新疆东准噶尔卡拉麦里地区古生代板块构造研究

【摘要】： 本文运用板块构造理论，采用区域地质构造综合分析和岩石化学的理论和方法，以地层古生物学、岩石学和构造地质学为基础，探讨了卡粒麦里及毗邻地区古生代板块构造及成矿作用特征。 根据所获得的大批新资料，结合前人工作成果。笔者把该区古生代板块构造演化分为早古生代和晚古生代两大阶段。概括论述了早古生代地质建造和构造演化，认为当时整个东准噶尔为西伯利亚古板块南缘的边缘海，本区位于该海盆南部，南与古准噶尔地块相邻。提出了中志留世末，古准噶尔地块与西伯利亚古板块碰撞东准噶尔形成统一陆壳的新观点。 卡拉麦里地区晚古生代板块构造演化为本文重点。首先，笔者从野外地质和室内综合研究入手，系统研究了卡拉麦里蛇绿岩。发现其岩石类型齐全，属于被强烈肢解的蛇绿混杂体。其岩石学和岩石化学表明沿走向堆晶岩变化明显，熔岩则包括类似N—型洋脊，类似T—型洋脊和类似洋岛碱性玄武岩等三种类型。伴生的硅质岩亦有洋脊热液喷射、生物化学沉积和火山沉积等三种成因类型。从硅质岩中发现大量早泥盆世微体化石。发现蛇绿岩构造侵位于中泥盆世弧前沉积物，为维宪至纳缪尔期陆间残余海盆沉积物不整合覆盖。从而确认卡拉麦里蛇绿岩系早泥盆世形成的有限洋盆的洋壳残片，维宪期以前构造侵位构成蛇绿混杂带，标志卡拉麦里洋盆沿该带关闭。其次，系统地论述了野马泉古火山岩浆弧的沉积建造和岩浆活动，认为其时代为早泥盆世晚期至早石炭世早期，由此推测卡拉麦里有限洋盆于早泥盆世晚期沿卡姆斯特一苏吉泉一线向北俯冲。再次，首次提出卡拉麦里洋盆于早石炭世早期关闭后而转化为陆间残余海盆的新观点，系统论述了该陆间残余海盆的沉积建造，时代及古地理，明确了其在古板块构造研究中的重大理论意义。第四，根据对该区小构造研究和区域构造分析，把该区构造变形分成板块俯冲碰撞，板块焊接造山和板内逆冲推覆三个大变形期，并探讨了古构造应力场的演化特点。第五，明确指出老鸦泉一黄羊山花岗质岩基和巴塔玛依内山组陆相火山岩为与该区焊接造山变动有成因联系的碰撞后岩浆岩。系统研究了其成分特征及构造意义。 基于上述新认识，把该区晚古生代板块构造单元重新划分如卞自北而南依次为野马果古火山岩浆弧区(又进一步分为金格尔达弧后沉积带、野马泉古火山岩浆弧带和老鸦泉一黄羊山弧前沉积带)，卡拉麦里缝合带(亦即卡拉麦里有限洋盆所在)和古准噶尔地块。把该区晚古生代板块构造演化分成如下五个阶段，(1)大陆扩张一洋盆形成阶段(D_1~1-D_1~2)，(2)洋盆俯冲聚敛阶段(D_1~2-C_1~1)；(3)陆间残余海盆阶段(C_1~2-C_2~1)，(4)焊接造山阶段(C_2~2)和(5)板内逆冲推覆阶段(C_2~3?或P-Mz)。 在此基础上，探讨了东准噶尔古生代构造演化，认为该区古板块构造与毗邻的西伯利亚古板块和古准噶尔地块及天山洋盆有密切关系。早古生代该区由边缘海盆转化为陆壳，于早古生代末成为西伯利亚古板块的一部分。晚古生代期间在早古生代陆壳基础上拉张形成微陆块与有限洋盆相间的古构造格局。中泥盆世和早石炭世早期扎河坝—阿尔曼太小洋盆和卡拉麦里有限洋盆依次闭合，使加波萨尔地块、野马泉地块和古准噶尔地块连接在一起，在连接带上叠加有陆间残余海盆。晚石炭世早中期，可能受天山洋盆闭合的影响，强烈造山运动把已连在一起的上述陆块焊接在一起。石炭纪末一二叠纪初，可能受额尔齐斯构造带上强烈造山作用及西伯利亚古板块向南推挤的影响，东准噶尔在板内阶段发育大规模的由北向南的逆冲推覆作用。由上述可见卡拉麦里以及整个东准噶尔古生代期间经历了合→张→合的板块构造演化模式。 本文在探讨了古生代板块构造之后，总结了卡拉麦里地区成矿作用特点，并对该区找矿方向提出了新见解。