甘肃党河南山早古生代大地构造性质研究

【摘要】： 党河南山位于甘肃省肃北蒙古族自治县盐池湾乡一带。 党河南山地区发育了一套早古生代地层。地层由老到新分别是吾力沟群（O1-2WL）、盐池湾组（O2yc）、多索曲组（O3ds）及志留纪巴龙贡嘎尔组（Sbl）。早中奥陶世吾力沟群（O1-2WL）发育有三个岩性段，分别为吾力沟群一段中基火山岩、吾力沟群二段中酸性火山岩和吾力沟群三段结晶灰岩段。其中中基性火山岩段岩性为角斑岩质角砾熔岩、细碧岩质熔岩角砾岩、玄武质角砾熔岩、杏仁状玄武岩、块状玄武岩、细碧岩。岩石中既有拉斑玄武岩系列又有钙碱性玄武岩系列。中酸性火山岩段岩性为安山玢岩、石英安山玢岩，次石英安山玢岩。以钙碱性系列为主。常量元素含量与基性岩段相似。稀土微量元素特征上，稀土总量较低，ΣREE39.29~1205.41μg/g，LREE/HREE=3.42~10.51，具弱至中等的正铕异常，微量元素上为Sr、Rb、Ba、Th的选择性富集，其中Th强烈富集，贫Nb、Zr、Ti、Y、Yb，具有岛弧火山岩的特征。在化学成分上与基性火山岩具有演化的关系。吾力沟群火山岩总体上反映了大洋环境及在大洋地壳上发育的洋岛火山弧。 中奥陶世盐池湾组火山岩，岩性主要为深灰绿色变泥质粉砂岩、长石石英杂砂岩、细砂质长石石英粉砂岩、长石杂砂岩、绢云石英千枚岩等，粒序层理发育。岩石成分中杂基和钙质岩屑含量较高，成分和结构成熟度较低。具有次深海-深海相浊流沉积与深海泥岩组合的复理石沉积建造，反映了其形成于大陆斜坡向深海平原过渡的沉积环境。 晚奥陶世多索曲组含砂岩和火山岩组合。多索曲组火山岩常量元素仍然具有大洋拉斑玄武岩的特征。结合南祁连地区晚奥陶世火山岩的地球化学特征，认为多索曲组火山岩是岛弧火山岩，指示党河南山地区晚奥陶世存在俯冲。 志留纪巴龙贡嘎尔组岩性上，由下部的变细砂岩、变含砾细砂岩、变细砂质粉砂岩、变钙质岩屑砂岩、岩屑砂岩、粉砂质板岩、绢云母板岩、绿泥石板岩、组成的深海相复理石建造和上部的砾岩、硬砂岩等粗碎屑岩组成的海-陆相磨拉石建造组成。空间上具有北部深海向南部过渡为浅海的簸箕状特征，表现为典型的前陆盆地的沉积特点，反映志留纪时期党河南山地区洋盆关闭，转为陆陆碰撞阶段。 本区花岗岩分为两期，第一期为寒武-奥陶纪I型花岗岩和埃达克岩，主要的形成时期在492~442Ma，其存在响应了奥陶纪时期党河南山地区南祁连洋向北俯冲的过程。第二个时期为泥盆纪时期I-S型花岗岩，形式时期为429~381Ma，应为祁连山板内俯冲的产物。区域内还发育有365Ma的基性脉岩，代表形成于造山后隆升、伸展阶段。 根据各时期岩石形成的大地构造环境特征，建立了党河南山早古生代构造演化模式：①早奥陶世南祁连洋由拉张环境转为俯冲环境，在洋壳的基础上形成了洋内弧火山岩，并伴有中祁连带上的I型花岗岩侵入；②中奥陶世曾存在一个构造运动的平静期，使得党河南山地区形成了一套深海-半深海的浊积岩复理石沉积；③晚奥陶世南祁连洋再次大规模俯冲，并在党河南山-拉脊山-雾宿山一线形成沟弧盆系；④早志留纪伊始南祁连洋盆关闭，党河南山地区进入碰撞造山过程，最终于志留纪末碰撞褶皱造山，一直延续至早-中泥盆世，此后进入晚古生代陆内构造发展的新时期。