西天山造山帶雙變質(zhì)帶變質(zhì)變形序列分析
——以新疆昭蘇縣察汗烏蘇一帶為例

程 培 起

(遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧 大連　116100)

西天山造山帶雙變質(zhì)帶變質(zhì)變形序列分析
——以新疆昭蘇縣察汗烏蘇一帶為例

程 培 起

(遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧 大連116100)

西天山造山帶中雙變質(zhì)帶以新疆昭蘇察汗烏蘇一帶較為典型，根據(jù)變質(zhì)作用的不同，劃分出綠片巖相絹云母-綠泥石帶、綠片巖相藍(lán)閃石帶、角閃巖相黑云母-普通角閃石帶、角閃巖相矽線石-鐵鋁榴石帶等變質(zhì)相帶；按其變質(zhì)作用以及構(gòu)造變形程度分為上部層次脆性性構(gòu)造層、中上部層次、深部層次3種構(gòu)造層次。根據(jù)之間的相互疊加關(guān)系，確立了造山帶內(nèi)的巖石主要存在著3期以上構(gòu)造變形特征；在主要的3期構(gòu)造變形過程中見有相應(yīng)的變質(zhì)礦物，并根據(jù)生成的礦物組合與變形之間的相互關(guān)系，通過變質(zhì)礦物先后生成關(guān)系與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造建立了變質(zhì)與變形序列關(guān)系，確立了變質(zhì)與變形非簡單一一對應(yīng)，而是具有滲透疊加和循環(huán)往復(fù)的特點(diǎn)。

西天山造山帶；雙變質(zhì)帶；變質(zhì)相帶；構(gòu)造層次；變質(zhì)；變形序列

察汗烏蘇一帶的西天山造山帶，變質(zhì)巖出露廣泛，巖石類型復(fù)雜，變質(zhì)作用類型復(fù)雜(圖1)。對該地區(qū)變質(zhì)巖的系統(tǒng)研究始于1979年，新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)調(diào)隊(duì)首次對本區(qū)變質(zhì)關(guān)系、變質(zhì)作用進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)歸納，提出瓊阿烏孜溝附近存在雙變質(zhì)帶。1994年，王寶瑜等結(jié)合本區(qū)夏特蘇河各剖面變質(zhì)巖系進(jìn)行系統(tǒng)的觀察研究，將造山帶的變質(zhì)巖劃分出綠片巖相、低壓角閃巖相、中壓角閃巖相、藍(lán)片巖相等變質(zhì)相(王寶瑜等,1994)，對雙變質(zhì)帶進(jìn)行了討論。此外諸多學(xué)者如王作勛等(1990)、肖序常等(1992)、高俊等(1995)對西天山造山帶瓊阿烏孜兩側(cè)的雙變質(zhì)帶進(jìn)行針對性的研究(王作勛等,1990；肖序常等,1992；高俊等,1997；高俊等,2009)。上述的這些論述多注重變質(zhì)礦物與變質(zhì)相帶的論述，對變質(zhì)與變形之間的關(guān)系論述較少。筆者結(jié)合新疆昭蘇縣喀拉蘇一帶1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告有關(guān)成果對出露于空古爾布拉克、結(jié)特木薩依、勒庫勒卡帕、瓊阿烏孜等地區(qū)古元古代的木扎爾特巖群、阿克蘇群及古生代的巴音布魯克組、刻克鐵克達(dá)板組其內(nèi)部的變形與變質(zhì)關(guān)系進(jìn)行分析研究，造山帶內(nèi)雙變質(zhì)帶的變質(zhì)與變形與主天山造山運(yùn)動有著密不可分的關(guān)系。筆者認(rèn)為變形作用是變質(zhì)作用的相對時標(biāo)，變形作用是一種相對間斷過程，變質(zhì)則是相對連續(xù)的過程。

1.下古生界刻克鐵克達(dá)板組;2.上古生界巴音布魯克組;3.中元古界長城系阿克蘇群;4.古元古界那拉提巖群及志系混雜體;5.中酸性侵入巖; 6.木扎爾特大斷裂圖1　新疆西天山察汗烏蘇一帶地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig.1　The sketch map of regional geology in the west Tianshan Chahanwusu area Xinjiang

1　變質(zhì)特征

結(jié)合前人的研究成果和筆者的工作成果，將西天山造山帶雙變質(zhì)帶附近變質(zhì)巖劃分為綠片巖相的絹云母-綠泥石帶、綠片巖相藍(lán)閃石帶、角閃巖相黑云母-普通角閃石帶、角閃巖相矽線石-鐵鋁榴石帶。

1.1綠片巖相絹云母-綠泥石帶

主要發(fā)育在巴音布魯克組和科克鐵克達(dá)坂組中。該套地層特征礦物質(zhì)組合為絹云母+綠泥石+石英+斜長石+方解石+綠簾石，基本屬于低級變質(zhì)礦物組合，未見到更深一層的礦物組合。重結(jié)晶作用主要發(fā)生在泥質(zhì)巖石中，屬于低綠片巖相，而特征礦物以綠泥石為主，因此將其劃為綠泥石帶。

此帶內(nèi)典型礦物組合為：綠泥石+絹云母+石英，綠泥石+絹云母+石英+斜長石，綠簾石+綠泥石+絹云母+石英+斜長石，方解石+綠泥石+絹云母+石英+斜長石。

其壓力大致在0.2～0.4GPa，深度小于20km，溫度在小于400℃(王寶瑜等,1994)。該帶主要礦物特征具下列特點(diǎn)：絹云母、綠泥石呈細(xì)小的鱗片狀，多平行S1分布，少數(shù)地區(qū)出現(xiàn)S2面理，在區(qū)域上不具有透入性。由于原始成分層的差別和低級變質(zhì)作用，原始層理S0可見，少數(shù)樣品中能發(fā)現(xiàn)S1與S0交替置換關(guān)系。其礦物組合及巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征基本反映巖石的動力變質(zhì)的特征。

1.2綠片巖相的藍(lán)閃石帶

在逢合帶北側(cè)，主要發(fā)育在阿克蘇群。其特征礦物為堇青石+角閃石+黑云母+白云母+石榴石+石英+斜長石+蛇紋石+綠簾石+黝簾石+綠泥石+藍(lán)閃石等礦物組合。而堇青石、角閃石、黑云母是該帶內(nèi)主要礦物，該帶內(nèi)的藍(lán)閃石等高壓礦物的出現(xiàn)，以藍(lán)閃石礦物為代表的高壓礦物組合將其劃在高壓相系中。

該帶內(nèi)典型礦物組合為：藍(lán)閃石+石榴石+綠簾石+白云母+石英，藍(lán)閃石+石榴石+綠簾石+黝簾石綠簾石+白云母+石英，藍(lán)閃石+綠泥石+綠簾石+石英。在此帶內(nèi)還存在堇青石+白云母+石英，綠泥石+堇青石+白云母+石英，綠泥石+石榴石+堇青石+白云母+石英，方解石+堇青石+白云母+石英，黑云母+白云母+石榴石+角閃石+石英，黑云母+白云母+角閃石+石英。

該帶主要礦物具以下特征：片狀礦物白云母、黑云母、綠泥石多沿片理方向定向相間排列，多數(shù)黑云母被綠泥石等礦物交代，堇青石、石榴石、石英多以殘斑的形式存在，具篩眼狀穿孔，裂理發(fā)育，沿裂理部分綠泥石化、絹云母化，并有一部分的碳酸鹽充填其中，這些都說明早期變質(zhì)礦物受后期動力變質(zhì)的疊加改造。在該帶內(nèi)存在遞增變質(zhì)作用和退變質(zhì)作用，主要表現(xiàn)在礦物先后生成順序，存在著黑云母、鐵鋁石榴石等特征變質(zhì)礦物的出現(xiàn)。并且都發(fā)生不同程度的退變質(zhì)，而原有的變質(zhì)礦物還基本保留，表現(xiàn)在綠泥石化、絹云母化、糜棱巖化。

在瓊阿烏孜南，為洋殼俯沖側(cè)。綠片巖相的藍(lán)閃石帶巖石組合特征為藍(lán)閃石+綠泥石+綠簾石+白云母+蛇紋石+石英+斜長石等，是一套高壓低溫礦物組合，典型高壓礦物藍(lán)閃石的出現(xiàn)及超基性巖經(jīng)變質(zhì)作用而形成的蛇紋石，以及在該斷裂帶附近發(fā)現(xiàn)的榴輝巖等，都說明超高壓變質(zhì)帶的存在，同時生成了綠片巖相的礦物組合，代表礦物為綠泥石+白云母+蛇紋石+綠簾石等。

1.3角閃巖相黑云母-普通角閃石帶

在其北側(cè)為扎爾特巖群主動大陸邊緣側(cè)，角閃巖相的礦物組合產(chǎn)生，其典型代表礦物組合為：普通角閃石+更長石+黑云母+石英，石英+更長石+微斜長石+黑云母，黑云母+角閃石等礦物，基本上代表了中低壓高溫的礦物組合。在褶皺造山的過程中，伴有其他變質(zhì)作用——低溫?zé)釀恿ψ冑|(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用、埋藏變質(zhì)作用。從礦物的糜棱巖化上看，主要表現(xiàn)為動力變質(zhì)作用某些特征，而礦物組合又表現(xiàn)區(qū)域低溫?zé)釀恿ψ冑|(zhì)作用的某些特征，很難將其劃為哪一期的變質(zhì)作用，綜合考慮后將其放于區(qū)域動力變質(zhì)作用中。

1.4角閃巖相矽線石-鐵鋁榴石帶

分布于西天山造山帶那拉提斷裂-紅柳河縫合帶內(nèi)，該帶內(nèi)的特征變質(zhì)礦為鐵鋁榴石、矽線石。帶內(nèi)典型礦物組合為：普通角閃石+鉀長石+斜長石+黑云母+石英，透輝石+鉀長石+斜長石+石英，輝石+角閃石+鉀長石+斜長石+黑云母+石英，矽線石+石英+黑云母+鐵鋁榴石，矽線石+斜長石+黑云母+石英。特征變質(zhì)礦物矽線石呈束狀，細(xì)發(fā)集合體，無色，長軸定向排列，由黑云母轉(zhuǎn)化而來。綠片巖相的絹云母-綠泥石帶退變質(zhì)以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組構(gòu)疊加于角閃巖相矽線石-鐵鋁榴石帶之上。

綠片巖相的藍(lán)閃石帶、角閃巖相黑云母-普通角閃石帶的礦物組合基本代表了天山主造山期的動力變質(zhì)礦物巖石組合，在板塊縫合線附近還可見到超高壓變質(zhì)帶內(nèi)的礦物藍(lán)閃石等，而原有的變質(zhì)巖中的礦物組合保留不完整，殘留少，所以天山主造山期以前的變質(zhì)作用很難判斷，在此只寫主造山期的變質(zhì)作用及變質(zhì)相的相關(guān)特征。

2　構(gòu)造層次與構(gòu)造變形相

根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、變質(zhì)、變形、沉積建造、巖漿事件綜合分析，將該造山帶的變質(zhì)巖石劃為上部層次、中上部層次、深部層次三種構(gòu)造層次的構(gòu)造變形相及變質(zhì)相(圖2)。該造山帶的科克鐵克達(dá)坂組碳酸鹽巖和少量的碎屑巖基本都糜棱巖化或成為糜棱巖，主要表現(xiàn)為方解石?；?，拉長成透鏡狀，機(jī)械雙晶及雙晶的彎曲膝折以及方解石顆粒的定向排列；長英質(zhì)礦物的拉長及動態(tài)重結(jié)晶作用，以及片狀礦物的沿葉理分布；上述特征說明該地質(zhì)體處于上部構(gòu)造層次的構(gòu)造變形。

巴音布魯克組中的火山巖、碎屑巖、碳酸鹽巖基本上發(fā)生了中淺層次的變質(zhì)及多數(shù)糜棱巖化，常見一類糜棱巖為富石英質(zhì)糜棱巖，該巖石中石英顆粒的變形行為在巖石中起主導(dǎo)作用，在地殼較淺部位，以壓溶機(jī)制為主，石英常構(gòu)成壓力影的陰影部分，在深部石英以位錯蠕變?yōu)橹?，亞顆粒及動態(tài)重結(jié)晶發(fā)育，屬于韌性變形。長石表現(xiàn)為脆性變形，石英多以殘斑的形式存在，局部發(fā)育石英顆粒的變形紋?；|(zhì)中的石英顆粒具韌性變形特征，參與塑性流動。方解石表現(xiàn)為塑性變形，定向拉長明顯，亦可作為壓力影中的影子礦物。還可見以石英為剛性體以綠泥石及方解石等為生長礦物所形成的壓力影(圖3a)、黃鐵礦為剛性本石英為生長礦物的壓力影(圖4)，片狀礦物絹云母、綠泥石等的定向排列，有的呈魚形(圖3b)，并形成流動構(gòu)造，以上特征主要表現(xiàn)為該地質(zhì)體屬于中上部層次的構(gòu)造變形。根據(jù)巖石定向薄片中的顯微構(gòu)造S-C構(gòu)造及石英拖尾構(gòu)造(圖3c)判定，韌性剪切帶發(fā)育的早期，上盤自西向東向北西逆沖(具右旋走滑分量);韌性剪切帶演化的晚期,韌性剪切帶則顯示為左旋走滑為主,南盤(上盤)向北東東向走滑(稍具逆沖分量),線理傾伏向?yàn)槟衔鳎瑐?cè)伏角25°～35°。從礦物的應(yīng)變速率和恢復(fù)速率上分析，石英、方解石等礦物顆粒的長短軸之比一般為2∶1～1.5∶1，在Wise的斷層巖分類圖上多投在脆性斷層與韌性斷層之間(圖5)，也說明該地層處于中上部層次的構(gòu)造變形。其構(gòu)造變形特征所形成的礦物組合基本上是綠片巖相的變質(zhì)相。

扎爾特巖群、阿克蘇群主要表現(xiàn)礦物重結(jié)晶作用，礦物顆粒粒度較均一，變質(zhì)程度較深，主要為深部層次的構(gòu)造變形。扎爾特巖群中的礦物主要是重結(jié)晶作用，主要表現(xiàn)在石英、斜長石等顆粒的粒度較均一，片狀礦物的定向排列。而后期又疊加了一次較淺層次的構(gòu)造變形，表現(xiàn)在巖石的糜棱巖化和巖石的脆性破裂，而主要表現(xiàn)為深部層次的構(gòu)造變形相。

對阿克蘇群，在變質(zhì)重結(jié)晶作用、深部構(gòu)造變形以后，疊加一次上部層次的構(gòu)造變形及變質(zhì)，主要表現(xiàn)為石英顆粒的波狀消光，鐵鋁榴石的旋轉(zhuǎn)殘斑，方解石的雙晶膝折。說明了阿克蘇群的構(gòu)造層次隨時間的推移而有所抬升。而此次變質(zhì)與變形對深部層次的變質(zhì)與變形改造作用不大，深部層次的礦物組合基本保留完整，僅在應(yīng)力強(qiáng)的部位表現(xiàn)為糜棱巖及構(gòu)造片巖，而總體上表現(xiàn)為深部構(gòu)造層次的構(gòu)造變形相。

3　變形序列

由于地殼運(yùn)動并不是按理想的模式發(fā)展，所以變質(zhì)與變形之間的關(guān)系就十分復(fù)雜。大家普遍認(rèn)為變質(zhì)是一個連續(xù)的過程，而變形是一個相對間斷的過程，兩者之間既有相關(guān)性，又有各自的獨(dú)立性，變形可以作為變質(zhì)的相對時標(biāo)。在此基礎(chǔ)上將造山帶的變質(zhì)巖通過變質(zhì)礦物先后生成關(guān)系與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造建立區(qū)變質(zhì)與變形序列關(guān)系(表1)，根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造來劃分變形序列，因此將造山帶的變質(zhì)巖的變形序列劃分如下。

1.碎裂作用,半脆性,滑動；2.顆粒邊界滑動；3.位錯蠕變；4.韌性斷層；5.部分熔融圖2　造山帶的地殼構(gòu)造及變質(zhì)相、構(gòu)造變形相的模式圖(據(jù)CATER等,1987,略改)Fig.2　Orogenic belt of tectonic and metamorphic facies,tectonic deformation facies pattern

Q.石英;Ch.綠泥石;Cal.方解石; Ser.絹云母; Ep.綠簾石; Sc.糜棱面理;Ss.剪切面理圖3　韌性剪切帶內(nèi)形成的典型顯微構(gòu)造Fig.3　A typical microstructure formed in the ductile shear belt

×(+20) 圖4　正交鏡下黃鐵礦形成的壓力影Fig.4　Orthogonal microscopically pyrite formation pressure

巴音布魯克組劃為2期變形，一期為原始層理S0與大角度相交的片理或糜棱面理S1構(gòu)造置換關(guān)系，原始的成分層由于能干性的不同和巖石原始沉積物成分的差異，具體表現(xiàn)在氧化鐵膜(圖6a)、貧碳層與富碳層(圖6b)、原始成分層(圖6c)。在低級變質(zhì)作用下，形成變質(zhì)礦物的差異，其原始層理可見，并與經(jīng)變形后形成的S1構(gòu)造面理大角相交。第二期面理僅在局部發(fā)育，不具有透入性，表現(xiàn)為第二期的構(gòu)造面理(主要是褶劈理)置換第一期的構(gòu)造面理(圖7)，并有少量的絹云母的礦物生成，斜切第一期面理。其變形特征與天山構(gòu)造碰撞造山運(yùn)動相一致。

科克鐵克達(dá)坂組主要見一組糜棱面理，劃為一期變形，表現(xiàn)為糜棱面理與原始層理置換改造關(guān)系。

1.黏性斷層運(yùn)動(地震的);2.穩(wěn)態(tài)滑動(無地震的)圖5　斷層巖分類圖(據(jù)WISE，1984)Fig.5　Fault rock classification figure

Ser.絹云母;Ch.綠泥石;Q.石英圖6　原始成分層So與糜棱面理S1的關(guān)系Fig.6　The original into a layered So mylonite foliation S1 relations

Ser.絹云母圖7　糜棱面理S1與褶劈理S2的交切關(guān)系Fig.7　Mylonite foliation S1 and fold cleavage S2 intersection relations

阿克蘇群劃為三期變形，第一期變形是阿克蘇群的主期變形，原始層理被改造強(qiáng)烈置換為片理，其原始層理已經(jīng)不能再被發(fā)現(xiàn)，黑云母、白云母等片狀礦物定向排列。第二期變形表現(xiàn)為褶劈理對片理的面理置換，不具有透入性，僅在局部出露。第三期變形表現(xiàn)糜棱面理改造和置換前兩期面理，此期構(gòu)造組合巴音布魯克組第一期構(gòu)造有著密不可分的關(guān)系，在一定的區(qū)域內(nèi)可將其劃為同一期構(gòu)造的產(chǎn)物，其礦物的生長特性與受力情況主要表現(xiàn)在石英顆粒的動態(tài)重結(jié)晶，局部呈拉長條帶狀，強(qiáng)帶狀、波狀消光，堇青石、白云母具不對稱的壓力影結(jié)構(gòu)，沿邊緣細(xì)?；亟Y(jié)晶明顯，斷裂帶附近脆性變形明顯部分石英、斜長石顆粒以變斑晶的形式存在，裂理發(fā)育，沿裂理充填白云母等片狀礦物，部分石榴石變斑晶具有旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，以上這些特點(diǎn)說明早期的變質(zhì)礦物組合受后期的動力作用的改造，而礦物組合基本上沒有太大的變化，只是結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生了改變，該期的變形與巴音布魯克組、科克鐵克達(dá)坂組變質(zhì)變形基本上是同一時代。

扎爾特巖群可能存在著多期變形，從現(xiàn)今巖石變形特征及礦物生成關(guān)系上看可劃為3期變形，第一期變形是原始層理被強(qiáng)烈置換為S1面理，第二期變形為糜棱面理在局部置換S1面理，第三期變形為糜棱面理為變形面發(fā)生的褶皺變形。

總而言之，不從時間方面考慮，將該地區(qū)的變質(zhì)巖劃為3期構(gòu)造變形序列。

表1　造山帶變質(zhì)巖的變質(zhì)與變形(D)序列關(guān)系

4　地質(zhì)事件的演化與構(gòu)造環(huán)境變遷

西南天山造山帶腹部，巖石經(jīng)歷漫長而復(fù)雜的變質(zhì)過程，先期變質(zhì)為后期變質(zhì)所湮沒，其基底形成于2 000～1 700Ma，昭蘇夏特河谷一帶的拉提巖群在淺粒巖中U-Pb法所測得的鋯石年齡為1 909.73Ma。拜城老虎臺一帶的扎爾特巖群(木札爾特巖群)二云母二長片麻巖中鋯石LA-ICP-MS鈾鉛定年1 909Ma(魏永峰等,2010)，北木扎爾特河卡拉旁子扎爾特巖群(木札爾特巖群)淺粒巖單顆粒鋯石TIMS Pb-Pb年齡為1 909Ma(于海峰等,2010)。上述同位素測年主要集中于1 909Ma，說明扎爾特巖群代表了西天山造山帶古老的基底結(jié)構(gòu)單元。前人將阿克蘇群稱為藍(lán)閃石片巖系，中國科學(xué)院登山科學(xué)考察隊(duì)在藍(lán)閃片巖中測得Rb-Sr等時線年齡為729Ma(中國科學(xué)院登山斜學(xué)考察隊(duì),1985)，將其劃為前寒武系，中國天山西段地質(zhì)剖面綜合研究項(xiàng)目在藍(lán)閃石片巖中利用Sm-Nd法測得1 570Ma的等時線年齡，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所利用40Ar/39Ar法測定了藍(lán)閃石的形成年齡為350Ma，筆者認(rèn)為阿克蘇群的成巖年齡約為1 570Ma，一期變質(zhì)在中元古代(729Ma)，另一期變質(zhì)在古生代(350Ma)，說明該地質(zhì)體的變質(zhì)年齡存在兩個時代，通常認(rèn)為中天山南緣蛇綠巖形成于志留紀(jì)—早泥盆世。泥盆紀(jì)末期,早古生代南天山洋向北持續(xù)俯沖閉合。在板塊俯沖過程中，在俯沖帶中便形成了低溫高壓變質(zhì)巖-低綠片巖相的藍(lán)閃片巖,可稱為俯沖帶型變質(zhì)作用。島弧帶是巖漿活動帶,由于巖漿的加熱作用，則形成高溫低壓變質(zhì)巖-低角閃巖相。印證這次構(gòu)造熱事件的同位素年齡有(439.4±26)Ma(郝杰，1996，Ar-Ar)、(350±1.96)Ma(肖序常，1996，Ar-Ar)、427Ma(遼寧省地質(zhì)勘查院，2007，U-Pb)(于海峰等,2011)。在此次構(gòu)造熱事件中形成西南天山的雙變質(zhì)帶。北天山巴音溝位于“北天山主干斷裂”北側(cè)，帶內(nèi)巴音布克組、刻克鐵克達(dá)坂也處于該大地構(gòu)造環(huán)境中，巴音溝中的蛇綠巖大量的推覆巖片逆沖于早石炭火山碎屑巖或中石炭世濁積巖之上。通過此次工作，筆者基本認(rèn)為巴音布魯克組的成巖年齡為志留紀(jì)—早泥盆世。

根據(jù)該造山帶巖石的變質(zhì)與變形關(guān)系，可大體上看出各地質(zhì)時件的演化規(guī)律性，劃為古元古代變質(zhì)與變形、古生代變質(zhì)與變形，從這些變質(zhì)與變形上看，在古元古代時，陸內(nèi)裂陷形成古元古代陸緣裂陷帶(朱志新等，2013)，接受了一套火山巖、碎屑巖、碳酸鹽巖的沉積，并伴有大量的火山活動和巖漿活動，隨著裂陷盆地的閉合(夏林圻等,2002)，相應(yīng)發(fā)生了變質(zhì)與變形，之后大陸處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。到古生代早期，發(fā)育成熟的早古生代南天山洋殼，沿瓊阿烏孜—巴音布魯克—巴倫臺南—庫米什一線向北側(cè)伊犁-伊賽克湖微板塊下俯沖消減。先后出現(xiàn)島弧和弧后盆地，接受了碎屑巖、碳酸鹽巖及少量的火山巖的沉積。后經(jīng)天山造山運(yùn)動，發(fā)生了變質(zhì)與變形，而此次造山運(yùn)動對原大陸變質(zhì)巖、巖漿巖都有一定的影響。

5　結(jié)語

(1)根據(jù)變質(zhì)作用的不同將西天山造山帶內(nèi)的變質(zhì)巖劃分低綠片巖相的綠泥石帶、綠片巖相的藍(lán)閃石帶、角閃巖相的黑云母帶等變質(zhì)相帶，分別對應(yīng)上部構(gòu)造層的韌脆性的巖石組合綠片巖相帶，中部構(gòu)造層的脆韌性的巖石組合藍(lán)閃片巖帶，下部構(gòu)造層的固態(tài)流變性或強(qiáng)韌性的巖石組合帶黑云黑帶，從顯微構(gòu)造的特征中證實(shí)了上、中、下3個構(gòu)造層次的存在，初步探討了雙變質(zhì)帶的構(gòu)造變形與變質(zhì)的關(guān)系。

(2)在每個變質(zhì)帶內(nèi)所經(jīng)歷的變質(zhì)作用及變形有所不同，在巴音布魯克組、科克鐵克達(dá)坂組經(jīng)過綠片巖相的變質(zhì)作用及2期變形，阿克蘇群經(jīng)過綠片巖相及藍(lán)閃片巖相的變質(zhì)用及3期變形，扎爾特巖群經(jīng)過角閃巖相的變質(zhì)作用及3期變形；根據(jù)變質(zhì)礦物的生成序列及變形序列的關(guān)系，劃分了西天山造山帶內(nèi)的變質(zhì)與變形的時序關(guān)系。

(3)依據(jù)該區(qū)內(nèi)的巖石類型、變質(zhì)作用、構(gòu)造變形特征，結(jié)合同位素年齡值，確立了西天山造山帶古老的基底結(jié)構(gòu)單元，證實(shí)了該造山帶由深部層次到淺部層次的構(gòu)造抬升，進(jìn)一步確立了其構(gòu)造變形是變質(zhì)相對時標(biāo)的關(guān)系，揭示了地質(zhì)事件演化與構(gòu)造環(huán)境變遷的地質(zhì)史實(shí)。

致謝：本項(xiàng)目得到新疆維吾爾自治區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目全體工作人員的支持，于海峰教授級高工對本稿進(jìn)行了審閱，在此一并致謝。

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The Analysis of Metamorphism-deformation Sequence for the Paired Metamorphic Belt in West Tianshan Orogen: An Example from Chahanwusu Area, Zhaosu County, Xinjiang

CHENG Peiqi

(Liaoning Institute of Geological Exploration,Dalian 116100,Liaoning,China)

The paired metamorphic belt of West Tianshan Orogen is more typical in Chahanwusu Area, Xinjiang. According to the difference of metamorphism, this paired metamorphic belt can be divided into several metamorphic facies zone, including sericite-chlorite zone with greeanschistfacies, glaucophane zone with greenschist facies,biotite-hornblende zone with amphibolite facies belt and sillimanite-almandite zone with amphibolite facies. Based on the degree of metamorphism and tectonic deformation, this paired metamorphic belt can be divided into three kinds of structural levels: the brittle structural layer in the upper level, the structural layers in the middle-upper level and the ones in the lower level. After analyzing the superimposed relationship among these structural levels, more than threetimes of tectonic deformation characteristics have been distinguished in the rocks of West Tianshan Orogen. And the corresponding metamorphic minerals for these three tectonic stages in the process of deformation can be observed. And then, the interrelationship between generated mineral association and deformation has been discussed, the relationship between metamorphism and deformation sequence has been established according on analyzing the produce order of metamorphic mineral, the rocks’ textures and tectonic. Finally, it’s certain that the relationship between metamorphism and deformation is not a simple one - to - one relationship, but has the characteristics of penetration superposition and circulation.

West Tianshan Orogen;paired metamorphic belt; metamorphic facies; structure level; metamorphism; deformation sequence

2015-01-10；

2015-06-02

新疆維吾爾自治區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目(XJQDZ2006-06,XJQDZ2003-23)資助

程培起(1971-),男，山東濰坊人,地質(zhì)高級工程師,1997年畢業(yè)于西安地質(zhì)學(xué)院地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè),從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)找礦工作。E-mail：xigumiaosi@163.com

P542

A

1009-6248(2015)04-0001-09