中亚成矿域核心区地质演化概述

区域地质构造演化与成矿的阶段性~

根据前述区域地质构造特征，以及该区盛产的多金属、贵金属等矿产分布来看（图1-11），所有这些矿产在时空分布特征上与大地构造关系极为密切。不同的矿产资源受控于不同的大地构造格局或大地构造环境，不同的大地构造体制、格局、环境，形成不同的岩浆作用的矿产组合类型。
1.大陆裂谷体系成矿作用阶段
大陆裂谷体系以具双峰式海相火山沉积岩为特征，在此火山喷发的间歇期发生了强烈的火山喷气成矿作用，形成了研究区以清水沟—尕大坂一带铜、多金属矿床（点）为主的铁－铜－硫系列矿产（邬介人等，1998）。除此之外，还在铜、多金属矿体内或围岩中伴（共）生有金矿床（点）或金矿化，如郭米寺、尕大坂、下沟、弯阳河、下柳沟西山梁和拴羊沟等。
2.古板块构造演化成矿作用阶段
北祁连山大陆裂谷自晚寒武世逐渐向大洋裂谷演化，到早中奥陶世进入沟 弧－盆共同发展的板块构造演化阶段，大致沿黑河一带形成大洋裂谷系，生成洋中脊型蛇绿岩，其中产有岩浆作用成因的铬铁矿、铜镍矿和火山喷气－沉积成因的铁矿、铜（锌）矿、铅锌、多金属型矿床（点）等（玉石沟、阴凹槽等）。此后，在造山作用过程中，大洋中脊型蛇绿岩仰冲到托勒山北坡一带，形成与构造挤压相叠加的蛇绿岩杂岩有关的构造蚀变岩型金矿床（点），如川刺沟、红土沟、热水大坂、撒拉河等。
随着洋盆扩张，大洋板块冷却，逐渐致密，继而自SW往NE方向向华北大陆板块俯冲，由于俯冲作用诱发产生岛弧火山作用，形成与原大陆裂谷双峰式海相火山岩或含矿岩系相伴出露的早中奥陶世俯冲杂岩和岛弧火山岩系。岛弧火山活动驱动海底火山堆积物中的热卤水形成循环体系（邬介人等，1994、1996），并在岛弧火山作用所派生的酸性凝灰质沉积岩中形成块状硫化物及金的工业堆积（如二道沟、野马沟、大岔西岔、寺大隆、桦木沟、直河、银灿、浪力克等）。
由于俯冲作用引起的该火山岩带在区域上表现为韧性剪切构造十分发育，已知的原生金矿床（点）均受到韧性剪切带或构造蚀变带控制。金的化探异常也与该构造一致，呈带状分布。就目前掌握的资料来看，寒山金矿及青分岭（团结）金矿就产于该岛弧火山岩带中。结合寒山金矿的发现，在具找寻原生金矿前景的北祁连山中段（青海省境内）早古生代火山沉积岩区韧性剪切带或构造蚀变带，亦包括黑河以北已知的黄铁矿化强构造蚀变区段，获得找金工作的突破是大有希望的。

图1-11　北祁连山地区沟－弧－盆体系多金属、贵金属矿床（点）分布示意图（据夏林圻等，1998，修编）

Ⅰ—塔里木－中朝板块；Ⅱ—走廊弧后边缘海区；Ⅲ—北祁连山沟 弧－盆体系；Ⅳ—中祁连陆块。1洋盆扩张脊；2—弧后盆地扩张脊；3—裂谷岛弧或岛弧带；4—俯冲带；5—被动陆缘裂谷；6—深断裂、走滑断裂及构造分区；7—铜多金属（金）矿床（点）；8—金矿床（点）
由于俯冲作用的加强，在岛弧火山链的后方发生拉伸，形成弧后盆地，并发育弧后盆地扩张脊型蛇绿岩，这些蛇绿岩中的中基性火山岩内产有喷气火山成因的铜（金）、多金属矿床（点），如九个泉、石居里及北祁连山东段老虎山猪嘴哑巴等。
中—晚奥陶世时，由于古浪运动造成大洋盆地缩减，转化为残留洋盆；晚奥陶世时北祁连山是残留洋盆的演化时期。从早志留世开始，残留洋盆已转化为海盆，这一时期主要表现为残留海盆碎屑建造，而火山活动变得微弱。截至目前还未见有金矿方面的报道，仅在肃南一带发现了沉积型微细粒蓝辉铜矿矿床。
泥盆纪为碰撞造山带上升期，至今未见有这一时期形成的矿床。
从石炭纪开始，北祁连山造山带进入陆内造山阶段，该阶段的前期为上叠盆地期，从石炭纪延续到三叠纪，造成时空跨度都较大的滨浅海沼泽环境，为该期北祁连地区煤炭资源的成矿作用创造了条件。该阶段后为盆－山构造期，成矿作用以煤炭、石油、蒸发盐类及砂金为主。北祁连山火山岩带韧性剪切蚀变岩型金矿正是这种多阶段富集成矿作用的产物。
总之，北祁连山大地构造与古板块运动的演化历史和成矿信息告诉我们，北祁连山海相火山沉积岩地区有金成矿的良好环境和地质条件，有金来源的矿源层，具有金矿的潜资源优势。在此火山岩带内注意寻找有利于金元素活化、迁移、再富集的加里东期及其以后多阶段的地质事件叠加改造相对集中的区段（如构造破碎蚀变带、多期次的韧性、韧脆性剪切构造蚀变带、糜棱岩带、多期次岩浆侵入体相对集中区段等），坚信这一点，在以后地质研究与找矿实践中定会有新的突破。

矿床作为地壳演化过程中的重要产物之一，是在特定的地质历史时期相应的成矿地质环境中产出的，往往都经历了复杂的物理-化学过程。根据研究区矿产的时、空分布规律和成矿作用的多期性、多旋回成矿特征，将研究区概括为元古宙、早古生代、晚古生代—早中生代和中-新生代四大成矿作用阶段，它们都有从早期扩张体制下形成的裂谷（或裂陷槽）发展为洋盆型地壳，继而转化为挤压体制下的汇聚型过渡壳，直到新生陆壳形成的过程，从而出现了不同地质历史时期、不同成矿地质背景的构造-岩浆-成矿旋回。
1.元古宙成矿作用阶段
对应于元古宙构造演化阶段，是研究区第一个构造-岩浆-成矿旋回。该阶段的构造体制目前尚不十分清楚，但是从古元古代中-晚期开始，稳定的大陆克拉通开始减薄、裂解，在新太古-古元古代结晶基底之上由地幔底辟作用形成一系列的盆岭（地垒-地堑），其特点是在地堑或盆地内形成一套原岩为半深海、浅海-滨海相细碎岩和碳酸盐岩沉积建造及中酸性火山岩和火山碎屑岩建造。火山岩分布不均匀，由西向东地层中火山物质明显增多，反映出研究区大陆裂解程度为东强西弱，到中-新元古代时万保沟岩群出现了基性火山岩和火山碎屑岩建造。在这样的地质背景下，形成了以沉积变质型、层控碳酸盐岩型、火山-沉积岩型为代表的一系列铁、铁（铜）、铜（钴）矿床。如铁克里克带、阿北-敦煌元古宙微陆块（以下简称阿北带），古元古代细碎屑岩和碳酸盐岩建造内的沉积变质型铁及铁（铜）矿床（布穷、塔合曼、白尖山、塔什等）；在昆南带东段哈图地区，中-新元古代万保沟岩群火山-沉积岩建造形成的火山-沉积岩型矿床、点（督冷沟等）。它们是该区第一次大规模成矿作用的代表性矿床。
2.早古生代成矿作用阶段
对应于南华纪-早古生代构造演化阶段，是研究区一个重要的构造-岩浆-成矿旋回。
南华纪开始，研究区进入新的构造旋回，地壳以拉伸为主，使晋宁期拼合的陆块再度裂解，形成一系列裂谷（或裂陷槽）和与其构造环境相关的矿床成矿系列。例如，在红柳沟-拉配泉结合带内奥陶纪拉配泉岩群中，形成了以喀拉大湾式矿床为代表的火山-沉积岩型矿床；在阿尔金断裂带和昆北蛇绿构造混杂岩带中发育与镁铁质和超镁铁质岩有关的岩浆熔离型铜、镍矿化；昆中带北侧厚度巨大的奥陶-志留系滩间山群火山-沉积岩建造，形成以肯德可克式矿床为代表的火山-沉积岩型矿床；在苦牙克断裂西侧上其汗一带岛弧火山带中形成了与中酸性火山活动有关的火山岩型铜-锌矿化，以上其汗式矿床为代表；沿北羌塘西段木吉—布伦口一带和康西瓦断裂带南侧黑恰达坂一带发育有下志留统温泉沟群和中-上志留统达坂沟群碳酸盐岩、碎屑岩建造，昆中带南侧纳赤台-塔妥一带则发育有具洋岛、岛弧等成分复杂的奥陶-志留系纳赤台群火山岩建造，前者有层控碳酸盐岩型铁（铜）矿床（切列克契）、铁-铜-金矿床（哈拉墩）、铜-金矿床（卡拉库里、卡拉玛、沙子沟等）和沉积变质、热液叠加层控型黑黑孜站干铁（多金属）等矿床，后者有驼路沟式火山岩型矿床等。
总体上看，昆仑造山带区域建造及构造变形显示了从早到晚由伸展到挤压的构造发展演化过程。大的构造单元有昆北裂谷带（弧后盆地）和昆南带弧前盆地，其间为昆中微陆块。在早期伸展背景下，阿尔金造山带南北两侧、昆北带及昆南带局部出现了新的洋壳，现今残留有蛇绿岩套（502～512 Ma的库地蛇绿岩套等）及镁铁质和超镁铁质杂岩（红柳沟-拉配泉、茫崖等）和洋岛（脊）型基性火山岩（昆南带）。“挤压”收缩过程大致从早奥陶世开始，洋壳向北俯冲，与之相伴，区域岩浆活动较为明显，形成加里东期花岗岩类深成侵入岩（476～511 Ma）；祁漫塔格地区大量的S型花岗岩（412～450.4 Ma）出现和东昆仑一系列北西西—北西向大型剪切带云母Ar-Ar法年龄数据（399.4 ± 7.8～439.3 ± 7.1 Ma）表明，洋盆在志留纪末期已经闭合。这一构造旋回形成的内生金属矿床有两个成矿系列，一是与裂解有关的火山-沉积岩型或火山岩型铜、钴、铅、锌等矿床；二是与造山过程有关的矽卡岩型、热液脉型、造山型（构造蚀变岩和石英脉）钨、锡、铁-多金属（包括金、银）矿化，但该时期与造山过程有关的成矿系列成矿作用相对较弱，多以热液型矿（化）点形式出现。
3.晚古生代-早中生代成矿作用阶段
对应于晚古生代-三叠纪构造演化阶段，是研究区另一个重要的构造-岩浆-成矿旋回。
从泥盆纪开始，研究区转入相对稳定的演化阶段，区域上下-中泥盆统仅在昆中带局部发育，指示早古生代洋盆闭合以后研究区的大部分曾处于一个经受剥蚀夷平阶段，晚泥盆世的挤压-伸展型磨拉石建造标志着早古生代构造旋回的终结和晚古生代构造旋回的开始。
晚泥盆世—石炭纪时研究区再次处于区域伸展背景中，逐步形成堑垒相间的构造格局，昆北发育裂谷（裂陷槽）系，南部发展为有限洋盆，较典型的有昆南洋盆、金沙江西金乌兰小洋盆、乌兰乌拉-澜沧江小洋盆等。裂谷中形成下石炭统乌鲁阿特组和上石炭统克孜里奇曼组双峰式海相火山-沉积岩系，地垒上则发育浅海相碳酸盐岩、碎屑岩沉积，洋盆中发育具洋（脊）岛性质的玄武岩以及深海含放射虫硅质岩组合。晚石炭世—早二叠世转入汇聚挤压阶段，洋壳开始消减，沟弧盆体系发育，造成昆北及昆中带广泛的岩浆活动，形成大量华力西期花岗岩类侵入岩（251.1 ± 0.7～284.3 ± 1.25 Ma）。中二叠世末期大多数裂谷、洋盆关闭，在昆仑山、羌塘等地以及冈底斯带发育中、上二叠统之间的不整合，仅在巴颜喀拉地区有残留海盆地，歇武一带残留洋盆，中三叠世末期—晚三叠世的造山运动（伴随同期的大量侵入岩）结束了该区洋的演化历程，从而整个研究区进入板内演化阶段。
总之，该构造旋回是研究区构造及岩浆活动最强烈的时期，它铸就了现今昆仑造山带的总体格局及岩浆岩带的主体，形成了丰富的内生金属矿产。这一构造旋回的金属成矿作用亦由两个成矿系列组成：一是与裂谷-洋盆体系有关的具喷气、喷流成因的火山-沉积岩型及火山岩型铜、铜（金-钴）、铅-锌（钴）、铬矿床成矿系列；二是与俯冲-碰撞造山过程有关的岩浆热液型、斑岩型、矽卡岩型、构造蚀变岩型（石英脉）和韧脆性剪切带型铁、铜、铅、锌、钼、钨、锡、汞、锑、金、银等多金属矿床成矿系列。前者主要分布于昆北带、昆南带和芒康微陆块上的裂陷槽（或裂谷）内，后者则是研究区最主要的多金属成矿作用时期和成矿系列。
该构造-岩浆-成矿旋回是研究区各块体碰撞拼合造山作用叠加在早古生代构造-岩浆成矿旋回之上形成的，该阶段成矿作用特别发育，造山型矿床通常是加里东期矿化，晚华力西-印支期最终形成和定型；加里东期形成的火山-沉积岩型及火山岩型矿床大多受到过强烈的后期叠加改造。
4.中-新生代成矿作用阶段
晚三叠世以后，区内除少数地区存在滞后性的火山岩外（芒康微陆块巴塘群弧火山岩），昆仑地区进入了造山后的调整阶段，发育鄂拉山组火山岩。侏罗纪，研究区的南部为班公错-怒江洋的北部大陆边缘，局部地段（小唐古拉山一带）沉积了一套中侏罗世海相火山-沉积岩系，形成了尕龙格玛式、东拉涌式、小唐古拉式等铁-铅、铁（铜）、多金属矿床。总体而言，印支期之后研究区的地壳演化是陆内叠覆造山作用，发育浅成、超浅成小岩株或小岩枝状产出的花岗斑岩、闪长玢岩、正长斑岩侵入体，沿巴颜喀拉带呈向北凸出的弧形带状分布。伴随着强烈的逆冲推覆、走滑及正断差异升降等构造活动，形成一系列与燕山-喜马拉雅期造山活动有关的斑岩型、热液（脉）型、伟晶岩型及矽卡岩（接触交代）型铁、铜、钼、锑、锂、铍、铅、锌、金等多金属矿床、矿（化）点，分布广泛，绝大多数为矿（化）点，成型矿床主要集中分布在巴颜喀拉带和苟鲁山克错带上。例如，产在巴颜喀拉带北部的斑岩型铜矿（火箭山等），黄羊岭地区的低温热液型汞、锑矿床（长山沟、黄羊岭、卧龙岗），大红柳滩地区的大红柳滩锂-铍矿床和分布于苟鲁山克错带中的纳日贡玛铜-钼矿床、矽卡岩型众根涌铜矿床、冶金山铁矿床等。尤其是纳日贡玛地区在大调查以来又发现了规模较大的铜、多金属异常带和矿化蚀变带及新的斑岩型铜-钼矿体，在众根涌矽卡岩型铜矿区也发现了1条规模较大的斑岩型脉状矿体，显示出该阶段较强的成矿作用、良好的找矿前景和巨大的资源潜力。

基于《苏联地质》（米兰诺夫斯基，1987），具有复杂地质演化历史的哈萨克斯坦东部可以划出5个构造层：太古宇构造层、古元古界—下-中里菲统构造层、上里菲统—下古生界构造层、志留系—下泥盆统构造层、中泥盆世—二叠纪杂岩。哈萨克斯坦东部可以分解为以下3个主要地质构造单元：①平面上呈马蹄形的加里东构造，在南部与北天山相连，构成统一的哈萨克斯坦-北天山地块；②位于其中的准噶尔-巴尔喀什华力西构造带（俄文文献中常称为褶皱系）；③加里东构造带与华力西构造带之间发育泥盆纪边缘火成岩带。加里东构造带中最古老的地质单元是科克切塔夫和乌鲁套地块，由太古宙和元古宙变质岩构成。乌鲁套地块的南部被楚萨雷苏盆地超覆，其北部出露前晚里菲期基底，并被中泥盆统—下石炭统上叠盆地和地堑分隔。

科克切塔夫地块出露古元古代的石英岩、绢云母片岩、绢云绿泥石英片岩、含碳片岩和大理岩。古元古代石英岩和绢云母石英片岩也出现在准噶尔阿拉套和阿克套-莫因特复背斜的核部。乌鲁套地块基底由片麻岩、斜长角闪岩、云母钠长片岩和石英岩组成。古元古代绿片岩相变质的巨厚火山-沉积岩广泛分布在这些古老地块以及加里东复背斜的核部。乌鲁套地块由3个群组成：下部阿拉尔拜群由石英岩-绢云石英片岩-千枚岩、英安岩-流纹岩-玄武岩-钠长片岩和大理岩-含铁石英岩建造组成；卡尔萨克派群由发生绿片岩相变质的玄武岩-细碧岩-碧玉岩-安山岩-火山碎屑岩-千枚岩和含铁石英岩-大理岩组成；不整合其上的瑞达群主要由火山-陆源碎屑岩、片岩、含铁石英岩和大理岩构成，局部见花岗片麻岩。在古元古界诸多剖面底部存在陆源碎屑岩的变质岩，类似的岩石在剖面上部也广泛出现，说明古元古代拗陷形成于大陆地壳之上。从科克切塔夫地块向东，分布着NNE向草原人复向斜和依什克奥尔梅斯复背斜。依什克奥尔梅斯复背斜以东分布着谢列塔复向斜、叶尔缅套-尼亚兹复背斜、伯谢库尔复背斜、首克山复向斜、麦卡因复背斜和巴彦奥尔复向斜。从中哈萨克斯坦断裂带向东，出现成吉斯-塔尔巴哈台巨型复背斜（NW向延伸700km）。在晚加里东期马蹄形构造的西南部分，热拉依尔-纳依曼复向斜（延伸600km）受NW向断裂控制，其中出露众多超基性岩体和蛇绿混杂岩。

下-中里菲期弱变质火山-沉积岩（片岩、含叠层石白云质大理岩、石英岩、绢云石英片岩、千枚岩）盖在古元古代地体上。在乌鲁套和萨雷苏-田吉兹地区，它们不整合在古元古界上。类似岩层见于科克切塔夫和阿克套-莫因特复背斜。弱变质的石英砂岩不整合覆盖在太古宇、古元古界及下里菲期的不同层位上。白色石英岩具水平或斜层理，其中见富锆石和金红石的夹层，属于成熟度高的陆源碎屑沉积建造。

加里东构造层不整合在太古宙-中里菲期的不同层位上，主要由文德期陆相火山岩-碎屑岩-硅质岩建造和寒武纪—中奥陶世火山-沉积建造组成，局部出现下志留统。寒武纪—志留纪，大陆地壳分解为若干中间地块，其中发育各类拗陷，并逐渐向东扩大。在最西部的科克切塔夫-卡拉套地区，拜科努尔、卡尔梅库尔、玛尔耶夫、彼得罗甫洛夫等拗陷在晚里菲期—文德纪就开始形成，在寒武纪—奥陶纪接受火山-沉积岩的堆积，在一些地区见晚寒武世—早奥陶世蛇绿混杂岩。在草原人-基列依地区，拗陷最初出现在寒武纪—早奥陶世，且多形成了火山-硅质岩建造。上述地区缺失志留系，或者局部呈不整合产出（磨拉石建造）。在叶尔缅套-楚伊犁和成吉斯-塔尔巴哈台晚加里东构造带内，拗陷主要形成于寒武纪—早奥陶世，局部持续到中志留世，被晚志留世磨拉石建造覆盖。

哈萨克斯坦东部的马蹄形构造带在奥陶纪已经形成（图1.2，俄文文献中常称之为准噶尔-巴尔喀什拗陷），其中分布着奥陶纪—志留纪火山-沉积建造的连续剖面，并在多地保存着早奥陶世蛇绿混杂岩。在拜科努尔和卡尔梅库尔拗陷内，整合在文德系之上的寒武纪硅质岩和含碳硅质页岩之上，被灰岩和含磷酸盐-重晶石的岩石超覆。在拜科努尔拗陷，下-中奥陶统底部由硅质及泥岩构成。卡尔梅库尔拗陷主要为巨厚的基性火山岩-碧玉岩-碎屑岩建造（含锰矿石）。中奥陶统顶部及上奥陶统在两拗陷内均发育巨厚的类复理石建造，再向上为类磨拉石建造（砂岩-粉砂岩-泥岩夹砾岩-安山岩-玄武岩）。

寒武纪—奥陶纪地层及下伏地层在奥陶纪末发生褶皱变形，并被花岗闪长岩-花岗岩侵入。草原人-基列依地区的寒武系为巨厚的碧玉-玄武岩层，向上为玄武岩-粗面英安岩和安山岩-玄武岩层夹白云质灰岩。在早奥陶世中期形成一些新拗陷，其中充填砂岩和含牙形石的硅质岩。在中-晚奥陶世构造新格局重建之后，在草原人拗陷内堆积了巨厚的玄武岩-安山岩-火山碎屑岩，它们彼此交互并在侧向上被陆源碎屑岩夹寒武纪灰岩滑塌岩更替。下古生界被早志留世的红色磨拉石不整合超覆。叶尔缅套-楚伊犁晚加里东构造带内下古生界从寒武系碎屑岩-硅质岩夹玄武岩开始，或从含牙形石及三叶虫的下奥陶统开始。下-中奥陶统下部为砂岩-粉砂岩-泥质页岩-碧玉岩，局部见拉斑玄武岩。这些地层被中-上奥陶统的玄武岩-安山岩-英安岩-硅质岩超覆。奥陶系被下志留统杂色磨拉石超覆。

在科克切塔夫-卡拉套地区，下古生界主要为硅质岩-碳酸盐岩-陆源碎屑岩建造，局部出现火山岩。在北天山，除碎屑岩和硅质建造外，寒武系—奥陶系剖面中多见基性和中性火山岩。奥陶纪—志留纪为加里东褶皱主期，在个别盆地内保留着下志留统磨拉石建造。加里东晚期的褶皱伴随晚奥陶世花岗岩-花岗闪长岩侵位。加里东期的复背斜和复向斜被上古生界覆盖。复背斜主要由寒武纪及早奥陶世的岩石组成，复向斜由奥陶纪和志留纪的岩石构成。

图1.2 哈萨克斯坦东部-中国新疆西北地区晚奥陶世古构造简图

（据Apollonov，2000，有修改和补充）

成吉斯-塔尔巴哈台带中广泛分布的早-中寒武世火山-沉积岩建造之间夹杂着一些前寒武纪块体（Samygin，1974）。晚寒武世碎屑岩-碳酸盐岩不整合于其上（萨拉依尔造山）。下-中奥陶统下部为碎屑岩-碧玉岩层，中奥陶统顶部和上奥陶统为陆源碎屑岩以及上覆的安山岩-英安岩，向上出现早志留世红色磨拉石建造（图1.3，图1.4），被下泥盆统不整合覆盖。

在准噶尔-巴尔喀什华力西褶皱区，寒武系和下奥陶统为碳酸盐岩或碎屑岩-碳酸盐岩地层。局部地区出现奥陶纪滑塌岩。早-中奥陶世，在巴尔喀什地块局部形成了新洋壳，例如特科图尔玛斯和北巴尔喀什的蛇绿混杂岩。特科图尔玛斯带蛇绿混杂岩上部的碧玉-玄武岩属于中奥陶统，其上出现晚奥陶世硅质岩-陆源碎屑岩、火山岩-碧玉岩-硅质岩和含中奥陶世碧玉岩的滑塌岩，后者被志留纪硅质岩-碎屑岩和早泥盆世碎屑岩超覆。

加里东造山带往往被弱变形的泥盆纪—二叠纪火山-沉积岩覆盖。下-中泥盆统及上泥盆统底部构成泥盆纪边缘火山岩带（图1.5），其外带不整合在加里东褶皱基底上，较窄的内带位于加里东褶皱系与华力西构造的边界。泥盆纪火山岩带呈马蹄形。泥盆系的组成和相变特点具多样性。在泥盆系中发现了大量的鱼化石和陆相植物化石。泥盆纪火山-沉积建造可以划分出4个带：火山岩外带、边缘火山岩带、华力西褶皱带和未变形的内带。在火山岩外带，巨厚的早泥盆世陆相火山熔岩-火山碎屑岩不整合覆盖在强变形的下志留统之上。泥盆系下部由玄武岩、安山岩、英安斑岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、砾岩和砂岩构成。中-晚泥盆世陆相火山-沉积建造的下部由玄武岩、安山岩、流纹岩和火山碎屑岩构成，上部以粗面安山岩、流纹岩、英安岩、凝灰岩、熔结凝灰岩为主。与早泥盆世火山-沉积建造不同，中-晚泥盆世陆相火山岩主要分布在成吉斯地区，并且在走向上成分变化巨大，伴随磨拉石建造。在火山岩带堆积了红色磨拉石建造，这些地层在较大的继承性盆地内得以保存，其下部层位为上志留统。广泛分布的中泥盆世陆相磨拉石红层构成几乎连续的地层，其碎屑物质来自火山岩带隆升部分和加里东构造内的一些隆起。法门期的陆相红色磨拉石也部分地覆盖于火山岩带中段。成吉斯地区的泥盆系由下泥盆统和中泥盆统两个火山沉积旋回构成。

图1.3 成吉斯-塔尔巴哈台造山带东南部晚奥陶世地层柱状图

（据Samygin，1974）

Ⅰ—成吉斯西部剖面；Ⅱ—阿不拉林斯基地区；Ⅲ—阿科恰透乌北部；Ⅳ—阿勒沙拉地区；Ⅴ—巴勒别斯基南部；

Ⅵ—阿克巴斯陶地区。1—砾岩-杂砂岩；2—砂岩夹泥岩；3—灰岩；4—凝灰岩-火山碎屑岩；5—安山岩-安山玢岩；6—英安岩；7—玄武岩；8—安山-玄武玢岩；9—凝灰质砂岩；10—片岩；11—化石

图1.4 成吉斯-塔尔巴哈台地区晚奥陶世—早志留世地层剖面图

（据Samygin，1974）

图1.5 早-中泥盆世古构造图

（据Apollonov等，1989）

法门阶与下石炭统主要为海相碎屑岩-碳酸盐岩地层，在泽林诺哥拉德-巴彦阿乌尔地区和成吉斯个别盆地内保存着浅海含珊瑚-腕足化石的灰岩。在萨雷苏-田吉兹地区，法门阶的厚度显著增大，局部出现较深海泥质-硅质层。超覆在乌鲁套和莫因特前寒武系之上的法门期地层由红色和杂色砂岩-粉砂岩构成，向上转变为碳酸盐和磷酸盐-石盐岩层。类似的红色蒸发岩岩层堆积在萨雷苏-田吉兹拗陷北缘。这套地层与铁锰矿床有关。在萨雷苏田吉兹拗陷南缘的红色碎屑岩岩层中也形成了此类矿床。

下泥盆统火山杂岩由成分复杂的陆相火山岩构成，向内带转变为海相火山-碎屑岩建造，向外侧转变为陆相磨拉石建造。下泥盆统火山岩层也填充了成吉斯带的一系列向斜。中泥盆世初期火山岩带的外带经受了褶皱-断块变形。在晚泥盆世法门期和石炭纪初，加里东褶皱系几乎全被浅海相碎屑岩-碳酸盐岩盖层超覆，厚度在萨雷兹-田吉兹分水岭地带和卡拉干达拗陷内达到最大。石炭纪末卡拉干达拗陷经受挤压，形成不对称褶皱。

准噶尔-巴尔喀什褶皱系外侧为加里东褶皱带。阿克套-准噶尔地块被文德、早古生代地层及晚古生代火山-沉积岩超覆。准噶尔-巴尔喀什褶皱系平面上呈马蹄形，其中部为二叠纪褶皱带、北巴尔喀什复背斜、北准噶尔复向斜及准噶尔-阿拉套复背斜，向南西凸出的弧形由下古生界、志留系、泥盆系和下石炭统构成。这些地层构成大型褶皱后被断裂切割。在背斜构造的核部，出露早古生代蛇绿混杂岩。

在准噶尔-巴尔喀什地区，泥盆系碎屑岩整合在志留系之上。下泥盆统为巨厚的海相砂泥质岩层，向火山岩带一侧相变为碎屑-火山岩岩层。中泥盆统磨拉石型红色碎屑及碎屑-火山岩岩层角度不整合覆盖在下伏地层上。在褶皱系内部，泥盆系为统一而巨厚的海相碎屑岩，局部见火山-碎屑岩。特克图尔马斯地区的这套地层中见奥陶纪蛇绿混杂岩。下石炭统多整合在法门阶之上，主要为杜内阶和维宪阶下部的深海生物和泥岩状灰岩、硅化灰岩及泥灰岩，向上转为晚维宪期和谢尔普霍夫期的碎屑岩-碳酸盐岩及砂岩-粉砂岩-泥质岩沉积组合。在田吉兹盆地，下石炭统红色及灰色碎屑沉积岩直接盖在加里东基底之上。在卡拉干达与埃基巴斯图兹之间，上维宪阶和谢尔普霍夫阶的海相碎屑岩-碳酸盐岩地层相变为含煤的碎屑岩层，在卡拉干达拗陷为近海相沉积，而在更北地区为淡水湖相沉积，其厚度在卡拉干达拗陷达到最大。在卡拉干达拗陷，近海含煤地层向上被中-上石炭统淡水湖相沉积建造代替，其顶部为上石炭统杂色不含煤碎屑岩。在准噶尔-巴尔喀什地区西北部，杜内阶和下维宪阶为碳酸盐岩、硅质-碳酸盐岩、碳酸盐岩-碎屑岩岩层。

加里东褶皱系大部分地区在晚古生代经受了差异性隆起和剥蚀。除火山岩带外，泥盆纪—石炭纪地层仅保存于上叠地堑中。田吉兹和热兹卡兹甘盆地的石炭纪—二叠纪地层经受断裂破坏。萨雷苏-田吉兹带在晚古生代强烈变形，被一系列近平行的陡倾断裂切割成若干断块。在加里东基底上，这些经受差异性垂直活动的断块构成狭窄的地垒和地堑系。后两者在上覆的泥盆纪—石炭纪杂岩中逐渐转化为地垒-背斜和地堑-向斜。加里东基底的近SN向褶皱构造与其上叠泥盆系—石炭系杂岩的近EW向褶皱-断块构造，构成了一幅不同年龄褶皱系交互镶嵌的“立交桥”格局。萨雷苏-田吉兹带在泥盆纪和早石炭世发生大规模沉降，并从晚石炭世开始隆升。晚石炭世在卡拉干达拗陷和其他一些较小盆地中形成了灰绿色砂岩层，其中产出大型铜矿床。热兹卡兹甘盆地的上石炭统冲积-三角洲-湖相沉积岩中含煤层、石盐、钙芒硝及无水芒硝层。上维宪阶和谢尔普霍夫阶巨厚陆相火山-沉积岩填充巴尔喀什和楚伊犁地区的火山-沉积盆地。特科图尔曼斯盆地主要由安山岩、玄武岩和凝灰岩构成，向上转变为英安岩、流纹岩、凝灰质砂岩和砾岩，再向上被安山岩-玄武岩-火山碎屑岩-凝灰岩不整合覆盖。晚古生代末期的花岗岩侵入上述地层单元并形成了大规模的斑岩矿床。

二叠纪陆相火山岩（以粗面流纹岩、粗面安山岩为主）普遍发育。二叠纪火山岩层及侵入体普遍被断裂切割。三叠纪主要发生了剥蚀夷平。三叠纪末—早侏罗世的构造运动形成了一系列断陷盆地，其中堆积了淡水含煤地层。厚度不大的上白垩统陆相碎屑沉积建造和白垩纪风化壳局部发育。图尔盖晚白垩世铝土矿矿床与法门期灰岩的侧向风化产物的再沉积有关。在田吉兹等构造凹陷内，古近纪陆相岩石为白色高岭石粘土，偶夹褐铁矿层、杂色砂质粘土、砂岩以及渐新世风化壳。

综上所述，古元古代在太古宙基底上形成拗陷，充填巨厚的石英岩、石英绢云片岩、变质的酸性火山岩。古元古代拗陷的火山-沉积岩层遭受到挤压变形和绿片岩相变质。在一些拗陷内堆积了粗碎屑岩、页岩、碳酸盐岩、火山岩。在中里菲期末发生褶皱、弱变质和花岗岩侵入事件。晚里菲期初，成熟碎屑物质的堆积，在一些宽阔凹陷内形成盖层。从晚里菲中期开始形成大洋。奥陶纪以发育巨厚的海底火山作用形成的岩层为特征。在一些拗陷底部存在蛇绿岩，向上产出奥陶系碧玉岩-玄武岩、碎屑岩-硅质岩、复理石及滑塌岩岩层。在准噶尔-巴尔喀什地区，早-中奥陶世形成的蛇绿岩被巨厚的碧玉岩-玄武岩及硅质岩-碎屑岩覆盖。在晚奥陶世—中志留世形成大规模褶皱和推覆构造，并伴随花岗岩侵入。在一些残留盆地中堆积了志留纪红色磨拉石建造。

早泥盆世形成了岛弧火山岩带（图1.5），早期形成玄武岩-安山岩-流纹岩建造，晚期形成英安岩-流纹岩建造，并被花岗闪长岩-花岗岩侵入。中泥盆世陆相火山喷发并形成断块、地堑和上叠盆地，红色陆相粗碎屑岩建造填充其中。在法门期—早石炭世形成浅海碳酸盐岩和碳酸盐岩-碎屑岩建造。法门-杜内期，在卡拉热尔拗陷、萨雷苏-田吉兹、阿克套-莫因特地堑内，堆积了含热液-沉积铁锰成矿的泥质-硅质-碳酸盐岩。卡尔干达拗陷在晚石炭世堆积了近海相及淡水含煤岩层（Apollonov等，1989）。早年的工作表明，准噶尔盆地周边蛇绿混杂岩多属于泥盆纪，泥盆纪—二叠纪的火山-沉积岩组合和相伴的深成岩类岩体带，与北天山洋的消减相关，属于岛弧性质（马瑞士等，1993）。然而，准噶尔周边不断厘定出早古生代蛇绿混杂岩（肖序常等，1992；何国琦等，2006；朱永峰等，2006；Zhu等，2013），说明晚古生代岛弧带属于裂谷带或上叠火山-沉积盆地。

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