巖漿事件序列
東昆侖地區的花崗質片麻巖在該區廣泛發育，前人曾將其作為變質地層而劃歸為元古宙金水口群的壹部分。近年來隨著研究工作的深入，人們逐漸認識到該花崗質片麻巖為具有變質變形的巖漿侵入體，並將其從金水口群變質層狀巖系中劃分出來，但對其形成的時代尚無統壹的認識。最近的研究表明，東昆侖地區的花崗質片麻巖根據其變質變形特點、同位素年代學數據，可以劃分為：中—新元古代的花崗質片麻巖和早古生代花崗質片麻巖，分別代表本區兩次重要的構造-熱事件。
（1）中—新元古代花崗巖漿事件
中—新元古代花崗質片麻巖主要分布於東昆侖山東部的香日德—苦海壹帶，其次在東昆中斷裂帶兩側的金水口和哈拉郭勒也有零散出露，而其他地區尚未發現該類花崗質片麻巖。通過對香日德的溝裏、督冷溝，苦海等地花崗質片麻巖的詳細研究，表明其原巖由閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖（包括斑狀二長花崗巖）和花崗巖（部分為偉晶狀花崗巖）組成，其中花崗閃長巖為該類巖石的主要巖石類型。
督冷溝花崗質片麻巖（中元古代末期）督冷溝花崗質片麻巖出露於清水泉混雜帶南側，主要由花崗閃長巖、二長花崗巖組成，含少量斜長角閃巖包體，但未見花崗巖與變質層狀巖系（相當於白沙河表殼巖）的關系。晚期發育脈狀或囊狀偉晶質花崗巖，似為巖漿結晶分異晚期階段的產物。用於定年的樣品采自N 35°33′36″，E 98°15′42″，為花崗閃長質片麻巖（樣品號為XD01006-1）。該樣品的鋯石全部為自形、具有明顯振蕩環帶的巖漿鋯石。在SHRIMP上***測定了14個顆粒，采集了14組數據。其中9個點位於諧和線上或其附近，其206Pb/238U年齡為（1050±17）Ma；5個點位於諧和線的下方，可能由於後期地質熱事件導致鋯石同位素的丟失。該樣品的14個顆粒全部用207Pb/206Pb年齡計算，其結果為（1076±30）Ma，MSWD=1.07（圖5-25）。所有鋯石顆粒的w（Th）/w（U）比值均大於0.1（0.35～0.88），具有巖漿結晶鋯石的w（Th）/w（U）比值特征，結合鋯石晶體的陰極發光圖像（CL圖像）特征，我們認為該年齡為花崗閃長質片麻巖原巖的巖漿結晶年齡。
金水口地區變質石英輝長巖（中元古代晚期）該輝長巖類在金水口地區零星出露，樣品（樣品號：NJ02106）采自金水口南山（N 36°11′36″，E 96°24′24″），該類巖石呈灰白色，主要由斜長石和單斜輝石組成，含少量石英。為中細粒粒狀變晶結構，具有塊狀-弱片麻狀構造。NJ02106樣品的鋯石為自形長柱狀晶體，具有較明顯的振蕩環帶，反映其為巖漿成因鋯石。12個鋯石顆粒的SHRIMP測定結果表明，多數樣品位於諧和線上，只有3個點位於諧和線的下方。從鋯石U-Pb同位素諧和圖上可以看出，該樣品的鋯石雖然均具有明顯的巖漿鋯石特征，但其年齡結果可以分為兩組：較大的壹組年齡有兩個顆粒位於諧和線上，其206Pb/238U年齡為（1240±39）Ma，如果將位於諧和線上的兩個點和位於諧和線下方的3個點壹起計算，其207Pb/206Pb年齡為（1238±110）Ma；另壹組較小年齡的7個鋯石顆粒全部位於諧和線上，其206Pb/238U年齡為（397±30）Ma。（圖5-26）結合東昆侖金水口地區的地質情況，我們認為約1200Ma的年齡信息應該代表該石英輝長巖的巖漿結晶年齡，而約400Ma的年齡信息則為該區後期麻粒巖相變質作用的年齡。
溝裏花崗閃長質片麻巖（新元古代早期）溝裏花崗閃長質片麻巖在香日德—清水泉之間，呈北西向產出。主要由花崗閃長質片麻巖及二長花崗質片麻巖組成，局部含少量閃長質片麻巖包體。該花崗閃長巖質片麻巖具有明顯的片麻狀構造，顯微鏡下顯示變晶結構的特征，局部可以見到巖漿結晶結構的殘留。野外可以見到花崗閃長質片麻巖侵入到大理巖、黑雲母斜長片麻巖之中，或大理巖、黑雲母斜長片麻巖等變質層狀巖系在花崗閃長質片麻巖中呈捕虜體，表明該區花崗質片麻巖為經歷變質、變形改造的深成侵入體。樣品（XQ01002-1）采自溝裏（N35°54′00″，E98°05′00″），為花崗閃長質片麻巖。鋯石具有清晰的振蕩環帶，為巖漿結晶鋯石。SHRIMP測定結果表明，8 個鋯石顆粒全部落在諧和線上（圖5-27），w（Th）/w（U）比值全部大於0.1，介於0.12～0.75 之間，具有三組年齡信息：上部的6 個顆粒落的206 Pb-238 U法表面年齡加權平均值為（859±42）Ma，代表花崗閃長巖結晶的年齡；另兩組年齡信息各有壹個鋯石顆粒，其206 Pb-238 U法年齡分別為（455±11）Ma和（243±6）Ma，代表花崗巖就位結晶後的熱-構造事件對鋯石的影響。約450Ma年齡與東昆侖地區麻粒巖相變質作用有關；約240Ma的年齡與區內大面積的印支期花崗巖侵位有關。
圖5-25 花崗閃長質片麻巖（XD01006-1）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
圖5-26 金水口石英輝長巖（NJ02106）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
圖5-27 溝裏花崗閃長質片麻巖（XQ01002-1）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
金水口二長花崗質片麻巖（新元古代早期）在1∶20萬地質圖中，金水口地區存在大面積的新元古代花崗巖體。此次工作對該巖體的定年結果表明，該花崗巖為早古生代花崗巖（見後文），而該花崗巖中的二長花崗巖質片麻巖捕虜體具有變晶結構，片麻狀構造，類似於溝裏花崗閃長巖質片麻巖。樣品（NJ01021）采自N 36°12′30″，E 96°23′30″。16個顆粒鋯石的LA-ICPMS分析結果表明，所測定的樣品全部位於諧和線上，其206Pb/238U年齡為（817±10）Ma，代表二長花崗巖侵位結晶的年齡（圖5-28）。
圖5-28 二長花崗巖質片麻巖捕虜體（NJ01021）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
眼球狀-條帶狀花崗片麻巖（新元古代早期）眼球狀-條帶狀花崗片麻巖主要分布於昆中斷裂帶兩側的哈拉郭勒、冰溝、拉陵竈火等地。由於剪切變形程度不同，從條帶狀花崗質片麻巖、眼球狀二長花崗質片麻巖到未變形的斑狀二長花崗質片麻巖，其原巖為斑狀二長花崗巖。顆粒鋯石TIMS法的U-Pb年齡為：上交點年齡（875±25）Ma，代表巖漿結晶的年齡；下交點年齡（514±206）Ma，可能是由於後期熱-構造事件的影響導致鋯石鉛丟失嚴重，而使得年齡誤差較大。
結合東昆侖地區已發表的年代學資料（陸松年等，2002c），清水泉三叉口（樣品編號：Q9856）花崗閃長質片麻巖的形成年齡為（878±12）Ma，龍通（樣品編號：98VJD3156-1，2）二雲母花崗質片麻巖的形成時代為（864±10）Ma和（878±12）Ma，可以確信東昆侖地區存在新元古代花崗巖漿活動。根據區域路線調查分析，新元古代花崗巖主要分布在東昆侖的金水口以東地區，由金水口向西，其產出的規模數量明顯減小。
（2）早古生代花崗巖漿事件
早古生代花崗巖在前人的研究中雖有報道，但並未給予充分重視。東昆侖早古生代花崗巖具有弱片麻狀構造-塊狀構造，主要分布於金水口、五龍溝、天臺山、白沙河、肯德可克等廣大地區。以往根據該類花崗巖具有片麻狀構造和與金水口巖系相伴產出，曾將其劃歸金水口巖系。
萬寶溝二長花崗巖 該巖體分布在萬寶溝地區，主要由斑狀二長花崗巖組成，具有弱片麻狀構造或塊狀構造。在1∶20萬地質圖中曾將其作為印支期花崗巖。鋯石（樣品編號：GW02003）的LA-ICPMS測試采用盲打的方式，結果表明，該樣品的鋯石多數位於諧和線上，僅有少數顆粒偏離諧和線。20個顆粒的206Pb/238U年齡為（442±11）Ma。該測試結果應該代表花崗巖漿侵位結晶的年齡。該年齡是目前東昆侖地區早古生代花崗巖中最老的年齡數據（圖5-29）。
圖5-29 萬保溝二長花崗巖（GW02003）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
天臺山花崗閃長巖 天臺山花崗巖侵入於麻粒巖相變質的夕線石榴黑雲鉀長片麻巖中，其主體巖石為花崗閃長巖，具有弱片麻狀構造-塊狀構造，巖石顯示清楚的巖漿結晶結構。樣品（TT02011）采自（N 36°16′24″，E 94°25′12″）。該樣品的鋯石普遍發育清晰巖漿型振蕩環帶，除個別顆粒具有渾圓狀的核，可能為巖漿捕獲的鋯石或源巖的鋯石殘留。SHRIMP分析結果表明，13個顆粒位於諧和線上（圖5-30），其 206Pb/238U年齡為（403.5±8.5）Ma。這壹年齡結果代表該花崗閃長巖侵位結晶的年齡。
圖5-30 天臺山花崗閃長巖（TT02011）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
白日其利溝花崗閃長巖 該巖體具有弱片麻狀-塊狀構造，花崗閃長巖中含有夕線黑雲鉀長片麻巖包體，並被白日其利溝輝長巖侵入。花崗閃長巖（GB02004）樣品中鋯石的CL圖像顯示，多數鋯石顆粒為具有振蕩環帶的巖漿鋯石，少數顆粒具有核幔結構，其邊部為典型的巖漿鋯石。30個鋯石顆粒的LA-ICPMS結果表明，絕大多數顆粒具有較壹致的年齡，並位於諧和線上，206Pb/238U年齡為（391±6）Ma，應代表白日其利溝花崗閃長巖漿侵位結晶的年齡；而具有核幔結構的鋯石核部具有兩組年齡信息，並且具有不同程度的鉛丟失，其207Pb/206Pb分別為（1402±46）Ma和（1122±60）Ma，該年齡可能反映巖漿上升過程中捕獲圍巖的鋯石或花崗閃長巖源巖鋯石的殘留和捕獲鋯石（圖5-31）。
圖5-31 白日其利溝花崗閃長巖（GB02004）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
金水口二長花崗巖 樣品（編號NJ01015）位於金水口東部小采石場（N 36°12′30″，E 96°23′30″）。該花崗巖在1∶20萬地質圖上為元古宙花崗巖體，主要巖性為具有弱片麻狀構造的二長花崗巖。20粒鋯石的LA-ICPMS分析結果表明，該樣品的鋯石普遍具有不同程度的鉛丟失，而且年齡變化較大。將8個靠近諧和線的鋯石顆粒進行計算，其206Pb/238U年齡為（396±18）Ma，雖然該結果誤差較大，但可以反映巖漿侵位結晶的大致時間應該為早古生代晚期，而非元古宙，具有老年齡信息的鋯石可能為捕獲鋯石或巖漿源區殘留鋯石（圖5-32）。
圖5-32 金水口二長花崗巖（NJ01015）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
金水口花崗閃長巖 金水口花崗閃長巖曾被作為海西期花崗巖和新元古代花崗閃長巖。本次采集的樣品（NJ02031）位於金水口東部采石場（N36°12′54″，E96°25′00″）。主要為弱片麻狀花崗閃長巖，含少量片麻狀閃長巖包體，具有典型的巖漿結晶結構特征。該樣品的鋯石為具有環帶的長柱狀鋯石，個別顆粒具有小的鋯石核。SHRIMP分析結果表明，12個自形環帶狀鋯石全部位於諧和線上，其206Pb/238U年齡為（396±18）Ma，代表巖漿結晶的年齡。壹個核部無環帶的渾圓狀鋯石具有鉛丟失現象，其207Pb/206Pb年齡為（1006±31）Ma。這與金水口地區的片麻狀二長花崗巖（樣品號NJ01015）的LA-ICPMS的結果完全壹致（圖5-33）。
圖5-33 金水口花崗閃長巖（NJ02031）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
金水口電站堇青石花崗巖 典型的堇青石花崗巖出露於金水口電站附近的采石場，為石榴堇青黑雲母花崗巖，石榴子石和黑雲母分布不均勻。該巖石以塊狀構造為主，具有清晰的巖漿結晶結構特點，局部見到的片麻狀構造可能是由於巖漿流動作用形成的片麻理。在金水口南山，片麻狀堇青石花崗巖的片麻理是由於後期變形作用影響的結果。金水口電站堇青石花崗巖過去曾被認為是東昆侖地區最老的高級變質巖系，獲得的顆粒鋯石U-Pb不壹致線上交點年齡為（1624±22）Ma，下交點年齡為（462±22）Ma（陸松年，2002c）。最近通過本項目的研究發現，堇青石花崗巖在金水口地區露頭較多，分布零散，但總分布面積不大，而且在天臺山等地也有出露，我們認為這套堇青石花崗巖未遭受麻粒巖相變質作用，是壹套典型的S型花崗巖。LA-ICPMS分析的兩個鋯石樣品分別采自金水口南坡（樣品號為NJ02096，位置為 N 36°10′54″，E 96°24′16″）和金水口電站采石場（樣品號為NJ01001，位置N36°12′36″，E96°23′06″）。分析結果表明，樣品NJ02096的鋯石具有較好的不壹致線年齡，其上交點為（1890±83）Ma，下交點年齡為（369±37）Ma，由於鋯石沒有完全落在諧和線上，導致結果的誤差較大。將靠近下交點諧和線附近的9個數據重新按206Pb/238U年齡計算，得到（411±17）Ma的結果（圖5-34）。樣品NJ01001的結果表明（圖5-35），具有繼承特點的渾圓狀鋯石年齡主要介於（1600～1800）Ma，而位於諧和線下方的數據可能由於鋯石顆粒較小，得到的是混合年齡結果。同時由於沒有得到靠近下交點的數據，因此誤差較大［下交點年齡為（366±100）Ma］。張建新等（2003a）通過鋯石SHRIMP定年結果也得到相同的認識，即（1600～1800）Ma的年齡代表花崗巖源巖主要物源區的年齡，（402±6）Ma為深熔作用的時間。
圖5-34 堇青石花崗巖（NJ02096）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
（3）關於白日其利溝輝長巖侵位年齡的新資料
白日其利溝輝長巖主要由橄欖輝長巖、輝長巖和淡色輝長巖組成，出露面積不大於10km2。該輝長巖具有典型的火成堆積結構，其橄欖石、斜長石為堆晶相，單斜輝石為晚期結晶的產物。斜長石為An=92～95的鈣長石，橄欖石為Fo=75，單斜輝石具有低鈦的特征，表明其形成於與俯沖有關的島弧或活動大陸邊緣的構造背景。過去曾獲得該輝長巖的鋯石U-Pb年齡（TIMS法）為（2468±46）Ma。本項目實施過程中對白日其利溝的淡色輝長巖（GB02017）重新進行LA-ICPMS和SHRIMP U-Pb法測年，其結果分別為（249±2）Ma和（242±5）Ma，代表輝長巖的巖漿侵位結晶年齡（印支期），而（2468±46）Ma應為輝長巖巖漿捕獲下部地殼鋯石的年齡（圖5-36）。
圖5-35 堇青石花崗巖（NJ01001）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜
圖5-36 白日其利溝輝長巖（GB02017）鋯石U-Pb同位素年齡圖譜