■郑加行 韩琼 孙耀锋
(新疆维吾尔自治区地质调查院新疆乌鲁木齐830000)
新疆阿尔泰地区侵入岩时空分布及演化规律
■郑加行 韩琼 孙耀锋
(新疆维吾尔自治区地质调查院新疆乌鲁木齐830000)
中国阿尔泰地区属于中亚造山带的一个重要组成部分,等到国内外学者的关注和研究,近年来,随着国内锆石微区分析技术的成熟,新疆北阿尔泰地区花岗岩类已获得了大量高精度锆石SHRIMP U-Pb年龄和LA-ICP-MS U-Pb年龄数据,对阿尔泰地区的构造环境、构造演化、侵入岩浆带、侵入序列的认识起到了很大的促进和深化作用。
新疆阿尔泰地区 侵入岩 演化规律
新疆阿尔泰地区位于阿尔泰山脉东段的西南坡,向南东向连至蒙古的戈壁阿尔泰,向北西方向延至哈萨克斯坦的矿区阿尔泰和俄罗斯的山区阿尔泰;北邻西萨彦岭古岛弧带,南侧以额尔齐斯断裂与准噶尔即哈萨克斯坦板块接连。阿尔泰地区侵入岩面积140552Km2,占新疆侵入岩总面积11.51%,阿尔泰侵入岩按构造岩浆旋回基本划分为:北阿尔泰构造岩浆岩亚带、南阿尔泰构造岩浆岩亚带和诺尔特上叠盆地构造岩浆岩亚带。
2.1 北阿尔泰岩浆带
位于新疆最北部,南以埃留曼-阿巴宫-库尔提断裂为界,东北以红山嘴断裂为界,东西均延出境外。岩浆带长400km,宽50~120km。带内侵入岩总面积达11400km2,占新疆北阿尔泰构造带总面积49.6%。
按岩性,北阿尔泰带侵入岩有:闪长岩石英闪长岩0.2%,英云闪长岩10.5%,斜长花岗岩17.5%,花岗闪长岩14.0%,二长花岗岩41.7%,正长花岗岩13.7%,碱长花岗岩2.4%。
其时代序列划分,因过去的K-Ar法、Rb-Sr等时线法、U-Pb等时线法等都不能准确测定岩石生成年龄,所获得的数据分布在志留纪到白垩纪广大区间(新疆地质志,1993;王登红和陈毓川,2002),由此导致新疆北阿尔泰带花岗岩类时代划分长期未解决。近年来,随着国内锆石微区分析技术的成熟,新疆北阿尔泰地区花岗岩类已获得了大量高精度锆石SHRIMP U-Pb年龄和LA-ICP-MS U-Pb年龄数据,这些数据与区调资料结合,基本查明了新疆北阿尔泰岩浆带由下列两个序列组成:
①奥陶纪碰撞前钙碱性花岗岩序列;
②中志留-早泥盆世后碰撞正长花岗岩序列。
2.2 诺尔特晚古生代上叠盆地岩浆亚带
新疆北阿尔泰岩浆带东北侧,红山嘴断裂以北至边境。北西向,长210km,宽15~40km。带内为泥盆-石炭纪上叠火山盆地。盆地中分布较多酸性中深一浅成侵入体,侵入于浅变质的火山碎屑岩系中。岩体总面积1704km2。占本带地理面积25%左右。
按岩性和侵入岩次序,划分为石炭纪碰撞前花岗闪长岩-斜长花岗岩-二长花岗岩序列和晚石炭世后碰撞钾长花岗岩-花岗斑岩序列两个组合。
2.3 南阿尔泰岩浆带
新疆北阿尔泰岩浆带南侧,阿巴宫-库尔提断裂以南,为南阿尔泰构造岩浆带。花岗岩类侵入体沿哈巴河北-阿勒泰南-库尔提-玛因鄂博一线分布。南界为额尔齐斯强变形带(变形带内岩体基本属于南阿尔泰带,少数北阿尔泰带岩体卷入)。由于额尔齐斯变形带的破坏,在晚古生代末-中生代时期中,北阿尔泰带多次向南推覆到南阿尔泰带上,因此南北阿尔泰两带见界线复杂,岩体和地层多有混杂,南阿尔泰带宽度也大大变窄,所以新疆南阿尔泰带侵入岩整体连续性较差。
南阿尔泰带出露的花岗岩类总面积2338km2,均为异地型岩基一岩株。按时代分为三个序列:
①石炭纪碰撞前钙碱性花岗岩序列;
②晚石炭世后碰撞正长花岗岩序列;
③二叠纪造山后淡色花岗岩序列。
通常,一般洋陆俯冲或弧陆俯冲,完成后的构造结构为俯冲带混杂岩直接与上盘同时代含岩浆弧的造山带毗邻,其间没有别的构造地体相隔。但科克森它乌-阿尔曼太蛇绿混杂岩带与北阿尔泰岩浆弧带之间,有(由北而南)南阿尔泰晚古生代陆缘增生带、额尔齐斯石炭纪末强变形带、北准噶尔泥盆-石炭纪洋内弧带三个构造带相隔。这种构造格局,以及南阿尔泰带-北准噶尔带中存在特征的埃达克岩、可用近年来趋于成熟的洋脊俯冲模式得到很好解释。
洋脊俯冲的模式理论认为:洋中脊俯冲到上覆板片下后,洋脊岩浆作用并不会立即停止,而会导致上地幔上涌,并在上覆板片处形成板片窗,导致新的逐渐年轻化的增生陆缘和具大洋性质的岩浆产物如埃达克岩、富镁安山岩等产物生成(Sisson V B,Pavlis T L等,2003)。
在本区,近年的研究查明科克森它乌-阿尔曼太蛇绿岩带的洪古勒楞、扎河坝等蛇绿岩为MORS型(洋中脊型),在其与北阿尔泰带之间,南阿尔泰晚古生代陆缘增生带一些花岗岩类具埃达克岩性质(万博,张连昌,2006)、并有库尔提弧后盆地蛇绿岩存在,北准噶尔带近年来发现广泛存在苦橄岩(周汝洪,应立娟,梁婷等,2005)、玻安岩(博宁岩)(张海祥,牛贺才,2003)、富铌玄武-安山岩(牛贺才、单强、于学元、等,2009)等,这些都是属于洋脊俯冲相关的、特有的地质记录(沈晓明,张海祥,马林,2010),在新疆,这种与洋脊俯冲有关的地质记录如此集中出现在俯冲带和上盘岩浆弧之间,目前也只有本区一个实例。
综上所述,从科克森它乌-阿尔曼太蛇绿混杂岩带经北准噶尔-南阿尔泰带,到北阿尔泰岩浆弧带,整体是一个完整的洋脊俯冲构造系统。
[1]童英,王涛,洪大卫等.中国阿尔泰造山带花岗岩Pb同位素组成特征:幔源成因佐证及陆壳生长意义 [J].地质学报,2006,80(4):517~528.
[2]董连慧,屈迅,赵同阳等.新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义 [J].岩石学报,2012,28(8):2307~2316.
[3]邓晋福,罗照华,苏尚国等.岩石成因、构造环境与成矿作用 [M].北京地质出版社. 2004,1~381.
[4]沈晓明,张海洋,马林.洋脊俯冲及其在新疆阿尔泰地区存在的可能证据 [J].大地构造与成矿学.2010,02:181~195.
P5[文献码]B
1000-405X(2016)-5-127-1