新疆博格達(dá)構(gòu)造帶的構(gòu)造屬性及造山機(jī)制

鄭 勇， 孫 文， 郭新成， 梁 婷， 高景剛， 周汝宏

(1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊，新疆 昌吉 810011;2.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，陜西 西安 710054;3.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，新疆 烏魯木齊 810000)

博格達(dá)構(gòu)造帶位于新疆維吾爾自治區(qū)的北部，東西向延伸約400 km。廣泛分布火山巖系，地層褶皺寬緩、變質(zhì)輕微，極少有花崗巖類侵入體。對于該帶的構(gòu)造屬性、造山機(jī)制有不同的認(rèn)識。梁婷等(2011)對博格達(dá)山東段石炭紀(jì)火山巖的巖石學(xué)、主量、微量稀土元素地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究，提出了研究區(qū)內(nèi)七角井組、柳樹溝組是以拉斑玄武巖為主的雙峰式火山巖建造，祁家溝組是小范圍火山巖-碎屑巖-碳酸鹽巖建造，各組的火山巖均為鈣堿性拉斑系列，巖漿源是幔源巖漿與地殼物質(zhì)混合物，形成環(huán)境為板內(nèi)裂谷環(huán)境的認(rèn)識。本文是在博格達(dá)東段大石頭-七角井地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查資料①高景剛.2010.新疆色皮口地區(qū)1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報告.和梁婷等(2011)的研究基礎(chǔ)上，對該區(qū)形成的構(gòu)造背景和造山機(jī)制開展進(jìn)一步探討。

1 火山巖地層分布特征

新疆博格達(dá)山地區(qū)火山巖發(fā)育，博格達(dá)東段分布地層為下石炭統(tǒng)七角井組、上石炭統(tǒng)下部柳樹溝組、上石炭統(tǒng)上部祁家溝組。各地層單元的分布見圖1。其中七角井組分布在七角井北至高泉達(dá)坂斷裂以南，向南一直延伸至吐哈盆地中-新生代覆蓋區(qū)，地表未見底;柳樹溝組占據(jù)中-北部，南以高泉達(dá)坂斷裂與七角井組接觸，北以博格達(dá)北緣斷裂與南準(zhǔn)噶爾地塊的將軍山隆起帶下石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖系接觸，構(gòu)成博格達(dá)中段主體。祁家溝組分布于研究區(qū)中北部，總面積147 km2，占區(qū)內(nèi)石炭系總面積僅7.4%。與下伏柳樹溝組巖層呈不大的角度不整合接觸。博格達(dá)北緣斷裂北西側(cè)的下石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖系屬于南準(zhǔn)噶爾地塊將軍山隆起帶的蓋層，已不屬于博格達(dá)造山帶了。同時，在圖1中可見區(qū)內(nèi)石炭系火山巖各組中廣泛分布有層狀輝綠巖床，其密集和數(shù)量之多，也是博格達(dá)構(gòu)造帶有別于新疆其它所有古生代造山帶的特征之一。

圖1 新疆博格達(dá)東段大石頭-七角井地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Sketch geological map of Dashitou-Qijiaojing region in the eastern of Bogeda Mountain，Xinjiang

2 火山巖地層巖石組成特征

2.1 下石炭統(tǒng)七角井組

按照巖性，七角井組可分為上下兩亞組:下亞組分布于南部，以玄武巖為主，凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖很少，夾少量流紋巖，總厚度約700 m。上亞組北部靠近高泉達(dá)坂一側(cè)，熔巖很少，以細(xì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖粉砂巖為主，夾少量玄武巖，總厚度1 171～4 131 m。巖層中玄武巖常見枕狀構(gòu)造，枕體長軸0.3～2 m，斷面可見數(shù)厘米厚的殼狀冷凝邊，枕體由砂泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié)。玄武巖、玄武安山巖具無斑或少斑間隱結(jié)構(gòu)、交織結(jié)構(gòu)、間粒-間隱結(jié)構(gòu)等。斜長石多已成鈉長石，顯示水下噴發(fā)特征。七角井組的酸性熔巖主要在下亞組的靠上部層位產(chǎn)出，呈層狀與玄武巖互層。

梁婷等(2011)巖石化學(xué)分析成果顯示，下石炭統(tǒng)七角井組火山巖石在全堿-硅(TAS)分類圖(圖2)上落在玄武巖-玄武安山巖和流紋巖區(qū)。巖石的里特曼指數(shù)為0.61～2.17，鈣堿性拉斑玄武系列，鋁飽和系數(shù)平均為0.8～1.02，屬于弱鋁質(zhì);玄武巖的Mg#較低，平均為52.8;與原生地幔熔體的65(Cox，1980)相去較遠(yuǎn)，說明巖漿源是上地幔巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)物(程春華等，2010)。稀土元素分析結(jié)果顯示，玄武巖和安山玄武巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式基本一致，均表現(xiàn)為輕稀土富集、具有微弱δEu正異?；驘o異常;石英角斑巖具有中等的δEu負(fù)異常。該組火山巖的成巖時代為336.0～(342.0 ±3.2)Ma(王銀喜等，2006;陳登超等，2010)，為早石炭世。

2.2 上石炭統(tǒng)柳樹溝組

柳樹溝組主要由為火山熔巖、火山碎屑巖及沉積碎屑巖組成。區(qū)內(nèi)地層總厚2 230～6 069 m，平均4 525 m。該組火山巖為玄武巖、玄武安山巖，角斑巖、石英角斑巖、流紋巖、少量安粗巖組成的雙峰式火山巖建造。據(jù)剖面實(shí)測，柳樹溝組一般由8～10個韻律組成，部分多至13～24個韻律。每個韻律厚數(shù)十至數(shù)百米。韻律間沉積巖少，甚至沒有沉積巖，總體為小間歇連續(xù)火山作用。巖石中玄武巖、玄武安山巖具有斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu)、?；豢椊Y(jié)構(gòu)為主，塊狀構(gòu)造;角斑巖以霏細(xì)結(jié)構(gòu)為主、少見顯微交織結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

梁婷等(2011)巖石化學(xué)分析成果顯示，在火山巖全堿-硅(TAS)分類圖(圖2)上，柳樹溝組除玄武巖、安山玄武巖、流紋巖區(qū)外還有相當(dāng)數(shù)量落在安粗巖-粗安巖區(qū)。巖石的里特曼指數(shù)除了粗安巖外，其他平均在1.85～2.83，屬于鈣堿性系列，鋁飽和系數(shù)平均為0.93～1.32，屬于弱鋁質(zhì);玄武巖的Mg#較低，平均為47.8;說明巖漿源是上地幔巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)物。稀土元素分析結(jié)果顯示，柳樹溝組火山巖石的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式與七角井組巖石相近，均表現(xiàn)為輕稀土富集、具有微弱δEu異常或無異常。表明柳樹溝組火山巖與七角井組火山巖可能屬于同源巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物。該組火山巖成巖時代為 312.9 Ma(陳登超等，2010)。

2.3 上石炭統(tǒng)祁家溝組

祁家溝組主要為玄武巖、流紋巖、火山碎屑巖及石灰?guī)r、砂巖、粉砂巖夾少量礫巖組成。地層總厚度1 783～2 896 m。熔巖為玄武巖、玄武安山巖、英安巖、流紋巖?；詭r與酸性巖組成之比接近2∶1，與七角井組、柳樹溝組比較，酸性巖比例大幅度提高了。其中玄武巖多具有氣孔構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)為間隱結(jié)構(gòu)、?；豢椊Y(jié)構(gòu);流紋巖為塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為霏細(xì)結(jié)構(gòu)。巖石化學(xué)分析結(jié)果表明(梁婷等，2011)，祁家溝組火山巖在全堿－硅(TAS)分類圖(圖2)上，落在安山玄武巖和英安巖-流紋巖區(qū)，顯示雙峰式火山巖建造。巖石的里特曼指數(shù)為1.92～2.243，屬于鈣堿性系列，鋁飽和系數(shù)平均為1.04～1.09，屬于弱鋁質(zhì);安山玄武巖的Mg#平均為39.7?；鹕綆r石的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式表現(xiàn)為輕稀土富集、具有δEu負(fù)異常的右傾曲線，與七角井組和柳樹溝組相比，稀土元素的含量增高，δEu負(fù)異常更明顯。表明該組火山巖的分異程度比七角井組和柳樹溝組更強(qiáng)烈。該組火山巖的成巖時代為304.0 Ma(陳登超等，2010)，為晚石炭世中-后期，與化石時代一致。

3 博格達(dá)構(gòu)造帶的大地構(gòu)造屬性探討

關(guān)于博格達(dá)構(gòu)造帶的構(gòu)造屬性，有不同的認(rèn)識，早期研究者多認(rèn)為是島弧(方國慶，1993;馬瑞士等，1997)，近年來大多認(rèn)為屬于裂谷(顧連興等，2000，2001)、個別認(rèn)為是坳拉谷(方國慶等，1990;何國琦等，1994)。也有作者看到它的構(gòu)造特殊性(李錦軼，2004)。梁婷等(2011)通過對火山巖巖石地球化學(xué)分析，提出該區(qū)大地構(gòu)造屬性為板內(nèi)裂谷環(huán)境，本文是在此研究基礎(chǔ)上，再次對博格達(dá)構(gòu)造帶的大地構(gòu)造屬性進(jìn)行探討。

3.1 巖石化學(xué)指示意義

火山巖地球化學(xué)分析成果表明(梁婷等，2011)，區(qū)內(nèi)火山巖總體都是雙峰式火山巖建造，七角井組和柳樹溝組可能是同源巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)物，祁家溝組火山巖與七角井組和柳樹溝組火山巖在巖漿源深度和分異程度上有躍進(jìn)性變化。微量元素分析顯示，區(qū)內(nèi)博格達(dá)石炭系三個組玄武巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分型式與洋島拉斑玄武巖和初始裂谷拉斑玄武巖相近，而與島弧和洋底玄武巖相去較遠(yuǎn);且微量元素Th/Nb、Nb/La比值說明巖石受到地殼污染，Ti/Y比值低，顯示巖漿熔融程度高。

在RbSr-地殼厚度蛛網(wǎng)圖上(圖3)，七角井組和柳樹溝組火山巖都分布在地殼厚度20 km線上下，反映拉張不是很強(qiáng)烈、基底陸殼減薄程度不很高。祁家溝組分布為20～30 km，說明地殼已增厚，拉張體制已結(jié)束了。玄武巖Zr-Zr/Y圖解、玄武巖V-Zr圖解顯示區(qū)內(nèi)玄武巖屬于裂谷環(huán)境(梁婷等，2011)。

課堂是最好的學(xué)習(xí)方式，禮儀教育對于大學(xué)生素質(zhì)教育的重要性不言而喻，應(yīng)該在大學(xué)課堂中設(shè)立獨(dú)立的禮儀課程或是放在思修課程之后講述。如若能夠?qū)⒍Y儀教育與思想道德修養(yǎng)課程相結(jié)合，不僅僅能夠提升大學(xué)生的內(nèi)涵修養(yǎng)，還能夠促使當(dāng)代大學(xué)生將自己的行為變得規(guī)范且得體。從日常中觀察，那些接受過禮儀教育之人與從未接收的人在行為舉止以及談吐之間存在著很大的差距。中國臺灣國立聯(lián)合大學(xué)就專門為了培養(yǎng)禮儀、發(fā)展禮儀教育指定了教學(xué)實(shí)施計劃，要求對新入學(xué)的學(xué)生以及往屆生都必須進(jìn)行禮儀教育。然而，仍然還有很多高校依舊忽視禮儀教育，只在一些服務(wù)類、文化類專業(yè)設(shè)置了具有專業(yè)性質(zhì)的禮儀課程。

圖2 火山巖全堿-硅(TAS)分類圖Fig.2 Classification map for total alkali-silica(TAS)of volcano rock

圖3 博格達(dá)石炭紀(jì)火山巖RbSr-地殼厚度蛛網(wǎng)圖Fig.3 Spider map for RbSr-crustal thickness of Carboniferous volcano rock in Bageda Mountain，Xinjiang

3.2 博格達(dá)構(gòu)造帶的建造序列

博格達(dá)構(gòu)造帶建造序列為，底部塔普捷爾泉組碎屑巖建造，向上依次為:下石炭統(tǒng)七角井組雙峰式火山巖建造(拉斑玄武巖為主)、上石炭統(tǒng)早期柳樹溝組雙峰式火山巖建造(拉斑玄武巖為主)，上石炭統(tǒng)中-晚期祁家溝組雙峰式火山巖(酸性巖比例提高到1/3)-碎屑巖-碳酸鹽巖建造。

由上可見，博格達(dá)構(gòu)造帶沒有其它造山帶通常應(yīng)當(dāng)具有的、拉張結(jié)束后轉(zhuǎn)入?yún)R聚時應(yīng)有的安山巖建造(以及大規(guī)?；◢弾r類)。說明博格達(dá)構(gòu)造帶在拉張結(jié)束至板內(nèi)碰撞后伸展(二疊系上疊地塹橄欖玄武巖建造)之間的造山階段，沒有發(fā)生俯沖-碰撞作用。相當(dāng)于這個時段的地質(zhì)產(chǎn)物，是祁家溝組火山巖-碎屑巖-碳酸鹽巖建造。

前已述，祁家溝組火山巖不太發(fā)育，火山巖為安山玄武巖-流紋巖組合，火山巖巖石化學(xué)和稀土元素、微量元素與拉張時期的七角井組和柳樹溝組有明顯不同，陸殼物質(zhì)特征更明顯(梁婷等，2011)?？傮w上，表明火山作用環(huán)境已發(fā)生本質(zhì)轉(zhuǎn)變。尤其是這套火山巖-碎屑巖-碳酸鹽巖建造，宏觀上為小范圍盆地沉積，說明海盆已收縮、地形有分異，已具造山階段的特點(diǎn)，應(yīng)相當(dāng)于一般造山帶匯聚階段的沉積。

與此同時，博格達(dá)帶花崗巖類侵入作用極不發(fā)育，僅為少量極小的、總面積僅約30 km2的石英二長閃長巖-二長花崗巖-鉀長花崗巖小巖體。這些花崗巖小侵入體應(yīng)當(dāng)是與祁家溝組火山巖大致同時形成的、幔源巖漿造成上部地殼極少部分重熔的產(chǎn)物。

3.3 博格達(dá)石炭紀(jì)裂谷演化的時限

博格達(dá)裂谷拉張階段為底部下石炭統(tǒng)塔普捷爾泉組碎屑巖，含早石炭世化石，整合其上的七角井組時代應(yīng)屬于早石炭世，構(gòu)成裂谷主體的柳樹溝組含大量晚石炭世早期化石。之后的祁家溝組成小范圍角度不整合在拉張階段堆積的柳樹溝組上，表明裂谷拉張階段的堆積已發(fā)生褶皺，地形產(chǎn)生了分異?；鹕綆r地球化學(xué)特征與其下柳樹溝組、七角井組有較大變化，具地殼重熔特征。碎屑巖、碳酸鹽巖比例增大，有含植物化石的陸相沉積夾層，這些特征都說明祁家溝組沉積時，裂谷拉張已停止，造山帶隆升。其所含化石時代屬于晚石炭世中-晚期。在博格達(dá)西端，祁家溝組上覆奧爾吐組為碎屑巖，代表裂谷萎縮的末期更小范圍的沉積。其中已發(fā)現(xiàn)含晚石炭世頂部化石。二疊紀(jì)時，博格達(dá)西部和西南部，為屬于準(zhǔn)噶爾盆地蓋層的陸相笈笈槽子組不整合覆蓋，在南側(cè)，則分布海陸交互相偏堿性橄欖玄武巖建造，已相當(dāng)于碰撞后伸展的上疊地塹堆積，說明博格達(dá)構(gòu)造帶在石炭紀(jì)末前裂谷已消亡了。

陳登超等(2010)對敘述區(qū)東側(cè)沙雷賽爾克、相當(dāng)于祁家溝組的凝灰質(zhì)細(xì)砂巖中碎屑取鋯石開展了高精度LA-ICP-MS法測試，獲得平均年齡為(303±10)Ma，分析的原始數(shù)據(jù)中，有少數(shù)由于放射性鉛丟失較多或有較多加入，導(dǎo)致207Pb/235U，207Pb/206Pb視年齡與206Pb/238U視年齡相差過大(±10%～60%)的不諧和數(shù)據(jù)點(diǎn)，把這些點(diǎn)除去后，所得的基本上是諧和年齡的27個數(shù)據(jù)統(tǒng)計見圖4。從圖4可以看出，大部數(shù)據(jù)集中在300～350 Ma區(qū)段，可清楚看出，這個集中區(qū)段內(nèi)有三個峰值:主峰值304.0 Ma代表該巖層所在的祁家溝組火山巖年齡，第二峰值312.9 Ma可代表來自其直接下伏柳樹溝組火山巖的鋯石年齡，第三峰值336.0 Ma則代表下石炭統(tǒng)七角井組火山巖鋯石年齡。上述三個數(shù)據(jù)與各組化石時代基本一致。

圖4 祁家溝組細(xì)砂巖中鋯石LA-ICP-MS年齡數(shù)據(jù)直方圖Fig.4 Histogram map of zircon LA-ICP-MS of fine sandstone in Qijiagou Group

3.4 博格達(dá)構(gòu)造帶火山-沉積建造沿走向的變化

博格達(dá)構(gòu)造帶火山-沉積物，除底部塔普捷爾泉組和下石炭統(tǒng)七角井組目前僅發(fā)現(xiàn)于博格達(dá)中段，沿走向變化不清楚外，構(gòu)成博格達(dá)主體的柳樹溝組和上部祁家溝組，從西端烏魯木齊東的祁家溝，到東段與哈爾里克構(gòu)造帶連接處，火山-沉積建造明顯不同。

柳樹溝組在整個博格達(dá)均以熔巖-火山碎屑巖為主的雙峰式火山巖建造，巖石組合變化不很明顯，僅西端天池-烏魯木齊東地區(qū)夾碎屑巖較多。但在火山巖的地球化學(xué)特征上，變化很明顯。在玄武巖的RbSr-地殼厚度蛛網(wǎng)圖上(圖5)，反映的地殼厚度從東端伊齊薩依的15～17 km，到中段色皮口增厚為20 km±，到西端天池地區(qū)則更增至25～27 km。顯示博格達(dá)帶在柳樹溝組沉積時期，由東向西，拉張強(qiáng)度(地殼減薄程度)遞減。

與地殼增厚直接相關(guān)，玄武巖的微量元素也發(fā)生系列變化。微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分型式圖上，從東向西，柳樹溝組玄武巖的地殼污染程度顯著增強(qiáng)了。反映地殼污染的兩個指標(biāo)，由東到西，伊齊薩依、大石頭-色皮口、天池三地柳樹溝組玄武巖的(Th/Nb)n由 0.74上升到 3.94再到39.02，Nb/La由0.65 降到 0.36 再到 0.15，顯示地殼污染程度向西顯著增強(qiáng)(梁婷等，2011)。也即巖漿穿過的地殼厚度依次增大。

圖5 博格達(dá)東西各段柳樹溝組玄武巖RbSr-地殼厚度蛛網(wǎng)圖Fig.5 Spider map for RbSr-crustal thickness of Liushugou group basalt from the east to wast section in Bageda Mountain

上部祁家溝組沿走向變化，主要表現(xiàn)在巖石組合上。研究區(qū)內(nèi)，東端阿克別依特蘇斷裂以東，祁家溝組基本為火山巖夾碎屑巖，碳酸鹽巖很少。在公路以西，以及更西部的克桑蘇登庫都克，則火山巖少于碎屑巖，出現(xiàn)較多石灰?guī)r。研究區(qū)西側(cè)，木壘南博斯塘地區(qū)，祁家溝組以碎屑巖為主。博格達(dá)最西端的烏魯木齊東，祁家溝組則基本為碳酸鹽巖(占剖面厚度72.7%)，其次碎屑巖(占16.3%)，火山碎屑巖及熔巖僅各占10.4%和0.6%。總體反映祁家溝組沉積時，東段處于較深的海底，火山作用強(qiáng)烈，而西端已為淺海，火山作用很微弱了。

上述沿著走向環(huán)境不同，表明博格達(dá)裂谷具東端拉張強(qiáng)烈，西端尖滅于準(zhǔn)噶爾陸塊內(nèi)部的形態(tài)。說明它是哈爾里克洋伸向準(zhǔn)噶爾陸塊上的一個分支，組成為三叉連接構(gòu)造。

4 博格達(dá)構(gòu)造帶的造山機(jī)制

博格達(dá)裂谷由拉張階段到柳樹溝組沉積后結(jié)束(時限在310 Ma左右)，至二疊紀(jì)初博格達(dá)隆起成陸、兩側(cè)生成堆積海陸交互相或陸相橄欖玄武巖建造，這之間(310～280 Ma區(qū)間)即造山階段，通過研究這之間博格達(dá)構(gòu)造帶發(fā)生的地質(zhì)事件，來探討博格達(dá)構(gòu)造帶的造山機(jī)制。

4.1 火山-沉積作用

這期間的火山-沉積即祁家溝組，在中-東段為雙峰式火山巖建造，與拉張階段的建造不同處是它的酸性巖比例提高到30% ±，巖漿性質(zhì)為上部地殼的重熔為主。西段則以碎屑巖-碳酸鹽巖為主，向西火山巖比例減少至百分之幾以下，碳酸鹽巖比例增大至70%以上。

祁家溝組的小范圍分布、以及與下伏柳樹溝組之間小角度不整合，表明在祁家溝組沉積之前，博格達(dá)構(gòu)造帶已發(fā)生了初步變形構(gòu)造運(yùn)動，地形有海陸的分異。

4.2 巖漿侵入作用

博格達(dá)廣泛分布層間巖床狀輝綠巖，由于其侵入地層上限為祁家溝組，并隨地層一起褶皺，因此時代應(yīng)在祁家溝組沉積之后、二疊紀(jì)碰撞后伸展構(gòu)造之前，年限約為295 Ma。

由圖1可見，博格達(dá)輝綠巖量巨大，占構(gòu)造帶內(nèi)基巖面積之7.4%，據(jù)1∶20萬、1∶5萬區(qū)調(diào)資料，整個博格達(dá)帶內(nèi)基本與圖1情況相似，由此推算，博格達(dá)構(gòu)造帶內(nèi)輝綠巖總面積超過1 800 km2，由于博格達(dá)輝綠巖不是平鋪，而是巖床狀夾在地層中，呈隨地層一起褶皺的形態(tài)，具有一定延深，如按平均十余千米計算，總體積規(guī)模已與一般造山帶花崗巖鏈相當(dāng)。如此巨量的拉斑玄武巖巖漿數(shù)量，只可能用地幔柱的作用來解釋(夏林圻等，2006)。

與輝綠巖大致同時，還有一些閃長巖-石英二長閃長巖-二長花崗巖-鉀長花崗巖的小侵入體，單個巖體在10 km2以下，總面積約30 km2，占博格達(dá)構(gòu)造帶基巖面積僅約0.1%，不到輝綠巖總量的2%。顯然，這些酸性巖是地幔柱拉斑玄武巖巖漿上侵過程中引起上部地殼重熔的產(chǎn)物。

4.3 構(gòu)造變形-變質(zhì)作用

博格達(dá)構(gòu)造帶的整體變形較弱，南部七角井組成兩翼傾角可達(dá)60°的褶皺，變質(zhì)可達(dá)低綠片巖相。向北褶皺減弱，柳樹溝組褶皺寬緩、短軸，其上部以及祁家溝組常僅達(dá)到箱型褶皺程度。其變質(zhì)微弱，大部連低綠片巖相都達(dá)不到，僅為埋深變質(zhì)。由南到北變形-變質(zhì)減弱表明，當(dāng)時應(yīng)力主要來自由南向北的推擠。

綜上所述，博格達(dá)構(gòu)造帶在造山期間，沒有產(chǎn)生一般造山帶匯聚階段的俯沖有關(guān)的安山巖建造和花崗巖鏈，其沉積具局部盆地性質(zhì)，火山巖具雙峰式火山巖建造性質(zhì)，變形變質(zhì)輕微，而僅表現(xiàn)為有不強(qiáng)烈的抬升作用，顯然屬于夭折裂谷(坳拉谷)。

4.4 三叉連接構(gòu)造及博格達(dá)及造山機(jī)制

圖6 博格達(dá)坳拉谷造山期環(huán)境示意圖Fig.6 Sketch map of the aulacogen orogenic environment in Bogeda Mountain

博格達(dá)構(gòu)造帶東端連接哈爾里克造山帶，后者于泥盆紀(jì)初在準(zhǔn)噶爾-吐哈地塊北東部裂開形成洋盆(哈爾里克泥盆系為巨厚雙峰式火山巖建造)，早石炭世時，其西岸裂開產(chǎn)生深入地塊內(nèi)的博格達(dá)坳拉谷，形成三叉連接構(gòu)造。晚石炭世初，哈爾里克洋盆開始匯聚-晚石炭世后期碰撞生成花崗巖鏈。孫桂華等(2007)測得哈爾里克中段南部小鋪巖體后碰撞鉀長花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡(311±9)Ma，洋盆關(guān)閉，而博格達(dá)坳拉谷此時還在繼續(xù)拉張，堆積柳樹溝組雙峰式火山巖建造。

晚石炭世中-后期，塔里木-伊犁板塊以排山倒海之勢向北拼貼，在南準(zhǔn)噶爾-吐哈地塊南北兩側(cè)分別形成大南湖-大草灘和卡拉麥里兩個俯沖帶(各自都有蛇綠巖擠出和花崗巖鏈形成，南帶秋格明塔什花崗巖鏈中后碰撞花崗巖高精度鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)有:(316±4)Ma(李文鉛等，2006)，313.8 Ma(朱增伍等，2006)，時代與博格達(dá)柳樹溝組大體相當(dāng);老鴉泉-蘇吉泉花崗巖鏈中后碰撞鉀長花崗巖的高精度鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)有:(300±2)Ma，(304 ±3)Ma ，305 Ma，(306 ±5)Ma，(307±20)Ma，311 Ma±(楊高學(xué)等，2009;郭芳放等，2010)等，時代與博格達(dá)祁家溝組大體相當(dāng))。這就迫使博格達(dá)裂谷結(jié)束拉張，轉(zhuǎn)入抬升。抬升期間生成祁家溝組小范圍火山-碎屑-碳酸鹽巖建造沉積，之后隨著大規(guī)模輝綠巖侵入和少量酸性侵入體生成，結(jié)束了博格達(dá)裂谷的造山史。晚二疊世的塊狀升降運(yùn)動在構(gòu)造帶南北側(cè)造成窄而深的陸內(nèi)裂谷型山前坳陷。構(gòu)造帶本身從此隆起至今。博格達(dá)造山期的構(gòu)造環(huán)境如圖6所示。

4.5 地幔柱作用

如前述，博格達(dá)坳拉谷是在哈爾里克洋生成之后才發(fā)育起來的，其時洋盆下的上地幔隆起已遷移遠(yuǎn)離西側(cè)岸邊，因此西側(cè)岸邊博格達(dá)開裂的原因應(yīng)當(dāng)是在這里地殼下形成了小型地幔柱，導(dǎo)致博格達(dá)坳拉谷形成。從七角井組到柳樹溝組，雙峰式火山巖建造基本以拉斑玄武巖為主，酸性熔巖極少，顯示地幔柱的分熔作用。特別是上石炭統(tǒng)祁家溝組沉積之后，緊接著發(fā)生的巨量輝綠巖侵入，更是地幔柱存在的直接證明。而隨著大量輝綠巖的泄出，主導(dǎo)博格達(dá)構(gòu)造帶裂解-隆升的地幔柱便萎縮消亡了，直接導(dǎo)致博格達(dá)坳拉谷的夭折。

5 結(jié)論

綜上所述，博格達(dá)構(gòu)造帶具有:一端連接大洋(哈爾里克)、一端伸向和尖滅于陸塊(準(zhǔn)噶爾地塊)內(nèi)的拉張階段堆積裂谷型雙峰式火山巖建造。造山階段沒有安山巖建造或花崗巖鏈，即沒有俯沖而直接抬升。這三大特點(diǎn)正是坳拉谷的基本特征。拉張階段大量拉斑玄武巖巖漿噴發(fā)，造山末期巨量輝綠巖泄出，表明地幔柱在博格達(dá)坳拉谷發(fā)生和發(fā)展過程中的主導(dǎo)作用，這也是博格達(dá)坳拉谷有別于其它坳拉谷的獨(dú)特之處。

陳登超，趙省民，鄧堅.2010.新疆東部博格達(dá)山北側(cè)石炭系碎屑鋯石U-Pb定年及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)學(xué)報，(12):58-68.

程春華，張芳榮，余泉，等.2010.西天山烏孫山地區(qū)大哈拉軍山組火山巖形成的構(gòu)造背景[J].東華理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，33(1):22-28.

方國慶.1990.博格達(dá)晚古生代坳拉谷的初步研究[J].新疆地質(zhì)，8(2):133-140.

方國慶.1993.博格達(dá)晚古生代島弧的沉積巖石學(xué)證據(jù)[J].沉積學(xué)報，(3):31-36.

顧連興，胡受奚，于春水，等.2000.東天山博格達(dá)造山帶石炭紀(jì)火山巖及其形成地質(zhì)環(huán)境[J].巖石學(xué)報，(3):305-316.

顧連興，胡受奚，于春水，等.2001.論博格達(dá)俯沖撕裂型裂谷的形成與演化[J].巖石學(xué)報，(4):585-597.

郭芳放，姜常義，盧榮輝，等.2010.新疆北部卡拉麥里地區(qū)黃羊山堿性花崗巖的巖石成因[J].巖石學(xué)報，(8):2357-2373.

何國琦，劉德權(quán)，李茂松，等.1993.中國新疆古生代地殼演化及成礦[M].烏魯木齊:新疆人民出版社:209-221.

李錦軼.2004.新疆東部新元古代晚期和古生代構(gòu)造格局及其演變[J].地質(zhì)論評，(3):82-100.

李文鉛，夏斌，王克卓，等.2006.新疆東天山彩中花崗巖體鋯石SHRIMP年齡及地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)學(xué)報，(1):43-51.

梁婷，郭新成，高景剛，等.2011.新疆博格達(dá)山東段石炭紀(jì)火山巖地球化學(xué)及構(gòu)造屬性[J].新疆地質(zhì)，29(3):289-295.

馬瑞士，舒良樹，孫家齊，等.1997.東天山構(gòu)造演化與成礦[M].北京:地質(zhì)出版社:1-202.

孫桂華，李錦軼，朱志新.2007.新疆東部哈爾里克山片麻狀黑云母花崗巖鋯石 SHRIMPU-Pb定年及其地質(zhì)意義[J].新疆地質(zhì)，(1):7-13.

王銀喜、顧連興、張遵忠，等.2006.博格達(dá)裂谷雙峰式火山巖地質(zhì)年代學(xué)與Nd-Sr-Pb同位素地球化學(xué)特征[J].巖石學(xué)報，22(5):1215-1224.

夏林圻，李向民，夏祖春，等.2006.天山石炭—二疊紀(jì)大火成巖省裂谷火山作用與地幔柱[J].西北地質(zhì)，(1):1-49.

楊高學(xué)，李永軍，吳宏恩，等.2009.東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里地區(qū)黃羊山花崗巖和包體LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年及地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報，(12):3197-3207.

朱增伍，毛歸來，吳麗云，等.2006.東天山阿齊山地區(qū)石炭紀(jì)匯宇島弧花崗巖的厘定及意義[J].陜西地質(zhì)，(1):27-36.

Cox K G.1980.A model for flood basalt volcanism[J].J.Petrol.，21:629-650.