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文档简介
新疆地质构造特征演示文稿当前第1页\共有48页\编于星期二\8点优选新疆地质构造特征当前第2页\共有48页\编于星期二\8点新疆地处欧亚大陆腹地,矿产资源丰富,地质构造复杂,在全球构造带中处于古亚洲构造域的核心,是连接欧亚大陆构造带之枢纽,各种地质构造现象丰富多彩,是研究大陆地质构造的理想场所,为中外地学界所瞩目。一、概况RSGSKYTR:俄罗斯克拉通S:西伯利亚克拉通T:塔里木克拉通SK:中朝克拉通Y:杨子克拉通G:冈瓦纳大陆当前第3页\共有48页\编于星期二\8点西伯利亚板块哈萨克斯坦-准噶尔板块塔里木-华北板块块华南板新疆地域辽阔,跨四大板块,经历了长期多旋回的构造演化,现今表现为盆山藕合的构造格局。二、构造单元特征当前第4页\共有48页\编于星期二\8点诺尔特上叠盆地哈龙-青河古生代岩浆弧克兰晚古生代裂陷盆地额尔齐斯构造混杂带该区可进一步划分为四个次级构造单元。
1、西伯利亚板块(阿尔泰陆缘活动带)泥盆纪,北准噶尔-斋桑洋盆向北俯冲,在阿尔泰古生代复合深成岩浆弧的东北部形成诺尔特上叠盆地,发育晚泥盆世-早石炭世中-酸性火山岩建造,并伴随有S型石英斑岩-钾长花岗岩类次深成侵入体。阿尔泰陆缘弧的前沿,形成克兰裂陷火山盆地,发育双峰式火山岩及其碎屑岩。诺尔特晚古生代上叠盆地和克兰晚古生代裂陷盆地:在震旦纪至中奥陶世时为被动边缘,沉积了巨厚的陆源碎屑建造。并夹有少量基性火山岩。晚奥陶世转化为活动边缘,中-酸性火山岩及碎屑岩建造较为发育。志留纪为残余海盆,接受了复理石夹中-酸性火山岩沉积。志留纪末发生大规模造山运动,泥盆系不整合其上。哈龙-青河古生代岩浆弧:由不同时代的岩片组成,在富蕴东南,为元古代片麻岩-麻粒岩;在喀拉额尔齐斯河为震旦纪浅变质绢云母片岩、绿泥片岩,含大量微古植物化石;在锡泊渡为晚石炭世片理化的复理石,其中含大量孢粉。在富蕴西侧尚有晚二叠世前陆盆地性质的磨拉石及陆相苦橄岩的堆积。这些岩片由于长期受冲断和韧性走滑剪切而混杂在一起。额尔齐斯构造混杂带:阿尔泰陆缘活动带经受加里东、华力西两次来自南北两个方向的俯冲,区域热流值很高,形成由西向东的齐巴尔、铁列克提、阿维滩、库尔提、哈龙、可可托海等到六个主要的变质热穹隆构造。准原地-原地的花岗岩化(370-410Ma)较为普遍。由热穹隆中心向外,由原地花岗岩过渡为高角闪岩相-低角闪岩相-高绿片岩相-低绿片岩相的递增变质作用。当前第5页\共有48页\编于星期二\8点巴尔雷克代复合岛弧带北塔山-古生准噶尔盆地谷博格达裂吐哈盆地依连哈比尔尕沟弧带
大南湖岛弧带
东准噶尔陆缘盆地带带唐巴勒-卡拉麦里沟弧哈尔里克岛弧带-洪古勒楞乔夏哈拉沟弧2、哈萨克斯坦-准噶尔板块该板块是位于西伯利亚与塔里木两大陆壳板块之间的洋壳板块,它是在晚元古代早期形成的大克拉通的基底上裂解扩张成洋的。在长期的演化中经历了复杂的裂解和拼合过程,由一系列的弧沟盆和从大陆边缘被撕裂而游离出来的大小不等的陆壳碎块(微陆块)拼贴在一起,于石炭纪末最终固结成新的欧亚大陆。可进一步分为十个次级构造单元。洪古勒楞-乔夏哈拉沟弧带:该带由两个不同时代的蛇绿岩带及晚古生代洋内弧组成。洪古勒楞-阿尔曼太蛇绿混杂岩带:代表震旦纪-寒武纪时期的洋盆。洋盆于早奥陶世末闭合,其上为中志留统陆源碎屑岩所不整合,底砾岩中有大量蛇绿岩的砾石。该带中混杂有下奥陶统岛弧型火山岩和中上奥陶统浅海相碳酸盐(东西准噶尔江波萨尔及布龙果尔一带)。科克森塔乌-乔夏哈拉蛇绿混杂岩带:形成于晚志留世-泥盆纪,自中泥盆世开始转为残余海。在富蕴南萨尔布拉克一带上志留统枕状玄武岩和放射虫硅质岩厚愈千米,向上过渡为下泥盆统复理石建造,中泥盆统为浅海相碳酸盐建造,含丰富动物化石。带内发育泥盆纪-石炭纪岛弧型火山岩及其碎屑岩,伴有华力西中期石英闪长岩-花岗岩和辉长岩-花岗岩侵入,晚石炭世出现拉张环境,至二叠纪早期演化为裂谷,发育双峰式火山岩,在喀拉通克一带有含铜镍的镁铁-超镁铁杂岩沿断裂贯入,形成大型铜镍矿床。晚二叠世裂谷闭合,出现磨拉石建造及造山期后碱性花山岗岩-正长岩侵入。
当前第6页\共有48页\编于星期二\8点巴尔雷克代复合岛弧带北塔山-古生准噶尔盆地谷博格达裂吐哈盆地依连哈比尔尕沟弧带
大南湖岛弧带
东准噶尔陆缘盆地带带唐巴勒-卡拉麦里沟弧哈尔里克岛弧带-洪古勒楞乔夏哈拉沟弧2、哈萨克斯坦-准噶尔板块巴尔雷克-北塔山古生代复合岛弧带:该岛弧为古生代洋内叠加岛弧,奥陶纪早期-早志留世持续活动,发育钙碱性基性-中酸性火山岩及其碎屑岩,同时伴有花岗岩侵入活动。中晚志留世-早泥盆世为岛弧的休眠期,见有中上志留统-下泥盆统陆源碎屑岩夹碳酸盐岩不整合于加里东期花岗岩之上。中泥盆世开始,该岛弧再次进入活跃期,有大量钙碱性火山岩喷发,并持续到早石炭世,见有早石炭世岛弧型火山岩不整合于蛇绿岩之上。唐巴勒-卡拉麦里沟弧带:由两期不同时代的蛇绿杂岩带及古生代岛弧组成。唐巴勒蛇绿岩带:代表了寒武纪-中奥陶世时期的洋盆。其上为志留系碎屑岩建造所不整合。达拉布特-卡拉麦里蛇绿杂岩带:代表泥盆纪时期的扩张洋盆,早石炭世早期洋盆闭合,多处见到早石炭世晚期纳缪阶火山碎屑岩不整合于蛇绿岩之上。
该带在东准噶尔地区发育奥陶系下统钙碱性系列中-酸性火山岩和中上统火山碎屑岩夹火山岩。西准噶尔唐巴勒一带为奥陶系岛弧型中-酸性火山岩与洋壳型拉斑系列的基性火山岩混杂,其上被下志留统海相碎屑岩不整合。该带早志留世末期有花岗岩侵入,东准地区其上被上志留-下泥盆统碎屑岩不整合。中泥盆统-下石炭统下部为中基-酸性火山岩,下石炭统上部为半深海浊积岩,不整合于蛇绿岩之上。上石炭统为磨拉石建造,标志着碰撞造山结束。
当前第7页\共有48页\编于星期二\8点巴尔雷克代复合岛弧带北塔山-古生准噶尔盆地谷博格达裂吐哈盆地依连哈比尔尕沟弧带
大南湖岛弧带
东准噶尔陆缘盆地带带唐巴勒-卡拉麦里沟弧哈尔里克岛弧带-洪古勒楞乔夏哈拉沟弧2、哈萨克斯坦-准噶尔板块准噶尔盆地及东准噶尔陆缘盆地:基底可能由早古生代洋壳、岛弧及微陆块三部分组成。志留系及其上的上古生界和中新生界构成沉积盖层。东准噶尔陆缘盆地内志留系中出现图瓦生物群化石,表明准噶尔与西伯利亚图瓦盆地水域在志留纪期间连为一体。依连哈比尔尕沟弧带:在西部为伊犁微板块与准噶尔板块的缝合带,向东可能与可可乃克-干沟蛇绿杂岩相连。在西部伊连哈比尔尕,有两个时代的蛇绿杂岩带分布,南带为泥盆纪火山复理石建造,其中有蛇绿岩分布,北带为石炭纪蛇绿杂岩带,其上为晚石炭世复理石建造不整合。该洋盆扩张于晚泥盆世,而闭合于晚石炭世。在东段可可乃克-干沟一带为早古生代蛇绿杂岩带,其上为志留纪浊积岩所不整合。
博格达晚古生代裂谷:裂谷扩张始于早石炭世,出现下石炭统双峰式火山岩夹硅质岩,并有辉绿岩墙群分布,晚石炭世早期裂谷逐渐闭合,形成上石炭统碳酸盐岩。晚石炭世晚期-早二叠世转为坳陷,形成浊流沉积。早二叠世晚期海水变浅,过渡为浅-滨海相碎屑岩沉积,至晚二叠世出现泻湖相白云岩、油页岩沉积,向上与准噶尔盆地边缘三叠系磨拉石建造形成整合过渡关系。
哈尔里克古生代岛弧带:该带志留系缺失,主要出露奥陶系、泥盆系-石炭系岛弧型火山岩及其碎屑岩,侵入岩十分发育,以I型为主,形成巨型花岗岩带,同位素年龄为312.1Ma-330.6Ma,东部出现A型碱性钠铁闪石花岗岩,时代289.9±6.2Ma。
吐哈盆地:该盆地是在二叠纪裂陷盆地的基础上发展起来的中新生代盆地,在三道岭附近发现有志留纪-早泥盆世的碎屑岩夹灰岩沉积。反映了盆地存在早古生代基底,中新生界为内陆盆地碎屑沉积。地球物理特征反映吐哈盆地为重力低,可可托海-阿克塞地学大断面大地电磁测深反映可能存在底辟上隆的地幔物质,在51-64km处有地幔熔融层,形成低阻层。
大南湖古生代复合岛弧:由奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪等多个时期的岛弧叠加而成,发育大量岛弧型钙碱性火山岩及其碎屑岩,石炭纪晚期随康古尔洋盆的闭合转化为残余海盆,形成海陆交互相正常沉积岩夹火山岩。早二叠世受吐哈盆地裂谷作用的影响,有双峰式火山岩喷发,晚二叠世出现陆相磨拉石建造,标志着碰撞造山结束。当前第8页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块是在太古代古陆核的基础上发展起来的大克拉通,经过古生代期间的多次裂解拼合,不断增生,于石炭纪末最终固结成统一的大陆。可分为三个微板块和一个结合带。伊犁微板块塔里木微板块柴达木微板块带昆仑结合当前第9页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块由下元古界构成结晶基底,早元古代晚期曾一度与塔里木微板块分离,元古代末期拼合,成为塔里木克拉通的一部分,形成中上元古界-下奥陶统稳定盖层沉积。志留纪早期再次与塔里木微板块分离,于早泥盆世末再次拼合于塔里木微板块北缘。⒇⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆伊犁微板块可进一步分为:⑴阿拉套晚古生代陆缘盆地、⑵赛里木地块、⑶博罗科努古生代复合岛弧带、⑷巩乃斯裂谷和⑸那拉提早古生代叠加岛弧等五个次级构造单元。⑴阿拉套晚古生代陆缘盆地:泥盆纪初受准噶洋盆扩张影响,于伊犁微板块北缘形成非岩浆型被动陆缘,形成浊流沉积。石炭纪转为陆表海,沉积形成碎屑岩-碳酸盐建造,二叠纪为断陷盆地,发育陆相火山岩-碎屑岩建造,伴有花岗岩侵入。
⑵赛里木地块:为基底隆起区,中泥盆统-石炭系为陆棚台地沉积,二叠系下统为断陷盆地火山岩,上统为磨拉石,有华力西中、晚期造山期后花岗岩侵入。⑶博罗科努古生代复合岛弧带:中奥陶世出现拉张,形成双峰式火山岩,志留纪开始汇聚,形成复理石和陆缘碎屑岩建造,泥盆纪固结。石炭纪时,依连哈比尔尕小洋盆向南俯冲,该区转为岛弧,出现碱性-钙碱性火山岩喷发,同时,在吐拉苏形成上叠断陷盆地,至二叠纪本区隆起为陆。⑷巩乃斯裂谷:早石炭世急剧拉张,形成碱性系列中酸性火山岩和其上的碳酸盐岩-复理石建造。晚石炭世初转入汇聚,沉积了陆源碎屑岩和碳酸盐岩,夹有中酸性火山岩,并伴有闪长岩-花岗闪长岩建造的岩基生成。早二叠世在阿吾拉勒一线又生成上叠裂谷,形成碱性系列双峰式陆相火山岩。晚二叠世转为陆相磨拉石沉积,进入稳定陆内盆地发展阶段。⑸那拉提-巴仑台早古生代晚期岛弧:早古生代晚期南天山洋向北俯冲,在该区形成志留系中-酸性火山岩及粉砂岩、泥岩,与塔里木游离出来的一些古老微陆块(巴仑台微块等)组成构造混杂带,其上为石炭系碳酸盐岩不整合。混杂带南侧有元古代与志留纪两个时期形成的蓝片岩和蛇绿岩带,以那拉提断裂(缝合带)为界,北侧发育红柱石-矽线石高温低压变质带,南侧发育以蓝片岩为代表的高压低温变质带。当前第10页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块⒇⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆可进一步分为:⑹哈尔克-东阿莱早古生代陆缘盆地、⑺艾尔宾晚古生代残余盆地、⑻觉罗塔格晚古生代沟弧带、⑼中天山中间地块、⑽虎拉山晚古生代陆缘盆地、⑾塔里木中央地块、⑿库鲁克塔格断隆、⒀柯坪断隆、⒁铁克里克断隆、⒂阿尔金断隆、⒃北山古生代裂谷、⒄中昆仑古生代复合沟弧带等十二个次级构造单元。塔里木微板块⑹哈尔克-东阿莱早古生代陆缘盆地:该盆地北缘为活动边缘,南缘被动边缘。志留纪开始,南天山洋盆扩张,在哈尔克-东阿莱一带形成志留系陆缘斜坡碎屑岩及碳酸盐岩沉积,泥盆系-石炭系为陆表海碳酸盐夹碎屑岩沉积。在南部黑英山-米什布拉克一带有元古代及早古生代晚期两个时代蛇绿混杂岩分布。⑺艾尔宾晚古生代残余盆地:该区上志留统-下泥盆统下部为陆源碎屑岩建造,上部为中酸性火山岩-碎屑岩建造,中上泥盆统均为碎屑岩-碳酸盐岩建造,石炭系为残余海盆海陆交互相碎屑岩-碳酸盐岩建造。⑻觉罗塔格晚古生代沟弧带:由康古尔残余海沟和雅满苏岛弧组成。康古尔残余海沟由下石炭统辉长岩、枕状拉斑玄武岩、放射虫硅质岩及深水复理石组成。目前表现为巨型韧性剪切带,并构成生物地理分区界线。雅满苏岛弧主要由下石炭统岛弧型火山熔岩和火山碎屑岩组成,夹正常碎屑岩和碳酸盐岩。晚石炭世随康古尔洋盆闭合,形成陆表海碳酸盐岩及碎屑岩沉积,石炭纪末发生强烈的造山运动,下二叠统海相双峰式火山岩不整合其上,之后转为陆相沉积,结束了本区的海相沉积历史。⑼中天山中间地块:主要由与塔里木陆块基底相似的太古界和元古界深变质岩组成,局部出现寒武-奥陶系含磷硅质岩-碳酸盐岩和石炭系碳酸盐岩。该地块是在志留纪从塔里木古陆裂解出来,散布于南天山洋盆之中的古老碎块。在南天山洋壳向北俯冲的作用下,向北飘移,最终拼贴于哈萨克斯坦-准噶尔板块南缘。⑽虎拉山晚古生代陆缘盆地:主要由石炭系滨浅海相陆缘碎屑岩-碳酸盐岩夹硬石膏组成,岩浆侵入活动十分微弱。⑾塔里木中央地块:塔里木在漫长的地质演化过程中,经历了古陆核、古陆台及裂谷、大克拉通等四个发展阶段,早中太古代为古陆核发展演化阶段,早元古代为陆壳形成与增长期,早元古代晚期为裂谷期,之后进入大克拉通演化阶段。⑿库鲁克塔格断隆:主要发育前震旦纪变质岩系,南北两侧出早古生代沉积。据同位素资料,库鲁克塔格存在着中上太古界基底,构成塔里木板块的古陆核。⒀柯坪断隆:由下元古界阿克苏群变质洋壳沉积构成基底,其上不整合有震旦系-石炭系稳定型海相沉积,早二叠世初,南天山与塔里木接合部发生上叠类裂谷事件,形成海陆交互相碎屑岩和碳酸盐沉积,并出现碱性玄武岩喷发,晚二叠世隆起为陆。⒁铁克里克断隆:主体由太古界和下元古界变质岩系组成。长城纪塔里木南缘发生裂陷,形成细碧角斑岩建造。长城纪末裂陷闭合,蓟县系-青白口系浅海相碳酸盐岩和碎屑岩不整合其上。之后,该断隆大部分地区长期处于隆起剥蚀状态,仅在其边缘和西段局部地区有震旦系和少量古生界沉积,不整合于古老变质岩系上。⒂阿尔金断隆:主体亦由太古界和下元古界变质岩系组成。震旦纪之前的发展历史与铁克里克断隆相似。在江尕纳萨依和红柳沟两地出露的两条早古生代俯冲-碰撞杂岩带,代表了该区早古生代的两个洋盆,其中江尕纳萨依尚有榴辉岩出露,代表了造山带山根岩石出露部分。洋盆闭合之后,该断隆大部分地区长期处于隆起剥蚀状态,仅在石炭纪期间,局部地区沉积有厚度不大的碳酸盐岩,不整合于下伏老变质岩之上。当前第11页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块⒂阿尔金断隆:主体亦由太古界和下元古界变质岩系组成。震旦纪之前的发展历史与铁克里克断隆相似。在江尕纳萨依和红柳沟两地出露的两条早古生代俯冲-碰撞杂岩带,代表了该区早古生代的两个洋盆,其中江尕纳萨依尚有榴辉岩出露,代表了造山带山根岩石出露部分。洋盆闭合之后,该断隆大部分地区长期处于隆起剥蚀状态,仅在石炭纪期间,局部地区沉积有厚度不大的碳酸盐岩,不整合于下伏老变质岩之上。当前第12页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块⒇⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆塔里木微板块⒃北山古生代裂谷:是在前震旦纪基底上发展起来的裂谷系,基底由元古界构成,震旦纪-寒武纪较为稳定,奥陶纪-二叠纪出现多期次陆内扩张和挤压,每次扩张均以粗碎屑岩开始,继而出现中-酸性火山岩,拉张到高峰时出现拉斑玄武岩及细碧-角斑岩建造(早二叠世早期甚至出现小洋盆)最后以陆缘碎屑岩夹中酸性火山岩和磨拉石出现而告终。⒄中昆仑古生代复合沟弧带:由库地-其曼于特残余洋盆和中昆仑岛弧带组成。该带是元古代末期从塔里木古陆裂离出来的古老微块,至石炭纪,该带与塔里木古陆经历了两次裂解与拼合,库地-其曼于特一带的蛇绿杂岩带,代表元古代末期-奥陶纪时期裂解形成的洋盆;乌依塔格至塔伦一带的石炭系枕状玄武岩及复理石建造,代表石炭纪期间裂解形成的裂陷槽。石炭纪末裂陷闭合,该带转为拼贴于塔里木古陆南缘的一个长期隆起的陆缘弧,直至三叠纪末古特提斯洋关闭。该带内古生代及三叠纪花岗岩十分发育。早古生代花岗岩主要分布于岛弧带北侧,晚古生代花岗岩分布于岛弧带中部,三叠纪花岗岩集中分由于岛弧带之南侧,晚古生代及印支期花岗岩与古特提斯洋向北俯冲有关。当前第13页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块⒇⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆在新疆境内可进一步分为⒅祁漫塔格古生代复合沟弧带和⒆布尔汗布达地块两个次级构造单元。柴达木微板块⒅祁漫塔格古生代复合沟弧带:属柴达木微板块南缘的活动带,元古界浅变质岩碎屑岩及碳酸盐岩构成基底。中奥陶世,布尔汗布达地块与柴达木微板块裂离,在该区形成双峰式火山岩和复理石建造,志留纪继承复理石建造沉积,泥盆纪闭合,出现磨拉石建造和中酸性火山岩。石炭纪再度出现拉张与拼合,形成火山岩及碳酸盐岩建造。三叠纪为内陆断陷盆地,有陆相火山岩堆积。⒆布尔汗布达地块:由下元古界片麻杂岩组成结晶基底,其上为中上元古界浅变质的碳酸盐-碎屑岩沉积,该地块中部大部分地区为中新生代陆相碎屑岩沉积所覆盖,西部出露奥陶-志留系绿片岩,并出现蛇绿岩和细碧角斑岩系。当前第14页\共有48页\编于星期二\8点3、塔里木-华北板块⒇⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆昆仑结合带⒇该带为塔里木-华北板块与华南板块间的接合带.在东段的木孜塔格-鲸鱼湖一带,发现有志留纪、石炭纪和三叠纪的三条蛇绿岩带。中段的乌鲁克库勒湖一带发现有石炭纪蛇绿混杂岩带。西段因撞压压缩和后期断裂活动而使南北两大板块直接接触。在接合带及两侧出现有第四纪碱性玄武岩喷发。中段和东段出现有中上元古界构成基底的微陆块,其上发育志留-二叠系稳定型沉积,其中二叠系碳酸盐岩中含冷水型单通道蜓类化石,表明微陆块可能是由冈瓦纳板块边缘游离出来的。当前第15页\共有48页\编于星期二\8点在新疆境内可进一步分为可可西里印支陆缘活动带、阿克赛钦地块和乔戈里微地块。4、华南板块乔戈里微地块印可可西里带动活缘陆支阿克赛钦微地块可可西里印支陆缘活动带:由巨厚的三叠纪复理石组成,复理石中常出现二叠系外来岩块,形成沉积混杂。该带北缘为活动边缘,南缘为被动边缘,二叠纪古特提斯洋沿康西瓦-木孜塔格断裂向北俯冲,于三叠纪末洋盆闭合,该带拼贴于塔里木板块南缘。
阿克赛钦微地块:基底由中元古界长城系浅变质的碎屑岩及碳酸盐岩构成,其上发育寒武-二叠系浅海相碳酸盐岩及碎屑岩等稳定型沉积,之间均为整合过渡关系,侏罗系碳酸盐岩不整合于下伏古生界之上。白垩系下部为深湖相碎屑岩夹膏盐层,上部为白云岩。乔戈里微地块:新疆境内只跨有其北缘很小部分,为二叠系冰碛层及碳酸盐岩沉积,含冷水型单通道蜓类化石。在龙木错至温泉沟一带有三叠系复理石沉积,复理石中有二叠系外来岩块构成沉积混杂岩带。该地块在早三叠世末特提斯洋向北俯冲闭合后,拼贴于华南板块南缘。当前第16页\共有48页\编于星期二\8点由于新疆地质研究程度较低,缺乏较系统的岩石化学和同位素测年成果,对探讨大地构造演化历史,尤其是太古代-早元古代时期的演化史,存在很多困难。在此根据现有资料,结合更大范围板块构造演化特征,对新疆早元古代之后的大地构造演化进行简要分析和探讨。三、地质构造发展简史当前第17页\共有48页\编于星期二\8点早元古代晚期-长城纪?在早元古代,新疆已形成阿尔泰古陆、塔里木古陆和华南古陆,准噶尔地区因无确切的元古代基底岩石出露,对该区是否存在元古代古陆至今尚有争议。当前第18页\共有48页\编于星期二\8点早元古代晚期-长城纪早元古代晚期-长城纪,塔里木古陆发生裂解,北部扩张成洋,伊犁微板块与塔里木微板块裂离;南缘形成裂陷,发育长城系细碧角斑岩建造。该时期阿尔泰古陆与塔里木古陆之间可能为一洋盆,阿尔泰古陆南缘和伊犁微板块北缘均为陆缘斜坡,沉积了巨厚的复理石建造。?当前第19页\共有48页\编于星期二\8点蓟县纪-青白口纪长城纪末洋盆和裂陷关闭,上述古陆拼合在一起,形成联合古陆,广泛发育青白口系-蓟县系正常浅海沉积,不整合于下伏地层之上。?当前第20页\共有48页\编于星期二\8点早震旦世,联合古陆解体,阿尔泰古陆与塔里木古陆分离,之间形成准噶尔洋(?),洋盆边缘可能为被动陆缘。在区域拉张背景下,塔里木古陆内部的库鲁克塔格地区形成裂谷,发育双峰式火山岩;塔里木南缘沿库地-其曼于特一带扩张成洋,中昆仑地块及一些微陆块从塔里木古陆上游离出来。早震旦世?当前第21页\共有48页\编于星期二\8点晚震旦世晚震旦世塔里木古陆下陷,海侵扩大,广泛发育浅海相碳酸盐沉积。塔里木南缘则继续扩张,库地-其曼于特洋盆不断扩大。?海进当前第22页\共有48页\编于星期二\8点寒武纪库鲁克塔格裂陷于早寒武世末闭合。库地-其曼于特洋盆自寒武纪开始向南俯冲,中昆仑地块转化为岛弧,同时伴有火山喷发和岩浆侵入,形成岩浆弧带。?当前第23页\共有48页\编于星期二\8点奥陶纪早奥陶纪世,准噶尔洋盆开始俯冲萎缩,其间因俯冲形成巴尔雷克-北塔山、唐巴勒-卡拉麦里、哈尔里克、大南湖等多个洋内弧。阿尔泰南缘在俯冲作用下转化为活动陆缘,形成洪古勒楞-乔夏哈拉陆缘弧,中奥陶世开始,各岛弧相继向北拼贴,至奥陶纪末,与准噶尔洋壳残片及散布其间的微陆块混杂在一起,构成准噶板块的基底。当前第24页\共有48页\编于星期二\8点塔里木板块在奥陶纪时期出现拉张,于博罗科努、库鲁克塔格、阿尔金等地形成裂陷,其中阿尔金江尕纳萨依和红柳沟两地甚至出现洋壳。库地-其曼于特洋盆在奥陶纪期间继续向南俯冲并达鼎盛,洋盆开始萎缩。柴达木微板块在中奥陶世发生裂解,布尔汗布达微地块与柴达木微板块分离,之间形成祁漫塔格洋盆。奥陶纪当前第25页\共有48页\编于星期二\8点志留纪志留纪期间,准噶尔地区转为陆壳,广泛发育浅海相稳定台型沉积。阿尔泰由于准噶尔陆壳向北作A型俯冲,在哈龙-青河一带形成岩浆弧,造山期S型花岗岩大量发育。当前第26页\共有48页\编于星期二\8点该时期伊犁微板块、巴仑台微块和中天山中间地块与塔里木板块分离,之间沿南天山扩张成洋,其中伊犁微板块向北飘移拼贴于准噶尔板块南缘,巴仑台微块和中山天山中间地块为飘移于洋盆之中的微地块。伊犁微板块内部的博罗科努裂陷在志留纪期间开始汇聚,形成复理石和陆缘碎屑岩建造。志留纪当前第27页\共有48页\编于星期二\8点志留纪期间的南天山洋盆南为被动陆缘,北为活动边缘,在被动陆缘下斜坡部位形成有萨瓦亚尔顿穆龙套型金矿。该洋盆向北俯冲,在伊犁微板块南缘形成那拉提-巴仑台岛弧,准噶尔板块南缘形成大南湖岛弧。志留纪当前第28页\共有48页\编于星期二\8点塔里木南缘的库地-其曼于特洋盆于志留纪早期关闭,中昆仑岛弧与塔里木板块拼合。祁漫塔格洋盆在志留纪期间向北俯冲消减,洋盆萎缩,在柴达木微板块南缘形成岛弧。于早震旦世从塔里木古陆南缘裂离出去的部分微陆块志留纪期间向塔里木飘移。志留纪当前第29页\共有48页\编于星期二\8点泥盆纪准噶尔在晚志留世和早泥盆世分别沿科克森他乌-乔夏哈拉和达拉布特-卡拉麦里扩张形成两个洋盆。北部洋盆于中泥盆世闭合,转为残余海盆,南部洋盆则持续至泥盆纪末,于早石炭世早期闭合。受洋盆俯冲作用影响,阿尔泰东北部形成诺尔特上叠盆地,南缘形成陆缘弧和克兰裂陷火山盆地,准噶尔东北缘形成哈尔里克岛弧,两洋盆之间的巴尔鲁克至北塔山一线转化为洋内弧。当前第30页\共有48页\编于星期二\8点泥盆纪该时期在克兰裂陷火山盆地内由于火山喷发,形成多个火山气液沉积块状硫化物型铜及多金属矿床,如阿舍勒铜锌矿、蒙库、阿巴宫铁矿、科克塔勒铅锌矿等。当前第31页\共有48页\编于星期二\8点博罗科努北坡于泥盆纪在老缝合线附近再度扩张成洋,伊犁微板块与准噶尔板块分离并向南飘移,与塔里木板块再度拼合,导致南天山洋盆关闭,转为残余海盆。那拉提-巴仑台一带由志留系中-酸性火山岩及粉砂岩、泥岩,与塔里木游离出来的古老微陆块(巴仑台微块等)形成构造混杂带。泥盆纪当前第32页\共有48页\编于星期二\8点祁漫塔格洋盆于泥盆纪关闭,布尔汗布达地块与柴达木板块拼合,于早震旦世从塔里木古陆南缘裂离出去的部分微陆块也相继拼合于塔里木和柴达木微板块的南缘。泥盆纪当前第33页\共有48页\编于星期二\8点石炭纪石炭纪,北天山洋萎缩并向南北俯冲,在准噶尔南缘和塔里北缘均发育有石炭纪岛弧,晚石炭世在大南湖岛弧带中形成与岛弧有关的土屋斑岩型铜矿。受俯冲影响,博格达至巴里坤一带出现弧后扩张,准噶尔与吐哈裂离,之间演化为裂谷。当前第34页\共有48页\编于星期二\8点准噶尔及阿尔泰自晚石炭世末基本进入陆壳发展阶段,局部出现松驰或慢速拉张,在喀拉通克及黄山等地区有含铜镍的镁铁-超镁铁杂岩沿断裂贯入,形成大型铜镍矿床。石炭纪当前第35页\共有48页\编于星期二\8点塔里木在石炭纪期间出现扩张,在伊犁微板块的巩乃斯-伊什基里克、塔里木微板块东部的北山以及南缘乌依塔格-塔伦一带形成裂谷,乌依塔格地区可能出现初始洋盆。柴达木微板块南缘的祁漫塔格一带在扩张背景下再度拉开形成洋盆,布尔汗布达地块与柴达木微板块再次分离。石炭纪当前第36页\共有48页\编于星期二\8点晚石炭世初,博格达裂谷闭合。天山洋、巩乃斯-伊什基里克裂谷、乌依塔格-塔伦裂谷和祁漫塔格洋则持续至晚石炭世末闭合。上述洋盆和裂谷的闭合,使得各板块拼合在一起,古特提斯洋中的部分微陆块也于石炭纪期间向北飘移并拼贴于塔里木和柴达木微板块南缘。石炭纪当前第37页\共有48页\编于星期二\8点早二叠世新疆经石炭纪末造山运动后成为古欧亚大陆的一部分,二叠纪基本进入大陆演化阶段,并形成盆山格局的雏形,海相沉积范围大大缩小。由于造山后的松驰,在早二叠世,普遍发生裂谷作用,在喀拉通克、伊犁盆地、康古尔-大南湖、北山、塔里木盆地西南等地出现双峰式火山岩,尤以北山最甚,在甘肃境内的柳园至疏勒河一带出现初始洋壳。当前第38页\共有48页\编于星期二\8点自二叠纪开始,特提斯洋沿康西瓦断裂向北俯冲于欧亚板块之下,华南板块向北飘移,洋盆开始萎缩,塔里木板块西南缘受洋盆俯冲影响,中昆仑主脊一带转化为二叠纪陆缘岩浆弧,并有少量岛弧型火山岩发育。早二叠世当前第39页\共有48页\编于星期二\8点晚二叠世,裂谷闭合,在上述裂谷区广泛发育陆相磨拉石建造,海相沉积仅限于东昆仑地区。在特提斯洋向北持续俯冲作用下,塔里木西南缘仍为陆缘岩浆弧。晚二叠世当前第40页\共有48页\编于星期二\8点三叠纪三叠纪期间,古特提斯洋盆进一步萎缩,并持续向北俯冲,塔里木板块西南缘的中昆仑陆缘弧带有大量印支期花岗岩侵入。早三叠世末,南羌塘板块与华南板块沿空喀山口断裂拼合,一并向北飘移,于三叠纪末与塔里木板块拼合。至此,新疆全部成为欧亚大陆的一部分。当前第41页\共有48页\编于星期二\8点侏罗纪侏罗纪,特提斯洋扩张中心南迁至班公湖-怒江一带,新疆境内的海相沉积仅在喀喇昆仑地区发育。侏罗纪末,班公湖-怒江洋盆关闭,冈底斯板块与欧亚板块碰撞拼合,此次碰撞导致喀喇昆仑地区隆升为陆,海水从新疆全境退出。当前第42页\共有48页\编于星期二\8点白垩纪-古近纪早白垩世,新疆主要为内陆盆地沉积。晚白垩世,随世界性的大海侵,海水分为两支侵入新疆。一支由喀什西部的阿赖谷地进入塔里木盆地的西南和西北边缘;另一支由南部喜马拉雅海槽进入喀喇昆仑山地区。此次海侵一直持续到古近纪。古近纪末,印度次大陆与欧亚大陆碰撞拼合,特提斯洋最终关闭,导致新疆全面隆升,海水退出,从而结束了新疆的海相沉积历史。当前第43页\共有48页\编于星期二\8点新近纪-第四纪该时期新疆的地质发展历史是同印度次大陆与欧亚大陆碰撞俯冲历史紧密联系在一起的。随着印度次大陆向欧亚大陆之下俯冲的加剧,青藏高原大幅度整体隆升,各大山系也在此时随之崛起,山脉和盆地间发生强烈的差异升降运动。山区强烈的剥蚀作用提供了大量的物质来源,致使塔里木、准噶尔盆地接受了巨厚的碎屑物堆积,形成了统一的塔里木和准噶尔盆地,从而最终形成了新疆三山两盆的现代地貌格局。当前第44页\共有48页\编于星期二\8点四、结论1、新元古代早期形成大克拉通基底,古生代时期经历了多旋回的开合过程,“此开彼合,首尾衔接”是新疆地壳演化的基本特征。2、多岛洋、软碰撞、弱造山、洋盆闭合后由残余洋盆逐渐转化为陆表海,造山滞后于洋盆消失50-40Ma,造山多与“A”型俯冲有关,碰撞表现为块体(微陆块、弧、盆)之间的拼贴,而无典型的碰撞标志。3、新的洋盆往往是在老的缝合线附近重新拉开成洋,消减带有继承性,故形成多时代的蛇绿岩相互混杂或平行展布。成陆后地壳并不稳定,于晚石炭世至早二叠世多处出现裂谷盆地,并为中新生代内陆盆地所继承。
当前第45页\共有48页\编于星期二\8点五、存在问题1、准噶尔地区是否存在有古老变质基底?准噶尔地区是否存在古老基底的问题一直是地学界争论的热点。目前主要有以下几种观点:●新疆石油管理局及部分地学家根据盆地内有航磁正异常存在,认为准噶尔为陆壳基底。●另有部分学者认为准噶尔为洋壳基底,盆地内航磁正异常是由下伏古生代火山岩引起的,五彩湾石油钻井在中生界之下钻遇二叠系杏仁状玄武岩(同位素年龄为250Ma)较好地解释了盆地中的正异常。●美国地质学家科尔曼根据克拉玛依附近的来自深源花岗岩Pb示踪同位素判断,准噶尔盆地基底是由早古生代洋壳组成,但不反对有微小的古陆块存在。●可可托海-阿克塞地学大断面反映,准噶尔盆地基底可能由三部分组成,盆地北缘可能为
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