论文部分内容阅读
天山造山带位于中亚造山带的西南缘,是研究中亚造山带的重点与热点。由于造山带的前寒武纪基底往往经历过多期构造运动,可能携带着大量的信息,因而是研究天山造山带以致中亚造山带的关键。天山造山带的前寒武纪基底主要出露于伊犁地块的南北两侧和中天山地块。在伊犁地块西北部的赛里木湖地区,前寒武纪基底出露完好,其中最古老的岩群是别珍套山地区的古元古代温泉群。野外观察发现,混合岩和花岗片麻岩紧密共生,并侵入到温泉群的副片麻岩、斜长角闪岩等变质沉积岩中。副片麻岩的碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年龄的峰值约为1.2Ga、1.3Ga和1.4Ga,说明温泉群副片麻岩的物源以中元古代地壳物质为主。并且该物源区的与东天山相似,都明显存在着1.2~1.4Ga的岩浆活动。混合岩和花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄为926~876Ma,说明它们并不属于古元古代,而应该属于新元古代早期。新元古代早期的岩浆活动在广泛分布于赛里木湖、拉尔敦达坂、冰达坂、巴伦台以及星星峡等前寒武纪基底出露的地区。前人的地球化学分析表明,这一时期的正变质岩是地壳物质改造的产物,可能是格林维尔期造山作用下地壳增厚而部分熔融的产物。温泉群及邻区的变质沉积岩中存在着~0.9Ga的碎屑锆石年龄峰,表明这一时期形成的岩浆岩是后期形成的沉积岩的重要物源之一温泉群中一种斜长角闪岩的锆石U-Pb年龄为661Ma。该斜长角闪岩的地球化学属性尚不明确,但与之同期的火山活动在天山地区活跃,被认为与早震旦世的大陆裂谷活动有关,是古生代洋盆开启的前奏。温泉群中由中酸性火山岩变质形成云母片岩很可能是同一时期火山活动的产物。原来被认为是温泉群一部分的中-粗粒“斜长角闪岩”侵入体均具有火成岩的结构特征,因而它们不是变质成因的岩石,而是岩浆成因的闪长岩和辉长岩,它们均形成于中-晚奥陶世(441-465Ma)。前人的地球化学分析表明,这些侵入岩具有岛弧钙碱性岩石的特征,形成于活动大陆边缘或者大陆岛弧环境。因此,这些奥陶世的侵入岩应该与是“准噶尔-巴尔喀什洋”的洋壳俯冲过程有关。温泉群的大部分岩石单元具有良好的NEE-SWW走向的S1面理,大部分面理倾向SE,部分倾向NW;L1线理均为NW-SE走向。眼球状片麻岩中的C-S组构,变形砾岩中σ型的闪长岩砾石,以及斜长角闪岩中角闪石的斜列构造等都指示了一个沿着主面理面,顶指向SE的剪切作用。角闪石和白云母的40Ar/39Ar测年结果表明,该期动力事件(D1)发生于443~413Ma期间,是早古生代伊犁微陆块向哈萨克斯坦板块汇聚的结果。温泉群的岩体具有明显的SEE-NWW走向的褶皱、微褶皱和板劈理,是后期(D2)剪切作用的结果。石英岩的轴面倾向SW的紧闭褶皱和长城系的绢云母板岩的不对称褶皱都表明了该地区存在着一个顶朝北的剪切作用。云母片岩的定向次生白云母的40Ar/39Ar年龄为~336Ma,是该期剪切作用年龄的下限。温泉南部还存在着多条宽为500-1000m的韧性剪切带。接近剪切带的岩石的面理变陡,然后在剪切带内部则近乎垂直。带内的矿物和拉伸线理近东西走向,倾伏角缓。大量的显微变形的特征确定了该期事件(D3)为右旋走滑剪切作用。糜棱岩化石英岩的细粒次生白云母的40Ar/39Ar反等时线年龄为~289Ma,代表了该起走滑剪切作用的时间。该期事件与北天山断裂走滑的时间一致,是早二叠世后造山构造作用的结果。该地区的脆性逆冲断层和开阔的垂直褶皱均为近东西方向延伸,倾向北或南。本文认为是后期南北向挤压作用(D4)的结果。综合上述结果,本文将原来所定义的温泉群大致划分为前新元古代变质火山岩和变质沉积岩、新元古代早期混合岩和正片麻岩、新元古代晚期侵入岩以及早古生代侵入岩四个岩石构造单元。温泉群的构造历史可以简述为:新元古代早期陆壳熔融改造,新元古代晚期岩浆侵入,早古生代准噶尔-巴尔喀什洋俯冲形成活动大陆边缘并伴随着顶朝南的剪切,晚古生代早中期发生顶朝北的剪切作用,晚古生代晚期的后造山作用形成右旋走滑剪切,此后为陆内的近南北向的挤压变形作用。