震旦纪—古生代中亚构造域及特提斯构造域演化对塔里木克拉通盆地的控制

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综前所述，震旦纪—古生代中亚构造域及特提斯构造域演化大致经历了震旦纪—早奥陶世离散→中晚奥陶世—志留泥盆纪早期聚敛、石炭纪—早二叠世离散→晚二叠世（至中三叠世）聚敛两个离散→聚敛构造旋回。这对塔里木克拉通盆地形成与演化有深刻影响。

震旦纪—早古生代早期，随着新疆古克拉通裂解，中亚构造域形成一系列洋盆和裂陷带，特提斯构造域以形成原特提斯洋为特征。与之同时，受区域拉张伸展活动影响，塔里木板块边缘如库鲁克塔格和阿尔金北形成裂陷槽，主体部位形成克拉通坳陷。早古生代晚期，随周围地区板块或地块的聚敛拼合，塔里木板块的演化转而受挤压构造环境控制，并随板块周缘的隆起，接受大量陆源碎屑，盆地内充填物从以碳酸盐岩为主转为以碎屑岩为主。

晚古生代（可至中三叠世）第二个离散－聚敛旋回也控制着盆地的发育与演化。晚古生代早期，随古特提斯洋的拉开，西中昆仑南侧发育被动大陆边缘。塔里木盆地内石炭系海侵沉积系列即是由于海水自古特提斯洋向塔里木板块侵入而发育的。因此，塔西南地区是塔里木盆地石炭纪地层发育最好的地区。早二叠世，驮着甜水海地块的古特提斯洋在塔什库尔干—康西瓦—玛沁一带向塔里木板块之下俯冲，产生西昆仑晚古生代岩浆弧，塔西南形成海退系列的潟湖相沉积；早二叠世晚期—三叠纪甜水海地块与西昆仑晚古生代岩浆弧碰撞，塔里木盆地早二叠世晚期出现海陆交互相沉积以及火山喷溢，晚二叠世—三叠纪海水全部退出。二叠纪末期—三叠纪晚期古特提斯洋的闭合还使塔里木盆地大范围隆升变形、遭受剥蚀。

　矿产资源概况

3.2.1　Sauk底界面

Sauk的底界面在塔北肖尔布拉克剖面中，即为玉尔吐斯组的底界。在玉尔吐斯组中，可划分出二个小壳动物化石带，下部为Anabarites—Protohertzina组合带，相当于扬子区梅树村阶下部第一小壳动物化石组合带Anabarites—Protohertzina—Arthrochites。上部为Paragloborilus—Lapworthella组合带，该组合带相当于扬子区梅树村阶的第二组合带Siphogonuchites—Paragloborites和第三组合带Lapworthella—Tannuolina—Sinosachite（据周志毅等，1990）。按照西北石油地质局和南京地质古生物研究所的观点，认为寒武系与前寒武系的分界应在含最早出现小壳动物化石组合的地层单元之底，因此，认为玉尔吐斯组的底界即为寒武系的底界。但是，国内外另一种较普遍的观点认为，寒武系与前寒武系的分界应放在小壳动物化石大量出现的地层单元之底（图2—3）。小壳动物化石的最早出现与大量出现的界线显然是不一致的。按照后一种观点，玉尔吐斯组下部有一部分应属震旦系。

根据化石带与国际标准阶的对比所标定的年龄来看，小壳动物大量出现即梅树村阶第二小壳动物组合带的底界，其年龄为590Ma（据W.B.Harland等，1974）。现在世界上公认的寒武纪底界的年龄即为590Ma.因此，其下4.5m含第一小壳动物组合带的玉尔吐斯组地层所对应的地层年龄，必然大于590Ma，应属于震旦纪的地层。根据层序地层学的原理，玉尔吐斯组的底界为—平行不整合面，属于一个Ⅰ型层序界面，加上玉尔吐斯组的下部处于同一个层序中，因此，从全球海平面变化周期来看，该层序界面对应于全球海平面变化曲线中591Ma时的一次较大规模的海平面下降。所以，从层序地层学的观点来看，玉尔吐斯组的底界是与距今591Ma的一次大规模的海平面下降事件相对应的一个层序边界，按照J.F.Chutter等人所作的层序地层系统，即属于Sauk巨层序的底界。不过，在这里顺便讨论一下关于Sauk巨层序的边界问题。从层序地层学的观点出发，层序界面与海平面变化曲线中的下降拐点相当。从全球海平面变化曲线来看，Sauk巨层序的顶界正好位于相应海平面变化的下降拐点上，但其底界位于591Ma处，该处正好是全球海平面的最低位置而不是下降拐点，因此，从全球海平面变化曲线来看，Sauk巨层序应包含更长的时间跨度，其底界的年龄应更大。Sloss最早定义的Sauk底界相当于震旦系的底，在后面的地震层序划分中我们采用了这一方案。由于本次露头研究的范围主要是寒武系以上地层，对震旦系地层没有做更深入的研究，故暂采用J.F.Chutter等人现用的Sauk巨层序的底界作为本书露头层序分析中Sauk巨层序的底界。

在库鲁克塔格地区露头剖面中，传统地层分层将寒武系与震旦系的界线置于西山布拉克组与汗格尔乔克组间，两者之间为整合接触。汗格尔乔克组为一套厚34.3Ma的紫红、紫灰、黄灰色块状含漂砾砾岩和含漂砾砾质泥岩（图1—3），属重力流沉积。从层序地层的角度讲，这套重力流沉积物与西山布拉克组同属一个层序，为该层序的低水位体系域，其层序底界面位于汗格尔乔克组底界。因此，在库鲁克塔格地区，Sauk巨层序的底界应位于汗格尔乔克组的底界面上。该底面的年龄应为591Ma。

3.2.2　Tippecanoe与Sauk的界面

Tippecanoe与Sauk之间的界面，从全球海平面变化曲线来看，对应于距今475Ma的一次大规模海平面快速下降处。该界面较传统的地层系统中根据笔石带所标定的下、中奥陶统之间的界线（472Ma）略低，两者正好相差一个层序（3Ma）。

该界面在塔北东西向的地震剖面上（如E78线、EW500线等）反映明显，表现为一个巨大的上超不整合。具体特征见下一章的详细描述。

在柯坪露头剖面中，和Tippecanoe/Sauk之间的大规模海平面下降事件相当的界面，应是据生物地层所标定的下、中奥陶统界线（472Ma）以下的那一个层序的底界（图3—1）。但根据柯坪地区岩相和相对水深变化，475Ma时并未反映出大规模的海平面下降事件（图3—1）。这种差异，可能与早奥陶世末期柯坪地区由于弧后扩张影响而造成基底快速沉降的这种局部构造运动的影响有关。

在库鲁克塔格地区的露头剖面中，下奥陶统下却尔却克组为一套深灰色中—厚层状含砾粗砂岩、粗—中粒长石砂岩、灰质泥岩韵律层（图3—5），属海底扇沉积。具明显的低水位沉积特征，盖在下伏巷古勒塔格组深海盆地相放射虫硅质岩及页岩之上，其间未见明显的沉积间断。这套低水位体系域的底面即为Tippecanoe与Sauk的界面，其时代也较早、中奥陶世的分界略早。

图3—5　库鲁克塔格地区Sauk与Tippecanoe的界线

从上述讨论可知，该界面在塔北中部阿克库勒附近为一不整合面，在东部库鲁克塔格及西部柯坪地区均为整合性质。这主要是由于本区当时的古地理格局为中部高、东西两侧低，故大规模的海平面下降致使中部地区发生陆上暴露侵蚀，而东、西部大部分地区连续沉积。据此，我们可以认为，Tippecanoe与Sauk之间的界面，主要起因于大规模的海平面下降。此时，塔北除了在西部柯坪地区由于受早奥陶世早、中期开始的古南天山洋的弧后扩张影响而发生快速沉降外，东部和中部大部分地区基本稳定，没有大规模的抬升运动。

3.2.3　Tippecanoe A（TPA）与Tippecanoe B（TPB）之间的界面

TPA/TPB界面对应于距今440Ma的一次较大规模的海平面下降事件，相当于传统地层系统中奥陶系与志留系之间的分界面。从全球海平面变化幅度来看，对应于TPB/TPA之界面的海平面下降的幅度较Tippecanoe/Sauk之间的小得多。但TPB与TPA之间的不整合在塔北全区广为分布。与该界面对应的志留系与奥陶系之间的接触关系，在塔里木地块北部边缘为角度不整合，向塔里木地块内部逐步变为微角度不整合或假整合，至塔里木盆地的中央，甚至为整合接触。

在塔里木地块北部边缘协合拉之北，可以清楚地看到上泥盆统不整合在中寒武统（图3—6）、震旦系或前震旦系之上。在乌什县城之南喀拉铁克山北侧，见志留系砂砾岩直接微角度不整合于下奥陶统丘里塔格组白云岩之上。据附近奥陶系厚度推算，其间剥蚀地层厚度大于800m，且接触面上、下地层产状也略有差异（图3—7）。说明两者之间为微角度不整合或假整合接触。在西柯坪塔格山的皮羌断裂南端，发现志留系底砾岩覆盖在下奥陶统丘里塔格组灰岩的剥蚀面上，其间缺失中—上奥陶统及部分下奥陶统。据柯坪剖面推算，其剥蚀厚度达600m。剥蚀面凹凸不平，上、下地层产状无明显差异，为假整合接触。覆盖区沙11井和沙21井揭示，志留系分别盖在中奥陶统和下奥陶统之上，说明志留系与奥陶系之间有一间断面。

图3—6　上泥盆统与中寒武统间的不整合素描图（据周棣康，1985）

图3—7　喀拉铁克山志留—奥陶系接触关系素描图（据1/20万乌什幅区测报告）

从上述特征来看，TPA与TPB之间的界面不仅分布范围广，而且明显地具有受构造运动影响的证据，因此，该界面的形成应是海平面下降和构造抬升综合作用的结果。

另外，关于柯坪大湾沟剖面中印干组的时代归属问题，存在着不同的意见。有人认为印干组中的笔石带应相当于卡拉道克阶上部层位，故将其置于中奥陶统上部（周志毅等，1990）。有人认为印干组属于上奥陶统，中、上奥陶统的界面应放在印干组之下的其浪组上段与下段之间。从层序地层的观点来看，通过仔细的层序时代标定，印干组底界的年龄应相当于448Ma，故将印干组置于上奥陶统较为合理。这已为工作过程中在印干组中所采集到的笔石和牙形石资料所证实。通过生物层序地层的仔细研究，标定的印干组顶界的年龄为441Ma。

通过同样的方法对志留系底界进行标定，其年龄应为436Ma。据此推算，在塔北柯坪大湾沟剖面中，奥陶系与志留系之间，缺失5Ma的沉积（图3—3）。

3.2.4　Tippecanoe（TP）与Kaskaskia（K）的界面

TP/K界面对应于距今大约408Ma的一次较大规模的海平面快速下降事件。大致相当于志留系和泥盆系之间的一条界线。该界面在塔北地区反映明显，主要表现为下志留统与其上覆地层下泥盆统之间的平行不整合，如沙11井和库鲁克塔格剖面显示的情况。

在柯坪大湾沟的露头剖面上，志留系和泥盆系之间的接触可能是一个整合面，从岩性变化和岩层产状来看未发现有大的沉积间断和不整合，但因界面上下的岩层都缺少生物化石，所以其间有无地层缺失，还是一个问题。

这一界面与J.F.Chutter等人在古生代年代地层图上所划分的Tippecanoe与Kaskaskia界面（年龄为413Ma）相近，在全球海平面变化曲线上，该界面也是位于一个大的海平面变化周期曲线的下降拐点上，其年龄只差5Ma。由于塔北地区志留系和泥盆系的界线无可靠的生物化石带作年龄的标定，塔中和塔东地区上志留统又已缺失，所以我们现在划定的Tippecanoe与Kaskaskia的界面与J.F.Chutter等人所定的界面可以看作是基本一致的。

3.2.5　Kaskaskia A（KA）与Kaskaskia B（KB）的界面

KA/KB界面对应于距今368Ma的一次较大规模海平面快速下降事件。大致相当于石炭系与泥盆系之间的界线。该界面在塔北反映明显，且对油气的运移和聚集起着重要的控制作用。

与该界面相对应，在南天山地区，表现为石炭系与泥盆系之间的高角度不整合（图3—8）。在柯坪降起区，四石厂一带上石炭统四石厂组角度不整合于中、下泥盆统依木干他乌组之上（图3—9）。在开派兹雷克一带，四石厂组平行不整合于中、上泥盆统克孜尔塔格组之上。在巴楚地区，下石炭统巴楚组平行不整合于中、上泥盆统克孜尔塔格组上。进一步向西南，在新疆沙车县达木斯地区，石炭系与泥盆系之间为整合接触。

图3—8　下石炭统与上泥盆统间角度不整合关系素描图（据1/20万博斯腾幅区测报告）

图3—9　柯坪四石厂上石炭统与中、下泥盆统间不整合关系素描图

根据详细的露头层序研究，我们所标定的大冲沟剖面上泥盆统克孜尔塔格组的顶界面年龄约为368Ma。开派兹雷克剖面四石厂底界面的年龄约为288Ma，其间至少缺失80Ma的沉积。巴楚小海子剖面中，巴楚组底界的年龄约为359.5Ma，与化石带标定的层位吻合。因巴楚组底部缺失石炭系岩关阶底部牙形石SiphonodellaSulcate带（据周志毅等，1990），故巴楚组的底界较石炭系底界略高。从上述讨论可知，KA与KB在塔西南莎车县达木斯地区为连续沉积，在巴楚地区KB从359.5Ma开始接受沉积，在柯坪地区，KB从288Ma开始接受沉积。从西南向东北方向，KB下部缺失的层序越来越多，接受沉积的时间越来越晚。因此，KA与KB间界面形成时，塔北的古地理格局呈现出由北东向南西倾伏加深的特点。

根据KA与KB界面上、下地层的接触关系及其变化，该界面的形成明显地受构造运动影响。根据前人的研究成果，与此界面形成相对应的时间内，塔北发生了一次重要的构造运动，即海西早期运动。它在天山造山带中的突出表现是萨阿尔明海槽关闭、褶皱。在塔北地区，表现为明显的平缓褶皱运动。因此，我们认为，KA与KB之间的界面，是受构造运动和海平面变化综合作用的结果，且构造运动的影响可能更大。

3.2.6　Kaskaskia（K）与Lower Absaroka（LA）的界面

K/LA界面对应于距今320Ma时一次大的全球海平面下降事件。相当于传统地层划分中的下石炭统和上石炭统的分界面。

在巴楚地区的露头剖面上，该界面为下石炭统卡拉沙依组和上石炭统小海子组的分界面，前人研究将其确定为一个平行不整合面。主要的依据是卡拉沙依组顶部的微晶灰岩为小海子组底部的石英砂岩所覆盖，岩性变化突然，界面上有冲刷侵蚀现象。更重要的是，根据古生物化石研究，在卡拉沙依组顶面之下1.3m处的微晶灰岩层中采到的牙形石化石Polygnathus symmetricus和Bispathodus sp.，认为是属于早石炭世岩关期的。而在小海子组最底部2.8m的石英砂岩层中所采到的 类化石Fusulinella pseudobocki则是属于晚石炭世达拉期的。因此在卡拉沙依组和小海子组之间缺失了大塘期、德坞期和滑石板期共约41.2Ma的地层。但在塔西南地区莎车县达木斯剖面和塔北地区的沙32井中，上、下石炭统之间，岩性上虽然也有明显差别，但据古生物化石研究结果认为，它们是连续沉积的，其间并无重大的沉积间断和地层缺失。造成巴楚地区上、下石炭统地层缺失的原因，是由于巴楚地区早石炭世晚期和晚石炭世早期发生了一次较强烈的构造抬升运动，即巴楚运动造成的。但是C.A.Ross和J.R.P.Ross（1987）则认为，在早、晚石炭世之间出现了一次大的全球海平面下降事件，因此他们把下石炭统和上石炭统之间的界面确定为巨层序Kaskaskia与Lower Absaroka的分界面。由此可见，塔北地区上、下石炭统之间的地层缺失和平行不整合面的出现，除了局部地区受强烈的构造运动抬升的影响之外，也还受到了较大的全球海平面下降事件的影响，塔北地区的上超点变化曲线也反映了这一特点（图3—3）。

3.2.7　Lower Absaroka（LA）与Upper Absaroka（UA）的界面

LA/UA界面对应于距今248Ma时的一次大规模全球海平面下降事件。大致相当于传统地层划分中上二叠统与三叠系的分界面。在地震剖面中，为 反射界面。该界面在塔北是一个最重要的区域不整合面之一。详细特征见下一章的具体分析。

该界面的形成，一方面与全球性的大规模海平面下降有关，但关键是受发生在早二叠世末期的一场划时代的构造运动，即海西晚期运动影响所致，它使塔里木地块周围天山、昆仑山海槽封闭，褶皱成山，塔里木克拉通内海水全部退出，从此进入了内陆盆地发育阶段。

3.2.8　Upper Absaroka（UA）与Lower Zuni（LZ）的界面

UA/LZ界面位于中侏罗统克孜勒努尔组内，其时间大约为距今177Ma.从三叠纪和侏罗纪的沉积演化过程来看，这是一个大的沉积旋回的分界。库车坳陷沉积水体从三叠纪初期逐渐加深，至中侏罗世初达到最深而后又急剧变浅，该界面正位于这一深浅变化大周期中水深最浅的位置上，也就是在湖平面变化周期的下降拐点上。在露头上，该界面表现为上覆的河流相砾岩覆盖于下伏沼泽相的炭质页岩之上，其间有明显的冲刷侵蚀现象。该界面形成时间与B.U.Haq等对北美海相侏罗系层序划分中的Upper Absaroka与Lower Zuni的界面时间大致相当。

3.2.9　Lower Zuni A（LZA）与Lower Zuni B（LZB）的界面

LZA/LZB界面位于传统地层中的上侏罗统的顶部，喀拉扎组和齐古组的分界面上，距今时间大约为139Ma。这是一个明显的区域性的沉积间断面，因为在塔北地区很大范围内缺失喀扎拉组，甚至有人认为整个塔北地区都无喀拉扎组存在。在库车河地区喀拉扎组发育的厚度也很薄，仅9.16m。喀拉扎组砾岩与下伏齐古组的红色泥岩为明显的假整合接触，界面上有显著的侵蚀冲刷现象。

　成矿作用地球动力学背景

1.1.1　现状

塔里木地区地质与矿产研究程度低且不均衡，特别是塔里木盆地南缘的昆仑山、喀喇昆仑山、阿尔金山及祁漫塔格山一带的1∶20万区调工作尚未系统开展，矿产资源调研更为滞后。但是，近年来石油天然气地质勘查和科研工作的迅猛发展，新疆地矿局主持的、各地质大队实施的一轮和二轮成矿区划，以及矿产综合编图项目取得了明显的成绩，为本项目的研究提供了良好的基础。

依据上述资料，并参考了新疆地矿局、塔里木石油会战指挥部、新星石油公司西北石油地质局和国家三〇五项目等单位近年来的成果，对康古尔塔格-艾比湖断裂带以南的塔里木地区的矿产进行了不完全统计。该区已发现了约100种矿产，经过归并和取舍，在表1-1中列出了约60种矿产，其中能源矿产5种，金属矿产22种，非金属矿产34种。计有矿床798个，矿点989个，矿化点290个，合计约2077个。此外，还有各类物探、化探、自然重砂和遥感异常超过2000处。

表1-1　塔里木及其周边地区矿产资源一览表

按矿床规模分别统计，超大型矿床（能源矿床尚未使用这一概念）4处，即哈密市土屋铜矿、尉犁县且干布拉克蛭石矿、若羌县罗布泊钾盐矿和乌恰县萨瓦亚尔顿金矿。它们的远景资源量无论在国内或国外都有重要影响。大型矿床110处，其中能源矿床26处，占大型矿床总数的23.64%；金属矿床12处，占10.92%；非金属矿床72处，占65.44%。中型矿床144处，其中能源矿床53处，占中型矿床的36.81%；金属矿床45处，占31.25%；非金属矿床46处，占31.94%。小型矿床540处，其中能源矿床120处，占小型矿床的22.22%；金属矿床197处，占36.47%；非金属矿床223处，占41.31%。矿点989处，其中能源类130处，占13.15%；金属类450处，占45.50%；非金属类409处，占41.36%。矿化点290处，其中金属类182处，占矿化点总数的62.76%；非金属类108处，占37.24%。

1.1.2　潜力

塔里木及其周边地区找矿潜力特别巨大，是我国十分理想的矿产资源的接替基地。

1.1.2.1　石油天然气

塔里木盆地是我国最大的陆地油气资源远景区，其周边中新生代陆相盆地也有明显的找油潜力。经过近年来的勘查和评价，本区的油气资源总量约255×108t，约占全国油气资源总量的1/4，占新疆油气资源总量的76%。共发现油气田百余个，其中大中型油气田约40个。

根据2000年末新闻媒体的报导，塔里木北部发现并圈定了31个储气构造，已探明天然气5050×108m3，预计至2005年累计探明天然气7200×108m3,2010年将达（10000～12000）×108m3。另外，塔西南白垩系的天然气也有很好的找矿远景。

“西气东输”工程是西部大开发首发的四大工程之一，即将于2001年动工，2004年全部建成，它将形成巨大的经济效益和社会效益。

1.1.2.2　可地浸砂岩型铀矿

塔里木地区中新生代盆地中可地浸砂岩型铀矿资源的调查与开发，自20世纪80～90年代开始起步，陆续发现了×××、××等矿区，在伊犁、吐哈和焉耆盆地也发现了多个大中型铀矿远景区，同时发现矿点和异常点千余处，找矿形势非常喜人。目前伊犁盆地的××铀矿区已投入开发和试生产。这些矿床的成矿条件与中亚地区的大型超大型可地浸砂岩型铀矿完全可以对比。在和平利用原子能时代的今天，铀矿资源的需求量将大幅度增加，本区铀矿资源的巨大远景，将发挥更大的作用。

1.1.2.3　蒸发岩类

塔里木及其周边地区中生代以来干旱盆地中蒸发岩类矿产的成矿条件得天独厚，据不完全统计有矿产地160余处，储量1000×108t以上。仅库车山前盆地的岩盐矿储量就在200×108t以上。蒸发岩类矿床中主要以钠盐、镁盐、芒硝、石膏为主，伴生有钠硝石、天青石和硼等。近年来，经过多部门的通力合作，罗布泊的钾盐（卤水）矿取得了惊人的进展，罗北洼地面积790km2的范围内，可提交KCl 1.29×108t。整个罗布泊KCl资源总量可达5.3×108t,NaCl资源量可达486×108t。目前已进入开发前的准备阶段。

1.1.2.4　铜矿

铜一直是国家的急缺矿产，西部是缓解这一矛盾的希望所在。虽然在三江地区、藏东地区、祁连山地区、阿尔泰山地区找到一批大中型铜矿床，但是有的开发起来特别困难（玉龙）、有的资源量仅百万吨左右（阿舍勒、喀拉通克），难以形成较大的规模效应。东天山斑岩铜矿带的发现，改变了或缓解了这一紧急局面。铜矿资源量有望超过千万吨，土屋铜矿的储量可达500万吨，该区地势低缓，交通比较方便，利于大规模开发和建设。

塔里木板块及其周边地区铜的找矿有望靶区，还有库鲁克塔格前震旦纪绿岩型铜矿带，南天山古亚洲型斑岩铜矿带，昆仑山火山岩型铜矿带，喀喇昆仑山特提斯型斑岩铜矿带，以及塔里木中新生代陆相沉积盆地周边的萨布哈式砂岩铜矿带等。因此该区铜矿的找矿潜力是非常巨大的。

1.1.2.5　与超基性岩—碱性岩有关的矿产

该类矿产包括钒钛磁铁矿、铬族矿产、稀土金属矿、锆族稀有金属矿、磷灰石、透辉石、金云母、金刚石、蛭石和宝石矿等。它们在本区的成矿条件非常优越，找矿信息多而强，在全国勘称一绝（详见后文）。目前，虽然除蛭石、透辉石和锆英石外，还未找到国家急缺的矿产基地，但是找矿前景是非常乐观的。

1.1.2.6　金矿

20世纪80年代以前，新疆的金矿以砂金为主，经过近20年的调研、勘查和开发，岩金已上升到主导地位，先后发现了吐拉苏金矿带（阿希大型陆相火山型金矿、伊尔曼德金矿等）、康古尔塔格金矿带（康古尔、西滩、马头滩和元宝山等中小型金矿群）、西南天山金矿带（超大型萨瓦亚尔顿穆龙套型金锑矿、卡拉脚古牙中小型锑金矿、查汗萨拉银锑矿床、乌兰赛尔金矿和大山口金矿等）、冰达坂金矿带（望峰）和北山金矿带（红十井和大青山中型金矿及222等小型金矿）。预计还可能找到库鲁克塔格金矿带（永红山绿岩型金矿、赛马山砾岩型金矿、大小金沟砂金矿）、阿尔金山金矿带（大平沟金矿、庆回归金矿）、喀拉米兰金矿带、云雾岭金矿带、再依勒克金矿带、奥依且克金矿带、阿克晓金矿带和木吉金矿带等。

研究区内其他的金属和非金属矿床，成矿条件较好，矿点和矿化点众多，找矿信息量大，因而找矿潜力也是巨大的。多数矿种不但能满足本地区当前建设和国民经济发展的基本需要，而且有富余，特别是像煤炭等传统的优势矿种。

总之，塔里木及其周边地区找矿潜力特别巨大，是国家某些矿种（石油、天然气）的重要工业基地，经过进一步勘查，将是国家部分矿种（可地浸砂岩型铀矿、钾盐和铜矿）的工业基地。还有一些矿产（如金刚石、铬、镍、钴、钒、钛）的找矿潜力巨大。对一些传统优势矿种和非急缺矿种（煤、岩盐、石膏、铅锌、铁等），只须摸清找矿远景，无需投入过多的勘查工作，应按市场需求的运作规律确定地勘工作任务。

诺尔特地区成矿作用地球动力学背景与北阿尔泰区域成矿地球动力学背景密切相关。新疆北阿尔泰为西伯利亚板块南缘蒙古－阿尔泰早古生代大陆边缘的一部分，区内划出北阿尔泰早古生代非岩浆型被动陆缘、南阿尔泰泥盆纪岩浆型被动陆缘、额尔齐斯构造混杂带、北准噶尔泥盆纪洋内弧等4个三级单元，东北角的诺尔特泥盆纪—石炭纪断陷火山盆地作为叠加在北阿尔泰带上的亚三级单元（肖序常等，1990；刘德权等，1993；何国琦等，1995）。

北阿尔泰地壳演化经历了基底陆壳、拉张型过渡壳、汇聚型过渡壳、新陆壳及新陆壳在中生代的发展等阶段。

6.1.1　太古宙—元古宙基底陆壳形成

新疆基底陆壳出露地区已发现有三种类型太古宙地质体：阿尔金的麻粒岩系，原岩为缺乏正常沉积的双峰式火山岩建造（富镁拉斑玄武岩、钙碱性英安－流纹岩）；尾亚灰色片麻岩系，规模巨大，宏观岩性单一，为英云闪长质、斜长花岗质、花岗闪长质的正片麻岩，层位比阿尔金的麻粒岩系靠下部；库鲁克塔格的托格拉克布拉克杂岩，为灰色片麻及表壳岩系，层位介于阿尔金和尾亚之间。北邻这几处太古宙点状陆核的是西伯利亚古陆核，元古宙西伯利亚古陆核向南增生形成北阿尔泰基底。

6.1.2　古生代拉张体制地球动力学环境

新疆所有古生代造山带，都是由基底陆壳拉张减薄后发展起来的陆间型造山带。这些基底陆壳的残迹有的表现为残留的中间地块，如北阿尔泰的富蕴北东乌恰沟古陆壳残余。在那些没有基底陆壳残块的造山带，如南阿尔泰，从古生代花岗岩的Sm-Nd同位素组成或Pb同位素组成中，也都普遍发现有前寒武纪的年龄信息存在，说明其岩浆源中含有基底陆壳转化物。所以，由基底陆壳拉张减薄，经历拉张型过渡壳阶段，是古生代造山带发展必经的过程，拉张阶段的沉积建造，是各古生代造山带的第一个古生代构造层。

北阿尔泰震旦纪—中奥陶世属于古生代造山带拉张型过渡壳阶段的非岩浆型被动陆缘环境（何国琦等，1995）。带内主要为震旦系—寒武系（包括一部分下—中奥陶统）的巨厚类复理石陆源碎屑岩建造，夹少量基性熔岩夹层，为典型拉张型过渡壳阶段非岩浆型被动陆缘沉积，沉积环境为活动性较强、时有浊流发生的坡度较陡的大陆坡，沉积总厚度大于7700m。其所夹基性火山岩及潜火山岩富镁铁、低碱，在w（Al）-w（Ti）+w（Fe）-w（Mg）图中落于富铁拉斑玄武岩区及富镁拉斑玄武岩区，在R1-R2多阳离子图解上落于苦橄岩和拉斑玄武岩区分界线附近，这些特点反映了北阿尔泰拉张阶段曾达到基底陆壳接近减薄至零的程度。对于侵入岩，拉张阶段理论上也可以产生大规模花岗岩，但是在北阿尔泰及至全疆，还没有肯定的拉张型过渡壳阶段的花岗岩。已证实的拉张阶段深成作用产物都是浅成－超浅成辉绿岩类基性岩建造或辉绿岩－石英斑岩组合双峰式建造（博格达，塔尔巴哈台，加波萨尔等地），在北阿尔泰未见（表6-1）。

表6-1　北阿尔泰带震旦—寒武系火山岩、潜火山岩岩石化学成分　wB/%

资料来源：新疆区域地质志（1993）。

拉张型过渡壳的地球动力学环境为拉张体制，地壳演化趋势是地壳减薄，渗透性增加，上地幔物质愈来愈多地参与壳幔相互作用，地壳成熟度降低。拉张型过渡壳的地壳性质取决于拉张作用达到的程度，即基底陆壳改造的程度，北阿尔泰拉张作用较强，基底陆壳曾接近减薄至零，但还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。这些特点与前文所述的区域地球物理场研究中得到阿尔泰一些地段地壳中—下部有高密度夹层存在，以及在对诺尔特地区岩浆岩的研究中得到的其源区物质为地壳物质与地幔物质的混合物或互层的结论是相一致的。

6.1.3　古生代挤压体制地球动力学环境

拉张阶段发育的终点是基底陆壳减薄至零，出现洋壳，但是一些造山带拉张阶段往往在尚未出现洋壳时即已转入汇聚阶段。

加里东晚期，由于哈萨克斯坦板块（准噶尔－北天山洋壳板块）向北西向对北侧西伯利亚大陆板块俯冲，导致北阿尔泰在中奥陶世末进入汇聚型过渡壳演化阶段。不整合覆盖于拉张阶段建造之上的上奥陶统中酸性火山岩建造，为典型汇聚阶段挤压环境的产物，表明北阿尔泰于中奥陶世末即已转入汇聚。在白哈巴地区中、上奥陶统火山岩为低碱的中酸性（以酸性为主）的钙碱系列火山岩，反映成熟度较低的过渡壳环境（表6-2）。志留纪沉积局部分布，为陆源碎屑岩夹中酸性火山岩，西延至哈萨克斯坦境内的志留系为零星小范围分布的陆源碎屑沉积，反映汇聚阶段已到后期。这一时期的主要事件是大范围的花岗岩的形成及角闪岩相区域动热变质。北阿尔泰汇聚阶段花岗岩形成的时间，据同位素年代学资料为452～377Ma，主要在（400±30）Ma范围内，为志留纪早—中期（加里东晚期）。诺尔特地区这一阶段花岗岩同位素年龄数据在440～396Ma范围，为加里东晚期挤压环境下的产物。

表6-2　白哈巴地区中上奥陶统火山岩岩石化学成分wB/%

资料来源：何国琦等（1995）。

诺尔特地区加里东晚期有大规模的花岗岩形成，在R1-R2图解上（图2-12）分布于同碰撞花岗岩区域，表明为汇聚阶段的产物。花岗岩岩性主要为黑云母二长花岗岩，白云母二长花岗岩，片麻状黑云母花岗岩，二长花岗岩及黑云母斜长花岗岩。汇聚阶段花岗岩岩石化学的特点是低碱、低钠和铝过饱和，反映了一种由非岩浆型被动陆缘的碎屑岩建造重熔而来的岩浆特点。由前文中对诺尔特地区花岗岩岩石化学的研究，加里东晚期形成的大规模挤压体制下的花岗岩的特点是与之基本相符合的，但是碱度偏高[w（K2O）+w（Na2O）:7.58%～8.49%]，反映了汇聚阶段更近于大陆一侧。在花岗岩类σ－ANKC图解中（图6-1），区内加里东晚期花岗岩投影点与北阿尔泰汇聚型过渡壳阶段花岗岩区域是一致的。此外，通过对花岗岩成岩机制的研究，也表明了区内花岗岩是地壳深熔的产物。因此，诺尔特地区的构造演化与北阿尔泰的构造演化是一致的，与加里东中—晚期哈萨克斯坦板块（准噶尔－北天山板块）向西伯利亚板块俯冲的构造事件是一致的，在加里东中—晚期进入汇聚型过渡壳演化阶段。

图6-1　北阿尔泰花岗岩类σ－ANKC图解（底图据何国琦等，1995）

1—加里东晚期花岗岩；2—华力西中期花岗岩；3—华力西晚期花岗岩；4—燕山期花岗岩

在本阶段花岗岩的稀土元素及同位素组成特征上，诺尔特地区与北阿尔泰带是相似的。北阿尔泰带花岗岩类的稀土总量176×10-6～259×10-6，总平均值接近现代上地壳平均值，轻稀土富集，Eu负异常不明显，与直接围岩的特征几乎完全一致；诺尔特地区花岗岩稀土总量207×10-6～211×10-6，轻稀土富集，具中等负Eu异常。

在Nd-Sr同位素特征上，诺尔特地区与北阿尔泰带也是相类似的。北阿尔泰带汇聚阶段花岗岩的87Sr/86Sr初始比值为0.708～0.729，值较高，反映壳源性质；Nd同位素具较高的143Nd/144Nd比值（0.5124～0.525）和较低的147Sm/144Nd比值（0.1046～0.1425），接近现代地壳平均值；εNd（t）－εSr（t）相关关系反映其源区物质的壳幔比在4:1～10:1的不等，也反映其壳源性质。诺尔特地区本阶段花岗岩的特征为：87Sr/86Sr初始比值较高（0.71656）;143Nd/144Nd比值较高（0.512400）;147Sm/144Nd比值较低（0.1240）；在εNd（t）－εSr（t）相关关系中，与北阿尔泰带汇聚阶段花岗岩特点基本一致。相似的Nd、Sr同位素特征，反映了诺尔特地区与整个北阿尔泰带的演化进程是一致的。

6.1.4　古生代动力学体制过渡地球动力学环境

汇聚作用结束的原因，一方面是相对聚合的板块已靠拢，洋壳消减殆尽，大陆间或岛弧大陆间、岛弧间发生碰撞，起到刹车作用；另一方面，汇聚阶段花岗岩类的冷却，使上地壳变硬，地壳缩短困难，运动转为大面积隆起。

北阿尔泰除诺尔特地区外，自志留纪以后无沉积，在诺尔特地区，则分布有泥盆纪中—酸性火山岩，陆相为主，为钙碱系列的流纹岩、碎斑熔岩。在诺尔特地区分布有华力西中期的产于挤压体制与非挤压体制下的钾长花岗岩及二长花岗岩，这反映了本区固结期后弛张期的存在。产于挤压体制下的花岗岩一方面可能是固结期的产物，也可能是弛张期向活化期过渡的产物。在花岗岩类的б－ANKC图中（图6-1），诺尔特地区华力西中期产于挤压体制下的花岗岩大部分与北阿尔泰带固结期花岗岩是一致的，但也有投影点接近于活化期花岗岩区域。这与本区地壳演化在石炭纪末（华力西中—晚期）进入活化阶段是有关的。

碰撞结束，动力学体制可能产生具反弹性质的弛张应力。前文对岩浆岩的研究表明，诺尔特地区在地壳演化过程中，弛张期是存在的。泥盆纪末，本区进入短暂的弛张期。上泥盆统至下石炭统中、酸性火山岩有的具产于挤压环境的特点，有的具产于拉张环境的特点，反映挤压体制与拉张体制转换期间的特点。这种转换，一方面表现为固结期向弛张期的转换（晚泥盆世—早石炭世，挤压—拉张），另一方面表现为弛张期向活化期的转换（早石炭世期间，拉张—挤压）。诺尔特地区泥盆纪—石炭纪火山岩则产生于这种背景中，形成诺尔特断陷火山盆地。此外，对火山岩形成的构造背景研究中还可见，早石炭世火山岩由早到晚表现出由弛张环境向活动环境演化的趋势，这也说明了弛张期过后，本区又进入挤压应力体制，反映了活化期的存在。诺尔特地区泥盆纪—石炭纪火山岩低碱、过铝，反映物源来自北阿尔泰基底，而其高酸度及高的钾钠比，其中，泥盆纪火山岩w（K2O）/w（Na2O）平均为10.12，石炭纪火山岩w（K2O）/w（Na2O）平均值13.54，从泥盆纪到石炭纪，火山岩的w（K2O）/w（Na2O）比值增大，表明其地壳成熟度已经较高。此外，诺尔特地区华力西中期的拉张环境中的中浅成花岗斑岩－钾长花岗岩侵入体也是弛张期的产物。

石炭纪早—中期，北阿尔泰带已固结为陆壳，而南侧的南阿尔泰带正在发生规模巨大的汇聚－固结作用，对北阿尔泰带产生碰撞，俯冲带深入北阿尔泰带之下，造成北阿尔泰带大规模钾长花岗岩的生成。诺尔特地区形成了一定规模的产于碰撞环境中的华力西晚期钾长花岗岩，ANKC值0.92～1.17，平均1.05，轻稀土富集，中等负Eu异常，在花岗岩σ－ANKC图解中，与北阿尔泰带活化期花岗岩区域一致（图6-1）。

北阿尔泰石炭纪活化期花岗岩87Sr/86Sr初始值0.7114～0.7081，诺尔特地区活化期花岗岩87Sr/86Sr初始比值为0.71048,143Nd/144Nd比值为0.512481,147Sm/144Nd比值为0.1181，在εNd（t）－εSr（t）相关关系中，与北阿尔泰带活化期花岗岩特点一致，壳幔比值为4:1左右，总的来看，继承了汇聚阶段花岗岩的特点而成熟度更高。

北阿尔泰地区在新陆壳阶段的固结、弛张、活化导致了区内华力西中—晚期的金－多金属成矿作用。

6.1.5　中生代地壳活化地球动力学环境

古生代新陆壳在活化期过后进入稳定期，稳定期后的基本态势是保持大陆板内状态，主要事件是盆岭分化，沉积磨拉石。进入中生代后，由于南北向挤压及深部壳－幔作用的影响，板内壳下仍在演化，构造活化，导致诺尔特地区在阿克提什坎及库额尔齐斯河上游燕山期二长花岗岩及钾长花岗岩侵入体的形成，燕山期的岩浆活动与诺尔特地区金－多金属的成矿关系密切。

这一时期诺尔特地区花岗岩在多阳离子R1-R2图解中落在碰撞花岗岩区域（图2-12）。ANKC值1.04～1.13，平均1.09；稀土元素呈轻稀土富集特征，中等负铕异常；87Sr/86Sr初始比值较高0.71446,143Nd/144Nd比值0.512463,147Sm/144Nd比值0.1120；在σ－ANKC图解中，样点落于汇聚阶段花岗岩与活化期花岗岩附近的区域（图6-1）；在εNd（t）－εSr（t）相关关系中，与活化期花岗岩特征相似，其源物质壳幔比为8:1左右。这些特点均表明诺尔特地区中生代花岗岩对汇聚阶段及活化期花岗岩的性质有继承性。

综上所述，北阿尔泰及诺尔特地区的地壳演化经历了基底陆壳、拉张型过渡壳、汇聚型过渡壳、新陆壳及新陆壳在中生代的发展等阶段。在早—中元古代（2000～1930Ma）进入基底陆壳演化阶段，原始陆壳形成。震旦纪—寒武纪（800～600Ma）进入拉张型过渡壳演化阶段，地壳拉张减薄，但未曾减薄至零，仍然保留了不同程度改造的基底陆壳。由于拉张型过渡壳演化阶段没有出现洋壳，因此没有经历洋壳阶段的演化。志留纪早—中期（440Ma），由于哈萨克斯坦板块向西伯利亚板块俯冲，动力学体制转为挤压体制，进入汇聚型过渡壳演化阶段，表现为加里东晚期大规模花岗岩的形成。之后，于志留纪末（400Ma）进入新陆壳发展阶段。在新陆壳发展阶段，经历了固结期、弛张期及活化期的演化。其中弛张期的演化在北阿尔泰带其他地区未见，在诺尔特地区形成泥盆—石炭纪断陷火山盆地；活化期则表现为形成了华力西晚期挤压体制下的花岗岩。之后，进入中生代的发展，南北向挤压及深部壳－幔作用的影响，这一时期板内壳下仍在演化，构造活化，在诺尔特地区表现为有燕山期的花岗岩形成及伴随的热液成矿作用，本区的金－多金属矿床就是在这种背景下形成的。

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