东准噶尔卡拉麦里断裂带的地质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束

卡拉麦里断裂带是新疆北部乃至中亚地区一条显著的大型断裂带,是在古生代洋盆关闭以后形成的。对于其前身古洋盆关闭过程中的古洋岩石圈板块的俯冲极性,在地质界有单向俯冲和双向俯冲2种对立的认识,对于该带是否是不同古板块之间的缝合带也存在截然不同的论点。根据２０多年来的研究积累和对前人资料的综合研究,简要地论述了该断裂带及其南侧地区的地质组成和构造变形特征,提出了该带是弧后盆地关闭的遗迹,其南侧为弧后盆地被动边缘,在该弧后盆地关闭的过程中古洋岩石圈板块向北俯冲的论点。最后,简要地探讨了该带对东准噶尔古构造－成矿格局演变和中亚地区古生代洋陆格局重建的制约。     

天山山脉地貌特征、地壳组成与地质演化

天山位于亚洲中部,东西向延伸,由中亚诸国向南西凸出的弧形山系与其间的大型盆地,中国境内北西、北东走向的山系与其间长轴近东西走向的盆地和蒙古西南部的低山戈壁等组成,东西延长近4000km,南北宽逾150km.天山山脉与两侧的盆地多以逆冲断层为界,盆地的基底下插于天山山脉之下.天山山脉及毗邻地区的地壳主要由前震旦纪古陆碎块、古生代陆缘岩系和洋岩石圈残片等组成.从构造方面看,该山脉及毗邻地区的地壳可以划分为15个单元.大致以东经90°线为界,以西地区南侧的南天山碰撞带为向南凸出的弧形构造带,北侧的古陆碎块和其间的碰撞带呈北西走向斜列展布,构成巨型帚状构造;以东地区为相间排列的近东西走向的古活动陆缘或岛弧及其间的碰撞带.天山山脉形成于古生代晚期古洋盆关闭以后,现今山脉的地貌特征则是新生代晚期地壳变动的产物.天山山脉形成以后的地质演化可以划分为石炭纪末至二叠纪初同碰撞-后碰撞构造岩浆活动阶段、二叠纪早-中期幔源岩浆活动与壳幔相互作用阶段和二叠纪晚期以来的陆内演化阶段.     

东天山吐哈盆地南缘二叠纪幔源岩浆杂岩：中亚地区陆壳垂向生长的地质记录

吐哈盆地南缘土屋铜矿以西侵入泥盆纪火山沉积岩系的海豹滩环状杂岩体,由纯橄榄岩、含长橄榄岩、橄长岩、斜长岩、辉石橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩和闪长岩等组成,其中蚀变辉长岩中的锆石SHRIMPU_Pb年龄为269.2±3.2Ma,斜长岩中的锆石SHRIMPU_Pb表面年龄为282~287Ma;侵入康古尔塔格碰撞带变形石炭系地层的恰特卡尔塔格杂岩体由蛇纹岩、含橄榄斜长岩、蚀变辉长岩和闪长岩等组成,蚀变辉长岩中的锆石SHRIMPU_Pb年龄为277.0±1.6Ma;侵入大南湖泥盆纪活动陆缘型花岗岩的基性岩墙中的锆石SHRIMPU_Pb表面年龄为271~280Ma,类似的基性岩墙还见于克孜尔卡拉萨依早石炭世花岗闪长岩和土屋铜矿北花岗闪长岩体。上述两个镁铁质—超镁铁质杂岩体不同岩石类型及侵入三个花岗质岩体的基性岩墙的岩石学和岩石化学特征,表明它们都是来自亏损地幔并受到地壳物质混染的岩浆活动的影响,属于东天山吐哈盆地南缘幔源岩浆杂岩带的一部分。结合已有区域地质资料的综合分析,提出了吐哈盆地南缘及天山—准噶尔—南蒙古地区、斋桑碰撞带及其两侧地区、环蒙古—鄂霍茨克造山带地区和中朝陆块北缘—北山南部地区二叠纪岩浆岩带的构造背景与成因机制都存在差异、但都是中亚地区地壳垂向生长的地质记录的新认识。     

造山带概念的演变及它在现今大陆构造研究中面临的问题

造山运动和造山带是应用普遍和影响广泛的两个古老概念,一百多年来随着地球科学的快速发展和板块构造理论出现,情况已发生很大的变化。如何修订这一概念的内涵使之适应新的认识而又保持原定义的首尾－贯正受到普遍关注。作为2000年中国构造地质学发展回顾与展望学术讨论会的一个专题,本文回顾了上述概念产生的历史背景,分析了它们在板块构造理论框架下,特别是在现今大陆构造研究中所面临的挑战;提出并归纳了讨论中形成有关新形势下造山带概念的再理解和应用范围的共识。     

中国大陆地壳"镶嵌与叠覆"的结构特征及其演化

初步探讨了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段的构造演化过程。中国大陆地壳新元古代中期以来的一级构造单元有中朝、塔里木、扬子、敦煌4个陆块和中央、西北、东北、西南、东南5个造山区(带)。中朝陆块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解；扬子、塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂解。西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭、大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山；东北造山带的形成过程包括古生代碰撞造山及中生代增生、碰撞造山；中央造山带至三叠纪大陆碰撞才最后形成并叠加有新生代再造山；东南造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用；西南造山带主要是中-新生代造山作用的产物。这些单元都具有“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段构造演化的特点。中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙-古元古代、中元古代-新元古代早期、新元古代中期-古新世和始新世以来4个构造阶段，每个阶段都对应不同的超大陆裂解-聚合旋回。其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋、古特提斯洋、古太平洋、特提斯洋和太平洋5个动力学体制有关，相应地可以归结为古亚洲、古特提斯、古太平洋、特提斯和太平洋5个造山域。正是这些多阶段的超大陆裂解-聚合旋回及多个构造体制的叠加，形成了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征。     

新疆北部地质构造和成矿作用的主要问题

为更好地完成国家重点基础研究发展规划项目“中国西部中亚型造山与成矿”的研究工作，基于现有资料的综合研究，对新疆北部地质构造和成矿作用方面的研究现状进行了深入分析，将该区地质构造和成矿作用等方面存在的重大问题归纳总结为：区域性地质构造问题40个、涉及全区或不同区域之间的地质构造问题17个、成矿作用方面的问题11个期望这一总结能促进该区相关方面的研究和探讨，并对中亚地区大陆地壳形成演化和成矿作用的研究有所裨益．     

中国内蒙古中部的古板块构造

基于近年的研究,笔者认为内蒙古南部华北地台北缘有二条东西走向的元古代裂谷带,并分别沉积了泻湖相或浅海相的渣尔泰群和白云鄂博群。白云鄂博群中部炭质白云岩中铅的同位素年龄为1500Ma。沿二裂谷带在阴山和燕山零星出露一系列碱性火山岩和侵入体。裂谷带以北的古生代造山带中,识别出6条蛇绿岩带,以及至少5个增生地体。介于西伯利亚和华北二地台间的古生代洋盆,因多次向两侧陆缘带俯冲,终于在二叠纪晚期导致华夏古陆与安加拉古陆的碰撞。其间的缝合线位于林西至索伦敖包一带。内蒙古及其邻区大地构造演化的研究表明,西伯利亚地台南缘与中新生代的亚洲东部陆缘甚为相似,而华北地台北缘则与北美的科迪勒拉山系大体相似。从华北与西伯利亚的分裂到二者的重新拼合构成一个巨大而完整的威尔逊旋回。     

南明水组和蛇绿岩之间不整合关系的确认及其意义

依据菊石、腕足化石资料,将南明水组的时代置于 C_1~2—C_2~1。南明水组和蛇绿岩之间的不整合表明卡拉麦里缝合带中蛇绿岩的构造侵位发生于南明水组沉积之前,这一侵位是哈萨克斯坦古板块和西伯利亚古板块碰撞的结果。笔者认为在南明水组露头下面有可能赋存 Cr、Ni、Cu 等隐伏矿床。     

布列亚——佳木斯古板块南部古造山带内生金矿化特征

笔者通过对该区地质构造演化及其与金成矿关系的详细研究，系统地总结了该区内生金矿 生金矿化特征，论述了金矿化与地质构造演化之间的关系。