区域地球物理场

如题所述

1.2.1 重磁异常

新疆阿尔泰及其邻区的布格重力异常显示出4个重力隆起区、3个重力坳陷区和介于其间的重力梯度带。诺尔特地区属于阿尔泰重力坳陷区,以-200×10-5m/s2等值线圈团,最低值为-250×10-5m/s2,坳陷呈不规则状,长轴走向北西,构造上处于西伯利亚板块南缘。阿尔泰重力坳陷带南侧为阿尔泰南缘重力梯度带,位于额尔齐斯河一带,带长约450km,宽约75km,梯度为2×10-5m/s2·km-1,此梯度带应为大断裂带的反映。重磁资料表明,诺尔特地区处于阿尔泰幔坳带上。阿尔泰幔坳呈NW向分布于中俄蒙边境,以48km等深线圈闭,面积大于20×104km2,莫氏面最深处约52km,坳陷延伸方向与阿尔泰山脉走向一致,地壳增厚的原因是哈萨克斯坦板块向西伯利亚板块俯冲,地壳隆起均衡调整的结果。阿尔泰地区现代地壳厚度约45~50km(图1-2)。

图1-2 新疆阿尔泰及邻区莫氏面等深度线略图(据芮行健等,1993)

Ⅰ 1—阿尔泰幔坳;Ⅰ 2—天山幔坳;Ⅱ 1—北塔山-塔尔巴哈台-巴尔喀什湖幔梁;Ⅱ 2—阿拉木图幔隆;Ⅱ 3—乌布苏卓尔幔隆;Ⅲ1—阿尔泰南缘地幔坡度带;Ⅲ2—乌伦古河-塔城地幔坡度带;Ⅲ3—北天山地幔坡度带:等深度线间隔2km

1.2.2 地壳类型

新疆现代地壳为若干基底陆壳在显生宙时期(主要是古生代时期)经复杂的分裂、增生、拼合而成。其中每个块段都经历了不同的拉张型过渡壳-(洋壳)-汇聚型过渡壳阶段,最后固结为古生代新陆壳,最终拼接成新疆现代大陆地壳,属于欧亚现代大陆地壳的一部分(何国琦等,1995)。其现代地壳性质总体上是新陆壳,其中包括基底陆壳残块、不同程度改造过的新陆壳地段以及基本在洋壳基础上发展起来的实质性增生陆壳地段。

根据测深资料(地矿部地球物理研究所,1990),新疆现代地壳除浅表疏松沉积层外,可划分出三种不同密度(表现为不同纵波速度)的层,分别称为上地壳“花岗岩”层,纵波速度为5.78~6.09km/s;中地壳“闪长岩”层,纵波速度为6.10~6.60km/s;下地壳“玄武岩”层,纵波速度为6.70~7.64km/s。按现代认识,下地壳一般是麻粒岩相至榴辉岩相变质的前寒武纪古老岩系,密度最大;中地壳“闪长岩”层成分变化较大,一般认为是以洋壳成分或玄武质成分为主及经玄武质成分注入的古老陆壳部分;上地壳为有较多花岗质成分的硅铝层,以显生宙生成的新陆壳物质为主。

构成新疆现代大陆板块的各地壳块段按其演化特征和结构特征划分为3种类型(何国琦等,1995):

古陆壳型,为显生宙未经强烈改造的古老陆壳,地壳演化史中,显生宙只有局部构造-岩浆事件,坳陷区有较厚的盖层沉积。下地壳密度最大,波速通常大于7.10km/s,壳下软流圈常不清晰。这种地壳块段成熟度最高,也最稳定,构造上表现为地盾性质。如塔里木块段及准噶尔块段。

新陆壳型,缺乏中地壳“闪长岩”层,表明拉张阶段将基底陆壳减薄至近于消失。地壳的上层几乎完全为显生宙新生物,其下地壳也经受改造,密度较小,波速常降到6.7~6.9km/s左右。这种类型的地壳基本上可以认为是显生宙陆壳的实质性增生部分,属于这种地壳的有东准噶尔、喀尔力克及北觉洛塔格等块段。

改造陆壳型,为基底陆壳经一定改造而成的地段,具三层结构,即保留了不同程度改造的基底陆壳作为中地壳“闪长岩”层存在。基本代表正常发展的古生代造山带,新疆古生代造山带大多数都达到了这一状态。因此地壳为压实的基底陆壳(下地壳)、改造的基底陆壳(中地壳)、新生的上地壳(显生宙地质体组成的“花岗岩”层)三层组成。阿尔泰块段即属于这种改造陆壳型地壳,另外,在阿尔泰地区,可可托海-阿克塞人工地震测深资料揭示,在一些地段的地壳中部出现高密度物质夹层(反映为高阻高速层),目前均认为是上地幔物质的楔入。后文在对岩浆岩的讨论中,一方面从岩石化学及痕量元素研究认为岩浆岩具有壳源的特点,另一方面从部分稀土元素的特征值及同位素尤其是Pb同位素的研究中又发现其具有壳幔混源的特点,对岩浆岩成岩机制的研究表明其成岩作用过程为地壳深部部分熔融作用过程,并且有岩浆岩物质来源的壳幔混合作用是源区岩石熔融之前的混合,即源区物质可能为地壳物质与地幔物质的混合物或其互层。阿尔泰地区地壳中部有地幔物质楔入的特点为本文的意见提供了依据。

同时,由于阿尔泰块段为基底陆壳经一定改造而成的,具三层结构,这种改造型的地壳不像新陆壳型地壳中缺乏地壳“闪长岩”层,而是保留了不同程度改造的基底陆壳作为中地壳“闪长岩”层存在,其地壳由基底陆壳残块、上地幔分熔物(包括喷出部分和侵入部分)、上地幔物质与原基底陆壳的混合物等三部分和地表沉积物组成,也说明地壳深熔的源岩物质有可能是地壳物质与地幔物质的混合物或其互层物。

地壳类型不同,即演化史不同,可形成不同的成矿系列和矿床组合。一般地,新陆壳型地段是与拉张阶段火山岩有关的块状硫化物矿床、多金属矿床,以及与汇聚阶段火山作用有关的块状硫化物矿床、多金属矿床的有利地区。而对于改造陆壳型的阿尔泰块段,则是与汇聚阶段花岗岩基有关的各种成矿系列和矿床类型(钨、锡、钼、金、铜、铅、锌等)的有利地区。

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