甘肃北山雀儿山蛇绿混杂岩的厘定及其地质意义

刘　洋^{1, 2}　方同辉³　郑小明³　毛启贵⁴　敖松坚^{1, 2}

（1. 中国科学院地球科学研究院岩石圈演化国家重点实验室 北京 100029；2. 中国科学院大学 北京 100049；

3. 有色金属矿产地质调查中心 北京 100012；4. 北京地质矿产研究院 北京 100012）

摘　要　蛇绿岩是认识古洋盆演化的关键，为人们研究大洋岩石圈特征、古板块重建、地幔物质组成以及板块俯冲过程等提供了重要依据。本研究新发现的雀儿山蛇绿混杂岩，位于中—蒙边境附近，大地构造位置属于大南湖—雀儿山—圆包山岛弧带，其围岩为绿条山组上段板岩段和白山群上亚群的绿泥千枚岩组，区域上的绿条山组和白山群上亚群可能不是连续沉积的岩石地层单元，而是弧前增生杂岩。雀儿山蛇绿混杂岩的岩性组合包括：片理化蛇纹岩、蛇纹石化辉石橄榄岩、辉长岩、玄武岩、安山质熔岩/角砾岩、英安岩、凝灰质砂岩、硅泥质岩、灰岩及大理岩。结合区域地质资料，雀儿山蛇绿混杂岩的增生就位时代可能为中三叠世。

关键词　雀儿山蛇绿混杂岩　构造特征　甘肃北山　中亚造山带

蛇绿岩是认识古洋盆演化的关键，为人们研究大洋岩石圈特征、古板块重建、地幔物质组成以及板块俯冲过程等提供了重要依据。研究表明，蛇绿岩/混杂岩的构造背景复杂多样，除了形成于大洋中脊外（Moores, 1982; 李锦轶, 1996; 张旗等, 2000），也可能形成于弧前或弧后盆地（Dilek and Furnes, 2011; Stern et al., 2012）。中亚造山带和其它许多增生造山带中蛇绿岩多呈构造岩片产出, 具有多期叠加的特征。这些蛇绿岩早先可能产出于古亚洲洋中脊或俯冲带等不同构造背景, 后来增生拼贴到其它岛弧或者大陆边缘。

甘肃北山位于古亚洲洋构造域南部，占据中亚增生造山带的关键部位，西连天山造山带，东接兴安造山带，南临敦煌地块，发育有多个微陆块、弧地质体，以及多条蛇绿岩带，从南向北依次为：柳园—帐房山、红柳河—牛圈子—洗肠井、星星峡—石板井—小黄山、红石山—百合山—蓬勃山（图1）（左国朝等, 1990, 2003; Zuo et al., 1991; Xiao et al., 2010, 2015; Mao et al., 2012）。北山独特的造山作用是国际大陆动力学研究的一个前沿课题，对解剖大陆造山作用类型与探索大陆的侧向生长过程特征具重要意义。近年来，随着一系列重大研究计划在该地区及其邻区的开展，获得了大量的基础地质资料，取得了一些重要进展。然而，该地区前中生代的洋—陆格局演变与造山作用仍然存在争论，特别是在造山作用方式和时限等问题上仍未达成共识，概括为开合碰撞模型和多阶段复式弧增生模型。前者认为古亚洲洋在泥盆纪之前闭合，北山地区晚古生代处于板内演化阶段；后者则认为北山地区古生代为一个多岛洋构造格局，经历了多次俯冲—增生演化过程（左国朝等, 1990, 2003; 刘雪亚等, 1995; 龚全胜等, 2003; 舒良树等, 2004; 王国强等, 2014; Ao et al., 2016）。此外，增生型造山带中蛇绿岩的线性出露不一定代表缝合带（Xiao et al., 2014），那么北山地区上述4条蛇绿岩带到底哪条能代表古亚洲洋的最终缝合带呢？解答这一问题需要研究者通过细致的工作，尤其是大比例尺填图工作对北山地区蛇绿岩开展进一步的研究。

最近，我们在中国—蒙古边境的北山北部地区开展了详细的1:50 000地质填图工作，在原1:200 000红石山幅的早石炭世地层——绿条山组中识别出一套蛇绿混杂岩。本文将详细阐述该蛇绿混杂岩的野外构造特征和物质组成，并探讨其区域大地构造意义。

图1　 东天山—北山大地构造位置图（a. 据Ao et al., 2016修改）；

东天山—北山构造纲要图（b. 据Xiao et al., 2010修改）

Fig. 1　Map showing the location of the eastern Tianshan and Beishan areas in the south of the Central Asian orogenic belt (a,  modified from Ao et al., 2016); Schematic geological map of the eastern Tianshan and Beishan orogenic collages showing the main tectonic units (b, modified from Xiao et al., 2010)

图2　雀儿山蛇绿混杂岩地质简图

Fig. 2　Geological map of the Queershan ophiolitic mélange

图3　区域尺度上雀儿山蛇绿混杂岩野外照片

a. 雀儿山蛇绿混杂岩野外概貌；b. 安山质火山岩逆冲推覆盖在辉长岩块之上；c. 英安岩逆冲推覆置于片理化蛇纹岩之上；d. 条带状硅质岩与大理岩透镜体呈断层接触

Fig. 3　Field photographs showing Queershan ophiolitic mélange at the regional scale

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*刘　洋，男，1994年生，硕士研究生，构造地质学专业。E-mail: liuyang@mail.iggcas.ac.cn