北山—阿拉善北緣晚古生代花崗巖及其構造意義.pdf

1、北山-阿拉善北緣位于中亞造山帶的南緣中段,向西為與天山構造帶連接、向東與華北板塊北緣相鄰,其構造格局以及造山時限對中亞造山帶構造演化及與東西各地質單元的對比連接有重要意義。本文通過對北山-阿拉善北緣花崗巖的精確定年、巖石學、地球化學特征分析,確定研究區(qū)花崗巖類的時空分布特征及成因,結合蛇綠巖帶、同時代地層等其他地質資料,推斷了花崗巖的動力學背景,為區(qū)域構造演化提供巖漿作用方面的證據,明確了研究區(qū)晚古生代構造演化。通過對比北山與阿拉善北緣

2、花崗巖及沉積建造特征,初步探討了北山與阿拉善北緣在晚古生代之間的關系,制約了古亞洲洋在該地區(qū)的閉合時間。
　　北山花崗巖分布具有明顯的分帶性:明水-小黃山蛇綠巖帶以北的北山北帶地區(qū)早石炭世明水花崗巖(328±2 Ma)為火山弧花崗巖,早二疊世雙井子巖體(272±2 Ma)形成于后碰撞環(huán)境;牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶以南的北山南帶地區(qū)晚石炭世-二疊紀(304~263 Ma)花崗巖廣泛分布,為后碰撞裂谷環(huán)境形成的,晚二疊世舊井巖體(260

3、±1 Ma)為裂谷閉合、地殼增厚的產物;位于兩個蛇綠巖帶之間的北山中帶地區(qū)以早志留世-早石炭世花崗巖為主,中志留世同昌口巖體(425±5 Ma)形成于火山弧環(huán)境、早泥盆世同昌口北花崗巖(408±3 Ma)及公婆泉花崗巖(403±3 Ma)形成于牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶代表的大洋閉合的后碰撞環(huán)境、晚泥盆末-早石炭初三道明水(365±2 Ma)和東七一山花崗巖(356±3 Ma)為明水-小黃山蛇綠巖帶代表的大洋俯沖形成的火山弧環(huán)境中,其中東七

4、一山花崗巖具有類似于埃達克質花崗巖的特征,可能為年輕的熱的大洋板塊俯沖熔融并同化大量下地殼成分后形成的。
　　阿拉善北緣雅干斷裂以北的北帶地區(qū)早石炭世呼和套爾蓋西花崗閃長巖(356±3 Ma)為火山弧環(huán)境形成的花崗巖,該巖體中發(fā)現(xiàn)新元古代花崗巖(889±8 Ma);早二疊世諸小布故和(286±2 Ma)和雅干花崗巖(283±2 Ma)為后碰撞花崗巖;恩格爾烏蘇蛇綠巖帶以南的阿拉善北緣南帶早二疊世土克木廟(294±2 Ma)及晚二疊

5、世烏力吉巖體(251±2 Ma)均為后碰撞花崗巖;位于雅干斷裂與恩格爾烏蘇蛇綠巖帶之間的阿拉善北緣中帶晚志留世烏登汗花崗巖(383±3 Ma)為高分異鈣堿性花崗巖,表現(xiàn)為后碰撞特征。
　　結合區(qū)域地質背景,提出了北山晚古生代構造演化:在志留世之前,由明水-小黃山蛇綠巖帶代表的大洋向南俯沖,形成了溝弧盆體系,公婆泉-東七一山火山弧及牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶所代表的弧后盆地。中志留世,火山活動仍在繼續(xù)。晚志留-早泥盆世,弧后盆地閉合,公

6、婆泉-東七一山火山弧與南側馬鬃山微大陸碰撞,成為新生陸殼。晚泥盆-早石炭世,由明水-小黃山蛇綠巖帶代表的大洋繼續(xù)向南俯沖,早石炭世末期,俯沖角度逐漸變小,成為平俯沖,巖漿活動停止,同時向北的俯沖開始;晚石炭世,大洋閉合。晚石炭末到中二疊早期,在南部,平俯沖的大洋板塊拆沉,導致地殼拉伸減薄形成裂谷帶,大量花崗巖體形成;中二疊世晚期裂谷洋盆閉合,地殼增厚。
　　阿拉善北緣晚古生代構造演化:寒武紀-中志留世,雅干斷裂代表的大洋已存在,至

7、少從中奧陶世開始向北俯沖到具有陸殼基底的呼和套爾蓋西構造帶之下;珠斯楞構造帶代表了被動大陸邊緣;南帶開始拉張裂解,形成拉張型過渡殼。晚志留-中泥盆世,北帶的洋盆繼續(xù)向北俯沖;與此同時,由恩格爾烏蘇蛇綠巖帶所代表的洋殼開始向南俯沖,宗乃山-沙拉扎山地區(qū)火山弧作用開始,由查干礎魯蛇綠巖帶代表的弧后盆地形成,早石炭世結束之前,弧后盆地已向南俯沖。早石炭末到晚石炭世,阿拉善北緣的洋盆全部閉合;二疊紀,進入后碰撞伸展環(huán)境。
　　北山地區(qū)與阿

8、拉善北緣地區(qū)的花崗巖基本可以對比,通過對北山與阿拉善北緣花崗巖作用方式、蛇綠巖帶的延伸、沉積環(huán)境及構造演化對比,限定了研究區(qū)蛇綠巖所代表的大洋閉合時間:明水-小黃山蛇綠巖帶所代表的大洋閉合時間為早石炭末到晚石炭世末(328~304 Ma),牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶所代表的大洋閉合時間為中志留到早泥盆初(426~408 Ma),恩格爾烏蘇蛇綠巖所代表的大洋閉合時間為早二疊世之前(294 Ma之前)。明水-小黃山-雅干沿線以北屬于旱山微大陸,