西准噶尔古生代构造单元划分与构造演化

吴楚，董连慧,，周刚，赵树铭，屈迅，洪涛，游军，李昊，张国梁，刘妍，徐兴旺(.中国科学院矿产资源研究重点实验室，中国科学院地质与地球物理研究所，北京 0009；.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 0008；.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆 乌鲁木齐 80000；4.中国科学院大学，北京 00049)

西准噶尔古生代构造单元划分与构造演化

吴楚1,2，董连慧1,2,3，周刚3，赵树铭3，屈迅3，洪涛1,4，游军1,4，李昊1,4，张国梁1，刘妍2，徐兴旺1
(1.中国科学院矿产资源研究重点实验室，中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；3.新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆 乌鲁木齐 830000；4.中国科学院大学，北京 100049)

位于伊犁地块、阿尔泰造山带和准噶尔地块之间的西准噶尔地区是中亚造山带的重要组成部分与核心地带，区内发育包古图铜矿与苏云河钼矿等大型斑岩矿床，是中亚造山带研究的热点地区。目前，关于西准噶尔构造单元划分与演化存在诸多分歧。系统总结前人成果与我们的研究进展，将西准噶尔构造单元重新划分为：①萨吾尔大洋岛弧；②塔城微陆块与谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧；③准噶尔洋俯冲增生杂岩带与残余洋盆；④准噶尔-拉巴地块与包古图-宏远大陆岛弧等4个单元，并建立西准噶尔地区古生代5阶段构造演化模型。

西准噶尔；构造单元；演化模型

图1　西准噶尔区域大地构造位置(a)与构造单元划分简图(b)Fig.1 Location(a)and tectonic units(b)of West Junggar

位于伊犁地块、阿尔泰造山带和准噶尔地块间的西准噶尔地区是中国境内中亚造山带(CAOB)的重要组成部分与核心地带，是中亚造山带构造与成矿研究的热点区域(图1-a)。区域内分布大量古生代斑岩型矿床，如：罕哲尕能Cu-Au矿、苏云河Mo-W矿、加曼铁列克德Cu-Au矿、石屋Cu-Au矿、拉巴Cu-Au矿、包古图Cu-Mo-Au矿、吐克吐克Cu-Mo矿和宏远Mo-Cu矿等(图1-b)[1-11]。目前，对西准噶尔地区构造背景的认识存在较大分歧，主要表现在构造单元划分与准噶尔洋构造演化两方面。在构造单元划分方面：Feng et al.以西准噶尔中部的和什托洛盖河谷为界，将西准噶尔分为北部西准噶尔和南部西准噶尔，并认为南北截然不同的沉积历史可能反应不同的构造背景，北部西准噶尔可能代表拼贴到哈萨克斯坦板块火山弧的一部分，南部西准噶尔可能代表增生到哈萨克斯坦板块的另一部分[12]；也有学者认为西准噶尔占据哈萨克斯坦与古亚洲洋的中间位置，古生代大量增生楔、蛇绿混杂岩和岛弧带发生变形并拼贴在一起[13]，形成不断叠加的俯冲增生带[14-16]；Choulet et al.认为西准噶尔地区只是哈萨克斯坦火山弧东段的一部分[17-18]。关于准噶尔洋构造演化，多数学者认为石炭纪晚期西准噶尔南部的准噶尔洋正经历洋内俯冲过程，形成岛弧、多岛弧或不成熟岛弧等，同时区内具特殊地球化学特征的火成岩以及大量高Mg、富Nb的中基性岩墙群被认为形成于洋脊俯冲过程[19-26]；Sengor et al、李锦轶等和Zhao and He认为，西准噶尔地区在中亚造山带陆壳水平增生过程中形成大面积沟-盆-弧系统，并伴随相应的岩浆活动，后期构造运动使之解体，成为大量岩片堆叠地区[14-16]，并接受中—晚石炭世火山-沉积岩地层的不整合覆盖[27-30]。

本文在阅读前人资料基础上，结合近几年工作成果，总结并重新划分西准噶尔区域地质构造单元，进而讨论其古生代演化特征。

1　古生代西准噶尔构造单元及特征

1.1构造单元划分

本文讨论的西准噶尔指中哈国界中方一侧地区，北隔额尔齐斯河与阿尔泰山脉相望，东邻准噶尔盆地，南为天山山脉。根据研究区沉积、变质与岩浆建造、蛇绿混杂岩带类型与分布特征，西准噶尔地区自北向南可依次分为：①萨吾尔大洋岛弧；②塔城微陆块与谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧；③准噶尔洋俯冲增生杂岩带与残余洋盆；④准噶尔-拉巴地块与包古图-宏远大陆岛弧4个主要单元。其中，萨吾尔大洋岛弧与塔城微陆块和谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧之间为塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿混杂岩带，准噶尔-拉巴地块与包古图-宏远大陆岛弧之间为克拉玛依-白碱滩蛇绿混杂岩带(图1-b)。

1.2萨吾尔大洋岛弧

1.2.1萨吾尔大洋岛弧

萨吾尔大洋岛弧位于斋桑-额尔齐斯蛇绿混杂岩带(缝合带)以南、塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿混杂岩带以北，为准噶尔板块西北缘的晚古生代岛弧带，呈带状分布、近EW向延伸。西与哈萨克斯坦境内的扎尔马岛弧相连，向东沿入东准噶尔，并与蒙古国境内的曼拉岛弧相接，组成扎尔马-萨吾尔-曼拉岛弧带。区域内发育萨吾尔复式向斜和哈拉巴依复式背斜及近EW向的萨吾尔逆冲走滑断裂。地层以泥盆系和石炭系下部的岛弧钙碱性火山-沉积岩为主[31]，沉积岩岩相组合呈海相-浅海相-海相-海陆交互相-海相-陆相变化，地层由老到新依次为:泥盆系萨吾尔山组海相火山-碎屑岩地层、蕴都喀拉组浅-滨海相沉积岩地层、库鲁木迪组滨-浅海相火山-碎屑-沉积岩地层及洪古勒楞组海陆交互相沉积岩地层；石炭系黑山头组海相火山-碎屑-沉积岩地层、姜巴斯套组浅-滨海相陆源碎屑-沉积岩地层、那林喀拉组海陆交互相碎屑-沉积岩地层、吉木乃组陆相磨拉石建造及恰勒什海组海相碎屑-沉积岩地层；二叠系哈尔加乌组陆相中基性-中性火山岩地层及火山-碎屑岩地层和卡拉岗组陆相中基性-中酸性火山岩地层及火山-碎屑岩地层，各地层单元基本呈整合接触，上覆第四系松散堆积层[32]。

1.2.2塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿混杂岩带

塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿混杂岩带位于西准噶尔北部萨吾尔岛弧和谢米尔斯台陆缘弧之间，沿阿尔曼太断裂至洪古勒楞等一带、呈残块状近EW向断续分布，为侵位于泥盆纪岛弧带内、主要由蚀变辉长岩、蛇纹石化橄榄岩和硅质岩组成的早古生代蛇绿混杂岩带。向西与哈萨克斯坦境内的奈曼-扎拉伊尔蛇绿混杂岩带相接，向东与东准噶尔地区的扎河坝-阿尔曼太蛇绿混杂岩相接。该蛇绿混杂岩带进入蒙古境内后近EW向延伸，分别为南米格和杭爱山蛇绿混杂岩带。此巨型蛇绿混杂岩带延伸超过4 000 km，宽20~70 km，是中亚造山带主要的蛇绿混杂岩带之一。塔尔巴哈台蛇绿混杂岩中蚀变辉长岩、洪古勒楞蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩和查干陶勒盖蛇绿混杂岩中辉长岩的年龄分别为478.3 Ma、472 Ma和517~519 Ma[33-35]，与奈曼-扎拉伊尔蛇绿混杂岩带以及扎河坝-阿尔曼太蛇绿混杂岩的形成时代一致[34-36]。

1.3塔城微陆块与谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧

1.3.1塔城微陆块

西准噶尔西北部的塔城盆地中部大面积被第四系覆盖，东南部为谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧。沉积古地理研究显示，塔城盆地北部最早出露的是具大洋边缘沉积特征的奥陶系[37-38]，南部为以滨海相沉积为主的下泥盆统，盆地周围地层呈陆相-海陆交互相沉积特征[39]；重磁研究结果表明，塔城盆地存在“中间浅，周围深”的奥陶—志留系界面[39]。据此推断，早古生代之前，塔城盆地可能存在古陆，或为哈萨克斯坦古陆向东南延入我国境内的一部分[40]。此外，翁凯等对马拉苏一带火山岩夹层的年代学研究发现大量新太古代(207Pb/206Pb：2 512~2 567 Ma)和中新元古代(207Pb/206Pb：1 584 Ma，206Pb/238U：937 Ma和760 Ma)锆石[41]，这些继承锆石不仅暗示塔城微陆块的存在，还说明塔城微陆块可能含新太古宙基底。

1.3.2谢米尔斯台-巴尔鲁克陆缘弧

位于西准噶尔塔城微陆块东南侧，呈NE向展布的谢米尔斯台-巴尔鲁克地区主要出露晚古生代泥盆—石炭系，由老到新依次为：泥盆系马拉苏组滨-浅海相火山-碎屑岩地层、库鲁木迪组滨-浅海相火山-碎屑-沉积岩地层、巴尔鲁克组滨-浅海相火山-碎屑-沉积岩地层和铁列克提组海陆交互相火山-碎屑-沉积岩地层；石炭系黑山头组海相火山-碎屑-沉积岩地层、姜巴斯套组浅-滨海相陆源碎屑-沉积岩地层和萨尔布拉克组浅海相火山-沉积岩地层；二叠系库吉尔台组、哈尔加乌组和卡拉岗组均为陆相火山-碎屑-沉积岩地层及第四系沉积地层。

谢米尔斯台北侧为塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿混杂岩带，南侧为谢米尔斯台深大断裂，西侧与塔城微陆块相连。该地区发育玄武岩、玄武安山岩、安山岩、流纹岩及英安岩等早古生代火山岩，其中大量安山岩、英安岩与流纹岩形成于晚奥陶—早泥盆世(411~455 Ma)[42-44]，部分地区英安岩与流纹岩厚度占火山岩地层总厚度的70%以上❶1∶20000中华人民共和国区域地质调查报告：白杨河幅(L-45-XIII).1983.。英安岩与流纹岩等大量发育，说明谢米尔斯台或为塔城微陆块边缘向东延伸的陆缘弧，而非大洋岛弧[45]。

巴尔鲁克-托里-库鲁木迪地区东南侧为巴尔鲁克蛇绿混杂岩带，NE向延伸与谢米尔斯台相接。沉积岩岩相组合呈滨-浅海相、海陆交互相、陆相变化，最下部火山岩为安山岩与安山质岩屑和玻屑凝灰岩。巴尔鲁克地区沉积岩与火山岩岩石组合特征表明，该地区泥盆纪为一个与NW向俯冲相关的安第斯型大陆边缘火山弧[40]。

对前人发表的岩浆岩地球化学资料重新投图发现：大部分岩浆岩为钙碱性系列(图2-a)，投点落入陆缘弧或安山弧范围内(图2-b，c)[42-44,46-52]。据此认为，巴尔鲁克-托里-库鲁木迪-谢米尔斯台地区为分布于塔城微陆块周边具陆壳基底的陆缘弧。

1.4准噶尔洋俯冲增生杂岩带与残余洋盆

西准噶尔南部出露的玛依勒、唐巴勒、巴尔鲁克和达拉布特等SSZ型蛇绿混杂岩带以及哈图地区出露的玄武岩地层，是准噶尔洋洋壳组成部分。其中，蛇绿混杂岩是中亚造山带陆壳增生过程中俯冲洋壳的残留片段，哈图地区出露的玄武岩地层可能代表残余洋壳。玛依勒和唐巴勒蛇绿混杂岩带呈块状分布于区域最南部；巴尔鲁克和达拉布特蛇绿混杂岩带自西向东排列，呈NE向带状分布；哈图残余洋盆位于西准噶尔中部的哈图-齐求一带。

1.4.1玛依勒-唐巴勒-巴尔鲁克-达拉布特蛇绿混杂岩带

图2　谢米尔斯台、巴尔鲁克及包古图地区岩浆岩AFM图解(a),Ta/Yb-Th/Yb图解(b)和Sc/Ni-La/Yb图解(c)Fig.2 AFM diagram，Ta/Yb-Th/Yb diagram(b)and Sc/Ni-La/Yb diagram(c)of igneous rocks in Xiemiersitai,Barluk and Baogutu area

玛依勒蛇绿混杂岩带位于玛依勒山一带，长约60 km，宽4~8 km，包括变质橄榄岩(斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩、纯橄榄岩等)、辉石岩、辉长岩、辉绿岩、细碧岩、硅质岩等；唐巴勒蛇绿混杂岩带位于西准噶尔西南端，长约130 km，宽5~10 km，为区域内较完整的蛇绿岩套，包括纯橄岩、二辉橄榄岩、辉绿岩、辉长岩、闪长岩、斜长花岗岩、枕状玄武岩、细碧岩、角斑岩、凝灰岩、硅质岩及少量生物灰岩透镜体。玛依勒和唐巴勒蛇绿混杂岩的定年数据显示其形成于新远古代—早古生代期间[12,53-55]，为早期形成的准噶尔洋洋壳。早古生代期间，该洋盆内的洋岛与岛弧发生拼贴，并于中泥盆世之前闭合[56]。

巴尔鲁克蛇绿混杂岩带位于巴尔鲁克山东南侧，呈NE向断续展布，长约100 km，以纯橄岩、变质橄榄岩、辉长岩和蛇纹岩为主，含少量闪长岩、斜长花岗岩、细碧岩及硅质岩等，为形成于泥盆纪的准噶尔洋残余洋壳[57]。赵文平等曾在托马恰蛇绿混杂岩中发现蓝闪石片岩[58]，该蛇绿混杂岩是巴尔鲁克蛇绿混杂岩带东段延伸部分，位于巴尔鲁克断裂南东侧，呈条带状EW分布。这种低温高压变质岩暗示区域深俯冲作用的存在，巴尔鲁克蛇绿混杂岩位于准噶尔洋北西侧的俯冲带附近。

达拉布特蛇绿混杂岩带沿达拉布特断裂北侧NE向延伸，长约100 km，宽约1~3 km，形成于晚古生代早期((391±6)Ma)，岩石主要类型有变质橄榄岩(斜辉辉橄岩、含单辉斜辉辉橄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄岩等)、辉长岩、辉石岩、橄长岩、辉长辉绿岩、辉绿玢岩、硅质岩和凝灰岩等[59]。在蛇绿混杂岩带附近主要出露石炭系浅海相火山-沉积岩地层，地层产状陡立，凝灰岩、凝灰质粉砂岩、粉砂岩、细粒砂岩及少量碎屑岩等依次韵律产出。值得一提的是，阿克巴斯套岩体与达拉布特蛇绿混杂岩(主要为玄武岩和硅质岩)呈不整合接触，达拉布特蛇绿混杂岩产状较陡(倾角≥45°)，玄武岩和硅质岩位于阿克巴斯套岩体顶部和中部(图3-a，b，c)，花岗质岩浆部分侵位、交代玄武岩和硅质岩，并发生强烈变形(图3-d)。说明花岗质岩浆晚于蛇绿岩形成，由底部侵位、包裹蛇绿混杂岩，后期受构造抬升一同出露地表。同时，阿克巴斯套岩体和庙尔沟中含大量中基性岩包体，表明岩体形成过程中曾发生大规模岩浆混合作用，来自不同成分的熔体一同组成成岩母岩浆。因此，该地区可能为准噶尔洋东南侧增生楔。

1.4.2残余洋盆

哈图地区主要出露石炭系海相火山-碎屑-沉积岩地层，上部为凝灰岩和凝灰质粉砂岩，下部为硅质岩及玄武岩等，为晚古生代准噶尔洋残余洋盆。其中，太勒古拉组玄武岩的Rb-Sr等时线年龄为(328±26)Ma，证实早石炭世准噶尔洋洋壳还存在。

1.5准噶尔-拉巴地块与包古图-宏远大陆岛弧

1.5.1包古图-宏远大陆岛弧

图3　阿克巴斯套岩体和达拉布特蛇绿岩剖面和野外照片Fig.3 Profile and photos showing relations between Akebasitao granite pluton and and Darbut ophiolite mélange

包古图-宏远地区位于西准噶尔达拉布特断裂东南部，西北为准噶尔洋俯冲增生杂岩带，东南为克拉玛依-白碱滩蛇绿混杂岩带。长期以来，该地区被认为处于晚古生代岛弧环境[21]。但包古图-宏远地区形成于330~310 Ma的中酸性侵入岩地球化学数据并不支持该认识，如：①均为钙碱性系列岩石，缺少拉斑质岩石(图2-a)；②富集Zr和Hf，亏损Th和P，地球化学投图显示，前人所获数据均落入陆缘弧或安山弧范围内(图2-b，c)[7,22，61,62]；③包古图矿区岩体具还原性特征[8]，而岛弧岩浆富含拉斑质成分，且具明显氧化性特征[63,64]。近期研究发现，包古图斑岩型铜矿He-Ar同位素反映其硫化物来源为壳源[10]；宏远岩体具过铝质A型或I型花岗岩特征，其(87Sr/86Sr)i变化范围为0.701 17~0.703 340，(143Nd/144Nd)i变化范围0.512 530~0.512 642，εNd(t)变化范围为+5.7~ +7.9[65-66]，表明岩体岩浆为壳幔混和来源。此外，近来在包古图矿区岩体中发现包含褶皱变形的黑云母石英片岩包体[63]，变质包体的发现意味着包古图地区存在变质基底。该黑云母石英片岩的岩石特征可与拉巴变质地体中黑云母石英片岩对比，这意味着包古图地区可能存在与拉巴变质地体一样的变质基底。另外，达拉布特断裂两侧发育红山、克拉玛依、阿克巴斯套及庙尔沟大型岩体，仅依靠亏损上地幔和新生下地壳的部分熔融难以解释如此大量的花岗质岩浆来源。而克拉玛依蛇绿混杂岩带和白碱滩蛇绿混杂岩带中辉长岩形成时代为322~414 Ma[67]，年轻锆石(322 Ma和332 Ma)暗示该地区晚古生代依旧有新生洋壳形成，为弧后伸展环境。随着地壳抬升，大洋逐渐消失，形成覆盖于早古生代由蛇绿岩套和复理石建造组成的已蚀变地质体之上的石炭系火山-沉积岩地层。据此认为介于达拉布特与克拉玛依蛇绿岩带之间的包古图-宏远岩浆弧为大陆岛弧。

1.5.2克拉玛依-白碱滩蛇绿混杂岩带

克拉玛依-白碱滩蛇绿混杂岩带沿准噶尔地块西部的山-盆结合部位断续延伸，长约80 km，宽小于1 km，包括蛇纹岩、辉长岩、玄武岩和硅质岩等。其形成时代争议较大，徐新等首先获得辉长岩414.4 Ma和332 Ma锆石U-Pb年龄[67]，之后何国琦等和朱永峰等据牙形石和玄武岩年龄确定蛇绿混杂岩形成于早古生代[68-69]，最新放射虫研究表明蛇绿混杂岩中紫红色硅质岩时代为晚泥盆世，即晚泥盆世古洋壳已形成，随后开始接受早石炭世火山碎屑浊积岩的沉积[70]。该蛇绿混杂岩带可能代表一个位于包古图-宏远大陆岛弧弧后的小洋盆，遭受准噶尔洋由SE向俯冲至准噶尔-拉巴地体的影响而形成。

1.5.3准噶尔-拉巴地块

位于西准噶尔南部拉巴河地区的变质地体向东与准噶尔地块相连，呈“蝌蚪”状分布，一同构成准噶尔-拉巴陆块。

拉巴地体是一套变质(绿片岩至角闪岩相)火山-沉积岩单元，下部由绢云母-黑云母石英片岩、富电气石绿泥斜长片岩和黑云石英片岩组成，夹少量泥质岩、斜长角闪片岩和石英岩；中部为浅灰色绢云千枚岩，夹少量绢云绿泥千枚岩和泥质粉砂岩；上部为绢云绿泥千枚岩，夹少量绿泥石板岩和长英质侵入岩。这些变质岩原岩主要为石英砂岩、泥质石英砂岩与凝灰岩，可能形成于陆缘环境[40]。Zhang et al.基于拉巴变质岩与中奥陶统科克萨依组为断层接触，推测拉巴变质地体形成于奥陶系前[71]，Hu et al.研究指出，拉巴地体千枚岩Sm-Nd模式年龄为1.4 Ga[72]。此外，Choulet et al.在邻近拉巴地体的玛依勒绿砂岩和唐巴勒杂砂岩中发现大量前寒武纪碎屑锆石[73]。这些现象均表明拉巴地体可能存在前寒武纪陆壳基底。

准噶尔地块位于整个中亚造山带中心部位，具重要的石油、天然气和煤炭资源，其基底性质长期以来存在争议，是中亚造山带构造演化研究的热点与关键问题之一。关于准噶尔地块基底主要存在以下两种认识：①前寒武纪陆块[1,71]；②古生代洋壳或复合岛弧[27,74-76]。已有地震剖面勘查结果显示，准噶尔地块地壳厚约40~46 km，周边造山带地壳厚约50~56 km，与塔里木地块及其周边造山带相似，远大于洋壳平均厚度(6.5~9 km)或岛弧杂岩体的最大厚度(20~30 km)，具陆壳性质[77-81]。除沉积盖层外，准噶尔地块地壳基底具双层结构：上层为古生代褶皱基底；下层为前寒武系结晶基底[77]。前人据重力、磁力、地壳厚度、地块周边构造断裂特征，并与塔里木古陆进行对比，认为其可能形成于前寒武纪[77]。古生代准噶尔地块与哈萨克斯坦和南蒙古陆块共同构成古亚洲洋洋内陆或洋间陆，陆块北面为古亚洲洋，南面为南天山洋。

2　讨论

2.1准噶尔洋与古亚洲洋的关系

准噶尔洋与古亚洲洋的关系存在以下2种认识：①准噶尔洋是中亚造山带中独立的古大洋[82-83]；②准噶尔洋为古亚洲洋南向俯冲-后撤过程中形成的弧后洋盆[1,59,63，84,85]。以奈曼-扎拉伊尔-塔尔巴哈台-洪古勒楞-扎河坝-阿尔曼-南米格-杭爱山蛇绿混杂岩带为代表的古亚洲洋，西从哈萨克斯坦经过西准噶尔、东准噶尔后向东进入蒙古并延至大兴安岭，为目前可确认的古亚洲域北侧古生代古大洋。准噶尔洋向东在伊吾大黑山一带仅有少量形迹而表现出尖灭特征，未进入蒙古[84]，为局部区域性洋壳、而非主大洋。Xu et al.基于东准噶尔地区不同构造属性岩浆弧的空间分布特征，认为古亚洲洋的俯冲-后撤导致野马泉弧后拉伸扩张、地壳减薄，陆缘弧逐渐脱离准噶尔地块演化为大陆岛弧，同时于弧后形成以卡拉麦里蛇绿混杂岩为代表的准噶尔洋[84]。西准噶尔北部地区不同类型、不同时代的岩浆弧具相似的时空展布特征，由北向南依次存在的萨吾尔晚古生代岛弧、塔尔巴哈台-洪古勒楞早古生代蛇绿混杂岩带和谢米尔斯台早古生代陆缘弧也说明古亚洲洋在北侧具向南俯冲的特征[42]。塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿岩的时代为寒武—奥陶纪，而谢米尔斯台地区出露的岩浆岩与火山岩为晚奥陶—早泥盆世(411~455 Ma)[33-36,42-44]，出现这种差别的原因可能为：①谢米尔斯台地区深部存在未出露的寒武—奥陶系弧岩浆岩；②塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿岩代表俯冲洋壳的时代，而谢米尔斯台志留纪弧岩浆岩代表俯冲产物，即塔尔巴哈台-洪古勒楞寒武—奥陶纪洋壳在志留纪发生俯冲形成志留纪的谢米尔斯台陆缘弧。从哈萨克斯坦境内与谢米尔斯台弧相连的波谢库尔-成吉斯岩浆弧中发育早奥陶世(481 Ma)波谢库尔斑岩铜矿的特征看，以奈曼-扎拉伊尔-塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿岩为代表的古亚洲洋南向俯冲至少在奥陶系已开始[5]。据此认为古生代达拉布特地区同样受古亚洲洋的南向俯冲-后撤作用影响，造成谢米尔斯台弧后的拉伸扩张，地壳减薄，进而形成准噶尔洋。

2.2西准噶尔地区弧-盆体系的厘定

西准噶尔地区弧-盆体系分别与古亚洲洋或准噶尔洋的俯冲作用相关。西准噶尔北部的斋桑-额尔齐斯蛇绿岩带为古亚洲洋最终闭合的缝合带，塔尔巴哈台-洪古勒楞蛇绿岩带可能是古亚洲洋早古生代南向俯冲至塔城微陆块的残留部分。奥陶—泥盆纪谢米尔斯台陆缘弧与泥盆—石炭纪萨吾尔岛弧可能是古亚洲洋南向俯冲于塔城微陆块及俯冲带后撤、并发生洋内俯冲作用的产物。塔城微陆块与准噶尔地块间的准噶尔洋可能是在古亚洲洋南向俯冲并导致塔城微陆块从准噶尔地块裂解过程中、在弧后盆地基础上发育起来的大洋。进一步演化的准噶尔洋发生向北与向南的双向俯冲，NW向俯冲于塔城微陆块下形成泥盆—石炭纪巴尔鲁克陆缘弧；SE向俯冲形成泥盆—石炭纪包古图-宏远大陆岛弧和克拉玛依-白碱滩弧后盆地。而哈图地区可能存在准噶尔洋残余洋壳，玛依勒-唐巴勒、巴尔鲁克、达拉布特一带可能为与准噶尔洋俯冲相关的增生杂岩带。

2.3准噶尔洋俯冲结束时限

早古生代古亚洲洋的南向俯冲导致塔城古陆从准噶尔大陆裂解，以玛依勒-唐巴勒-达拉布特-卡拉麦里-纸房-大黑山(MTDKZD)蛇绿混杂岩带为代表的准噶尔洋于玛依勒和唐巴勒地区打开，并逐渐向东扩张，经达拉布特地区进入东准噶尔卡拉麦里地区，直至纸房-大黑山地区尖灭[63]。期间准噶尔洋开始向两侧俯冲，并伴随形成一系列与洋壳俯冲相关岩体[63,84]。晚古生代野马泉岩浆弧和准噶尔地块的构造拼贴大约发生在343~348 Ma，自此东准噶尔地区准噶尔洋俯冲结束，进入碰撞造山阶段[63]。但关于西准噶尔地区准噶尔洋俯冲结束时限存在以下5种不同观点：①玛依勒和唐巴勒地区的俯冲作用可能于中泥盆世之前结束[56]；②晚石炭世前俯冲结束[28,30]；③晚石炭世期间俯冲结束[40,73]；④早二叠世之前俯冲结束[14]；⑤晚二叠世之前俯冲结束[21]。哈图地区的准噶尔洋古洋壳被石炭系火山-沉积岩不整合覆盖，并未完全俯冲-消减[30,52]。受后期构造抬升运动的影响，部分残余洋壳沿断裂带出露地表，例如被上石炭统太勒古拉组不整合覆盖的达拉布特蛇绿混杂岩带[17,63]。同时我们于该地区火山-沉积岩地层中发现一套与下部下石炭统包古图组和上部上石炭统太勒古拉组整合接触的硅质岩地层，这套硅质岩地层呈向斜分布于地形较高部位，与周围地层一同发生构造形变，片理化剧烈，说明早石炭世西准噶尔地区可能为浅海热泉环境，海水尚未退尽，但已开始接受石炭系火山-沉积岩的不整合覆盖。结合不整合于蛇绿混杂岩之上的石炭系时代、硅质岩地层时代及区域内发现最早后碰撞花岗岩时代，可将西准噶尔地区准噶尔洋俯冲结束时间限定于晚石炭世早期(330~320 Ma)。

2.4斑岩型矿床成矿作用

晚古生代中亚造山带大规模构造-岩浆活动为斑岩型矿床形成提供了有利的构造背景和物质基础[2,28]。我国西准噶尔地区构造单元可与哈萨克斯坦境内的构造单元相拼接，其中有3条主要的斑岩型矿床成矿带，包括：①波谢库尔-萨吾尔成矿带(包括波谢库尔Cu-Au矿和罕哲尕能Cu-Au矿)；②北巴尔喀什-巴尔鲁克成矿带(包括阿克都卡Cu矿、苏云河Mo-W矿、加曼铁列克德Cu-Au矿和石屋Cu-Au矿等)；③科翁腊德-包古图成矿带(包括科翁腊德Cu-Mo-Au矿、博尔雷Cu-Mo矿、包古图Cu-Mo-Au矿、吐克吐克Cu-Mo矿和宏远Mo-Cu矿等)。哈萨克斯坦境内不乏大型斑岩型矿床，如：波谢库尔Cu-Au矿(铜含量大于410×104t；金含量大于100×104t)、科翁腊德Cu-Mo-Au矿(铜含量大于480×104t))、博尔雷Cu-Mo矿(铜含量大于60×104t))和阿克都卡Cu 矿(铜含量大于1 200×104t))等[2]，但西准噶尔地区目前已探明斑岩型矿床除苏云河Mo-W矿和包古图Cu-Mo-Au矿规模较大外，其余均为矿点，成矿规模小、品位偏低。对比发现，西准噶尔地区斑岩型矿床与哈萨克斯坦境内斑岩型矿床主要存在2点不同：①形成时代与构造背景。波谢库尔矿床成矿岩体形成于早奥陶世(481 Ma)，科翁腊德、博尔雷、阿克都卡矿床形成时代均为石炭世早—中期(327~ 325 Ma、316 Ma、327~335 Ma)[5]，处于准噶尔洋俯冲阶段；西准噶尔地区斑岩型矿床形成于晚石炭世，除罕哲尕能矿床含矿岩体形成于古亚洲洋俯冲阶段(334~345 Ma)[3]，其它矿床均形成于准噶尔洋俯冲结束之后(318~290 Ma)[4-11]。加曼铁列克德Cu-Au矿、石屋Cu-Au矿和包古图Cu-Mo-Au矿为形成于同碰撞晚期(318~300 Ma)的富Au斑岩型Cu矿[5-10]，吐克吐克Cu-Mo矿和宏远Mo-Cu矿为后碰撞伸展阶段(300~290 Ma)形成的富Mo斑岩型Cu矿[11,65]；②成矿岩浆氧化还原性。北巴尔喀什成矿带内斑岩型矿床成矿岩体氧逸度较高，成矿流体为氧化性的H2O-NaCl-CO2-SO2体系；巴尔鲁克-克拉玛依成矿带内斑岩型矿床成矿岩体氧逸度较低，成矿流体为还原性的H2O-NaCl-CH4-CO2体系，其中包古图和宏远斑岩型矿床被确认为还原性斑岩型矿床[5，8，11]。

还原性岩浆-流体体系不利于亲Cu元素富集和迁移，很难形成大型斑岩型Cu矿，而Mo，W，Sn等成矿金属元素受成矿流体氧化还原性影响不大[11,63]。宏远还原性斑岩型Mo-Cu矿富Mo贫Cu，成矿流体迁移过程中亲Cu元素随磁黄铁矿的结晶发生贫化，而Mo以MoO4或氯络合物的形式保留下来，最终形成具经济价值的脉状辉钼矿矿化[11]。而包古图还原性斑岩型Cu-Mo-Au矿成矿过程可能有大量中基性岩浆加入，成矿物质随之补充，进而形成大规模矿化[9]。

3　西准噶尔晚古生代构造演化模型

综上成果，可建立西准噶尔地区晚古生代构造演+化5阶段模型(图4)。

Ⅰ.志留纪之前(＞440 Ma)西准噶尔南部以玛依勒和唐巴勒蛇绿混杂岩为代表的准噶尔洋古洋壳最初于新元古代—早寒武世(572~531 Ma)开始形成[12,42]，并相继发生俯冲(大于515 Ma)[20]，形成早古生代岛弧。晚寒武世(501~493 Ma)、早奥陶世(488~ 485 Ma)、早—中志留世(444~436 Ma)，准噶尔洋洋内俯冲形成玉石塔斯、善德布拉克和阿尔沙特等岛弧花岗岩[54]。早—中寒武世准噶尔洋开始向南俯冲闭合，新的俯冲带逐渐向北迁移[54]。西准噶尔北部由于古亚洲洋的南向俯冲于谢米尔斯台形成陆缘弧，并于弧后形成拉伸盆地(图4-a)。

Ⅱ.晚志留—早泥盆世(440~420 Ma)受古亚洲洋持续南向俯冲影响，准噶尔洋洋盆NE向逐渐扩张，于达拉布特一带形成洋壳，塔城古陆从准噶尔大陆裂解(图4-b)。

Ⅲ.泥盆世(420~360 Ma)古亚洲洋后撤，谢米尔斯台陆缘弧发生大规模中酸性岩浆活动，而古亚洲洋洋内南向俯冲可能始于中泥盆世(394.6 Ma)，形成斋桑俯冲带及萨吾尔岛弧的同时于弧后形成洪古勒楞小洋盆[3,44,86]。至此，西准噶尔北部古亚洲洋弧-盆体系形成，古洋壳进入逐渐俯冲消减阶段。同时，准噶尔洋于达拉布特地区由西南向东北逐渐扩张，并向北西侧塔城微陆块俯冲，巴尔鲁克陆缘弧形成，并发育大面积岩浆活动(图4-c)。期间洋盆可能多次开合，形成一系列拉张-汇聚阶段建造的交替和侧向迁移，西准噶尔南部各带志留系、泥盆系呈现复杂的岩相建造组合[87]。

Ⅳ.早石炭世(360~320 Ma)西准噶尔北部的萨吾尔岛弧逐渐靠近谢米尔斯台陆缘弧。南部的准噶尔洋开始向南东侧的准噶尔-拉巴地块俯冲，形成包古图-宏远大陆岛弧，并于弧后扩张形成克拉玛依-白碱滩拉伸盆地，自此，达拉布特地区弧-盆体系形成(图4-d)。

Ⅴ.早石炭世之后(<320 Ma)西准噶尔北部的萨吾尔岛弧和谢米尔斯台陆缘弧发生多次重要的岩浆事件，侵入岩类型逐渐由具有弧地球化学特征的I型花岗岩转变为具有碰撞造山特征的A型花岗岩[16,42,86-88]。据侵入岩类型和接触关系，可将古亚洲洋俯冲结束时间限定于晚石炭—早二叠世(315~ 298 Ma)，此时西准噶尔北部古亚洲洋完全闭合，谢米尔斯台陆缘弧与萨吾尔岛弧及其北侧阿尔泰造山带拼贴在一起，区域进入后碰撞造山阶段。西准噶尔南部的准噶尔洋受地壳抬升作用影响，海水逐渐退去，石炭纪火山-沉积岩不整合覆盖古洋壳，西准噶尔地区整体进入地壳伸展阶段(图4-e)。

致谢：感谢野外工作中新疆地质矿产勘查开发局领导和同志提供的大力支持；诚挚感谢《新疆地质》匿名评审专家及责任编辑对本文进行的认真审阅，并提出宝贵的修改意见，使本文得以提高与深化。

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Paleozoic Tectonic Unitsand Evolution of West J unggar,CAOB

Wu Chu1,2,Dong Lianhui1,2,4,Zhou Gang3,Qu Xun3,Hong Tao1,4,You Jun1,4,Li Hao1,4, Zhang Guoliang1,Liu Yan2,Xu Xingwang1
(1.Key Laboratory of Mineral Resources,Institute of Geology and Geophysics,CAS,Beijing,100029,China;2.School of Geosciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing,100083,China;3.Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources,Urumqi,Xinjiang,830000,China;4.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing,100049,China)

West Junggar that locates among the Yili block,Altay orogenic belt and Junggar block is an important part and core area of the Central Asian Orogenic Belt(CAOB).There are many porphyry deposits in West Junggar,such as Baogutu Cu deposit and Suyunhe Mo deposit,therefore it is one of the important research area of the CAOB.However, there are many debates on the division and evolution of tectonic units in West Junggar.In this contribution,on the basis of previous data and our new research results,the West Junggar was divided into 4 tectonic units:(1)Sawuer oceanic island arc;(2)Tacheng micro-continent and Barluk-Xiemiersitai continental margin arc;(3)Subduction-accretionary complex and remnant oceanic basin of Junggar Ocean and(4)Junggar-Laba terrane and Baogutu-Hongyuan continental island arc.Finally we established a new 5-stages Paleozoic tectonic evolution model of west Junggar.

West Junggar;Tectonic Units;Evolution Model

1000-8845(2016)03-302-10

P534.4；P544

A

项目资助:新疆维吾尔自治区地质矿产勘查局自筹资金项目(XGMB2013007)、国家科技支撑计划项目(2011BAB06B03-3)、中国科学院知识创新工程主要方向项目(KZCX-EW-LY03)联合资助

2015-11-11;

2015-12-17;作者E-mail:wuchu@cugb.edu.cn

吴楚(1989-)，男，四川崇州人，中国地质大学(北京)矿产普查与勘探专业在读博士

徐兴旺(1966-)，男，研究员，主要从事构造地质、矿床地质和流体构造动力学研究，E-mail:xuxw@mail.iggcas.ac.cn