蒙古古生代一种新的构造格架

O.Tomurtogoo

（Institute of Geology,Mongolian Academy of Sciences）

摘要　蒙古古生代的北方超（级）地块由多种类型的增生地体组成，它是西伯利亚南部褶皱带的一部分。南方超（级）地块是古特提斯洋向北方（中朝古大陆边缘）多次前进中形成的，它属于中朝克拉通北缘褶皱带的一部分。两者之间的构造线应为劳亚与冈瓦纳古大陆块的基底缝合线的一部分。

关键词　构造格架　北方超（级）地块　南方超（级）地块　蒙古

蒙古古生代构成了亚洲内部造山带[1,17]，即所谓的阿尔泰造山带[25]内一个几乎完整的剖面，位于西伯利亚和中朝克拉通之间。本文作者利用地体拼贴的观点，分析了蒙古古生代总体构造分带性，这一观点主要是由美国和加拿大学者提出并发展起来的[3,6,10]。

正如地体分析所表示的那样，蒙古地区的褶皱基底可划分成北方和南方超（级）地块，其边界沿着新近建立起来的蒙古中部构造线延伸。这些超（级）地块可进一步划分成若干年龄不同和类型不同的地体（图1）。

蒙古古生代的北方超（级）地块的特点是：明显地拼贴格局，广泛地推覆构造，和多种多样地复合地体。一般而言，从北向南时代由老变新。

这些超（级）地块中的重要部分是图瓦-蒙古超（级）地体，它是一个典型的微大陆构造[4,5,12,14,24,26]，其基底非常不均匀。最近，发现了4个里菲期地体，从西向东组成复合推覆褶皱构造，它们是：（1）Ulaantaigyn被动大陆边缘地体，它由已知的Sangilen前寒武纪“中间地块”的东翼所代表，该地块被中—上里菲期碳酸盐所覆盖，并与其变质基底分离。（2）Shishged-Dariv洋壳地体，它形成了两个由相同类型的变质杂岩组成的外来体构造。（3）Khugein-Gol增生楔地体，包括广泛分布的具蓝片岩透镜体的辉绿岩-绿片岩杂岩[15]。（4）巨大的Darkhad-Zavkhan-Orkhon安第斯型活动大陆边缘地体，包括“早前寒武纪的变质核部”和“灰色”英云闪长片麻岩、不同类型的上壳岩层杂岩（长石片麻岩-角闪岩-石英大理岩等）年龄分别为（2645±45）Ma、2370～1830Ma，约1700Ma的斜长岩侵入体[4,9,31]、以及外部巨型褶皱带广泛分布的中—晚里菲期变火山岩-变沉积杂岩和放射性年龄为1300～752Ma的众多不同类型的花岗岩类侵入体[5,14,18]。合并后杂岩将上面提到的4个地体连接成一个超（级）地体，这些合并后的杂岩是由震旦纪到早寒武世（包括阿姆加阶）海进系列含磷的浅海陆源碳酸盐沉积物组成，其底部含有哈萨克斯坦型的类冰碛物[1,5,14]。

湖区、Uvs Nuur和Eg-Uuri岛弧地体从西侧和东北侧逆冲到图瓦-蒙古超（级）地体之上。三个岛弧地体形成所谓的湖区-Dzhida组合地体，该组合地体有独特的推覆构造和时代为（695±25）Ma（Sm-Nd法）的特罗多斯型蛇绿岩，但是，更重要的是其成分上含有玻安岩熔岩、高钛亚碱性和钙碱性系列的熔岩、砂屑石灰岩、凝灰质浊积岩和放射性年龄为480Ma的I型花岗岩类[7,8,12,14,16,17,26,27,30]。蛇绿岩的性质和湖区-Dzhida组合地体的岛弧杂岩清楚地指明这是一条超级俯冲带。

图1　蒙古古生代的地体格架

北方超（级）地块：1—超（级）地体；2—变质地体；3—岛弧地体；4—洋壳地体；5～7—浊积岩地体南方超（级）地块：8—增生柱地体；9—大陆边缘地体；10—洋壳地体；11—硅铝质岛弧地体；12—硅镁质岛弧地体

主要的构造线：Ⅰ—Khangay剪切带；Ⅱ—蒙古中部构造线

超（级）地体：1,2—图瓦-蒙古大陆边缘地体（1—北方部分；2—南方部分），包括Ulaantaigyn（1.1）和Darkhad-Zavkhan-Orkhon（1.3+2.2）大陆边缘地体，Shishged-Dariv洋壳地体（1.2+2.1）和Khugein-Gol增生楔地体（1.3）

组合地体：4～6—湖区-Dzhida组合地体（包括4—Uvs Nuur地体；5—Eg-Uuri地体；6湖区地体），8,9—Khovd-Kharaa组合地体（包括8—Khord地体；9—Zag-Kharaa地体）

简单地体：3—东Ehubsugul地体；7—巴彦洪古尔地体；10—蒙古阿尔泰地体；11—Khangay-Khentey地体；12—Duch-Gol地体；13—南阿尔泰-Ereehdava地体（断线是Ikhbogd-Kerulen缝合线）；14—外阿尔泰地体；15—Ajbogd地体；16—戈壁地体；17—戈壁-天山-Nuketdavaa地体；18—Zamin Und地体；19—Toto山地体；20—Solonkher地体

对湖区-Dzhida组合地体的北部，侵位到东Khnbsugul变质地体中，区域构造上位于西伯利亚克拉通南部褶皱边缘内的Khamardaban克拉通地体的西南端。该地体是由具宽广的花岗岩穹窿构造和早前寒武纪—志留纪带状变质杂岩组成[27]。

在图瓦-蒙古超地体的东缘有一个狭长的、外来的巴彦洪古尔洋壳地体，该地体由巨厚的单质蛇纹混杂岩带组成，呈巨大的块状，为蛇绿岩剖面出露的部分[7,14]。蛇绿岩是由年龄在569Ma（Sm-Nd法）的辉长岩、席状岩墙杂岩和含有海相地层的E型和T型洋中脊玄武岩枕状熔岩组成。海相地层中含有早寒武世化石[7,18]。

南方超（级）地体的南部，是由一系列下、中古生代浊积岩地体组成的[1,11,12,16,17.29]。特别是Khovd-Kharaa组合地体出现的露头主要是由寒武纪-奥陶纪单成分火山质浊积岩和下伏具破碎的蛇绿岩的俯冲混杂岩组成，这清楚地表明它们是增生楔的一部分。那时，相同时代的具有混杂蛇绿岩和厚层亚长石砂岩质复理石的蒙古阿尔泰浊积岩地体可能是一个被埋藏的洋中脊。在浊积岩地体的南部体系中有一个独立的构造，即Khangay-Khentey地体，其特点是由巨厚的志留纪—泥盆纪和早、中石炭世外来浊积岩组成。最近发现，该地体是一小洋盆的碎片，因为它在晚志留世—泥盆纪沉积的Adaatsag-Onon浊积扇整合地盖于具有席状岩墙系列和N型洋中脊玄武岩的枕状熔岩之上[14]。

上面介绍的北方超（级）地块中，所有的地体都被不同类型的叠覆杂岩所覆盖。主要的成分是古生代中期火山成因的陆源沉积（不包括Khangay-Khentey地体）和含不同类型磨拉石的晚古生代陆源火山岩[2,11,12,16,17,26,29]。

蒙古古生代的南方超（级）地块与北方超（级）地块相比有完全不同的构造。前者表现出线性构造对称的特点以及由大陆边缘加长的地体有规则地交替（在剖面上），并具有相似的或狭形的地体组成了古洋壳杂岩。

由南阿尔泰-Ereendavaa，戈壁-天山-Nu-Ketdavaa和Toto山大陆边缘地体组成的这些一级构造都具有相当单一的早加里东的褶皱基底，这些基底中含有不同时代的杂岩。因此，可以认为这些地体通常是一个单独褶皱区的组成部分。在这一褶皱基底之上，新元古代碳酸盐-片岩杂岩占主导地位，它位于下伏的前寒武纪早期多次变质的杂岩和“灰色”片麻岩之上[1,4,12]。前面提到的杂岩在许多性质与在中期克拉通北缘充填在“古地堑”中的渣尔泰群和白云鄂博群的变质杂岩相同[19,20]。这些地体的基底之上的剖面是震旦纪—早寒武世陆棚碳酸盐沉积，其上部含有古杯海绵化石。只有在南阿尔泰-Ereendavaa地体基底上的Ikhbogd-Kerulen缝合带内，上部的陆棚碳酸盐被相同年龄的蛇绿岩突然地置换，它类似于中朝克拉通北部的鄂尔多斯缝合带中的蛇绿混杂岩[1,12,14,19,20]。以上描述的大陆边缘地体中的早加里东基底被中寒武世的S型花岗岩类侵入体所穿切[1,12]。

大陆边缘地体覆盖的沉积物包括中奥陶世到早石炭世的陆棚碳酸盐-陆源岩，它们的下部层位的某些部分被单成分的浊积岩所替代，而剖面其它地段被志留系—泥盆系堤礁或泥盆系—早石炭世火山成因的磨拉石建造所取代[1,12,17,23,26,27,29]。偶尔，晚寒武世—早奥陶世裂谷成因的火山-复理石杂岩出现在沉积盖层中，这些杂岩含有大陆拉斑玄武岩成分的变质基性岩。

此外，在大陆边缘地体中还有晚古生代至早三叠世不同类型叠置的杂岩，它们主要是由陆源火山岩和大陆或海岸磨拉石组成[1,2,12]。

南方超（级）地块中，二级地体是以古海洋缝合线的形式存在的[13,14,23,27,29]，它们的特点是推覆构造和多种类型的火山沉积杂岩发育，并伴随有含薄层蛇纹大理岩-放射虫岩层的利古里亚（Ligurian）型蛇绿岩，蛇纹大理岩-放射虫岩层位于基性玄武熔岩的上部单元。这些杂岩的时代范围是变化的，外阿尔泰洋壳地体，Ajbogd、戈壁和Dzamin Uud岛弧地体时代为志留纪—早石炭世，最南部Solonkher岛弧地体为中石炭世—晚二叠世。与后者年龄相似的还有Duch-Gol增生楔地体，它的位置正相反，位于超地块的北缘。典型的泥盆纪—早三叠世俯冲混杂岩出现在这个地体中，该地体主要是由复理石与绿片岩变质岩和可能是泥盆纪的残留蛇绿岩混杂而成[17]。更重要的是Solonker地体和Duch-Gol地体的晚古生代杂岩中伴随有不同的动物群，前者通常是典型的特提斯动物群，而后者主要是北方动物群[1,17,23]。

蒙古古生代地体拼贴的形式可用下面的地球动力学模式加以解释（图2）。

图2　蒙古古生代板块构造形成模式

1—前寒武纪华夏古陆；2—西伯利亚前寒武纪陆壳碎片；3—北亚加里东大陆；4—增生地体；5—蛇绿岩缝合带；6—洋壳；7—扩张中心；8—海山；9—增生楔；10—火山弧；11—盆地内部和边缘火山成因的陆源系列和硬砂岩系列；12—堤礁；13—大陆坡和隆升区的单成分浊积岩；14—陆棚沉积物；15—磨拉石；16—火山成因的磨拉石杂岩

构造格架图中的阿拉伯数字表明了洋盆、增生楔和缝合带的形成位置：①，③，④古亚洲洋洋盆（①阿尔泰-Khentey洋盆；③Shishged洋盆；④Dzhida洋盆）；②古太平洋的Khangay-Khentey洋盆；⑤，⑥—具大洋型地壳的消减槽（⑤Ikh Boyd-Kherlen消减槽；⑥戈壁-阿尔泰消减槽）和古特提斯洋的洋盆（⑦外阿尔泰洋盆；⑧南蒙古洋盆；⑨内蒙古洋盆）

在古元古代，整个蒙古地区古生代地质体是瑞典－芬兰型活动带的一部分。开始，这条带极有可能具有西太平洋型的现代大地动力学系统，但是后来，由于格林维尔构造作用而固结（concolidated），最终变成了超级泛大陆的一部分。

在里菲期—早奥陶世，发现蒙古古生代超（级）地块以图瓦－蒙古微大陆形式存在于古亚洲洋内，它的周围是洋盆。然而，古生代南方超（级）地块成为中朝大陆的戈壁边缘的一部分。由于古特提斯洋向华夏古陆不断前进，北方超（级）地块受到破坏作用的影响。在这些事件中，古亚洲洋中的古蒙古部分可看作是大陆增生系统中的一个差异侵蚀盆地。它们中的大多数在早奥陶世终结并焊接在西伯利亚克拉通上，最后转变成广阔的亚洲北部加里东大陆。

在中奥陶世和三叠纪侵入作用开始的时间内，北亚大陆在其南部被古亚洲洋的蒙古－鄂霍次克（Khangay-Khentey）小洋盆所包围。中朝大陆的戈壁边缘逐渐向西伯利亚运动，并在古特提斯的前进作用中遭受破坏，由于“威尔逊旋回”而再次“焊接”。

到中三叠世，北亚板块与中朝板块斜向碰撞，导致了蒙古－鄂霍次克洋盆Khangay-Khtutey部分的完全消失，最终导致了蒙古古生代联合大陆壳的形成。

对蒙古古生代地体构造的分析可得出如下结论：

（1）蒙古古生代的北方超（级）地块是一个古生代的推覆－褶皱区。它是由形成于加里东古亚洲洋（加里东地体系统）和古太平洋的华力西蒙古－鄂霍次克洋盆（Khangay-Khentey地体）中多种类型的增生地体所组成。在亚洲内部造山带的区域构造中，蒙古古生代的北方超（级）地块是包围西伯利亚克拉通的南部褶皱带的中亚古生代褶皱带的一部分[17]。

（2）蒙古古生代的南方超（级）地体是一个碰撞型的华力西褶皱带，它是在古特提斯洋向北方（现代方向）中朝古大陆边缘多次前进中形成的。该事件随着早、中、晚古生代“威尔逊旋回”的产生。在亚洲内部造山带的区域构造上，蒙古古生代的南方超（级）地块属于中朝克拉通北缘褶皱带的额尔齐斯－兴安褶皱带[28]。

（3）蒙古的线性边界可划分成上面提到的亚洲内部造山带的增生和碰撞褶皱带，称之为蒙古中部构造线。该构造线是一条向西延续的已知的蒙古－鄂霍次克构造线[17]，并一直进入中亚的内部地区，它代表了亚洲北部古大陆与中朝古大陆斜向碰撞的痕迹。因而，蒙古中部构造线是劳亚与冈瓦纳古大陆块的基底缝合线的一部分。

（刘淑春译，郝梓国校）

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