北祁连山西段(与阿尔金相接)早古生代陆-陆碰撞构造混杂岩带

如题所述

该构造混杂岩带被认为是一个典型的加里东期造山带;具典型的加里东期蛇绿岩套、混杂堆积和高压变质岩带以及主造山阶段形成的大量逆冲推覆构造、褶皱构造和深成岩体的就位,它由一系列构造岩片相互堆叠,沿NW-NWW方向分布于一个狭长的地带内。从泥盆纪开始,北祁连山造山带进入了后造山阶段,伴随着祁连板块的北移,同造山阶段形成的大量逆冲推覆断裂开始转换为左行走滑断裂,并生成大量的不同形式的次级断裂、糜棱面理以及沿这些断裂构造侵位的中酸性岩株、岩枝,这些小型中酸性岩体之岩浆期后热液与NW-NWW向走滑断裂及其次级断裂构造共同控制着区内金矿的形成。值得注意的是,进入喜马拉雅造山期以来,作为特提斯—喜马拉雅后陆地区的北祁连山造山带进入了一个新的构造演化阶段,岩层褶皱、岩石圈重新增厚,山体迅速抬升,形成新第三纪以来的大量逆冲推覆构造,先期次级断裂构造在南北向挤压应力场中被强烈地改造,规模变大,或转换为逆冲断裂,或转换为平推断裂。现仅对区内的褶皱、断裂构造形式分别予以描述:

一、褶皱

寒山、鹰嘴山地区褶皱构造发育,形式多样。由下古生界构成的褶皱常表现为复式背向斜,轴面劈理(S1)较发育,褶皱面常为原始岩层面(S0)。在昌马之东,褶皱构造线总体上呈NW向,向西逐渐转变为NWW向和近东西向。它们的形态与板块俯冲-碰撞过程中的运动方向和板块边界形态有关。褶皱一般长10~20km,南翼倾角为30°~60°,北翼倾角为50°~75°,以朱家大山复式褶皱和鹰嘴山向斜为代表,它们均为同碰撞过程中形成。由上古生界构成的褶皱在寒山、鹰嘴山地区枢纽为近东西向,北翼倾角为50°~55°,南翼倾角为45°~55°,长度在5~10m之间,由侏罗系、白垩系构成的褶皱多为开阔平缓褶皱,构造线受基底构造控制明显。由第三系和下更新统构成的褶皱较平缓,轴向为NWW向或EW向,两翼倾角为10°~15°。

二、断裂

区内断裂构造发育,按其走向及成生机制大体可分为NW-NWW向断裂、SN向断裂、NWW向断裂、NE向断裂和近东西向断裂等5组。现将其特征分述如下:

(1)NW-NWW向断裂组:本组断裂规模较大,多呈舒缓波状,系祁连板块与华北板块同碰撞过程中形成,倾向南与北者均有。在昌马之东,该组断裂多为NW向,往西转变为NWW向,至阿尔金断裂附近为SWW向并最终归并于其上,明显地受板块边界形态的控制。该组断裂在同碰撞造山过程中以逆冲推覆为主,造山后阶段与阿尔金断裂一起表现为左行走滑(图6-2)。喜马拉雅期在强大的南北向挤压力作用下复活并表现为逆冲推覆断层。

图6-2 志留纪板块碰撞后阿尔金断裂(AEJF)与北祁连北西向断裂(BQLF)组的交接关系及运动形式

该断裂组之单条断裂长度一般大于10km,地貌上常呈宽大的沟谷及负地形,断层破碎带宽,多为数十米至数百米,破碎带内岩石劈理化强烈,在较浅构造层或后期复活时一般由碎裂岩及断层泥组成,在其切割较深地段常见糜棱岩以及倾向NW或NWW向、倾角15°左右的鞘褶皱和拉伸线理,反映出该组断裂具走滑性质,该组断裂常产生一些次级断裂,既有NNW向者,还有NE向和近东西向者,从它们的指向关系看来,该组断裂应属左行走滑;此外,该组断裂对岩浆侵入活动亦表现出明显的控制作用,沿此类断裂常发育条带状花岗岩株、岩枝及岩脉,最典型的是青山英云闪长岩体沿此类断裂的侵位,而其与南北两侧的中型金矿床可能有密切的联系。至于本断裂组的控矿作用,鹰嘴山金矿、寒山金矿和金湾子金矿均发育于NWW向、NW向断裂之脆韧性剪切带内及其次级断裂中,这就是最有力的说明。

(2)SN向断裂组:发育于车路沟及肮脏沟一带,常切割NW-NWW走向的断裂。肮脏沟一带的SN向断裂呈切割较深的沟谷,倾向西,倾角为70°左右,最长达19km,它穿切了奥陶系、志留系、石炭系和白垩系;具5~15m宽的断层破碎带,岩石蚀变较强,发育碎裂岩及断层泥。车路沟一带的SN向断裂,长度为6.5km,产状290°∠40°。岩层被明显错断,断距约600m,东盘相对向南运移,西盘相对向北运移。本组断裂在地貌上表现为“锯齿状”沟谷,可能早期为张性断裂,后期则转化成平移断裂。

(3)NNW向断裂组:本组断裂分布较广泛,以金湾子地区最典型。该组断裂长度一般2~3km之间,倾向SWW,倾角40°~70°左右,平面上表现为“锯齿状”沟谷,具1~10m宽的断层破碎带,由断层角砾、碎裂岩及断层泥等组成。该组断裂在平面上常交汇于NW走向的断裂上,呈羽列状排列(图6-3),它与主干断裂构成的锐角指向对盘的运动方向,证明NW向断裂在演化过程中存在左行走滑的阶段。由上分析并结合区域应力场的变化状况,推测该组断裂早期为张性断裂,后期转换为压扭性断裂。

图6-3 金湾子NNW向次级断裂与主断裂

(NW向)的关系及指向示意图

(4)NE向断裂组:本组断裂分布较广泛,NW-NWW向断裂和阿尔金断裂的次级张破裂,与主干断裂的夹角多在40°~70°之间,相当于Petit(1987)提出的T型张破裂。在鹰嘴山金矿,NE向断裂与NWW向断裂交汇处常形成富矿段,是因为此类断裂创造了更多的成矿有利条件及容矿空间。现在呈现在我们面前的NE向断裂,长度一般在1~5m之间,主要表现为平推性质,这是由挽近以来的构造应力场决定的;致使其常错断主干断裂和金矿体。此外,本组断裂与NW-NWW向主干断裂构成的锐角与本盘运动方向一致,说明本组断裂是NW-NWW向断裂在走滑阶段形成的。

(5)东西向断裂组:本组断裂长度多为几百米至1km,与NWW向断裂的夹角常小于30°,相当于Riedel剪切破裂。此种断裂在寒山金矿的脆韧性剪切带内最发育,东西向断裂发育地段常为金矿体,系容矿构造,它与主干断裂(NWW向)构成的夹角多为20°左右,指示了本盘的运动方向,系NWW向断裂在左行走滑过程中形成。金湾子地区的东西向断裂规模较小,与主干断裂的夹角在40°~50°之间,表现为逆断层,本组断裂在后期南北向挤压应力场中,往往转换为逆冲性质,在寒山地区对矿体起到了破坏作用。

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