提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶的初步確立及構造意義

屈濤 伊其安

摘? ?要： 提肯乃克特額爾齊斯構造混雜帶巖塊（片）由變質玄武巖及變質輝綠巖、斜長花崗巖等深成雜巖組成，可能代表了北準噶爾有限洋盆的洋殼殘片，基質主要為一套淺變質細碎屑巖，上覆巖石主要由硅質巖、變質粉砂巖等遠洋沉積物組成。早泥盆世，準噶爾微板塊東北緣及西伯利亞板塊南緣因大陸硅鋁殼開始破裂、擴張，在額爾齊斯斷裂南北兩側分別出現拉張活動。中泥盆世，哈薩克斯坦-準噶爾板塊向山區阿爾泰地塊俯沖并逐漸閉合成陸。早石炭世初期，準噶爾微型板塊北緣再次沿額爾齊斯斷裂帶南側發生拉張、裂陷，逐漸演變成活動大陸邊緣并發育基性雜巖體。早石炭世晚期，地殼由擴張轉為擠壓，準噶爾微板塊與阿爾泰地塊再次發生碰撞，伴隨這次板塊碰撞活動，其上覆上迭火山-沉積盆地閉合成陸。提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶的識別，對于重新認識準噶爾地塊和阿爾泰地塊之間的關系及探討中亞造山帶古生代以來的構造演化具較大意義。

關鍵詞：阿爾泰地塊;中亞造山帶;構造演化;構造混雜巖帶

1? 區域地質概況

研究區大地構造位于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準噶爾板塊結合帶，是中亞造山帶重要組成部分，也是研究陸殼增生機制的熱點地區之一，在全球地質構造演化研究中占重要地位。該地區在漫長的地質構造發展演化歷程中，經歷了陸殼裂解、離散、匯聚、重組，不同構造體制、不同類型的造山作用，導致不同大地構造單元內，不同地塊、構造地體經受多期次強烈的構造變位和復雜的構造疊加、復合、改造及其多期次的構造-巖漿熱事件作用，具復雜的物質組成和地質構造演化歷史。

提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶（以下簡稱混雜巖帶），為查爾斯克-喬克哈拉縫合帶（ZQT）的組成部分，在區域上主要由代表洋殼殘片的幔源基性巖塊與蓋層硅質沉積巖組成，逆沖推覆構造發育，表現為構造混雜巖帶的特征（圖1）。

2? 構造混雜巖帶地質特征

研究區主要出露古生代和新生代地層，古生代地層均發生了不同程度的變形變質，構造變形具多期次、多層次及多樣性特征。受構造單元邊界等斷裂構造控制，區內巖漿巖較發育，額爾齊斯構造混造雜巖帶主要發育泥盆紀、二疊紀侵入巖（圖2）。

區內該混雜巖帶長21 km，寬8～9 km，走向約120°，與區域構造線方向一致。構造混雜帶北界為提肯乃克特斷裂（F3），與北側上石炭統喀喇額爾齊斯組呈逆沖推覆斷裂接觸;南界為庫爾哲拉斷裂（F2），與南側上石炭統喀喇額爾齊斯組呈逆沖推覆斷裂接觸。該構造混雜巖保存較好，帶內巖石均已變質，巖石組成為一套無序雜巖。

混雜巖帶在形成過程中，伴隨著俯沖作用，在其前緣形成構造混雜巖帶并產生高綠片巖相變質作用，同時在混雜巖帶內形成大規模韌性變形帶，其受力方向為NE向擠壓。

根據前人研究成果以及區域大地構造演化及地層對比，結合區內巖塊鋯石U-Pb 測年分析，將其厘定為提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶。

2.1? 基質構成

提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶基質由變質粉砂巖、硅質巖等組成。其中，泥質粉砂巖與片巖主要產于變質玄武巖之上，以水平紋層狀粉砂巖、泥質粉砂巖及薄層灰巖、硅質巖等為主要巖石組合，發育深水濁積巖，具滑塌沉積構造。粉砂巖、硅質巖組成深海-半深海復理石楔，形成于大陸斜坡相，并在北準噶爾有限洋盆俯沖過程中在俯沖增生楔的前部被刨刮下來而堆積，形成于早石炭世末，即洋盆向北側地塊碰撞期。

按照空間分布，基質構成主要有3種組合方式：（D2—C1sch+gal）：黑云斜長片巖夾斜長變粒巖、少量二長淺粒巖;（D2—C1qz+gal）：黑云石英片巖、二云石英片巖、黑云石英微晶片巖、斜長變粒巖、二長淺粒巖夾長英質糜棱巖;（D2—C1sch+mss）：含石榴石黑云微晶片巖、含石榴石斜長黑云微晶片巖、含石榴石二云片巖、黑云石英微晶片巖夾變質砂巖，長英質糜棱巖。

2.2? 巖塊構成

巖塊主要由變玄武巖、變質輝綠巖、斜長花崗巖等組成，并夾雜變質輝長巖、陽起石片巖等外來巖塊、巖片、構造楔體等。其產出形態多為構造塊體，構造巖塊或巖片之間與地層及其它構造地質體之間均為斷裂構造或韌性剪切帶接觸，將地質體切割出多個 “眼球狀”構造透鏡體，各個透鏡體相連又形成了網眼狀構造。局部地段的淺灰色硅質巖呈層狀構造或互為團塊、透鏡體產出。變質玄武巖、變質輝綠巖等巖石發生淺變質強變形，多蝕變成陽起石片巖、角閃片巖等，相互呈斷塊狀構造疊置產出。少量斜長角閃巖，巖石呈灰綠-暗綠色，具粒柱狀變晶結構，片狀構造。斜長花崗巖在構造帶中分布較少，呈斷塊與圍巖斷層接觸。巖石灰白色，斜長石含量90%以上，局部可見高嶺土化。

混雜巖帶在錫伯渡水庫一帶露頭較好，本次測制1條控制剖面（圖3），剖面顯示：混雜巖帶與北側石炭系喀拉額爾齊斯組呈斷層（F3）接觸，帶內地質體多發育糜棱巖化構造，片巖與圍巖呈逆沖斷裂接觸，巖石多具硅化、綠泥石化蝕變。

3? 巖石學及巖石地球化學特征

3.1? 巖石學特征

灰綠色斜長透輝綠簾石巖（巖塊，原巖恢復為深成基性巖）? 巖石經變質作用后，由變質礦物長石、石英、透輝石、綠簾石、角閃石組成。長石、石英（20%）：他形粒狀，粒徑0.05～0.2 mm。透輝石（20%）：柱狀，粒徑0.05～0.2 mm，無色，具輝石式解理。綠簾石含量58%、角閃石含量2%。微量磷灰石、磁鐵礦。

灰綠色含少量透輝斜長陽起片巖（巖塊，原巖恢復為玄武巖）? 巖石經變質作用后，由變質礦物長石、石英、陽起石、透輝石、石榴石組成。長石、石英（20%）：他形粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。陽起石（70%）：長柱狀，粒徑0.2～1.3 mm，淡綠色，具閃石式解理，多富集成薄層狀集合體平行定向排列，形成片狀構造。透輝石（10%）：柱狀，粒徑0.1～0.8 mm。石榴石（10%）：粒狀，粒徑0.05～0.3 mm，顯均質性。微量磷灰石：粒徑0.03～0.2mm。巖石中有少量不規則狀微裂隙穿插，內充填綠簾石，寬約0.1～0.2 mm。

灰色二云斜長變粒巖（基質，原巖恢復為粉砂巖）? 巖石經變質作用后，由變質礦物長石、石英、黑云母、白云母組成。長石、石英（85%）：他形粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。黑云母、白云母（15%）：顯微片狀，片徑0.03～0.1 mm，可見綠泥石化。磷灰石：柱、粒狀，粒徑0.03～0.2 mm，微量。微量電氣石：柱狀，粒徑0.02～0.2 mm。

灰色含石榴黑云斜長片麻巖（基質，原巖恢復為粉砂巖）? 巖石經變質作用后，由變質礦物長石、石英、云母組成。長石、石英（80%）：他形粒狀，粒徑0.4～0.8 mm，輕度泥化、絹云母化。黑云母（20%）：片狀，片徑0.2～0.6 mm，均綠泥石化，多富集成條帶狀集合體平行定向排列，形成片麻狀構造。少量石榴石：粒狀，粒徑0.1～0.4 mm，顯均質性。微量磷灰石：柱、粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。

3.2? 巖石化學特征

3.2.1? 巖石化學特征

灰綠色輝綠巖（PM07-25）? 額爾齊斯構造混雜巖中的灰綠色輝綠巖分布較多，呈脈狀產出，巖石多具強烈蝕變（表1）。

巖石化學分析結果顯示：SiO2含量為42.88%，CaO為7.609%;全堿（K2O+Na2O）為4.119%，且Na2O（4.019%）>K2O（0.1%），表明屬鉀質;在SiO2-K2O+Na2O圖（圖4左）中，樣品投在13-副長石輝長巖中（表1）;在SiO2-K2O圖（圖4右）中，樣品投在低鉀拉斑系列。

在Yb-Ta圖解（圖5左）中，樣品投在VAG-火山弧區域中;在Nb+Y-Rb圖解（圖5右）中，樣品投在VAG-火山弧與ORG-洋中脊花崗巖接觸帶區域，偏向火山弧區域，反映了中泥盆世末準噶爾地塊向阿爾泰地塊俯沖-碰撞逐漸閉合成陸時期的產物。

黑云母斜長花崗巖（PM04-11）? 額爾齊斯構造混雜巖中的黑云母斜長花崗巖分布較多，巖石多具強烈的糜棱巖化，長石多具拉伸流動構造。

巖石化學分析結果顯示：SiO2含量為73%，CaO為1.432%;全堿（K2O+Na2O）為0.8849%，且K2O（3.856%）>Na2O（3.028%），表明屬鉀質;在SiO2-K2O+Na2O圖中（圖4左），樣品投在6-花崗巖區中;在SiO2-K2O圖中（圖4右），樣品投在高鉀鈣堿性系列。在Yb-Ta圖解中（圖5左），樣品投在VAG-火山弧區域中;在Nb+Y-Rb圖解中（圖5右），樣品投在VAG-火山弧區域中。

4? 稀土及微量元素特征

4.1? 稀土元素特征

灰綠色輝綠巖? 稀土分布曲線顯示：閃長巖稀土總量含量低，∑REE=88.19（表2），低于基性雜巖稀土總量（∑REE=93.79）。在球粒隕石標準化曲線 上（圖6-a），閃長巖∑LREE=60.61、∑HREE=27.58，輕稀土相對富集，LREE/HREE=2.20，曲線總體為平坦略右傾線形，與正常洋中脊拉斑玄武巖稀土分布型式相似。輕稀土分餾指數（La/Sm）N=1.35（大于1）明顯小于重稀土分餾指數（Gd/Lu）N=14.25，表明輕稀土分餾程度較差，重稀土發生一定分餾，曲線圖中輕稀土元素所構成的曲線為左傾，而重稀土元素曲線為右傾，形成以Eu元素為峰值的兩翼寬緩的不對稱倒“V”字型。δEu=1.178，具弱的銪正異常，表明巖漿分離結晶不徹底，或殘余熔體中有少量斜長石殘留。

黑云母斜長花崗巖? 稀土分布曲線顯示：黑云母斜長花崗巖稀土總量∑REE=180.66（表2），含量較高，明顯高于基性雜巖稀土總量（∑REE=93.79）。在球粒隕石標準化曲線上（圖6-a），黑云母斜長花崗巖輕稀土富集、重稀土虧損，LREE/HREE=14.04，曲線總體為略陡右傾線形，與大陸裂谷花崗巖稀土分布型式相似。輕稀土分餾指數（La/Sm）N=8.47（大于1）小于重稀土分餾指數（Gd/Lu）N=14，表明輕稀土分餾程度較差，重稀土發生一定分餾，曲線圖中輕稀土元素所構成的曲線為陡右傾，重稀土元素曲線為緩右傾。δEu=0.28，具弱的銪負異常，表明巖漿分離結晶較徹底，殘余熔體中斜長石殘留很少。

4.2? 微量元素特征

灰綠色輝綠巖? 閃長巖原始地幔玄武巖標準化曲線分布圖顯示（圖6-b）：明顯虧損高場強元素Nb，Ta，Zr及大離子親石元素Rb，Sr，K，Ba，富集高場強元素U，P。曲線具多峰特點， U，Ce，P分別為3個高值點，Rb，Nb，Sr，Zr為4個低值點。Hf以后的元素曲線形態總體較平緩。P*大于1，即磷富集，再次暗示了可能來自于富集型地幔，而Ti*小于1（表3），則可能反映了地幔的貧鈦性質。

黑云母斜長花崗巖? 花崗巖原始地幔玄武巖標準化曲線分布圖顯示（圖6-b）：明顯虧損高場強元素Nb，Ta，P，Ti及大離子親石元素Ba，Sr，富集高場強元素Th，Zr，Hf、及大離子親石元素Rb，La。曲線具多峰特點， Rb，La，Th分別為3個高值點，Ba，Nb，Sr，P，Ti為5個低值點。Y以后的元素曲線形態總體較平緩。P*小于1，即磷虧損，表明巖石可能來源于虧損性地幔，Ti*小于1（表3），即鈦虧損，可能說明了地幔的貧鈦性質。

5? 形成時代及構造環境

5.1? 構造混雜巖形成時代

李華芹、陳富文等在《中國新疆區域成礦作用年代學》一書中，認為額爾齊斯-布爾根晚古生代蛇綠混雜巖帶是分隔中國阿爾泰造山帶和準噶爾北緣構造帶的大型區域構造混雜帶;何國琦認為該蛇綠巖所代表的洋盆即為阿爾泰造山帶和準噶爾北緣構造帶之間的洋盆所在，并于石炭紀末閉合;程建新、陳雋璐等在《阿爾泰-準噶爾北緣成礦帶地質礦產綜合研究報告》中認為：在晚泥盆世前，額爾齊斯洋已經轉化成俯沖增生雜巖帶，自晚泥盆世開始已屬于造山后伸展作用下的裂谷及伸展盆地環境;陳曉政等在《新疆準噶爾盆地東北部蛇綠巖帶研究綜述》中認為：準噶爾北緣出露的最新海相地層時代為早石炭世中晚期，到早二疊世發育陸相火山沉積地層，普遍缺失上石炭統，說明區內在早古生代存在的古亞洲洋于早石炭世晚期閉合，到晚石炭世，北部西伯利亞板塊與南部的準噶爾板塊已碰撞對接形成了統一大陸;何建喜，徐勝利等在《準新疆青河縣布爾根一帶1∶5萬區域地質礦產調查》中，在瑪因鄂博蛇綠混雜巖帶中取得巖塊銣-鍶等時線年齡樣為308.4 Ma、349 Ma。

本次工作中：（1） 針對構造帶巖塊做了鋯石U-Pb測年分析，結果顯示區內塊體最新為泥盆紀（D2：（381.8±6.5） Ma;D3：（367.3±2.9） Ma）（表4），石炭紀塊體本次工作未發現;（2） 綜合前人研究資料及本次工作成果分析，對提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖的形成時限界定為：中泥盆—早石炭世（D2—C1）（表4）。

5.2? 構造環境

喬克哈拉-查爾斯克縫合帶的變形變質、構造混雜及規模等方面比額爾齊斯混雜帶要強烈復雜和巨大。額爾齊斯混雜帶是發生在早古生代基底上的。王濤、韓寶福等研究認為：阿爾泰造山帶經歷了古陸緣構造演化，奧陶—志留紀陸緣俯沖，泥盆紀陸弧及陸緣邊緣裂解、弧后盆地形成，晚泥盆世最終洋盆閉合及早石炭世各塊體拼合的演化過程。

本次工作針對提肯乃克特額爾齊斯構造混雜帶內的物質組成和變質變形進行重點研究，同時對混雜單元縱向和橫向上的地質特征也進行對比研究。額爾齊斯構造混雜帶組成物質雜亂，各類巖塊產出規模不等，互相斷層接觸，走向橫向幾乎不可對比，巖石性質不一，變質變形程度懸殊，但整體上又表現為一個高應變帶特征。額爾齊斯洋盆于早泥盆世末向阿爾泰地塊俯沖，伴隨著俯沖碰撞，在俯沖前緣活動帶發生高綠片巖相-低角閃巖相變質作用，同時在混雜巖帶內形成大規模韌性變形帶，其受力方向為NE向擠壓。

綜上所述，提肯乃克特額爾齊斯混雜巖巖石組合、巖石化學、稀土及微量元素特征及構造變形特征基本反映沿混雜帶存在洋殼殘片，這些洋片呈楔狀體插入北部構造變形域，是由于準噶爾微板塊沿額爾齊斯斷裂（F1）向阿爾泰地塊俯沖過程中被擠壓脫落帶入，表明額爾齊斯構造雜巖帶具古板塊俯沖帶性質。

6? 結論

（1） 提肯乃克特額爾齊斯構造混雜帶巖塊（片）由變質玄武巖及變質輝綠巖、斜長花崗巖等深成雜巖組成，可能代表了北準噶爾有限洋盆的洋殼殘片，基質主要為一套淺變質細碎屑巖，上覆巖石主要由硅質巖、變質粉砂巖等遠洋沉積物組成。

（2） 混雜巖帶的形成時限為：中泥盆—早石炭世（D2—C1）。中泥盆世末，哈薩克斯坦-準噶爾板塊向山區阿爾泰地塊俯沖并逐漸閉合成陸。地殼由擴張轉為擠壓，準噶爾微板塊與阿爾泰地塊再次發生碰撞，伴隨這次板塊碰撞活動，其上覆上迭火山-沉積盆地閉合成陸。

（3） 提肯乃克特額爾齊斯構造混雜巖帶的識別，對于重新認識準噶爾地塊和阿爾泰地塊之間的關系及探討中亞造山帶古生代以來的構造演化具較大意義。

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