來源于《中國地質(zhì)調(diào)查成果快訊》

摘要：通過1∶5萬區(qū)域地質(zhì)填圖，利用LA-ICP-MS 鋯石U-Pb測年，在敦煌地塊東北緣新發(fā)現(xiàn)大規(guī)模晚震旦世—早寒武世（574.4~533.2Ma）沉積巖和火山巖建造地層，為研究敦煌地塊甚至塔里木板塊該時期巖相古地理環(huán)境和陸緣系統(tǒng)演化提供了重要信息。

1.項目概況

“甘肅安西地區(qū)1∶5萬K46E022024（十工分廠幅）、K47E022001（北橋幅）現(xiàn)代地質(zhì)填圖試點”子項目，歸屬于“天山-北山成礦帶那拉提-營毛沱地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項目，由自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心承擔(dān)。主要目標(biāo)任務(wù)是在收集研究前人已有資料基礎(chǔ)上，采用巖性—構(gòu)造實體填圖方法，開展甘肅安西地區(qū)十工分廠幅和北橋幅地質(zhì)填圖，查明地層、構(gòu)造、巖漿巖和變質(zhì)變形特點，重點對敦煌巖群和阿爾金斷裂進行調(diào)查，對敦煌地塊基底進行研究，與北山地塊進行初步對比。

2.成果簡介

（1）通過對敦煌地塊東北緣進行1∶5萬巖性—構(gòu)造填圖，新發(fā)現(xiàn)一套巖石組合清晰、露頭連續(xù)的沉積-火山巖地層。通過地質(zhì)調(diào)查和剖面測制，分為沉積巖和火山巖兩個巖性段（圖1）：①變砂巖夾變泥質(zhì)砂巖→變砂巖與變泥質(zhì)砂巖互層→變泥質(zhì)砂巖夾變砂巖→變泥質(zhì)砂巖夾硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r→凝灰?guī)r夾變泥質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖；②凝灰?guī)r→安山巖→安山巖夾英安巖和玄武巖→玄武安山巖，分為兩個火山噴發(fā)旋回。該套地層巖石變形強烈，普遍發(fā)生低綠片巖相變質(zhì)，但巖石層序較為清晰，兩個巖性段為整合接觸關(guān)系。

 

圖1 晚震旦世—早寒武世沉積-火山巖建造柱狀圖及野外巖石特征

（2）厘定沉積-火山巖地層形成年齡。通過對第一巖性段中部變砂巖（PM9-30-TW1）和第二巖性段中部變流紋巖（PM12-33-1TW）進行LA-ICP-MS 鋯石U-Pb測年，分別獲得60個和13個有效數(shù)據(jù)點，前者均落在諧和線附近，206Pb/238U年齡變化較大，為574.4~3261Ma。根據(jù)鋯石形態(tài)結(jié)構(gòu)，均屬于碎屑鋯石，表明變砂巖的成巖年齡應(yīng)小于574.4Ma；后者也均位于諧和線附近，鋯石206Pb/238U年齡為531.1~707.6Ma，除2個測點外，其他11個測點年齡集中在531.1~539.5Ma，形成明顯的鋯石群，結(jié)合鋯石形態(tài)結(jié)構(gòu)具火山巖鋯石特征，變流紋巖形成于533.2±6.1Ma（MSWD=0.043）。因此，該套沉積-火山巖地層應(yīng)形成于574.4~533.2Ma，屬于晚震旦世—早寒武世，同時也得到侵入于第二巖性段火山巖中花崗閃長巖體（514.4Ma）的進一步印證。

（3）確定巖石組合類型。根據(jù)第一巖性段沉積巖組合，主要巖石類型為變質(zhì)砂巖、變泥質(zhì)粉砂巖、變粉砂質(zhì)泥巖夾灰色含礫變砂巖和少量深灰色硅質(zhì)巖，巖性組合在橫向上延伸穩(wěn)定，長達8km，具有濱海相沉積特征。同時，縱向上巖石組合的碎屑粒度越來越細(xì)，甚至最后出現(xiàn)硅質(zhì)巖，反映水深變深的特征，具有從早期濱淺海三角洲相向淺海陸棚，到最后深海逐漸過渡的沉積相變遷特征。根據(jù)第二巖性段的火山巖組合，主要巖石類型為安山巖、玄武安山巖夾玄武巖、英安巖和流紋巖偶夾凝灰?guī)r與火山角礫巖，可見該套火山巖以中性為主，少量基性和酸性火山巖。同時通過巖石地球化學(xué)分析，具有典型的島弧火山巖特征。

3.成果意義

敦煌地塊位于塔里木板塊東部，由晚太古代—古元古代敦煌雜巖和顯生宙侵入體組成，一直缺失前寒武紀(jì)變質(zhì)基底之上的沉積蓋層，是我國目前唯一一個無沉積蓋層的前寒武紀(jì)地塊，嚴(yán)重制約著敦煌地塊形成之后巖相古地理的研究，特別是缺乏震旦紀(jì)—奧陶紀(jì)的相關(guān)物質(zhì)記錄，導(dǎo)致了敦煌地塊在岡瓦納超大陸聚合和裂解過程中的信息缺失。本次調(diào)查研究工作，確定了敦煌地塊甚至塔里木陸塊晚震旦世—早寒武世大陸邊緣物質(zhì)記錄的存在，并通過沉積相沉積環(huán)境分析，推測早期為被動大陸邊緣環(huán)境，晚期應(yīng)為島弧特征的活動大陸邊緣，為敦煌地塊甚至塔里木板塊的古大陸邊緣位置以及陸緣系統(tǒng)的演化提供重要信息。

（中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 康磊 李天虎；西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院 王杰供稿）