■邸曉辰 舍建忠
(新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830000)
淺論新疆西準噶爾地區地質構造及演化
■邸曉辰 舍建忠
(新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830000)
針對新疆西準噶爾盆地地區,從該區的地質體特征、古生代構造演化和中亞造山帶中構造演化過程展開敘述,以期為相關讀者提供一定的參考和借鑒。
新疆西準噶爾地區地層構造
1.1 地層及沉積環境
西準噶爾地區南北的沉積建造及環境、化石組合特征有較大的差異,其分界大致在白楊河-和什托洛蓋東西向谷地一線。北部的謝米斯臺山和沙爾布爾提山地區以中-晚古生代淺海相陸源碎屑沉積為主,厚度相對較小,火山巖不十分發育,且多為中酸性安山巖、流紋巖、酸性凝灰巖等。早-中古生代沉積僅見與沙爾布爾提山區,屬于淺海相火山巖、碳酸鹽巖-陸源碎屑建造,厚度不大,除了上泥盆統與下石炭統之間為不整合外,其余大多數為連續沉積,總體呈東西向展布。西準噶爾西南部地區則不同,早-中古生代巨厚的火山-沉積巖系,巖系復雜,火山巖十分發育,并以中基性火山噴發巖為主。各個地層在區域展布和巖相建造上,顯示沉積區域逐漸向北西退縮,其中奧陶系主要發育在本區的西南部,向北依次為志留系、泥盆系和石炭系,而中東部地區則以泥盆系和石炭系占絕對優勢。
1.2 侵入巖及火山巖
西準噶爾地區侵入巖較為發育,可以分為早古生代早期和晚古生代中期,以后者最為強烈,它們形成于不同的構造環境。瑪依勒地區發現至少有三期弧巖漿事件,分別為晚寒武世,早奧陶世及早志留世。對中上志留統瑪依拉山組中玄武巖進行詳細的巖石地球化學研究表明,SiO2含量中等,高Fe2O3、Al2O3、Na2O,低TiO2、MgO、K2O,屬于亞堿性拉斑玄武巖系列。稀土元素總量較低,輕、重稀土分餾較為明顯,瑪依拉山組玄武巖形成于俯沖帶上的弧后盆地環境。泥盆紀巖漿活動較弱,而石炭紀-二疊紀是巖漿活動的高峰期,主要集中在西準噶爾東部,沿達爾布特斷裂分布,達拉布特斷裂兩側構造環境略有不同,其西側的火山巖多形成于島弧環境,而東側的火山巖則具有多種性質。
1.3 蛇綠混雜巖對比
總體看,各個時代蛇綠混雜巖的基本特征大體相似,即下部超基性單元主要以斜輝輝橄巖和斜輝橄欖巖為主,均不同程度地含有二輝橄欖巖含單輝橄欖巖殘余體和純橄巖塊體。中部基性巖巖石單元大多數為條帶狀輝長巖和均質輝長巖,超鎂鐵質堆晶巖類不發育,僅見少量輝石巖、含長橄欖巖等,在區域上唐巴勒和瑪依勒地區出露的厚度相對較大。上部火山巖巖石單元則明顯不同,唐巴勒和瑪依勒蛇綠混雜巖中火山左右相對較弱,厚度較小;而達爾布特河克拉瑪依蛇綠混雜巖中火山作用則較強,熔巖厚度較大。西準噶爾地區的蛇綠混雜巖中輝綠輝長巖墻總體不發育,僅在唐巴勒火山碎屑巖中見不多的呈單脈產出的輝綠巖墻。火山碎屑巖則以唐巴勒和達爾布特較為發育,厚度較大。而硅質巖卻相反,以瑪依勒地區最為發育。這個特性可能受古地理及古構造條件的演化的制約。西、東準噶爾及天山造山帶是古亞洲造山區中亞巨型復合造山帶的重要組成部分,它是古亞洲洋在古生代期間形成、演化和消亡過程中伴隨著諸多陸塊增生、拼合、俯沖、碰撞的產物。蛇綠混雜巖作為大洋巖石圈的殘留,對洋-陸格局恢復中的作用是不言而喻的。為次對北疆的整個的蛇綠混雜巖帶的時代進行系統的總結和分析,發現西準噶爾地區的蛇綠混雜巖地質時代與東準噶爾,天山造山帶相似,總體均為古生代,多集中于早古生代。截止目前發現的蛇綠混雜巖,在北疆的唐巴勒及瑪依勒地區出露蛇綠混雜巖最為古。北疆的各個蛇綠混雜巖帶與區域性大斷層有明顯的伴生關系.
西準噶爾造山帶位于中亞造山帶西南緣的準噶爾盆地北西側,夾持在北側阿爾泰造山帶與南側北天山造山帶之間,其主要由一系列的古生代巖漿弧和增生雜巖帶構成,發育多條古生代蛇綠混雜巖或蛇綠混雜巖帶。近年西準噶爾地區積累了大量的鋯石U-Pb年代學數據,大量資料表明西準噶爾地區晚古生代花崗巖較發育,早古生代花崗巖發占有很少。西準噶爾南部連續發育深海相復理石建造,成分上屬于不成熟的濁流沉積,陸源碎屑成分較少,除硅質、泥質外,幾乎全部由晶屑巖屑凝灰巖、火山灰凝灰巖、細火山角礫巖及沉火山灰凝灰巖的互層組成,含豐富的放射蟲,缺乏底棲淺海相化石,具有深海-次深海相沉積特征。
早古生代早期,在準噶爾洋西南、哈薩克斯坦之北東發生南西俯沖形成巴爾喀什-西準噶爾島弧帶,更為重要的是此時在準噶爾洋發育洋島/大洋高原,可能和地幔柱有關。同時,在其北東側由西向東依次發育阿爾泰、東準噶爾、哈爾里克及中天山島弧。在西準噶爾的南東側為向北西遷移的塔里木克拉通,北西遠端為具有右旋性質的西伯利亞克拉通及圖瓦-蒙古弧。總體上,當時的西準噶爾弧處于北西-南東方向的擠壓并具有右旋的構造環境體系。在泥盆紀期間,隨著構造環境進一步演化,哈薩克斯坦山彎構造形成,西準噶爾弧與哈薩克斯坦山彎構造正對并發生南西向俯沖。在其北東側的準噶爾洋發育與地幔柱有關的大洋高原;阿爾泰、東準噶爾及哈爾里克島弧由于俯沖消減作用,彼此靠近。總體上,它們均發生了順時針旋轉,其展布方向逐漸的接近現今走向,但哈薩克斯坦山彎構造與現今位置差別較大。
在石炭紀期間基本繼承了泥盆紀的構造格局,隨著哈薩克斯坦山彎構造的進一步發育,西準噶爾弧的規模在增大并向北西遷移,此時,西準噶爾的俯沖帶移至中北部,由于俯沖作用有大量的弧巖漿活動,形成了西準噶爾大面積分布的晚石炭世花崗巖類侵入體。另外,阿爾泰,東準噶爾及哈爾里克弧等基本上和現今位置一致,塔里木克拉通處于正南方相隔南天山洋與伊犁弧相望。據最新的研究,西準噶爾石炭紀的發生的俯沖作用不僅僅是簡單的俯沖消減,在早石炭世屬于正常俯沖作用,而更為重要的是在晚石炭世還可能存在斜向的洋脊俯沖作用。這也可能是導致西準噶爾在晚石炭世發育大規模巖漿事件最直接的原因。進入二疊紀,復雜的增生造山作用逐漸的結束,并發育大規模左行走滑斷裂,導致各個塊體滑動,逐漸形成現今格局,直至二疊紀末最終進入陸內演化階段。
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P5[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-19-1