北阿爾金紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶東段的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

查顯鋒，李榮社，辜平陽(yáng)，計(jì)文化，陳銳明，張海迪

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，西安 710054）

北阿爾金紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶東段的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

查顯鋒，李榮社，辜平陽(yáng)，計(jì)文化，陳銳明，張海迪

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，西安 710054）

紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖帶是阿爾金北部早古生代重要的板塊構(gòu)造邊界，帶內(nèi)物質(zhì)組成復(fù)雜，構(gòu)造形跡發(fā)育，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，是開(kāi)展板塊俯沖邊界特征、構(gòu)造演化過(guò)程及區(qū)域構(gòu)造格架再造等方面研究的重要場(chǎng)所。北阿爾金安南壩一帶1∶5萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查工作對(duì)紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶進(jìn)行了構(gòu)造-巖性填圖，全面揭示了紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖帶空間展布、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)-構(gòu)造特征。結(jié)合典型構(gòu)造剖面及構(gòu)造變形研究，對(duì)阿爾金早古生代構(gòu)造過(guò)程及區(qū)域構(gòu)造演化進(jìn)行了探討，為全面認(rèn)識(shí)構(gòu)造混雜巖帶的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造提供了可借鑒的工作經(jīng)驗(yàn)。

構(gòu)造混雜巖帶填圖；結(jié)構(gòu)-構(gòu)造；紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖帶；阿爾金斷裂

0 引言

增生型造山帶在我國(guó)西部及中亞地區(qū)廣泛發(fā)育［1］，而在增生造山過(guò)程中，由于大洋巖石圈板塊俯沖、海溝后退、洋殼消減刮削下來(lái)的混雜物——構(gòu)造混雜巖帶／增生楔／增生雜巖帶，成為揭示造山過(guò)程和構(gòu)造極性的重要物質(zhì)載體。近年來(lái)，造山帶大比例尺填圖工作的開(kāi)展加深了人們對(duì)造山帶結(jié)構(gòu)的理解，并在構(gòu)造混雜巖帶填圖方法上形成了一些系統(tǒng)認(rèn)識(shí)［2-6］。如索書(shū)田［2］提出造山帶地殼的網(wǎng)結(jié)狀構(gòu)造特征；張克信等［4-5］以“非史密斯地層”的角度對(duì)構(gòu)造混雜巖帶填圖方法進(jìn)行深入分析。結(jié)合構(gòu)造解析、年代學(xué)、構(gòu)造模型等方法，一些主要（蛇綠）構(gòu)造混雜巖帶的研究已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展［7-14］。

目前，在紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶中厘定出MORB型基性火山巖和OIB型玄武巖［15-17］，而對(duì)該洋盆時(shí)限的同位素年代學(xué)研究結(jié)果多集中于524～448 Ma之間［15，18-23］。這些研究成果為進(jìn)一步開(kāi)展紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶的構(gòu)造性質(zhì)及形成過(guò)程提供了豐富的基礎(chǔ)資料。

然而，由于構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)地層的無(wú)序性，物質(zhì)組成沿構(gòu)造帶變化大、空間差異明顯，從而導(dǎo)致在構(gòu)造混雜巖帶不同部位的剖面研究有很大局限性，很難全面認(rèn)識(shí)其物質(zhì)組成，因而構(gòu)造混雜巖帶的大比例尺地質(zhì)填圖對(duì)增生楔的識(shí)別具有重要意義［9］，更是研究其物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)-構(gòu)造的重要手段。

本文基于阿爾金北部紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶安南壩一帶的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，通過(guò)對(duì)其物質(zhì)組成、構(gòu)造變形的系統(tǒng)調(diào)查，并結(jié)合詳細(xì)的構(gòu)造剖面研究，進(jìn)一步提升了對(duì)紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶的認(rèn)知程度。

1 區(qū)域構(gòu)造背景

呈NEE向展布的阿爾金構(gòu)造帶是銜接我國(guó)西部的一條重要造山帶。目前，阿爾金構(gòu)造帶中已識(shí)別出兩條早古生代蛇綠構(gòu)造混雜巖帶，即南側(cè)的阿帕-芒崖蛇綠構(gòu)造混雜巖帶和北側(cè)的紅柳溝-拉配泉蛇綠構(gòu)造混雜巖帶［15，22，24-27］，這些成果為阿爾金構(gòu)造帶早古生代板塊構(gòu)造體制演化過(guò)程的認(rèn)識(shí)提供了豐富的資料依據(jù)。

紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶位于阿爾金構(gòu)造帶的北部（圖1（a）），是早古生代阿北地塊與歐龍布魯克地塊的構(gòu)造邊界。帶內(nèi)主要物質(zhì)組成為前寒武紀(jì)變質(zhì)片麻巖、寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)白云巖、大理巖、變火山（角礫）巖、輝橄巖，受多期構(gòu)造活動(dòng)的疊加改造，整體無(wú)序，構(gòu)成帶內(nèi)地質(zhì)體具有典型的“非史密斯地層”特征。

圖1 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶東段地質(zhì)圖（（a）研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖；（b）平面結(jié)構(gòu)）Fig．1 Geologicalmap of the eastern Hongliugou－Lapeiquan tectonicmelange zone（（a）Tectonic position of the study area；（b）Planar structures）

2 混雜巖帶物質(zhì)組成

填圖過(guò)程中根據(jù)構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)變形特征及物質(zhì)組成將其劃分為“巖塊”和“基質(zhì)”［6］?！皫r塊”是變形較弱、能夠有效恢復(fù)原巖屬性的地質(zhì)體，主要包括玄武巖、英安巖、白云巖、大理巖、石英巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、輝橄巖巖塊以及前寒武紀(jì)變質(zhì)古侵入體等；“基質(zhì)”是強(qiáng)烈變形的地質(zhì)體，主要包括片理化蝕變玄武巖、片理化蝕變輝長(zhǎng)巖、片理化安山巖、黑云石英片巖、片理化英安巖、綠片巖、片理化大理巖、二云石英片巖、及片理化凝灰?guī)r等（圖1（b））。構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)的物質(zhì)組合表明，構(gòu)造巖塊主要形成于4類不同的構(gòu)造環(huán)境：①蝕變輝橄巖、變輝長(zhǎng)巖、變玄武巖等洋脊蛇綠巖組合；②玄武巖、安山巖、英安巖等與俯沖有關(guān)的弧火山巖及相應(yīng)成分的火山碎屑巖；③白云巖、大理巖等弧前構(gòu)造高地變質(zhì)沉積巖；④前寒武紀(jì)中酸性變質(zhì)古侵入體，形成于碰撞—后碰撞構(gòu)造環(huán)境?；|(zhì)的巖石類型分為3類：①片理化蝕變玄武巖、片理化蝕變輝長(zhǎng)巖等，根據(jù)與巖塊的邊界關(guān)系等宏觀標(biāo)志，推斷主體為洋脊蛇綠巖組合；②片理化安山巖、片理化英安巖、片理化玄武巖、片理化凝灰?guī)r等，推斷主體為弧火山巖及相應(yīng)成分的火山碎屑巖；③片理化大理巖、二云石英片巖、黑云石英片巖等，主體為變質(zhì)沉積巖。

構(gòu)造混雜巖帶中的巖塊變形較弱，能夠有效恢復(fù)原巖屬性的地質(zhì)體，是物質(zhì)組成復(fù)原研究的有效載體。紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶物質(zhì)組成復(fù)雜，在不同部位物質(zhì)組成差異明顯?？傮w上構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)以白云巖、中—基性火山碎屑巖、角礫巖為主，見(jiàn)少量超基性巖塊。已有的研究表明，該帶發(fā)育早古生代洋中脊型玄武巖［15］和洋島型玄武巖［16］，而現(xiàn)今出露的地質(zhì)體呈不同規(guī)模的斷裂接觸，其原始構(gòu)造位態(tài)難以恢復(fù)。

3 混雜巖帶結(jié)構(gòu)

平面上，巖塊（弱變形域）與基質(zhì)（強(qiáng)變形帶）相間出露，巖塊多呈帶狀、透鏡狀，布丁構(gòu)造，構(gòu)成混雜巖帶中的“網(wǎng)目”；基質(zhì)往往表現(xiàn)為韌性剪切帶、片理化帶等，構(gòu)成了帶中的“網(wǎng)繩”，內(nèi)部包繞不同尺度的構(gòu)造巖塊（圖2、圖3、圖4），二者呈構(gòu)造片理或斷層接觸（圖1（b））。

剖面上，構(gòu)造巖塊呈楔狀、透鏡狀出露（圖2），與基質(zhì)之間多呈強(qiáng)韌性剪切的逆沖構(gòu)造帶。實(shí)測(cè)構(gòu)造剖面顯示，混雜巖帶內(nèi)構(gòu)造片理具有如下規(guī)律：南側(cè)片理北傾，由南向北由緩變陡；北側(cè)片理南傾，由南向北由陡變緩（圖5、圖6、圖7）。這可能揭示了構(gòu)造混雜巖帶在剖面上具有南側(cè)向南逆沖、 北側(cè)向北逆沖的對(duì)沖構(gòu)造樣式（圖8）。

圖2 露頭尺度的透鏡狀大理巖巖塊Fig．2 Outcrop of lenticular marble block

圖3 構(gòu)造混雜巖帶中小尺度的“布丁構(gòu)造”Fig．3 Meso－and small－scale boudinage structure in the tectonic melange zone

圖4 顯微尺度下的基質(zhì)結(jié)構(gòu)50×（－）Fig．4 M icroscale texture of thematrix 50×（－）

圖5 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶實(shí)測(cè)構(gòu)造剖面Fig．5 M easured structural profile and spreading regularity of associated tectono－schistose in Hongliugou－Lapeiquan tectonicmelange zone

圖6 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶構(gòu)造片理產(chǎn)狀展布規(guī)律Fig．6 M easured structural profile and spreading regularity of associated tectono－schistose in Hongliugou－Lapeiquan tectonicmelange zone

圖7 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶L0333路線剖面圖Fig．7 The routing profile L0333 of the Hongliugou－Lapeiquan tectonic melange zone

圖8 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶圖切剖面結(jié)構(gòu)（圖幅005011－006011）Fig．8 Cutting section of the Hongliugou－Lapeiquan tectonicmelange zone（sheet No．005011－006011）

4 構(gòu)造混雜巖帶構(gòu)造分期

構(gòu)造混雜巖帶中的基質(zhì)變形強(qiáng)烈，是構(gòu)造混雜巖帶就位過(guò)程研究的有效載體。根據(jù)露頭尺度的構(gòu)造解析及顯微構(gòu)造分析，紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶主要發(fā)育3期構(gòu)造變形。

第一期變形（D1）表現(xiàn)為構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)形成的強(qiáng)片理化帶、構(gòu)造透鏡體，局部發(fā)育緊閉同斜褶皺（圖9）、無(wú)根褶皺等，總體指示一期逆沖構(gòu)造，剖面顯示發(fā)育一系列逆沖構(gòu)造帶，為增生楔形成過(guò)程中垂向擠出構(gòu)造，記錄了各增生楔形體形成過(guò)程。

圖9 混雜巖帶中緊閉同斜褶皺Fig．9 Tightly synclinal fold in themelange

第二期變形（D2）為疊加在早期片理面之上的走滑兼具逆沖構(gòu)造，以發(fā)育不對(duì)稱褶皺、S-C組構(gòu)、火山角礫透鏡體（圖10）為主要特征，總體反映

圖10 片理化帶中的火山角礫透鏡體Fig．10 Volcanic breccia lens in schistosity zone

了中等尺度的韌—脆性變形作用。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造過(guò)程，認(rèn)為該期構(gòu)造可能為碰撞期走滑構(gòu)造的地質(zhì)記錄。這一階段增生楔形體進(jìn)一步被改造，平面上不同尺度的構(gòu)造巖塊的拖尾形態(tài)揭示了增生楔形體的改造、就位過(guò)程。

第三期變形（D3）為構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)發(fā)育的脆性破碎帶，且多發(fā)育于混雜巖帶的邊界、構(gòu)造巖塊與基質(zhì)間的接觸部位（圖1（b）），顯微尺度上表現(xiàn)出對(duì)前期構(gòu)造的強(qiáng)烈改造疊加（圖11），表明該期構(gòu)造為早期構(gòu)造的活化，可能是中新生代以來(lái)阿爾金大型左行走滑構(gòu)造的響應(yīng)。

圖11 糜棱巖被晚期碎裂巖化改造Fig．11 M ylonites superimposed by cataclasites of late stage

5 討論

5.1 構(gòu)造混雜巖帶地質(zhì)演化

研究資料［15-22］表明，紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶為寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)阿北地塊向歐龍布魯克微地塊由北向南俯沖［19，28-29］形成的增生雜巖帶，是早古生代重要的板塊縫合邊界［22，30］。

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查顯示，紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶發(fā)育多期構(gòu)造變形的特征。對(duì)比分析區(qū)域構(gòu)造過(guò)程，認(rèn)為紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶現(xiàn)今的平面結(jié)構(gòu)主要經(jīng)歷了俯沖期增生楔的形成，碰撞期增生楔旋轉(zhuǎn)、反向逆沖等進(jìn)一步就位過(guò)程。構(gòu)造剖面顯示，構(gòu)造巖塊與基質(zhì)間多呈韌性剪切帶接觸，變形界線漸變，基質(zhì)及構(gòu)造巖塊的邊部多以強(qiáng)烈的逆沖構(gòu)造為主要特征（圖8），可能代表了增生楔形成過(guò)程中的構(gòu)造形跡，為板塊俯沖體制下的構(gòu)造記錄。隨著俯沖的發(fā)生，增生楔由南向北生長(zhǎng)，增生楔雜巖帶內(nèi)發(fā)育強(qiáng)構(gòu)造片理化帶，整體產(chǎn)狀南傾（圖12（a））。碰撞階段，早期形成的楔形體（靠近仰沖板塊一側(cè)）受到強(qiáng)烈擠壓，走滑型韌性剪切帶發(fā)育，體現(xiàn)了強(qiáng)烈擠壓碰撞過(guò)程中物質(zhì)向外逃逸，發(fā)生反向（向南）逆沖，整個(gè)構(gòu)造混雜巖帶呈“對(duì)沖構(gòu)造”樣式（圖12（b））。隨著碰撞的持續(xù)，帶內(nèi)總體處于走滑-逆沖體制下，而發(fā)育剪切兼具走滑的構(gòu)造形跡，疊加改造先期構(gòu)造。

圖12 紅柳溝－拉配泉構(gòu)造混雜巖帶形成－就位構(gòu)造演化模式Fig．12 Tectonic evolution mode of the formation and emplacement of the Hongliugou－Lapeiquan tectonic melange zone

區(qū)域上，已獲得的年代學(xué)資料［15，18-22］表明，柴北緣早古生代與板塊俯沖相關(guān)的巖漿活動(dòng)頻繁［31-32］，為俯沖-碰撞過(guò)程中地殼增厚部分熔融的產(chǎn)物［32-33］。通過(guò)對(duì)石棉礦一帶的似斑狀二長(zhǎng)花崗巖和正長(zhǎng)花崗巖巖體進(jìn)行測(cè)年和地球化學(xué)研究，表明450～400 Ma測(cè)區(qū)進(jìn)入了碰撞后伸展階段［34］。本次研究獲得了構(gòu)造混雜巖帶中玄武巖520 Ma、片理化英安巖450 Ma的鋯石U-Pb年齡，從而對(duì)北阿爾金洋盆的年代進(jìn)行了有效限定。這些年代學(xué)信息可能表明早寒武世區(qū)域上已經(jīng)處于大洋階段—洋盆擴(kuò)張階段（＞510 Ma）；而503～450 Ma處于俯沖匯聚階段，可能暗示洋盆存在時(shí)限較短，而450～400 Ma處于后碰撞伸展階段。

諸多的研究資料表明，阿爾金斷裂大幅度左旋走滑構(gòu)造是中—新生代以來(lái)的構(gòu)造事件［35-41］，并將其年代限定于85～100 Ma［42-44］，表現(xiàn)出（46.6± 6.4）Ma［42］、20～40 Ma及15～8 Ma［44-45］等多期活動(dòng)的年代學(xué)特征，并認(rèn)為阿爾金北緣斷裂、南緣斷裂和北緣的紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶分屬不同的斷裂系統(tǒng)，暗示阿爾金斷裂帶不同部位活動(dòng)時(shí)限可能存在明顯差異。

5.2 構(gòu)造巖性填圖實(shí)用性評(píng)判

紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶平面及剖面特征顯示，巖塊多呈楔狀、透鏡狀展布于基質(zhì)之中，其與基質(zhì)間多呈韌性剪切帶接觸，基質(zhì)及構(gòu)造巖塊的邊部多以強(qiáng)烈的逆沖構(gòu)造為主要特征。根據(jù)構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)變形特征及物質(zhì)組成將其劃分為“巖塊”和“基質(zhì)”兩大類，在填圖過(guò)程中能夠較全面、形象地反映客觀實(shí)際，避免填圖單位使用的混亂現(xiàn)象，并能夠客觀地揭示構(gòu)造混雜巖帶中“無(wú)序地層”的空間展布特征。

操作過(guò)程中，注重構(gòu)造-巖性雙重填圖的原則，建立構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)填圖單位；根據(jù)露頭規(guī)模和填圖精度要求對(duì)構(gòu)造混雜巖帶的物質(zhì)極性進(jìn)行劃分和圖面表達(dá)。在野外巖性及薄片鑒定的基礎(chǔ)上，完成巖性識(shí)別，并在圖面用相應(yīng)的花紋表達(dá)；結(jié)合巖石地球化學(xué)及年代學(xué)研究以提升帶內(nèi)物質(zhì)組合的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)其構(gòu)造屬性及年代學(xué)提供約束。實(shí)踐結(jié)果表明：在填圖過(guò)程中注意諸多構(gòu)造要素、地質(zhì)體接觸關(guān)系、含礦建造等地質(zhì)信息的收集，能為填圖工作提供有力保障；合理利用遙感影像、區(qū)域化探、地球物理等方面的資料，能夠大大提升填圖質(zhì)量和效率。這也說(shuō)明構(gòu)造-巖性填圖在構(gòu)造混雜巖帶填圖是可操作的，充實(shí)的地質(zhì)材料能夠確保該項(xiàng)工作的實(shí)施。

6 結(jié)論

（1）根據(jù)構(gòu)造變形-物質(zhì)組成特征，將紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶中物質(zhì)劃分為巖塊和基質(zhì)。對(duì)紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶進(jìn)行了構(gòu)造巖性填圖，能夠較全面、客觀地揭示構(gòu)造混雜巖帶的網(wǎng)結(jié)狀結(jié)構(gòu)。

（2）剖面上，紅柳溝-拉配泉構(gòu)造混雜巖帶呈對(duì)沖構(gòu)造樣式。根據(jù)露頭尺度的構(gòu)造解析劃分出3期構(gòu)造變形作用。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造過(guò)程，認(rèn)為其主要經(jīng)歷了俯沖期增生楔形成（D1）、碰撞期增生楔就位-改造（D2）、中—新生代阿爾金左行走滑（D3）疊加-改造等構(gòu)造過(guò)程。

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Textures and Structures in the Eastern Hongliuguou-Lapeiquan Tectonic M elange Zone of Northern Altyn Area

ZHA Xian-feng，LIRong-she，GU Ping-yang，JIWen-hua，CHEN Rui-ming，Zhang Hai-di
（Xi′an Center of Geological Survey，China Geological Survey，Xi′an 710054，China）

The Early Paleozoic Hongliugou-Lapeiquan ophiolitemelange zone is an important tectonic boundary in northern Altyn area.It is a key area for studying the subduction boundaries，tectonic evolution and regional framework reconstruction because of complex compositions，rich structures and frequentmagmatism.During the 1∶50 000 regional geological survey in Annanba of northern Altyn area，the spatial extension，material composition，textures and structures of the Hongliugou-Lapeiquan ophiolitemelange zone have been revealed according to tectonic-lithologic mapping.Based on comprehensive study of typical structural profile and deformation events，the tectonic evolution of Altyn area in Early Paleozoic is discussed，which provides a theoretical possibility for establishing a structuralmodel for generalmelange.

tectonicmelangemapping；texture and structure；Hongliugou-Lapeiquan ophiolite melange zone；Altyn fault

P542

：A

：2095-8706（2015）08-0035-08

（責(zé)任編輯：劉永權(quán)）

2015-05-24；

2015-11-02。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“青海阿爾金1∶5萬(wàn)打柴溝等6福區(qū)調(diào)（編號(hào)：1212011121193）”項(xiàng)目資助。

查顯鋒（1984—），男，助理研究員，從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究。Email：zha＿xianfeng＠126.com。