侵入岩

最后更新2023年2月19日星期日|板块构造论

侵入岩石切割阿拉伯的盾牌被分为三个主要的组，称为(从最年长到最年轻的)Pre-造山、同造山作用和后造山作用。

造山前侵入只穿透下层岩石单元，而不穿透其他层状岩石单元。它们被认为比中层岩石单元更古老，但比下层岩石单元更年轻。这些侵入物以钙-钙碱性组成为特征。它们以辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、特朗-海长岩和英英长岩为主。这些侵入体分布在盾构的南部、东南部和西部，与低层岩石单元的区域重合。这些侵入物的年龄在7亿年到10亿年之间。包括锶同位素比值在内的地球化学特征表明，这些侵入物来自于来自上地幔的岩浆。

同造山岩块切割下部和层状岩体单元，以及造山前岩体，但不切割或侵入上层岩体单元。这些侵入体被认为比上层岩体单元更古老，比造山前岩体单元以及下层和中层岩体单元更年轻，它们的年龄在6.2 - 7亿年之间。它们的化学成分更接近花岗质钙碱性比造山前侵入岩的碱性强。这些侵入岩包括花岗闪长岩、二长岩、二长岩、花岗岩和碱花岗岩，与造山前侵入岩相比，辉长岩和闪长岩的含量较少。这些侵入体的一般形式是覆盖广泛的浴石器体。它们主要分布在阿拉伯盾的东部、北部和东北部。这些侵入体的初始锶比大于初始锶比

: 显示阿拉伯地盾主要构造地形的地图

并表明这些侵入物来自于下地壳产生的岩浆。

后造岩侵入贯穿了上元古界三个层状岩体单元以及前造岩和同造岩侵入。它们的年龄在6.2亿年到5.5亿年之间。它们形成圆形、椭圆形和环状的身体，化学成分从碱性到过碱性不等。这些侵入岩包括过碱性花岗岩，如立贝克花岗岩、碱性正长花岗岩、粉红色花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩和粗长黑云母花岗岩。

辉长岩的环状体和块体也很常见，后成矿岩浆套中硅含量呈双峰型。这些侵入体分散在阿拉伯地盾中，但它们更集中在地盾的东部、北部和中部。成矿后岩体的初始锶比值在0.704 ~ 0.7211之间，表明该岩体来源于下地壳岩浆。

蛇绿岩带

镁铁质和超镁铁质岩石符合的定义蛇绿岩序列分为六大蛇绿岩带。其中四个带向北，另外两个带向东至东北。这些蛇绿岩带包括

•Amar-Idsas蛇绿岩带

•胡马延蛇绿岩带

Bijadiah-Halaban蛇绿岩带

•Hulayfah-Hamdah“Nabitah”蛇绿岩带

•Bir Umq-Jabal Thurwah蛇绿岩带

•Jabal Wasq-Jabal Ess蛇绿岩带

这些岩石和其他镁性和超镁性岩石被认为是蛇绿岩序列的一部分，但后来只有这6个带被认为符合蛇绿岩序列的定义。然而，在这些带中，典型蛇绿岩序列的片状岩脉复合体不清楚或不存在，这表明岩脉可能被变质作用、区域变形和蚀变所遮蔽。这些带被认为代表了板块或岛弧系统之间发生汇聚的缝合带，并被认为是不同构造之间的边界缘在盾牌里。

纳德断层系

阿拉伯地盾最引人注目的结构特征之一是在一个宽185英里(300公里)、长近750英里(1200公里)的区域内存在一个断层系统，从地盾的东南部延伸到西北部。这一制度是在汉志王朝结束后不久产生的构造旋回，它在630 - 530 Ma之间活动，是历史上最后一次重大事件的前寒武纪在阿拉伯盾。这些断层是左旋走滑断层，系统中所有断层的累计位移为150英里(250公里)。

在纳志断裂系统存在期间及以后形成的主要岩石群是吉巴拉岩石群。该岩群形成于纳志断裂系统形成的地堑中，是前寒武纪阿拉伯地盾中最年轻的岩群。吉巴拉群形成于600 - 570 Ma之间。吉巴拉群下部为粗粒碎屑岩和火山岩，中部为叠层石、燧石灰岩和泥质岩，上部为细粒碎屑岩。这些岩石很可能是沉积在裂谷盆地在纳志断裂系统的伸展弯曲中发育。

阿拉伯盾构的构造演化

阿拉伯地盾被划分为五个主要的地层和构造地层单元，被四个主要的缝合带隔开蛇绿岩在他们。这五种构造地形包括Asir, Al-Hijaz, Midyan, Afif和Ar-Rayn。前三个地形被解释为洋间岛弧地形，而Afif地形被认为是大陆地形，Ar-Rayn地形被认为可能是大陆地形。四个缝合带包括Bir Omq、Yanbu、Nabitah和Al-Amar-Idsas带。这些缝合带代表了阿拉伯地盾中不同构造地层之间发生的碰撞和缝合。例如，Bir omq带代表了Al-Hijaz和Asir两个岛弧地体之间的碰撞和缝合，而Yanbu缝合带代表了Midyan和Al-Hijaz岛弧地体之间的碰撞带。Nabitah带代表东部的大陆微板块(Afif)和西部的岛弧地体(Asir和Al-Hijaz)之间的碰撞和缝合;Al-Amar Idsas缝线代表Afif和Ar-Rayn两块大陆微板块之间的碰撞缝合带。

阿拉伯盾构的演化主要经历了五个阶段，其中包括断裂作用非洲克拉通(12 - 9.5亿年前)，形成岛弧在海洋地壳上(9.5 - 7.15亿年前)，形成了阿拉伯盾克拉通从微板块与相邻大陆的汇聚和碰撞(7.15 - 6.4亿年前)，大陆岩浆活动和构造变形(6.4 - 5.5亿年前)，以及陆表沉降(5.5亿年前)。

关于裂谷阶段(12 - 9.5亿年前)的信息有限莫桑比克带非洲克拉通板块在12亿至9.5亿年前经历了裂谷作用。裂谷作用沿着非洲克拉通现今的东北侧形成了一个大洋盆地。这是莫桑比克海洋的一部分，将东冈瓦纳岛和西冈瓦纳岛分开。或者，可能有不止一个海洋盆地，被裂谷微大陆板块隔开，如阿夫微大陆板块。

的岛弧形成阶段(9.5 - 7.15亿年前)的特征是在第一阶段形成的海洋盆地中形成了海洋岛弧。在Asir、Al-Hijaz和Midyan地体的部分地区，火山岩和沉积岩的地层记录显示岩石的年龄在9 - 8亿年之间。这些岩石是基性或双峰成分，被认为是早期岛弧的产物，特别是在Asir地形。这些岩石显示了非洲克拉通前一阶段裂陷形成的岩石和碎片的混合或参与。

岛弧系统的形成不是同时发生的，而是不同的岛弧系统在不同的时间演化而来。Hijaz地形被认为是最古老的岛弧，形成于9亿到8亿年前。这个地体可能遇到了现在以Khamis Mushayt片麻岩和Hali片岩为代表的大陆碎片，它们被认为是前裂谷阶段旧大陆地壳的一部分或衍生自旧大陆地壳。

在这一阶段的后期(7.6 - 7.15亿年前)，三个岛弧系统显然同时形成。这些是Hijaz, Tarib和Taif岛弧系统。这些岛弧系统演化形成了三个地壳板块包括Asir、Hijaz和Midyan板块。在这一阶段后期，阿玛安第斯弧在Afif板块和Ar-Rayn板块之间形成，被认为是Ar-Rayn板块的一部分。这一阶段的大洋地壳板块的形成可能与大洋地壳高原有关。

在碰撞阶段(7.15 - 6.4亿年前)，前几个阶段形成的五个主要地体被扫到一起，碰撞沿着上述四个缝合带发生。沿着这些缝合带的碰撞并不是同时发生的。例如，沿着Hijaz和Taif弧的碰撞大约发生在7.15亿年前，沿着Bir Omq缝合带的碰撞大约发生在7 - 6.8亿年前，而Midyan地形的岛弧岩浆活动一直持续到6亿年前。沿Nabitah缝合带的碰撞是历时的沿走向碰撞。碰撞始于约6.8 ~ 6.7亿年前Afif与Hijaz地体之间Nabitah缝合带北部，同时缝合带南部仍处于俯冲阶段。沿着Nabitah缝合带的进一步碰撞关闭了南部的弧形，Afif地形与Asir地形碰撞。因此，在640 Ma的时间内，东部的阿夫板块和西部的汉志、阿希尔岛弧板块沿Nabitah造山带完全缝合。在这一阶段，形成了三个主要的岩浆弧，在这一阶段后期，它们被进一步的碰撞所阻断。这些弧包括发育于Nabitah缝合带北部和Hijaz板块东南部的Furaih岩浆弧，发育于Afif板块东部的Sodah弧，以及发育于Asir板块东部的安第斯型弧。

Ar-Rayn碰撞造山运动沿着阿玛缝线在两者之间大陆板块与Afif和Ar-Rayn的碰撞相比，它耗时更久(从7亿到6.3亿年前)。许多研究人员认为Ar-Rayn地形是一个更大的大陆的一部分，它延伸到显生宙东部，暴露在阿曼。该地体可能从东部与阿拉伯盾构碰撞或撞入，并导致了纳志左侧断层系统的发展。

到六亿四千万年前，五个主要的地球板块相互碰撞，形成了前面提到的四个缝合带，阿拉伯盾面稳定了下来。从那时起，盾状构造一直表现为一个岩石圈板块，直到红海裂谷。然而，阿拉伯盾构内部的造山活动在碰撞后持续了约8000万年，在此期间，纳志断层系统发展成为阿拉伯盾构的最后一次构造事件晚元古代时代

纳志断裂系统发育后，阿拉伯盾构的构造活动结束，阿拉伯-努比亚盾构沉降，呈半平原状，盾构南北多处分布有陆表寒武—奥陶系砂岩。显生宙盖层的地层记录表明，除了阿曼蛇绿岩的逆冲和特提斯海封闭至第三纪红海裂谷期间沿板块边缘的碰撞外，阿拉伯盾构一直处于构造稳定状态。

显生宙的阿拉伯地盾:阿曼山

阿拉伯半岛北部和东部由一系列砂岩、石灰岩、粉砂岩、蒸发岩和稀有火山岩沉积而成古生代，中生代和新生代．这些岩石被称为阿拉伯地台，其中最年轻的岩石由松散的沙子、粉砂、砾石和sabkha沉积物组成，这些沉积物覆盖了科威特的大部分地区、海湾国家和阿拉伯地台的上层。

阿拉伯地台的显生宙岩石非常平缓地向东倾斜，并逐渐增加厚度，从东部覆盖前寒武纪阿拉伯地盾的几英尺，到阿曼、沙特阿拉伯东部和科威特下面的6英里(10公里)厚。由于阿拉伯地台的一些最厚的部分是在阿曼发现的，因此以阿曼北部(Hajar)山脉的暴露为例详细描述了这些岩石。

阿曼，或哈贾尔，山脉在阿曼北部和阿拉伯联合酋长国位于东北边缘阿拉伯板块，

距离阿拉伯半岛和地球之间的阿曼湾活跃变形锋60-120英里(100-200公里)马克兰亚洲的增生楔形。它们由五个主要构造单元组成，年龄从前寒武纪到中新世。其中包括前二叠纪基底、Hajar单元、Hawasina推覆体、Semail蛇绿岩和变质底，以及推覆体后构造单元。

哈贾尔山脉高达1.8英里(3公里)，呈现出许多年轻的地形特征，如笔直的山面和深而陡峭的峡谷，这可能反映了活跃的构造运动导致这些山脉的隆起。目前哈贾尔山区的高度和崎岖是白垩纪蛇绿岩逆冲、第三纪伸展和渐新世末开始并持续至今的重新隆起和侵蚀的产物。马斯喀特西南部的Sayq高原海拔1.2-1.8英里(2-3公里)。位于Sayq高原边缘的Jabal Shams是阿拉伯半岛的最高点，位于Hajar山脉中部，海拔超过1.8英里(3公里)。高度逐渐向北下降，在木山丹半岛达到1.2英里(2公里)。那里的山坡直入大海。

前二叠纪岩石主要暴露在Jabal Akhdar、Saih Hatat和Jabal J’alain地区。最古老的构造单元包括与阿拉伯-努比亚盾构相关的晚元古代基底片麻岩，上覆晚元古代/奥陶系火山-沉积序列。后者分为晚元古代/寒武系胡克夫群和奥陶系海马群。Huqf群主要由粗云母岩、粉砂岩、灰质碎屑岩、白云岩和插层基性火山岩组成。奥陶系海马组由一系列砂岩、粉砂岩、石英岩、含角岩砂岩和页岩组成，为潮下—潮间带沉积。

Hajar单元是形成于新特提斯洋南缘的二叠纪/白垩纪阿拉伯台地序列的主要部分。这些碳酸盐岩形成了Jabal Akhdar的大部分崎岖山峰，在Saih Hatat的西南部形成了一个边缘，并在西Hajar地区的几个逆冲层中继续存在。它们在茂山丹半岛上暴露得很好。Hajar单元包括Akhdar、Sahtan、Kahm-mah和Waisa组，主要是碳酸盐岩岩性，在Hajar东部覆盖着Muti组，在Musan-dam半岛上覆盖着Ruus al Jibal、Elphinstone、Musandam和Thamama组。

Hawasina推覆体由一系列晚二叠世/白垩纪沉积在Hawasina盆地的沉积岩和火山岩组成，位于Ara bian大陆边缘和开放的新特提斯洋之间。哈瓦西纳推覆体包括Hamrat Duru、Al Aridh、Kawr和Umar群。贝德组的混乱沉积被解释为一个沉没的碳酸盐岩台地。Hamrat Duru组包括放射岩燧石，辉长岩，玄武岩而且安山枕状熔岩、碳酸角砾岩、页岩、石灰石和砂岩浊积岩。Al Aridh组包含玄武质安山岩、透明碎屑岩和枕状熔岩、泥晶、上层碳酸盐岩、碳酸角砾岩、燧石和浊积岩。上面覆盖着卡沃尔群，包括玄武岩、安山岩和浅海碳酸盐岩。Umar组包含玄武质和安山质枕状熔岩、燧石、碳酸角砾岩和泥灰岩。

SEMAIL蛇绿岩

塞梅尔推覆体形成了世界上最大的蛇绿岩片，它在阿曼山脉北部被分成许多块。Semail蛇绿岩包含一个完整的经典蛇绿岩地层，尽管它的部分不寻常，因为它包含两个岩浆层序，包括上单元和下单元。上部岩浆单元由苏海拉组放射虫硅质燧石和燧石向下分级，到玄武质和安山质枕状熔岩，局部被特隆粗岩侵入，经过片状辉绿岩脉单元，形成块状和层状辉长岩，最后形成堆积辉长岩、韦钨石、重橄榄岩和斜辉石岩。上层岩浆层序由玄武质枕状熔岩逐渐降为片状岩脉杂岩，再经过各向同性、层状辉长岩，再进入积岩辉长岩和重橄榄岩。莫霍罗维间断面在整个阿曼山脉北部很好地暴露出来，将地壳和地幔序列分开。地幔序列由构造化的哈兹辉石、重橄榄石和长橄榄石组成，被辉石岩脉切割，局部为铬铁矿荚。

塞梅尔蛇绿岩的变质底，或动温光环，是直接在基底逆冲作用下的岩石变质而形成的侵位热的异域床单。在大多数地方，它由两个单元组成，包括下部的偏沉积层位和上部的带状角闪岩单元。的变质程度通过单元向上增加到上部角闪岩相在与Semail推覆体接触的附近。

推覆后单元由晚白垩世和第三纪岩石组成。白垩纪Aruma群由Turonian-Santonian多晶砾岩、Qahlah组砂岩和页岩下部单元和campan - maastrictian灰岩灰岩和多晶角砾岩(Thaqab组)上部单元组成。第三代哈德拉毛

海湾

阿拉伯半岛北部第四纪地质学

阿曼哈贾尔山脉两侧保存着几层第四纪河流阶地。在大多数地方，可以将其分为较老的低固井阶地和较年轻的未固井阶地组。底层水泥平台是最年轻的平台之一地质单位并被用作时间标记来限制结构的年龄。梯田比大多数断层和褶皱更年轻，并且不整合地覆盖在上面，但在一些地方，断层和断裂强化带穿过了第四纪梯田，为阿拉伯板块东北边缘的一些断层的年轻年龄提供了一些最好的证据。这些梯田向北和向南倾斜，形成冲积扇，形成山边缘两侧的巴加达。北部冲积平原沿着阿曼湾逐渐演变成狭窄的沿海平原。

阿曼(哈贾尔)山脉位于阿拉伯板块的东北边缘。该板块被亚丁湾和红海的活跃扩张轴限制在南部和西南部。它的东西边界以欧文河的横流断裂带为标志断裂带和死海变形。板块北缘以复杂的大陆-大陆-大陆-海洋为特征碰撞边界沿着扎格罗斯和马克兰褶皱和冲断带．

Hajar超群的岩石保存了二叠纪到白垩纪在新特提斯海洋边缘的阿拉伯台地沉降的历史。现在构成哈瓦西纳推覆体的地层生物地层年龄为26095 Ma，被解释为沉积在大陆斜坡和新特提斯海洋的深海环境中。大约100 Ma以前，在新特提斯的扩散形成了塞梅尔蛇绿岩的洋壳，蛇绿岩形成后不久就在洋界分离，并向邻近洋壳俯冲。逆冲启动的变质年龄为105 ~ 89 Ma。蛇绿岩推覆体向阿拉伯边缘移动，在搬运过程中形成高级变质底，并逐渐刮去哈瓦西纳沉积物，并将其作为逆冲推覆体并入蛇绿岩底部。蛇绿岩在85-75 Ma之前到达阿拉伯大陆边缘，并在其上逆冲，这是由变质底的绿片岩相变质和阿拉伯边缘沉积物变形所表明的。Jabel Akhdar和Saih Hatat的圆顶状基底岩心反形的最初隆起可能是在蛇绿岩与阿拉伯碰撞的后期开始的被动边缘，并可能被先前存在的基底垒和地堑构造所定位。这些巨大隆起的位置和几何形状可能是由地下坡道控制的。在渐新世/中新世期间，这些圆顶明显隆起，这可以从晚白垩世/第三纪地层在圆顶侧翼的倾斜中看出。穹丘的隆起可能始于渐新世，这是褶皱南缘下断层扩展的结果。的提升其中包括一段复杂的历史，涉及几件不同的事件。目前圆顶的一些隆起仍在继续，而巴提拿沿海平原的大部分正在下沉。

在Hajar山脉的大部分地区，哈瓦西纳推覆构造覆于Hajar超群之上，形成一条向北或向东北倾斜的逆冲断裂带。然而，在Jabal Akhdar、Saih Hatat和其他圆顶的南缘，夏威夷-西纳形成了向南倾斜的逆冲断层。主要的山谷通常占据Hajar超群和Hawasina推覆体之间的接触面，因为在Hawasina推覆体中有许多容易被侵蚀的页岩单元。几个非常大的[~6英里(10公里)]

被称为“阿曼异域”的外来石灰岩块也被纳入哈瓦西纳推覆体的混合岩区。这些形成了浅色、耐侵蚀的山丘，包括卡瓦尔山和哈姆拉以南的几座较小的山。

在蛇绿岩块带的南部和西南部，Hamrat Duru群沉积物具有复杂的区域褶皱和断裂作用前陆-fold-thrust带然后进入苏尼拿前陆盆地。Hamrat Duru的岩石包括放射状硅质燧石、泥晶灰岩、浊积砂岩、页岩和灰岩，都是在18.5英里(30公里)宽的褶皱/冲断带中复杂折叠和逆冲断层。

区域背斜隆起带在盆地中部带出Hajar超群碳酸盐岩，如在Jabal Salakh暴露。这些细长的背斜圆顶在其侧面有轻微到中等的倾斜，并被几个可能与更深系统有关的逆冲断层切割。这可能是一个盲目的逆冲，或者褶皱可能是在深层走滑断层上发育的花状构造。Jabal Salakh褶皱带以南，表面一般平坦，被Barzaman组中新世/上新世砾岩所覆盖，并被活跃冲积平原的广泛的第四纪河道网络所切割。

阿曼山脉北部的第三纪/第四纪隆起可能是该地区幼年地形的原因。北部阿曼山脉年轻隆起的最好证据之一来自一系列抬升的第四纪海洋阶地，最好暴露在马斯喀特东南31-62英里(50-100公里)的Tiwi地区。该隆起与阿拉伯板块东北缘与扎格罗斯褶皱带、马克兰褶皱带同时期的碰撞有关增生楔．哈贾尔山脉位于这次碰撞的活动前隆起上，断层系统与其他活动和古代前隆起环境中发现的断层系统相似。第四纪隆升的数量估计在300 - 1600英尺(100-500米)之间，与大陆边缘其他前凸起环境的隆升相似。第四纪隆起叠加在更古老的白垩纪/第三纪(渐新世)地形上。

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