青海地質(zhì)學(xué)研究中的全吉巖系問(wèn)題

青海地質(zhì)學(xué)研究中的全吉巖系問(wèn)題

全吉運(yùn)動(dòng)是《青海地質(zhì)雜志》宣布的當(dāng)?shù)貥?gòu)造運(yùn)動(dòng)的名稱。它發(fā)生于柴北緣中部地段的全吉山及毗鄰地區(qū),是一次強(qiáng)烈的區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)型構(gòu)造運(yùn)動(dòng),此運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為震旦系全吉群角度不整合于下元古界達(dá)肯大坂群之上(圖1)。兩者之間存在重要的構(gòu)造界面和演化上的差異為眾人趨同的認(rèn)識(shí),以此作為本文研究的對(duì)象進(jìn)行敘述?！叭币辉~,為柴達(dá)木北緣一山名。原地質(zhì)部623隊(duì)于1956年調(diào)查時(shí),將欽龍布魯克、石灰溝、全吉山和大頭羊溝一帶(主要部分在全吉山),呈北西—南東向展布,未變質(zhì)的正常沉積巖稱為“全吉巖系”,時(shí)代歸屬震旦紀(jì);翌年孫殿卿等和中科院祁連山地質(zhì)隊(duì)對(duì)柴北緣進(jìn)行構(gòu)造地質(zhì)調(diào)查時(shí),建立了柴北緣地層分區(qū)及構(gòu)造輪廊的框架,認(rèn)為“全吉巖系”上與寒武系為整合關(guān)系,下與變質(zhì)巖系為角度不整合接觸,此時(shí)的“全吉”一詞的含義仍指變質(zhì)巖之上蓋層的地層單位。時(shí)隔20年后,青海地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)、地研所、地質(zhì)隊(duì)相繼開(kāi)展了區(qū)域調(diào)查、柴北緣“全吉巖系”的專題研究及普查找礦工作,在“全吉巖系”采集了大量疊層石及微古植物化石,充實(shí)和完善了未變質(zhì)蓋層的研究程度,將“全吉巖系”改為“全吉群”,其時(shí)代為震旦紀(jì),可與華北地區(qū)的震旦系進(jìn)行對(duì)比。1991年《青海地質(zhì)志》根據(jù)全吉群與下伏地層的不整合關(guān)系,將該不整合面正式命名為“全吉運(yùn)動(dòng)”1。1柴北緣高能耗構(gòu)造的形成階段全吉運(yùn)動(dòng)不是一個(gè)孤立的地質(zhì)事件,而是青藏高原地區(qū)的天文-地質(zhì)-生物整體演化的一次寫照。本次運(yùn)動(dòng)可以追溯到900Ma的達(dá)肯大坂群變質(zhì)時(shí)代之后,也許當(dāng)時(shí)地殼結(jié)構(gòu)比較均勻,或者較薄的陸殼附在剛性洋殼和上地幔上不易變形等緣故,本區(qū)發(fā)生下沉而水圈推進(jìn),用銀河年概略推測(cè),這里所稱的銀河系是指地球隨著太陽(yáng)系繞銀河中心運(yùn)動(dòng)的宇宙周期,經(jīng)天文學(xué)研究確定為二億五千萬(wàn)年。最近一次極遠(yuǎn)點(diǎn)的測(cè)定時(shí)間是約50Ma前的始新世初巴通期。以此前推于800Ma前極遠(yuǎn)點(diǎn),相當(dāng)于地史青白口紀(jì)末期。在柴北緣地區(qū),下元古界——達(dá)肯大坂群與長(zhǎng)城系難以區(qū)分,表明早元古界到長(zhǎng)城紀(jì)為一個(gè)持續(xù)的地史發(fā)展階段,共經(jīng)歷了4個(gè)銀河系周期,薊縣紀(jì)約相當(dāng)于兩個(gè)銀河年周期,青白口紀(jì)相當(dāng)于一個(gè)銀河年周期,三者之間以兩次造陸運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)折,最終引發(fā)了區(qū)域性動(dòng)力變質(zhì)型構(gòu)造——全吉運(yùn)動(dòng)。在全吉運(yùn)動(dòng)形成之前,區(qū)域熱流動(dòng)力變質(zhì)作用和混合巖化作用強(qiáng)烈而廣泛。而運(yùn)動(dòng)之后,地殼造陸運(yùn)動(dòng)自東而西的抬升已近邊區(qū),柴達(dá)木地塊和湟源地塊為穩(wěn)定陸塊,南北兩側(cè)為相對(duì)活動(dòng)的地段。在柴達(dá)木盆地周邊,火山活動(dòng)加強(qiáng),中-酸性侵入巖呈變質(zhì)交代型侵位,致使柴達(dá)木火環(huán)的形成。這個(gè)火環(huán)系指運(yùn)動(dòng)期后形成的各種成因類型的巖漿巖。2下元古界—全吉運(yùn)動(dòng)前后柴北緣地層層序經(jīng)全吉運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的角度不整合接觸面下的地層為下元古界——達(dá)肯大坂群(Pt1D)。據(jù)《青海地質(zhì)志》,劃分為上、中、下3段巖性組合。接觸面之上的地層為全吉群(Z∈Q),具地方特色的名稱,在此群中劃分3個(gè)巖性組。下元古界——達(dá)肯大坂群在柴北緣斷續(xù)出露,西自阿爾金山南坡的阿卡騰能山、青新界山、俄博梁北山,轉(zhuǎn)向東南的賽什騰山,達(dá)肯大坂山、綠梁山、錫鐵山、全吉山、歐龍布魯克山,向東延至布赫特山一帶,呈“之”字型展布,為一套中深變質(zhì)的各種片麻巖、片巖、大理巖和角閃巖系,屬角閃巖相,遭受較強(qiáng)的混合巖化作用,形成條帶狀混合巖及眼球狀混合巖等。該巖群按巖性組合劃分為上、中、下3段,總厚度大于6500m(表1)。全吉群分布于柴北緣全吉山一帶,是全省唯一有震旦系全吉群分布的地段。由一套礫巖、砂巖和碳酸鹽巖組成,構(gòu)成一個(gè)完整的沉積旋回,總厚度大于1000m。按巖性特征劃分為3個(gè)巖性組,在砂巖、碳酸鹽巖中含有豐富的疊層石及微古植物化石(圖2)。3粒源及不整合面的特征筆者以角度不整合接觸關(guān)系作為全吉運(yùn)動(dòng)的主要標(biāo)志,敘述全吉運(yùn)動(dòng)的成立。(1)在全吉山—塔塔楞河一帶,全吉群與達(dá)肯大坂群二者巖性區(qū)別較大,全吉群礫巖組底部灰綠色礫巖呈角度不整合于達(dá)肯大坂群黑云斜長(zhǎng)片麻巖之上。該群礫巖、含礫砂巖層位穩(wěn)定,斜層理發(fā)育,中夾數(shù)個(gè)長(zhǎng)石石英砂巖透鏡體。在礫巖所含的礫石約為40%～85%,其成分有石英巖、條帶狀混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云母片巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、角閃片巖、片麻狀花崗巖和變質(zhì)火山巖等。礫徑大者25～35cm,一般多為8～15cm,較大的礫石磨圓度呈滾圓狀,較小的礫石多為棱角狀、次棱角狀,礫石具有擦痕、扭裂及嵌入之特征。尤其是底部礫巖中的礫石成分具有明顯的繼承性2。(2)在全吉群與達(dá)肯大坂群角度不整合接觸帶上有厚1～20cm的鐵質(zhì)層,斷續(xù)分布,在不整合面低洼處較厚,凸起處較薄,這是經(jīng)間斷剝蝕后,地殼下降而形成的正常海相沉積,它代表了古風(fēng)化殼。(3)全吉群與達(dá)肯大坂群兩地層的接觸面產(chǎn)狀在全吉山地區(qū)呈波狀彎曲,總體走向一致,呈北西至南東展布(圖3)。但二者傾向相反,全吉群總體傾向南西,以210°方向者居多,傾角35°±;達(dá)肯大坂群傾向近東,傾角40°±,在剖面上顯示角度不整合的接觸關(guān)系(圖1)。(4)角度不整合接觸面上下巖性變質(zhì)迥異,界面之下巖層之巖性經(jīng)區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用而形成中深變質(zhì)巖,由長(zhǎng)英質(zhì)脈體注入而構(gòu)成的片麻狀構(gòu)造顯著,紅柱石、云母類、綠泥石、石榴石等變質(zhì)礦物隨機(jī)產(chǎn)生;界面之上巖性為正常沉積巖。4達(dá)肯大坂群敘述地殼運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,首先要確定代表該運(yùn)動(dòng)的不整合面上下地層的時(shí)代及老地層的變質(zhì)時(shí)代。本區(qū)全吉群由礫巖、砂巖、碳酸鹽巖組成。在碳酸鹽巖組中見(jiàn)有“Conophytonquanjishanendisgennov等疊層石和Tramatosphaeridiumholtedahlii微古植物化石。用K-Ar同位素年齡值為610～710Ma;鋯石U-Pb同位素年齡為871Ma;Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡為731～834Ma(引自《1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》)。與上覆寒武系下統(tǒng)下歐龍布魯組(?1O)為整合接觸,與下伏地層呈角度不整合接觸。全吉群無(wú)疑新于達(dá)肯大坂群,老于寒武系(表2)。達(dá)肯大坂群在全吉山至歐龍布魯克一帶,呈北西向展布,由混合巖化黑云角閃片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖及條帶狀、眼球狀、條痕狀混合巖組成。在角閃斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)片麻巖中,角閃石的K-Ar同位素年齡為1617Ma、1516Ma、1580Ma、1587Ma、1574Ma;全巖Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡為1463Ma和1556Ma;鋯石U-Pb同位素年齡為1429Ma和2205Ma(引自《青海地質(zhì)志、1∶20萬(wàn)區(qū)調(diào)報(bào)告》)。青海地研所在混合巖化黑云角閃片麻巖中取黑云母樣,用鉀氬法測(cè)定為800Ma、900Ma。以上年齡值表明,達(dá)肯大坂群形成時(shí)代在2205～1429Ma,受區(qū)域變質(zhì)年代為900Ma以前。其上未變質(zhì)的全吉群沉積發(fā)生于混合巖化之后。由此,全吉運(yùn)動(dòng)發(fā)生在元古界青白口紀(jì)之后,到震旦紀(jì)時(shí)發(fā)生沉陷,形成洼地或沉積盆,地接受沉積,后者不整合在前者之上。是全吉及毗鄰地區(qū)的一次強(qiáng)烈的區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)型構(gòu)造運(yùn)動(dòng),時(shí)限約800Ma。全吉運(yùn)動(dòng)大體與華南晉寧運(yùn)動(dòng)相當(dāng),是柴北緣地區(qū)乃至我國(guó)西北大地構(gòu)造演化上一次有意義的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。它