南华纪—早古生代研究区北部洋陆转换阶段
2020-01-16 · 技术研发知识服务融合发展。
该阶段是昆仑、阿尔金及其以北地区洋陆转换阶段,早古生代末期的造山作用使昆中构造混杂岩带以北的地区联为一体,结束了中-新元古代裂谷-小洋盆的演化历程,进入陆内演化阶段(图10-1)。
以铁克里克一带沉积的恰克马克力克组(相当于南沱期)的冰水沉积岩、西昆北阿拉叫依岩群中的(可能有)南沱期沉积和阿尔金山长沙沟段岩体(群)、几里阔勒岩体群等基性-超基性层状杂岩(800~600 Ma)以及东昆仑南部万宝沟岩群的晚期(670 ± 15 Ma)火山岩(万宝沟岩群还有Sm-Nd等时线1441 Ma,SHRIMP U-Pb 1343 ± 25 Ma的火山岩)等标志着南华-震旦纪开始进入又一期的裂解。
区域上震旦纪末裂解范围更广,如秦岭、祁连、库鲁克塔格等地震旦纪均发育双峰式火山岩,代表了陆内裂谷火山-沉积建造。塔里木和贺兰山则出现深入板内的裂陷活动(车自成,1998)。早寒武世中、晚期—早奥陶世裂解达到鼎盛时期,形成极为复杂的、弥散性的、多级别的小陆块-小洋盆(或陆间裂谷)间列体系的多陆块洋陆格局。仅就青藏高原北部尺度来看,这种格局自北向南包括阿拉善微陆块、北祁连洋盆或裂谷(蛇绿岩495 Ma,521 Ma,夏林圻等,1996)、中祁连微陆块、南祁连和柴北缘洋盆(南祁连蛇绿岩,柴北缘蛇绿岩,500~470 Ma,辛后田,2003)、柴达木陆块、阿北红柳沟-拉配泉裂谷小洋盆(阿尔金蛇绿岩和贝壳滩洋岛玄武岩,508 Ma,524 Ma,刘良,1998,1997)、阿中陆块、库地-其曼于特洋盆(库地蛇绿岩,512~503 Ma,肖序常等,2004;其曼于特蛇绿岩526 ± 31 Ma,韩芳林等,2003)、祁漫塔格山嘎勒赛-十字沟弧后盆地、昆中微陆块、柳什塔格-朝阳沟-诺木洪-得力斯坦沟小洋盆,反映了当时古亚洲洋的复杂洋陆格局。
研究区内的裂谷、小洋盆的发展是不均一的,其中大体沿柳什塔格-朝阳沟-诺木洪得力斯坦沟一线的洋盆规模较大,发育时限也较长。标准的MORB型蛇绿岩零星见于诺木洪等地,在西昆仑的苏巴什以北一带发育典型的柳什塔格洋岛沉积组合。早寒武世晚期该洋盆可能已经开始了向北的消减俯冲,在昆中微陆块上出现了少量的寒武纪俯冲型花岗岩。大规模的俯冲消减发生在奥陶纪,东昆仑、祁漫塔格、西昆仑发育了大量481~440 Ma岛弧型侵入岩,在东昆仑南部堆积了同时代的纳赤台群岛弧-弧前盆地碎屑岩夹岛弧火山岩沉积。与俯冲作用同时,在祁漫塔格山地区由于弧后拉展作用形成了滩间山群、祁漫塔格群碎屑岩夹板内-岛弧-洋脊型火山岩组合,及以十字沟岩体群(466 ± 33 Ma)、嘎勒赛岩体群、朝阳沟岩体以及鸭子泉岩体群为代表的基性-超基性岩体,它们共同组成了弧后盆地沉积-岩浆系列。
图10-1 昆仑山及其邻区古生代以来构造演化示意图
1—洋盆;2—残留洋盆;3—新生洋盆;4—板内裂谷及裂陷盆地;5—内陆盆地;6—新生代山前磨拉石盆地;7—华北型基底;8—扬子型基底;9—泛非基底;10—岩浆弧;11—被碰撞造山作用强烈改造的基底;12—陆内造山带及山间盆地;13—碰撞造山带;14—深大断裂
西昆仑库地—其曼于特一线也可能存在寒武-奥陶纪末期的小洋盆,发育库地蛇绿岩(502~512 Ma)、其曼于特基性-超基性杂岩。洋盆可能在早寒武世已经出现,与祁漫塔格山一带的弧后盆地发育时限显著不同。因此,库地洋盆可能与祁连洋、秦岭洋、昆中洋相同,发源于早期的区域伸展裂解作用,并非弧后伸展的结果,只是在汇聚阶段又叠加了昆中洋壳向北俯冲阶段引起的弧后盆地效应。
大体沿阿尔金南缘断裂断续发育了一套基性-超基性岩体,形成时代主要在500~400 Ma。与之相伴有基性-中性-酸性复式侵入体(491.3 Ma,崔军文等,1999;449.7 ± 5.8 Ma,1∶25万苏吾什杰幅),中性-酸性的复式岩体(460~440 Ma),多数具S型和I型花岗岩的成因特点,演化晚期往往又具有A型花岗岩的普遍特征。岩浆组合反映伸展的地质背景。结合阿尔金中部沿江尕勒萨依—巴什瓦克—茫崖北一线发育高压-超高压变质带,高压变质时代为500 ± 10 Ma和503.3 ± 5.3 Ma(张建新,1999)的基本事实,说明阿尔金造山带是在500 Ma之前已经完成了与两侧陆块的碰撞(榴辉岩及麻粒岩相岩石常常被认为是陆-陆碰撞造山带的巨厚山根),类似的现象也出现在柴北缘地区,这与昆仑、祁连等地的构造背景不同。因此,阿尔金在晚寒武世—奥陶纪应属于造山后的伸展崩塌阶段。
志留纪时期基本继承了奥陶纪的构造格局,祁漫塔格山一带堆积鸭子泉火山岩组、白干湖组深色碎屑岩等弧后盆地沉积系统。志留纪末期,昆中洋盆两侧的陆块主体完成了拼合,弧后盆地在其之前相继关闭。主要标志有:①发育了晚志留世—早泥盆世的同碰撞侵入岩(仅在少数地方仍有残留洋盆,如诺木洪蛇绿岩,其中玄武岩年龄401 ± 6 Ma,SHRIMP);②昆中韧性逆冲(426.5 ± 3.8~408 ± 1.6 Ma)变形及前泥盆纪地层的绿片岩相变质;③由于陆内俯冲作用的持续,在昆南奥陶-志留纪的增生楔杂岩带之上堆积有中泥盆统(包含有少量下泥盆统)布拉克巴什组前陆盆地沉积。至此,研究区北部的东、西昆仑、塔里木乃至阿尔金联为一体,结束了洋的演化历程。