東昆侖中部縫合帶（簡稱“昆中縫合帶”）西起新疆境內的阿牙克庫木湖北岸，向東經喀雅喀登格塔格北、開木棋陡裏格南、大幹溝堖及烏妥等地，直至清水泉及其以東吉日邁地區。斷續長約1000km，寬2～5km，兩端分別被瓦洪山和阿爾金山南緣兩條板內走滑斷裂所截，總體呈北西—北西西向展布。縫合帶以南為東昆侖變質地體，以北為柴達木地塊，兩側地貌差異顯著，航（衛）片中反映尤為清楚。
壹、昆中縫合帶的特征
本輪工作過程中，專題組主要對昆中縫合帶上的清水泉地區進行了比較詳細的野外調研和室內研究。綜合前人研究資料和我們的研究進展，昆侖中央縫合帶的特征概述如下：
第壹，地球物理資料證實，縫合帶近地表處向南傾斜，深部向北陡傾，傾角大於80°，是壹條明顯的地球物理界面。其北部平均地殼厚度40km，上地幔地震波速7.8～7.9km/s；南部平均地殼厚度55km，上地幔地震波速7.5～7.6km/s；兩側布格重力異常差80MnT，密度差0.07g/cm3；總體為北部重力高，南側重力低（楊華，1986）。在大地電磁測深等值線圖中，可以清楚看到格爾木以南該縫合帶通過處的電阻率梯級帶向北陡傾，兩側的電性層位發生了極大的錯動。
第二，縫合帶兩側自中-新元古代至晚古生代的沈積環境、巖石組合及地質演化差異顯著。北部為變質程度達角閃巖相（局部達麻粒巖相）的結晶基底，由各類片巖、片麻巖、大理巖及少量石英巖組成，原巖系壹套深海相砂泥質碎屑巖和中-基性火山巖，其上被新元古界冰溝群濱海-淺海相碎屑巖及碳酸鹽巖不整合覆蓋。區內早古生代地層分布零星，僅見有晚奧陶世—早誌留世祁漫塔格群碎屑巖及火山巖；其上被中-晚泥盆世契蓋蘇群陸相碎屑巖、火山巖及火山碎屑巖不整合覆蓋。南側則屬於結晶程度甚低（僅達低綠片巖相），與揚子地塊基底特征相似的變質基底。因此，有人將縫合帶兩側的基底分別稱為“硬基底”和“軟基底”（姜春發等，1992）。軟基底之上系壹套產於被動陸緣環境的早古生代深水碎屑巖及基性火山巖沈積，自寒武系至誌留系均有出露。區域上被下-中泥盆統海相碎屑巖及碳酸鹽巖不整合覆蓋。另據微體古植物化石資料，還可能有震旦紀地層存在。
第三，縫合帶北側發育壹條東西長約800km的花崗巖帶，巖性以片麻狀花崗巖及花崗閃長巖為主；化學成分普遍具有鈣堿性系列富鉀、貧鈉特征；成因上多屬於受到後期明顯改造的深部陸殼重熔產物（姜春發等，1992）。因此，表明沿該縫合帶曾發生過較大規模的向北俯沖，致使陸殼重熔形成了柴達木地塊南緣的巨大花崗巖帶。
第四，沿縫合帶斷續出露有超基性巖、輝長巖、輝綠巖和基性火山巖，其中以清水泉、烏妥、吉日邁，及阿牙克庫木湖北分布最廣。前人普遍將其定為蛇綠巖（高延林等，1988；解玉月，1998；王國燦等，1999；朱雲海等，1999）。上述蛇綠巖大多以支離破碎的構造巖片或巖塊混雜在縫合帶南側的中、新元古界變質巖系或下古生界變火山巖中。巖性組合主要為輝橄巖、橄長巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖及斜長花崗巖。各類巖石的常量、痕量和稀土元素分析結果證明，上述橄欖巖和玄武巖是屬於同壹成因和物源的巖石組合；同時，判定區內的橄欖巖屬於鎂質、貧堿、貧鋁的阿爾卑斯型變質橄欖巖（高延林，1987）。
第五，前人利用多種方法先後在該縫合帶的鎂鐵質和超鎂鐵質巖石中測獲到數組同位素年齡值。其中（原）青海省區調隊鄭健康等於1988年首次利用Sm-Nd等時線測年法在清水泉變基性火山巖中測到1297Ma同位素年齡值，並根據當時的認識水平，試建立了中、新元古代昆侖洋的發展演化模式（鄭健康，1992）。其後，解玉月等又測獲到清水泉以東的吉日邁地區蝕變橄輝巖的Sm-Nd等時線法年齡1331Ma和1027Ma，似乎進壹步佐證了中、新元古代古昆侖洋的存在（解玉月，1998）。同期，中國地質科學院地質研究所楊經綏和中國科學院地質所邊千韜等又分別利用單顆粒鋯石U-Pb等時線測年法和Rb-Sr等時線測年法在上述蛇綠巖中測獲到（518±3）Ma（Yang et al.，1996）、517.89Ma（邊千韜，1998）等壹批早古生代同位素年齡數據，我們在上壹輪的研究中也獲得蛇綠巖組合中的輝長巖TIMS法鋯石U-Pb年齡（522.3±4.1）Ma（陸松年等，2002），證實了早古生代蛇綠巖的存在。因此，不少學者認為該構造帶應是壹條經過多次開合、俯沖、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潘裕生、張旗等在考察、研究了清水泉及烏妥等地的超鎂鐵巖後，對縫合帶中的蛇綠巖提出了質疑，依據是：①帶中未見有與超鎂鐵巖伴生的深海遠洋沈積物及洋脊玄武巖，而是多於陸源碎屑巖中見有下地殼麻粒巖捕虜體；②清水泉玄武巖Ti、K、P含量特別高［w（TiO2）=2.46%，w（K2O）=2.84%，w（P2O5）=1.07%］和LREE強烈富集（其中La大於球粒隕石的110倍）相當於大陸拉斑玄武巖或堿性玄武巖。推測其相當於大陸拉斑玄武巖或堿性玄武巖。因此，它們可能是變薄的陸殼下底辟侵位的上地幔物質，具有較典型的“義敦型”巖體特征，應形成於初始大陸裂谷（潘裕生等，1996；張旗等，2001）。
二、研究進展
我們對賦存於清水泉蛇綠-混雜巖中的基性麻粒巖開展了系統的巖相學、地球化學和年代學研究，取得了許多重要進展。
（1）地理、交通位置和區域地質概況
清水泉位於青海省都蘭縣溝裏鄉，位於香日德鎮南60km處，間有簡易公路相連，海拔高度3600m（圖2-47）。
圖2-47 格爾木-清水泉地區地質略圖
1—古元古界；2—中元古界；3—新元古界；4—下古生界；5—上古生界至中生界；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）推測斷裂
圖2-48 清水泉地區地質構造略圖
1—第四系；2—中生界至上古生界；3—下古生界；4—石墨大理巖、斜長角閃巖夾麻粒巖；5—片麻巖、混合巖；6—輝長巖；7—橄欖輝長巖；8—橄長巖；9—輝橄巖；10—未細分的蛇綠巖塊；11—斷層；12—東昆中縫合帶
麻粒巖出露於東昆侖中央縫合帶內。出露地層為壹套變質巖系，主要為混合巖化黑雲母石榴子石變粒巖、黑雲母輝石變粒巖、石墨大理巖、含透輝石透閃石大理巖、透輝石大理巖、黑雲斜長角閃巖、紫蘇輝石黑雲母石榴子石麻粒巖。麻粒巖呈透鏡狀賦存於其他變質巖中。區內火成巖發育，主要為花崗閃長巖、輝長巖、超基性巖以及輝綠巖脈、花崗閃長斑巖脈、花崗巖脈等。花崗閃長巖位於變質巖系北部，呈巖基產出，與變質巖系呈斷層接觸。輝長巖體出露於變質巖系內部，與變質巖系呈侵入關系。超基性巖呈大小不等的巖塊（片）混雜於變質巖系中，見有2處大的巖塊。至於輝綠巖脈、花崗巖脈等比較發育，常沿層理侵入（圖2-48）。另外，帶內還有年齡為（828.5±9.1）Ma的花崗片麻巖（陸松年等，2002）。區內構造形態較復雜，斷裂構造發育，位於清水泉復式背斜軸部（高延林等，1988）。我們認為，該套變質巖-火成巖組合為蛇綠-混雜巖。
（2）麻粒巖巖相學特征
巖石主要由斜長石（30%～35%）、透輝石（30%±）、石榴子石（25%～30%）和紫蘇輝石（5%～10%）組成，粒徑0.2～0.55mm，副礦物為鈦磁鐵礦（＜5%），另外有少量鋯石等。斜長石呈他形鑲嵌粒狀，具有波狀消光和機械雙晶；石榴子石呈淺肉紅色粒狀；透輝石呈淺綠褐色柱粒狀，沿裂隙分布的透輝石具陽起石化；紫蘇輝石呈短柱狀，淡紅-淡綠色，沿邊部、裂隙、解理被蛇紋石交代，僅有少部分殘留。巖石見少量裂隙，沿裂隙分布的透輝石具陽起石化，斜長石具絹雲母化。主要礦物間彼此緊密鑲嵌，較均勻分布，常見三礦物接觸交角近120°的結構平衡現象。巖石具有柱粒狀變晶結構、塊狀構造。巖石為石榴二輝斜長麻粒巖（圖2-49）。
我們對麻粒巖進行了主要組成礦物化學成分的電子探針分析，利用THERMOCALC v3.1溫壓計算程序估算清水泉麻粒巖形成的溫度壓力條件為T=800℃，P=（9.3～11）×108Pa（Holland＆Powell，1998）。這與陳能松等（1999）估算地的溫壓條件基本壹致。
（3）麻粒巖地球化學特征
我們在西北大學大陸動力學實驗室利用X-熒光光譜和等離子質譜儀器作了3件麻粒巖全巖樣品的常量和微量元素分析（表2-8）。從常量元素含量看，清水泉麻粒巖具有和玄武質火成巖類似的化學組成。球粒隕石標準化稀土元素圖譜特征是呈平坦型，輕重稀土元素之間基本沒有分異，不顯示Eu異常，稀土元素含量在10倍球粒隕石水平。根據原始地幔、N-MORB標準化不相容元素分布圖分析，清水泉麻粒巖具有類似海底高原玄武巖的微量元素地球化學特征（圖2-50）。
圖2-49 清水泉地區麻粒巖薄片電子背散射圖像
Cpx—斜方輝石；Grt—石榴子石；Ilm—鈦鐵礦；Pl—斜長石；Opx—正方輝石
表2-8 清水泉麻粒巖常量元素、稀土元素、微量元素分析測試結果
續表
註：樣品在西北大學大陸動力學實驗室測試；主量元素單位為質量百分比，稀土元素、微量元素單位為10-6。
圖2-50 清水泉地區麻粒巖稀土元素和微量元素圖譜
（4）鋯石U-Pb同位素年齡
我們采集了麻粒巖鋯石U-Pb同位素測年樣品，從中選出的鋯石為無色透明渾圓粒狀，陰極發光照相顯示斑雜狀分帶特征，為典型的麻粒巖相變質鋯石（圖2-51）。在北京離子探針中心利用SHRIMPⅡ測定了14個顆粒的鋯石微區原位U-Pb同位素數據，獲得了在誤差範圍內壹致的U-Pb表面年齡，全部數據點均相互重疊地落在諧和線上。全部14個點的206Pb/238U表面年齡加權平均值為（506.1±8.9）Ma，顯示麻粒巖相變質作用發生的時間為中寒武世（圖2-52，表2-9）。值得指出的是，絕大多數鋯石的w（Th）/w（U）比值都較高（0.36～0.66），反映的是繼承原火成巖鋯石的w（Th）/w（U）比值特征；只有兩個測試數據點的數據顯示變質鋯石的w（Th）/w（U）比值，分別為0.03和0.11。結合CL圖像和w（Th）/w（U）比值特征分析，清水泉麻粒巖中的鋯石應該是麻粒巖相變質作用過程中形成的變質重結晶鋯石，因此在壹定程度上繼承了原火成巖鋯石的w（Th）/w（U）比值特征。
圖2-51 清水泉地區麻粒巖鋯石CL圖像
圖2-52 清水泉地區麻粒巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡諧和圖
表2-9 清水泉麻粒巖（04QD02-01）鋯石的SHRIMP測試結果
註：誤差為1σ；Pbc和Pb*分別指示普通鉛和放射成因鉛；所有同位素比率已對測得的204Pb進行了校正。
結合前人在清水泉蛇綠巖中測得的518～522Ma的年齡數據（Yang et al.，1996；陸松年等，2002）分析，我們認為清水泉高級變質巖和基性-超基性巖片是形成於早-中寒武世的蛇綠-混雜巖，標誌壹個非常重要的板塊構造邊界。麻粒巖是碰撞造山作用晚期隆升和熱松弛階段的產物。
三、小結
東昆侖中央縫合帶，在地球物理上以及兩側的地質演化特征上均顯示是壹個重要的構造邊界。帶內發育混合巖化黑雲母石榴子石變粒巖、黑雲母輝石變粒巖、石墨大理巖、含透輝石透閃石大理巖、透輝石大理巖、黑雲斜長角閃巖、紫蘇輝石黑雲母石榴子石麻粒巖等高級變質巖，以及超基性巖、輝長巖、輝綠巖和基性火山巖等火成雜巖，高級變質巖系和火成巖雜巖***同構成蛇綠-混雜巖帶。盡管前人有的認為清水泉蛇綠-混雜巖帶是壹個多次開合、俯沖、碰撞的縫合帶，但是以往依據的年齡資料的可靠性值得認真斟酌和鑒別，因為壹些較老Sm-Nd、Rb-Sr等時線年齡是不可靠的，我們認為只有早古生代早期的碰撞造山作用具有可靠的年齡依據。