新疆叶城县库地—西合休一带弧盆系地质构造演化

谭克彬，贾红旭，王　恒，陈　强，郭　涛，马金林，刘　建，谭治雄，张　伟

（新疆地矿局第六地质大队，新疆哈密839000）

新疆叶城县库地—西合休一带弧盆系地质构造演化

谭克彬*，贾红旭，王恒，陈强，郭涛，马金林，刘建，谭治雄，张伟

（新疆地矿局第六地质大队，新疆哈密839000）

新疆叶城县库地—西合休一带位于西昆仑造山带，隶属青藏高原北缘弧盆系的西段，其地壳演化与地质发展历史就是早中元古代超级大陆在该地域从解体→始特提斯洋→古特提斯洋形成→闭合的历史。超级大陆的解体在该区发生在（812～753）Ma间，该洋盆从奥陶纪中期开始消减，由北而南俯冲于西昆仑古陆之下，在志留纪末大洋消减殆尽，之后发生陆陆碰撞造山运动。

库地；地质演化史；弧盆系；叶城县；新疆

1　基底形成阶段

新疆叶城库地—西合休一带的西昆仑造山带，其弧盆系基底为高角闪岩相变质的古元古界哈拉斯坦岩群和高绿片岩相—低角闪岩相变质的中元古界库浪那古岩群。前者是形成于地壳下部构造层次下亚构造层次的结晶基底，后者是形成于下部构造层次上亚构造层次的过渡基底。

1.1结晶基底形成阶段

古元古界哈拉斯坦岩群的原岩具被动陆缘沉积建造特征，而侵入其中的酸性岩体又具弧岩浆岩性质，似乎又形成于活动陆缘。在古老的太古代陆核间发育的元古代活动带可能发育于硅铝质基底之上，它们不是大洋关闭、大规模板块汇聚而成，而可能与陆壳拉张变薄、有限的裂离及继后的地壳缩短、重新变厚有关，即小规模威尔逊旋回的结果。因此哈拉斯坦岩群中的古元古代晚期具碰撞性质的弧性花岗岩不是大规模板块碰撞造山的产物，而更像是古元古代陆块非造山性质的对接拼贴造成。

区内哈拉斯坦岩群变质程度较高（达中温）而变形面理不甚发育，表明变形—变质时，地热梯度较高而应力作用却不是主导控制因素，这反映变质时其原岩是处在地壳的下部构造层次下亚构造层次之上段，在那里随着温度升高岩石已部分熔融，呈不同粘性的流体状态而发生柔流重结晶，部分劈理消失，从而成为流劈理不甚发育的结晶基底。

1.2过渡基底形成阶段

区内库浪那古岩群为活动陆缘具弧后盆地性质的沉积建造。其构造变形以固态流变特征而区别于哈拉斯坦岩群的流体状态下的柔流，反映二者形成于地壳的不同构造层次而变形—变质程度（重结晶程度）有强弱之差。区域上库浪那古岩群的构造线方向与区域构造线方向一致，而哈拉斯坦岩群的构造线方向与之有一较大交角，由此推断，哈拉斯坦岩群为库浪那古岩群的基底。所以沉积库浪那古岩群原岩的“弧后盆地”是在哈拉斯坦岩群陆壳的基础上拉张裂陷而成的海盆。

库浪那古岩群的变形发生在地壳下部构造层次的上亚构造层次，其顺层韧性剪切带与顺层掩卧褶皱组成的固态流变构造群落（褶叠层），反映形成机制是在垂向压缩、横向伸展体制下的大规模水平分层剪切流变或不均匀层流。在这种伸展体制下产生多层次、多尺度层圈式的折离滑脱和构造流动，推断它与基底哈拉斯坦岩群间曾存在一剥离断层，库浪那古岩群就是剥离断层上盘的巨型近水平韧性剪切带。这一巨型韧性剪切带在地质时间尺度内经过长期的非共轴递进变形后，于中元古末期成为西昆仑弧盆系的过渡性基底。

侵入于库浪那古岩群中的中元古期西合休花岗岩为钙碱系列S型花岗岩，具碰撞花岗岩性质。但如前所述，库浪那古岩群的变形特征显示伸展体制环境，因此中元古末期也没有大规模的板块俯冲—碰撞造山，陆块的拼贴与古元古末期一样，也属非造山型的对接拼贴。

现代散处的克拉通均以深断裂为界，边界断裂截过基底岩层的走向，而在克拉通之间的造山带，散布着许多具有古老陆壳基底的中间地块，暗示这些克拉通和中间地块曾是统一超级大陆破裂的产物，因而一些学者推测，在中、晚元古代、现代散布的克拉通曾一度结合成统一的超级大陆—即泛大陆。据此认为作为西昆仑造山带基底的中间地块，哈拉斯坦岩群和库浪那古岩群也是经过古元古代末期和中元古代末期非造山性质的拼贴后，在中元古代末期成为了超级大陆（泛大陆）的一部份。

2　弧盆演化阶段

2.1裂谷形成阶段

区内南华系西合休岩组的原岩为一套含裂谷型双峰式碱性火山岩的沉积建造。其中碱性流纹岩的锆石U-Pb年龄为（753.4±2.4）Ma和（812.2±4.7）Ma，碱性玄武岩的锆石年龄为（766.9±9.4）Ma。该组年龄值将西合休岩组的时代锁定在新元古代南华纪，揭示了在现今中国的西部，中、晚元古代超级大陆形成后，又于新元古代南华纪开始解体而开启新的洋（海）盆。

古地磁和全球大陆复原资料表明，在550Ma前冈瓦纳大陆与西北利亚陆块、北美陆块和波罗的陆块之间存在始特提斯洋，北中国陆块和其它一系列小陆块一起，构成位于冈瓦纳大陆澳大利亚的西缘、始特提斯洋东侧的多陆块群［1］。即除北中国陆块外的众多陆块就是当今秦祁昆造山系中的诸多古老的中间地块。它们与其间新元古代—早古生代的众多具岛弧性质的洋（海）盆构成了延绵于现今青藏高原北缘—北秦岭的多岛弧盆系。西合休岩组所代表的裂谷应该是具始特提斯洋性质或与始特提斯洋有成因联系的初始洋盆。是中、晚元古代超级大陆（泛大陆）解体的产物。

2.2洋盆（海盆）扩张阶段

代表库地—祁曼于特始特提斯洋壳的库地蛇绿杂岩具颇为完整的蛇绿岩套层序。前人对测区蛇绿岩中的一些克沟以南哈拉斯坦河西岸的枕状玄武岩做过多种不同测试方法的测年，获得（698～1023）Ma的一批年龄值。其中：邓万明［2］年测得的698Ma的Sm-Nd模式年龄晚于前述初始裂谷年龄（812.2～753.4）Ma（锆石U-Pb），因此是比较合理的洋盆年龄。西合休北的牙扎克席状辉长岩—辉绿岩墙群构造块体中暗色辉长岩的U-Pb年龄为（548.2±9.7）Ma。邓万民认为“模式年龄通常反映熔体从源区与熔融残留体分离的时间，无疑要早于在洋底喷发时封闭体系的成岩时间”，因此该辉长岩和肖序常［3］测得与库地超基性岩共生的石英辉长岩（浅色岩）的512Ma锆石SHRIMP年龄也应为残余地幔不同阶段的岩浆分异年龄。库地的方辉橄榄岩（502±13）Ma［4］、纯橄榄岩（408.6±8.1）Ma为残余超基性岩浆年龄。

由橄榄质软流圈的底劈地幔发生部分熔融而形成的岩浆分异时，先形成玄武质熔岩和辉长岩类岩石的岩浆，而残余物才是超基性岩浆。上列年龄值表明，测区库地蛇绿岩浆的分异乎合这一规律：玄武岩浆698Ma→暗色辉长岩浆（548.2±9.7）Ma→石英辉长岩浆（510±13）Ma—超基性岩浆（408±8.1）Ma。

周辉等［5］在一些克沟基性熔岩的硅质岩夹层中发现了晚奥陶—志留纪放射虫化石，也说明库地蛇绿岩代表的海盆在早古生代时已扩张演化成了深海盆，标明该海盆在早古生代中期时已趋于成熟，具洋盆性质，408Ma的库地地幔岩具SSZ型蛇绿岩特征，是洋盆发展到后期地壳增厚所致。

王东安等［6］对一些克沟枕状玄武岩之上的火山复理石进行了岩石化学、地球化学和粒度分析之后，得出了“深海浊积扇蛇绿质火山复理石”的结论，从与玄武质蛇绿岩有成因联系的沉积建造角度也证明了洋盆的存在。

2.3洋（海）盆消减—碰撞造山阶段

洋盆的俯冲、消减和消亡是由中酸性—酸性侵入岩的地球化学特征记录的。西昆仑北带的早古生代岩浆弧包括了奥陶纪的岛弧性质的钙碱系列I型中酸性侵入岩和志留纪晚期的岛弧性质钙碱系列S型酸性侵入岩。俯冲期中酸性岩的锆石U-Pb年龄为（475.6～444.7）Ma［4］，库地北二长花岗岩为代表的碰撞期酸性岩锆石U-Pb年龄412.18Ma～（414.5±3）Ma～423Ma记录了库地—祁曼于特洋盆消减→碰撞消亡的地质事件。

在洋盆俯冲的过程中，前述裂谷期形成的西合休岩组的原岩俯冲到了地壳的中部构造层次下部→下部构造层次顶部，发生了韧性动力变质—区域低温动力变质，形成了一套以糜棱岩和糜棱岩化岩石为主，区域变质岩为次（弱应变域形成区域变质岩）的低绿片岩相变质岩。过渡基底库浪那古岩群也卷入了这一韧性变形域而叠加了一期韧性剪切动力变质产生了低绿片岩相退变质作用，形成了西昆仑北带大型韧性剪切动力变质带。

在海洋板块向古陆块俯冲的过程中，代表洋壳的库地蛇绿杂岩未全部沿俯冲带下潜，部分与其上覆的火山复理石一道仰冲于陆块之上，使之未发生区域变质，并保存了较完整的蛇绿岩套层序，如今的空间分布应是后期多次构造肢解的结果。

图1　库地-西合休一带弧盆系构造演化图1.印度地块；2.塔里木地块；3.羌塘地块；4.西昆仑地块；5.西昆仑南带；6.西昆仑北带；7.北羌塘—甜水海地块；8洋壳及洋壳残片；9.碎屑岩建造；10.火山岩

综上所述，由南华系西合休岩组→库地蛇绿杂岩→奥陶—志留纪中酸性岩浆建造记录的库地—祁曼于特洋（海）盆由开启→扩张→消减→关闭消亡经历了一个完整的威尔逊旋回。

西昆仑北带早古生代岩浆弧的存在表明库地—祁曼于特始特提斯洋的俯冲是由北往南俯冲于由前述结晶—过渡基底构成的西昆仑早—中元古代古陆之下，该洋盆的消亡造成的碰撞造山，使西昆仑古陆与塔里木克拉通碰撞拼贴，成为冈瓦纳西缘始北中国早古生代复合地块（许志琴称地体）的一部分。整个西昆仑地区均无具确切依据的泥盆纪沉积，说明加里东期碰撞造山之后，该区便长期处于隆起剥蚀状态。

3　大洋消减—碰撞造山阶段

康西瓦结合带是一条早古生代始特提斯洋与中生代古特提斯洋的复合型板块缝合带。石炭纪—三叠纪的古特提斯洋的开启和扩张阶段在该区没有记录，消减俯冲—碰撞消亡造山期形成了西昆仑南带的晚三叠世（224Ma～217Ma）岩浆弧，并在前述皮下尼牙堤达坂保留有代表该期深俯冲的硬玉岩。康西瓦结合带北东侧西昆仑南带大面积的由中酸性侵入岩构成的西昆仑南带晚三叠世岩浆弧，其南东方向的三叠纪花岗闪长岩和二长花岗与志留纪二长花岗岩侵入接触，表明前者对后者的侵位性质，也就是说，测区的加里东期岩浆岩或许已被三叠纪岩体吞啮，而表现为单一的印支岩浆弧。在（224～217）Ma的时间段，岩浆活动经历了由闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩→二长花岗岩、花岗岩的演化，记录了古特提斯洋盆由南西向北东、由俯冲→消亡碰撞造山的全过程。

从结晶基底哈拉斯坦岩群的产状特征及其与晚三叠世中酸性岩体的接触特征看，结晶基底也卷入了该期造山活动：强力就位的晚三叠世花岗质岩浆，在侵位过程中，将基底拱起冲破，沿基底的较薄弱部位顺片贯入或覆盖于其上，区内三叠纪花岗岩类分布在山顶，基底在半山或沟底的现象和二者由上而下交互产出的现象屡见不鲜，在靠近花岗岩之下的哈拉斯坦岩群有时形成伸展型的剪切褶皱。因此推测，在大区域上，哈拉斯坦岩群可能是一个宽缓的构造穹隆。在后造山的抬升期，测区深部处于伸展状态，底辟侵入了幔源型的其克斑德和库地南辉长岩小岩体和阿尕孜辉绿岩小岩体。洋盆关闭之后，在康西瓦结合带发生左行韧性（脆韧性）走滑剪切，并形成了宽度不等的糜棱岩带。该左行韧性剪切走滑带于（101～125）Ma冷却进入脆性变形阶段，在温泉沟组内形成了宽度大于1km的破碎带。

测区缺乏晚三叠世以后的沉积，说明印支晚期的碰撞造山之后，一直处于隆起剥蚀状态。进入新生代受印度板块持续北向陆内深俯冲和塔里木克拉通南向陆内浅俯冲之双向陆内俯冲的影响，测区随青藏高原一起进入了高原整体和差异性抬升的陆内造山阶段。陆内造山除造就了延绵几百公里巍峨峻拔的西昆仑山系以外，还造成了测区及其西昆仑北缘推覆—倒覆断裂系的发育而使地质构造进一步复杂化。

4　总结

西昆仑古陆经古元古代末和中元古代末的非造山型碰撞拼贴而成为早中元古代超级大陆的一部分。超级大陆的解体在该区发生在812Ma～753Ma间，其结果是在西昆仑古陆北缘形成了以西合休裂谷型火山—沉积建造为代表的裂谷，该裂谷在震旦纪—早古生代（698Ma以后）不断扩张，最终形成了颇具规模的库地—祁曼于特始特提斯大洋盆。该洋盆从奥陶纪中期开始消减，由北而南俯冲于西昆仑古陆之下，在志留纪末大洋消减殆尽，西昆仑古陆块与塔里木克拉通碰撞造山拼贴而成为古北中国陆块的一部分。该造山期洋盆地壳部分随俯冲带潜入深部，部分仰冲于陆壳之上，成为现今所见的逆冲型库地蛇绿杂岩。本期造山后，西昆仑长期处于隆起剥蚀状态。西昆仑古—中元古代古陆的南北二洋在早古生代末相向俯冲于西昆仑古陆之下，分别形成了西昆仑北带和南带的早古生代岩浆弧。古特提斯洋向西昆仑之下的深俯冲发生在中石炭世—三叠纪。最后一期造山活动为新特提斯斑—怒江北洋盆的向北俯冲消减和碰撞造山。结束了西昆仑地区的弧/陆或陆/陆碰撞造山历史，进入了陆内造山的地史阶段。

［1］许志琴，杨经绥，李海兵，张建新,曾令森，姜枚.青藏高原与大陆动力学—地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力［J］.中国地质，2006，33（2）：221-238.

［2］肖序常，王军，苏犁，等.再论西昆仑库地蛇绿岩及其构造意义［J］.地质通报，2003，22（10）：745-750.

［3］邓万明.喀喇昆仑—西昆仑地区蛇绿岩的地质特征及其大地构造意义［J］.岩石学报，1995（11）：98-111.

［4］陕西省地质调查院.1∶25万麻扎幅神仙湾幅区调报告［R］.2004.

［5］周辉,李继亮,侯泉林,方爱民,李红生.西昆仑库地蛇绿混杂带中早古生代放射虫的发现及其意义［J］.科学通报,1998 （22）：2448-2451.

［6］王东安，陈瑞君.新疆库地西北一些克沟深海蛇绿质沉积岩岩石学特征及沉积环境［J］.自然资源学报，1989，4（3）：212-221.

P56

A

1004-5716（2016）01-0133-04

2015-08-14

2015-08-24

谭克彬（1983-），男（汉族），重庆人，工程师，现从事矿产勘查管理，区域地质调查及成矿规律研究工作。