Question

构造单元特征

Answer 1

萨吾尔山岛弧指介于乔夏哈拉-布尔根蛇绿岩带与阿尔曼太-扎河坝之间的火山岩带（梅厚钧等，1993），中国境内主要包括萨吾尔山、科克森套南及喀拉通克等地区，以泥盆系—石炭系为主体，为晚古生代岛弧。泥盆系中、下统为海相中基性—基性火山岩，晚泥盆世为海陆交互相的下磨拉石建造，其上被石炭系和二叠系海陆交互相陆源碎屑-火山岩建造和陆相火山磨拉石建造不整合覆盖。萨吾尔山岛弧区出露的最新海相地层时代为早石炭世中晚期，到早二叠世发育有陆相火山-沉积地层，普遍缺失上石炭统，说明古亚洲洋于早石炭世晚期闭合。与西伯利亚板块的碰撞最晚发生于早石炭世（肖序常等，1992），碰撞时限为376～334Ma（周刚等，2006）。其中早—中泥盆世火山岩以发育玻安岩、苦橄岩、富铌玄武岩埃达克质岩石为特征，形成于洋内俯冲机制（刘德权等，1993；许继峰等，2001b；张海祥等，2004；张招崇等，2005），即萨吾尔山岛弧为晚古生代岛弧；而上石炭统巴塔玛依内山组玄武岩及玄武安山岩具微弱的轻稀土元素富集、无明显的重稀土元素分馏、无明显的铕异常及铈异常、低的Sr/Sr（0.705282～0.705420）与较高的ε_Nd（t）值（+6.59～+7.58）、低的Th及Pb含量和较高的Ce/Pb比值（4～79）等地球化学特征，可能意味着在萨吾尔山岛弧与西伯利亚板块的碰撞过程中萨吾尔山岛弧下仍有洋壳俯冲（龙晓平等，2006）。侵入岩以花岗岩类为主，次为辉长岩及闪长岩小岩体。俯冲期形成的花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为381～376Ma（张招崇等，2006）。石炭纪花岗岩以钾长花岗岩为主，后碰撞Ⅰ型花岗岩的年龄为337～290Ma（袁峰等，2006；周刚等，2006；周涛发等，2006；范裕等，2007）。二叠纪为非造山期A型花岗岩或碱性花岗岩，具岛弧玄武岩的性质与深源特征，为与岛弧岩浆物质来源相同的地幔分异产物（刘家远等，1999）。萨吾尔山岛弧带内近东西向断裂发育，多具压性或压扭性；后碰撞过程形成的额尔齐斯韧性剪切带中片麻岩锆石SHRIMP U-Pb年龄主要为350～295Ma（刘国仁等，2006）。萨吾尔山岛弧带西延入哈萨克斯坦境内，泥盆纪—早石炭世火山岩系之上为晚石炭世磨拉石建造所覆盖；东延入蒙古境内，中泥盆统玄武岩、安山岩之上为中、下石炭统磨拉石建造所覆盖；侵入岩以石炭纪为主，多为富碱的黑云母花岗岩、花岗闪长岩；二叠纪主要为富碱花岗岩、钾长花岗岩和碱性花岗岩；与我国境内基本可以对比。因此，萨吾尔山岛弧是一个由古亚洲洋向南俯冲于洋壳而形成的晚古生代岛弧。

野马泉-琼河坝陆缘弧指介于阿尔曼太蛇绿岩带与卡拉麦里蛇绿岩带之间的古生代火山岩带。北界为乌伦古断裂，经淖毛湖盆地北，延入蒙古的额德额根依努尔大断裂。南界为卡拉麦里断裂，沿莫钦乌拉南部断裂，延入蒙古，为戈壁天山大断裂。由早古生代陆缘弧型火山岩与上叠的晚古生代火山岩组成。其中奥陶纪地层强烈变形、变质达绿片岩相，并为中上志留统海相砂砾岩所不整合；其中下奥陶统为一套中—基性火山岩，形成于火山岛弧环境（李亚萍等，1999），莫钦乌拉山南坡中—上奥陶统主体部分是具有浊积岩特征的复理石组合，形成于陆坡环境（何国琦等，2000）。晚古生代火山岩主体由泥盆系和石炭系组成，下泥盆统由滨海、浅海相中基性、中酸性火山碎屑岩和正常碎屑岩组成，西部见中基性火山岩；中泥盆统广泛发育火山岩建造，以滨海、浅海相—海陆交互相，甚至为陆相的中酸性、中基性火山岩及其碎屑岩，北塔山组中见枕状玄武岩和放射虫硅质岩。西部，上泥盆统以中酸性火山岩及其碎屑岩为主夹安山玢岩、钠长斑岩及流纹岩，其上被下石炭统滨海、浅海相碎屑岩和中性火山岩不整合覆盖，上部发育陆相基性火山岩。上石炭统多缺失。

关于野马泉岩浆弧的成因以往的研究工作涉及较少。Xiao等（2004，2008，2009）认为野马泉岩浆弧是准噶尔洋往北俯冲形成的晚古生代岛弧。如前所述的大量新的研究成果（本书3.2.2节将详细论述）表明野马泉-琼河坝岩浆弧带为形成于早古生代的陆缘弧，其深部有2.5Ga的陆壳基底。

准噶尔陆块指卡拉麦里断裂以南的准噶尔盆地及其周边地区。如前所述，准噶尔地块基底性质一直是困扰地质学家的一个重要问题。作者认为包括准噶尔盆地在内的准噶尔地区具有前寒武纪变质基底。主要依据包括：

1）野马泉-琼河坝岩浆弧为具有2.5Ga的陆缘弧，前人大量的研究成果显示萨吾尔岩浆弧为岛弧，野马泉-琼河坝陆缘弧所对应的大陆只能在南侧，即准噶尔地块。

2）塔黑尔巴斯套弧内裂谷构造的厘定说明卡拉麦里蛇绿岩带所代表的准噶尔洋为弧后盆地，野马泉-琼河坝岩浆弧与准噶尔地块是连在一起的，准噶尔地块也具有2.5 Ga 的陆壳基底。

图1.2 卡拉麦里断裂南侧准噶尔地块北缘花岗岩锆石Hf同位素年龄图解

3）卡拉麦里断裂南侧、准噶尔地块北缘花岗岩锆石的Hf同位素特征显示其不是源于地幔，而是有较多地壳物质的混合（图1.2）。