更全的杂志信息网

新疆卡拉麦里碰撞带闭合时间的讨论 ——来自卡拉麦里小区志留、泥盆系、下石炭统地层约束的报告

更新时间:2016-07-05

新疆卡拉麦里碰撞带作为中亚造山带的一个重要构造单元组成,自20世纪80年代提出以来,一直是卡拉麦里地区基础地质研究的热点与焦点问题,倍受国内研究人员的重视。尤其闭合时间存在着早、中泥盆世388~392 Ma(肖序常等,1990)、早石炭世早期(新疆维吾尔自治区地质矿产局,1993)和泥盆纪早期形成(李锦轶,1995)等多种争论。多数学者认为其闭合于早石炭世晚期(肖序常和汤耀庆,1991;舒良树和王玉净,2003;卜国民等,2005;胡霭琴等,2007;唐红峰等,2007;刘希军等,2007)。

社区里面的大妈们至少短期内还习惯不了在网上买理财产品。而这类社区的中老年人往往具有很强的理财产品购买需求。他们将成为社区银行的潜在客户群体。余额宝能提供适合这一草根投资者的产品、用户体验和较高的安全性,社区服务点开展线下的理财产品销售大有可为。

不可否认,长期以来卡拉麦里地区一直存在“构造热”,而特别是地层和沉积学研究尤显得十分单薄和滞后。具体表现在涉及造山作用的志留纪研究甚少,泥盆纪几乎未提及,尤其是卡拉麦里地区泥盆纪内部地层序列根本未建立起来。长期以来卡拉麦里组几乎是该地区泥盆系的代名词和滨、浅海环境指示的标志(新疆地矿局,1999)。对泥盆纪之上重要阶段时期的早石炭世地层则缺乏系统和全面的深入研究。

众所周知,地层是盆地一切工作的基石。尤其在造山带,可以说,地层工作和地层格架比构造作用更显重要,这是因为造山作用的洋盆转换都保留在地层记录中。因此,卡拉麦里地区造山带一直缺乏有力的年代学证据和系统深入的地层学工作来约束卡拉麦里洋盆闭合的准确时间。因此,搞清志留、泥盆纪、早石炭世地层的序列、沉积组合及其构造背景属性,对约束卡拉麦里碰撞带时限问题至关重要(图1)。

中国地质大学(武汉)新疆队,在21世纪10年代初期通过3年多的野外系统工作和多达100多公里相关剖面的研究,按照“有所为,有所不为”的原则,在卡拉麦里碰撞带西部以涉及全区和大区域的重大基础理论的古生界地层为重点,尤其在志留纪、泥盆纪、下石炭世地层的年代学、生物群组合、地层基本序列、沉积特征、构造背景等多方面都有重大突破,建立了地层系统格架,获得一系列新知(蔡雄飞等,2015a、b、c,2016,2017)。

图1 新疆东准噶尔造山带卡拉麦里西部地区构造单元划分和下石炭统(灰色)分布图 Fig.1 The tectonic units and distribution of Lower Carboniferous (gray)in the western Kalamaili area Ⅰ—西伯利亚板块;Ⅰ1-1—阿勒泰陆缘活动带;Ⅰ1-11—卡姆斯特蛇绿岩带;Ⅰ1-12—泥盆纪岛弧;DXT—滴水泉北东—畜牧站蛇绿混杂岩带;Ⅱ—哈萨克斯坦板块;Ⅱ1—准噶尔板块;Ⅱ1-1—东准噶尔陆缘构造带;Ⅱ1-11—东准噶尔早古生代陆缘;Ⅰ1-12—晚泥盆—早石炭世裂陷盆地;Ⅰ1-13—巴塔玛依内山—晚石炭世上叠火山盆地;Ⅰ1-14—准噶尔中新生代上叠盆地;虚线区—调查区;OMZ—蛇绿构造混杂岩带 Ⅰ—the Siberia plate;Ⅰ1-1 —the Altay continental margin active belt;Ⅰ1-11 —the Kamste ophiolite belt;Ⅰ1-12 —the Devonian island arc;DXT—the northeastern DishuiquanXumuzhan ophiolite mélange zone;Ⅱ—the Kazakhstan plate;Ⅱ1 —the Junggar block;Ⅱ1-1 —the eastern Junggar continental margin active belt;Ⅱ1-11 —the early Paleozoic eastern Junggar continental margin;Ⅰ1-12 —Late Devonian—Early Carboniferous rift basin;Ⅰ1-13 —Batamayi area——the late Carboniferous superposed volcanic basin;Ⅰ1-14 —the Meso—Cenozoic Junggar superposed basin;the dotted line shows study area;OMZ—the Ophiolite Mélange Zone

1 志留系-泥盆系生物序列

卡拉麦里碰撞带南缘,志留系、泥盆系地层是比较发育的。志留系缺失下统沉积,中—上统由白山包组组成,上统由老沟组(新建)组成;志留系顶统—泥盆系下统由红柳沟组组成;泥盆系下—中统由卡拉麦里组组成,上统由克安库都克组组成(蔡雄飞等,2015b,2017)。

1.1 中—上志留统白山包组生物群特征

中—上志留统主要由白山包组为代表。白山包组古生物化石异常丰富,主要为腕足类,其次为双壳类和腹足类。

图2 新疆卡拉麦里碰撞带白山包组第一段生物群面貌 Fig.2 Fossil assemblage from the first member of Baishanbao Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang (a)薄扭贝未定种;(b)奥氏克山小谎贝;(c)原始戟贝未定种;(d)圆凸形雷氏贝;(e)等正形贝未定种;(f)图瓦扭贝未定种 (a)Leptostrophia sp.;(b)Mendacella oshikeshanensis Zhang;(c)Protochonetes sp.;(d)Resserella obicularis Zhang;(e)Isorthis sp.;(f)Tuvaestrophia sp.

第一段产小个体腕足,有薄扭贝(Leptostrophia sp.),奥氏克山小谎贝(Mendacella oshikeshanensis Zhang),布克塞尔“纳里夫金贝”(“Nalivkiniahoboksarensis Zhang),圆凸形雷氏贝(Resserella obicularis Zhang),准双分贝(Meristina sp.),巴里坤准双分贝(Meristina barkolensis Zhang),原始戟贝(Protochonetes sp.),等正形贝(Isorthis sp.)和扭图瓦贝(Tuvaestrophia sp.)(图2)。

图3 新疆卡拉麦里碰撞带白山包组第二段和第三段生物群面貌特征 Fig.3 Biota visages of the second and third members of the Baishanbao Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang (a)大型图瓦贝 ;(b)近平无洞贝相似种;(c)盖嘴贝;(d)羽海扇;(e)腹足类始切口螺;(f)大型图瓦贝;(g)大型图瓦贝;(h)拉氏图瓦贝 (a)Tuvaella gigantea Tschernyschew;(b)Atrypa cf. depressa Zhang;(c)Stegerhynchus sp.;(d)Pterinopecten sp.;(e)Eotomaria sp.,from the second member of the Baishanbao Formation ;(f)Tuvaella gigantea Tschernyschew;(g)Tuvaella gigantea Tschernyschew;(h)Tuvaella rackovskii Tschernyschew

第二段腕足类丰富,产以图瓦贝(Tuvaella)为代表的组合,主要有大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew),贵州薄扭贝(相似种)(Leptostrophia cf.guizhouensis Rong et al.),近平无洞贝(相似种)(Atrypa cf.depressa Zhang),等正形贝(Isorthis sp.),薄扭贝(Leptostrophia sp.),小型薄扭贝(相似种)(Leptostrophia cf.minor Rong et al.),沙尔布尔提等正形贝(相似种)(Isorthis cf.sarburtensis Zhang),原始戟贝(Protochonetes sp.),曲齿蚶(Cyrtodonta sp.),沙尔布尔提柔无洞贝(Lissatrypa sarburlensis Zhang),褶准无窗贝(相似种)(Athyrisina cf. plicata (Mansuy)),安嘎西盖嘴贝(Stegerhynchus angaciensis Tschernyschew),腹足类始切口螺(Eotomaria sp.),盖嘴贝(Stegerhynchus sp.)以及和布克塞尔准携螺贝(Spirigerina hoboksarensis Zhang)等(图3a~e)。

因此有时翠姨先来到板墙这里,从板墙缝中和我打了招呼,而后回到屋去装饰了一番,才从大街上绕了个圈来到她母亲的家里。

强化涉水刑事立法制度建设,完善涉水刑事实体立法,可为“两法衔接”机制建设提供实体法律依据,确保司法机关依法启动调查取证、起诉、审判等程序。当前,随着我国水情和工情的深刻变化,水资源遭受破坏和污染,水利工程设施遭受毁损等违法行为时有发生。因此,今后一段时期内,有关部门应树立资源性的水资源保护立法理念,以落实最严格水资源管理制度为重要抓手,强化水利工程、水文设施保护,研究确立“非法取水罪、水污染罪和破坏水工程罪、水文设施罪”,构建科学、系统的涉水刑事法律保护制度。此外,应尽快出台司法解释或修订国务院第310号令,明确行政证据向刑事证据转化的条件及程序。

(2)反递变序列。在同一层内,自下而上粒度由细变粗,,岩性组合主要为块状中—巨厚层复成分砂砾岩,向上逐渐变为中厚层含砾粗—中砂岩,砾石成份以灰色、灰绿色粉砂质为主,可见火山质、花岗闪长质等,磨圆为次棱角状—次圆—圆状。测递变序列:下部3 m,以0.5~6.0 cm为主;上部2 m,以1~28 cm为主。

第二段以大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)的繁盛为特征,可称为大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)—近平无洞贝(相似种)(Atrypa cf.depressa Zhang)—盖嘴贝(Stegerhynchus sp.)生物群组合。

第三段除了大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)和拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)共生外,可称为大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)—拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)—扁平薄皱贝(Leptaena cf.depressa)—新疆高面石燕(Tannuspirifer xinjiangensis Zhang)生物群组合。

图4 新疆卡拉麦里碰撞带老沟组主要腕足类化石生物群面貌 Fig.4 Biota visages of brachiopod fossils of the Laogou Formation in the Kalamaili collision zone,Xinjiang (a)中华圆凸贝;(b)小鸽小无洞贝(相似种);(c)单褶准无窗贝(相似种);(d)单褶准无窗贝(相似种);(e)安嘎西盖嘴贝;(f)等正形贝(未定种) (a)Orbiculoidea sinensis Mansuy;(b)Atrypella cf.columbella Barrande;(c)Athyrisina cf.uniplicata Grabau;(d)Athyrisina cf. uniplicata Grabau;(e)Stegerhynchus angaciensis Tschernyschew;(f)Isorthis sp.

图5 新疆卡拉麦里碰撞带红柳沟组生物群面貌 Fig.5 Biota visages of the Hongliugou Formation in the Kalamaili collision zone,Xinjiang (a)肥厚灌木孔珊瑚;(b)沟孔珊瑚;(c)拟灌木孔珊瑚;(d)放射虫 (a)Steatothamnopora sp.;(b)Striatopora sp.;(c)Parathamnopora sp.;(d)radiolarian

由上可见,白山包组各段生物群组合具有不同的生物群组合,尤其是图瓦贝(Tuvaella),在中部出现鼎盛,以大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)和拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)共生为特征。大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)和拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)是图瓦贝动物群的典型代表,分布于图瓦贝生物地理区域的俄罗斯境内的阿尔泰、图瓦、远东地区、蒙古西部及我国东北和内蒙古等地(苏养正,1981;张梓歆等,1983)。关于图瓦贝(Tuvaella)的时代,有学者认为其时代为中志留世(王宝瑜,1990),也有学者认为属于中志留世—晚志留世早期(林宝玉等,1984)。笔者经过精细的生物地层、岩石地层等多方面工作,在该地获得对图瓦贝动物群地质时代连续演化的剖面。从白山包组第一段看,始终未出现图瓦贝(Tuvaella sp.),而是以扭图瓦贝(Tuvaestrophia sp.)出现为开始,第二段以大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)出现为特点,第三段以大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew)和拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)先后出现为特征,即拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew)在本剖面处于图瓦贝(Tuvaella sp.)演化的顶峰。而老沟组图瓦贝(Tuvaella sp.)迅速消失。与第二段相比,第三段图瓦贝(Tuvaella sp.)比第二段的图瓦贝(Tuvaella sp.)繁盛,几乎每层都可见之。

上泥盆统克安库都克组岩性以砾、砂质韵律组成的砾岩夹粗—中砂岩为主体,化石稀少,克安库都克组第一段采获古植物先鳞木(未定种)(Prelepidondron sp.)(图7),时代主要为晚泥盆世。因此,克安库都克组应为晚泥盆世的沉积产物。

图6 新疆卡拉麦里碰撞带卡拉麦里组生物群组合面貌 Fig.6 Biota visages of the Kalamaili Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang (a)中华薄腔贝(相似种);(b)肠状珊瑚(未定种);(c)双锥珊瑚(未定种);(d)肠状珊瑚(未定种);(e—f)放射虫 (a)Leptocoelia cf.sinica Su;(b)Enterolasma sp.;(c)Diplochona sp.;(d) Enterolasma sp.;(e—f)radiolarian

此外,在图瓦贝(Tuvaella sp.)组合带里有很多共生分子,虽然多是地方性分子,不足以大范围对比,但根据地质历程,其明显可划分为两类:一类地质时间较长,可延伸到下、中泥盆世;另一类地质时间较短,限于志留世,如新疆高面石燕(Tannuspirifer xinjiangensis Zhang)、盖嘴贝(Tegerhynchus)等,它们一般从中志留世出现可以延伸到上志留世早期,个别盖嘴贝(Tegerhynchus)可到上志留世中期。根据剖面生物组合带划分,从图瓦贝(Tuvaella sp.)纵向演化特征和一些重要组合分子共生特征关系上看,图瓦贝(Tuvaella sp.)动物群始现中志留世,一些重要成员很多可延伸到上志留世早、中期。

第三段图瓦贝(Tuvaella)组合特征明显,主要有大型图瓦贝(Tuvaella gigantea Tschernyschew),扁平薄皱贝(Leptaena cf.depressa (Sowerby)),等正形贝(Isorthis sp.),和布克塞尔准携螺贝(Spirigerina cf.hoboksarensis Zhang),褶准无窗贝(相似种)(Athyrisina cf.plicata (Mansuy)),拉氏图瓦贝(Tuvaella rackovskii Tschernyschew),塔斯塔贝(Tastaria sp.),新疆高面石燕(Tannuspirifer xinjiangensis Zhang),宜城塔斯塔贝(相似种)(Tastaria cf.yichengensis Wang),沙尔布尔提等正形贝(相似种)(Isorthis cf.sarburtensis Zhang),原始戟贝(Protochonetes sp.)(图3f~h)。通过对比以上生物群组合面貌,发现该区白山包组各段古生物虽以壳相生物为主要特征,且门类比较单调,但各段生物群组合具有明显差异。

1.2 上志留统老沟组生物群特征

上志留统老沟组(新建)以图瓦贝(Tuvaella sp.)消失,出现中、晚志留世常见的小鸽小无洞贝(相似种)(Atrypella cf.columbella Barrande;图4),单褶准无窗贝(相似种)(Athyrisina cf.uniplicata Grabau),安嘎西盖嘴贝(Stegerhynchus angaciensis Tschernyschew)等分子为特征。因此,生物群组合为小鸽无洞贝(Atrypella cf.columbella Barrande)单褶准无窗贝(Athyrisina cf.uniplicata Grabau)—安嘎西盖嘴贝(Stegerhynchus angaciensis Tschernyschew)时代为顶志留世。

图7 新疆卡拉麦里碰撞带克安库都克组第一段 采获的先鳞木(未定种) Fig.7 Prelepidondron sp.in the first member of the Keankuduke Formation in the Kalamaili Formation,Xinjiang

1.3 顶志留统、下泥盆统红柳沟组生物地层特征

志留系顶统、泥盆系下统红柳沟组以产珊瑚和放射虫为特征。珊瑚主要产在第二段,有肥厚灌木孔珊瑚(Steatothamnopora sp.)、沟孔珊瑚(Striatopora sp.)、拟灌木孔珊瑚(Parathamnopora sp.)和放射虫。第一段和第三段以放射虫为主(图5);第二段可称为肥厚灌木孔珊瑚(Steatothamnopora sp.)—沟孔珊瑚(Striatopora sp.)—拟灌木孔珊瑚(Parathamnopora sp.)组合带,具浓厚的下泥盆统珊瑚色彩。在新疆地区一直将其作为上志留统—下泥盆统的沉积(新疆地矿局,1999),本文暂作为顶志留统—下泥盆统的沉积。

1.4 下—中泥盆统卡拉麦里组生物地层特征

下—中泥盆统卡拉麦里组虽然生物化石稀少,尤其是第一段几乎不产化石,但在夹层细碎屑岩系中发育不少微体放射虫化石。第二段在细碎屑岩系中发育大量灰岩透镜体,采获较多珊瑚、腕足和海百合茎化石。本项目采获的珊瑚化石有双锥珊瑚(未定种)(Diplochone sp.)和肠状珊瑚(未定种)(Enterolasma sp.)等;腕足类化石有中华薄腔贝(相似种)(Leptocoelia cf.sinica Su)(图6a)等。其中中华薄腔贝(相似种)(Leptocoelia cf.sinica Su)和肠状珊瑚(未定种)(Enterolasma sp.)为早泥盆世的代表分子,而双锥珊瑚(未定种)(Diplochone sp.)仅出现在中泥盆世,因此该组时代定为早—中泥盆世。

尽管第一段产丰富的微体放射虫化石,但由于较强重结晶作用,导致这些微体放射虫化石多为球状,鉴定其时代十分困难。从形态上看,多为泥盆纪形态类型。第二段生物化石主要集中在灰岩透镜体中,生物群面貌以珊瑚、腕足、海百合茎等组合为特点,说明当时的海水明显变浅,生物群具浓厚的下、中泥盆世特色。因此,卡拉麦里组从生物组合看应属于早—中泥盆世沉积的产物。

1.5 上泥盆统克安库都克组生物地层特征

秦川在街心花园与女人相遇。女人坐在长椅上读一本书,面前趴一条安静的斑点狗。晚霞为她镀上一圈金黄色的轮廓,她妩媚并且优雅的剪影美得让年轻的秦川心碎。突然她抬起头,递秦川一个微笑,秦川的心,瞬时被她捕虏。

1.6 早石炭世地层时代建立

根据生物群面貌、锆石年龄、岩性组合特征,以新疆岩石地层清理为指南(1999)本区下石炭统可以划分为松喀尔苏组(有待建组)、塔木岗组、姜巴斯套组。从早石炭世开始以松喀尔苏组开裂岩性组合为标志的中、基性火山岩和以塔木岗组为代表的扇三角洲沉积和姜巴斯套组重力流沉积,本区已进入到板内开裂—拗陷快速沉积演化过程。

本区下石炭统松喀尔苏组(有待建组)火山岩系锆石年龄为346.8±3.3 Ma,为早石炭世维宪期沉积。塔木岗组从生物地层,尤其腕足化石Productus sp.(长身贝,未定种),表明塔木岗组属于早石炭世维宪期之后沉积产物(图8a)。李亚萍等人(2007),通过碎屑锆石年代学的研究也认为塔木岗组应<327 Ma沉积。本区早石炭世明显缺失初期杜内阶沉积。塔木岗组之上的姜巴斯套组,在本区化石稀少,区域上发现腕足类、植物和珊瑚化石。本次调查在第一段下部发现海百合茎、苔藓虫化石;第二段新发现双壳类化石以及植物碎片化石。其中,双壳类为Streblopteria sp.,为早石炭世晚期分子。因此,根据区域化石组合特征和本区发现双壳类,姜巴斯套组应为早石炭世晚期的沉积产物。

1.7 志留—下石炭统地层格架的建立

根据生物、碎屑锆石年龄和地层序列,对卡拉麦里碰撞带南缘的志留—下石炭统地层进行重新理顺和建立(表1),认为原定于中志留世的白山包组应重新解体:下、中部为白山包组,上部应为“老沟组”。解体后的白山包组应为中志留世—晚志留世早—中期,老沟组为晚志留世地层。

早泥盆世由原跨晚志留世晚期—早泥盆世的红柳沟组组成,根据珊瑚动物群组合面貌特征,重新厘定为顶志留统—下泥盆统。其上的卡拉麦里组多年来一直代表整个泥盆系,根据珊瑚动物群结合下部碎屑锆石定年(386 Ma)可确定为下—中泥盆统(蔡雄飞等,2015a)。晚泥盆世克安库都克组磨拉石沉积类型以往都放在下石炭统松喀尔苏组,本文研究根据植物先鳞木(Prelepidondron sp.)发现,重新厘定为上泥盆统(表1)。

2 沉积学特征

2.1 志留系

本区志留系经过重新厘定的白山包组划分为三段。白山包组第一段:以中—薄层粉砂岩及硅化粉砂岩为主,呈灰绿色和黄绿色,局部为中、厚层硅化粉砂岩,发育平行层理,局部夹灰岩透镜体,部分灰岩呈层状。大量腕足类呈密集产出,且保存完好,为静水、低能环境的陆棚相沉积。

中共中央在十八届五中全会报告中提出,到二○二○年,要实现我国现行标准下农村贫困人口脱贫,贫困县全部摘帽,解决区域性整体贫困。广西作为我国经济欠发达省份,全区仍有538万贫困人口,因此,推动产业结构调整,促进贫困县经济发展,对广西消除贫困、打赢精准扶贫攻坚战具有重要的战略意义。而金融是现代经济的核心,一个地方的金融深化程度会对当地的产业结构调整产生重要影响。

白山包组第二段:发育粉砂岩、细砂岩、粗砂岩及砾岩,说明平静的陆棚环境被打破。风暴岩的大量发育,表明其处于正常浪基面以下、风暴浪基面以上。沉积序列由生物介壳层、砂岩和砾岩粒序层、具洼状层理和丘状交错层理的砂岩层和具平行层理砂岩层组成(图9)。生物介壳层厚<10 cm,富生物化石,以腕足类为主,也有小个体漂浮生物,个体完整者较多。

图8 新疆卡拉麦里碰撞带塔木岗组生物群组合面貌 Fig.8 Biota assemblage of the Tamugang Formation (a)长身贝(未定种);(b)科达(未定种);(c)心脉羊齿(未定种);(d)Carpolithus sp.;(e)Mammillichnis aggeris;(f)Bergaueria Prant (a)Productus sp.;(b)Cordaites sp.;(c)Cardioneura sp.;(d)Carpolithus sp.;(e)Mammillichnis aggeris;(f)Bergaueria Prant

图9 新疆卡拉麦里碰撞带白山包组粒序层主要类型 Fig.9 Main types of graded beddings in the Baishanbao Formation in the Kalamaili collision zone,Xinjiang

白山包组第三段:以细砂岩、粉砂岩夹砾岩为主。风暴序列与第二段类似,发育粒序层和生物介壳层,其中介壳层以腕足类图瓦贝为代表,大小不一,数量较多。图瓦贝见于细砂岩或粗砂岩中,且砂岩颗粒越粗,图瓦贝个体越大。第三段风暴序列缺少丘状交错层理,说明其环境已基本处于风暴浪基面以下。白山包组砂岩内部发育韵律层,韵律层内砂岩可见粒序层、丘状和洼状交错层理、平行层理,底具介壳层,为典型的浅海风暴岩沉积。风暴浪波及海底沉积物可形成纹层平缓、丘状层理或洼状交错层理,研究区丘状和洼状交错层理是风暴浪作用形成的典型沉积构造。粒序层理在白山包组第二段和第三段发育,以夹层产于细粉砂岩中(图9)。粒序层厚约8~50 cm,以正粒序为主,代表性粒序层理如图2所示。白山包组第二段风暴沉积主要由A、B、C、D 四种沉积单元构成。A.介壳层段,由生物介壳残骸组成,代表风暴涡流沉积;B.粒序层(递变层理)段,由不同粒度砂岩、砾岩组成,代表风暴浊流沉积;C.丘状交错层理段,由丘状交错层理的中、细砂岩构成,代表风暴浪作用沉积;D.平行层理砂岩段或均质层段,为细、粉砂岩,代表风暴过后的快速悬浮沉积和缓慢悬浮沉积。序列1:由介壳层段、粒序层段及丘状交错层理段组成,在白山包组二段底部分布较多,厚8~26 cm。介壳层由腕足类生物碎屑组成,见完整的生物化石,粒序层由不同粒度砂岩组成(图10)。该序列代表风暴涡流作用—风暴浊流—风暴浪沉积形成的沉积序列。序列2:由介壳层段、丘状层理段和平行层理组成。下部介壳层由腕足类生物碎屑组成,顶部为平行层理的细粉砂岩,该序列代表风暴涡流—风暴浪作用—风暴过后的快速悬浮沉积或缓慢悬浮沉积形成的沉积序列。以上两种序列一般均发育在正常浪基面以下、风暴浪基面以上,为浅海相沉积,发育于白山包组第二段。序列3:由介壳层段和粒序层段、平行层理段组成,代表风暴涡流—风暴浊流作用—风暴过后的快速悬浮沉积序列。序列4:由介壳层段和平行层理段,厚约26 cm,该序列代表风暴涡流—风暴过后的快速悬浮沉积或缓慢悬浮沉积形成的沉积序列)。以上两种序列发育于风暴浪基面以下,粒序层段的粒度比序列1和序列2偏细,主要发育于白山包组第二段末端与第三段,为浅海—陆棚过渡相与陆棚相沉积。4类不同风暴沉积序列代表不同深度的风暴沉积。风暴序列1由风暴涡流形成介壳层段、风暴浊流沉积形成粒序层段和风暴浪形成丘状层理段组成,是典型的风暴岩序列,说明沉积环境为风暴浪基面之上、正常浪基面之下的浅海陆架沉积。风暴序列2缺失风暴浊流形成的粒序层段,为不完整的风暴岩序列,但风暴浪作用产生的丘状交错层理段明显,反映风暴过后正常波浪改造了风暴浪沉积导致其未完好保存。风暴序列3是典型的风暴浊流沉积,缺失丘状交错层理段,表明其位于风暴浪基面以下,代表风暴浪作用衰减过程的沉积序列。风暴序列4代表风暴浪作用和风暴浊流衰减后的沉积序列。上述沉积序列组合代表不同深度、不同风暴流及不同方式的风暴浊流及其沉积产物。白山包组第二段沉积演化由静水、低能环境的陆棚相沉积—风暴海沉积—风暴海平静期沉积,并不是海滩沉积。白山包组砂岩组分说明,其发育在浅海,未出现在近岸、强水动力的环境。从岩性、沉积构造看,白山包组始终未出现强水动力标志的沉积构造。从碎屑组分看,白山包组碎屑组分复杂,石英含量少,主要以粉、细砂岩为主,颗粒基本呈棱角状—次圆状,表明其发育在远离海岸地带,应为水动力不高的、分选较差的中、低能且岩性多变的环境,如粒度突变的粒序层、灰岩与粗碎屑岩组合。

图10 新疆卡拉麦里碰撞带白山包组风暴岩特征 Fig.10 Storm deposition characteristics of the Baishanbao Formation (a)洼状交错层理;(b)丘状层理;(c)粒序层;(d)砂岩介壳层;(e)粒序层;(f)含砾灰岩介壳层 (a)swaley cross bedding;(b)hummocky bedding;(c)graded bedding;(d)shell sandstone layer;(e)graded bedding;(f)shell limestone layer

白山包组之上新建的老沟组划分为二段。第一段为砾岩、砾质砂岩、含砾粗—中砂岩。下部砾岩砾石含量20%~50%,单层厚5~60 cm,大小0.2~1.5 cm,以圆状—次圆状为主,成份以石英质为主,夹少量硅质岩。砾岩长轴具定向性,内部可见粒序层,反映其水动力较强,推断其沉积环境为浊积扇水道。顶部为砾质砂岩及含砾粗中砂岩,砾质砂岩单层厚11~15 cm,砾石含量10%~20%,大小0.2~0.8 cm,以石英质为主,次棱角状为主,砂岩成分主要为石英质,内部可见平行层理。含砾粗—中砂岩,单层厚4~50 cm,砾岩含量5%~8%,大小0.2~0.6 cm,成分以石英质、灰黑色粉砂岩为主,次圆—次棱角状。粗、中砂岩成分为石英质,磨圆度为次圆—次棱角状。沉积环境为动荡的浅海,中部为细砂岩与粉砂岩互层,单层厚5~20 cm,内部可见腕足类化石,个体小,无破碎,为浅海低能的外陆棚—中陆棚环境。以上说明白山包组由碎屑岩向石英质砾岩剧变,由风暴海的平静期向浅海水动力动荡环境转变。老沟组第二段为灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩夹生物碎屑灰岩或生物碎屑灰岩透镜体,透镜体生物含量为30%,有腕足类、海百合茎等,生物个体破碎,碎屑呈定向排列,表明已进入浅海动荡的内陆棚环境。

2.2 泥盆系沉积学研究

现在,证明是X的犹豫模糊反群滤子.对任意x ∈ X, 由命题1.1知,(x → 1) → 1 =(((x → 1) → 1) → 1,所以

2.2.1 顶志留统—下泥盆统红柳沟组

图11 新疆卡拉麦里碰撞带卡拉麦里组底部浊流沉积序列 Fig.11 Bottom turbidite sequence from the bottom of Kalamali Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang

红柳沟组第一段产珊瑚和放射虫以及砂纹层理,为靠近浅水的内陆棚沉积环境。红柳沟组第二段水体加深,未见浅水生物,仅见放射虫及砂质条带。砂质条带一般形成于水动力微弱的外陆棚环境。细砂质往往由于靠近斜坡的深水而不断出现阵发性洋流活动,将细砂质带来,形成粗、细相间的条带状层理。红柳沟组第三段下、中部水体进一步加深,以砂质条带和韵律层互层的细砂岩与粉砂岩组成旋回,韵律代表静水环境。上部细、粉砂岩组成的递变层理显示为规模较小的浊积沉积,为斜坡相浊流沉积。尤其是第三段出现一反一正的递变序列,表明水体不断加深,出现斜坡相雏形,但重力流规模不大。因此,红柳沟组自下而上海水不断加深,由陆棚相演化为外陆棚—斜坡相。

泥盆系由顶志留统—下泥盆统红柳沟组、中—下泥盆统卡拉麦里组、上泥盆统克安库都克组组成(表1)。

2.2.2 中、下泥盆统卡拉麦里组

卡拉麦里组粗碎屑岩系普遍发育递变层理浊流沉积序列,可分为粗碎屑岩系的A、B序列、C、D细碎屑岩系的浊流序列和水道重力流沉积类型。底部由细砾岩与含砾砂岩、粉砂岩组成鲍玛浊流序列,下部细砾岩单层厚40 cm,下部20 cm的砾石大小为0.2~0.5 cm,上部20 cm的砾石大小为0.2~0.3 cm,以石英质为主,磨圆度以次圆、次棱角状为主。细砾岩底部有呈突起管状底模,直径1~2 cm,走向130~310(图11)。

卡拉麦里组第一段由红柳沟组第三段浊流沉积细碎屑岩变为粗碎屑岩,显然重力流规模变大,斜坡变陡。沉积环境由陆棚相—斜坡雏形变为陡斜坡。早期由浊流沉积A、B 序列组成,位于斜坡,反映近源浊流沉积;中期细碎屑岩系的浊流序列反映远源沉积,出现C、D序列,是浊积岩末梢相堆积。晚期重力作用的特点为水道相沉积,出现重力流水道相和牵引流的板状交错层理细砂岩旋回、互层沉积。因此,卡拉麦里组第一段粗、细碎屑岩重力流发育,反映其初始地形为一较陡的古斜坡环境。

图12新疆卡拉麦里碰撞带克安库都克组砾岩特征 Fig.12 Conglomerate deposits of the Keankudouke Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang

卡拉麦里组第二段以细碎屑岩系沉积为主。细砂岩和粉砂岩均发育水平层理和小型交错层理,细碎屑岩系中夹大小不一的透镜体,产腕足、海百合茎和珊瑚。中、上部的细砂岩和粉砂岩组成旋回,地貌上显示凹凸不平,凸起为细砂岩,凹下为风化的碎片状粉砂岩,两者构成互层。这种含浅水生物群和浅水沉积细砂岩和粉砂岩旋回的互层是一种较稳定的浅水沉积。第二段沉积构造主要为水平层理和小型交错层理,细砂岩与粉砂岩旋回,为低能环境沉积。从灰岩多门类生物化石组合看,属浅海低能带沉积,沉积环境变化不大。

2.2.3 上泥盆统克安库都克组

根据岩性差异和旋回,该组划分二段。第一段以粗碎屑岩系复成分砾岩、凝灰质砾岩为主,砾石大小5~8 cm,呈次圆—圆状。第二段以砾岩与岩屑细砂岩、细砂岩、粉砂岩为主,纵向组成旋回序列,内部发育平行层理,横向岩性、岩相变化较快。第一段、第二段由东向西虽均为变粗层序,但具有两种沉积类型:东部由砂岩向上变为砾岩,中、西部由底部煤线突变为砾岩,纵、横向均变化快。东部厚,中、西部较薄。东部以河流相的河道沉积为主,中、西部由沼泽相变为河流相的河道沉积。克安库都克组由下向上沉积作用增强,砾石由小变大,厚度由中厚层变为巨厚层,砾石磨圆度以次圆状—圆状为主,反映堆积速度越来越快,分选性越来越差(图12)。底部发育递变层理,单层厚150 cm,下部100 cm为中砾岩,上部50 cm为细砾岩,为辫状河道沉积类型。由于辫状河道的古河道较陡峻,易触发重力流沉积。该区磨拉石具韵律结构,韵律为下细上粗,沉积物粗,主要为砾岩与砂岩组合,砾砂比值高。厚度较大,向远源端厚度增加,反映沉积作用与造山作用具有脉动性。粗碎屑岩系主要为安山岩、凝灰岩屑、长石,其中安山岩、凝灰岩屑含量较多。砾石含量为30%~40%,大小为2~10cm,呈次棱角状—次圆状,分选性差。从粗碎屑岩系夹砂岩、煤线产植物看,应为陆相磨拉石快速堆积的产物。这种近源磨拉石紧靠山麓,具近源性。研究区韵律东部由砂岩和砾岩组成,中、西部由炭质泥岩和砾岩组成,这种韵律结构是构造作用强弱的表现。

2.3 早石炭世火山岩和沉积特征

图13 新疆卡拉麦里碰撞带松喀尔苏组玄武岩镜下特征 Fig.13 Microscopic feature of basalts from the Songkaersu Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang

早石炭世早期的松喀尔苏组(有待建组)为中、基性火山岩夹中酸性的火山凝灰岩(图13,14)。松喀尔苏组由下向上,从爆发沉积相的凝灰质碎屑岩逐渐变为溢流相熔岩,火山活动具由弱变强再减弱的演化趋势,火山岩的成份有从中酸性向中基性演化的趋势。松喀尔苏组火山岩的Nb、Ta亏损、部分样品也Ti亏损,显示了岛弧火山岩的特点,但典型的岛弧火山岩通常其TiO2的含量较低(<1%)(Wilson,1989),HFSE含量也较低,样品的TiO2含量(1.10%~2.73%)明显大于1%,同时其高场强元素(HFSE)的含量也较典型岛弧钙碱性火山岩高的多。在Cr—Y及Cr—Ce/Sr构造环境判别图中玄武质岩石主要落在板内玄武岩区域内,少量落在火山弧玄武岩区域内,而在Zr—Zr/Y图中中玄武质则全部落在板内玄武岩的区域,这些都表明克安库都克组火山岩和典型的岛弧火山岩有明显的区别。蛇绿岩带北侧发育泥盆纪岛弧岩浆岩,而南侧从志留纪—泥盆纪沉积岩系具被动陆缘的特征,不发育火山岩,同时地层的构造变形特征也不支持卡拉麦里洋盆发生过向南的俯冲(李锦轶等,2009)。因而松喀尔苏组火山岩不是岛弧岩浆活动的产物。

松喀尔苏组火山岩和后碰撞火山岩有着相同的地球化学特征。岩石化学特征上属钙碱性—高钾钙碱性系列,(La/Yb)N=2.97~6.66,Nb、Ta亏损,部分样品Zr、Ti弱显亏损,Nb/U、Ce/Pb值分别为7.43~20.88、3.17~12.45。地球化学特征表明其兼具板内火山岩和弧火山岩的某些特点,形成于后碰撞伸展环境,是卡拉麦里洋盆于晚泥盆世之前闭合后后碰撞岩浆活动的产物。

图14 新疆卡拉麦里碰撞带松喀尔苏组英安岩(左)和玄武质角砾熔岩(右)镜下特征 Fig.14 Microscopic features of dacite (left)and basaltic lava breccia (right)from the Songkaersu Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang

姜巴斯套第二段下部沉积序列为厚—中厚层中、细砂岩与灰绿色厚层粉砂岩互层,纵向上频繁出现旋回特征。中细砂岩内部可见递变层理,但递变序列较薄,在单层可以频繁出现。在单层30cm,可见3个规模不大的浊积序列。反映中、细砂岩沉积作用为快速堆积,而粉砂岩为正常沉积。显示姜巴斯套第二段以灾变和正常沉积相互出现为特征,斜坡环境仍然发育,但斜坡变缓,重力流规摸远远变小(图17a)。

1976年的唐山大地震,发生在凌晨人们熟睡时,造成了24余万人死亡,重伤16.4万人,名列20世纪世界地震史死亡人数第三,相当于400颗原子弹在唐山这座工业城市进行爆炸。整个唐山市顷刻间夷为平地,那时的唐山交通、通讯、供水、供电中断,给人们的生产、生活带来了重大灾难。虽然这场地震给唐山造成了不可磨灭的灾难,但也留下了一些宝贵的人文资源,如在困难面前百折不挠的目前唐山共有七处地震遗址被保存下来。其开发、保护状态如下。

塔木岗组产有海相和陆相化石,尤其是植物化石碎片和遗迹化石比较多。根据岩性组合特征,纵向上可划分四段。第一段:灰色中厚层含砾中、细砂岩,或细、粉砂岩夹灰色薄层中、细砂岩,灰、灰绿色中—薄层砾质粗、中砂岩,内部发育递变层理、砂质条带、平行层理等,产植物。第二段以灰绿色、灰色含砾、砾质中、细砂岩、灰岩为特点,上部组成砾岩→粉砂岩旋回,产腕足、植物。植物:Cordaites sp.(科达,未定种;图8b),Carpolithus sp(图8d)。第三段为绿灰色厚层砾岩、砾质砂岩与灰色细、粉砂岩互层夹灰岩,上部含砾细砂岩与粉砂岩组成旋回。产腕足,植物。产腕足:Productus sp(图8a);古植物:Cordaites sp.(科达,未定种)。第四段为一大套紫红色、灰绿色、黄色中厚层细砂岩与薄层粉砂岩互层,含砾粗、中、细砂岩夹黄色中厚层砾岩、灰色厚—中厚层含砾中、细砂岩与紫灰绿色薄层含砾细、粉砂岩互层。产腕足、植物和遗迹化石。

图15 新疆卡拉麦里碰撞带塔木岗组扇三角洲沉积模式 Fig.15 The model of fan delta system of the Tamugang Formation in Kalamaili collision zone,Xinjiang

根据塔木岗组岩性上粗、细系屑岩系交互,沉积作用既发育大量重力流和牵引流沉积特征,可以确定塔木岗组为一个具有既有滨岸和陆相环境沉积的特征,为近海岸环境的扇三角洲相沉积体系(李维锋等,2003)。扇三角洲总体显示为灾变期重力流沉积,主要为泥石流沉积和碎屑流沉积与间灾变期牵引流沉积交替进行。根据各段沉积特征,可以详细划分为三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相沉积(图15)。

姜巴斯套组根据纵向演化特征,可划分三段。第一段下部主要为细—中粒长石岩屑砂岩、硅化粉砂岩夹具平行层理的凝灰质长石岩屑砂岩夹薄—厚层复成分砂砾岩、厚—中厚层硅化凝灰岩以及砾质中粒长石岩屑砂岩夹中厚层含钙、凝灰质胶结岩屑长石细砂岩。第砾石含量变化不大,但砾石大小递减;向上长石含量递增,砾石成分主要为石英质,磨圆度圆—次圆—次棱角状变化,内部发育条带状层理和递变层理,递变层理7 cm,下部5 cm粉砂岩,上部2 cm 细砂岩,上部又见正粒序,10 cm,上部2 cm粉砂岩,下部8 cm细砂岩。反映第一段下部以牵引流为主体夹小规模的重力流沉积。上部以重力流沉积为主,重力流可以分为二种类型。

(1)正递变序列。主要集中在剖面第一段上部。在同一层内,碎屑粒径自下而上逐渐减小,往上细颗粒增多岩性组合主要为薄厚—中厚—巨厚层的岩屑砂岩组成突变,我们把它称为正递变。递变层理常常厚0.5~11.0 cm,砾石分选性一般、磨圆度从次棱角状到次圆状,砾石大小不一,从0.2~26.0 cm,成分为多源,有石英、硅质、砂质等。

第一段以扭图瓦贝(Tuvaestrophia sp.)出现为开始,可称为扭图瓦贝(Tuvaestrophia sp.)—薄扭贝(Leptostrophia sp.)—原始戟贝(Protochonetes sp.)生物群组合。

(2)蘖肥:氮肥总量的30%,在水稻返青后(四叶期)立即施入或在插秧后3~4天及时施入,调节肥用量2kg硫胺,看田找施,哪黄施哪。

彩色和频谱多普勒超声通过检测椎动脉血流方向、时相及频谱形态改变,对比双侧肱动脉血流频谱及流速,探查近端锁骨下动脉狭窄血流信号,可明确SSP的诊断;其中椎动脉频谱多普勒的波形改变是诊断SSP的重要线索。彩色和频谱多普勒超声可作为检查SSP的首选方法。

图16 砾岩重力流沉积特征 Fig.16 The feature of gravity flow deposit developed in conglomerate

因此,第一段上部重力流规模由早、中期大,往上变小(表2)。重力流大规模发育,指示姜巴斯套组早期斜坡的形成,在第一段上部斜坡环境进一步发展,以大量重力流发育为特征,规模大,以巨厚层、块状为特征,砾石成分以灰色、灰绿色粉砂岩为主,可见火山质、花岗质,磨圆度次棱角状—次圆状,出现反递变层理、正递变层理、反递变层理。砾石也由下部1.0~5.6~26.0 cm,表明重力流规模与下不同,往往由早期大向晚期变弱(图16)。重力流层厚由块状、砾石较大变为层薄,砾石变小,由2.3 cm变为5.6 cm以下。晚期重力流规模大大减弱,以含砾粗砂岩和细碎屑岩系规模不大的重力流出现。

图17 姜巴斯套组第二段沉积特征 Fig.17 Sedimentary characteristics in the 2nd Member of the Jiangbasitao Formation.Graded bedding (a)and siliceous band (b)

姜巴斯套组第二段,尽管早期沉积作用以牵引流为主,但中期重力流又增强,但规模远不如第一段上部。晚期以变粗序列出现,沉积作用以条带状层理发育为特征,可见植物碎片,表明沉积环境晚期进入近岸的浅水环境。

以早石炭世中期塔木岗组和晚期的姜巴斯套组为代表。它们在典型剖面上具有一个显著特征,沉积速率高、无火山岩夹层。

(2)测量方法:电动汽车第二排一个人坐,第四到第七排座椅不坐人,第八到第十排坐满人。测量第二、第五、第九排不靠空调处乘客头部的气体流动速度和温度。开始实验前,空调压缩机保持着停机状态,后部和前部区域都有乘客就坐,启动压缩机。

表2 姜巴斯套组第一段上部粒序变化、砾石含量、砾石大小统计 Table 2 The statistics of graded changes,content and size of gravels from the upper part in first member of the Jiangbasitao Formation

层粒序砾石含量砾石大小18-5%~15%0.2~0.7 cm17细砂岩:平行层理;含砾粗砂岩与细砂岩:发育正递变和反递变5%~10%0.2~0.5 cm、0.6 cm16递变层理--15条带状层理,变粗、变细序列5%0.2~2.5 cm14-30%0.5~10.0 cm13-5%~10%0.2~2.3 cm12-30%0.5~40.0 cm11正递变30%1.0~28.0 cm10下部:反递变;中上部:正递变30%~40%;30%~40% 0.5~28.0 cm;0.5~10.0 cm9平行层理10~15%0.2~0.5cm(大者2~3cm)

中部沉积特征以以一大套细碎屑岩系为特征,内部可见1~2 cm砂质呈带状分布,此外还可见细砂与粉砂互相相间,有时以粉砂岩厚、细砂岩少为特征。有时以细砂为主,粉砂呈小脉体穿插(图17b)。反 映水动力不大,具有外陆棚沉积环境的特征,以砂质带状、韵律层理发育为特征。

上部沉积特征以变粗为特征,以岩屑细砂岩和砾岩相互出现为特征。岩屑以石英质、长石质出现为标志,往上砾岩,砾石含量20%~30%,大小0.2~1.0 cm,成份以灰黑色粉砂质、石英质,磨圆度次圆状—次棱角状为主,反映以快速堆积、沉积环境逐渐变浅的特征,以浅海相沉积为主。

姜巴斯套组第三段具有浅水相的粗、细碎屑岩系交互沉积,内部缺乏重力流沉积特征,水体明显变浅。

3 区内地层对碰撞带演化、闭合阶段的指示作用

对区内早期的志留系白山包组进行了重新厘定(表1)。白山包组风暴岩的首次发现,对该区古地理和古气候的研究具有重要指示作用。表明中志留世东准噶尔地区处于中、低纬度带,受中、低纬度飓风的影响气候发生变化,产生白山包组正常天气浅海与恶劣天气作用的风暴岩交替沉积。白山包组的风暴岩说明Tuvaella gigantea Tschernyschew(大型图瓦贝)动物群并不是“冷水动物群”,大型图瓦贝个体发育较大,部分地区与生物碎屑灰岩和珊瑚礁组合,说明图瓦贝是一种喜温的腕足动物,可以生长在热带和亚热带温暖的浅海环境。从白山包组碎屑组分看,比较复杂,一般石英含量很少,而且其在样品中含量不超过10%,有些样品甚至不含石英;碎屑组分中主要以粉、细砂岩为主,颗粒基本呈棱角状—次圆状,表明它们生长在远离海岸地带。白山包组并不是处于“海滩”沉积环境(苏养正,1981),而是远离海岸的地带。志留系中统到泥盆是早期水体不断加深,至泥盆系下统红柳沟组晚期,第三段出现一反一正的递变序列,表明水体不断加深,出现斜坡相雏形,但重力流规模不大。因此,红柳沟组自下而上海水不断加深,由陆棚相演化为外陆棚—斜坡相。

泥盆系卡拉麦里组下段发现的重力流浊流沉积序列和重力流水道相,表明其演化为斜坡相—半深海相。其自下而上具由深水相向浅水相转变,指示卡拉麦里碰撞带在早、中泥盆世洋盆体系并未关闭。晚泥盆世克安库都克组磨拉石建造在本区长期以来,几乎无人研究(新疆地矿局,1999),因此,对该洋盆闭合研究从未见有报道。本区克安库都克组角度不整合于泥盆纪卡拉麦里组之上,首次在其内部发现含植物Prelepidondron sp(先鳞木)和具河流相沉积的磨拉石。含植物的磨拉石发现是陆—陆碰撞造山阶段的沉积(李继亮等,1999),记录了该阶段造山与盆地的形成及演化过程。该磨拉石一系列特征在西安地调中心组织的野外验收现场会上得到大家一致肯定(西安地调中心,2013)。表明新疆卡拉麦里碰撞带,碰撞时间应在晚泥盆世,而不是目前普遍认为下石炭世晚期。

对照组ALT(36.54±11.24)U/L、AST(62.54±12.12)U/L、TBIL(30.24±12.27)umol/L,实验组ALT(30.64±10.65)U/L、AST(58.48±13.14)U/L、TBIL(20.64±12.16)umol/L(p<0.05),见表1。

该区晚泥盆世克安库都克组磨拉石与造山作用相关,特点为:①盆地形成、演化和造山与下伏岩层不整合接触有关;②近源性,其沉积物质是山体经物理破碎形成的、但未经长距离搬运,其分选性差且成分复杂,含大量易分解碎裂的石块和岩屑;③粗粒性,为砾岩与砂岩共生组合,砾砂比值高;④厚度较大,达数十和百米,向远源端厚度减少;⑤以陆相沉积为主,特点为磨拉石成分的近源性和粗粒性,且厚度较大。砾石成分为长石、安山岩、凝灰岩等,且横向上砾石成分变化快。

本区泥盆纪之上的早石炭世则是碰撞之后的板内沉积类型,而不是残余海沉积(张旺生等,1999)。本区塔木岗组并不是最早沉积,而是之下的松喀尔苏组(有待建组)火山岩系锆石年龄为346.8±3.3 Ma(李亚萍等,2007),为早石炭世维宪期沉积。塔木岗组从生物地层,无论大古化石还是微体化石锆石年龄,反映塔木岗组属于早石炭世维宪期之后沉积产物,而且塔木岗组本身产有大长身贝类化石也佐证该组不是早石炭世初期沉积的产物。因此,本区早石炭世明显缺失早期的杜内阶沉积。

早石炭世初期东准噶尔地区明显经历了隆升阶段,随后以松喀尔苏组(有待建组)火山岩系为代表,进入开裂、后碰撞演化伸长阶段,是卡拉麦里洋盆于晚泥盆世之前闭合后后碰撞岩浆活动的产物。这一研究成果对广为关注的卡拉麦里洋盆的闭合时间进行了很好的限定(王富明等,2013)。之后本区进入沉降、沉积作用时期。其上的塔木岗组是个近海扇三角洲快速沉积类型,晚期姜巴斯套组是进一步拗陷沉积类型,其沉积厚度也较大。组成了本区早石炭世板内沉积的三位一体的组合特征,即从松喀尔苏组—姜巴斯套组时期,出现盆地开裂—快速沉积—拗陷的沉积特色。需要指出二个组显著特点无发现火山岩夹层出现。

塔木岗组沉积环境不少人认为具有陆相沉积,但把沉积特征、生物特征、成分特征看,塔木岗组并不具有陆相沉积特点,而是具有海陆交互相的近海扇三角洲沉积。植物碎片几乎都是异地搬运的。从内部成分统计,几乎都不是稳定组分,是近源、快速搬运的产物。因此,塔木岗组始终受陡峻的母岩区组分的控制。

姜巴斯套组纵向上岩性由细—粗—细组成的完整旋回,而不是前人认为,细—粗的反旋回(新疆地矿局,1999)。沉积环境并不是前人认为浅海相—滨海相演化,而是清楚记载了东准地区在下石炭世从开裂形成盆地。海水不断加深。至下石炭世中、晚期盆地进一步坳陷,造成姜巴斯套组古斜坡的形成。姜巴斯套组重力流早期的发育,就是斜坡形成的标志,至姜巴斯套组晚期海水变浅。因此,姜巴斯套组最具沉积特色就是平静期与突发期相互交错。这与杨品荣、冯庆来等(2007)从微体放射虫生物角度分析,认为姜巴斯套组具有深水相沉积相一致。

从生物上早石炭世塔木岗组生物群面貌出现了华夏植物群(图11),表明哈萨克斯坦一准噶尔区与华南板块连为一体,无“残余海”出现特征。

值得进一步指出,本区姜巴斯套组在东准卡拉麦里地区应该出露最佳、厚度远大于2千多米厚,呈大片分布,内部出露连续,未见火山岩。2011年汪帮耀等,徐永波等,樊婷婷等对姜巴斯套组局部火山岩夹层的火山岩岩石地球化学特征进行系统分析,认为火山岩总体表现为基性岩石为碱性岩石,中酸性岩石为钙碱性岩石,且LREE富集、HREE亏损,δCe、δEu值均略小于1,反映出岩石略具Ce、Eu负异常,Th、Nb、P、Sm、Yb元素富集,岩石组合略具“双峰”式火山岩特征,说明其形成于板内拉张环境(汪帮耀等,2011;樊婷婷等,2011)。这种特征,与姜巴斯套组之上的晚石炭世巴特玛内山组火山岩岩石地球化学特征一模一样。因此,关于姜巴斯套组夹有火山岩层,其层位和时代值得进一步商榷和讨论的必要。此外,卡拉麦里之上的晚泥盆世地层与下石炭世塔木岗组(结合锆石定年和含长身贝)并不是连续整合接触关系,而是缺失连续沉积的关系,以往都认为是连续、整合接触关系。从另外一个方面支持卡拉麦里碰撞带在晚泥盆世末期已经进入处于洋盆消失、闭合阶段,早石炭世杜内阶时期处于隆升阶段,而不是现在认为连续沉积时期。早石炭世晚期的姜巴斯套组在本区大片出露在卡拉麦里碰撞带二测,地层呈席状分布,并没有混杂沉积。显然后期构造碰撞作用并没有破坏、影响其地层展布和混杂现象出现。这暗示,卡拉麦里碰撞带形成在前,姜巴斯套组地层沉积在后。

4 结论

(1)新疆东准卡拉麦里志留、下、中泥盆世时期洋盆没有关闭,晚泥盆世克安库都克组磨拉石发现,代表造山作用闭合。

(2)早石炭世早期缺失杜内阶沉积,代表卡拉麦里碰撞带闭合之后一直处于隆升阶段。

(3)早石炭世中期,以松喀尔苏组开裂岩性组合为标志的中、基性火山岩和以塔木岗组为代表的扇三角洲快速沉积和姜巴斯套组重力流沉积,揭示卡拉麦里小区进入到板内开裂—不断拗陷—快速沉积的演化过程。

参考文献/ References

(The literature whose publishing year followed by a “&” is in Chinese with English abstract;the literature whose publishing year followed by a “#” is in Chinese without English abstract)

卜国民,李华启,李文铅,俞亨祥,金辉.2005.新疆塔克札勒蛇绿混杂岩中玄武质熔岩地球化学特征及其成因讨论.大地构造与成矿学,29(2):252~261.

蔡雄飞,樊光明,王富明,廖群安,田健.2015a.新疆东准泥盆系卡拉麦里组研究新进展.矿物岩石地球化学通报,34(4):849~860.

蔡雄飞,王富明,廖群安,樊光明.2015b.新疆东准卡拉麦里碰撞带南缘志留-泥盆系生物地层研究新进展.资源调查与环境,36(4):244~251.

蔡雄飞,王富明,廖群安,樊光明,吴丽云.2015c.新疆东准卡拉麦里地区下石炭统板内沉积特征.矿物岩石地球化学通报,34(6):1287~1302.

蔡雄飞,廖群安,王富明,樊光明.2016.新疆东准卡拉麦里碰撞带南缘志留—泥盆纪沉积学研究新进展.华东地质,37(2):113~119.

蔡雄飞,罗中杰,廖群安,樊光明.2017.新疆卡拉麦里碰撞带南缘上泥盆统磨拉石的发现及其意义.地层学杂志,41(4):467~474.

樊婷婷,周小虎,柳益群,李玮,郑朝阳,胡亭,梁浩.2011.新疆大黑山东部姜巴斯套组下段的凝灰岩锆石LA—ICP—MS U—Pb年龄及其地质意义.沉积学报,29(2):312~320.

胡霭琴,韦刚健,张积斌,邓文峰,陈林丽.2007.天山东段天湖东片麻状花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb 年龄和构造演化意义.岩石学报,23(8):1795~1802.

李继亮,孙枢.1999.碰撞造山带的碰撞事件时限的确定.岩石学报,15(2):315~320.

李锦轶.1995.新疆东准噶尔蛇绿岩的基本特征和侵位历史.岩石学报,11(增刊):73~84.

李锦轶,杨天南,李亚萍,朱志新.2009.东准噶尔卡拉麦里断裂带的地质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束.地质通报,28(12):1817~1826.

李维锋,王正允,李罗照,王方平,李艺斌.2003.新疆奇台地区下石炭统扇三角洲沉积特征.矿物岩石,23(2):79~81.

李亚萍,李锦轶,孙桂华,朱志新,杨之青.2007.准噶尔盆地基底的探讨:来自原泥盆纪卡拉麦里组砂岩碎屑锆石的证据.岩石学报,23(7):1577~1590.

林宝玉,郭殿珩,汪啸风.1984.中国地层(6):中国的志留系.北京:地质出版社:1~245.

刘希军,许继峰,侯青叶,白正华,雷敏.2007.新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩地球化学:洋脊俯冲的产物.岩石学报,23(7):1591~1602.

吕焕通,夏惠平,陈中红,赖世新,张勇,毛海波.2013.准噶尔盆地石炭系的划分、对比及分 布.地层学杂志,37(3):353~360.

舒良树,王玉净.2003.新疆卡拉麦里蛇绿岩带中硅质岩的放射虫化石.地质论评,49(4):408~413.

苏养正.1981.论图瓦贝Tuvaella的时空分布和生态环境.古生物学报,20(6):567~575.

唐红峰,苏玉平,刘丛强,侯广顺,王彦斌.2007.新疆北部卡拉麦里斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义.大地构造与成矿学,31(1):110~117.

汪帮耀,姜常义,李永军,吴宏恩.2011.新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩地球化学特征与构造意义.地球科学与环境学报,33(3):237~245.

王宝瑜.1990.关于图瓦贝动物群的时代及古地理意义.科学通报,35(18):1413~1415.

王富明,廖群安,樊光明,蔡雄飞,田健,陈帅,胡朝斌,吴魏伟,程雯娟.2013.新疆东准噶尔滴水泉一带早石炭世火山岩年龄及地球化学特征.地质通报,32(10):1584~1595.

肖序常,汤耀庆.1991.古中亚复合巨型缝合带南缘构造演化.北京:北京科学技术出版社:92~105.

肖序常,汤耀庆,冯益民,朱宝清,李锦轶,赵民.1990.新疆北部及其邻区大地构造.北京:地质出版社:31~34.

新疆维吾尔自治区地质矿产局.1993.新疆维吾尔自治区区域地质志.北京:地质出版社.

新疆地质矿产局.1999.新疆维吾尔自治区岩石地层.武汉:中国地质大学出版社:1~430.

杨品荣,杨文强,蒙有言,冯庆来.2007.新疆克拉麦里造山带下石炭统地层系统及其沉积构造背景.地质科技情报,26(5):6~10.

张旺生,高怀忠.1999.新疆东准卡拉麦里造山带的陆间残余海盆.地学前缘,6(4):294.

张梓歆,戎嘉余,邸巧玲.1983.新疆巴里坤地区志留纪的大型图瓦贝组合.古生物学报,22(3):278~294.

Bu Guomin,Li Huaqi,Li Wenqian,Yu Hengxiang,Jin Hui.2005.Geochemical characteristics and tectonic settings for basalts in Takezhale ophiolite in east Junggar,Xinjiang.Geotectonica et Metallogenia,29(2):252~261.

Bureau of Geology Mineral Resources of Xingjiang Uygur Autonomous Region.1993#.Regional geology of Xinjiang Uygur Autonomous region.Beijing:Geological Publishing House.

Bureau of Geology Mineral Resources of Xingjiang Uygur Autonomous Region.1999#.The litostratigraphy of Xinjiang Uygur Autonomous.Wuhan:China University of Geosciences Press:1~430.

Cai Xiongfei,Fan Guangming,Wang Fuming,Liao Qunan,Tian Jian.2015&a.New progress on the study of Kalamaili Formation of Devonian in Dongzhun,Xinjiang.Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,34(4):849~860.

Cai Xiongfei,Wang Fuming,Liao Qunan,Fan Guangming.2015&b.Recent progress in Silurian—Devonian biostratigraphy in the southern margin of Kalamaili collision zone,east Junggar,Xinjiang.Resources Survey and Environment,36(4):244~251.

Cai Xiongfei,Wang Fuming,Liao Qunan,Fan Guangming,Wu Liyun.2015&c.Features of Lower Carboniferous intra-plate sedimentation in the Kalamaili region,East Junggar,Xinjiang,China.Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,34(6):1287~1302.

Cai Xiongfei,Liao Qunan,Wang Fuming,Fan Guangming.2016&.New research progress on Silurian and Devonian sedimentation in the southern margin of the Kalamaili collision belt,Xinjiang.East China Geology,37(2):113~119.

Cai Xiongfei,Luo Zhongji,Liao Qunan,Fan Guangming.2017&.The discovery of late Deveonian molasse at the southern margin of karamali collision zone in Xinjiang and its significance.Journal of Stratigraphy,41(4):467~474.

Fan Tingting,Zhou Xiaohu,Liu Yiqun,Li Wei,Zheng Chaoyang,Huting,Liang Hao.2011&.Crystal Tuff Zircon LA ICP MS U Pb Ages from the Lower Jiangbasitao Formation in the East Daheishan Area,Xinjiang and Their Geological Implications.Acta Sedimentologica Sinica,29(2):312~320.

Hu Aiqin,Wei Gangjian,Zhang Jibin,Deng Wenfeng,Chen Linli.2007&.SHRIMP U-Pb age for zircons of East Tianhu granitic gneiss and tectonic evolution significance from the eastern Tianshan Mountains,Xinjiang,China.Acta Petrologica Sinica,23(8):1795~1802.

Li Jiliang,Sun Shu.1999&.Time limit of collision eventof collision orogens.Acta Petrologica Sinica ,15(2):315~320.

Li Jinyi.1995&.Main characteristics and emplacement processes of the East Junggar ophiolites,Xinjiang,China.Acta Petrologica Sinica,11(S1):73~84.

Li Jinyi,Yang Tiannan,Li Yaping,Zhu Zhixin.2009&.Geological features of the Karamaili faulting belt,eastern Junggar region,Xinjiang,China and its constraints on the reconstruction of Late Paleozoic ocean—continental framework of the Central Asian region.Geological Bulletin of China,28(12):1817~1826.

Li Weifeng ,Wang Zhenyun,Li Luozhao,Wang Fangping ,Li Yibing.2003&.Fan-delta of lower carboniferous inQitai area,Xinjiang.Journal of Mineralogy and Petrology,,23(2):79~81

Li Yaping,Li Miantie,Sun Guihua,Zhu Zhixin,Yang Zhiqing.2007&.Basemet of Junggar basin:evident from detrital zircons in sandstone of previous Devonian Kalamaili formation.Acta Petrologica Sinica,23(7):1577~1590.

Lin Baoyu,Guo Dianheng,Wang Xiaofeng.1984#.Stratigraphy of China (No.6):the Silurian System of China.Beijing:Geological Publishing House:1~245.

Liu Xijun,Xu Jifeng,Hou Qingye,Bai Zhenghua,Lei Min.2007&.Geochemical characteristics of Karamaili ophiolite in east Junggar,Xinjiang:products of ridge subduction.Acta Petrologica Sinica,23(7):1591~1602.

Huantong,Xia Huiping,Chen Zhonghong,Lai Shixin,Zhang Yong,Mao Haibo.2013&.Stratigraphic division,correlation and distribution of the Carboniferous System in the Junggar basin.Journal of Stratigraphy,37(3):353~360.

Shu Liangshu,Wang Yujing.2003&.Late Devonian—Early Carboniferous radiolarian fossils from Siliceous rocks of the Kelameili ophiolite,Xinjiang.Geological Revies,49(4):408~413.

Su Yangzheng.1981&.On the geological and geographical distribution of Tuvaella with reference to its habitat.Acta Palaeontologica Sinica,20(6):567~575.

Tang Hongfeng,Su Yuping,Liu Congqiang,Hou Guangshun,Wang Yanbin.2007&.Zircon U-Pb age of the plagiogranite in Kalamaili belt,northern Xinjiang and its tectonic implications.Geotectonica et Metallogenia,31(1):110~117.

Wang Bangyao,Jiang Changyi,Li Yongjun,Wu Hongen.2011&.Geochemical characteristics and tectonic implications of Karamaili Jiangbasitao formation volcanic rock in Xinjiang.Journal of Earch Sciences and Environment,33(3):237~245.

Wang Baoyu.1990#.On the age of Tuvaella fauna and its paleogeography significance.Chinese Science Bulletin,35(18):1413~1415.

Wang Fuming ,Liao Qunan,Fan Guangming ,Cai Xiongfei,Tian Jian,Chen Shuai ,Hu Chaobin ,Wu Waiwei,Cheng Wenjuan.2013&.Age and geochemical characteristics of the Early Carboniferous volcanic rocks in Dishuiquan area of East Junggar Basin,Xinjiang.Geological Bulletin of China,32(10):1584~1595.

Xiao Xuchang,Tang Yaoqing.1991#.Tectonic evolution of the southern margin of the Paleo-Asian composite megasuture.Beijing:Beijing Science and Technology Press:92~105.

Xiao Xuchang,Tang Yaoqing,Feng Yimin,Zhu Baoqing,Li Jinyi,Zhao Min.1990#.Tectionic evolution of northern Xinjiang and its adjacent regions.Beijing:Geological Publishing House:31~34.

Yang Pingrong,Yang Wenqiang,Meng Youyan,Feng Qinglai.2007&.Lower Carboniferous stratigraphic system of Kelamaili orogenic beltXinjiang and its tectonic setting.Geological Science and Technology Information,26(5):6~10.

Zhang Wangsheng ,Gao Huaizhong .1999&.Intercontinental relict sea basin of the Kalamaili Orogen,Eastern Junggar,Xinjiang.Earth Science Frontiers,6(4):294.

Zhang Zixin,RongJiayu,Di Qiaoling.1983&.Silurian Tuvaella gigantean faunule (brachiopoda)of the Barkol area,northeastern Xinjiang.Acta Palaeontologica Sinica,22(3):278~294.

蔡雄飞,黄兴,廖群安,罗中杰,樊光明
《地质论评》 2018年第03期
《地质论评》2018年第03期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号