新疆三塘湖盆地中二叠世深部热流活动特征及其区域地质意义

摘要

三塘湖盆地位于新疆北东部,是一个叠合、改造型山间盆地,自晚石炭世该盆地进入陆内裂谷演化阶段,形成陆内断陷、凹陷盆地.本文介绍了从晚石炭世早期开始，三塘湖盆地经历了强烈的构造运动，裂谷的发育，火山活动强烈，形成以陆相火山沉积为特征的哈尔加乌组；芦草沟组沉积时期，裂谷进一步发育为一系列断陷、坳陷盆地，湖盆达到最大湖泛期，沉降中心与沉积中心分离，且由于受到后期构造运动影响，现今三塘湖盆仅为一个以深湖相热液化学沉淀及湖底火山喷发为主发育厚层纹层状沉凝灰岩、白云岩及灰岩的狭长的山间残余盆地，未见边缘相；之后所发育的条湖组为北疆地区仅在三塘湖盆地出现的地层，该组发育的玄武岩及苦橄质玄武岩说明了幔源物质的涌入。晚石炭世-中二叠世，三塘湖盆地构造沉积过程可分为三个阶段：①晚石炭世，在区域拉长背景下，裂谷逐渐形成，火山作用强烈，并且受构造作用影响，陆缘碎屑沉积作用强烈，形成陆相火山岩及碎屑沉积的哈尔加乌组; ②芦草沟组沉积时期，裂谷进一步发展为断陷盆地，湖盆达到最大面积，在湖水底部，火山活动活跃，分布着多个不同类型的火山喷口呈多期次脉动式喷发，其熔浆由于与湖水作用，温压骤变，产生强烈的喷爆作用，产生大量水蒸气与岩浆矿物分成，进一步沉积形成纹层状沉凝灰岩与各类火山岩夹层；与火山作用相关的热液喷流作用则形成了广泛发育的纹层状白云岩、灰岩；此外，在这种没有阳光与氧气且热物质流活跃的湖底，嗜热细菌在喷口处大量繁殖，并作为食物链中的能量生产者支撑起在这种相对封闭的特殊环境中的生态系统，为芦草沟组中有机质的形成产生了不可或缺的作用。③条湖组形成时期，来自幔源的岩浆大量上涌，在短时间内形成最厚可达2000余米的玄武岩。