徐勝利，王 潔

(新疆地質(zhì)調(diào)查院第四地質(zhì)調(diào)查所，新疆 昌吉 831100)

新疆東天山地區(qū)星星峽群的解體及地質(zhì)意義

徐勝利，王 潔

(新疆地質(zhì)調(diào)查院第四地質(zhì)調(diào)查所，新疆 昌吉 831100)

新疆東天山地區(qū)星星峽一帶的原星星峽群為一套巖性復雜、變質(zhì)程度差異很大的變質(zhì)巖系，在該區(qū)進行的1∶50000區(qū)調(diào)工作中，通過詳細的地表調(diào)查和地層剖面測量，并參考了相關(guān)變質(zhì)侵入體的同位素年齡后認為，根據(jù)巖石組合、變質(zhì)程度、同位素年齡等地質(zhì)標志，可將其初步解體為大致形成于晚太古代—古元古代的天湖巖群 (Ar3—Pt1T.)和長城紀星星峽巖群 (ChX.)兩套時代不同的巖群。該巖群的解體和區(qū)域?qū)Ρ缺砻?，中天山星星峽一帶和塔里木北緣庫魯克塔格一帶的前南華系基底應該是一致的，屬于統(tǒng)一的塔里木北緣隆起帶。

東天山;中天山古陸;元古界;星星峽巖群;變質(zhì)侵入體

1 區(qū)域地質(zhì)背景

調(diào)查區(qū)地處塔里木板塊與準噶爾板塊碰撞對接帶的南側(cè)，地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境極為復雜 (見圖1)。前人曾多次試圖以嚴格的地層涵義對其進行合理劃分，最終均因構(gòu)造認識的分岐而未獲一致。大致的意見可以分為3種:一是以阿其克庫都克—沙泉子大斷裂為界，將斷裂以北歸為北疆地層區(qū)之南準噶爾—北天山地層分區(qū)，以南歸為中南天山—北山地層區(qū)之中天山—馬鬃山地層分區(qū);二是以克拉麥里—塔克扎勒大斷裂為界，其北劃歸為準噶爾地層區(qū)，屬北疆地層區(qū)，以南劃為塔里木地層區(qū);三是以康古爾塔格大斷裂為界，其北為準噶爾板塊，劃歸為準噶爾地層區(qū)，其南劃為塔里木板塊，劃歸為塔里木地層區(qū)。隨著東天山地區(qū)地質(zhì)工作的不斷開展和深入研究，越來越多的專家和學者們都傾向于第三種意見，即以康古爾塔格大斷裂為界，其北劃歸北疆地層區(qū)，以南劃歸為塔里木地層區(qū)。

調(diào)查區(qū)地層出露主要受阿其克庫都克—沙泉子斷裂控制，它們是長期繼承性發(fā)育的復合型構(gòu)造帶，調(diào)查區(qū)內(nèi)地層的發(fā)育、變質(zhì)和變形，使各構(gòu)造地層的時代、構(gòu)造樣式、構(gòu)造置換程度、變質(zhì)程度等都有較顯著的差異，對調(diào)查區(qū)的地層進行解體也就有其必要性。筆者在該區(qū)進行1∶50000區(qū)調(diào)工作中，通過詳細的地表調(diào)查和地層剖面測量等大量地質(zhì)工作，認為對其進行解體是可行的。

星星峽群由陸青等于1965年首次命名 (當時稱星星峽組)，創(chuàng)名地在星星峽地區(qū)。原始定義:上部亞群為灰色大理巖夾黑色石墨片巖和少量混合巖;中部亞群為淺灰色黑云母角閃石英片巖，灰色黑云母石英片巖;下部為眼球狀貫入片麻巖、混合巖、角閃片巖和少量變質(zhì)砂巖及殘斑片巖等，未見頂?shù)住?/p>

圖1 新疆大地構(gòu)造單元圖Fig.1 Tectonic map of Xinjiang

孫健初 (1938)在甘肅、青海和新疆邊界進行地質(zhì)調(diào)查時，首次在該區(qū)劃分出早震旦—古生代地層;高振家等 (1958)在星星峽地區(qū)劃分出石炭紀變質(zhì)巖;成守德 (1960)在高振家等所劃的石炭紀底部層位又劃分出下元古界紅山組;陸青等 (1965)在編圖中將紅山組置于前寒武紀星星峽組下部及中部亞組，將成守德等劃分出的中元古界楊吉布拉克組下段置于星星峽組上部亞組。

2006—2008年，筆者在新疆哈密市白石渡泉一帶進行1∶50000區(qū)調(diào)工作中發(fā)現(xiàn)，原劃的長城紀星星峽巖群實際上是一套巖性復雜、變質(zhì)程度差異很大的變質(zhì)巖系，并且包含了中元古界以前的地層和變質(zhì)侵入巖 (見圖2)。

圖2 調(diào)查區(qū)地質(zhì)圖和剖面位置圖Fig.2 A map showing the geology and profile location of the survey area

2 原星星峽群的解體與重新厘定

2.1 原星星峽群的解體

本次工作在原星星峽群中測制了兩條剖面，剖面位于星星峽鎮(zhèn)以北的白虎關(guān)北山附近(見圖2)，剖面圖見圖3。

圖3 新太古—早元古界天湖巖群實測地質(zhì)剖面Fig.3 A measured geological section of Neoarchean-Paleoproterozoic Tianhuyan Group

剖面描述:

上覆地層:薊縣紀卡瓦布拉克巖群 (JxKw.)

～～～～～～～～～～～ 角度不整合 ～～～～～～～～～～～

長城紀星星峽巖群 (ChX.) 褶疊總厚度480.33 m

(34)淺灰色石英巖、黑云母石英片巖 、灰黑色二云母石英片巖 22.41 m

(33)淺粒巖 39.09 m

(32)淺灰色大理巖 7.45 m

(31)斜長角閃巖 10.30 m

(30)淺灰色石英片巖 11.46 m

(29)斜長角閃巖 12.28 m

(28)淺粒巖 116.25 m

(27)淺灰色石英片巖 96.21 m

(26)二云母片麻巖 8.46 m

(25)黑云母石英片巖、淺灰褐色石英巖 18.92 m

(24)斜長角閃片巖 21.76 m

(23)灰綠色變粒巖 11.36 m

(22)綠泥黑云母石英片巖 9.46 m

(21)變粒巖 12.54 m

(20)黑云母片麻巖 28.71 m

(19)含蛇紋石大理巖、大理巖 12.41 m

(18)綠泥石英片巖 3.67 m

(17)灰色糖粒狀大理巖 2.04 m

(16)白云母綠泥石片巖 1.22 m

(15)大理巖、含透輝石大理巖 34.36 m

～～～～～～～～～～～ 角度不整合 ～～～～～～～～～～～

天湖巖群 (Pt1-Ar3T.)褶疊總厚度2251.20 m

天湖巖群第二巖性段 (Pt1-Ar3T.b) 褶疊厚度868.23 m

(14)黑云母斜長石英片巖、角閃斜長片巖 391.67 m

(13)含透閃石大理巖、條帶狀大理巖 48.05 m

(12)二云母石英片巖 21.43 m

(11)黑云母片麻巖 173.88 m

(10)綠簾石黑云母石英片巖 6.04 m

(9)黑云母角閃斜長片麻巖 9.05 m

(8)中粒大理巖 、含角閃石大理巖 218.11 m

天湖巖群第一巖性段 (Pt1-Ar3T.a) 褶疊厚度1382.97 m

(7)眼球狀黑云母斜長片麻巖 87.63 m

(6)眼球狀黑云母片麻巖 173.53 m

(5)黑云母斜長片麻巖 8.61 m

(4)眼球狀黑云母斜長片麻巖 247.66 m

(3)眼球狀黑云母片麻巖 214.01 m

(2)眼球狀黑云母斜長片麻巖 365.62 m

(1)黑云母似斑狀片麻巖 285.91 m

未見底

剖面巖石組合特征:剖面下部巖石組合以片麻巖+片巖為主，上部以具有孔茲巖系的變質(zhì)特征的碳酸鹽巖+變粒巖為主;剖面下部巖石的變質(zhì)程度為高角閃巖相，上部巖石的變質(zhì)程度為高綠片巖相，局部為低角閃巖相，下部變質(zhì)程度高于上部;下部的變形期次多于上部。

時代的確定:本次工作在侵入于下部地層中的變質(zhì)侵入巖中采集了兩套鋯石U-Pb法測年樣品，采用La-Kt-Ms方法做鋯石U-Pb同位素年齡 (由西北大學國家大陸動力學實驗室完成)，測試結(jié)果見表1。測得變質(zhì)侵入巖上限年齡值為1785.23±230 Ma和1824±130 Ma(擬合曲線圖見圖4、圖5)，在西南鄰區(qū)的同一地層中測得變質(zhì)侵入巖的年齡值為2515±19 Ma和2746.1±7.3 Ma，其變質(zhì)年齡是1965±58 Ma。根據(jù)侵入巖與地層間的侵入特征 (見圖6)，推斷該套地層的上限年齡在1785.23±230 Ma之前，結(jié)合調(diào)查區(qū)該巖群變質(zhì)變形特征，認為該剖面下部地層的時代為新太古代—古元古代是合適的。侵入于該上部地層中的變質(zhì)侵入巖的U-Pb同位素年齡為1419±310 Ma，代表了該剖面中上部地層的時代上限，并正好與中元古界長城紀時代相當，認為該剖面上部地層的時代確定為中元古代是合適的。

表1 同位素年齡測試結(jié)果Table 1 Testing results of isotope ages

圖4 71號樣U-Pb年齡擬合圖Fig.4 U-Pb age fitting of the 71#sample

圖5 63號樣U-Pb年齡擬合圖Fig.5 U-Pb age fitting of the 63#sample

圖6 侵入巖接觸關(guān)系Fig.6 A map showing the intrusive contact with irruptive rock

2.2 原星星峽群的重新厘定

野外觀測中發(fā)現(xiàn)，該剖面上的片麻巖為一套灰色片麻巖系，以黑云母斜長片麻巖為主，宏觀特征顯示是一套變質(zhì)侵入體——TTG巖系，因此，可從星星峽巖群中解體出來。

該剖面中層1～7層的片麻巖經(jīng)分析后可定為一套副片麻巖，其原巖可能是中性—基性火山巖，變質(zhì)程度具高角閃巖相，具有特征變質(zhì)礦物組合角閃石+矽線石帶。8～14層為一套大理巖、含透閃石大理巖、角閃石大理巖、石英片巖、綠簾黑云石英片巖、角閃斜長片巖等，經(jīng)野外剖面測制、路線觀察，這套巖石具有低角閃巖相變質(zhì)特征，其巖石組合特征和變質(zhì)程度與區(qū)域上的晚太古—古元古地層巖石特征相當。15～34層為一套石英巖、石英片巖、大理巖、淺粒巖、斜長角閃巖和片麻巖巖石組合，具有高綠片巖相變質(zhì)特征，其巖石組合和變質(zhì)程度與區(qū)域上的長城系地層巖石特征大致相當。另外，在15層底部分布了一套早期礫石，表明它們與下伏地層為不整合接觸關(guān)系。

根據(jù)此次地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，筆者認為之前的星星峽群至少可解體為3套時代不同的巖石地層。它們從老到新分別為:晚太古—古元古天湖巖群 (Ar3—Pt1T.)、古元古界變質(zhì)侵入體和長城紀星星峽巖群 (ChX.)。另外，經(jīng)區(qū)域?qū)Ρ群罂梢园l(fā)現(xiàn)，星星峽鎮(zhèn)一帶的前南華系與庫魯克塔格地區(qū)的前南華寒武系，無論是在巖石組合還是變質(zhì)程度方面都有很大的相似性，因此，兩者應該都是中天山地區(qū)的前南華紀基底，屬于統(tǒng)一的塔北緣隆起帶的重要組成部分。

2.2.1 晚太古—古元古天湖巖群 (Ar3—Pt1T.)

晚太古—古元古天湖巖群是由原來的長城紀星星峽群中解體而重新厘定的，該巖群為一套結(jié)晶片巖，經(jīng)多期變質(zhì)變形，原生層理已不存在，為層狀無序地層，巖石組合為長英質(zhì)片巖、碳酸鹽巖和片麻巖3類，變質(zhì)程度達高角閃巖相，變質(zhì)標型礦物為矽線石+鉀長石、角閃石、透閃石等。

根據(jù)其巖石組合特征將以眼球狀片麻巖類為主的片麻巖類巖石組合劃歸為天湖巖群下亞群;以片巖、碳酸鹽巖為主夾少量片麻巖的巖石組合劃歸為天湖巖群上亞群。下亞群在調(diào)查區(qū)內(nèi)橫向上的變化為由東向西眼球狀構(gòu)造減少;上亞群在調(diào)查區(qū)內(nèi)橫向上的變化不大。該巖群巖石組合較復雜，由于受構(gòu)造作用，巖石地層在橫向上厚度有較大變化。

該巖群經(jīng)過多期構(gòu)造，發(fā)生多期次的褶疊，韌性變形較強烈，巖石片理化較發(fā)育，局部發(fā)育糜棱巖、糜棱巖化。在巖層中多見石英脈被壓扁、拉長和褶皺現(xiàn)象，部分長英質(zhì)礦物已發(fā)生揉皺、褶疊、褶皺、旋轉(zhuǎn)等，形成腸狀褶皺、雁形排列、旋轉(zhuǎn)斑構(gòu)造等。

該巖群與其下部的變質(zhì)侵入巖宏觀上為侵入接觸關(guān)系，以侵入于其中的侵入巖年齡推斷該巖群的時代上限應是1785 Ma和1824 Ma，經(jīng)綜合分析后將其時代定為晚太古—古元古。該巖群的巖石組合與庫魯克塔格一帶的興地塔格群有很大的相似性。

2.2.2 古元古界變質(zhì)侵入體

古元古界變質(zhì)侵入體是從原先的長城紀星星峽群中解體出來的一套灰色片麻巖系，該片麻巖經(jīng)剖面測制和野外路線觀測，宏觀上具有侵入巖的特征，其巖石化學成分為侵入巖成分，在正、副變質(zhì)巖的c-n-f圖解中明顯歸入火成巖中 (見圖7)，而在花崗巖成因分析圖解中落入低溫槽中 (見圖8)，因此，該套巖石應為深熔巖漿成因的花崗巖。主要巖性是黑云母斜長片麻巖，變質(zhì)相達高角閃巖相，巖石變質(zhì)變形強，呈條帶狀、眼球狀、變斑狀等，含有變質(zhì)標型礦物矽線石+鉀長石，在該片麻巖中采集的U-Pb同位素年齡為1785 Ma和1824 Ma。

圖7 區(qū)分副正變質(zhì)巖的c-n-f三角圖Fig.7 The c-n-f triangular diagram differentiating ortho-rock and para-rock

圖8 花崗質(zhì)巖漿成因分析圖解Fig.8 Magma genesis analytical map of granitics

2.2.3 長城紀星星峽巖群 (ChX.)

長城紀星星峽巖群是由原來的長城紀星星峽群中解體而重新厘定的，巖石組合為一套石英巖、石英片巖、大理巖、淺粒巖、斜長角閃巖和片麻巖等。變質(zhì)程度達高綠片巖相，變質(zhì)標型礦物為普通角閃石+綠簾石等，該巖群為一套變質(zhì)碎屑巖，經(jīng)多期變質(zhì)變形，原生層理已不存在，為層狀無序地層。另外，該巖群的巖石組合與庫魯克塔格一帶的星星峽巖群在巖石組合和變質(zhì)程度方面都可對比，并與下伏晚太古—古元古天湖巖群為不整合接觸關(guān)系，與其上覆地層間發(fā)現(xiàn)的古風化殼為不整合接觸關(guān)系 (見圖9)。經(jīng)綜合分析后，本文將其時代定為長城紀，稱之為長城紀星星峽巖群。

圖9 新疆哈密地區(qū)白石渡泉項目pm 019號實測地質(zhì)剖面Fig.9 A measured geological section(Line pm019)in Baishiduquan of Hami，Xinjiang

剖面描述:

上覆地層:薊縣系卡瓦布拉克巖群 (JxKw.)

---------------------平行不整合 ---------------------

星星峽巖群 (ChX.)總厚度516.77 m

(29)淺灰色二云母石英片巖 22.64 m

(28)淺灰色黑云母石英片巖 55.1 m

(27)灰黑色二云母石英片巖18.26 m

(26)灰黑色淺粒巖 39.09 m

(25)淺灰色大理巖 7.45 m

(24)灰黑色斜長角閃巖 10.3 m

(23)淺灰色石英片巖 11.46 m

(22)灰色斜長角閃巖 12.28 m

(21)淺灰色淺粒巖 9.01 m

(20)灰色淺粒巖 73.19 m

(19)淺灰色淺粒巖 34.05 m

(18)淺灰色石英片巖 96.21 m

(17)深灰色黑云母石英片巖 3.78 m

(16)淺灰褐色淺灰褐色石英巖 15.14 m

(15)淺灰綠色斜長角閃片巖 15.14 m

(14)灰綠色斜長角閃片巖 6.62 m

(13)灰綠色變粒巖 11.36 m

(12)灰綠色綠泥黑云母石英片巖 9.46 m

(11)灰黑色變粒巖 12.54 m

(10)灰白色含蛇紋石大理巖 11.19 m

(9)白色大理巖 1.22 m

(8)灰綠色綠泥石英片巖 3.67 m

(7)灰黑色糖粒狀大理巖 2.04 m

(6)灰色白云母綠泥石片巖 1.22 m

(5)灰白色大理巖 8.65 m

(4)灰色大理巖 17.43 m

(3)淺黃褐色大理巖 1.49 m

(2)青灰色含透輝石大理巖 5.98 m

(1)淺黃褐色含透輝石大理巖 0.81 m

～～～～～～～～～～～ 角度不整合 ～～～～～～～～～～～

下伏地層:天湖巖群 (Ar3—Pt1)T.

3 區(qū)域?qū)Ρ燃捌涞刭|(zhì)意義

新疆塔里木—南疆地層大區(qū)中的前震旦系各地出露的地層巖性組合、變質(zhì)程度等特征基本一致 (見表2)，其中太古界基本以表殼巖組合和TTG片麻巖組成，星星峽一帶的下元古界—太古界與庫魯克塔格地區(qū)的太古界、阿爾金山太古界、南天山太古界、尾亞地區(qū)太古界、卡瓦布拉克一帶的太古界的特征有很大的相似性，具有高角閃巖相及多期變質(zhì)變形特征;庫魯克塔格地區(qū)、阿爾金山、南天山、尾亞地區(qū)、卡瓦布拉克一帶的長城系均為一套淺變質(zhì)碎屑巖夾變質(zhì)碳酸鹽巖及變質(zhì)火山巖，變質(zhì)程度為綠片巖相，局部有低角閃巖相;星星峽一帶的長城系為一套石英片巖、大理巖、石英巖、淺粒巖、斜長角閃巖和片麻巖的巖石組合，變質(zhì)程度為高綠片巖相。與其它地區(qū)的長城系基本一致。

表2 新疆前南華系地層對比簡表Table 2 Comparison qiangzhengdan system in Xingjiang

4 結(jié)論

根據(jù)筆者對其進行的調(diào)查研究，對原來包含了較多的具有不同變質(zhì)變形的星星峽群進行解體和重新厘定，與構(gòu)造—漿活動事件相結(jié)合對中天山古陸的地質(zhì)演化有了新的認識，提高了對原中天山古陸的研究程度。該區(qū)域內(nèi)地層、構(gòu)造—漿活動等各種特征與塔里木北緣庫魯克塔格地區(qū)的相似性表明，中天山的星星峽地區(qū)和塔里木北緣的庫魯克塔格一帶的前南華系基底應該是一致的，都為統(tǒng)一的塔里木北緣隆起帶。原先認為二者不同，多是因為當時的研究程度較低，劃分標準不同而已。

［1］新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地層編寫組.西北地區(qū)區(qū)域地層表新疆維吾爾自治區(qū)分冊［M］.北京:地質(zhì)出版社，1981.Editorial Group of the stratigraphy in the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China.Regional stratigraphic scale of northwest areas:Fascicule of the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China［M］.Beijing:Geological Publishing House，1981.

［2］新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層［M］.武漢:中國地質(zhì)大學出版社，1999.Bureau of Geology and Mineral Resources of the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China.

［3］新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京:地質(zhì)出版社，1993.Bureau of Geology and Mineral Resources of the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China.Regional Geology in the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China［M］.Beijing:Geological Publishing House，1993.

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［7］張良臣，吳乃元.天山地質(zhì)構(gòu)造及演化史［J］.新疆地質(zhì)，1985，3(3):1～14.ZHANG Liang-chen，WU Nai-yuan.Geological structures and evolution history of the Tianshan Mountain［J］.Xinjiang Geology，1985，3(3):1～14.

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THE SPLIT AND REARRANGED OF ORIGINAL XINGXINGXIA GROUP OF EAST TIANSHAN IN XINJIANG

XU Sheng-li，WANG Jie
(No.4 Geological Survey Institute of Xinjiang Geological Survey Academy，Changji 831100，China)

The original Xingxing Xia group of Xingxing Xia in Xinjiang is a set of metamorphite system of complex lithology and obviously different metamorphic grade.According to Baishidu 1∶50000 regional geological survey and rocl assemblage metamorphic degree and the combination of stromatolite，strata sequences of this region are rearranged.They include TianHu rock suite of Archean-Proterozoic ear，Xingxing Xia rock suite of Changchengian system.At the same time，wa did the regional contrast research on rock assemblage，metamorphite and deformation of every rock suite.

eastern Tiangshan;Paleo-continent of central Tianshan;Proterozoic;Xingxingxia Group;Metamorphic magma intrusion

P588.3

A

1006-6616(2011)03-0232-11

2011-03-16

徐勝利 (1971-)，男，河南新蔡人，碩士，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域研究，E-mail:505040091@qq.com