壹，昆中縫合帶的特征
在此輪工作中，課題組主要對昆明中部縫合帶上的清水泉地區進行了詳細的實地調研和室內研究。根據以往的研究資料和我們的研究進展，現將昆侖中央縫合帶的特征總結如下:
第壹，地球物理資料證實，縫合帶近地表向南傾斜，深部向北陡傾，傾角大於80°，是壹個明顯的地球物理界面。北部平均地殼厚度40km，上地幔地震波速度7.8 ~ 7.9km/s；南部平均地殼厚度55km，上地幔地震波速度7.5 ~ 7.6km/s；兩側布格重力異常差值為80MnT，密度差值為0.07 g/cm3。壹般來說，重力北高南低(華陽，1986)。在大地電磁測深等值線圖中，可以清楚地看到，縫合帶在格爾木以南經過的電阻率臺階帶向北陡峭，兩側電性層位錯位較大。
其次，中新元古代至晚古生代縫合帶兩側的沈積環境、巖石組合和地質演化存在顯著差異。北部為結晶基底，變質程度為角閃巖相(局部為麻粒巖相)，由各種片巖、片麻巖、大理巖和少量石英巖組成。原巖為壹套深海砂質泥質碎屑巖和中基性火山巖，被新元古代冰溝群濱海-淺海碎屑巖和碳酸鹽巖不整合覆蓋。區內早古生代地層分散，僅見晚奧陶世至早誌留世祁漫塔格群碎屑巖和火山巖。它被中晚泥盆世車蓋素群的陸相碎屑巖、火山巖和火山碎屑巖不整合所覆蓋。南側屬於結晶度很低的變質基底(僅達到低綠片巖相)，與揚子地塊基底相似。因此，有人將縫合帶兩側的基材分別稱為“硬基材”和“軟基材”(姜春發等，1992)。軟質基底之上是壹套沈積於被動大陸邊緣環境的早古生代深水碎屑巖和基性火山巖，出露於寒武紀至誌留紀。在區域上，它被下-中泥盆統的海相碎屑巖和碳酸鹽巖所覆蓋。根據微體化石資料，可能有震旦紀地層。
第三，縫合帶北側有壹條東西長約800km的花崗巖帶，巖性主要為片麻巖花崗巖和花崗閃長巖；化學成分壹般以鈣堿性系列富鉀貧鈉為特征；成因多屬於後期明顯改造的大陸地殼深部重熔產物(姜春發等，1992)。因此，這表明沿縫合帶發生了大規模的向北俯沖，導致陸殼重熔，在柴達木地塊南緣形成了壹條巨大的花崗巖帶。
第四，超基性巖、輝長巖、輝綠巖、基性火山巖沿縫合帶斷續出露，其中清水泉、烏托、吉日麥、阿亞克庫木在湖北分布最廣。前人壹般將其定義為蛇綠巖(高艷林等，1988；謝，1998；王等；朱等，1999)。上述蛇綠巖大多以破碎的構造薄片或塊體混雜在縫合帶南側的中元古代和新元古代變質巖系或下古生界變質火山巖中。巖性組合主要為輝石巖、橄欖石、輝長巖、輝綠巖、玄武巖和斜長花崗巖。多種巖石的常量、微量和稀土元素分析結果表明，橄欖巖和玄武巖屬於同壹巖石組合，具有相同的起源和物源。同時確定該區橄欖巖屬於鎂、堿、鋁不足的高山變質橄欖巖(高艷林，1987)。
第五，用多種方法測定了該縫合帶中鎂鐵質和超鎂鐵質巖石的同位素年齡。其中從青海省調來的鄭健康等於1.988。用Sm-Nd等時線法首次測得清水泉變質火山巖的同位素年齡為65，438±0，297 Ma。根據當時的認識水平，建立了中元古代昆侖洋的發展演化模式(鄭健康，65，438+0，992)。後來謝等人測得清水泉以東吉日麥地區蝕變橄欖石輝石的Sm-Nd等時線年齡為1331Ma和1027Ma，似乎進壹步證明了中元古代和新元古代古昆侖洋的存在(謝，1998)。同期，中國地質科學院地質研究所楊景穗和中國地質科學院地質研究所邊分別用單顆鋯石U-Pb等時線法和Rb-Sr等時線法測得(518±3)Ma(楊等，1996)和517.89Ma(.1998)，我們還在上壹輪研究中獲得了蛇綠巖組合中輝長巖TIMS法鋯石的U-Pb年齡(522.3±4.1)Ma(盧松年等，2002)，證實了早古生代蛇綠巖的存在。因此，許多學者認為該構造帶應該是壹個多次開合、俯沖和碰撞的縫合帶(姜春發等，2000；潘桂堂等，2004)。
值得註意的是，中國科學院地質研究所的潘玉生、張琦等在對清水泉、烏沱等地的超鎂鐵質巖進行調查研究後。，質疑縫合帶的蛇綠巖。其原因是:①該區沒有與超鎂鐵質巖伴生的深海遠洋沈積物和洋脊玄武巖，但在陸源碎屑巖中發現了更多的下地殼麻粒巖捕虜體；②清水泉玄武巖中Ti、K、P含量特別高[W (TiO _ 2) = 2.46%，W(K2O)= 2.84%，W(p2o _ 5)= 1.07%]，LREE強烈富集(其中La是球粒隕石的110倍)。推測相當於大陸拉斑玄武巖或堿性玄武巖。因此，它們可能是由變薄的大陸地殼下的底辟所侵位的上地幔物質，具有典型的“義敦式”巖體特征，應形成於初始大陸裂谷(潘玉生等，1996；張琦等，2001)。
二、研究進展
我們對清水泉蛇綠混雜巖中的基性麻粒巖進行了系統的巖相學、地球化學和年代學研究，取得了許多重要進展。
(1)地理、交通位置及區域地質調查
清水泉位於青海省都蘭縣溝裏鄉，在香日德鎮以南60公裏處，有壹條簡易公路相連，海拔3600米(圖2-47)。
圖2-47格爾木-清水泉地區地質示意圖
1-古元古代；2-中元古代；3-新元古代；4-下古生界；5-上古生界至中古生代；6-新元古代花崗巖；7-顯生宙花崗巖；8-閃長巖；9-輝長巖；10—超基性巖；11—榴輝巖；12——縫合帶主斷裂帶；13-韌性剪切帶；14 ——(物探)推斷斷層
圖2-48清水泉地區地質構造示意圖
1-四元；2-中生代至上古生界；3-下古生界；4—石墨大理巖、斜長角閃石混麻粒巖；5-片麻巖和混合巖；6-輝長巖；7-橄欖石輝長巖；8-橄欖石；9-輝石巖；10—未分割的蛇綠巖塊；11-故障；12-東昆中縫合帶
東昆侖中央縫合帶出露花崗巖。出露地層為壹套變質巖系，主要由混合巖化黑雲母石榴石麻粒巖、黑雲母輝石麻粒巖、石墨大理巖、含透輝石透閃石大理巖、透輝石大理巖、黑雲母角閃石和紫蘇輝石黑雲母石榴石麻粒巖組成。花崗巖以透鏡狀存在於其他變質巖中。本區火成巖主要有花崗閃長巖、輝長巖、超基性巖、輝綠巖脈、花崗閃長斑巖脈和花崗巖脈。花崗閃長巖位於變質巖系的北部，以基巖產狀，與變質巖系呈斷層接觸。輝長巖體出露於變質巖系中，與變質巖系呈侵入關系。超基性巖以大小不等的塊(片)混雜在變質巖系中，可見兩個大塊。至於輝綠巖脈和花崗巖脈，它們比較發育，經常沿層理侵入(圖2-48)。此外，還有年齡為(828.5±9.1)Ma的花崗片麻巖(盧松年等，2002)。該區構造形態復雜，斷裂構造發育，位於清水泉復式背斜軸部(高艷林等，1988)。我們認為變質-火成巖組合是蛇綠巖-混雜巖。
(2)麻粒巖的巖相學特征
巖石主要由斜長石(30% ~ 35%)、透輝石(30%)、石榴石(25% ~ 30%)和紫蘇輝石(5% ~ 10%)組成，粒度0.2 ~ 0.55 mm，含少量鈦磁鐵礦(< 5%)。斜長石呈異形鑲嵌粒狀，具波消光和機械孿晶；石榴石淡紅色，顆粒狀；透輝石為淺綠褐色柱狀，沿裂隙分布的透輝石有輻射化現象；紫蘇是壹個短柱，略帶紅色的綠色，其邊緣，裂縫和解理用蛇紋石解釋，只有少數保留下來。巖石中有少量裂隙，沿裂隙分布的透輝石有輻射化，斜長石有絹雲母化。主要礦物相互嵌布緊密，分布均勻，三種礦物的接觸角近65438°+020°。巖石具有柱狀粒狀變質結構和塊狀結構。巖石為石榴石二輝橄欖巖麻粒巖(圖2-49)。
本文用電子探針分析了麻粒巖主要礦物成分的化學成分，估算出清水泉麻粒巖形成的溫度和壓力條件為T=800℃，p =(9.3 ~ 11)×108 Pa(Holland & Powell，6508 Pa)。這與陳能松等人(1999)估算的溫壓條件基本壹致。
(3)麻粒巖的地球化學特征
在西北大學大陸動力學實驗室，我們用X射線熒光光譜和等離子體質譜分析了三個麻粒巖全巖樣品的常量和微量元素(表2-8)。從常量元素含量來看，清水泉麻粒巖與玄武質火成巖具有相似的化學成分。球粒隕石的標準化稀土模式是平坦的，輕、重稀土基本沒有區別，不顯示Eu異常，稀土元素含量是球粒隕石的10倍。根據原始地幔分析和N-MORB標準化不相容元素分布圖，清水泉麻粒巖具有與海底高原玄武巖相似的微量元素地球化學特征(圖2-50)。
圖2-49清水泉地區麻粒巖切片的電子背散射圖像
cpx—-斜方輝石；grt—-石榴石；ILM—-鈦鐵礦；PL-斜長石；opx——四方輝石
表2-8清水泉花崗巖常量元素、稀土元素和微量元素分析測試結果
繼續的
註:樣品在西北大學大陸動力學實驗室測試；常量元素單位為質量百分比，稀土元素和微量元素單位為10-6。
圖2-50清水泉地區花崗巖稀土元素和微量元素圖譜
(4)鋯石U-Pb同位素年齡
我們從麻粒巖中采集了鋯石U-Pb同位素定年樣品，所選鋯石為無色、透明、圓形、顆粒狀。陰極發光照相顯示斑駁分帶特征，是典型的麻粒巖相變質鋯石(圖2-51)。在北京離子探針中心用SHRIMP測量了14顆粒鋯石微區的原位U-Pb同位素數據，在誤差範圍內獲得了壹致的U-Pb表面年齡，所有數據點都重疊在調和線上。所有14個點的206Pb/238U加權平均表面年齡為(506.1±8.9)Ma，表明中寒武世發生了麻粒巖相變質作用(圖2-52，表2-9)。值得指出的是，大部分鋯石的w(Th)/w(U)比值較高(0.36 ~ 0.66)，反映了原生火成巖繼承的鋯石的w(Th)/w(U)比值特征。只有兩個測試數據點顯示變質鋯石的w(Th)/w(U)比值分別為0.03和0.11。根據CL圖像和w(Th)/w(U)比值特征分析，認為清水泉麻粒巖中的鋯石應是麻粒巖相變質過程中形成的變質重結晶鋯石，因而在壹定程度上繼承了原生火成鋯石的w(Th)/w(U)比值特征。
圖2-51清水泉地區花崗巖鋯石CL圖像
圖2-52清水泉地區麻粒巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡調和圖
表2-9清水泉麻粒巖鋯石SHRIMP測試結果(04QD02-01)
註:誤差為1σ；Pbc和Pb*分別表示普通鉛和放射性鉛；所有的同位素比率都已經對測量的204Pb進行了校正。
結合518 ~ 522 Ma的年齡資料(楊等，1996；陸松年等，2002)，我們認為清水泉高級變質巖和基性-超基性巖片巖是早-中寒武世形成的蛇綠混雜巖，標誌著壹個非常重要的板塊構造邊界。花崗巖是碰撞造山後期擡升和熱松弛的產物。
三。摘要
東昆侖中央縫合帶是兩側地球物理和地質演化特征的重要構造邊界。帶內發育混合巖化黑雲母石榴石麻粒巖、黑雲母輝石麻粒巖、石墨大理巖、含透閃石的透閃石大理巖、透輝石大理巖、黑雲母角閃巖、紫蘇輝石黑雲母石榴石麻粒巖等高級變質巖，以及超基性巖、輝長巖、輝綠巖、基性火山巖等火成巖雜巖，高級變質巖系與火成巖雜巖類同晶形成蛇綠巖-* *。雖然有前人認為清水泉蛇綠混雜巖帶是壹個多次開合、俯沖和碰撞的縫合帶，但前人年齡數據的可靠性值得認真考慮和鑒定，因為壹些較老的Sm-Nd和Rb-Sr等時線不可靠，我們認為只有早古生代早期的碰撞造山才有可靠的年齡依據。