浅论新疆阿勒泰萨吾尔地区地质构造及演化概况

2016-03-21 04:27陈金亮
地球 2016年6期
关键词:志留系准噶尔复式

■陈金亮

(新疆地矿局第四地质大队新疆阿勒泰836500)

浅论新疆阿勒泰萨吾尔地区地质构造及演化概况

■陈金亮

(新疆地矿局第四地质大队新疆阿勒泰836500)

针对新疆阿勒泰萨吾尔地区,从该区的大地构造背景、区域地层、区域构造及区域地球动力演化史展开叙述。

新疆阿勒泰萨吾尔地区地质构造演化

1 区域大地构造背景

萨吾尔地区位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州阿勒泰地区吉木乃县和塔城地区和丰县,面积约2000平方千米,地处萨吾尔山中段,地势西高东低、南高北低,最高海拔2282米,最低1077米。主要为中低山区,北东部为小面积山前冲积平原。区内河流主要为喀尔交河、布尔克斯岱河及乌特布拉克河。属大陆性温带气候,昼夜温差大。新疆大地构造发展演化经历了:古陆核及原始古陆的形成与解体;元古宙末期联合古陆的形成;震旦-奥陶纪联合古陆裂解、古亚洲洋形成;志留-泥盆纪古亚洲洋俯冲、消减;泥盆-早二叠世古特提斯洋打开,西伯利亚、哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木板块聚合,亚洲北大陆形成,产生陆内裂陷或形成有限的小洋盆;晚二叠一三叠纪北特提斯拉张成洋,由冈瓦纳分离出来的冈底斯中间板块于三叠纪末沿中特提斯洋拼贴于羌塘板块之上,并沿北特提斯洋与亚洲北大陆聚合;侏罗纪班公错一怒江板内洋盆打开,晚侏罗世闭合;白至-第三纪印度板块向北俯冲,拼贴于欧亚大陆南缘。

2 区域地层

西准噶尔出露的最老地层为奥陶-志留系,主要分布在西准噶尔北部的沙尔布尔提山、西准噶尔南部的唐巴勒-玛依拉山和中、北天山3个地区。沙尔布尔提山的奥陶-志留系主要分布于塔城、额敏、和布克赛尔及其以东的福海等地区,由于这里志留系地层出露较全,研究程度相对较高。沙尔布尔提山未见下奥陶统,中、上奥陶统以紫红色、杂色火山碎屑岩为主,夹多层层状和透镜状碳酸盐岩,含丰富的化石,有个别紫红色安山吩岩层,出露总厚约1000m。这里的志留系三统齐全,时代依据充分,岩性以紫红色、杂色火山质海相碎屑岩为主,夹碳酸盐岩、硅质岩透镜体,火山碎屑岩中常见浊积岩结构、构造,总体显示海相磨拉石组合的特征,总厚度约2000m。总体上,奥陶系、志留系地层的变质、变形程度不高。

在唐巴勒-玛依拉山一带的奥陶系、志留系地层出露在艾比湖以北,克拉玛依市西南一带。中奥陶统称科克沙依组,岩性以酸性、基性海相火山喷发岩为主,夹火山碎屑岩和硅质岩。本区暂缺上奥陶统。志留系分下志留统的恰尔杂也组和中、上志留统的玛依拉山群。有化石依据的恰尔朵也组只出露在托里县东南的布尔克斯台,岩性以紫红、灰、灰绿色凝灰质砂、砂砾岩为主,夹硅、泥质岩及碳酸盐岩透镜体或夹层。玛依拉山群可进一步分为上、下2个亚群,但在岩性上并无明显的差别。总体上以灰绿色、紫色凝灰砂岩、粉砂岩为主,中、基性熔岩在剖面中也占相当大的分量,紫红、青灰色硅质岩夹层较常见,此外尚有相当数量的、具有生物架构的碳酸盐岩透镜体。玛依拉山群中的生物化石为床板珊瑚、腕足类、苔鲜虫和少量的笔石,提供了较确切的地层时代依据。总体上看,唐巴勒-玛依拉山一带的奥陶系、志留系地层与上述的沙尔布尔提山一带的同时代地层差异明显,这里不但常见中、基性火山岩组合,而且岩相和厚度都有极大的变化,显然是活动构造体制下的产物。已有的火山岩岩石化学资料支持唐巴勒-玛依拉山一带的中、基性火山岩形成于岛弧环境的认识。唐巴勒-玛依拉山一带普遍缺失早泥盆统,中泥盆统一般不整合盖在奥陶-志留系之上。

3 区域构造

研究区位于哈萨克斯坦-准噶尔板块北缘,地质构造较为复杂。依据区内摺皱变形特征、空间组合关系及生成顺序等,褶皱构造主要为萨吾尔复式向斜和哈拉巴依复式背斜两大褶皱。萨吾尔复式向斜发育于萨吾尔大断裂以南,呈近东西向展布。该复式向斜核部由下石炭纪黑山头组地层组成,由西向东依次出露黑山头组第二段、第三段地层,向北被塔克勒肯断裂、向南被沃肯萨拉断裂破坏。该复式向斜翼部向外依次分布上泥盆统洪古勒楞组、朱鲁木特组及中泥盆统萨吾尔山组,因断裂破坏,其两翼出露的地层不完全对称,尤其北冀被断裂强烈破坏,至使地层支离破碎,呈现复杂的断块构造面貌。该复式向斜内发育以核部为轴、向两翼逆冲的背冲型逆冲断裂组合,在各断裂所夹持的断块内,普遍连续发育一系列向东缓倾伏的次级褶皱。在布尔克斯岱一带,萨吾尔复式向斜北翼局部被下石炭统哈拉巴依组地层以角度不整合覆盖,结合复式向斜卷入地层和区域地史演化分析,确定其形成于早石炭世早期。炭世中期,为哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块对接碰撞的产物。区内断裂广泛发育,依据变形特征、空间组合关系及相互切割顺序等可归纳为近东西向逆冲断裂系和走滑剪切断裂系。

4 区域地球动力演化史

晚元古代末塔里木运动后形成了阿尔泰、天山、塔里木及昆仑等在内的新疆古克拉通,相对稳定的块体有:阿尔泰地块、准噶尔-吐鲁番-哈密地块、伊犁中天山地块、塔里木地块、羌塘-阿克赛钦地块,它们之间被相对活动的元古代南天山洋、昆仑洋等分隔。显生宙以来大陆边缘开始裂离,阿尔泰、准噶尔、伊犁中天山等地块先后从古大陆分离,并向北漂移,形成了西伯利亚古陆与塔里木古陆间广阔的古亚洲洋及大洋中的大小不一的块体。古生代以来的构造格局表现为:西伯利亚、哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木、羌塘及冈底斯板块,它们之间被恰尔斯克-玛因鄂博、纳伦-那拉提-红柳河、康西瓦-东昆仑中央断裂、喀山口等4条缝合构造带焊接。西准噶尔奥陶纪初成为伊犁地块的北侧非岩浆型被动陆缘,有巨厚的陆源碎屑岩系堆积。中奥陶世首次出现洋壳,中北部至塔尔巴哈台则有较多深海相“双峰式”火山岩建造。南部晚奥陶世洋盆关闭,北部志留纪中期出现洋壳,仍为边缘小扩张脊性质,最晚一次出现洋壳是在达尔布特地区,时代为中泥盆世,此洋盆一般认为具弧后盆地性质。西准噶尔这种小洋盆的逐次迁移,造成了各地的志留系、泥盆系呈复杂的岩相面貌,同时各地分布有大量的洋壳残片-蛇绿岩。志留纪-泥盆纪在斋桑-额尔齐斯一带向南、北双向俯冲,形成了萨吾尔山一带晚古生代沟-弧-盆体系,阿尔泰则转化为活动陆缘和弧后拉张盆地,石炭纪早期北天山古大洋最终闭合,哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块碰撞缝合。早石炭世末全面固结,即进入后碰撞构造环境,有较多的异地型钾长花岗岩侵入体产出,伴有大规模后碰撞阶段形成的花岗岩侵入和区域变质作用,即于石炭世末至二叠世进入了后碰撞作用的伸展阶段或挤压向伸展的过渡阶段,导致地壳减薄和上地慢上涌,形成了裂谷、碱性岩带和“双峰式”陆相火山岩带。

[1]周涛发.新疆西准噶尔萨吾尔地区后碰撞岩浆活动研究 [D].合肥:合肥工业大学,2006.

P5[文献码]B

1000-405X(2016)-6-18-1

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