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西准地区存在数条韧性剪切带或韧性变形带,其宏观产状与产出部位与构造分区边界近于一致。对西准噶尔造山带地区构造分区具有区分意义。然而对该区域所存在的多处韧性剪切带或韧性变形带关注程度较低。本文初次尝试采用系统性的构造解析分析西准噶尔造山带所存在的数条韧性剪切带及韧性变形带,及其构造分区意义。主要采用的方法包括糜棱质砾岩中砾石应变分析,基于方解石形态学的低温变形分析,动态重结晶差异应力估算,宏观层理与构造面理解析。
对西准噶地区的不同糜棱质砾岩中砾石的应变解析表明:介孜盖加勒韧性剪切带砾石应变以Z轴方向强烈压扁,X轴近水平反响强烈伸长为主,马拉苏河北部砾石以单轴压扁为主。对比表明:
(1)马拉苏河北部凝灰质砾岩中不同成分的砾石应变结果具有极大地相似性,可能因为其变形温度较高致使不同成分的砾石能干性差异较低;
(2)对砾石应变的分析发现,在构造变形过程中砾岩中砾石的应变特征与砾石的大小具有相关性。较大的砾石以砾石内部的形变来调节应变,而个体较小的砾石则具有较强的砾石间滑动的特征来调节应变。
利用方解石形态学低温变形研究表明,介孜盖加勒属于低温韧性剪切带。发现同一样品中存在不同的平均方解石双晶与密度,但彼此之间存在线性关系,推测这一差异主要由不同的差异应力所致。
利用动态重结晶方解石估算的最大差异应力100 Mpa左右,以及石英亚颗粒的差异应力估算表明介孜盖加勒韧性变形带属于低差异应力条件下的变形。结合砾石最大轴与最短轴之间具近于7的大应变比值,表明该变形带属于低温低应力条件下的缓慢剪切变形带。
基于EBSD的显微组构表明,石英晶轴〈0001〉仅形成较低程度的点极密。介孜盖加勒属于低温构造变形。克尔肯塔艾南钾长花岗岩体南部边缘韧性变形带石英晶轴〈0001〉形成具极强优势的点极密,属于较高温度的变形,与岩相学观察相符。基于EBSD的方解石组构分析表明,受挤压应力作用,方解石晶轴〈0001〉主要形成垂直于X轴,在YZ轴之间更靠近Z轴的点极密。基于EBSD的斜长石组构分析表明,较高温度变形条件下,斜长石{100}形成垂直于X轴,YZ轴之间靠近Z轴的点极密,与方解石晶体组构具有类似之处。
通过构造解析表明介孜盖加勒韧性变形带主要形成于近南北向挤压应力背景,根据地层划分与接触关系以及剪切带内部脉石英的成因,初步厘定西准噶尔韧性变形带北部介孜盖加勒韧性变形带形成时间在晚二叠与早三叠之间的汇聚挤压事件。该变形带北侧主要为右旋的构造特征,表明受南北向挤压物质向西部水平逃逸的运动学特征。
其中介孜盖加勒北部断层附近安山岩获得了两颗锆石U-Pb年龄为2246±19 Ma和1895±20Ma,虽然其年龄可信度值得商榷,但这一年龄值与西准噶尔存在下地壳前寒武纪古老地体的说法相符。
马拉苏河北部韧性剪切带其规模较小,以南部边界断层为界,南部为C2jm(吉木乃组:火山碎屑岩砂岩)一套未变质的层状凝灰质砂岩。糜棱质砾石中砾石的统计分析表明,其应变以沿主应力轴Z轴方向强烈压扁的特征。结合其板理倾向北西以及难以见到走滑剪切的宏观证据,表明该韧性剪切带主要受北部的主动挤压向南部逆推的变形机制。
莫湖台北部克尔肯塔艾南钾长花岗岩体南部边缘韧性变形带,基于方解石、石英以及斜长石的变质温度>500℃,其内部变质与岩体密切相关属于接触热变质带。
介孜盖加勒韧性剪切带和马拉苏河北部韧性剪切带内部地层单位、岩性组合以及糜棱质砾岩具有极大地相似性,暗示两剪切带可能形成于同一时期,初步推测韧性剪切带的形成与二叠纪末与三叠纪早期该区域的汇聚挤压事件有关。