素La n/Yb n反映的轻重稀土元素分异说明甘露池更接近于大陆边缘背景, 天祝石青洞、向前山接近于大洋盆地的构造背景. 与La n/Yb n相反, 北祁连寒武纪硅质岩La n/Ce n值除了受热液影响的样品外, 永登甘露池3个样品分别为0.94, 1.04和1.44. 天祝石青洞1个样品为1.14. 天祝向前山3个样品分别为1.64, 1.04和0.90(表5). 7个样品的La n/Ce n值6个样品在大陆边缘背景0.5~1.5之间, 反映主要为大陆边缘的构造背景. 1个样品大于1.5, 接近大洋盆地构造背景.北祁连寒武纪硅质岩的δCe反映的Ce副异常不明显. δCe值4个样品介于0.7~1之间, 其他样品均大于1, 不具备Ce副异常(表5), 明显不同于大洋盆地的明显的Ce负异常, 接近于大陆边缘盆地的Ce异常特征. 甘露池、石青洞两地稀土元素配分模式呈平坦状(图5), 即不同于大陆边缘的明显轻稀土元素富集的配分模式, 也不同于开放洋盆的重富集的配分模式. 天祝向前山的硅质岩以北美页岩标准化的稀土元素配分模式图呈重稀土富集的配分特征, 接近于大洋盆地的重稀土富集的配分模式. 反映北祁连寒武纪总体处于距离陆源较远的大陆边缘及远洋盆地的构造背景.3.2.2奥陶系稀土元素特征北祁连奥陶纪硅质岩稀土元素总量(ΣREE)差别较大(表5). 其中天祝大克岔9个样品2个样品小于50, 2个样品小于80, 5个样品大于100. 天祝黑茨沟3个样品均小于50. 古浪毛毛山中堡群硅质岩的稀土元素总量为281.7. 景泰崔家墩阴沟组4件样品硅质岩稀土元素总量均大于200. 而景泰老虎山中堡群硅质岩2个样品分别为41.37和56.28. 永登石灰沟14件样品稀土元素总量有5个样品大于100, 2个样品在50~80之间, 7个样品小于50. 玉门肮脏沟阴沟组2件样品稀土元素总量小于30. 肃南边马沟的1个硅质岩样品稀土元素总量为137.30. 肃南九个泉的2件样品均小于70. 白泉门的8件样品除样品J505为103.2外, 其他7件样品有4件介于60~80之间, 4件小于60. 大岔大坂5件样品2件大于100, 1件接近100(Db29为94.85), 其他2件均小于60. 反映古浪毛毛山、肃南边马沟、景泰崔家墩为远离陆源的大洋盆地背景, 天祝黑茨沟、景泰老虎山、玉门肮脏沟、九个泉、百泉门为大陆边缘的构造背景. 天祝大克岔、永登石灰沟、肃南大岔大坂介于大陆边缘和大洋盆地之间的构造背景.北祁连奥陶纪硅质La n/Yb n反映的轻重稀土元素分异也存在差别(表5). 其中天祝大克岔9个样品平均为0.94, 其中2个样品小于0.5, 2个样品在0.5和1之间, 5个样品大于1. 天祝黑茨沟3个样品为0.66, 0.68和1.58, 平均为0.97. 古浪毛毛山中堡群硅质岩的La n/Yb n为1.91. 景泰崔家墩阴沟组4件样品均大于1, 小于1.5. 而景泰老虎山中堡群硅质岩2个样品都大于或接近1, 小于1.5. 永登石灰沟14件样品平均为1.24, 其中有7个样品大于1.5, 1个样品介于1~1.5之间, 3个样品在0.5~0.8之间, 3个样品小于0.5. 玉门肮脏沟阴沟组2件样品均小于0.5. 肃南边马沟的1个硅质岩样品La n/Yb n为0.95. 九个泉的2件样品分别为0.25和0.84. 百泉门8件样品平均为1.37,第10期杜远生等: 北祁连造山带寒武系-奥陶系硅质岩沉积地球化学特征及其对多岛洋的启示 1323表4 北祁连山寒武纪-奥陶纪硅质岩稀土元素含量表(单位: µg/g)a)样点 样号La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 北美 页岩41 83 10.1 38 7.5 1.61 6.35 1.23 5.5 1.34 3.75 0.63 3.53 0.61石青洞 S3 9.29 22.4 2.50 10.5 2.44 0.53 2.54 0.46 2.65 0.54 1.38 0.19 1.08 1.00G2-1 16.7 35.9 3.16 12.1 2.51 0.37 2.32 0.40 2.13 0.44 1.24 0.17 1.19 0.20G2-2 24.3 46.0 4.73 17.6 3.35 0.48 2.90 0.42 1.93 0.36 0.97 0.13 0.99 0.17甘露池G2-3 10.8 27.0 1.91 7.13 1.32 0.23 1.22 0.19 0.83 0.17 0.45 0.07 0.55 0.10X1 4.29 5.30 0.61 2.89 0.79 3.97 1.10 0.10 0.58 0.12 0.36 0.06 0.48 0.08X2 1.42 2.77 0.29 1.39 0.29 0.18 0.42 0.09 0.61 0.14 0.44 0.08 0.43 0.08向前山X3 2.06 4.65 0.47 2.25 0.61 0.20 0.67 0.16 1.22 0.33 0.17 0.22 1.68 0.29D3 23.0 51.1 4.94 17.8 3.54 0.59 3.15 0.57 3.30 0.68 1.92 0.29 1.91 0.30D4 9.64 41.5 2.03 7.10 1.42 0.53 1.40 0.34 2.62 0.66 2.05 0.35 2.32 0.38D5 24.0 56.6 5.37 19.4 3.67 0.54 3.10 0.56 3.21 0.69 1.96 0.32 2.17 0.35D6 49.2 104 11.8 41.0 7.34 1.38 6.22 1.01 5.60 1.19 3.26 0.52 3.51 0.57D8 29.1 65.2 6.36 23.5 4.54 1.03 4.09 0.71 4.32 1.02 3.06 0.50 3.46 0.56D12 9.88 21.6 2.09 7.47 1.48 0.35 1.26 0.21 1.11 0.22 0.61 0.10 0.74 0.12D13 40.3 81.4 8.80 30.4 5.44 0.67 4.59 0.79 4.44 0.92 2.52 0.37 2.49 0.38D14 2.17 4.46 0.44 1.88 0.41 0.17 0.45 0.09 0.49 0.11 0.32 0.06 0.39 0.06大克 岔D15 15.6 32.2 3.20 11.6 2.20 0.43 2.00 0.33 1.83 0.41 1.12 0.17 1.17 0.19CJ-2 47.8 91.3 9.78 36.1 6.74 1.36 6.08 0.96 5.27 1.02 2.95 0.37 2.71 0.42CJ-5 52.8 84.1 10.8 40.0 7.56 1.42 6.72 1.10 5.98 1.16 3.45 0.44 3.21 0.51CJ-8 92.1 169 16.7 58.9 9.46 1.55 8.37 1.14 5.74 1.03 2.91 0.33 2.39 0.37崔 家 墩 CJ-9 49.7 83.0 9.59 35.1 6.53 1.09 5.97 0.96 5.38 1.04 3.10 0.38 2.88 0.46毛毛山 MM-6 57.6 117 11.5 41.6 7.54 1.64 6.70 0.99 5.18 0.96 2.72 0.34 2.58 0.41H7 5.53 12.8 1.44 6.43 1.45 0.54 1.45 0.26 1.44 0.30 0.78 0.11 0.72 0.11H8 4.21 9.27 1.04 4.81 1.14 0.43 1.07 0.17 0.90 0.18 0.51 0.08 0.53 0.08黑茨沟H9 10.8 20.3 2.01 7.19 1.21 0.34 1.00 0.17 0.89 0.20 0.56 0.09 0.59 0.10SH6-5 5.74 65.7 6.93 25.9 4.69 0.89 4.26 0.62 3.16 0.62 1.77 0.22 1.54 0.24SH6-7 33.5 63.0 6.70 24.9 4.53 0.84 4.09 0.61 3.11 0.59 1.69 0.21 1.47 0.23SH6-8 9.19 15.9 1.67 6.43 1.21 0.28 0.99 0.17 0.88 0.16 0.47 0.06 0.46 0.08SH-8 5.70 8.57 1.23 5.79 1.40 0.41 1.60 0.28 1.64 0.33 0.86 0.13 0.82 0.13Y301 3.29 6.28 0.79 3.16 0.90 0.27 1.03 0.17 1.27 0.31 0.93 0.15 1.12 0.21Y302 6.20 10.2 1.29 5.20 1.09 0.32 1.20 0.20 1.27 0.30 0.81 0.12 0.94 0.16Y303 6.79 13.0 1.77 7.63 1.65 0.46 1.77 0.28 1.86 0.44 1.32 0.20 1.41 0.24Y305 8.56 15.0 1.84 7.59 1.66 0.35 1.90 0.29 1.77 0.40 1.06 0.14 0.99 0.15S24-1 27.2 43.6 5.13 18.7 3.26 0.66 2.84 0.44 2.29 0.48 1.38 0.18 1.30 0.20S24-3 19.4 28.3 3.19 11.7 2.09 0.44 1.85 0.31 1.50 0.33 0.83 0.12 0.87 0.14S26-1 40.5 90.5 8.54 31.1 5.69 1.22 4.98 0.77 4.08 0.81 2.36 0.31 2.30 0.34S26-4 27.0 63.2 5.74 20.3 3.56 0.68 2.95 0.40 1.80 0.34 0.89 0.12 0.92 0.14石 灰 沟S28-1 9.83 17.8 1.90 7.17 1.37 0.34 1.18 0.20 1.10 0.21 0.60 0.09 0.59 0.09L07-3 8.92 18.5 1.57 6.26 1.32 0.59 1.23 0.22 1.16 0.24 0.59 0.09 0.59 0.09老虎 山 L11-2 12.1 24.1 2.41 9.66 1.96 0.47 1.70 0.26 1.34 0.30 0.85 0.13 0.85 0.155034 2.69 3.70 0.44 1.87 0.46 0.15 0.53 0.09 0.65 0.15 0.49 0.09 0.67 0.12肮脏 沟 5032 3.47 4.59 0.65 2.75 0.51 0.12 0.53 0.11 0.80 0.20 0.60 0.09 0.68 0.12D b8 5.36 10.9 1.66 7.84 2.36 0.79 2.84 0.60 3.81 0.87 2.28 0.32 2.09 0.34九个 泉 Db14 9.74 18.2 2.11 8.53 1.70 0.41 1.97 0.30 1.81 0.40 1.09 0.17 1.13 0.19边马沟Db21 19.9 40.3 5.60 23.1 5.12 1.39 5.12 0.87 5.46 1.11 3.01 0.38 2.69 0.36Db29 15.2 33.1 3.99 14.6 2.78 0.67 2.65 0.42 2.73 0.59 1.76 0.26 1.98 0.28Db30 38.9 71.8 9.32 33.2 5.96 1.19 5.84 0.92 6.40 1.36 4.01 0.53 3.95 0.54Db31 19.6 26.1 4.74 19.8 4.30 1.21 5.05 0.86 6.44 1.32 3.93 0.53 3.85 0.52D101 6.06 10.5 1.43 6.38 1.60 0.43 1.80 0.35 2.66 0.57 1.90 0.29 2.00 0.30大岔 大 坂D102 5.51 9.89 1.40 6.31 1.69 0.41 1.92 0.35 2.40 0.57 1.73 0.27 1.90 0.29J103 9.52 15.4 2.12 8.41 1.86 0.50 2.04 0.33 2.12 0.50 1.38 0.19 1.39 0.21J201 10.4 17.9 2.69 11.1 2.60 0.52 2.46 0.43 2.42 0.54 1.41 0.19 1.19 0.19J2038.15 14.2 1.85 7.20 1.59 0.38 1.71 0.28 1.70 0.41 1.05 0.16 1.04 0.16J303 3.00 6.58 0.60 2.52 0.64 0.18 0.71 0.12 0.70 0.16 0.46 0.08 0.63 0.11J401 10.3 15.9 2.03 7.73 1.65 0.41 1.58 0.26 1.61 0.36 0.95 0.13 0.91 0.15J4029.21 12.7 1.71 6.69 1.23 0.34 1.30 0.22 1.26 0.27 0.77 0.11 0.83 0.14J403 13.5 23.7 2.94 11.2 2.15 0.49 2.31 0.34 2.23 0.47 1.37 0.20 1.37 0.21百泉门J505 16.8 33.8 4.13 15.8 3.35 0.74 3.15 0.51 3.33 0.71 2.08 0.29 1.91 0.30a) 中国地质大学地质过程和矿产资源国家重点实验室ICP-MS 测试。

2002年7月地　质　科　学CHI NESE JOURNA L OF GE O LOGY 37(3):302—312左国朝,男,1937年10月生,教授级高级工程师,区域地质和大地构造学专业。

2001-05-21收稿,2001-09-24改回(f )。

①卢介甫,杨宏仪,吴汉泉.1995.甘肃省纳木桥地区蛇绿岩系初步研究.海峡两岸第一届地质学术研讨会论文集,(1):16219.②萧炎宏,徐达伟.2000.北祁连褶皱带马雅雪山地区火山岩蚀变作用之研究.第二届海峡两岸祁连山及邻区地学研讨会论文摘要,73276.③曾建元,杨宏仪.2000.中国北祁连山2牛心山与油葫芦山地区蛇绿岩与阿拉斯加型岩体的岩石学研究.同上,73276.④庄文星,孙明志.2000.祁连缝合带中东段中酸性深成岩类之地球化学与岩石成因之初步探讨.同上,87292.⑤万渝生,许志琴,杨经绥,张建新.2000.祁连造山带及邻区前寒武纪深变质岩基底的时代和组成.同上,9212.北祁连造山带中—西段陆壳残块群的构造—地层特征左国朝　刘义科　张　崇(甘肃省地质调查院　兰州　730000)摘　要　北祁连造山带是一条多旋回的造山带,其最大特点是早古生代岩系中镶嵌有众多大小不一的由前震旦系变质岩系所组成的陆壳残块群,它们源于晋宁期末,统一的巨型华北古大陆早古生代初的裂解。

寒武2奥陶纪西段演化为裂谷系,陆壳残块群组成裂谷系的正性隆起构造单元;中段发育微洋盆沟弧盆体系,在南缘的陆壳残块群处于奥陶纪活动大陆边缘张裂带上,并构成被晚期弧后盆地及裂谷分开后的陆壳基底部位,少数陆壳残块为沟弧盆体系中的孤岛隆起。

它们不是由中祁连推覆来的飞来峰或是外来移置的滑覆体,而是由统一的巨型华北古大陆西南缘古阿拉善地块于早古生代初裂解后向洋或裂谷演化过程中残留其中的大小不一的陆壳残块。

北祁连早奥陶世海域与现在加拿大北部巴芬湾及伊丽莎白女王群岛的构造格局相似。

关键词　北祁连造山带　陆壳残块　构造地层特征1　前　言近来,北祁连早古生代构造格局的研究已成为众家关注热点。