提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带的初步确立及构造意义

屈涛 伊其安

摘   要： 提肯乃克特额尔齐斯构造混杂带岩块（片）由变质玄武岩及变质辉绿岩、斜长花岗岩等深成杂岩组成，可能代表了北准噶尔有限洋盆的洋壳残片，基质主要为一套浅变质细碎屑岩，上覆岩石主要由硅质岩、变质粉砂岩等远洋沉积物组成。早泥盆世，准噶尔微板块东北缘及西伯利亚板块南缘因大陆硅铝壳开始破裂、扩张，在額尔齐斯断裂南北两侧分别出现拉张活动。中泥盆世，哈萨克斯坦-准噶尔板块向山区阿尔泰地块俯冲并逐渐闭合成陆。早石炭世初期，准噶尔微型板块北缘再次沿额尔齐斯断裂带南侧发生拉张、裂陷，逐渐演变成活动大陆边缘并发育基性杂岩体。早石炭世晚期，地壳由扩张转为挤压，准噶尔微板块与阿尔泰地块再次发生碰撞，伴随这次板块碰撞活动，其上覆上迭火山-沉积盆地闭合成陆。提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带的识别，对于重新认识准噶尔地块和阿尔泰地块之间的关系及探讨中亚造山带古生代以来的构造演化具较大意义。

关键词：阿尔泰地块;中亚造山带;构造演化;构造混杂岩带

1  区域地质概况

研究区大地构造位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块结合带，是中亚造山带重要组成部分，也是研究陆壳增生机制的热点地区之一，在全球地质构造演化研究中占重要地位。该地区在漫长的地质构造发展演化历程中，经历了陆壳裂解、离散、汇聚、重组，不同构造体制、不同类型的造山作用，导致不同大地构造单元内，不同地块、构造地体经受多期次强烈的构造变位和复杂的构造叠加、复合、改造及其多期次的构造-岩浆热事件作用，具复杂的物质组成和地质构造演化历史。

提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带（以下简称混杂岩带），为查尔斯克-乔克哈拉缝合带（ZQT）的组成部分，在区域上主要由代表洋壳残片的幔源基性岩块与盖层硅质沉积岩组成，逆冲推覆构造发育，表现为构造混杂岩带的特征（图1）。

2  构造混杂岩带地质特征

研究区主要出露古生代和新生代地层，古生代地层均发生了不同程度的变形变质，构造变形具多期次、多层次及多样性特征。受构造单元边界等断裂构造控制，区内岩浆岩较发育，额尔齐斯构造混造杂岩带主要发育泥盆纪、二叠纪侵入岩（图2）。

区内该混杂岩带长21 km，宽8～9 km，走向约120°，与区域构造线方向一致。构造混杂带北界为提肯乃克特断裂（F3），与北侧上石炭统喀喇额尔齐斯组呈逆冲推覆断裂接触;南界为库尔哲拉断裂（F2），与南侧上石炭统喀喇额尔齐斯组呈逆冲推覆断裂接触。该构造混杂岩保存较好，带内岩石均已变质，岩石组成为一套无序杂岩。

混杂岩带在形成过程中，伴随着俯冲作用，在其前缘形成构造混杂岩带并产生高绿片岩相变质作用，同时在混杂岩带内形成大规模韧性变形带，其受力方向为NE向挤压。

根据前人研究成果以及区域大地构造演化及地层对比，结合区内岩块锆石U-Pb 测年分析，将其厘定为提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带。

2.1  基质构成

提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带基质由变质粉砂岩、硅质岩等组成。其中，泥质粉砂岩与片岩主要产于变质玄武岩之上，以水平纹层状粉砂岩、泥质粉砂岩及薄层灰岩、硅质岩等为主要岩石组合，发育深水浊积岩，具滑塌沉积构造。粉砂岩、硅质岩组成深海-半深海复理石楔，形成于大陆斜坡相，并在北准噶尔有限洋盆俯冲过程中在俯冲增生楔的前部被刨刮下来而堆积，形成于早石炭世末，即洋盆向北侧地块碰撞期。

按照空间分布，基质构成主要有3种组合方式：（D2—C1sch+gal）：黑云斜长片岩夹斜长变粒岩、少量二长浅粒岩;（D2—C1qz+gal）：黑云石英片岩、二云石英片岩、黑云石英微晶片岩、斜长变粒岩、二长浅粒岩夹长英质糜棱岩;（D2—C1sch+mss）：含石榴石黑云微晶片岩、含石榴石斜长黑云微晶片岩、含石榴石二云片岩、黑云石英微晶片岩夹变质砂岩，长英质糜棱岩。

2.2  岩块构成

岩块主要由变玄武岩、变质辉绿岩、斜长花岗岩等组成，并夹杂变质辉长岩、阳起石片岩等外来岩块、岩片、构造楔体等。其产出形态多为构造块体，构造岩块或岩片之间与地层及其它构造地质体之间均为断裂构造或韧性剪切带接触，将地质体切割出多个 “眼球状”构造透镜体，各个透镜体相连又形成了网眼状构造。局部地段的浅灰色硅质岩呈层状构造或互为团块、透镜体产出。变质玄武岩、变质辉绿岩等岩石发生浅变质强变形，多蚀变成阳起石片岩、角闪片岩等，相互呈断块状构造叠置产出。少量斜长角闪岩，岩石呈灰绿-暗绿色，具粒柱状变晶结构，片状构造。斜长花岗岩在构造带中分布较少，呈断块与围岩断层接触。岩石灰白色，斜长石含量90%以上，局部可见高岭土化。

混杂岩带在锡伯渡水库一带露头较好，本次测制1条控制剖面（图3），剖面显示：混杂岩带与北侧石炭系喀拉额尔齐斯组呈断层（F3）接触，带内地质体多发育糜棱岩化构造，片岩与围岩呈逆冲断裂接触，岩石多具硅化、绿泥石化蚀变。

3  岩石学及岩石地球化学特征

3.1  岩石学特征

灰绿色斜长透辉绿帘石岩（岩块，原岩恢复为深成基性岩）  岩石经变质作用后，由变质矿物长石、石英、透辉石、绿帘石、角闪石组成。长石、石英（20%）：他形粒状，粒径0.05～0.2 mm。透辉石（20%）：柱状，粒径0.05～0.2 mm，无色，具辉石式解理。绿帘石含量58%、角闪石含量2%。微量磷灰石、磁铁矿。

灰绿色含少量透辉斜长阳起片岩（岩块，原岩恢复为玄武岩）  岩石经变质作用后，由变质矿物长石、石英、阳起石、透辉石、石榴石组成。长石、石英（20%）：他形粒状，粒径0.03～0.1 mm。阳起石（70%）：长柱状，粒径0.2～1.3 mm，淡绿色，具闪石式解理，多富集成薄层状集合体平行定向排列，形成片状构造。透辉石（10%）：柱状，粒径0.1～0.8 mm。石榴石（10%）：粒状，粒径0.05～0.3 mm，显均质性。微量磷灰石：粒径0.03～0.2mm。岩石中有少量不规则状微裂隙穿插，内充填绿帘石，宽约0.1～0.2 mm。

灰色二云斜长变粒岩（基质，原岩恢复为粉砂岩）  岩石经变质作用后，由变质矿物长石、石英、黑云母、白云母组成。长石、石英（85%）：他形粒状，粒径0.03～0.1 mm。黑云母、白云母（15%）：显微片状，片径0.03～0.1 mm，可见绿泥石化。磷灰石：柱、粒状，粒径0.03～0.2 mm，微量。微量电气石：柱状，粒径0.02～0.2 mm。

灰色含石榴黑云斜长片麻岩（基质，原岩恢复为粉砂岩）  岩石经变质作用后，由变质矿物长石、石英、云母组成。长石、石英（80%）：他形粒状，粒径0.4～0.8 mm，轻度泥化、绢云母化。黑云母（20%）：片状，片径0.2～0.6 mm，均绿泥石化，多富集成条带状集合体平行定向排列，形成片麻状构造。少量石榴石：粒状，粒径0.1～0.4 mm，显均质性。微量磷灰石：柱、粒状，粒径0.03～0.1 mm。

3.2  岩石化学特征

3.2.1  岩石化学特征

灰绿色辉绿岩（PM07-25）  额尔齐斯构造混杂岩中的灰绿色辉绿岩分布较多，呈脉状产出，岩石多具强烈蚀变（表1）。

岩石化学分析结果显示：SiO2含量为42.88%，CaO为7.609%;全碱（K2O+Na2O）为4.119%，且Na2O（4.019%）>K2O（0.1%），表明属钾质;在SiO2-K2O+Na2O图（图4左）中，样品投在13-副长石辉长岩中（表1）;在SiO2-K2O图（图4右）中，样品投在低钾拉斑系列。

在Yb-Ta图解（图5左）中，样品投在VAG-火山弧区域中;在Nb+Y-Rb图解（图5右）中，样品投在VAG-火山弧与ORG-洋中脊花岗岩接触带区域，偏向火山弧区域，反映了中泥盆世末准噶尔地块向阿尔泰地块俯冲-碰撞逐渐闭合成陆时期的产物。

黑云母斜长花岗岩（PM04-11）  额尔齐斯构造混杂岩中的黑云母斜长花岗岩分布较多，岩石多具强烈的糜棱岩化，长石多具拉伸流动构造。

岩石化学分析结果显示：SiO2含量为73%，CaO为1.432%;全碱（K2O+Na2O）为0.8849%，且K2O（3.856%）>Na2O（3.028%），表明属钾质;在SiO2-K2O+Na2O图中（图4左），样品投在6-花岗岩区中;在SiO2-K2O图中（图4右），样品投在高钾钙碱性系列。在Yb-Ta图解中（图5左），样品投在VAG-火山弧区域中;在Nb+Y-Rb图解中（图5右），样品投在VAG-火山弧区域中。

4  稀土及微量元素特征

4.1  稀土元素特征

灰绿色辉绿岩  稀土分布曲线显示：闪长岩稀土总量含量低，∑REE=88.19（表2），低于基性杂岩稀土总量（∑REE=93.79）。在球粒陨石标准化曲线 上（图6-a），闪长岩∑LREE=60.61、∑HREE=27.58，轻稀土相对富集，LREE/HREE=2.20，曲线总体为平坦略右倾线形，与正常洋中脊拉斑玄武岩稀土分布型式相似。轻稀土分馏指数（La/Sm）N=1.35（大于1）明显小于重稀土分馏指数（Gd/Lu）N=14.25，表明轻稀土分馏程度较差，重稀土发生一定分馏，曲线图中轻稀土元素所構成的曲线为左倾，而重稀土元素曲线为右倾，形成以Eu元素为峰值的两翼宽缓的不对称倒“V”字型。δEu=1.178，具弱的铕正异常，表明岩浆分离结晶不彻底，或残余熔体中有少量斜长石残留。

黑云母斜长花岗岩  稀土分布曲线显示：黑云母斜长花岗岩稀土总量∑REE=180.66（表2），含量较高，明显高于基性杂岩稀土总量（∑REE=93.79）。在球粒陨石标准化曲线上（图6-a），黑云母斜长花岗岩轻稀土富集、重稀土亏损，LREE/HREE=14.04，曲线总体为略陡右倾线形，与大陆裂谷花岗岩稀土分布型式相似。轻稀土分馏指数（La/Sm）N=8.47（大于1）小于重稀土分馏指数（Gd/Lu）N=14，表明轻稀土分馏程度较差，重稀土发生一定分馏，曲线图中轻稀土元素所构成的曲线为陡右倾，重稀土元素曲线为缓右倾。δEu=0.28，具弱的铕负异常，表明岩浆分离结晶较彻底，残余熔体中斜长石残留很少。

4.2  微量元素特征

灰绿色辉绿岩  闪长岩原始地幔玄武岩标准化曲线分布图显示（图6-b）：明显亏损高场强元素Nb，Ta，Zr及大离子亲石元素Rb，Sr，K，Ba，富集高场强元素U，P。曲线具多峰特点， U，Ce，P分别为3个高值点，Rb，Nb，Sr，Zr为4个低值点。Hf以后的元素曲线形态总体较平缓。P*大于1，即磷富集，再次暗示了可能来自于富集型地幔，而Ti*小于1（表3），则可能反映了地幔的贫钛性质。

黑云母斜长花岗岩  花岗岩原始地幔玄武岩标准化曲线分布图显示（图6-b）：明显亏损高场强元素Nb，Ta，P，Ti及大离子亲石元素Ba，Sr，富集高场强元素Th，Zr，Hf、及大离子亲石元素Rb，La。曲线具多峰特点， Rb，La，Th分别为3个高值点，Ba，Nb，Sr，P，Ti为5个低值点。Y以后的元素曲线形态总体较平缓。P*小于1，即磷亏损，表明岩石可能来源于亏损性地幔，Ti*小于1（表3），即钛亏损，可能说明了地幔的贫钛性质。

5  形成时代及构造环境

5.1  构造混杂岩形成时代

李华芹、陈富文等在《中国新疆区域成矿作用年代学》一书中，认为额尔齐斯-布尔根晚古生代蛇绿混杂岩带是分隔中国阿尔泰造山带和准噶尔北缘构造带的大型区域构造混杂带;何国琦认为该蛇绿岩所代表的洋盆即为阿尔泰造山带和准噶尔北缘构造带之间的洋盆所在，并于石炭纪末闭合;程建新、陈隽璐等在《阿尔泰-准噶尔北缘成矿带地质矿产综合研究报告》中认为：在晚泥盆世前，额尔齐斯洋已经转化成俯冲增生杂岩带，自晚泥盆世开始已属于造山后伸展作用下的裂谷及伸展盆地环境;陈晓政等在《新疆准噶尔盆地东北部蛇绿岩带研究综述》中认为：准噶尔北缘出露的最新海相地层时代为早石炭世中晚期，到早二叠世发育陆相火山沉积地层，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，北部西伯利亚板块与南部的准噶尔板块已碰撞对接形成了统一大陆;何建喜，徐胜利等在《准新疆青河县布尔根一带1∶5万区域地质矿产调查》中，在玛因鄂博蛇绿混杂岩带中取得岩块铷-锶等时线年龄样为308.4 Ma、349 Ma。

本次工作中：（1） 针对构造带岩块做了锆石U-Pb测年分析，结果显示区内块体最新为泥盆纪（D2：（381.8±6.5） Ma;D3：（367.3±2.9） Ma）（表4），石炭纪块体本次工作未发现;（2） 综合前人研究资料及本次工作成果分析，对提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩的形成时限界定为：中泥盆—早石炭世（D2—C1）（表4）。

5.2  构造环境

乔克哈拉-查尔斯克缝合带的变形变质、构造混杂及规模等方面比额尔齐斯混杂带要强烈复杂和巨大。额尔齐斯混杂带是发生在早古生代基底上的。王涛、韩宝福等研究认为：阿尔泰造山带经历了古陆缘构造演化，奥陶—志留纪陆缘俯冲，泥盆纪陆弧及陆缘边缘裂解、弧后盆地形成，晚泥盆世最终洋盆闭合及早石炭世各块体拼合的演化过程。

本次工作针对提肯乃克特额尔齐斯构造混杂带内的物质组成和变质变形进行重点研究，同时对混杂单元纵向和横向上的地质特征也进行对比研究。额尔齐斯构造混杂带组成物质杂乱，各类岩块产出规模不等，互相断层接触，走向横向几乎不可对比，岩石性质不一，变质变形程度悬殊，但整体上又表现为一个高应变带特征。额尔齐斯洋盆于早泥盆世末向阿尔泰地块俯冲，伴随着俯冲碰撞，在俯冲前缘活动带发生高绿片岩相-低角闪岩相变质作用，同时在混杂岩带内形成大规模韧性变形带，其受力方向为NE向挤压。

综上所述，提肯乃克特额尔齐斯混杂岩岩石组合、岩石化学、稀土及微量元素特征及构造变形特征基本反映沿混杂带存在洋壳残片，这些洋片呈楔状体插入北部构造变形域，是由于准噶尔微板块沿额尔齐斯断裂（F1）向阿尔泰地块俯冲过程中被挤压脱落带入，表明额尔齐斯构造杂岩带具古板块俯冲带性质。

6  结论

（1） 提肯乃克特额尔齐斯构造混杂带岩块（片）由变质玄武岩及变质辉绿岩、斜长花岗岩等深成杂岩组成，可能代表了北准噶尔有限洋盆的洋壳残片，基质主要为一套浅变质细碎屑岩，上覆岩石主要由硅质岩、变质粉砂岩等远洋沉积物组成。

（2） 混杂岩带的形成时限为：中泥盆—早石炭世（D2—C1）。中泥盆世末，哈萨克斯坦-准噶尔板块向山区阿尔泰地块俯冲并逐渐闭合成陆。地壳由扩张转为挤压，准噶尔微板块与阿尔泰地块再次发生碰撞，伴随这次板块碰撞活动，其上覆上迭火山-沉积盆地闭合成陆。

（3） 提肯乃克特额尔齐斯构造混杂岩带的识别，对于重新认识准噶尔地块和阿尔泰地块之间的关系及探讨中亚造山带古生代以来的构造演化具较大意义。

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