2018, Vol. 34
2. 中国地质科学院矿产资源研究所, 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 100037
2. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
阿拉善地块西以阿尔金断裂为界与敦煌地块相隔，东接华北克拉通主体，北侧以巴丹吉林断裂带与中亚造山带为界，南-东南以龙首山断裂带与祁连造山带相隔(图 1)，传统上被认为是一个被造山带和断裂带围限的太古宙微地块，但对其变质基底的组成、性质和形成时代长期缺乏可靠的资料。近十余年来，随着更多研究工作的开展，在阿拉善地区的变质基底中识别出多期构造热事件，不同学者对阿拉善地块的性质及归属提出了不同的认识，主要包括：(1)是华北克拉通的组成部分：认为阿拉善地块自新太古代(~2.5Ga)以来就是组成华北克拉通的一部分(任纪舜等, 1980; 伍家善等, 1998; 张振法等, 1997; 万渝生等, 2003; Zhai et al., 2005)，是华北克拉通几个小的太古宙微陆块之一(Zhai and Santosh, 2011及相关参考文献)；或是华北克拉通西部陆块的一部分，即阴山地块的西延，在古元古代末(~1.95Ga)与鄂尔多斯地块碰撞形成华北克拉通西部陆块(Zhao et al., 2005及相关参考文献)；或是华北克拉通古元古代孔兹岩带的西延(董春艳等, 2007; 耿元生等, 2010; Zhang et al., 2013a)；(2)亲扬子或塔里木：根据少量新元古代岩浆作用的识别，部分学者认为阿拉善地块与扬子克拉通或塔里木克拉通具有亲缘性(葛肖虹和刘俊来, 2000; 李献华等, 2004; 段吉业和葛肖虹, 2005; 王惠初等, 2005; 李锦轶等, 2009; Dan et al., 2014a; Song et al., 2017)；(3)独立陆块：认为阿拉善地块既不同于华北克拉通，也不同于扬子克拉通，具有独立的地质演化历史(李俊健, 2006; Dan et al., 2012a)；还有一些学者认为阿拉善地块与塔里木、柴达木、中天山、敦煌、中祁连等地块构成具有统一基底的“西域陆块”(王云山等, 2009)，在震旦纪-早古生代期间与扬子、华南同属于东冈瓦纳超级大陆的一部分(葛肖虹和刘俊来, 1999, 2000)。近年来，一些学者在对河西走廊-贺兰山南部地区古生代地层的研究基础上，认为阿拉善地块与华北克拉通自显生宙以来才碰撞拼合(黄宝春等, 2000; 李锦轶等, 2012; 张进等, 2012; Yuan and Yang, 2015a, b; Zhang et al., 2016a, b)，并提出不同的拼合边界(李锦轶等, 2012; Zhang et al., 2013b; 杨振宇等, 2014; Dan et al., 2016)。
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图 1 阿拉善地块及邻区大地构造位置和早前寒武纪变质基底分布 (a)阿拉善地块位置；(b)阿拉善地块早前寒武纪变质基底分布及年龄 Fig. 1 Tectonic location and distribution of Early Precambrian basement for the Alxa block and its adjacent area (a) location of the Alxa block; (b) distribution of the Precambrian metamorphic basement and its dating data |
造成这些不同认识的原因可能主要有这几方面：1)阿拉善地区的露头少且不连续，大部分被戈壁和沙漠所覆盖。2)不同学者的研究角度不同：一些学者主要从前寒武纪变质基底的组成和时代来研究阿拉善地块归属；另一些学者主要从阿拉善及邻区显生宙沉积物碎屑物质来源来追索阿拉善地块的性质和归属；还有一些学者利用古地磁方法来确定阿拉善地块的古地理相对位置。3)显生宙造山作用对阿拉善地块的影响。阿拉善地块处在祁连造山带和中亚造山带之间，明显受到显生宙多期变质变形、特别是岩浆活动的改造，造成前寒武纪基底发生活化和破坏。本文将综述近年来对阿拉善地块研究的一些进展，结合我们一些新的研究资料，来探讨以下几个关键问题：(1)阿拉善地块的早前寒武纪变质基底是否可以与华北克拉通同时代的变质基底对比？(2)阿拉善地块是否具有与华北克拉通类似的中-新元古代地层？阿拉善地块新元古代岩浆岩的性质如何？(3)阿拉善地块显生宙以来多期岩浆事件究竟与中亚造山带还是与祁连造山带相关？(4)显生宙是否存在阿拉善地块与华北克拉通的碰撞拼合过程？(5)河西走廊-贺兰山南部地区的早古生代地层是否属于阿拉善地块？
1 阿拉善地块的早前寒武纪变质基底组成及年代格架阿拉善地块的早前寒武纪基底出露于地块东部阿拉善左旗的叠布斯格、波罗斯坦庙和巴彦乌拉山地区，以及地块西部阿拉善右旗的北大山和甘肃河西走廊北侧的龙首山一带，这些变质基底多被大规模分布的显生宙侵入岩所围绕，且它们之间被广阔的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠所隔(图 1)。根据这些早前寒武纪变质基底的出露与分布特点，本文将阿拉善地块的早前寒武纪变质基底分为东、西两部分。
1.1 东阿拉善地块的早前寒武纪变质基底东阿拉善地块的早前寒武基底研究始于20世纪50年代。中国科学院地质研究所和地质部621地质队(1955①)对巴彦乌拉山-巴音诺尔公一带进行了120万路线地质调查，首次将区内大面积出露的变质岩系命名为“阿拉善系”，并划分为上、下阿拉善系，时代分别划归震旦系和前震旦纪。宁夏回族自治区地质局区调队将该区的中深变质岩层命名为“阿拉善群”。西北区域地层表(宁夏分册)(宁夏回族自治区区域地层表编写组, 1980)将阿拉善群自下而上划分为叠布斯格组、波罗斯坦庙组、哈乌拉组、达布尔干组、达布苏乌拉组、德尔和通特组、克兰尼都组和祖宗毛道组等8个组。霍福臣等(1987)将该区变质岩层进行了重新划分，分为下部中太古界叠布斯格群(包括查干陶勒盖组和哈尔呼舒组)；中部的新太古界阿拉善群(包括波罗斯坦庙组和哈乌拉组)；上部早元古界阿拉坦敖包群(包括布达尔干组、达布苏山组、德尔和通特组、克兰尼都组和祖宗毛道组五个组)。陈志勇等(2004)认为该地区前寒武系变质岩系在岩石组合、构造变形特征、地质事件以及地层时代等方面与内蒙古中部地区、狼山地区基本一致，因此根据巴音诺日公地区4幅15万的区域地质调查成果和区域对比，将该区的早前寒武系划分为中太古代乌拉山岩群(主要包括原划分的叠布斯格组、波罗苏坦庙组等)、新太古代色尔腾山岩群的柳树沟岩组(主要包括原划分的哈乌拉组、达布苏山组上部、德尔和通特组上部等)和色尔腾山岩群的点力素泰岩组(主要包括原划分的克兰尼都组和德尔和通特组的大理岩等)，并将原划分的祖宗毛道组上部划归到中元古界的白云鄂博群。李俊健(2006)经年代学、地球化学等综合研究，将阿拉善群解体为叠布斯格岩群(原叠布斯格组)﹑阿拉善岩群(分下部巴彦乌拉山岩组和上部德尔和通特岩组，德尔和通特岩组由原德尔和通特组、布达尔干组和铁库木乌拉组中的表壳岩组成)和上部中元古代地层(原克兰尼都组和祖宗毛道组，现从阿拉善群删除，分别归属中元古代长城系和蓟县系)；耿元生等(2006, 2007)将原被统称为阿拉善群的前寒武纪基底解体为新太古代叠布斯格群、古元古代巴彦乌拉山群、古-中元古代阿拉善岩群以及主体为古元古代的波罗斯坦庙杂岩和主体为新元古代的毕及格台杂岩。近年来，对阿拉善地块东部变质基底的年代学研究有大量资料发表(图 1、表 1)，这些资料显示，东阿拉善地块的早前寒武纪变质基底主要由叠布斯格群(杂岩)、波罗斯坦庙杂岩和巴彦乌拉山群(杂岩)组成。
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表 1 阿拉善地块早前寒武纪变质基底岩石年龄数据表 Table 1 Dating data for the Early Precambrian metamorphic basement in the Alxa Block |
① 中国科学院地质研究所和地质部621地质队合组巴彦乌拉-巴音诺尔公预查队. 1955.甘肃省阿拉善旗巴彦乌拉、巴音诺尔公一带地质预查报告
1.1.1 叠布斯格群(叠布斯格杂岩)分布于庆格勒图北部、与狼山南段相连地区，为一套以角闪岩、片麻岩和大理岩夹石英岩为主的中深变质岩及大量的深成侵入岩。杨振德等(1988)和李俊健(2006)曾获得叠布斯格群中斜长角闪岩的Rb-Sr等时线年龄为3219Ma和Sm-Nd全岩等时线年龄为3018±49Ma，因此认为其时代为中太古代；耿元生等(2006, 2007)对叠布斯格岩群下部透辉角闪斜长片麻岩的锆石分别采用Pb-Pb蒸发法和SHRIMP U-Pb测年，获得2.75~3.5Ga的碎屑锆石年龄，推测其为新太古代表壳岩，并获得新太古代晚期(2.69~2.5Ga)和古元古代末(2.0~1.9Ga)两期变质年龄，但由于所测数据较少，是否为新太古代表壳岩有待进一步确定；周红英等(2007)对庆格勒图黑云斜长片麻岩进行单颗粒锆石U-Pb法获得岩体侵位年龄1826±13Ma；耿元生等(2010)在叠布斯格地区发现两期古元古代晚期构造热事件(1.95~1.9Ga和1.85~1.8Ga)；Dan et al. (2012a)通过较详细的锆石SIMS U-Pb定年，认为叠布斯格群表壳岩沉积时限为2.45~2.0Ga，深成侵入岩时代1.98~1.97Ga，并获得1.89Ga和1.79Ga两期变质年龄，否定了新太古代表壳岩的存在。作者近期也获得一件侵入叠布斯格群的花岗伟晶岩时代为1.84Ga(未发表数据)。以上数据说明，到目前为止，虽然通过锆石定年，获得叠布斯格杂岩中具有太古代碎屑或继承性锆石存在，且Hf同位素结果推断其深部存在太古代基底的可能性(Dan et al., 2012a)，但到目前为止，并未有确切的太古代岩石，其主体可能形成于2.45~2.0Ga，经历了强烈的古元古代晚期(1.95~1.8Ga)岩浆-变质事件。
1.1.2 波罗斯坦庙杂岩波罗斯坦庙杂岩为沈其韩等(2005)和耿元生等(2006, 2007)所厘定，分布于庆格勒图北部的波罗斯坦庙地区，主要由片麻状花岗质深成侵入体所组成，包括黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、黑云二长片麻岩等。运用SHRIMP方法对波罗斯坦庙杂岩中的侵入岩获得1818±19Ma和1839±18Ma的成岩年龄(沈其韩等, 2005)；最近，我们在该区南部识别出一套TTG片麻岩，初步的锆石定年显示其形成时代为2.5Ga(未发表资料)。
1.1.3 巴彦乌拉山群(巴彦乌拉山杂岩)分布于巴彦乌拉山地区，主要由长英质花岗片麻岩、基性片麻岩、片岩夹斜长角闪岩、少量大理岩等岩石组成。李俊健等(2004)利用单颗粒锆石TIMS U-Pb定年方法，获得巴彦乌拉山群中花岗闪长质片麻岩2082±22Ma的年龄；沈其韩等(2005)通过锆石Pb-Pb蒸发法获得巴彦乌拉山群中黑云角闪斜长片麻岩的年龄为2271±8Ma和2264±3Ma；李俊健(2006)对巴彦乌拉山的斜长角闪岩进行年代学测定，获得1920±38Ma~2005±21Ma的Sm-Nd全岩等时线年龄；耿元生等(2007)利用锆石SHRIMP U-Pb定年方法，获得巴彦乌拉山杂岩中白云母长英质片岩中碎屑锆石的年龄在2.50~2.27Ga，并具有古元古代晚期的变质年龄。董春艳等(2007)对巴彦乌拉山片麻状花岗岩SHRIMP U-Pb定年获得2323±20Ma岩浆结晶年龄，同时获得两期变质年龄~1.92Ga和~1.86Ga；Dan et al. (2012a)通过锆石SIMS U-Pb定年，获得巴彦乌拉山多件正片麻岩的岩浆结晶年龄为2.34~2.30Ga和两期变质年龄分别为~1.9Ga和~1.8Ga。Hf同位素研究显示2.30Ga左右的锆石Hf同位素模式年龄在2.92~2.81Ga(Dan et al., 2012a)或2.45~2.80Ga之间(包创等, 2013)。Wu et al. (2014)通过锆石LA-ICP-MS测定，获得巴彦乌拉山多件正片麻岩的岩浆结晶年龄为2.30~2.24Ga，变质年龄分别为1.95~1.91Ga和1.88~1.85Ga。总体来看，目前对巴彦乌兰山群(杂岩)的主要年代学工作集中在正片麻岩上，获得岩浆结晶年龄集中在2.3Ga左右，少量在2.1Ga左右，并经历了1.95~1.9Ga和1.85~1.8Ga两期变质事件。而变质表壳岩的定年资料较少，所反映的原岩沉积时代大致在2.27~1.95Ga之间。
1.2 西阿拉善地块 1.2.1 龙首山杂岩龙首山岩群呈北西-南东向展布，西起金塔县境内，向东南经高台县合黎山、张掖东大山，到金昌市龙首山一带，断续延伸约400km。龙首山岩群至今未发现有下伏地层或更老的基底岩石出露。由于时代较老，后期经历多期强烈的变质变形作用而变得支离破碎，层序不清(汤中立和白云来, 1999)，并包含有变质深成岩。因此，龙首山岩群已经不能用传统的地层层序来划分，本文称之为“龙首山杂岩”。
龙首山地区曾获得基性火山岩Sm-Nd等时线年龄为3182Ma，认为存在中太古代基底(汤中立和白云来, 1999)；汤中立和李文渊(1995)获得龙首山岩群上部中酸性火山岩Rb-Sr等时线年龄为2147±74Ma；Tang et al. (1992)获得侵入龙首山岩群的金昌超基性岩Sm-Nd等时线年龄为1508±31Ma。陆松年等(2002)用锆石TIMS方法获得龙首山岩群斜长角闪岩的年龄为2034±16Ma；修群业等(2002, 2004)用颗粒锆石U-Pb法分别获得龙首山岩群中花岗质片麻岩和奥长花岗岩年龄为1914±9Ma和2015±16Ma；董国安等(2007)用SHRIMP方法对龙首山岩群上部变沉积岩碎屑锆石测年，认为龙首山岩群上部沉积可能晚于古元古代。近年来，我们对龙首山杂岩中的变质表壳岩和变质侵入体进行了较系统的锆石年代学和Hf同位素研究(宫江华等, 2011; Gong et al., 2016)(图 1、表 1)，获得龙首山岩群副变质岩中碎屑锆石的年龄主要在集中在2.2~2.0Ga之间，正片麻岩的岩浆锆石年龄分别为2.33Ga、2.17~2.15Ga和2.06~2.0Ga(图 2)，正、副片麻岩均记录了1.85Ga和1.90~1.96Ga的变质年龄。正片麻岩中岩浆锆石的Hf同位素模式年龄在2.65~2.45Ga之间；部分副片麻岩中碎屑锆石的Hf同位素模式年龄3.03~2.75Ga。
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图 2 龙首山花岗片麻岩锆石代表性CL图像(a)和U-Pb定年谐和图(b)(样品位置见图 1) Fig. 2 Representative zircon CL images (a) and U-Pb conordia diagrams (b) for the Longshoushan granitic gneiss (sample location given in Fig. 1) |
需要指出的是，在西阿拉善地块西端原定为龙首山群的深变质岩中，最近有学者识别出中元古代侵入体和具有早新元古代碎屑锆石的变沉积岩(Song et al., 2017)。因此，龙首山杂岩的组成和分布范围需要进一步厘定。
1.2.2 北大山杂岩北大山地区的中深变质岩呈北西向出露在区内大面积分布的显生宙侵入岩中，由于工作程度低，一直以来对其认识不深。甘肃省地质局区测一队(1971①)首先将内蒙古阿右旗东部这套变质地层命名为北大山群，并将其与南部龙首山岩群对比。目前的资料显示原定的北大山群主要由两个岩石单元组成，一部分由黑云斜长片麻岩、黑云斜长片岩、角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩等组成，混合岩化作用强，推测原岩主要为深成侵入岩，为正片麻岩；另一部分主要由云母石英片岩、大理岩、斜长角闪岩、变粒岩、少量白云岩和石英岩等组成，推测原岩为碎屑岩-火山岩-碳酸盐岩，为变质表壳岩。因此，我们把原北大山群称之为北大山杂岩。
① 甘肃省地质局区测一队. 1971. 1:20万地质图区域地质报告（山丹幅）
北大山杂岩已发表的年代学资料很少，前人根据岩石组合、变质程度等特点，将北大山杂岩与龙首山岩群(杂岩)或阿拉善岩群对比，认为可能属于古元古代，但缺少年代学资料。近年来，我们在阿右旗东部和甘肃民勤县西北部的莱菔山识别出具有TTG特征的英云闪长质片麻岩和花岗闪长质片麻岩，较详细的锆石年代学工作显示这些TTG片麻岩的岩浆锆石核的年龄为2.51~2.55Ga，并获得2.52~2.47Ga和1.85Ga两期变质年龄(宫江华等, 2012; Zhang et al., 2013a)，表明北大山地区存在新太古代末-古元古代早期的岩浆-变质事件，并经历了古元古代晚期的变质作用改造；锆石Hf同位素显示~2.5Ga岩浆锆石的Hf同位素模式年龄集中于2.7~3.0Ga之间，说明TTG片麻岩的主要源区为形成于中-新太古代(2.7~3.0Ga)的物质，并在新太古代末期发生再造。
2 阿拉善地块的中-新元古界如果不考虑狼山地区(见讨论部分)，阿拉善地块的中-新元古代地层仅分布在西部的龙首山地区和东部的诺尔公-叠布斯格地区。
2.1 西阿拉善地块的中-新元古界龙首山地区的中、新元古代地层由墩子沟群和韩母山群(烧火筒沟群)组成。墩子沟群是龙首山岩群上部最早的盖层沉积，其底部发育的底砾岩，是该群与下伏龙首山岩群角度不整合的标志(宫江华等, 2011; Gong et al., 2016)。西北地区区域地层表·甘肃省分册(甘肃省地层表编写组, 1980)将墩子沟群划分为三个亚群：上亚群为灰绿色粉砂质千枚岩夹石英岩及条带状结晶灰岩；中亚群为硅质条带灰岩及硅质灰岩，局部夹变质辉绿岩，灰岩内含叠层石；下亚群为变质长石石英砂岩及变质砾岩。甘肃省区域地质志(甘肃省地质矿产局, 1989)将墩子沟群时代置于蓟县系。李文渊(1991)报道墩子沟群一组Rb-Sr等时线年龄为1261±21Ma，支持墩子沟群的时代为中元古代，并得到一些学者的认同(张新虎, 1992; 许安东和姜修道, 2003)。西北地区区域地层表·甘肃省分册(甘肃省地层表编写组, 1980)将韩母山群定为震旦系，认为其下部的含砾千枚岩、角砾状灰岩为冰川沉积；西安地矿所赵祥生等(1984)将韩母山群下部即含磷岩系以下属冰积物的含砾千枚岩、含砾灰岩单独分出，划归震旦系，命名为“烧火筒沟群”；将含磷岩系以上地层划归下寒武统，保留韩母山群的名称；甘肃省区域地质志(甘肃省地质矿产局, 1989)和甘肃省岩石地层(甘肃省地质矿产局, 1997)将震旦系韩母山群分为上下两组，下组为烧火筒沟组，上组为草大坂组，认为其中烧火筒沟组具有典型的冰碛岩特征；而草大坂组以发育含磷岩系为特征，二者统归震旦系；李文渊(1991)将龙首山地区的震旦系定为烧火筒群，并将原韩母山群厘定为寒武系；张新虎(1992)获得原韩母山群中含磷石英砂岩Rb-Sr年龄为593±39Ma，变基性火山岩Rb-Sr年龄504Ma。校培喜等(2011)将韩母山群下部变形较强的烧火筒沟组厘定为震旦系，上部变形较弱的草大坂组厘定为寒武系。而草大坂组与河西走廊地区的寒武系大黄山群之间究竟是怎样的关系，缺乏相关论述。总体上，关于西阿拉善地块中-新元古代地层的年代学工作还几乎是空白，仅有少量不可靠的Rb-Sr等时线年龄报道。
2.2 东阿拉善地块的中-新元古界除狼山地区外，东阿拉善地块的中新元古代地层主要分布在诺尔公-叠布斯格地区。内蒙古自治区区域地质志(内蒙古自治区地质矿产局, 1991)将叠布斯格地区的中、新元古代地层从下到上分为长城系诺尔公群、蓟县系巴音西别群和青白口系乌兰哈夏群。其中青白口系乌兰哈夏群又分为两个岩组，分别为海生哈拉组和朱拉扎嘎毛道组，后者是朱拉扎嘎金矿床的赋矿地层，主要由白云岩、灰岩、粉砂岩、泥灰岩夹板岩等组成，代表动荡的浅海沉积环境。叠层石在诺尔公群、巴音西别群和乌兰哈夏群均有发现，但主要出现在巴音西别群，可以对比龙首山地区的墩子沟群。陈志勇等(2004)将这套中-新元古代地层与狼山-渣尔泰山地区的狼山群(渣尔泰山群)进行对比，自下而上划分为书记沟组(原沙布根次组)、增隆昌组(包括原塔克林敖包组和巴音西别组)和阿古鲁沟组(包括原海生哈拉组和珠拉扎嘎毛道组)。由于缺乏精确定年手段，过去仅依靠地层岩性对比及叠层石化石将这套浅变质地层时代限定为中-新元古代。近年来，杨岳清等(2001)获得珠拉扎嘎毛道组中两件火山岩Sm-Nd模式年龄分别为1293Ma和1187Ma；李俊健(2006)利用SHRIMP方法对珠拉扎嘎毛道组中粉砂岩进行测年，获得的26个锆石年龄数据介于1098~2125Ma，认为其沉积时限晚于1.1Ga。
2.3 新元古代深成岩浆事件阿拉善地块新元古代深成岩浆岩仅见于西部的金川超基性岩和东部大布苏山附近的片麻状花岗岩(图 1)。龙首山金川超基性岩体体呈不规则岩墙状侵入到龙首山杂岩中。该岩体可靠的年龄数据工作来自于李献华等(2004)对金川矿床的含硫化物橄长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年，得到的岩浆结晶年龄为827±8Ma，并后来被其他学者的工作所进一步证实(杨刚等, 2005; 田毓龙等, 2007)。而新元古代的花岗质岩浆活动最早由耿元生等(2002)所报道，他通过锆石Pb-Pb蒸发法获得阿拉腾敖包乡大布苏山一带的眼球状花岗片麻岩的年龄845~971Ma (表 2)；后来通过锆石LA-ICPMS U-Pb测定，获得这些花岗片麻岩的岩浆锆石年龄为904~926Ma(耿元生和周喜文, 2010, 2011)。Dan et al. (2014a)对同一地区的花岗片麻岩进行锆石U-Pb SIMS测定，获得岩浆锆石年龄为910~930Ma。
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表 2 阿拉善地块新元古代岩浆岩年龄数据表 Table 2 Dating data for the Neoproterozoic magmatic rocks in the Alxa Block |
显生宙岩浆岩占据了阿拉善地块露头面积的主体(图 3)。近年来，阿拉善地块发表大量显生宙岩浆岩的锆石年龄数据(见表 3)，大致将岩浆期次划分为三期，分别为晚奥陶世-泥盆纪(460~390Ma)、石炭纪(360~300Ma)、二叠纪-早三叠世(299~230Ma)。
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图 3 阿拉善地块显生宙岩浆岩分布及时代(参考文献见表 3) Fig. 3 The distributions of the Phanerozoic magmatic rocks and their dating data (references shown in Table 3) |
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表 3 阿拉善地块及邻区显生宙岩浆岩锆石定年数据表(样品位置见图 3) Table 3 Zircon U-Pb dating data for the Phanerozoic magmatic rocks in the Alxa block and adjacent area (sample locations shown in Fig. 3) |
晚奥陶世-泥盆纪岩浆事件(460~390Ma)主要分布于龙首山、北大山、诺尔公及狼山地区(图 3)。龙首山地区既有444~420Ma花岗岩类(魏俏巧等, 2013; Zhang et al., 2017)，也有424~421Ma辉绿岩(Duan et al., 2015)，目前这些岩浆事件均被解释为与祁连洋向阿拉善地块俯冲及拆沉作用相关(Zhang et al., 2017)。北大山和诺尔公地区主要出露460~397Ma闪长岩和花岗岩类，但其地化特征显示岛弧相关性质，被解释为与古亚洲洋的俯冲造山过程相关(Liu et al., 2016b; Zhou et al., 2016)。在阿拉善地块东部的牙马图及狼山地区也发现有443~418Ma花岗岩类，被认为与阿拉善地块与华北克拉通的汇聚相关(Dan et al., 2016; Wang et al., 2015, 2016b)。
石炭纪岩浆事件(360~300Ma)见于龙首山、北大山、巴彦乌拉山、诺尔公、叠布斯格及狼山地区，形成一条向南突出的弧形岩浆岩带(图 3)。该期岩浆岩普遍高Sr低Y，具有埃达克岩特征，被认为形成于俯冲相关的环境(Xue et al., 2017; 徐琳和谢启兴, 2015; Wang et al., 2015)，或形成于增厚大陆下地壳的部分熔融(Dan et al., 2016)。这条岩浆岩带向东与华北北缘同期的岩浆岩带相连(童英等, 2010; 张栓宏等, 2010; 王涛等, 2010)，最可能与中亚造山带的俯冲增生作用相关，也有一些学者认为该期花岗岩与阿拉善地块和华北克拉通的碰撞拼合相关(Zhang et al., 2013b; Dan et al., 2016)(见讨论部分)。
二叠纪-早三叠世(299~230Ma)花岗岩、基性岩和火山岩广泛分布于阿拉善全区(图 3)。前人根据阿拉善地块北缘发育的两条蛇绿混杂岩(恩格尔乌苏和查干楚鲁蛇绿混杂岩)，划分出宗乃山-沙拉扎山岩浆岩带和雅布赖山-诺尔公-红谷尔玉林-狼山岩浆岩带。宗乃山-沙拉扎山岩浆岩带出露大量的301~250Ma花岗岩类(仵康林, 2011; 冉皞等, 2012; 张文等, 2013; 史兴俊等, 2014; 杨奇荻等, 2014; 谢奋全, 2014; 陈高潮等, 2015; 张正平等, 2016)、266~250Ma辉长岩(李俊建, 2006; 王行军, 2012; 徐东卓等, 2014; Shi et al., 2014)，该岩浆岩带过去被认为是在阿拉善地块北缘裂解出去的陆壳上发育的火山弧，但近年一些学者认为该带应归属于中亚造山带(如, 史兴俊等, 2014; Shi et al., 2014; Zhang et al., 2015)；雅布赖山-诺尔公-红古尔玉林-狼山岩浆岩带出露大量300~250Ma花岗岩类(李俊健, 2006; 仵康林, 2011; 李杰, 2012; 耿元生和周喜文, 2012; 史兴俊, 2012; Dan et al., 2014b, 2015; 叶柯等, 2016; 张建军, 2015; 罗红玲等, 2009, 2010; Wang et al., 2015)、276~250Ma火山岩(包创等, 2012; 张进等, 2013; 徐琳和肖进, 2015; 作者未发表数据)、306~262Ma辉长岩(赵磊等, 2011; 王行军, 2012; Feng et al., 2013; 肖进等, 2016; 张磊等, 2013; Zhang et al., 2016c)，被认为是在早前寒武纪变质基底上发育的陆缘弧，并向西延伸到北大山及龙首山地区(赖新荣等, 2007; 陈炜等, 2013; 张伟等, 2014; 焦健刚等, 2017)。尽管曾有学者提出阿拉善地块的早二叠世280~270Ma岩浆活动形成于造山后的伸展背景，可能构成地幔柱成因的大火成岩省(Dan et al., 2014b)，但阿拉善地区二叠纪-早三叠世岩浆活动时代跨度约50Myr，多数学者认为其形成于古亚洲洋向阿拉善地块俯冲增生、碰撞到后碰撞的不同阶段。
3.2 显生宙变质变形作用阿拉善地块显生宙的变形作用主要以韧性变形为特征。Zhang et al. (2013b)在东阿拉善地块的巴彦乌拉山-狼山一带识别出两期韧性变形构造：早期为从东向西剪切的韧性逆冲构造，变形构造包括近东西向拉伸线理、不同类型鞘褶皱和枢纽东西向的倾斜褶皱；黑云母的Ar-Ar测定获得351Ma的年龄，认为代表了韧性变形时代，并推测此期变形代表了晚泥盆世阿拉善地块与华北板块相互作用或碰撞作用有关。晚期的韧性变形以NE向左行剪切为特征，黑云母和白云母的Ar-Ar定年得到250Ma左右的年龄，并解释此期剪切变形与华北板块和扬子板块之间的碰撞有关。Zhang et al. (2013b)还推断早期的韧性逆冲构造可能向南和南东延伸到香山地区，并作为阿拉善地块与华北板块碰撞的证据。然而，我们在东阿拉善地块的北大山同样识别出两期韧性变形：早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征(图 4a)，与此期变形有关的岩石为副片麻岩，具有明显的混合岩化和部分熔融特征，推测变形发生在高温条件下，相关的变质作用达到高角闪岩-麻粒岩相条件。此岩石中锆石具有典型高温变质锆石特征，内部具有斑杂状或足球花纹状结构(图 4b)。锆石U-Pb定年获得422±1Ma的年龄(图 4b)，代表晚志留世-早泥盆世的高温变质变形作用。此年龄要明显早于东阿拉善地块早期的逆冲变形时代。然而，考虑到后者是通过黑云母Ar-Ar定年所获得，不排除东、西阿拉善地区经历了同期的韧性逆冲变形作用和相关的变质作用。在阿右旗以东约60km的北大山地区，石炭纪花岗岩(326~323Ma)发生强烈的韧性变形，形成花岗质糜棱岩，糜棱面理为近EW向，具有近水平拉伸线理。露头近水平面上和显微镜下XZ面均显示左行剪切特征(图 5)。因此，我们推测东阿拉善地块两期韧性变形均可与西阿拉善地块的两期韧性变形对比，早期的韧性逆冲剪切带可向西延至北大山，而不是向南延伸；晚期的左行走滑韧性带也可延至北大山。两期韧性变形均可能与中亚造山带的造山作用对阿拉善地块的改造有关，而不是代表阿拉善地块与华北板块、或华北板块和扬子板块之间的碰撞和相互作用有关(见讨论部分)。值得注意的是，在北大山地区，经历过显生宙变质变形的岩石先前被归为北大山群(杂岩)，它们与早前寒武纪北大山杂岩的关系还需进一步工作来确定。
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图 4 北大山副片麻岩(AQ12-6-1.1)野外露头(a)和锆石U-Pb定年结果(b、c)(样品位置见图 3) Fig. 4 Field outcrop of migmatitic paragneiss (AQ12-6-1.1) (a) and its zircon U-Pb dating result (b, c) |
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图 5 北大山左行韧性剪切变形构造(露头位置见图 4) (a)露头上花岗质糜棱岩近水平面的“SC”组构，显示左行剪切；(b)显微尺度的不对称的钾长石(Kf)旋转碎斑，显示显示左行剪切(单偏光显微照片)；(c、d)显微尺度下的SC组构，显示显示左行剪切(c为单偏光显微照片，d为正交偏光照片) Fig. 5 Deformation structures of the Beidashan sinistral ductile shear zone (outcrop location shown in Fig. 4) (a) "SC" fabrics of subhorizontal plane for granitic mylonite, showing sinistral shearing; (b) asymmtical K-feldspar porphyroclast, showing sinistral shearing (plane polarized light); (c, d) "SC" fabrics under microscope, showing sinistral shearing (c: plane polarized light; d: crossed polarized light) |
虽然阿拉善地块的早前寒武纪变质基底出露零星，并被后期多期构造热事件所改造，但目前的资料显示，阿拉善地块在早前寒武纪时期经历了共同经历了2.7~3.0Ga陆壳生长、~2.5Ga TTG岩浆-变质事件、2.0~2.3Ga岩浆事件、以及1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期重要的变质事件。其中新太古代TTG片麻岩主要分布在西阿拉善地块的北大山地区(宫江华等, 2012; Zhang et al., 2013a)最近，在东阿拉善地块的波罗斯坦庙杂岩中也识别出2.5Ga的TTG片麻岩(宫江华未出版资料)，叠布斯格杂岩也可能存在新太古代的地质单元(沈其韩等, 2005; 耿元生等, 2007)，因此，我们推测东阿拉善地块的叠布斯格杂岩和波罗斯坦庙杂岩可能向西与北大山杂岩相连。2.0~2.3Ga的岩浆事件主要记录在西阿拉善地块的龙首山杂岩和东阿拉善地块的巴彦乌拉山杂岩中(Dan et al., 2012a; Gong et al., 2016及相关参考文献, 见表 1)，两者并均具有古元古代表壳岩系，龙首山杂岩可与巴彦乌拉山杂岩相连。1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期变质作用记录在阿拉善地块不同的早前寒武纪变质基底杂岩中，其中巴彦乌拉山杂岩和龙首山杂岩中更为明显。目前的资料显示北大山杂岩仅记录有~1.85Ga的变质年龄(Zhang et al., 2013a)。东阿拉善地块的叠布斯格杂岩的表壳岩记录有两期古元古代变质作用，而波罗斯坦庙杂岩主要表现为同时期的岩浆活动。
以上资料显示阿拉善地块具有与华北克拉通相似的新太古代-古元古代变质基底，并经历了相似的新太古代-古元古代构造热事件。假如阿拉善地块是华北克拉通的西延，那么它究竟是阴山陆块的西部延伸(Zhao et al., 2005)？还是孔兹岩系的延伸(Zhang et al., 2013a及相关参考文献)？
阴山陆块是典型的具有新太古代基底的陆块，其变质基底主要出露于固阳-武川-色尔腾山一带，由新太古代(2.5~2.55Ga)TTG片麻岩和少量经历~2.5Ga绿片岩相-麻粒岩相变质的表壳岩(低级变质的花岗绿岩带+高级地体)(Jian et al., 2012; Zhao and Zhai, 2013)组成，也有学者报道阴山陆块遭受古元古代变质作用改造(马铭株等, 2013)。传统上认为，阴山陆块与阿拉善地块以狼山断裂带相隔，但目前的资料显示，它们之间并没有代表不同陆块拼合的地质证据。一些学者认为阿拉善地块是阴山陆块的一部分，并通过区域地质资料对比，试图将阿拉善地块与阴山陆块(如色尔腾山、固阳、集宁和桑干地区)的早前寒武基底地层统一起来(陈志勇等, 2004, 2007)。然而，尽管阿拉善地块和阴山陆块均具有新太古代TTG片麻岩，但目前的资料显示两者之间在物质组成和构造热历史有一定的区别：如阿拉善地块缺乏阴山陆块所具有的新太古代绿岩带，阿拉善地块也缺乏新太古代的表壳岩系(Dan et al., 2012a)。因此，目前的资料似乎不能支持阿拉善地块是阴山陆块的西延。
华北克拉通的孔兹岩带自东向西主要分布于集宁-乌拉山-大青山-千里山-贺兰山地区，与阴山陆块以韧性剪切带为界，如集宁-呼和浩特、武川-临河韧性剪切带(梅华林, 1997)。孔兹岩带由典型的孔兹岩和与孔兹岩呈构造接触且共同经历古元古代中-晚期变质事件的基底岩石组成，包括基性麻粒岩、少量TTG片麻岩、同构造的紫苏花岗岩和S型花岗岩等(Zhao et al., 2005; Ma et al., 2012)。近年来，对孔兹岩的研究获得大量年代学数据。贺兰山(周喜文和耿元生, 2009; Yin et al., 2011; Dan et al., 2012b)、千里山(Yin et al., 2009)、大青山(Dong et al., 2011)、乌拉山(Xia et al., 2006a)、集宁(Xia et al., 2006b)等地的孔兹岩中都发现大量2.0~2.3Ga的碎屑锆石，孔兹岩的沉积时代也限定为古元古代(Wan et al., 2006; Yin et al., 2009, 2011; Dan et al., 2012b)。Darby and Gehrels (2006)对千里山地区新元古代到奥陶纪沉积岩进行的碎屑锆石年代学研究，~2.0Ga同样构成主要的年龄峰，说明一直到早古生代，古元古代岩石仍然是孔兹岩带内不同时代沉积岩的主要锆石来源。所有这些年龄数据都表明，孔兹岩带及其附近存在一个巨大的古元古代岩石物源区。胡健民等(2012)对采自鄂尔多斯盆地基底西部石榴夕线黑云斜长片麻岩与东部片麻状二云母花岗岩的钻孔样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年，分别获得了2031±10Ma和2035±10Ma的207Pb/206Pb年龄，说明鄂尔多斯基底在古元古代也曾有大规模的花岗岩侵位。这些古元古代岩浆事件，共同反映了孔兹岩带附近曾经存在规模较大的古元古代活动构造带(董春艳等, 2007)，这条古元古代构造带代表华北克拉通一次重要的构造岩浆事件，同时也是孔兹岩中碎屑物质的重要来源。阿拉善地块龙首山杂岩和巴彦乌拉山杂岩中2.0~2.3Ga侵入岩，可能就是华北克拉通北缘这条古元古代岩浆岩带的一部分。
孔兹岩带广泛记录的1.9~1.95Ga的变质年龄，被认为代表一次古元古代中晚期的碰撞造山事件，这次造山事件导致了阴山陆块与鄂尔多斯陆块的最终拼合(Zhao et al., 2005)。近年来，Ma et al. (2012)和Wan et al. (2013)在属于孔兹岩带的大青山地区同时获得~1.95Ga和~1.85Ga两期变质事件年龄；Yin et al. (2011)在贺兰山地区同样获得~1.95Ga和~1.87Ga两期变质事件年龄，这些数据说明~1.85Ga变质事件也存在于孔兹岩带。如前面所述，这两期变质事件也广泛分布于阿拉善地块。因此，尽管目前的研究还没有在阿拉善地块的龙首山杂岩、北大山杂岩、巴彦乌拉山杂岩和叠布斯格杂岩中发现麻粒岩相变质岩石，但是其古元古代的岩浆、变质事件和沉积记录与孔兹岩带具有很大的相似性，不同于以新太古代TTG及相关岩石为特征的阴山陆块。因此，我们倾向于孔兹岩带向西可能经过千里山-贺兰山、延伸到东阿拉善的巴彦乌拉山、再向西延伸到西阿拉善的北大山及龙首山，即阿拉善地块的主体是孔兹岩带的西延，而不是阴山陆块的一部分。假如如此，阴山陆块就比原来小的多。当然，近年来，随着研究程度的不断深入，在华北克拉通原认为是由太古代变质基底组成的东、西陆块中，发现越来越多的古元古代(1.95~1.85Ga)的构造热事件(以变质作用为主)的记录，古元古代变质事件似乎在整个华北克拉通的变质基底中普遍存在，假如如此，阿拉善地块古元古代事件的存在就不能作为是否与阴山陆块还是孔兹岩带相连的证据，也不排除阿拉善地块的一部分(如北大山地区)是阴山陆块的一部分。
4.2 阿拉善地块发育与华北克拉通相似的中-新元古代沉积岩系对阿拉善地块的中-新元古代地层的研究主要集中东阿拉善地块，而西阿拉善地块的中-新元古代地层的研究资料较少。前人把西阿拉善龙首山地区不整合在龙首山群(杂岩)之上的沉积岩系(墩子沟群和韩母山群)归为中-新元古界地层。但正如前面所述，到目前为止，研究程度很低，特别是缺乏可靠的地层时代证据。我们对墩子沟群底部砂砾岩的碎屑锆石定年显示其年龄谱主要在2.03~2.05Ga，表明其物源来自下伏的龙首山杂岩(宫江华等, 2011)。需要指出的是，在龙首山地区这套中新元古代上部报道有冰碛岩和含磷岩系(韩母山群或烧火筒沟群)(甘肃省地质矿产局, 1989; 李文渊, 1991)，并把此作为阿拉善地块在新元古代亲扬子或塔里木克拉通的证据(如葛肖虹和刘俊来, 2000)。但李文渊和杨鹏飞(2004)提出所谓冰碛岩属于碳酸盐岩碎屑流沉积。总体上，由于研究资料较少，西阿拉善龙首山地区中新元古代地层的时代及形成构造背景需要进一步工作来确定。
前人将东阿拉善地块的中-新元古代地层自下而上划分为“长城系”诺尔公群、“蓟县系”巴音西别群和“青白口系”乌兰哈夏群，以往判别这些地层时代的依据主要为叠层石。我们获得诺尔公群沙布根次组中三件石英岩中110个碎屑锆石年龄，主要年龄峰集中在2.5Ga和1.8Ga，其中最小的谐和年龄为1689±21Ma，限定了其沉积时代晚于1.69Ga(宫江华等, 2017)；最近又获得诺尔公群塔林敖包组中石英片岩100粒碎屑锆石年龄，峰值集中在~1.65Ga、~1.75Ga和~1.85Ga，其中最年轻的谐和年龄为1.3Ga，限定其时代晚于1.3Ga(宫江华未发表资料)；对于诺尔公群之上的乌兰哈夏群，杨岳清等(2001)获得其中珠拉扎嘎毛道组中两件火山岩Sm-Nd模式年龄分别为1293Ma和1187Ma；李俊健(2006)利用SHRIMP方法对珠拉扎嘎毛道组中粉砂岩进行测年，获得的26个年龄数据介于1098~2125Ma，认为其沉积时限晚于1.1Ga，为中-新元古代。综合不同地层的碎屑锆石及前人获得的火山岩年龄，可大致将诺尔公群的沉积时代限定于1.69~1.29Ga，为中元古代，肯定了东阿拉善地块存在中元古代地层；限定诺尔公群上部塔林敖包组中沉积时限大致为1.39~1.29Ga；限定乌兰哈夏群珠拉扎嘎毛道组沉积时代限定为1.1Ga之后。
位于阿拉善地块东北部的狼山地区，同样出露一套不整合于早前寒武变质基底之上的绿片岩相变质碎屑岩、碳酸盐岩夹少量火山岩组合，被称为狼山群，以往认为它是与渣尔泰山群相当的中元古代地层(胡骁和牛树银, 1992; 沈存利等, 2009)。近年来，狼山群中发现大量新元古代火山岩(817±5Ma和805±5Ma, 彭润民等, 2010; 804±4Ma, Hu et al., 2014)，另外，Hu et al.(2014)对狼山群中变沉积岩的碎屑锆石研究获得其最小年龄峰为1187~810Ma，将其时代定为新元古代。根据碎屑锆石和火山岩中锆石定年研究，Liu et al. (2017a)把狼山群划分为4个组，并根据狼山群不同层位的碎屑锆石年龄分析，推断阿拉善地块在早新元古代时期是华北克拉通的组成部分。狼山群底部岩性以石英岩和石英片岩为主，获得的碎屑锆石年龄集中在2.5Ga和1.8Ga两个年龄峰，无论是岩石组合还是碎屑锆石年龄特征均与诺尔公群沙布根次组相似；向上岩性主要以灰岩、板岩及石英砂岩夹火山岩为主，其碎屑锆石以出现大量古-中元古代年龄(1.5~1.9Ga)为主要特征，峰值集中在1.8Ga、1.7Ga、1.5Ga等，少量最年轻的谐和年龄也集中在1.3~1.2Ga，极少数为800Ma左右，岩石组合及锆石年龄特征与诺尔公群塔林敖包组和乌兰哈夏群相似。尽管目前还没有在阿拉善地块的乌兰哈夏群中获得800Ma的锆石年龄，也没有获得与狼山群800Ma火山岩相似的岩石，但综合地层的岩性组合及总体的碎屑锆石年龄特征显示出的物源相似性，说明二者具有相同的构造背景，可能在中-新元古代时期为统一的裂谷沉积。
位于狼山东部渣尔泰山地区的渣尔泰山群，为一套浅变质碎屑岩-碳酸盐岩组合，自下而上被划分为书记沟组、增隆昌组、阿古鲁沟组和刘鸿湾组，其时代被认为属中元古代(内蒙古自治区地质矿产局, 1991)。Li et al. (2007)获得渣尔泰山群中基性火山岩年龄1743Ma，认为它的沉积时代始于~1.75Ga。公王斌等(2016)分别对渣尔泰山群不同层位变沉积岩进行碎屑锆石测年，获得年龄集中于1.8~1.9Ga和~2.5Ga，认为渣尔泰山群可与长城系对比，属于中元古代早期沉积。这与我们获得诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征一致，从年龄数据上支持阿拉善地块的中元古界(包括诺尔公群和巴音西别群)可以对比渣尔泰山群，二者可能形成于相同的构造背景。
值得注意的是，传统上认为阿拉善岩群是东阿拉善地块中-新元古界下伏的变质基底，耿元生等(2007)将其从下到上划分为德尔和通特组和祖宗毛道组，并分别取样进行SHRIMP锆石U-Pb测年，获得德尔和通特组中含榴二云母片岩中的碎屑锆石年龄多数介于1107~1635Ma，获得祖宗毛道组中二云斜长石英片岩中的碎屑锆石年龄大多不谐和，仅有一个谐和年龄1617Ma，同时获得较多古生代年龄，他认为阿拉善岩群为古-中元古代。近年，Dan et al. (2014a)对原德尔和通特组中的角闪片麻岩进行测年，获得的碎屑锆石年龄大多数介于901~1844Ma，将其沉积时代限定为新元古代；肖志斌等(2015)对祖宗毛道组中的石英岩进行测年，获得的碎屑锆石年龄介于1206~3132Ma，结合侵入到该组中893Ma花岗片麻岩，他认为沉积时限为晚中元古代-新元古代早期。Liu et al. (2017a)获得狼山地区阿拉善群中碎屑锆石年龄峰有2.51~2.48Ga、2.38~2.33Ga、1.89~1.81Ga、1.79~1.62Ga、1.58~1.56Ga、1.36~1.31Ga和1.18~1.17Ga。此外，区域上早新元古代(970~830Ma)花岗岩侵位到阿拉善岩群中(李俊健, 2006; 耿元生等, 2002; 耿元生和周喜文, 2010; 李倩, 2012; Dan et al., 2014a)，也进一步将阿拉善岩群的沉积上限限定为新元古代早期。因此，阿拉善岩群的沉积时代也不是前人认为的古-中元古代，可能属于中-新元古代，中深变质的阿拉善岩群与浅变质的中-新元古代地层(诺尔公群诺尔公群、巴音西别群、乌兰哈夏群)的相互关系需要更多的工作来探讨。
另外，需要指出的是，阿拉善地块北部新元古代早期花岗质岩浆岩的发现被认为是阿拉善地块区别于华北克拉通的重要标志，且与扬子克拉通或塔里木克拉通具有亲缘性。我们的初步解释是，作为罗迪尼亚超大陆的组成部分，华北克拉通的边部可能也受到晚(后)格林维尔造山事件的影响。当然，这样的推测仍需进一步详细的工作来验证。值得注意的是，最近，一些学者在属于华北克拉通的贺兰山地区新元古代末正目关组和寒武纪苏峪口组地层的碎屑锆石中，识别出818±4Ma和905±8Ma的峰值年龄，结合锆石的Hf同位素特征，认为这些碎屑锆石很可能是阿拉善地块新元古代火成岩提供的物源(Dong et al., 2017)，这暗示了直到新元古代末期到早古生代早期，阿拉善地块可能仍为华北克拉通的一部分。另外，还有学者在华北克拉通南部的寒武纪馒头组地层的碎屑锆石中，识别出新元古代早期和泛非期年龄的碎屑锆石，并与属于冈瓦纳大陆的北印度进行对比(McKenzie et al., 2011)。因此，新元古代岩浆事件的存在与否不能简单作为阿拉善地块区别于华北克拉通或扬子和塔里木克拉通的标志。当然，这涉及到中新元古代时期，中国三大克拉通在全球古大陆再造的位置等问题，在此不做详细讨论。
综合以上分析，可以看出，在中-新元古代时期，阿拉善地块沉积岩系的岩石组合和碎屑锆石年龄谱总体上具有来源华北克拉通的物源区特征，反映出阿拉善地块直到中元古代-新元古代仍可能是华北克拉通的一部分。当然，对阿拉善地块局部地区早新元古代岩浆事件和龙首山地区含磷岩系的出现，还需要进一步工作来探讨。
4.3 阿拉善地块显生宙以来的多期岩浆-构造-变质事件：周缘造山带的响应，还是阿拉善地块与华北克拉通拼贴的产物？前面的分析显示，阿拉善地块普遍遭受了早古生代到早中生代多期岩浆-构造-变质事件的改造。目前主要的争议焦点是这些显生宙构造热事件是受北部的中亚造山带或南部祁连造山带的造山事件影响还是代表了阿拉善地块与华北板块的碰撞造山事件？如前所述，前人认为显生宙构造热事件为阿拉善地块与华北板块碰撞造山作用的产物，其主要依据是：1)这些显生宙(早古生代-早石炭世)岩浆岩和变质变形作用主要沿阿拉善地块和华北板块的结合的部位(狼山-巴彦乌拉山)呈线性分布(Zhang et al., 2013b; Dan et al., 2016)；2)地球化学证据(Nd-Hf-O同位素等)认为这些岩浆活动与碰撞作用有关(Dan et al., 2016)。然而，这些显生宙(早古生代-早石炭世)花岗岩除了分布在近南北向展布的狼山、叠布斯格、巴彦乌拉山地区外，也分布在近东西和北西向展布的北大山、龙首山地区(图 3、表 3)，构成向南东突出的弧形展布特征(图 3)，这显然不是仅沿阿拉善地块和华北克拉通之间的线性分布特征；一些研究还显示，这些显生宙岩浆活动(特别是晚古生代岩浆活动)向东可能延至华北克拉通北缘(张栓宏等, 2010; 王涛等, 2010)。地球化学数据同样也可解释这些显生宙岩浆岩具有与俯冲有关的弧岩浆作用(Liu et al., 2016b; Zhou et al., 2016)，Dan et al. (2016)也认为仅仅根据地球化学数据，不能区分东阿拉善地区的早古生代火成岩是形成在活动大陆边缘还是碰撞造山背景。另外，Zhang et al. (2013b)还推断巴彦乌拉山地区350Ma左右韧性逆冲构造可能向南和南东延伸到香山地区，并据此作为阿拉善地块与华北板块碰撞的证据之一。然而，我们新的资料显示在东阿拉善地区发育的两期韧性变形可以延伸到西阿拉善的北大山地区。另外，在东阿拉善地区报道有400Ma左右的变质作用记录，Dan et al. (2016)解释其为阿拉善地块和华北克拉通碰撞的产物。而我们的资料显示，在西阿拉善地块的北大山地区有420Ma左右的变质作用记录(图 3)，阿拉善地块受到北部中亚造山带有关的造山作用影响能更合理地解释东、西阿拉善均具有晚志留世-早泥盆世的变质事件。
因此，综合目前的研究资料，我们认为阿拉善地块显生宙的多期岩浆-构造-变质事件可能是中亚造山带早古生代以来造山作用的响应，从奥陶纪到早二叠世，阿拉善地块可能处在古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境(Zhang et al., 2016a; Liu et al., 2016b及相关参考文献)。不排除阿拉善西南部边界(龙首山-合黎山一带)的早古生代花岗岩与祁连地块与阿拉善地块的碰撞作用有关(魏俏巧等, 2013; Zhang et al., 2017)。
4.4 河西走廊-贺兰山南部早古生代地层：属于阿拉善地块，还是祁连造山带？在祁连山和龙首山-合黎山之间的河西走廊和贺兰山以南-鄂尔多斯地块以西的宁夏香山一带，出露一套未变质或遭受低级绿片岩相变质的海相细碎屑岩夹少量碳酸盐岩的沉积岩系，在河西走廊被命名为大黄山群(甘肃省地质矿产局, 1989)，在宁夏称之为香山群(宁夏回族自治区地质矿产局, 1990)。近年来，不同学者从地层学、沉积学、古地磁、特别是碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素的研究(张进等, 2012; 宫江华等, 2013; 杨振宇等, 2014; Zhang et al., 2016a及相关参考文献)(图 6)，对其形成时代、沉积相、物源区和形成构造环境以进行了探讨。这些研究得出的一个主要认识是：根据碎屑锆石中出现泛非期(500~600Ma)和早新元古代(800~1000Ma)的年龄峰值(Zhang et al., 2011, Zhang et al., 2016a及相关参考文献)，结合古水流的研究，提出香山群和大黄山群的物源主要来自阿拉善本身、祁连地块或东冈瓦纳大陆，而不是来源于华北克拉通，并因此推断早古生代阿拉善地块与华北地块处于分离状态。然而，香山群和大黄山群被具有磨拉石特征的泥盆系不整合(李锦轶等, 2012)，这是祁连造山带的典型特征，被认为是古祁连洋关闭和碰撞造山作用的典型标志(张建新等, 2015及相关参考文献)。我们认为大黄山群和香山群为祁连造山带的组成部分，不属于阿拉善地块，这与传统上对祁连造山带与阿拉善地块的划分界限一致(图 6)。假如如此，大黄山群和香山群中500~600Ma和800~1000Ma的碎屑锆石就可能来源于祁连造山带本身。在北祁连造山带和祁连地块，已有一些新元古代末期-早古生代早期的地质体报道(史仁灯等, 2004; 吴才来等, 2010; Chen et al., 2014及相关参考文献)。早新元古代的变质侵入体也广泛报道于祁连地块(Wan et al., 2006; Tung et al., 2013及相关参考文献)的变质基底中。相对来说，早新元古代的花岗质岩石仅局部阿拉善地块北部边缘(耿元生和周喜文, 2010; Dan et al., 2014a)。因此，河西走廊的大黄山群和宁夏香山群中碎屑锆石的组成和代表的物源特征不能作为阿拉善地块与华北克拉通在早古生代分离的标志。在这些早古生代沉积岩系中的古地磁资料显示其相对于华北板块主体发生旋转(黄宝春等, 2000)，这只能说明祁连造山带与华北板块在早古生代是分开的，这涉及到古祁连洋(原特提斯洋)的规模和演化，在此不进行详细讨论。
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图 6 河西走廊-贺兰山南段古生代地层分布图 Fig. 6 Distribution of the Paleozoic strata in Hexi Corridor and southern segment of Helangshan |
根据以上对近年来阿拉善地块研究进展的综合分析，结合一些新的研究资料，我们得出如下结论：
(1) 阿拉善地块早前寒武纪变质基底记录了2.7~3.0Ga陆壳生长、~2.5Ga TTG岩浆-变质事件、2.0~2.3Ga岩浆事件以及1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期重要的变质事件。具有与华北克拉通相似的岩石组成和地壳演化历史。
(2) 阿拉善地块发育与华北克拉通相似的中-新元古代沉积岩系，其碎屑锆石具有来源华北克拉通的物源区特征，反映出阿拉善地块直到中元古代-新元古代早期仍可能是华北克拉通的一部分。阿拉善地块新元古代岩浆事件的发现，可能代表了克拉通边缘不同于内部的演化过程。
(3) 阿拉善地块显生宙的多期岩浆-构造-变质事件可能主要是中亚造山带早古生代以来造山作用的响应，不是阿拉善地块与华北克拉通的碰撞的产物。从奥陶纪到早二叠世，阿拉善地块可能处在古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境。
(4) 河西走廊-贺兰山南部早古生代沉积岩系(大黄山群和香山群)不属于阿拉善地块，而是祁连造山带的组成部分，其碎屑锆石的组成和代表的物源特征不能作为阿拉善地块与华北克拉通在早古生代彼此分离的证据。
致谢 审稿人耿元生研究员、胡建民研究员及本期客座编辑万渝生研究员提出了建设性修改意见，在此表示感谢！本文献给沈其韩院士96华诞及从事地学研究75周年，并向先生始终如一的严谨治学态度和在变质地质学领域的卓越贡献致敬！
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