在原有的工作基础上,选择柴北缘超高压带上的赛什腾山、绿梁山-大柴旦、锡铁山和都兰地区古生代花岗岩类进行详细的野外岩相学调查工作,在此基础上开展花岗岩的年代学研究,查明柴北缘超高压带上的古生代花岗质岩浆作用的时空分布;进行花岗岩的矿物学、岩石学、地球化学研究,并利用锆石内部微区SHRIMP U-Pb精细年代学和Sr-Nd同位素示踪技术,确定花岗岩类组合序列及成因类型,查明花岗岩的源区及性质;研究锆石中矿物包裹体的组成、组合类型,确定岩浆起源、母岩浆的性质;结合区域构造分析和柴北缘超高压带的演化历史,确定不同成因类型花岗质岩浆形成、演化与超高压变质带演化之间的关系,最终建立花岗质岩浆作用与构造演化的模式。该项研究不仅为中国西北地区古生代大地构造格局提供重要线索,而且,对于解决超高压带上花岗岩的形成与板块构造演化、超高压变质作用之间的关系,具有重要的科学意义。
在以往工作的基础上,本项目通过柴北缘地区古生代花岗岩岩体地质学、岩石学、岩石化学、Rb-Sr和Sm-Nd同位素地球化学及锆石SHRIMP年代学研究,将区内古生代花岗质岩浆活动划分为五期。第一期(460-475Ma)和第二期(440-450Ma)花岗质岩浆活动发生在早古生代,花岗岩具岛弧或大陆活动边缘岩浆岩的地球化学属性,部分具有埃达克岩的地球化学特点,它们的成因与板块的俯冲作用有关,与区内超高压变质作用具有密切的成因联系;晚古生代花岗质岩浆活动分为三期,花岗岩类具有I型和S型花岗岩的地球化学属性,其中第三期(395-410Ma)花岗岩的形成与经历过超高压变质作用的块体折返有关,第四期(370-385Ma)与地幔岩石圈折沉作用有关,第五期(260-275Ma)与陆内俯冲作用有关。早古生代花岗岩类源岩为中元古代(1.03Ga-1.15Ga)形成的、来源于亏损地幔的拉斑玄武质洋壳;晚古生代花岗岩类的源岩为中元古代(1.18Ga-1.29Ga)的中下地壳,岩浆物质成分以壳幔混合源为主。本项研究为讨论中国西部地区古生代大地构造演化提供了精确的年代学资料,也为区内找矿提供了基础背景资料。