岛弧火山岩与俯冲杂岩

4.1.2　岛弧火山岩与俯冲杂岩

岛弧火山岩的发育指示着板块俯冲作用的发生。北祁连岛弧火山岩主要沿走廊南山主脊分布，显示出平行造山带走向的岛链状分布特点（夏林圻等，1991，1995；张建新等，1995）。岛弧火山岩以中酸性火山岩和火山碎屑岩为主，包含少量玄武岩，呈现非常特征的递进式演变，即下部为岛弧拉斑玄武岩系，中部以中性火山岩为主的岛弧钙碱性岩系，最上部则出现岛弧碱性橄榄玄粗岩系，分别代表岛弧从发育初期到逐渐成熟阶段产物（夏林圻等，1995）。已有的年代学数据表明北祁连岛弧火山岩主体形成于奥陶纪（夏林圻等，1996；张建新等，1997；陆松年，2002），即奥陶纪为北祁连古生代洋盆的俯冲作用时间。

俯冲杂岩是古洋壳俯冲作用的另一重要记录，也是祁连地区古板块构造体制存在的重要依据。根据宋述光（1997）的研究，北祁连发育两条变质和变形特征均不同的加里东期俯冲杂岩带。南带为深层俯冲杂岩，北带为浅层俯冲杂岩。深层俯冲杂岩由蛇绿岩、榴辉岩及蓝闪片岩组成，浅层俯冲杂岩由蛇绿混杂岩及含硬柱石绿纤石蓝闪石文石组合而成的低级绿片岩组成。两条杂岩带可能形成于同一俯冲带的不同深度。深层杂岩主要出露在北祁连山中西段的昌马地区和祁连地区，该带以南为中祁连活动大陆边缘。俯冲杂岩由滑塌堆积、硬砂岩、蛇绿岩块、榴辉岩、高级蓝片岩组成，经历了四期韧性变形和两期脆性变形作用改造。深层俯冲杂岩的PTtD轨迹揭示出，榴辉岩代表俯冲最早期最深变质作用。由榴辉岩蓝片岩绿片岩相变质作用转变，反映了一个顺时针退化变质轨迹，指示板块运动学机制从俯冲到走滑剪切到逆冲上升的过程（宋述光，1997）。浅层俯冲杂岩由蛇绿混杂岩、低级蓝片岩组成，与南部深层俯冲杂岩平行，经历了3期变形作用改造。根据蓝闪石和多硅白云母40Ar／³⁹Ar年龄集中在440—460Ma（张建新等，1997）；榴辉岩锆石SHRIMPU-Pb年龄463—468Ma（宋述光等，2004），反映北祁连洋俯冲时间主要在早古生代晚期的志留纪。上泥盆统磨拉石不整合沉积于下伏的下古生界褶皱变质岩和加里东期岩体之上，指示加里东造山作用的结束（Xuetal，2006）。

综上所述，北祁连洋盆主要发育于早古生代，震旦纪—寒武纪为洋盆的主要增生期，而奥陶纪志留纪为洋盆的俯冲消减期，志留纪早泥盆世则为北祁连洋盆闭合、碰撞造山和隆升时期。伴随洋盆从增生、俯冲到闭合等不同发育阶段，北祁连构造带发育了标志洋盆增生的蛇绿岩套及火山沉积建造、与俯冲机制相关的混杂岩和岛弧火山岩、高压变质岩以及俯冲到碰撞造山过程相关的花岗岩（见第五章）。泥盆纪时隆升形成磨拉石建造而结束造山。