柴北缘牦牛山组沉积环境：形成时代和形成大地构造背景

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1、柴北缘牦牛山组沉积环境：形成时代和形成大地构造背景第一章前言1.1课题本论文依托于中国地质调查局地质调查项目中央造山带秦祁昆结合部构造属性、板块体制与成矿背景（编号：1212011120159）和秦祁昆结合部古生代-中生代构造体制转换与成矿作用（编号：12120114080001），国家自然科学基金面上项目乌兰二郎洞-关角山增生杂岩中混合岩类型与韧性剪切作用关系研究（批准号41272221）和拉脊山蛇绿混杂带楔顶盆地的沉积学研究（批准号：41372207）。1.2选题依据沉积盆地是造山带主要大地构造相组成部分[1]。恢复和鉴别造山带内沉积盆地构造原型，可

2、以为解剖造山带结构、确定造山作用类型和恢复古板块俯冲基性提供最重要的沉积学证据[2]。沉积盆地构造原型恢复和构造类型的确定是从板块边界类型、盆地基底属性和沉积盆地与板块边界的相对位置等方面进行的[2-3]。不同构造类型的沉积盆地具有不同属性的基底、沉积充填序列和沉积物源区[4]，其中盆地基底及物源区属性是确定盆地构造类型的重要参数[3]。盆地充填物包括由沉积作用、火山岩浆作用、变质作用等共同形成的各类岩石地层组合，记录了盆地的充填历史、沉积物源区及相邻地质体的构造发展史，其性质和序列特征与沉积盆地的构造背景密切相关[4-11]。牦牛山组由青海石油普查大队

3、于1958年创立，指分布于柴达木盆地北缘牦牛山、赛什腾山地区的一套晚泥盆世陆相粗碎屑岩和中酸性火山岩组合；其中紫红色、杂色碎屑岩组合位于下部，中-酸性火山岩组合位于上部。在柴达木盆地北缘阿木尼克山一带，牦牛山组为一套海-陆交互相沉积夹基性-中酸性火山岩组合[12]。1997年，青海省地质矿产局在《青海省岩石地层》中将分布于柴达木盆地北缘的陆相碎屑岩统称为牦牛山组，并将其重新定义为分布于中、南祁连山及柴达木盆地周缘的一套由磨拉石建造和火山岩共同构成的岩石地层单元，其中磨拉石建造位于该套组合的下部，由灰绿色、紫红色砾岩、砂砾岩组成；火山岩、火山碎屑岩组合位于

4、上部[13]。作为秦祁昆结合部古生代造山过程中重要的沉积记录，牦牛山组客观记录了柴达木盆地北缘及其相邻地区构造演化和造山作用过程。然而，目前这一重要地层单元的研究程度相对较低，尤其直接针对牦牛山组进行的研究相对较少，造成对其形成时代认识、沉积环境和构造背景认识不够深入，制约了对柴北缘和周缘造山带构造演化的认识。第二章区域地质概况2.1研究区地层分布特征柴北缘经历多期构造演化，在论文研究区内及邻区发育前寒武纪变质岩、寒武-奥陶纪火山-沉积岩系、泥盆系、石炭系，同时有大量世花岗岩。前寒武纪变质岩主要为中元古代沙柳河岩群（亦称鱼卡河岩群），是从原达肯大坂岩群中

5、解体出来的一套高压-超高压变质岩系，由片麻岩、石榴白云石英片岩、黑云变粒岩、大理岩和石榴斜长角闪岩等组成，以含榴辉岩透镜体为特征，主要出露于绿梁山-锡铁山-沙柳河一带。王惠初等和辛后田等研究认为该套岩石的原岩为1.3-1.0Ga的陆源碎屑岩、碳酸盐岩和中基性火山岩[32-33]。寒武-奥陶系该套地层在柴北缘地区被称为滩间山群，主要由超基性岩、斜长花岗岩、辉长岩、变玄武安山岩、安山岩、凝灰岩、石英片岩、大理岩和硅质岩等共同构成。构造变形复杂，岩石组合类型时空变化剧烈，且是滩间山金矿床的主要含矿地层。1:20万《乌兰幅》中将滩间山群的形成时代划定为奥陶-志留

6、纪[34]；李峰等通过系统研究滩间山群的岩石组合类型及其相互关系并结合已有年代学资料，认为原滩间山群上部的紫红色砾岩碎屑岩组形成时代为早志留世，建议将其从滩间山群中解体出来[35]。柴北缘地区断续出露一套冲积扇和河流沉积的粗碎屑岩与中酸性火山岩共同组成，不整合于滩间山群之上，其时代长期以来被认为是泥盆纪[12]。该套组合下部主要是一套陆相沉积组合，为冲积扇、河流-湖泊相沉积组合，局部夹有少了安山岩和流纹岩透镜体；上部主要为安山岩、英安岩、流纹岩及相应火山碎屑岩组合。空间上，该套组合在东昆仑地区为是一套陆相、滨浅海相碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性火山岩组合。2.

7、2构造单元划分青海省区域地质志中将柴北缘构造带内部划分为柴北缘残山断褶带、欧龙布鲁克台隆和柴北缘台缘褶皱带三个次级构造单元[12]。潘桂棠等将这三个次级构造单元分别称为柴北缘早古生代结合带、欧龙布鲁克微陆块和宗务隆山晚古生代-早中生代裂陷槽[37]。近年来，随着柴北缘地区的研究深入，特别是超高压变质带的厘定和寒武-奥陶系滩间山群构造属性研究取得新的认识[35,38-52]，柴北缘的大地构造单元被重新划分为欧龙布鲁克微陆块、滩间山蛇绿岩-岛弧杂岩带和沙柳河高压-超高压混杂岩带[53]。欧龙布鲁克微陆块分布于全吉山-鄂博山-德令哈-乌兰一带，南接滩间山蛇绿混

8、杂岩带，北与宗务隆山晚古生代-早中生代裂陷槽带断层接触。该陆块西南侧边缘卷入了早