花岗岩形成的构造环境
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关于阿尔泰地区花岗岩的成岩构造环境，目前的观点以邹天人等（1988）所划分的造山花岗岩系列（与造山运动有关）和非造山花岗岩系列（与深断裂带有关）为主。认为阿尔泰地区在志留纪末和早石炭世末，哈萨克斯坦板块东南缘（包括阿尔泰山以南的准噶尔广大地区）曾两度向西伯利亚板块俯冲，形成加里东期和华力西期造山花岗岩。造山以后（华力西晚期）沿板块缝合线发生张裂性断裂，在张裂性构造环境下形成了非造山系列的不具片麻状构造的岩株状侵入体和沿裂隙充填的侵入体，同时伴有中基性岩浆的火山喷发。
邹天人等（1988）提出的阿尔泰造山花岗岩和非造山花岗岩的主要判别标志，对于诺尔特地区花岗岩形成的构造环境的判别有一定意义。通过对比可以发现，区内花岗岩具有阿尔泰造山花岗岩系列的一些特点，主要表现在（表2-11）：岩浆岩组合（黑云母花岗岩、二云母花岗岩、二长花岗岩）、有关的脉岩（伟晶岩脉）、岩石构造（片麻状构造）、造岩矿物（角闪石：普通角闪石；云母：铁质黑云母、白云母；钾长石：微斜长石）和岩石化学特征（Al2O3过饱和，较高的钙碱指数，无过碱性岩石，AFM图上数据点沿FM边分散性小）等方面。另外，区内花岗岩与阿尔泰造山花岗岩系列又有不同之处，主要表现在：岩石结构（花岗结构、文象结构、蠕虫结构）和挥发分（H2O、F、Cl、S）种类有别，加里东晚期及华力西中期花岗岩w（LREE）/w（HREE）比值较低，而华力西晚期及燕山期花岗岩w（LREE）/w（HREE）比值则较高，未见有变质成因的交代花岗岩，花岗岩成岩作用为源岩的部分熔融作用，花岗岩的成因类型上具有S型花岗岩的特点等。
由此可见，诺尔特地区花岗岩与阿尔泰造山花岗岩系列既有相似的特点，又有不同之处。造成这种现象的原因，主要是由于诺尔特地区的构造背景与整个阿尔泰地区相比有其自身的特点。
尽管单一的化学－构造判别图解不足以有效地区分不同构造环境中的岩石，但是选择合适的判别组分（元素），利用成分上能反映构造控制的岩石，合理运用多种图解并结合区域地质条件的制约，仍将得到许多有用的信息。
将区内花岗岩成分对洋脊花岗岩（ORG）（Pearce等，1984）标准化后构筑成蛛网图（图2-10a），其曲线与洋脊花岗岩、火山弧花岗岩、板内花岗岩（Pearce等，1984）相差较大，而与同碰撞花岗岩（图2-10b）基本一致。
表2-11 诺尔特地区花岗岩与阿尔泰造山花岗岩和非造山花岗岩对比
图2-10 洋脊花岗岩（ORG）标准化的花岗岩地球化学型式
a—诺尔特地区花岗岩；b—同碰撞花岗岩
采用Maniar et a1.（1992）的主量元素判别图解（图2-11），区内花岗岩大部分投影于岛弧型（IAG）、*弧型（CAG）及*碰撞型（CCG）花岗岩区内，部分样品点投影于造山后型（POG）花岗岩区内，个别华力西中、晚期花岗岩样点投影于裂谷区（RRG）及*造陆抬升区（CEUG）。
图2-11 诺尔特地区花岗岩类构造环境判别图解
IAG—岛弧型；CAG—*弧型；CCG—*碰撞型；POG—造山后型；RRG—裂谷型；CEUG—*造陆抬升型；OP—大洋斜长花岗岩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
采用Batchelor et al.（1986）的主量元素R1-R2判别图解，绝大部分样品点集中于同造山花岗岩区域（6区），另外，华力西晚期花岗岩样品点也有个别落于造山晚期花岗岩区域（4区）及造山期后花岗岩区域（7区），华力西中期有部分样品点落于拉张构造区内（图2-12）。
以上不同的构造判别方法均得到相似的结果，即诺尔特地区花岗岩主要属于同碰撞、同造山花岗岩，花岗岩的形成与造山运动有密切关系，另外，在大规模造山活动之后也有岩浆侵入活动发生。诺尔特地区各期花岗岩主要产出于挤压构造环境，包括加里东晚期、华力西晚期及燕山期花岗岩；华力西中期花岗岩既有产出于挤压环境，又有产出于非挤压环境。
曲国胜、何国琦（1992）根据变形式样、建造类型及同位素年代学数据，认为阿尔泰造山带依次经历了5期构造运动，即：喀纳斯运动，形成白哈巴组（O3）与哈巴河群（Z-O3）间的角度不整合；大桥运动（S3-D1-2），形成海西早期类拗拉谷拉张陆壳区；阿尔泰运动（海西中晚期）导致陆内斜向碰撞并形成大型剪切弧型推覆构造系，为强烈造山阶段；泛阿尔泰运动（海西末至印支期），导致山脉整体隆起及剥蚀；喜马拉雅运动，导致新生代以来造山带各断裂系的复活及断块隆起。诺尔特地区花岗岩产出的构造环境与这5次构造运动划分存在部分不一致（袁峰，1997），表现在：①5次运动中的加里东晚期—华力西早期（即大桥运动阶段），为一次拉张环境下的构造运动，诺尔特地区加里东晚期—华力西早期花岗岩却产出于挤压构造环境；②华力西中、晚期（即阿尔泰运动阶段）为挤压*下的强烈造山运动，而诺尔特地区华力西中、晚期存在有产于挤压环境中的花岗岩，又有产于非挤压*下的花岗岩存在；③诺尔特地区尚存在产于挤压环境中的燕山期花岗岩。
图2-12 R1-R２图解（底图据Batchelor et al.,1986）
Ⅰ—幔源花岗岩；Ⅱ—板块碰撞前消减地区花岗岩；Ⅲ—板块碰撞后隆起花岗岩；Ⅳ—造山晚期花岗岩；Ⅴ—非造山区A型花岗岩；Ⅵ—同造山花岗岩；Ⅶ—造山期后A型花岗岩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
如果将诺尔特地区及至北阿尔泰构造带、南阿尔泰构造带放入整个大地构造单元中，并结合地壳发展演化进行讨论，花岗岩形成的构造背景将得到比较好的解释。实际上，在大地构造单元划分中，阿尔泰造山带属于西伯利亚板块南缘蒙古－阿尔泰早古生代*边缘的一部分；北阿尔泰构造带及南阿尔泰构造带北部属于北阿尔泰早古生代非岩浆型被动陆缘，南阿尔泰构造带南部及琼库尔－阿巴宫构造带属于南阿尔泰泥盆纪岩浆型被动陆缘，额尔齐斯构造带相当于额尔齐斯构造混杂带，布尔津－二台构造带相当于北准噶尔泥盆纪洋内弧；诺尔特地区花岗岩主要产于泥盆－石炭纪断陷火山盆地中。
北阿尔泰在志留纪早—中期（即加里东晚期）已经进入汇聚阶段，地球动力环境由拉张转为挤压，原因是哈萨克斯坦板块（准噶尔－北天山洋壳板块）沿北西向斜向向北侧的西伯利亚板块俯冲，因此在诺尔特地区产生了加里东晚期的产于挤压*下的花岗岩。汇聚阶段结束之后则进入新陆壳阶段，首先是花岗岩的冷却使上地壳固结，为固结期，之后由于碰撞结束，地应力*由挤压重新转为拉张期间，产生具有反弹性质的弛张应力，这个过程不长，为弛张期。固结期及弛张期对应于华力西早—中期，因此，诺尔特地区在华力西中期有非挤压*下产出的花岗岩。同时，在诺尔特地区还有华力西中期产于挤压环境的花岗岩产出，应为弛张期向活化期过渡时期的产物（华力西中—晚期），此时，对于南阿尔泰岩浆型被动陆缘，正处于其发展的汇聚阶段，在此阶段对北阿尔泰非岩浆型被动陆缘产生碰撞并俯冲，因此使得北阿尔泰非岩浆型被动陆缘由弛张期进入活化期。由此，在诺尔特地区形成华力西中期及华力西晚期的挤压环境花岗岩，而在弛张期向活化期过渡的华力西中期，则既有产于非挤压环境又有产于挤压环境的花岗岩产出。活化期结束之后进入稳定期，之后则结束了地壳在古生代的发展。古生代新陆壳在进入中生代、新生代以后的发展中，板内壳下仍有一些热点生成，主要是由于进入中生代之后，由于主干断裂的剪切复活和南北挤压，使构造活动又活跃起来。反映在诺尔特地区，则有挤压应力条件下的燕山期花岗岩产出，但是分布范围小，显示岩浆作用相对较弱。可见，从地壳发展演化的角度可以较好地解释诺尔特地区花岗岩的构造成因特点，同时，这些特点又反映了区域构造发展的过程。
