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西准噶尔地处我国新疆维吾尔自治区西北部,属于中亚造山带的西南部分。该地区由众多蛇绿混杂岩、岛弧和增生杂岩拼贴而成,经历了从寒武纪到石炭纪长达2亿年的俯冲增生作用。根据岩浆作用和地层分布,西准噶尔地区可以划分为北部、中部和南部三个部分。其中,玛依勒和巴尔鲁克蛇绿混杂岩带位于西准噶尔南部地区。玛依勒山蛇绿混杂岩是玛依勒蛇绿混杂岩带的东北部,长约30km、宽约5km,沿北东向的玛依勒断裂分布,由蛇纹石化的方辉橄榄岩、纯橄岩、单辉橄榄岩、单斜辉石岩、辉长岩、角闪辉长岩、异剥钙榴岩和硅质岩岩块组成。岩石组合、矿物成分(铬尖晶石、单斜辉石和角闪石)和岩石地球化学特征均指示其形成于俯冲相关环境,是SSZ型(supra-subductionzone)的蛇绿混杂岩。巴尔鲁克蛇绿混杂岩呈若干岩块,沿北东向的巴尔鲁克断裂分布,由蛇纹石化的纯橄岩、单辉橄榄岩、单斜辉石岩、辉长岩、枕状熔岩和硅质岩岩块组成。岩石组合、矿物成分(铬尖晶石、单斜辉石和角闪石)和岩石地球化学特征表明其形成于俯冲相关环境,主体为SSZ型蛇绿岩组分,同时也有洋岛玄武岩(枕状熔岩)在后期增生过程中混入。两条蛇绿混杂岩带均被泥盆纪火山—沉积地层不整合覆盖。 大量镁铁质—长英质侵入岩分布于玛依勒山和巴尔鲁克山地区。锆石U-Pb定年结果表明,玛依勒山地区存在早古生代(501-439Ma)和晚石炭世—二叠纪(318-296Ma)两期岩浆作用。早古生代岩浆作用明显表现出向北变年轻的趋势:南部为晚寒武世(501-493Ma);中部为早奥陶世(488-485Ma);北部为早志留世(444-439Ma)。巴尔鲁克山地区则存在中寒武世(509-503Ma)、早石炭世(327Ma)和晚石炭世—二叠纪(315-277Ma)三期岩浆作用。不整合于中寒武世奥长花岗岩和蛇绿混杂岩之上的泥盆系砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄(517-452Ma)表明,巴尔鲁克山地区及邻区的早古生代岩浆作用至少从早寒武世开始,并持续到晚奥陶世。玛依勒山和巴尔鲁克山地区的早古生代侵入岩属于钙碱性—高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,强烈亏损高场强元素,具有明显的岛弧地球化学特征。早石炭世花岗闪长岩仅分布于巴尔鲁克山,与西准噶尔中部地区广泛分布的俯冲相关火山—沉积地层时代相同,表现出受俯冲作用影响的地球化学特征。晚石炭世—二叠纪侵入岩在玛依勒山和巴尔鲁克山地区呈面状分布,在时代上与北疆地区广泛分布的后碰撞岩浆作用相同。 本文研究表明,玛依勒山混杂岩和巴尔鲁克混杂岩均为SSZ型蛇绿混杂岩,可能形成于中—晚寒武世以前的初始洋内俯冲背景下的弧前拉张区域。随着俯冲带的演化,在蛇绿混杂岩之上形成了相对成熟的岛弧,以玛依勒山和巴尔鲁克山地区的早古生代侵入岩为代表。玛依勒山地区的岛弧侵入岩具有向北变年轻的趋势。这可能是俯冲带逐渐向海沟方向(向北)后退的结果,表明当时大洋板片为自北向南(现今方向)俯冲。玛依勒山和巴尔鲁克蛇绿混杂岩—岛弧依次向南增生,与南部的唐巴勒蛇绿混杂岩—岛弧发生拼贴。西准噶尔南部地区的洋盆在泥盆纪之前闭合。含植物化石的泥盆纪火山—沉积地层在该地区广泛出露,并不整合覆盖于早古生代蛇绿混杂岩、侵入岩和地层之上。早石炭世时,西准噶尔中部地区的洋盆开始俯冲消减。巴尔鲁克山北部的早石炭世(327Ma)花岗闪长岩可能与这一过程相关。西准噶尔地区洋盆的最终闭合可能发生于早石炭世末。该地区随后进入后碰撞演化阶段,表现为晚石炭世—二叠纪后碰撞岩浆作用在区内呈面状广泛分布并侵入到各个地质单元中。