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西准噶尔地区古生代地层发育,构造复杂,矿产资源丰富,有多条蛇绿混杂岩带分布,如唐巴勒、玛依拉、达尔布特、洪古勒楞、克拉玛依等蛇绿混杂岩带。因此可以为造山带构造演化特征、恢复古板块构造格局等提供重要依据,同时其还可为深源成矿找矿等研究领域提供重要参考依据,对限定地区的地质演化历史、恢复区域构造演化有重要的意义。
西准噶尔地区蛇绿混杂岩由于受到后期构造运动的影响,均已发生变形改造,且形态复杂、时代跨度从寒武纪到石炭纪都有出现。不同学者对西准噶尔蛇绿岩带时代及其构造环境都进行了不同程度的研究,但其形成的时代意见不一,争议仍然较大;目前西准噶尔蛇绿岩形成时代主要依靠岩石的放射性同位素定年,至今没有系统的生物地层学研究,因此对于西准噶尔蛇绿混杂岩带中放射虫硅质岩中放射虫化石的研究就显得尤为重要。
本文以西准噶尔地区蛇绿混杂岩带中放射虫研究为主体,结合地层沉积学和岩石学方法,综合分析和总结了西准噶尔地区放射虫的分布、放射虫产出地层特征及放射虫赋存岩类岩性及放射虫总体特征,为地层的沉积环境提供依据。重点研究西准噶尔研究区两条重要蛇绿混杂岩带—克拉玛依蛇绿混杂岩带和伊尼萨拉蛇绿混杂岩带中的放射虫硅质岩的放射虫研究,经过野外有针对性的采样、对样品岩石薄片的鉴定,总结出了西准噶尔放射虫的分布特征,对富含放射虫的重点剖面进行了解剖,并对西准噶尔放射虫岩类的岩石学特征进行了分析,取得的认识和进展主要有:
(1)前人对该地区的放射虫研究主要集中于蛇绿混杂岩带中硅质岩的放射虫研究中,发现的放射虫主要存在于唐巴勒、玛伊拉、克拉玛依、达尔布特、洪古勒楞蛇绿混杂岩带中,但是仅仅提到化石的名单,没有系统的古生物学研究和化石图版,因此对于蛇绿混杂岩带中的放射虫研究有待深化。本文研究发现在西准噶尔克拉玛依地层小区早-晚石炭世太勒古拉组(C1-2t)、玛依力山地层小区中泥盆世巴尔雷克组(D2be)、沙尔布尔提山地层小区晚泥盆世-早石炭世洪古勒楞组(D3C1h)、萨吾尔山地层小区晚泥盆世-早石炭世塔尔巴哈台组(D3C1t),在西准噶尔研究区从南到北四个地层小区均发现了放射虫的踪迹,分布的位置点有12处,其中5处为地质调查点,7处为实测剖面,放射虫赋存最丰富的地层为克拉玛依地层小区早-晚石炭世太勒古拉组(C1-2t),有3处地质调查点,2处实测剖面,实测剖面中分布层位较集中,分布密度较大。总体上西准噶尔地区放射虫在空间上具有较广的分布,在时间上主要分布于古生代奥陶纪-石炭纪的地层中。放射虫和地层中其他化石相互印证,共同为地层的沉积环境提供证据,并且丰富了西准噶尔地区放射虫化石的资料库,为以后西准噶尔地区放射虫和基础地质研究提供更多的线索和方向。
(2)西准噶尔地区的放射虫主要赋存于含放射虫硅质岩和火山碎屑岩类中的粉粒晶屑沉凝灰岩、粉粒晶屑凝灰岩中,含放射虫硅质岩主要为紫红色的褐铁泥质放射虫硅质岩,主要由粉粒的玉髓组成。放射虫大部分呈椭圆状分布于其中,放射虫含量约为15-30%,少量伴随有海绵骨针,含放射虫的火山碎屑岩类主要为灰绿色-深灰色的粉粒晶屑沉凝灰岩,沉凝灰岩具有微层理构造,单层厚度约0.1-1mm,少量为灰黑色的粉粒晶屑凝灰岩,极个别出现海绵骨针,形态特征清晰,火山碎屑岩中放射虫的含量约为3-10%,最多约20%左右,且大部分重结晶较严重,内部形态特征无法分辨,仅有少量的具有较好的形态特征。具有处理和鉴定价值,主要出现于蛇绿混杂岩带中,为其时代提供重要依据。
(3)经过岩石薄片镜下研究和多次有针对性的酸蚀法实验,在克拉玛依蛇绿混杂岩带和查王陶盖勒-伊尼萨拉蛇绿混杂岩带中首次分离出保存较好的放射虫。
克拉玛依蛇绿混杂岩带中的放射虫名单为:Trilonche davidi(Hinde), Trilonche sp.A,Trilonche sp.B,Trilonche sp cf.Trilonche echinata(Hinde),Trilonche minax(Hinde),Trilonchevetusta(Hinde),Trilonche elegans(Hinde),Stigmosphaerostylus sp,Triaenosphaera sp.A,Triaenosphaera sp.B。其时代为晚泥盆世。伊尼萨拉蛇绿混杂岩带中的放射虫名单为:Inaniguttid gen et sp.indet, Inanigutta sp.(Nazarov and Ormiston),Inanibigutta sp.(Nazarov),Inanihella bakanasensis(Nazarov),Triplococcus acanthicus(Danelian and Popov),Antygoporasp.,其时代为早奥陶世。
本文是首次通过放射虫研究伊尼萨拉蛇绿混杂岩带形成时代,伊尼萨拉蛇绿混杂岩带位于洪古勒楞蛇绿混杂岩带的西边延长线上,根据前人研究洪古勒楞蛇绿混杂岩带形成时代为早奥陶世,因此两者在时代上的证据支持其连成一条蛇绿岩带的可能性。但从围岩岩性的差异性判断两者还存在差异性,所以其具体能否连成一体还需要更进一步的研究。克拉玛依蛇绿混杂岩带中的紫红色硅质岩的时代为晚泥盆世,代表古洋壳的时代。说明在晚泥盆世仍有洋盆的存在,结合前人在该蛇绿混杂岩带中的牙形石研究确定其时代为中-晚奥陶世,且克拉玛依蛇绿岩向准噶尔盆地内部延伸,由此可以基本推测出准噶尔盆地西缘在晚古生代早期还具有洋盆性质。其构造演化特征可能为从晚寒武-早奥陶世古亚洲洋开始形成俯冲带,洋壳开始消减,早奥陶世出现洋壳残余-蛇绿岩,这个过程一直持续到晚泥盆世-早石炭世,至此,俯冲结束,蛇绿岩带基本形成,接着开始接受早石炭世火山碎屑浊积岩的沉积。