古生代华北板块和西伯利亚板块之间经历了古亚洲洋的发生、发展和消亡，并于石炭纪—二叠纪晚期闭合，形成了华北-蒙古联合板块。此后，华北-蒙古板块与西伯利亚板块南缘之间被蒙古-鄂霍茨克洋分割（任纪舜等，1992，图4-8a）。近年来广大学者依据区域整合接触关系等野外地质证据，提出中—晚三叠世到早侏罗世华北板块北缘广泛分布的霞石正长岩和A型花岗岩（Yan et al.，2000）及晚三叠世变质核杂岩（Davis et al.，1998）指示岩石圈处于拉伸状态（牟保磊，1992；邵济安等，2000）。胡健民等（2005）获得辽西水泉沟组下部安山岩的SHRIMP U-Pb年龄为（230.4±3.1）Ma，指出晚三叠世辽西地区明显处于构造伸展环境，这与此时燕山地区发育杏石口组红色磨拉石不整合于中—晚三叠统或古生界之上所反映的构造背景相吻合。尽管中—晚三叠世到早侏罗世华北板块北缘以伸展作用为主，但在较短的时间内还存在挤压作用，如在晚三叠世中期，辽西医巫吕山地区形成了大规模的逆冲推覆构造（张晓晖等，2002）。
受印支运动的影响，在230～200 Ma本区发生了一次构造热事件，形成了晚三叠世侵入岩，该期岩浆活动虽然规模较小，但遍布全区。在四拨子-六拨子矿区形成了第一次岩浆侵入活动，即六柱坪和三拨子西沟花岗岩（211～206 Ma）。近年来在内蒙古东部，从大兴安岭到华北板块发现了一系列早中生代镁铁质—超镁铁质侵入岩、堆晶岩（邵济安等，1997）、麻粒岩以及碱性或碱性超基性岩（牟保磊等，1992）、花岗岩，同位素测年表明，这些深源岩成岩年龄集中在240～202 Ma（邵济安等，1997，1999；牟保磊等，1999）。它们都是来源于地幔，形成在下地壳的一套深成岩-变质岩组合，是早中生代地幔隆升背景下底侵作用的产物，反映华北板块北缘早中生代处于伸展环境中（邵济安等，2000）。在板块伸展期间，地壳深部的玄武质岩浆向上底侵，为华北板块北缘原有太古宙冷地壳进行初步加热，以及为玄武质和玄武安山质岩浆的喷发创造一个有利环境，形成了华北板块北缘广为分布的基性—超基性岩、碱性岩及少量花岗质岩浆。伴随这些花岗质岩体的侵位，华北板块北缘出现一次小规模的Mo、Au成矿事件，如冀北撒岱沟门钼矿床、冀东的头道门子沟金矿床（217 Ma，李俊建等，2002）。事实上，这一时期的钼成矿作用不仅发生在华北板块北缘，在东秦岭地区也发生过大规模的钼成矿作用，如黄龙铺碳酸盐脉型钼矿床形成时代为233～221 Ma（黄典豪等，1994），大湖金（钼）矿床形成于232～221 Ma（李厚民等，2007）。这一时期的花岗质岩浆侵入事件和成矿作用稀少的原因，可能是中生代早期的陆壳刚刚被来自深部的基性岩浆加热，其能量还远未达到陆壳大量发生局部熔融所需的温度，与成矿有关的花岗质岩浆形成较少。
古生代成矿作用
1.早古生代（古亚洲洋生成与演化）
本区早古生代寒武纪除了北侧唐巴勒地区出现洋盆外，本区仍处于稳定时期，主要是以含磷的碎屑岩夹生物灰岩沉积为主的滨海、浅海环境（图1-15a）。奥陶纪进入了古亚洲洋形成和发展时期（图1-15b，c，d），在伊犁盆地北缘霍城—哈希勒根达坂一带，奥陶纪早期地壳逐渐发生拉张，中奥陶世在博罗科洛地区形成岩浆型被动陆缘。王宝瑜等（1997）曾认为本带奥陶纪为博罗科洛早期裂陷盆地，未出现洋盆，而肖序常等（2005）认为该带为哈萨克斯坦-准噶尔板块内部的准噶尔-巴尔喀什微板块和穆云库姆-克齐尔库-伊犁微板块间的对接带。根据我们对该带的断裂系统众多地质特征综合研究，表明该带有来自地幔的洋壳型超镁铁岩（哈希勒根达坂的二辉橄榄岩）以及奥陶纪伸展型被动陆缘到志留纪活动陆缘斜坡相的火山岩系等地质特征，佐证了本带曾在奥陶-志留纪与西邻哈萨克斯坦的楚-伊犁、肯达塔奥陶-志留纪洋区是相通的，向东与干沟-康古尔塔格奥陶-志留纪洋（李文铅等，2000）连为一起，形成长达上千千米的洋区。本区伊犁洋于晚志留世通过双向俯冲而最终封闭（图1-15e）。
南天山地区洋区的形成要略晚于伊犁洋，早奥陶世受伊犁洋即将打开的拉张应力的影响，在那拉提山西段有非造山“A”型钾长花岗岩侵入（图1-15b）。中奥陶世在那拉提山南缘元古宙缝合带部位又一次出现拉张过程，在拉尔敦达坂地区伴有第二次“A”型钾长花岗岩侵入（图1-15c）。晚奥陶世为洋盆形成期，在那拉提山南缘拉张带上由北向南逐渐打开。早志留世南天山洋开始向北与乌孙-阿吾拉勒微板块俯冲，在位于那拉提古陆缘北侧的菁布拉克一带产生局部拉张环境（图1-15e），有含铜镍矿的基性—超基性岩呈底辟形式侵位（张作衡等，2007）。
从本区东部邻区所出露的蛇绿混杂岩带来看，由北而南出现：古洛沟-乌瓦门、榆树沟-铜花山、霍拉山-库勒以及黑英山-满达勒克-色牙克依拉克蛇绿混杂岩带等。值得注意的是，那拉提山南缘缝合带向东，沿着古洛沟-乌瓦门-包尔图-拱拜子一线的断裂上，除了残存蛇绿岩混杂体外，还断续出露一套非蛇绿岩型基性—超基性杂岩体，侵入时代为前寒武纪及古生代（姜常义等，2000）。因此，作为中、南天山构造带重要分界线的深断裂带曾是一条超长期的活动带。董云鹏等（2005）研究了乌瓦门蛇绿岩形成的构造环境，并提出将榆树沟蛇绿岩带与乌瓦门-拱拜子构造带相连，这一观点值得商榷，因为榆树沟蛇绿混杂岩带北侧的中天山南缘断裂带大片出露志留纪岛弧火山岩及碎屑岩和大理岩，并被泥盆纪花岗岩侵入，其中尚有角闪片岩构造岩块，推断该区带也是早古生代的构造堆叠混杂带。由此，从榆树沟蛇绿混杂岩带在空间构造格局展布上来看，它应为一条独立的蛇绿岩带。我们认为该带向西可能隐伏在哈尔克山北坡构造带内，再向西有可能与邻区吉尔吉斯斯坦伊内里切克套山南缘早、晚古生代叠加的俯冲-叠接带相连的观点（何国琦等，2000，2001）需深入研究。库勒蛇绿岩为最南侧蛇绿岩带，形成时代被龙灵利等（2006）经SHRIMP锆石U-Pb测年确定为中志留世（425±8Ma），改变了该蛇绿岩形成于泥盆纪（高俊等，1996）的认识。另外，下石炭统野云沟组不整合于蛇绿岩之上现象的发现（冯新昌等，2005）以及蔡东升等（1996）在研究塔北及塔中的地震剖面时，证实了石炭纪韦宪期的地层与下伏地层不整合关系的事实，库勒窄洋盆经历时限为志留纪。本带向西南能否与阔克萨彦岭巴雷公蛇绿岩（王超等，2007）相连应值得关注。
根据综合分析，南天山洋盆的演化有由北向南逐渐变新的趋势。这就意味塔里木古陆北缘前寒武纪基底从晚奥陶世到晚志留世从北向南呈后退式不断裂开增生，并脱离了塔里木古陆，形成3条宽带状具有碳酸盐岩台地性质的水下岛链夹于海槽之间（图1-15d，e，f），其中岛链与海槽及洋区交界的斜坡部位出现含有碳酸盐岩滑混岩块并具浊流特征的泥砂质深海沉积。
南天山洋与岛链相同的构造格局在形成与消亡过程经历了复杂构造热事件及变形折返机制。南天山那拉提南缘洋盆根据长阿吾子蛇绿岩的辉石40Ar-39Ar坪年龄439Ma（郝杰等，1993），代表该带蛇绿岩的形成年龄。在同一构造带的哈尔克山北坡，特克斯蓝片岩中多硅白云母40Ar-39Ar坪年龄为415.37±2.17Ma（高俊等，1994），硬柱石蓝闪片岩相变质年龄为415～408Ma（高俊等，1996），代表了俯冲期年龄值，那拉提山高温低压碰撞花岗岩的年龄为378Ma，并一直延长到327Ma（蔡东升等，1996），长阿吾子高压低温变质带蓝片岩的年龄为350.89±1.96Ma（肖序常等，1992），上述同位素年龄值均反映了那拉提山南缘洋盆经历了泥盆纪至早石炭世陆-陆碰撞作用。据董云鹏等（2005）研究，榆树沟蛇绿岩带形成时限为晚奥陶世（440±18～439Ma），其中高压麻粒岩相变质蛇绿岩地体可以看作大洋岩石圈俯冲至40～50km的深处地壳经受变质后抬升后出露于现今地表的特殊地体（其SHRIMP锆石U-Pb年龄392±7Ma）（周鼎武等，2004），该带碰撞型花岗岩时代为420～350Ma。因此，本区洋盆向北俯冲事件应发生于中志留世（图1-15e），碰撞作用发生于晚泥盆世，并于晚石炭世进入碰撞后的陆内造山演化阶段。
2.晚古生代（古亚洲洋消亡）
西天山地区由泥盆纪开始进入了新的构造演化期。早泥盆世在博罗科洛地区转入伊犁洋关闭后的挤压抬升造山阶段，同时发生由南向北的逆冲推覆构造并有花岗岩侵位。由此古亚洲洋的板块运动进入了早期碰撞造山阶段。南天山地区仍是沉积区，霍拉山-库勒微洋盆已经关闭。根据南缘黑英山-满达勒克蛇绿混杂岩带硅质岩中所发现泥盆纪—早石炭世放射虫化石（舒良树等，2007；李玮等，2007）来看，这是一条泥盆纪最晚时期的窄洋盆，其他地区仍处于碳酸盐岩台地夹海槽环境（图1-15g，h）。中、晚泥盆世博罗科洛地区进入造山后的松弛阶段，巴音沟一带裂陷最深，为早石炭世北天山巴音沟裂陷洋盆奠定了基础（图1-15h）。
早石炭世艾比湖—巴音沟一带拉张成洋，洋区南缘的被动陆缘上为别珍套-汗吉尕碳酸盐岩浅海盆地。伊犁盆地一带经受了急剧拉张作用形成一系列张性断陷火山沉积盆地，著名的阿希金矿赋存于弧后型吐拉苏断陷火山盆地的北缘。据野外构造和火山岩物质组分特征分析，阿希金矿的形成与火山活动终止之后的含Au热液沿火山机构边缘断裂对流上涌沉淀作用有关。中石炭世早期巴音沟洋发生双向俯冲作用，其南缘发育了典型的沟-弧-盆体系，通过对野外剖面的分析（见图1-8），该区构造格局由北而南可划分为：①巴音沟-芦苇沟海沟-俯冲蛇绿杂岩带；②奎屯河洋缘火山弧；③三岔河弧前盆地；④达巴特岛弧；⑤吐拉苏弧后断陷火山盆地。上述中石炭世达巴特岛弧是在早石炭世被动陆缘的浅海碳酸盐岩台地上演化起来的（图1-15i，j）。该时期的成矿作用有蛇绿岩中超镁铁质堆晶杂岩中的铬铁矿矿化，达巴特岛弧上的小型斑岩型Cu-Mo矿床，同一构造带上的喇嘛苏斑岩-矽卡岩型中型铜矿床也是该时期形成的。中石炭世晚期北天山（巴音沟）微洋盆俯冲消减后形成具浊流沉积特征的残留海槽沉积环境。伊犁盆地区中石炭世处于开合交替以拉张为主的动力环境而强烈断陷，构成裂谷型火山-沉积盆地。南天山地区由早石炭世到中石炭世具残留海特征的碳酸盐岩浅海盆地不断萎缩，直至晚石炭世最终消亡（图1-15i，j，k）。晚石炭世本区经历了晚期的陆-陆碰撞造山运动，南天山全区抬升隆起，北、中天山地区大型花岗岩岩基侵位于构造隆起区，并在相应低洼地带充填了磨拉石相粗碎屑物（图1-15l）。这时含矿岩浆活动作用极为活跃，在伊犁裂谷带有火山热液-沉积型新源县式可布台铁矿床赋存于硅质岩中。晚石炭世最终的陆-陆碰撞作用后，随之地壳深处的壳幔物质之间遭受激烈交换而上涌，早二叠世在伊犁盆地和阿拉套山、汗吉尕山一带受上涌岩浆喷溢作用而塌陷成裂谷盆地（图1-15m）。早二叠世末，伊犁裂谷带经历了一次短期关闭后又重新打开，但是火山活动逐渐减弱。二叠纪在伊犁裂谷带铜矿化现象极为明显，其中在阿吾勒拉山有克斯布拉克、群吉萨依、克孜勒克藏南、穷布拉克等小型铜矿床，它们都与早二叠世末的次火山岩浆侵入的热液活动密切相关。
蛇绿岩带特征
古生代成矿作用主要是中国北方拼合大陆形成阶段的成矿作用。新元古代—早古生代是古亚洲洋发育和主要俯冲时期，古亚洲成矿域和秦-祁-昆成矿域的北带的成矿作用，以白银厂和白乃庙为代表，与洋壳的发育及其俯冲有关，这是一次重要的对流地幔输入大陆的事件。晚古生代是古亚洲洋最终闭合的阶段，也有一次重要的对流地幔输入大陆的事件，以新疆发育最好，喀拉克通和哈密铜-镍矿是典型代表，晚古生代晚期发育大陆边缘造山带的斑岩铜矿，以古亚洲成矿域东段的多宝山为代表（图6-6）。
图6-6 中国早古生代主要矿床及构造环境
（据翟裕生等，1999）
最近的工作（吴福元等，1997；洪大卫等，2000；Jahn等，2000）表明，古亚洲成矿域内的花岗岩类，不管其时代和成因的不同，εNd（T）主要为（＋7）→（＋1），ISr0.702→0.707，TDM为1000～500 Ma，表明该成矿域的岩石圈主要是显生宙形成的，地壳生长主要是显生宙的，它与该区新元古代晚期→早古生代早期的蛇绿岩建造形成（肖序常等，1992；王鸿祯等，1982，1990；李春昱等，1982；唐克东等，1991；邓晋福等，1996a）同时。古亚洲成矿域的地壳主要由俯冲-增生杂岩构成（Sengor 等，1993；马文璞，1999）。从全球来看，这一时期正是冈瓦纳超大陆拼合形成的阶段，即泛非造山旋回，而劳亚大陆正处于大陆裂解时期（Maruyama，1994；潘桂棠，1994；邓晋福等， 1996a），古亚洲洋正是劳亚大陆裂解时期形成的。众所周知，洋壳富集铜元素，因此，可以推测，古亚洲成矿域和秦-祁-昆成矿域的祁连和西昆仑成矿省将是我国寻找大型-超大型铜矿最有潜力的地区。
表6-2 中国早古生代主要矿床
（据翟裕生等，1999，稍有修改）
表6-3 中国晚古生代—早中生代主要矿床
（据翟裕生等，1999，稍有修改）
另外，需要提及，古生代是华北地台上金伯利岩（山东和辽宁）和金刚石形成时期，尽管金刚石无法和南非和西伯利亚相比，但它的发育表明，华北地台确实是太古宙克拉通。金伯利岩中地幔橄榄岩捕虏体的橄榄石的Fo范围91.5～94.5，峰值92.5（张安棣等，1991；池际尚等，1996；邓晋福等，1999 a），与南非 Kaapvaal 的 Fo 91.5～93.5（Boyd，1989）类似，表明华北地台岩石圈地幔的形成类似于南非克拉通，尽管华北克拉通比较小。由此，我们可以更好的理解，为什么把华北地台边缘以及古亚洲成矿域，秦祁成矿域看作巨型的岩石圈尺度的不连续，同时可以推测，燕山期时华北地台东部大陆根的去根作用需要有很强烈的对流地幔输入才能实现，后者是我们理解滨西太平洋成矿域大规模成矿作用的关键所在。
图6-7 中国晚古生代—早中生代主要矿床
（据翟裕生等，1999）
乔夏哈拉-布尔根蛇绿岩带往西与哈萨克斯坦境内的斋桑蛇绿岩带相连，往东与蒙古境内的比基蛇绿岩带相连，共同构成西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的缝合带，为晚古生代闭合的古亚洲洋的残余（何国琦等，1990，2000；肖序常等，1992；许继峰等，2001；牛贺才等，1999；吴波等，2005）。该蛇绿岩带代表的古亚洲洋具双向俯冲的特征，往北俯冲于西伯利亚地块之下，并在西伯利亚板块南缘形成以阿舍勒和麦兹等富含喷流沉积成因硫化物矿床的弧后盆地火山沉积建造，年龄为372Ma的库尔提蛇绿岩（张海祥等，2003b）可能是弧后盆地扩展洋壳的残余（许继峰等，2001）。该蛇绿岩带以南为晚古生代泥盆纪—石炭纪岛弧型埃达克岩和富铌玄武岩（许继峰等，2003；张海祥等，2004）及钾质火山岩（袁超等，2006），即在晚古生代时该蛇绿岩带所代表的古亚洲洋往南俯冲，具洋内俯冲的特征。古亚洲洋往北俯冲的时间可能开始于晚寒武世—早奥陶世，并在阿勒泰南缘形成了主体为505Ma的酸性岛弧岩浆岩（Windley等，2002）。准噶尔东北缘及北缘出露的最新海相地层时代为早石炭世中晚期，早二叠世发育有陆相火山-沉积地层，普遍缺失上石炭统，说明区内在早古生代存在的古亚洲洋于早石炭世晚期闭合，到晚石炭世，北部的西伯利亚板块与南部的哈萨克斯坦-准噶尔板块已碰撞对接在一起，形成了统一的大陆（肖序常等，1992）。
阿尔曼太蛇绿岩带向西与西准噶尔的洪古勒楞-塔城蛇绿岩带相连，为早古生代蛇绿岩带（何国琦等，1990；朱永峰等，2006），其中含奥陶纪—志留纪的放射虫。其可能从新元古代晚期开始孕育，发育的鼎盛时期是寒武纪至早、中奥陶世，晚奥陶世至早志留世为其萎缩、闭合时期（何国琦等，2001）。主要年代学依据包括：蛇纹石化橄榄岩和斜辉橄榄岩Sm-Nd等时线年龄为479Ma（刘伟等，1993）；堆晶辉长岩、辉绿岩与安山玢岩等样品的Sm-Nd全岩等时线年龄为561Ma（黄萱等，1997）；扎河坝地区蛇绿岩中层状辉长岩的SHRIMP测年结果为489Ma（简平等，2003）；阿尔曼太蛇绿岩中斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为503Ma（肖文交等，2006a）。其中阿尔曼太蛇绿岩带南侧发育早古生代的弧-盆体系，其上被晚志留世或早泥盆世的浅海相沉积岩系不整合覆盖（李锦轶，1991a，1991b）。在阿尔曼太蛇绿岩岩块内分布着高压—超高压成因的二辉橄榄岩、石榴辉石岩、石英菱镁岩及榴闪岩，多硅白云母的40Ar/39Ar年代学研究结果表明，阿尔曼太蛇绿混杂岩内超高压石英菱镁岩的折返事件应发生在早二叠世（281.6Ma）（牛贺才等，2007）。
卡拉麦里蛇绿岩带分布于卡拉麦里—塔克札勒—大黑山一带。其往东可能与蒙古南部的佐林蛇绿岩带相连。卡拉麦里蛇绿岩带和南蒙古蛇绿岩带均构造侵位于泥盆纪和早石炭世火山沉积岩系之中，伴生的硅质岩中含有石炭纪早期的放射虫化石（舒良树等，2003；卜国民等，2005），其两侧地层都发育志留纪晚期图瓦贝动物群化石（张梓歆等，1983，1990；Kulkov，1993）。卡拉麦里蛇绿岩被薄层含蛇绿岩成分、发育纳缪尔期G带菊石化石Gastrioceras sp.和Eoasianites sp.的砾岩层不整合，其上部大洋硅质岩中含放射虫、高级疑源类、小软舌螺及小壳类等化石，据此推断时代不晚于早泥盆世（李锦轶等，1988；肖序常等，1990）；卡拉麦里构造带发育与蛇绿岩伴生的斜长花岗岩，其锆石SHRIMP U-Pb年龄为373Ma（唐红峰等，2007）。准噶尔洋最终闭合于石炭纪（肖序常等，1990；成守德等，1998）。卡拉麦里蛇绿岩中的镁铁质岩兼具有洋中脊玄武岩（MORB）和岛弧拉斑玄武岩（IAB）的特征，岩石地球化学特征表现为轻稀土元素（LREE）亏损、平坦或略微富集，不同程度地亏损高场强元素（HFSE）而富集大离子亲石元素（LILE）（刘希军等，2007），成分上非常相似于受洋脊俯冲影响的Chile和Cocos Ridge玄武岩，这意味着卡拉麦里蛇绿岩代表的洋盆扩张达到了发育洋中脊的阶段，且可能是叠加在大陆基底上发育起来的。如前所述，塔黑尔巴斯套弧内裂谷构造的发育及其邻近卡拉麦里蛇绿岩带的特征，也说明卡拉麦里蛇绿岩所代表的准噶尔洋盆为弧后盆地，其形成时间约为435Ma。鲍尔羌鸡花岗质超糜棱岩锆石U-Pb年龄结果显示，准噶尔洋盆的闭合时间应早于343Ma，在343Ma时东准噶尔地区已进入碰撞造山阶段。
本文来自作者[堵铁磊]投稿，不代表巅峰号立场，如若转载，请注明出处：https://www.gbdianzi.net/gb/11917.html
评论列表（4条）
我是巅峰号的签约作者“堵铁磊”！
希望本篇文章《中—晚三叠世（～Ma）成矿事件》能对你有所帮助！
本站[巅峰号]内容主要涵盖：生活百科,小常识,生活小窍门,知识分享
本文概览：古生代华北板块和西伯利亚板块之间经历了古亚洲洋的发生、发展和消亡，并于石炭纪—二叠纪晚期闭合，形成了华北-蒙古联合板块。此后，华北-蒙古板块与西伯利亚板块南缘之间被蒙古-鄂霍茨...