祁連山地質(zhì)構(gòu)造特征研究

黃瑞琦

摘要：近年來，諸多地質(zhì)構(gòu)造研究人員對(duì)祁連山構(gòu)造特征進(jìn)行了廣泛的研究，這對(duì)地質(zhì)界的進(jìn)一步發(fā)展具有十分重要的影響。同時(shí)在研究的過程中，學(xué)者們從多個(gè)角度對(duì)祁連山地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行了研究，如構(gòu)造巖相帶角度、地洼理論角度、多旋回構(gòu)造角度、地質(zhì)力學(xué)角度等方面。這些有關(guān)祁連山的地質(zhì)構(gòu)造研究對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)地質(zhì)工作以及礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)工作等的進(jìn)步具有十分重要的影響。而本文將結(jié)合前任研究工作的基礎(chǔ)對(duì)祁連山地質(zhì)構(gòu)造的特征進(jìn)行詳細(xì)的說明和探討，以供今后參考使用。

關(guān)鍵詞：祁連山；地質(zhì)構(gòu)造；特征研究；地質(zhì)基礎(chǔ)工作

多年來，祁連山在多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下，其構(gòu)造體系也隨之發(fā)生一定的變化，多種構(gòu)造體系的相互交雜組合而成了復(fù)雜的祁連山構(gòu)造景觀。而本文將對(duì)古河西斜接于天山——陰山、秦嶺——昆侖東西走向復(fù)雜構(gòu)造帶之間構(gòu)造體系內(nèi)容進(jìn)行特征研究。這種復(fù)雜的構(gòu)造結(jié)構(gòu)體系在志留紀(jì)末期的祁連運(yùn)動(dòng)中形成并逐漸演化成熟，是N55°～65°W走向的一系列互相平行的褶帶及所夾巖塊組成的巨型拗褶帶。在這次祁連運(yùn)動(dòng)對(duì)早古代沉積和巖漿巖建造及其有關(guān)礦產(chǎn)的分布起到了決定性的作用。另外該構(gòu)造體系中還包含了下元古界組成的東西向構(gòu)造行跡的殘塊，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，這種構(gòu)造形成開始于泥盆紀(jì)，在白堊紀(jì)的祁呂系西翼褶帶完成，它的西部位置以弧形切斷古河西系，而體系中部位置與古河西系相連接。而隴西系從東段北側(cè)開始插入，這也是祁連山向北東呈凸的帚狀構(gòu)造的主要原因之一。河西系獄古河西系呈反接狀態(tài)，最終以平行等距的隆起和沉降帶而存在?？挡卮踝中蜆?gòu)造體系將該地區(qū)西南部古構(gòu)造形態(tài)造成了一定的影響，并使其改造多，產(chǎn)生一定的歪曲。

1. 構(gòu)造分區(qū)及地質(zhì)概況分析

在昆侖秦嶺地槽褶皺系中，祁連山是其中一個(gè)典型的加里東地槽，其褶皺迴返屬于陸相泥盆系，在磨拉石建造前就已經(jīng)形成。北祁連山及河西走廊中下泥盆與古生界及加里東晚期花崗巖存在不整合關(guān)系；拉背山見中下泥盆統(tǒng)御中奧陶統(tǒng)也是不整合關(guān)系；南祁連山烏蘭大坂見上不整合于志留統(tǒng)之上，這也就是說明祁連山在加里東晚期才褶皺成山體，從地槽轉(zhuǎn)變?yōu)榈嘏_(tái)，并在長(zhǎng)時(shí)間中處于演變構(gòu)成中，因此晚古生代一中、新生代都屬于地臺(tái)型蓋層沉積形式。祁連山以北是塔里木——阿拉善地臺(tái)，并以大斷裂為分界線；南界與東昆侖、西秦嶺褶皺系之間也是在大斷裂作用下形成的，但是這兩者的沉積層是存在差異的，例如歐龍布魯克隆開始到寒武—奧陶紀(jì)時(shí)期內(nèi)屬于近地臺(tái)型的砂頁巖、碳酸鹽建造，其厚度在700m～2000m之間并與震旦亞界處于假整合關(guān)系。而在柴達(dá)木北緣和青海南山其主要以華力西和印支褶皺為主，屬于北秦嶺褶皺帶。

2. 古河西構(gòu)造體系分析

在志留紀(jì)末期發(fā)生的祁連運(yùn)動(dòng)對(duì)整個(gè)祁連山區(qū)造成一定的影響，其中泥盆系以高度角度不整合覆于前亦系其位移發(fā)生了順時(shí)針的移動(dòng)，同時(shí)經(jīng)過對(duì)體系研究發(fā)現(xiàn)這些都是以順時(shí)針扭動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行移動(dòng)的，并且這種以水平為基的扭動(dòng)對(duì)側(cè)面產(chǎn)生了擠壓現(xiàn)象，而這同中國(guó)西北部個(gè)構(gòu)造體系所表現(xiàn)出來運(yùn)動(dòng)方式也是存在一定共性的，與中國(guó)東部華夏系等的運(yùn)動(dòng)也是相吻合的，從這些都可以證明古河西系不可能是由北東——南西向的水平單一產(chǎn)生的擠壓而形成的，而是祁連山區(qū)西側(cè)偏北、東側(cè)偏向南而產(chǎn)生的水平耨動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式所形成的，且經(jīng)過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，這符合祁連山地質(zhì)構(gòu)造情況，也符合我國(guó)其他地區(qū)巨型構(gòu)造體系中大陸地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

古河西系在本山區(qū)西部受祁呂系和康藏系復(fù)合；東部與河西系、隴西系等符合，且地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)被復(fù)雜和歪曲。例如天祝一帶受到隴西系改造的影響作用，其褶皺軸方向逐漸由北西向西轉(zhuǎn)變；昌馬西北以及蘭州東部地區(qū)因受祁呂系復(fù)合改造的影響，中新生代的地層受到不同程度的掩蓋，導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造行跡變得模糊不清。在之后的時(shí)間內(nèi)，古河西系受到其他體系重接的作用，使得一些構(gòu)造行跡有復(fù)活的現(xiàn)象。令愛古河西系還能夠顯現(xiàn)出一定的東西向構(gòu)造行跡，且這種東西向構(gòu)在古河河西斷裂破壞的作用下，其走向也由北西西向南東東發(fā)生了變化，呈現(xiàn)出一定的扭動(dòng)行跡，同時(shí)這種變化對(duì)古河西系也產(chǎn)生了一定的影響，導(dǎo)致古河西系構(gòu)造線與古東西向構(gòu)造整合，進(jìn)而導(dǎo)致古河西系產(chǎn)生了局部彎曲的現(xiàn)象。通過對(duì)古河西的物質(zhì)成分進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，其中主要成分是沉積厚度在20000米的碎屑巖、碳酸鹽為主，同時(shí)其中還含有大量的中基性火山巖，這也是古河西系具有早古生代地層的標(biāo)志之一。另外一些震旦亞代的碎屑巖和碳酸鹽及火山巖巖層也在其中。

3. 古河西系之后構(gòu)造體系及其復(fù)合現(xiàn)象分析

3.1 祁呂賀蘭山字型前弧西翼褶帶

祁呂賀蘭山字型西翼褶帶在古河西系之上復(fù)合，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，它可能始于泥盆紀(jì)，而其雛形形成于二迭、石炭紀(jì)時(shí)期，并在白堊紀(jì)發(fā)展成熟。祁呂賀蘭山字型西翼褶帶與東翼有一定相似的地方，其主要表現(xiàn)在兩者都是有一系列單一的弧形褶帶所構(gòu)成的，且西翼從北到南可以分為敦煌——龍首山弧形褶帶、走廊南山弧形褶帶、托來山反S型褶帶、托來南山反S型褶帶以及拉脊山褶帶等。同時(shí)在各褶帶之間還存有玉門——酒泉——張掖、昌馬——黑河——門源、托來河——大通河、西寧等槽地。而祁呂賀蘭山字型西翼褶帶的總體走向由東往西依次為：北東東——東西——南東——南東東反S型，其反射弧主要是由三列向北突出的弧形褶帶所構(gòu)成的，且越向北發(fā)展，其弧形的行跡約為清晰。祁呂系西翼北界主要是以它最北位置的弧形褶帶進(jìn)行劃分的，其反射弧頂位于橋?yàn)车谋眰?cè)，并與天山——陰山東西向復(fù)雜構(gòu)造帶南段呈斜接和重接的關(guān)系。同時(shí)反射弧南部由于受到康藏系的影響，兩者之間的接線較為模糊，但是仍舊可以以海相二迭、三迭系的范圍來進(jìn)行劃分，也就是以日月山經(jīng)過托來山與阿爾金山進(jìn)行連接。祁呂系西翼尤以反射弧對(duì)古河西西改造明顯，其北部地區(qū)的兩個(gè)弧形褶帶與古河西系由門源至肅南呈現(xiàn)一定的重接關(guān)系，之后有向北西方向不斷延伸，并逐漸偏東西移動(dòng)，再往西由昌馬西方向南西方向移動(dòng)，最終以40°～50°交角反切斷北向西的古河西系。而在敦煌——龍首山、走廊南山兩者弧形褶帶在之間，古河西系的中新生代大部分都被掩埋在了槽地之中。同時(shí)祁呂弧形西翼的東南段、門源——寶雞等低段也有一定的反射弧復(fù)合的現(xiàn)象存在，但是整體表現(xiàn)的并不明顯。祁呂系西翼褶帶與天水——寶雞帶、秦嶺——昆侖東西向復(fù)雜構(gòu)造帶有重接關(guān)系，但是向東與東西向復(fù)雜構(gòu)造帶逐漸產(chǎn)生分離，最終與北東東——被動(dòng)向呂梁——恒山褶帶進(jìn)行聯(lián)合形成向南突出的完整的山字型前弧。

3.2 康藏歹字頭部外圍褶帶

康藏歹字頭部外圍褶帶始于二迭世紀(jì)，成熟與三迭世紀(jì)，并在第三紀(jì)中葉發(fā)生了強(qiáng)烈的活動(dòng)，其頭部外圍褶帶在祁連山西南部與古河西系及祁呂系西翼弧形褶帶的南緣復(fù)合。康藏歹字型頭部外圍褶帶與祁呂系西翼弧形褶帶在日月山東部大范圍內(nèi)呈現(xiàn)一定的斜接關(guān)系，而與其他地區(qū)則為重接關(guān)系。在疏勒南山南部、古河西系大部分經(jīng)由康藏系重接改造而發(fā)生了明顯的變化，同時(shí)這部分也是康藏歹字型頭部外圍褶帶的重要構(gòu)成部分。另外康藏歹字型頭部褶帶之間還有少部分東西向構(gòu)造成分以及南北向構(gòu)造成分。

康藏歹字型頭部外圍褶帶主要構(gòu)成是三迭系、部分晚古生代地層、同期巖體組成，其大致上可以分為疏勒南山——日月山、阿爾金山——烏蘭達(dá)坂山、賽什騰山——青海南山等以北東凸出的弧形旋鈕褶帶。這些褶帶都是以柴達(dá)木盆地為中心一半環(huán)狀形態(tài)分布的，同時(shí)也是從北西向南東以順時(shí)針旋鈕運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的構(gòu)造行跡。而這種從北西向南東彎轉(zhuǎn)的弧形可以從重力梯度帶和莫霍面上的“陡坎”上表現(xiàn)出來，且通過將地面投影位置與形態(tài)等進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，與以上描述的旋鈕褶帶相符合。從以上這些可以說明，深部地質(zhì)體系也是這一巨型構(gòu)造體系中的構(gòu)成部分，另外通過對(duì)這一體系褶帶內(nèi)部存在的外露溫泉和一些地震的發(fā)生可以判定，旋鈕褶帶直到現(xiàn)在還存有強(qiáng)烈的活動(dòng)。

3.3 隴西旋卷構(gòu)造體系

隴西旋卷構(gòu)造體系主要分布在六盤山西部、武威東部地區(qū)以南東——北西向呈分布狀態(tài)，同時(shí)向北西不斷延伸直至古河西系。由于斜接或者是反接關(guān)系的存在對(duì)古河西系的成分造成一定的改造，這樣以來就導(dǎo)致古河西系褶軸、沖斷面和玉褶軸直交的張扭性斷裂度數(shù)產(chǎn)生了一定的偏差。在武威東部地區(qū)，古河西系卷入到了隴西系，而隴西系截接或者是反接復(fù)合作用下，祁呂系褶帶對(duì)弧形褶帶向南東延伸的正常進(jìn)行造成了一定的影響，這也是導(dǎo)致永登——蘭州段構(gòu)造模糊的主要原因。通過以上的分析可知，隴西系獄古河西系相比，前者成熟較晚，而通過對(duì)天?！疤?、海原以及三迭紀(jì)陸盆沿隴西系旋回褶帶的主軸方向分布情況，可以說明在三迭紀(jì)隴西系就已經(jīng)存在，且至今仍舊有一定的活動(dòng)發(fā)生。

4. 結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)前連山地質(zhì)構(gòu)造以及山構(gòu)造行跡等進(jìn)行分析可知，祁連山區(qū)的地質(zhì)構(gòu)成具有其本身的特殊性和復(fù)雜性，同時(shí)祁連山系的發(fā)展歷史悠久，對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)地質(zhì)研究具有十分重要的指導(dǎo)意義。

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