塔里木盆地南缘铁克里克断隆结晶基底特征.pdf

第4 3 卷第4 期 2 0 1 0 年 总1 7 5 期 西北地质 N o R T H W E S T E R NG E O I 。o G Y V 0 1 ．4 3N o ．4 2 0 1 0 S u m1 7 5 文章编号1 0 0 9 6 2 ．1 8 2 0 1 0 0 ．1 0 0 9 5 ．1 8 塔里木盆地南缘铁克里克断隆结晶基底特征 王向利，高小平，刘幼骐，周小康，范军峰， 何立新，曾忠诚，张随安 陕西省地质调查院，陕西西安7 1 0 0 6 5 摘要依据在原划埃连卡特群花岗片麻岩中获得 19 7 0 士4 7 M a 锆石U P b 法 同位素年龄数据， 结合岩石学、岩石地球化学及区域地层对比．从中解体出喀啦喀什岩群。通过岩石学、岩石地球化学， 构造特征和变形变质特征、同位素年龄及成矿专属性研究，认为铁克里克断隆构造基底具双重构造基底 特征．喀啦喀什岩群组成结晶基底，埃连卡特岩群、塞拉加兹塔格岩群组成过渡基底；蓟县纪的博查特 塔格组、苏玛兰组及青白口纪的苏库勒克组及震旦系组成沉积盖层。喀啦喀什岩群对铁、铜，金多金属 矿成矿有利。该成果对铁克里克断隆结晶基底的组成、发展和演化研究具有重要意义。 关键词铁克里克断隆；结晶基底；过渡基底；盖层沉积} 喀拉喀什岩群 中图分类号P 5 9 1 ，P 5 4 2文献标识码A i 区域地质概况 铁克里克断隆是塔里木板块的组成部分，北以 铁克里克北缘断裂为界，与塔里木盆地相接，南以 柯岗断裂为界与昆仑造山带相邻，其构造演化与昆 仑造山带的演化有着密切联系，经历了多期次、多 机制和多旋回的构造演化历史。西昆仑造山带经历 多次的洋陆转换，至石炭纪后开始进入了陆内演化 阶段，塔里木陆块在西昆仑造山带的洋陆转换历程 中，一直扮演着北部陆壳的角色。区内的构造格局 主要在印支一燕山期构造运动中奠定了基础，喜山 期时随着青藏高原的逐步隆升，青藏高原北缘快速 抬升，形成向盆地方向的逆冲推覆运动，区内的构 造格架至此已基本定型，形成了区内以一系列北西 向主干逆冲推覆断裂为骨架，不同时代、不同演化 阶段的地质体 岩片，断块 相互叠置的构造格架， 其运动方向均指向盆地。笔者在从事该地区1 5 万、1 2 5 万区域地质 矿产 调查工作中，针对昆 仑造山带地质演化的长期性和地质组成的复杂性特 点，借鉴前人工作经验和当前大陆造山带研究新成 果，采用构造一岩石一事件填图方法，对分布于铁克里 克一带原划埃连卡特岩群进行了比较系统的研究工 作，获得了较为丰富的岩石学、岩石地球化学和同 位素年代学等资料，并根据恰哈幅l 2 5 万区域 地质调查中，在和田市南布雅公路边相同层位的花 岗片麻岩中获得 19 7 0 4 7 M a 锆石U P b 法 的同位素年龄，结合区域地层对比研究，在原划埃 连卡特岩群中解体出一套中深变质岩系 变质程度 为高绿片岩相一角闪岩相，经历了多期不同层次不同 变形机制的构造变形 ，将其厘定为喀啦喀什岩群。 认为铁克里克断隆结晶基底由古元古代喀拉喀什岩 群组成，过渡型基底由古元古代埃连卡特岩群、长 收稿日期2 0 1 0 一1 0 2 0 ；修回日期2 0 1 0 1 l - 2 9 基金项目新疆维吾尔自治区矿产资源补偿费地质勘查项目 X J Z B K D 2 0 0 6 - - 1 资助 作者简介王向利 1 9 6 3 - ，男，陕西长安人。地质矿产高级工程师，长期从事区域地质矿产调查研究工作。E - m a i l w x l i 0 8 1 3 1 2 6 ．t o m 万方数据 西北地质 A ’f 尺7 ’H i I ’K S 7 ’E R NG F f L j y 城纪的塞拉加滋塔格岩群组成。沉积盖层由蓟县纪 博查特塔格组、苏玛兰组及青白口纪苏库勒克组及 震旦纪地层组成 表1 。基底与盖层之间以韧性断 层相接触 图1 。 表1 铁克里克结晶基底地层区划与地层系统综合表 T a b ．1T h es y n t h e s i st a b l eo fs t r a t i g r a p h i cd i v i s i o na n ds t r a t i g r a p h i cs t y s t e mo fT i e k e l i k ef a u l t u p l i f t ’sc r y s t a lb a s e m e n t 界系统 地层名称建造特征 矿产特征 上震旦统 震旦系 Z 2 库尔卡克组 新元古界 Z 下震旦统 滨浅海陆源碎屑岩 P t 3 Z t 恰克马范力克组 加冰碛岩 盖层沉积 青白口系 苏库罗克组浅海陆棚 Q b 石灰岩、自云岩、大 蓟县系 苏玛兰组 滨一浅海 理岩矿 中元古界 j x 博查特塔格组滨浅海碳酸盐台地 P t 2 长城系 C h 寒拉加兹塔格岩群过度性基底、中无古大陆裂谷带火山岩型铜矿 古元古界 埃连卡特岩群过度性基底、占冗占代多岛洋 火山岩型，斑岩犁铜 矿 P tR 喀啦喀什岩群结晶荩底变质型铁、铜、金矿 塔南地层分区铁克里克隆起铁克里克隆起 地层区划 塔里木一南疆地层大区塔 里木地层区 塔里木板块塔咀木板块 蓟县纪时塔里木板块已逐步趋于稳定，昆仑造 山带仍显示了较大的活动性。蓟县纪以后，塔里木 板块一直为相对稳定的大陆板块，而昆仑造山带却 裂解成为秦祁昆大洋的一部分。中、新生代以来塔 里木板块周缘隆起，铁克里克断隆强烈隆升。 2 结晶基底的物质组成及其特征 2 ．1 结晶基底的物质组成 古元古界喀拉喀什岩群 P t ．K ． 新疆区域地 质志将出露于铁克里克山、康西瓦一谢依拉、塔什 库尔干至叶尔羌河上游、布伦口一木吉及乔戈里峰一 带的一套角闪岩相的变质岩称为喀拉喀什群。本次矿 调工作在原划埃连卡特群中解体出一套变质岩系，主 要出露于皮山县乌尊克尔、阔什塔格巴什、阔什玛克 亚沟、搞瓦德艾和桑株河卡拉吾奇一带，呈北西西一 南东东向展布，与埃连卡特岩群为断层接触，与泥盆 系奇自拉夫组为不整合接触，与石炭系阿孜干组、塔 哈奇组为断层接触。出露面积约1 4 0k m 2 。根据岩石 组合特征可进一步划分为a 、b 两个岩组。 2 ．1 ．1 喀拉喀什岩群a 岩组 P t 。K 4 本组岩性为灰色黑云斜长片麻岩、二云母斜长 片麻岩、灰色白云母钾长片麻岩、黑云斜长角闪岩、 灰色含黑云母浅粒岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩 夹绢云绿泥斜长片岩、含石榴子石绢云绿泥石英片 岩、灰色方解石黑云石英片岩、灰白色石英白云石 大理岩、灰色含白云母石英大理岩、灰白色含白云母 方解石石英岩和灰绿色含方解石斜长石黑云母绿泥 片岩。各岩石间均以片理接触关系，下未见底，剖面 上与b 岩组表现为断裂接触关系，可见泥盆系奇自 拉夫组不整合沉积其上，褶叠厚度大于15 8 1 ．9m 。 2 ．1 。2 喀拉喀什岩群b 岩组 P t l K “ 本组岩性为灰色含石榴子石二云石英片岩、灰 黑色含石榴子石黑云母石英片岩、含石榴子石斜长 石白云母石英片岩、灰绿色含石榴子石绿泥绢云石 英片岩、绿泥斜长石英片岩、灰色含石榴子石角闪 石方解石黑云绿泥石英片岩、灰绿色含石榴子石斜 长石绿泥黑云石英片岩夹少量黑云斜长变粒岩、片 麻岩和灰白色大理岩条带。各岩石间均以片理接触 关系．剖面上与a 岩组为断层接触关系，褶叠厚度大 于20 6 2m 。 2 ．2 岩石学特征 2 ．2 ．1 喀拉喀什岩群a 岩组 P t ，K 。 主要由灰色黑云斜长片麻岩．二云母斜长片麻 万方数据 第‘期王向利等塔里木盆地南缘铁克里克断隆结晶基底特征 构 、2 字 T ．■蔓柚块I ，t 聋曼茸■t { o Ⅱ上臣e 再古生代舟薯} t ● ■中尼它■目t * 造 疗八删 o ■克基竞毫●●●■■t 位 置 图 ．＼咫鬃鋈蒸逮瓤妻≯ 弋銎孓 iS 毫女．“p 啊已。 广，i 矛 团- 田，囝，田曰，田固，团。回，田”囤u 回z 圈”圈“圈，，圈，圈”曰- s 圈”团”圈，围t ，囫，，囡2 4 囫2 5 团z s 团，团团2 9 囡，。 图l 铁克里克构造基底区域地质构造略图 F i g ．1G e o l o g i cs k e t c hm a p o ft h ea r e ao ft h eb a s e m e n to fT i e k e l i k ef a u h u p l i f t 1 ．第四系；2 ．古近系一新近系} 3 ．白垩系l4 ．二叠系l5 ．石炭系l6 ．泥盆系} 7 ．志留一泥盆系l8 ．震旦系 9 ．青白口系；1 0 ． 蓟县系；1 1 ．长城系；1 2 ．古元古界埃连忙特岩群b 岩组l1 3 ．古元古界埃连卡特岩群a 岩组l1 4 ．古元古界喀拉喀什岩群b 岩组I 1 5 ．古元古界喀拉什岩群a 岩组；1 6 ．中元古代花岗斑岩；1 7 ．中元古代石英正长斑岩；1 8 ．早古生代闪长岩I1 9 ．早古生代闪长 玢岩；2 0 ．早古生代花岗斑岩；2 1 ．晚古生代泥盆纪煌斑岩脉；2 2 ．晚古生代泥盆纪基性岩脉；2 3 ．正断层；2 4 ．韧性层l2 5 ．推 测断层；2 6 ．解释断层；2 7 ．性质不明断层；2 8 ．地层界线；2 9 ．平行不整合；3 0 ．角度不整合 岩、灰色白云母钾长片麻岩、黑云斜长角闪岩、灰 色含黑云母浅粒岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩 夹绢云绿泥斜长片岩、含石榴子石绢云绿泥石英片 岩、灰色方解石黑云石英片岩、灰白色石英白云石 大理岩、灰色含自云母石英大理岩、灰白色含自云 母方解石石英岩和灰绿色含方解石斜长石黑云母绿 泥片岩组成。 黑云斜长片麻岩呈褐灰色，显微鳞片一不等粒状 变晶结构，片麻状构造。主要矿物有斜长石为4 0 1 0 叫～4 5 1 0 ～，石英为2 0 X 1 0 - 2 ～2 5 X 1 0 ～，绿 帘石小于1 0 l O ～，黑云母为2 5 1 0 ．2 ～3 0 1 0 ～。副矿物有微量金属矿物、磷灰石。斜长石、 石英呈不等粒变晶，粒径为0 ．5 “ - - 2m m ，绿帘石粒 状变晶，粒径一般小于0 ．0 5m m 。 角闪黑云斜长片麻岩呈浅棕灰色，柱状显微鳞 片一粒状变晶结构，细片麻状构造。主要矿物有斜 长石为4 0 1 0 _ 2 “ - 4 5 1 0 ～，石英为l O 1 0 _ 2 ～1 5 1 0 ～，黑云母为2 5 1 0 2 ～3 0 1 0 ～，角闪石为 1 5 1 0 1 ～2 0 1 0 _ ’。副矿物有微量金属矿物、锆 石、磷灰石。角闪石为柱状变晶，斜长石、石英呈 不等粒变晶，多数粒径为0 ．2 “ 0 ．5m m ，少部分为 0 ．3 ～O ．5m m 。 斜长角闪岩呈深灰色．柱状一粒状变晶结构，片 状构造。主要矿物有角闪石为5 5 l O q ～6 0 1 0 ～，斜长石为3 5 1 0 _ 2 ～3 0 1 0 一，石英小于1 0 l O ～，黑云母小于3 1 0 ～，含微量金属矿物、磷 灰石、榍石。角闪石呈柱状变晶，粒径为0 ．1 ～O ．5 m m 。斜长石呈不等粒变晶，粒径小于0 ．4m m ，具 定向平行分布。 黑云母浅粒岩呈浅灰色，显微鳞片一不等粒状变 晶结构，变余斑状结构，细片麻状构造。主要矿物 有钾长石为3 0 1 0 - 2 ～4 0 1 0 ～，石英为3 0 1 0 - 2 ～2 5 1 0 ～，斜长石为1 5 1 0 - 2 ～2 0 1 0 ～， 黑云母及绿泥石为5X1 0 _ 2 ～l O X1 0 ～，含微量金属 矿物、磷灰石、电气石、锆石。石英、长石及长石 为粒状变晶，粒径为0 ．0 5 - - - 0 ．3m m 。 含石英子方解石白云石大理岩呈浅灰白色，粒 状变晶结构，粒状变晶状构造。主要矿物有白云 石大于8 5 1 0 ～，方解石为4 1 0 q ～7 r 1 0 一，石 英为5 1 0 q ～1 0 1 0 一，含少量金属矿物。方解石 及石英为粒状变晶，具明显压扁拉长定向分布。方 解石粒径为0 ．5 ～1 ．6m m ，石英粒径为0 ．3 ～1 ．6 m m o 含斜长石石英黑云母大理岩呈暗灰色，粒状变 晶结构，条纹状一块状构造。主要矿物有方解石为 5 5 1 0 _ 2 ～6 0 1 0 ～，石英为5 1 02 ～1 0 1 0 ～， 黑云母为1 0 1 0 _ 2 ～1 5 1 0 ～，斜长石为5 1 0 q ～1 0 l O ～，含少量金属矿物。方解石及石英、斜长 万方数据 9 8西北地质N O R 7 ’H W E S 7 1 E R A ’G E O L O G Y 石为不等粒状变晶，粒径多数为0 ．3 ～O ．6m m 。 2 ．2 ．2 喀拉喀什岩群b 岩组 P t ，K “ 主要由灰色含石榴子石二云石英片岩、灰黑色 含石榴子石黑云母石英片岩、含石榴子石斜长石白 云母石英片岩、灰绿色含石榴子石绿泥绢云石英片 岩、绿泥斜长石英片岩、灰色含石榴子石角闪石方 解石黑云绿泥石英片岩、灰绿色含石榴子石斜长石 绿泥黑云石英片岩夹少量黑云斜长变粒岩、片麻岩、 灰白色大理岩条带组成。 含石榴子石二云石英片岩呈浅绿棕色，显微鳞 片一不等粒状变晶结构，斑状变晶结构，片状构造。主 要矿物有石英为3 5 1 0 - 2 ～4 0 1 0 ～，白云母为 2 0 1 0 - 2 ～2 5 1 0 ～．黑云母为1 5 1 0 卅～2 0 1 0 ～，石榴子石为l O 1 0 川～1 5 1 0 ～，斜长石小于 1 0 X 1 0 ～。副矿物微量金属矿物、电气石、锆石。 斜长石及石英、绿帘石为不等粒状变晶，粒径小于 0 ．5m m 。斑晶主要为石榴子石、十字石，石榴子石 多呈等轴状，粒径为0 ．5 ～2m m 。十字石呈柱状及 短柱状，粒径小于2m m 。石英拉长具定向分布。 含石榴子石黑云石英片岩呈浅棕色，显微鳞片 一粒状变晶结构，片状构造。主要矿物有石英大于 6 5 1 0 _ ’，黑云母为3 0 1 0 叫～2 5 1 0 ～，白云母为 2 5 1 0 - 2 “ - 一3 0 1 0 ～，石榴子石小于5 1 0 ～，斜长 石为5 1 0 q - - , 1 0 X1 0 ～。微量金属矿物、锆石、磷 灰石、电气石。石英及斜长石、石榴子石为不等粒 变晶，多数粒径为0 ．0 5 ～O ．3m r n ，石榴子石为铁铝 榴石。 含石榴子石斜长绿泥白云母石英片岩呈棕灰 色，显微鳞片一不等粒状变晶结构，片状构造。主要 矿物有；石英为4 0 1 0 q “ 3 5 X 1 0 ～，斜长石为l O 1 0 2 ～1 5 1 0 2 ，白云母为2 5 1 0 - 2 “ - 3 0 1 0 ～， 石榴子石小于5 1 0 ～，绿泥石为1 5 1 0 _ 2 ～2 0 1 0 ～，黑云母为5 1 0 - 2 ～1 0 1 0 ～。石英及斜长石、 石榴子石为不等粒变晶。多数粒径小于0 ．5m m 。斜 长石呈条纹状及团块状相对集中分布。 绿泥斜长白云母石英片岩呈淡绿灰色，显微鳞 片一不等粒状变晶结构，片状构造。主要矿物有石 英为5 5 1 0 q ～5 0 1 0 ～，斜长石为1 5 1 0 _ 2 “ 2 0 1 0 ～，白云母为2 0 1 0 ．2 ～2 5 1 0 ～，绿泥石为5 1 0 - 2 ～1 0 1 0 ～，含微量金属矿物、电气石、锆石、 磷灰石、榍石。斜长石及石英为不等粒状变晶，粒 径小于0 ．5m m 。具拉长定向分布。 2 ．3 地球化学特征 2 ．3 ．1 岩石化学特征 铁克里克断隆元古代构造基底岩石化学成分含 量见表2 。由表看出喀啦喀什岩群中变粒岩、片麻 岩、二云石英片岩中S i O 含量相对较高，最高可达 7 3 ．1 1 0 ～，原岩可能为长英质岩类、沉积岩类；黑 云斜长角闪岩、斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩和黑 云斜长片麻岩中S i O 。含量相对较低，最低可达 4 5 ．1 4 1 0 ～，原岩可能为变质中基性火山岩、富泥 质碎屑岩、变基性岩墙等。喀拉喀什岩群岩石化学 成分总体变化不大，S i O z 、A I O 。、F e O 。、C a O 等含 量较高，而T i O 、M n O 、P 。O 。等含量较低，A l 。0 。 在4 ．2 7 1 0 - 2 ～2 2 ．0 5 l o ～，T i 0 2 在0 ．1 7 1 0 _ 2 ～3 ．7 6 1 0 ～，K 2 0 在1 ．0 4 1 0 一2 ～6 ．4 3 1 0 2 ， N a 2 0 在0 ．7 8 1 0 - 2 ～3 ．8 1 0 - 2 ；白云石大理岩岩 石化学成分含量与辽宁翁泉沟硅质大理岩岩石化学 成分含量对比，T i o 。、A l O 。、M n O 、C a O 含量较高， S i 0 2 、F e 2 0 。、M g O 、N a 2 0 、K 2 0 含量偏低。斜长角 闪片岩与世界基性岩维氏值相比较，岩石化学成分 基本接近，岩石以富含M g O 、C a O ，贫铁，且F e 。O 。 o o 一 2 骠 ∞ ，c ， n t _ ∽ oo 吞 口o 凸 口 c ， ∞ ， o 嫱 oo ∽ ooooo oo o oo 缝 oo∞ oo o o ooooooo 一一 o 譬譬譬宴譬 Z 凸凸o口凸oQ凸凸口凸 永 永 孤 旃虹粕止{ 茸越1 H 捶 勰 嚣雀 蛩 却 丝篮 韶 姒 童耋 船鹾 婶 骰 制 正 蠡 3 霭韬 止杂永椠 必业业 叠 由幢 秣雀 奄 翅 篷 藿 幅 m 1 11 I I 丝 1 阳 裙一 趣j c Ⅺ 杈 极 j c 薹鎏 静 岢 舒 蕊 翼冀 赠 球 磷 必 蓬霉 窝 业 搿 姬 妞 璃 嚣粕 昶1l稍 f H{ Hl { 4 嫠{ Ⅺ1 H司强1 Ⅺ1 Ⅺ疑粕 l 谢鐾和 { H l c 茹 l 俺婚丝 蘸醵I l 鼙磁碟越莲霹露鉴碟极蕾鹾捧斟1 1妞臻 趟 ‘目 壹譬 ；‘ ZZZ譬2 Z __ 一 L 密}譬Z 蟹譬譬Zg譬 山 山 a _ 山山 山 厶 山 婚 二 一 H 昶 山a 一山山山工山山 心 世 N 。o 一v _co工Io∞嚣盂一对_哦．Io∞pⅥlI△；．_一；a olll∞_u，P Il一眈捌oo．I～o Ilo一名以。厶_tlIou一u一o名U ，eHv桨一郇求毽扑荦恒取尴瑚唾姗笨怄峡嫠备帜咖愀嵌n鬃 N ．q 卜 万方数据 第l 期王向利等塔里木盆地南缘铁克里克断隆结晶基底特征1n l N 僻 螂 o ● t 。 o o o ● 一 。a∞o J o一 o} Jo ●●● 士 oooo o Z h∞甘 一 一 o ●●● 山o oo oonu ’ 毛 n西●、∞ g ●●●● ∞ 一 oo 0 等 o ● Z o 0 ooo o Joo ，J ● ● ● “，Nm o ∞ 至 一 e l 鼍一 p ，o ●● 至 oeo n o o o 。。 o 甘 C 工一 ● h n 卜 ．- 0 ∞ o o o 【呈 ‘。 时 o m ∞o ●● ‰ o 叫 ∞ o oo J ●● “ N 一 。 oo u ’ om卜 ∞∞0 0 N●～ha 0a o卜“oo ●●● ●●●● 一 oooooooO N o 甘o ●● 们 oN ‘o‘o 贫 一一 ∞∞ ∞E -心 岫‘oe ．∞ 呻 oo 考 H ， b o o 鹰∞∽c ， ∞ g ， oo 蓉o ooo 二 二二 嗟 oooo 苍o凸o d 地 o oo o oooo 一 H 一一 苫乏2 之 凸o凸Q 瑶I 嚣 鹾1 1 4投林球m 1 i 蠹 营m 赠骤 獐俺埠悼 { Ⅺ 兰采 童耋 勰裟窝1 Ⅺ 粕 婆 沁 鹫暖嚣 ≮ lI 割 钕 剐 婶 I 莲蓉 骚出薹窭 ≮l Ⅺ g恒 崮． 联 悼 墨篓罄≈ 娶1 Ⅵ晕鹾正 照 屺 1 } 4 蟋 稍崩 ≮把 k 蕾≮I 餐臻峪斌≮博韶 业 海报 1 Ⅺ 皿都 姐半姬l 梅妞赠姐Ⅺ电Ⅱ婚如琏正蒜姐女皿姐球 g 正二工二上‘ 建 备 Z Z2配ZZZZZZ 一 二 _ 一 _ 一一碟 悼 山山I工山山山工 摇 尜 口_ 山 * 皿卜 o 蹬 毪 N 万方数据 1 0 2西北地质 N O R I ’H W E S T E R NG E O L O G Y 2 0 1 0 焦 o a n 々 Z j U C e ’ ∞∞ N o oo 卜一一 日 H 一 u ’ o o呻 o HNN 口 o ’‘o 岫m∞o ， ● 山ooo∞ ∞0 0 o ●一 一 上 ■‘ ∞ ●● 卜 oo 一一 - 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1 4 0 M a 的岩浆结晶年龄和 20 6 7 土1 3 0 M a 的 变质年龄，后者可能代表了大体同时的变形时代。 第二期构造变形是一期收缩机制下的挤压构 造变形，形成S n 。透人性构造片理、矿物分异条带、 同构造分泌淡色长英质脉体、剪切尖棱褶皱，片内 勾状无根褶皱多级弥散式发育的韧性剪切带构造等 中下部构造层次弹塑性剪切变形构造群落。S 。 。面 理是该期构造变形的主要构造形迹，也是本区前寒 武纪地质体的主导构造面理。