西天山那拉提-紅柳河縫合帶變質(zhì)巖特征及演化

梁有為，于海峰，王志軍，潘明臣，潘玉啟，魯紅峰，李紅梅，王福君，郭洪方

（遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧大連 116100）

西天山那拉提-紅柳河縫合帶變質(zhì)巖特征及演化

梁有為，于海峰，王志軍，潘明臣，潘玉啟，魯紅峰，李紅梅，王福君，郭洪方

（遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧大連 116100）

那拉提-紅柳河縫合帶是沿西天山構(gòu)造帶展布的哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊與塔里木板塊間的縫合帶，在西天山構(gòu)造演化中具有舉足輕重的地位.沿那拉提-紅柳河縫合帶分布的區(qū)域變質(zhì)巖和動力變質(zhì)巖（包括糜棱巖、固結(jié)型碎裂巖與未固結(jié)型碎裂巖）構(gòu)成一個完整的演化序列，它們是不同演化階段（時間），不同演化層次（空間）的產(chǎn)物.根據(jù)變質(zhì)巖的時空演化特點(diǎn)可以看出，自泥盆紀(jì)早古南天山洋閉合碰撞之后，西天山構(gòu)造帶仍處在南北擠壓應(yīng)力場中保持強(qiáng)勁上升態(tài)勢.

西天山構(gòu)造帶；那拉提-紅柳河縫合帶；動力變質(zhì)巖；區(qū)域變質(zhì)巖

自然辨證法的時空觀認(rèn)為，事物都是在時間-三維空間框架內(nèi)變化的.

從空間上看，西天山的變質(zhì)巖分布受那拉提-紅柳河縫合帶控制.區(qū)域變質(zhì)巖中，古元古代木扎爾特巖群（Pt1M）變質(zhì)巖分布于那拉提-紅柳河斷裂帶及其以北地區(qū)［1］.由于地質(zhì)年代久遠(yuǎn)，受到后期的構(gòu)造作用和巖漿作用的破壞，分布較為零星.科克鐵克達(dá)坂巖組（S3k）變質(zhì)巖系沿那拉提-紅柳河斷裂帶及其以南分布.動力變質(zhì)巖中，糜棱巖類沿那拉提-紅柳河斷裂帶分布；碎裂巖類往往分布于糜棱巖帶的中心部位.現(xiàn)在看來，這些變質(zhì)巖出現(xiàn)在同一平面（地表）上，但實(shí)際上，各類變質(zhì)巖形成的深度是各不相同的，體現(xiàn)了西天山構(gòu)造帶的抬升過程.

從時間上看，古元古代木扎爾特巖群和古生代變質(zhì)巖分別是中—新元古代和志留紀(jì)末—泥盆紀(jì)初期形成的.爾后在這一地區(qū)地殼逐步抬升過程中依次形成糜棱巖和碎裂巖.

1 區(qū)域變質(zhì)巖類型及特征

區(qū)域變質(zhì)巖分為古元古界木扎爾特巖群和上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（2006—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院.（見圖1）.

1.1 木扎爾特巖群

該巖群是前震旦紀(jì)結(jié)晶基底的組成部分，為古元古代的火山－沉積巖系，于新元古代青白口紀(jì)塔里木運(yùn)動時期發(fā)生變質(zhì)作用.其分布地區(qū)主要是那拉提構(gòu)造帶及其以北地區(qū)［2］.由于木扎爾特巖群地處構(gòu)造活動帶，演變歷史悠久，所以受到后期構(gòu)造的影響較為明顯，特別是糜棱巖化作用，使木扎爾特巖群變質(zhì)巖大部分變成了糜棱巖.

主要巖石類型為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、含角閃黑云二長片麻巖、二云二長片麻巖、斜長角閃巖，此外還有大理巖類及蝕變大理巖類.

礦物組合中，斜長石除了遭到蝕變者外，均為An30以上的中長石.角閃石為普通角閃石，Ng為綠褐色或深綠色.與角閃石共生的斜長石為30號以上的中長石，并且用礦物對變質(zhì)溫度計進(jìn)行推算，結(jié)論是木扎爾特巖群的變質(zhì)程度為角閃巖相.

1.2 科克鐵克達(dá)坂巖組

早古生代變質(zhì)巖系以大片出露含堇青石的片巖為特征，其次為藍(lán)閃片巖以楔狀、透鏡狀、似層狀夾在含堇青石的片巖中，即被前人稱為雙變質(zhì)帶混雜體.本測區(qū)的雙變質(zhì)帶混雜體為西南天山雙變質(zhì)帶的組成部分，對研究西天山地區(qū)乃至整個天山地區(qū)的構(gòu)造演化具有十分重要的意義.志留紀(jì)末期至泥盆紀(jì)初期，隨著塔里板塊不斷向北俯沖，南天山洋盆封閉.在此過程中，于島弧區(qū)則產(chǎn)生以堇青片巖為代表的低壓相系變質(zhì)巖，在俯沖帶中則出現(xiàn)藍(lán)閃片巖為代表的高壓相系變質(zhì)巖.在相繼產(chǎn)生的陸陸碰撞期，雙變質(zhì)帶擠壓到一起，成為雙變質(zhì)帶混雜體??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（2006—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院..

1.2.1 低壓相系變質(zhì)巖

科克鐵克達(dá)坂巖組變質(zhì)巖主要巖石類型為：二云堇青片巖、含石榴二云堇青片巖、堇青二云片巖、堇青二云石英片巖、含石榴堇青二云石英片巖、二云堇青石英片巖、含石榴二云堇青石英片巖、二云石榴堇青片巖、二云斜長石英片巖、二長淺粒巖，還夾有大理巖.因?yàn)樯鲜龈鞣N片巖或淺粒巖是由泥質(zhì)或泥砂質(zhì)巖石變質(zhì)而來，在變質(zhì)作用分析上具有重要意義.

圖1 特克斯一帶構(gòu)造與變質(zhì)巖分布圖Fig.1 Structural map with distribution of metamorphic rocks of Tekesi area

變質(zhì)礦物共生組合中最典型的變質(zhì)礦物為堇青石.堇青石被溫克勒（1975）定義為低級向中級變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變的標(biāo)志礦物，他所謂的中級變質(zhì)作用即通常所說的角閃巖相變質(zhì)作用.

1.2.2 高壓相系變質(zhì)巖

高壓相系的主要礦物組合為：鈉長石+石英+白云母+綠泥石；藍(lán)閃石+綠泥石+綠簾石+鈉長石±石英；藍(lán)閃石+綠泥石±黝簾石+鈉長石+白云母±石英；鈉長石+石英+白云母+綠泥石+綠簾石±石榴石；鈉長石+陽起石+石榴石+白云母+綠泥石+綠簾石.

上述變質(zhì)礦物組合中主要變質(zhì)礦物特征如下.

鈉長石：呈粒狀，一般粒徑為0.1～0.2 mm，常含石英、云母、榍石包裹體.包裹體經(jīng)常排列成曲線狀，但與晶體早期面理相關(guān)，而與晶外之晚期面理大角度相交.

石英：不等粒鑲嵌在一起，同相界面比較平直，在后期構(gòu)造作用影響下個別晶體發(fā)生了細(xì)?；?

石榴石：常以變斑晶存在，一般粒徑為0.8～3 mm，受到綠泥石化和碳酸鹽化.

藍(lán)閃石：多為長柱狀或針狀，一般柱長為0.5～2mm，長短軸比為2～8，為正延性，Ng—深藍(lán)色，Nm—紅紫色，Np—無色到淡黃色，吸收性為Ng>Nm>Np.Nm折光率為1.6550，二軸晶負(fù)光性，光軸角48°左右.

白云母：片狀，光軸角小于10°，前人測得晶胞參數(shù)為a0＝0.5208 nm，b0＝0.9036 nm，c0＝1.997 nm，為多硅白云母.與綠泥石成穩(wěn)定共生關(guān)系，二者常以有理晶面接觸，有時一方以有理晶面與另一方非有理晶成碰接式接觸.

2 動力變質(zhì)巖類型及特征

研究區(qū)動力變質(zhì)巖可分為糜棱巖系列和碎裂巖系列，分別與韌性斷層和脆性斷層相對應(yīng).

2.1 糜棱巖系列

糜棱巖沿那拉提-紅柳河縫合帶分布廣泛，特別沿著縫合帶兩側(cè)的邊界斷裂帶尤為發(fā)育.受到糜棱巖化的巖石單位有沿斷裂帶分布的古元古界木扎爾特巖群（Pt1M變質(zhì)巖）、上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組（S3k變質(zhì)巖）、志留紀(jì)和泥盆紀(jì)混源序列侵入巖??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（2006—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院..糜棱巖見有初糜棱巖類（殘斑含量50%～90%）、糜棱巖類（殘斑含量10%～50%）和超糜棱巖類（殘斑含量小于10%）.

2.1.1 初糜棱巖類

（1）綠泥綠簾斜長質(zhì)初糜棱巖：灰色，眼球狀-片麻狀構(gòu)造，初糜棱結(jié)構(gòu)，殘斑占54%左右.殘斑為更長石，呈眼球狀，一般粒徑為0.8～2.2 mm，長軸平行糜棱面理，殘斑本身裂隙發(fā)育.基質(zhì)中斜長石多呈質(zhì)點(diǎn)狀（<0.03 mm），基質(zhì)中石英有的為質(zhì)點(diǎn)狀，有的呈定向拉長狀.在石英集中的條帶中有時出現(xiàn)S－C構(gòu)造.綠簾石多為質(zhì)點(diǎn)狀（<0.02 mm），有時呈粒狀（0.2 mm）.基質(zhì)具明顯的構(gòu)造流動現(xiàn)象，于殘斑周邊形成繞流.

（2）含絹云綠簾黑云石英二長質(zhì)初糜棱巖：淡綠灰色，眼球狀-糜棱面理構(gòu)造，初糜棱結(jié)構(gòu).殘斑占51%左右，由更長石和微斜長石組成.殘斑多為眼球狀，一般粒徑為0.8～2 mm.有的長石殘斑形成布丁構(gòu)造和多米諾骨牌構(gòu)造，個別長石殘斑形成帚狀構(gòu)造.石英常呈條帶狀分布，在石英條帶中往往可以見到S－C構(gòu)造.局部可以見到石英顆粒在熱液作用下發(fā)生靜態(tài)重結(jié)晶，但仍保留S－C構(gòu)造之特征.于顯微域有時可見兩期平行的面理，即晚期面理切割顯示S－C構(gòu)造的石英顆粒.沿晚期面理形成細(xì)的絹云母鱗片.從絹云母鱗片的斜列特征來看，晚期面理與早期面理（糜棱面）的剪切方向是一致的.糜棱基質(zhì)流動構(gòu)造明顯，于殘斑周邊形成繞流現(xiàn)象.

2.1.2 糜棱巖類

（1）含絹云綠泥石英斜長質(zhì)糜棱巖：淡綠灰色，眼球狀-片麻狀構(gòu)造，糜棱結(jié)構(gòu)，殘斑占40%左右.殘斑為更長石，多呈眼球狀，其長軸平行糜棱面理，一般粒徑為0.3～0.38 mm，受到絹云母化.基質(zhì)具流動構(gòu)造，于殘斑周邊出現(xiàn)繞流現(xiàn)象.

（2）含綠簾絹云二長質(zhì)糜棱巖：灰色，眼球狀-片麻狀構(gòu)造，糜棱結(jié)構(gòu)，殘斑占30%左右.殘斑為更長石和微斜長石，長軸平行糜棱面理，一般粒徑為0.7～3 mm，大者可達(dá)4.5 mm.殘斑中有時出現(xiàn)多米諾骨牌構(gòu)造.石英呈條帶狀，分布多呈糜棱質(zhì)點(diǎn)狀（<0.04 mm），有的呈定向拉長狀，其長短軸比可達(dá)10∶1，一般長為0.32 mm左右，寬0.03 mm左右.更長石經(jīng)常受到微斜長石交代.

（3）絹云石英二長質(zhì)糜棱巖：灰色，糜棱葉理發(fā)育，糜棱結(jié)構(gòu)，殘斑占43%左右.殘斑由微斜長石和更長石組成，多為眼球狀.殘斑粒徑一般為0.4～0.8 mm.有的殘斑形成布丁構(gòu)造，有的形成多米諾骨牌構(gòu)造，有時可以見到較大的石英顆粒出現(xiàn)拖尾構(gòu)造.石英經(jīng)常集中成條帶狀分布，在石英條帶中偶見S－C構(gòu)造.白云母常呈魚形，糜棱基質(zhì)包括石英、長石的細(xì)小質(zhì)點(diǎn)（<0.02 mm）和絹云母.糜棱基質(zhì)流動構(gòu)造異常顯著，尤其在殘斑周圍出現(xiàn)繞流現(xiàn)象.

（4）綠泥絹云石英斜長質(zhì)糜棱巖：淺綠灰色，眼球狀-糜棱面理構(gòu)造，糜棱結(jié)構(gòu).殘斑占40%左右，為更長石和石英.殘斑多為眼球狀，長軸平行糜棱面理，一般粒徑為1.5～4.2 mm.其中石英殘斑呈帶狀消光，亞顆粒發(fā)育.更長石殘斑裂隙發(fā)育，受到絹云母化.有的更長石殘斑形成多米諾骨牌構(gòu)造.糜棱基質(zhì)由絹云母、綠泥石、石英和斜長石組成，流動構(gòu)造明顯，特別是在殘斑周邊出現(xiàn)繞流現(xiàn)象.絹云母和綠泥石稍大者多為魚形.綠泥石常集中呈帶狀分布.

2.1.3 超糜棱巖類

含綠簾綠泥斜長石英質(zhì)超糜棱巖：淡綠灰色，糜棱面理－眼球狀構(gòu)造，超糜棱結(jié)構(gòu).巖石受到輕度碎裂作用，又被石英脈充填膠結(jié)，但原巖（糜棱巖）結(jié)構(gòu)依然比較清楚.糜棱巖中殘斑占5%左右.殘斑成分為更長石，呈眼球狀，一般粒徑為0.1～0.3 mm.基質(zhì)由石英、斜長石、綠泥石和綠簾石組成.基質(zhì)粒徑一般小于0.04 mm.基質(zhì)流動構(gòu)造明顯，在殘斑周圍呈現(xiàn)繞流現(xiàn)象.石英常呈現(xiàn)定向拉長狀，于石英條帶中有時出現(xiàn)S－C構(gòu)造，Sc∧Ss一般為20°左右.

2.2 碎裂巖系列

碎裂巖類分布特征與糜棱巖分布特征有些相似，基本沿那拉提-紅柳河縫合帶兩側(cè)的邊緣斷裂分布.受到碎裂巖化的巖石單位，除了古元古界木扎爾特巖群（Pt1M）.上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組（S3k）、志留紀(jì)混源序列（侵入巖）和泥盆紀(jì)混源序列（侵入巖）之外，沿斷裂帶分布的志留紀(jì)和石炭紀(jì)侵入巖也受到碎裂巖化.有相當(dāng)一部分糜棱巖遭到碎裂巖化.

2.2.1 固結(jié)型碎裂巖類

固結(jié)型碎裂巖一般形成于距斷裂帶中心4～15 km，有時小于4 km.若有礦液或碳酸鹽溶液充填膠結(jié)，亦可形成固結(jié)型碎裂巖.固結(jié)型碎裂巖，根據(jù)粒徑大小可以劃分為斷層角礫巖、碎粒巖和碎粉巖.

（1）斷層角礫巖類

糜棱巖質(zhì)斷層角礫巖：角礫狀構(gòu)造，角礫呈無序分布，有的角礫具鐵質(zhì)薄膜.含角礫65%，碎粒15%，膠結(jié)物20%.角礫為棱角狀，次棱角狀，一般粒徑為2～60 mm.角礫成分為絹云石英二長質(zhì)糜棱巖及絹云石英二長質(zhì)糜棱巖.其中碎粒級碎屑呈次棱角狀，有的呈次圓狀，其成分為絹云石英二長質(zhì)糜棱角礫巖或石英質(zhì)糜棱巖.膠結(jié)物充填于角礫和碎粒間隙中起膠結(jié)作用，分布不均，以石英和絹云母為主，部分含褐鐵礦.其中石英可分為兩期，早期石英顆粒細(xì)小（＜0.01 mm），密集成堆出現(xiàn)，石英顆粒中常含泥質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，顯得渾濁不清，常與細(xì)小鱗片狀絹云母密切伴生；晚期石英顆粒較大（0.08～0.3 mm），穿切早期石英，顆粒中含雜質(zhì)，常與稍大一點(diǎn)的絹云母及綠泥石密切伴生.常見褐鐵礦呈細(xì)脈狀穿切上述膠結(jié)物.這些現(xiàn)象表明，具有3期（或以上）的熱液活動.

片麻巖質(zhì)斷層角礫巖：角礫狀結(jié)構(gòu)，角礫無序排列，角礫60%，碎粒20%，膠結(jié)物20%.角礫為棱角狀或次棱角狀，一般粒徑為2～50 mm.角礫成分為角閃斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖.碎粒以次棱角狀為主，有的為次圓狀.碎粒成分為片麻巖、石英和長石，呈次圓狀和次棱角狀，不均勻地分布于斷層角礫之間，一般粒徑為0.1～2 mm.膠結(jié)物為石英、絹云母、綠泥石和鐵質(zhì)，不均勻地充填于角礫和碎粒之間，起膠結(jié)作用.膠結(jié)物中石英可分為兩期，早期石英呈微量集合體，常含微鱗片狀質(zhì)點(diǎn)及泥質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，晚期石英為近等軸狀多邊形顆粒.角礫為棱角狀、次棱角狀，一般粒徑為0.07 mm，角礫成分中基本不含包裹體.絹云母亦可分為兩期，早期呈微鱗片狀，與早期石英密切伴生；晚期絹云母片稍大，與晚期石英密切伴生.早期石英被晚期石英切割.綠泥石和鐵質(zhì)呈細(xì)脈狀穿切石英.

復(fù)成分?jǐn)鄬咏堑[巖；是分布比較廣泛的一種巖石類型.角礫狀結(jié)構(gòu)，角礫無序排列，角礫55%，碎粒30%，膠結(jié)物15%.角礫為棱角狀，一般粒徑為2～70 mm.角礫成分有糜棱巖、片麻巖、片巖、石英巖、花崗巖、花崗斑巖.碎粒呈次棱角狀，一般粒徑為0.02～2 mm，成分為糜棱巖、片巖、片麻巖、花崗巖、花崗斑巖、石英、長石等.膠結(jié)物由石英、絹云母、綠泥石和鐵質(zhì)組成.綠泥石和鐵質(zhì)以顯微脈狀切穿其他膠結(jié)物.

（2）碎粒巖

碎粒巖分布比斷層角礫巖更靠近斷層帶的中心.主要類型特征為：含角礫0～5%，碎粒50%～80%，碎粉10%～20%，含少量假玄武玻璃和膠結(jié)物.主要由于巖粉的重結(jié)晶作用使巖石固結(jié)，膠結(jié)物起輔助作用.碎粒為棱角狀，一般粒徑為2～4 mm，碎粉一般粒徑為0.1～2 mm，呈次圓狀和次棱角狀，主要成分為糜棱巖、片巖、片麻巖、硅質(zhì)巖、花崗斑巖、花崗巖、石英和長石.假玄武玻璃在顯微鏡下呈不規(guī)則狀，常沿斷層鏡面分布，呈褐黃色，全消光.在玄武玻璃中常見棱角狀的石英碎粉.膠結(jié)物為鐵質(zhì)綠泥石和絹云母.

（3）碎粉巖

巖石呈白色或乳白色，致密塊狀，貝殼狀斷口，敲擊聲音清脆，隱晶結(jié)構(gòu).主要由長英質(zhì)碎粉組成，一般粒徑小于0.01 mm，含部分棱角狀0.08～0.1 mm的石英顆粒.主要靠碎粉重結(jié)晶作用使巖石固結(jié)，有時出現(xiàn)鐵質(zhì)和綠泥石細(xì)脈，其中偶見假玄武玻璃.假玄武玻璃是高應(yīng)變速率下局部熔融的產(chǎn)物.若將假玄武玻璃視為震源體，則表示沿那拉提-紅柳河縫合帶曾有淺層次地震發(fā)生.

2.2.2 未固結(jié)碎裂巖類

未固結(jié)的碎粒巖包括斷層角礫（＞0.1 mm）和斷層泥（＜0.1 mm）.

斷層角礫呈松散無序堆積于斷層帶中，大小不等，為棱角狀，有的表面具擦痕.角礫成分較復(fù)雜，個別角礫，特別是在某些較大的角礫中可以看到動力變質(zhì)巖的演化序列.角礫是由已固結(jié)的角礫巖（或碎粒巖）組成，其中已固結(jié)的角礫巖（或碎粒巖）又是由糜棱巖組成.

斷層泥主要分布于那拉提-紅柳河縫合帶的南緣斷裂帶中.斷層泥主要由泥質(zhì)及石英碎粉組成，含微量絹云母（或水云母），有時略顯定向性.

3 各種類型變質(zhì)巖之間的時空關(guān)系

自然辯證法時空觀認(rèn)為，事物都是在一定的時間-三維空間的框架中發(fā)展變化的.那拉提-紅柳河縫合帶中變質(zhì)巖的時空演化特征就是西天山構(gòu)造帶演化歷史的縮影.

區(qū)域變質(zhì)巖和動力變質(zhì)巖，以及動力變質(zhì)巖內(nèi)的糜棱巖與碎裂巖之間的主要區(qū)別是在它們的結(jié)構(gòu)上，而不是在它們的成分上.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)很大程度上是應(yīng)變速率和恢復(fù)速率之間互相作用的函數(shù)（如圖2），即：結(jié)構(gòu)＝f（應(yīng)變速率·恢復(fù)速率）.當(dāng)應(yīng)變速率占主導(dǎo)地位時,就必然形成碎裂巖；若為另一極端時，恢復(fù)速率占主導(dǎo)，就要形成區(qū)域變質(zhì)巖；若應(yīng)變速率與恢復(fù)速率這對矛盾之爭處于均勢時，就可能形成糜棱巖.從本質(zhì)上來說區(qū)域變質(zhì)巖就是深層次的動力變質(zhì)巖，亦如都城秋穗（1972）所說“區(qū)域變質(zhì)作用是造山運(yùn)動的一部分，所以造山變質(zhì)作用這個名稱對它來說可能較為恰當(dāng)”［3］.這樣，就可以將區(qū)域變質(zhì)巖、糜棱巖、固結(jié)型和未固結(jié)型碎裂巖視為一個連續(xù)的演化序列.它們是不同演化階段（時間）、不同演化層次（空間）的產(chǎn)物.

3.1 動力變質(zhì)巖的原巖（區(qū)域變質(zhì)巖）演化階段

那拉提-紅柳河縫合帶的動力變質(zhì)巖的原巖除了少部分為花崗巖（志留紀(jì)、泥盆紀(jì)花崗巖）之外，主要為古元古界木扎爾特巖群（Pt1M）和上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組（S3k）.木扎爾特巖群和上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組均為區(qū)域變質(zhì)巖??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（200—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院..

3.1.1 木扎爾特巖群

圖2 變質(zhì)巖系與動力作用的關(guān)系（據(jù)D.U.Wise等，1984，稍修改）Fig.2 Relationship between metamorphic rock series and dynamic process（Modified from D.U.Wise et al.,1984）

古元古代在統(tǒng)一陸殼基底上，沿南天山一帶發(fā)生裂解作用形成南天山元古宙古洋盆［2］，出現(xiàn)木扎爾特巖群沉積，形成一套濱淺海環(huán)境的火山碎屑巖-正常沉積碎屑巖夾碳酸鹽建造.本次工作取的同位素年齡（Sm-Nd）1966±93 Ma??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（2006—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院.，即代表木扎爾特巖群的成巖年齡.新元古代，南天山元古宙洋盆閉合，大洋板塊向北俯沖，木扎爾特巖群正處在板塊的匯聚帶上，相當(dāng)于島弧帶后緣的陸緣活動帶，受到巖漿的加熱作用和地幔熱流上升作用的影響而形成角閃巖相片麻巖［4］.對于新元古代的構(gòu)造熱事件有許多同位素年齡可以印證，如胡藹琴等于西南天山地區(qū)取得的815～858 Ma（U－Pb）［5］；王寶瑜等在昭蘇天山牧場取得的907±126 Ma（Sm－Nd）和975±63 Ma（Sm－Nd）［2］；以及鄔繼易等在西南天山地區(qū)取得的863.0 Ma（Rb－Sr）［6］等.

3.1.2 科克鐵克達(dá)坂巖組

南天山自志留紀(jì)開始再次擴(kuò)張成洋，形成早古南天山洋，產(chǎn)生了上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂組為代表的泥質(zhì)泥砂質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽建造.

泥盆紀(jì)末期，早古南天山洋向北持續(xù)俯沖閉合.在板塊俯沖過程中，在俯沖帶中便形成了低溫高壓變質(zhì)巖——低綠片巖相的藍(lán)閃片巖，可稱為俯沖帶型變質(zhì)作用.島弧帶是巖漿活動帶，由于巖漿的加熱作用而導(dǎo)致變質(zhì)作用，則形成高溫低壓變質(zhì)巖——低角閃巖相堇青二云片巖.印證這次構(gòu)造熱事件的同位素年齡有439.4±26 Ma（Ar－Ar）［7］、350±1.96 Ma（Ar－Ar）［8］、427 Ma（U-Pb）??于海峰，等.新疆特克斯縣哈拉溫克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告（2006—2008）.遼寧省地質(zhì)勘查院..在此次構(gòu)造熱事件中形成西南天山的雙變質(zhì)帶.

3.2 糜棱巖演化階段

如前述志留系、泥盆系，早古南天山洋閉合-碰撞，形成了上志留統(tǒng)科克鐵克達(dá)坂巖組變質(zhì)巖（包括高壓相系的藍(lán)片巖和低壓相系的堇青片巖）.此后，板塊壓縮遞進(jìn)變形，那拉提-紅柳河縫合帶抬升，逐漸轉(zhuǎn)化成大型逆沖韌性剪切系統(tǒng)，應(yīng)變速率開始提高，形成沿縫合帶發(fā)育的糜棱巖.根據(jù)糜棱巖定向薄片中的顯微構(gòu)造（如多米諾骨牌構(gòu)造、帚狀構(gòu)造、S-C構(gòu)造及石英拖尾構(gòu)造）判定：韌性剪切帶發(fā)育的早期，上盤自南東向北西逆沖（具右旋走滑分量）；韌性剪切帶演化的晚期，韌性剪切帶則顯示為左旋走滑為主，南盤（上盤）向北東東向走滑（稍具逆沖分量），線理傾伏向?yàn)槟衔?，?cè)伏角25～35°.

3.3 碎裂巖演化階段

隨著時間的推移，西天山造山帶逐漸抬升，應(yīng)變速率進(jìn)一步提高，巖石變形由韌性變形（糜棱巖）轉(zhuǎn)化成韌脆性變形和脆性變形，產(chǎn)生碎裂巖類.這一轉(zhuǎn)化過程在某些未固結(jié)的斷層角礫中有充分體現(xiàn)，未固結(jié)型斷層角礫是由固結(jié)型的斷層角礫巖碎裂而形成，固結(jié)型的斷層角礫巖中又含糜棱巖角礫，糜棱巖的原巖是木扎爾特巖群或科克鐵克達(dá)坂巖組的區(qū)域變質(zhì)巖.

4 結(jié)語

通過上述分析認(rèn)為，那拉提-紅柳河縫合帶中變質(zhì)巖具有如下時間-三維空間演化規(guī)律.

4.1 時間上的演化

區(qū)域變質(zhì)巖—糜棱巖—固結(jié)型碎裂巖—未固結(jié)型碎裂巖.各種變質(zhì)巖的演化特征集中體現(xiàn)在它們的結(jié)構(gòu)變化上（見圖3），由有序結(jié)構(gòu)向無序結(jié)構(gòu)演化.

4.2 空間上的演化

縱向上，深層次形成區(qū)域變質(zhì)巖；中層次形成糜棱巖；淺層次形成固結(jié)型碎裂巖；地表層次形成未固結(jié)型碎裂巖.

橫向上，區(qū)域變質(zhì)巖呈片狀展布；糜棱巖呈帶狀展布；碎裂巖呈線狀展布；并且碎裂巖往往分布于糜棱巖帶的中心部位.總體上看，所有的變質(zhì)巖都是沿那拉提-紅柳河縫合帶展布的.

進(jìn)而可以看出：自泥盆紀(jì)早古南天山洋盆閉合之后，西天山造山帶仍處在南北向擠壓應(yīng)力場中保持強(qiáng)勁上升態(tài)勢.

圖3 變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)演化序列圖Fig.3 Structural evolution sequence of metamorphic rocks

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［1］新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社,1993.

［2］王寶瑜，郎智君，等.中國天山西段地質(zhì)剖面綜合研究［M］.北京：科學(xué)出版社,1994:140—147.

［3］都城秋穗.變質(zhì)作用與變質(zhì)帶［M］.周云生，譯.北京：地質(zhì)出版社, 1991.

［4］陳哲夫，成守德，梁云海，等.新疆開合構(gòu)造與成礦［M］.烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社,1997.

［5］胡靄琴，等.新疆北部同位素地球化學(xué)與地殼演化［A］//涂光熾，編.新疆北部固體地球科學(xué)進(jìn)展.北京：地質(zhì)出版社,1993:27—38.

［6］鄔繼易，呂喜朝，等.中國天山地槽的形成和發(fā)展特征［J］.新疆地質(zhì), 1986,4（3）:94—99.

［7］郝杰，劉小漢.南天山蛇綠混雜巖形成時代及大地構(gòu)造意義［J］.地質(zhì)科學(xué),1993,28（1）:93—95.

［8］肖序常，湯耀慶，等.新疆北部及其鄰區(qū)大地構(gòu)造［M］.北京：地質(zhì)出版社,1992.

CHARACTERISTICS AND EVOLUTION OF THE METAMORPHIC ROCKS IN THE NALATI-HONGLIUHE SUTURE ZONE IN WESTERN TIANSHAN

LIANG You-wei,YU Hai-feng,WANG Zhi-jun,PAN Ming-chen,PAN Yu-qi,LU Hong-feng,LI Hong-mei, WANG Fu-jun,GUO Hong-fang
（Liaoning Institute of Geological Exploration,Dalian 116100,Liaoning Province,China）

The Nalati-Hongliuhe suture zone between the Kazakhstan-Junggar plate and Tarim plate along the Western TianshantectonicbeltplaysanimportantroleinthetectonicevolutionofWestern Tianshan.The regional metamorphic rocks and dynamometamorphic rocks（including mylonite and cataclasite）distributed along the suture zone constitute an intact evolutionary sequence,which are the product of different evolutionary stages（time）and different evolutionary levels（space）.From the spatiotemporal evolution characteristics of the metamorphic rocks,it can be seen that,since the Early Ancient South Tianshan Ocean closed in Devonian period,the Western Tianshan tectonic belt has been strongly rising in the north-southcompressivestressfield.

Western Tianshan tectonic belt;Nalati-Hongliuhe suture zone;dynamometamorphic rock;regional metamorphic rock

1671-1947（2014）02-0158-07

P588.3

A

2012－06－ 19；

2012-08-07.編輯：張哲．

中國地質(zhì)調(diào)查局新疆維吾爾自治區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目（XJQDZ2006-06,XJQDZ2006-05,XJQDZ2003-23）資助.

梁有為（1970—），男，地質(zhì)工程師，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)研究工作，通信地址大連市金州區(qū)五一路10號，E-mail//LYW201010@163.com