西伯利亞板塊(Ⅰ)
包括西蒙微板塊和阿爾泰微板塊(Ⅰ1),它們在新元古代以及古生代初期以前,曾經是兩個分離的微板塊,經薩拉伊爾運動後兩者拼合壹起,成為統壹的西伯利亞板塊的組成部分。
新疆境內,僅屬阿爾泰微板塊的壹部分,包括北阿爾泰早古生代陸緣活動帶及南阿爾泰晚古生代陸緣活動帶。
壹、北阿爾泰早古生代陸緣活動帶
北阿爾泰早古生代陸緣活動帶(Ⅰ1-1)(山區阿爾泰-喀納斯-可可托海早古生代陸緣活動帶)。包括中國的阿爾泰山北部,蒙古阿爾泰山和哈薩克斯坦、俄羅斯境內的山區阿爾泰山,由於山勢險峻,研究程度較低。該區的主體由低綠片巖相的巨厚類復理石建造構成,厚6~7km。在我國稱喀納斯群,俄羅斯稱山區阿爾泰系;在蒙古稱蒙古阿爾泰系,其巖石組合和地層層序非常相似並完全可以對比。根據少數地點所發現的微古植物化石及不整合其上的中-晚奧陶世火山磨拉石建造判斷其時間段、可能包括了南華紀—震旦紀(文德紀)—早奧陶世。
過去俄國學者認為,阿爾泰屬於西伯利亞古陸向南增生的陸緣構造帶(пйвeA.б.1980)。1980年後由於國際地質對比研究的進展,提出了新的認識。
何國琦(1990)提出“泛準噶爾古陸”的觀點,他根據對山區阿爾泰系、蒙古阿爾泰系及我國稱喀拉斯群的研究,認為這壹套低綠片巖的巨厚類復理石建造(南華紀—震旦紀—早奧陶世)的陸緣碎屑成分,成熟度高,且絕少火山物質判斷其碎屑的來源,不可能是西伯利亞古陸,因為震旦紀—早奧陶世時西伯利亞古陸與阿爾泰之間,還隔著蒙古湖區洋盆。因此推測其物源來自西南側(現在方位)被後來的地質作用所破壞和掩蓋的某個古陸(泛準噶爾古陸)。蒙古湖區洋盆(古亞洲洋北支)於震旦紀-寒武紀時拉張,早奧陶世開始俯沖消滅、碰撞形成阿爾泰—薩彥嶺早古生代早期褶皺帶,拼貼於西伯利亞古陸南緣,並成為西伯利亞板塊的組成部分。到目前為止,在我國阿爾泰造山帶中,仍可發現古-中元古代古老變質巖的大陸碎片,李承三(1943)稱克木齊群(Pt1-2Km),或後來所稱的蘇普特巖群(Pt2S)。主要由混合巖、片麻巖等組成,在沖乎—青河壹帶曾獲得 Sm-Nd全巖等時線年齡(1400±78)Ma。
據貝貝科瓦等研究,該雜巖延入蒙古稱巴拉格雜巖U-Pb法年齡值2800Ma,可能含太古宙。
布爾津河以北,在前人原定的Pt1-2Km中,近年來首次發現了不整合,(張傳林等,2003)在不整合面下的Pt1-2Km中獲2116Ma年齡值,其上含大量微古植物化石:Leiopsophosphaera,Densa,Trckysphaerdium等。與新建的震旦紀莫依勒特組中的化石相近,故定為新元古代。推測這壹不整合面可能代表1000~800Ma的強構造事件。
富蘊群(Pt3Fn):新疆地礦局二區調隊(1990)在福海縣烏爾騰薩進行 1:5萬區調時在額爾齊斯河下遊的斜長角閃片巖、斜長角閃片麻巖所夾的絹雲母片巖中獲大量震旦紀微古植物化石故將其定為震旦紀富蘊群。根據與下伏Pt1-2Km的關系及變質程度後改稱為新元古代富蘊群Pt3Fn,在混合巖中及片麻巖中獲 U-Pb 表面年齡 779Ma、785Ma,在變質巖和大理巖中含微古植物化石:Leiominusscula minuta,Leiopsophosphaera densa.Micrhystridium mininum…(閆永奎定為震旦紀)在烏夏溝口至富蘊縣城西的斜長角閃巖、角閃巖、石榴黑雲母片麻巖Sm-Nd等時線年齡為(1060±128)Ma。與其相同的在俄羅斯稱捷列克特群在哈薩克斯坦出露於科爾崗山脈西南坡捷列科特地幔為綠片巖,下部夾石英巖、大理巖K-Ar年齡為700~1090Ma。
震旦紀—早奧陶世的喀拉斯群,如上所述,為壹套低綠片巖相的巨厚類復理石建造的陸坡相,被動陸緣沈積,組成了喀拉斯-可可托海早古生代被動陸緣的主體。
中-晚奧陶世,東錫勒克組(O2-3d)為壹套中酸性火山巖含霏細巖、英安巖、安山巖、熔結凝灰巖等,底部為灰綠色凝灰質底礫巖不整合於下伏地層之上,其上為白哈巴組(O3bh)整合或假整合所覆,為壹套淺變質的灰、灰綠色鈣質粉砂巖、含礫砂巖、生物灰巖所組成,上部灰巖中含Plasmoporella,Helisites等卡拉道克期—阿什極爾期分子。由中-晚奧陶世火山—磨拉石建造以區域性角度不整合覆於震旦紀—早奧陶世地層上看,屬阿爾泰造山帶的主碰撞期,同時還有大量同碰撞片麻狀花崗巖、斜長花崗巖及碰撞前的英雲閃長巖等侵入,如友誼峰南黑雲母二長花崗巖、英雲閃長巖在東錫勒克組中見其礫石 K-Ar年齡 440Ma;大青格裏河巖體呈巖基狀侵入元古宇又被晚泥盆世輝長巖體侵入,主要巖性為片麻狀黑雲母花崗巖、白雲母二長花崗巖、黑雲母二長花崗巖、黑雲母斜長花崗巖,全巖Rb-Sr等時線年齡408Ma,鋯石U-Pb等時線年齡401.8Ma(鄒天人等,1988),單顆粒鋯石U-Pb年齡440~396Ma(李天德,1994);哈龍-巴利爾斯巖基、巖席狀侵位於誌留系中主要為片麻狀,黑雲母花崗巖全巖Rb-Sr等時線年齡 377~401Ma(張湘炳等,1996);大卡拉蘇壹帶輝長巖類侵入克姆齊群全巖及礦物Sm-Nb等時線年齡397Ma;諾爾特地區的塔斯比克都爾根黑雲母二長花崗巖、塔斯比克白雲母二長花崗巖等鋯石U-Pb年齡396~440Ma這些巖體多屬同碰撞-後碰撞侵入巖。同碰撞侵入巖壹般不十分發育,最常見的是白雲母(或堇青石)過鋁質花崗巖或二雲母花崗巖為代表的淺色花崗巖,成因類型為S 型,巖石化學成分以富含 SiO2、Al2O3、K2O 為特征。其時代略晚於板塊碰撞時間20~40Ma。
誌留紀庫魯木提組(S2-3k):為變質粉砂巖及千枚巖等組成,部分變質較深。其中含:Favosites forbesi;(李承三,1943)。屬主碰撞期後類似於前陸復理石盆地相的沈積。
晚古生代,北阿爾泰紅山嘴斷裂以北屬早古生代褶皺基底上的上疊火山-沈積盆地(諾爾特-烏列蓋 D—C 上疊盆地)。主要由泥盆系和石炭系組成。泥盆系下部以酸性為主夾基性火山巖-陸源碎屑巖建造,部分為紅色火山碎屑巖;上部為中性噴發巖及黑色頁巖。石炭系下部以陸相碎屑巖為主,偶夾噴發巖,見紅色磨拉石沈積、海相沈積為陸源碎屑巖、碳酸鹽巖;上部由陸相含煤建造組成。泥盆紀、石炭紀花崗巖多為高矽富堿的後碰撞花崗巖類,二疊紀見有少量富堿的後碰撞期小巖體侵入。
近年來袁超、孫敏、龍曉平等(2007)研究認為在該造山帶中存在中-晚寒武世的火山弧和巖漿弧(Windley et al,2002,Sun et al.,2006),通過 CL、LA-ICP-MS 和 MC-ICP-MS 對哈巴河群(喀納斯群)不同層位的雲母片巖、石榴雲母片巖及混合巖、阿爾泰組中的石榴矽線黑雲斜長片麻巖和康布鐵堡組變質砂巖中的碎屑鋯石進行形態、結構及U-Pb和Hf同位素研究,得出哈巴河群片巖與混合巖中碎屑鋯石峰期值分布相似,約75%的碎屑鋯石集中於早古生代早期(450~540Ma)、約20%(540~1000Ma)、古-中元古代小於5%,片巖中僅兩個鋯石為新太古代(2.7Ga),但兩者鋯石峰值為588Ma、782Ma,少數為古-中元古代,混合巖為中寒武世—中奧陶世(峰值510~456Ma)及中泥盆世(峰值 384Ma)少量為新元古代。哈巴河群(喀納斯群)片巖中最小峰值為504Ma,被 466Ma花崗巖侵入。
提出了哈巴河群(喀納斯群)片巖沈積於 468~504Ma。鋯石 Hf 同位素組成說明其物質主要來自新生的物質源區,僅少量古老地殼物質加入,這些新生物質源於早古生代的島弧巖漿巖,由於搬運距離短,可能為弧前或弧後盆地沈積,代表活動大陸邊緣的構造環境。
康布鐵堡組變質砂巖沈積於早誌留世(432Ma)之後,主要來自寒武紀—奧陶紀島弧巖漿巖,搬運距離短,也是沈積於弧前或弧後盆地環境。
阿爾泰組的石榴矽線片麻巖形成於早泥盆世,可能是與島弧碰撞有關的區域變質作用的產物,其原巖來自新生的寒武紀—奧陶紀島弧巖漿巖。
因此,提出阿爾泰造山帶處於活動大陸邊緣島弧持續增生的構造演化模式中。不支持前寒武古大陸板塊裂解模式,間接說明這裏可能不存在前寒武結晶基底的觀點。但據王濤、童英等(2010)對阿爾泰花崗巖類的研究認為,阿爾泰中部花崗巖具有低εNd(t)值和高tDM,顯示含有眾多的陸殼物質,而阿爾泰南緣的花崗巖具有高εNd(t)值和低tDM,暗示以年輕幔源物質為主體。這種同位素特征的空間變化,很好地反映了阿爾泰造山帶深部的物質組成結構,即中部老,南緣新,這與地表地層組成和構造單元的劃分完全壹致。值得註意的是在同壹塊體中,無論是早古生代或中生代花崗巖都具有大致相似的同位素特征(低εNd(t)值和高tDM,特征)這與早古生代同造山花崗巖的陸緣環境也相吻合。反映阿爾泰造山帶中部存在相對均勻的古老物質——即古老基底。說明古老塊體和物質再循環在造山帶形成和發展中仍然起著重要作用(Kroner et al.,2008)。阿爾泰造山帶也很好地反映了整個年輕增生地塊中夾持有殘留的古老(元古宙)地塊的結構特點。
二、礦區阿爾泰-南阿爾泰晚古生代陸緣活動帶
礦區阿爾泰-南阿爾泰晚古生代陸緣活動帶(Ⅰ1-2)由北而南,由霍爾宗-薩雷姆薩克京及別洛烏巴弧後擠壓帶( ),克蘭泥盆紀—石炭紀弧後拉伸盆地( ),卡爾巴-納雷姆石炭紀—二疊紀巖漿弧( ),西卡爾巴石炭紀弧前盆地(弧前增生楔)( )所組成。是由於查爾斯克-齋桑-額爾齊斯洋向北俯沖所形成。
霍爾宗-薩雷姆薩克京擠壓帶及別洛烏巴弧後擠壓帶( );位於與山區阿爾泰加裏東構造帶相接的邊界地帶,主要由泥盆系—石炭系構成,擠壓推覆構造發育,由於斷裂破壞難以延入新疆境內。霍爾宗-薩雷姆薩克京帶只發育在哈薩克斯坦境內,NE 部以洛克捷夫斷裂為界,SW 面以額爾齊斯擠壓帶-馬爾卡科爾斷裂為界。長大於 600km,最寬處達 10km,具有古行走滑特征,走滑時代為早二疊世,剪切變形帶被晚二疊世—早三疊世巖體侵入。在元古宙—早古生代基底上,廣泛發育下-中泥盆統濱海-海相火山沈積巖,巖性為玄武巖-流紋巖及鈣質陸源碎屑巖。在深部構造上,莫氏面(41~52km)和康氏面(26~30km)深陷(李天德等,1995)。早華力西期與雙峰式玄武巖-流紋巖有關的鐵、錳、鉛、鋅礦床發育,晚華力西期出現與二疊紀花崗巖類有關的鎢、鉬、稀有、稀土礦化,但礦化規模不大。
該帶NW端的別洛烏巴—科爾岡地區出露大面積中泥盆統科爾岡組火山巖和火山碎屑巖,侵入巖發育。中泥盆世為英雲閃長巖—花崗閃長巖—花崗巖,晚泥盆世為輝長巖-輝綠巖,二疊紀為二長花崗巖-花崗閃長巖,三疊紀為花崗巖。該礦帶被壹系列相互靠近的斷裂(屬東北擠壓帶)切割成斷塊,褶皺構造往往成片段,僅在斷裂破碎較小的地段,見線狀和短軸褶皺。礦產較豐富,主要為鐵和以鉛為主的多金屬礦,典型礦床有霍爾宗大型鐵礦、捷克馬利大型鉛礦等。
中部哈米爾—布赫塔爾馬地區和薩雷姆薩克京地區,主要出露下-中泥盆統中酸性火山巖夾沈積巖和中泥盆統海相沈積巖,火山巖以及晚泥盆世輝長巖-輝綠巖脈。成礦以鉛、鉛-鋅為主,其次有鐵礦、多金屬礦。
SW面與克蘭泥盆紀-石炭紀弧後拉伸盆地( )相鄰,部分可能延入新疆尖滅於布爾津縣城與沖乎爾之間。主要出露晚泥盆世—早石炭世的類復理石陸源沈積,即泥巖和碳質粉砂巖。泥盆紀埃姆斯—早法門期( )的火山活動微弱,晚古生代以大量發育輝長-輝綠巖為特征,具有弧後盆地的性質。在哈薩克斯坦該帶發現的礦床較少,以規模較小的金礦為主。在新疆發現壹些銅、鐵、稀有金屬礦化點。
克蘭泥盆紀—石炭紀弧後拉伸盆地( ):呈北西向分布於阿爾泰南緣,北西與俄羅斯境內的“東北擠壓帶”阿爾泰南緣火山-深成巖帶對比。在新疆位於沖乎兒-康布鐵堡斷裂以南,帶內除零星分布的古陸殼的大陸碎片外,主要由泥盆系、石炭系構成。
早泥盆世稱康布鐵堡組(D1k)相當於埃姆斯階,是鐵、銅、鉛、鋅的重要含礦層位。以酸性火山巖為主的火山-火山碎屑巖-陸緣碎屑巖建造,各地變質程度差異甚大,由其中的斜長角閃巖、斜長角閃片巖的巖石化學分析成果進行原巖恢復,相當於細碧巖、玄武巖的基性熔巖,屬細碧-角斑巖建造。阿勒泰市駱駝峰枕狀熔巖Rb-Sr等時線年齡為(380±27)Ma可代表此拉張期產物;中泥盆統為阿舍勒組具濁積巖特征的復理石建造,和碳酸鹽巖及細碧—角斑巖等所構成。是塊狀硫化物多金屬礦床的重要含礦層位。上泥盆統齊也組,上部枕狀細碧巖為主,與同質集塊巖、角礫凝灰巖互層;中部凝灰質砂巖、含礫凝灰質砂巖、砂礫巖組成韻律層含放射蟲、牙形石類;下部石英角斑巖質集塊巖、石英角斑質角礫巖。與上下地層均為明顯的角度不整合接觸。具晚古生代主碰撞期火山類磨拉石建造特征。
下石炭統為含少量安山巖-玄武巖的復理石建造;晚石炭世早期為陸相含煤碎屑巖建造。
侵入巖發育,以花崗巖為主,其次為閃長巖,堿性閃長巖,輝長閃長巖等,***分三期。誌留紀—泥盆紀花崗巖為斜長花崗巖-花崗閃長巖-花崗巖組合,多屬碰撞前花崗巖類,石炭紀花崗巖為花崗巖-花崗閃長巖組合,多屬同碰撞期產物,近 180個樣品在 R1—R2圖解中均落入造山晚期及同造山期中。二疊紀花崗巖以黑雲母花崗巖、花崗斑巖為主,高矽富堿,屬造山晚期或後碰撞期產物。
卡爾巴-納雷姆石炭紀—二疊紀巖漿弧( );該巖漿弧主體在哈薩克斯坦,中國哈巴河縣阿舍勒地區以西為該巖漿弧之東延部分,面積很小,向東部即為阿爾泰山南麓-克茲加爾大斷裂所截,北東界為“額爾齊斯擠壓帶”,南西以卡爾巴-納雷姆和捷列克塔深斷裂與西卡爾巴弧前盆地相鄰。該巖漿弧是在前寒武系基底上發育起來的,帶內不包括“額爾齊斯擠壓帶”中的古老基底的構造巖塊,尚有庫爾丘姆-卡利吉爾、巴甫洛夫和克茲爾蘇伊等3個基底隆起區。前壹個隆起地表已見新元古代的變質雜巖,主要為片麻巖、混合巖和角閃巖等,黑雲母花崗片麻巖中鋯石同位素地質年齡為1450Ma(李天德等,1994),後兩個為隱伏隆起。D.麥肯齊(McKenzie,1978)認為:大陸是通過大陸裂谷而解體,繼而發生裂谷移離作用而產生海底擴張。這些古老基底巖石組成的隆起正是通過裂谷移離作用而離開大陸邊緣,使其與大陸之間形成海底擴張,而形成南阿爾泰弧後盆地。這些古老的塊體在晚石炭世早期前可能仍處於不深的海水以下,泥盆紀為陸源碎屑巖夾碳酸鹽巖的類復理石建造,晚泥盆—早石炭世。海水變淺為陸架相沈積,晚石炭世早期為濱海相或海陸交互相磨拉石建造,反映洋盆已封閉。晚石炭世發生大規模的花崗巖類活動及陸相流紋巖-英安巖的噴溢,從而形成壹個以侵入巖漿建造十分發育為特征的巖漿弧。該帶火山巖漿活動不發育,已知出露面積僅占該帶面積的l%左右,而侵入巖漿建造約占50%。侵入巖以正長花崗巖和含稀有金屬的二雲母花崗巖為主,前者巖體規模巨大,常平行主構造線方向呈延長很長的巖基狀,後者巖體規模相對很小;其次尚見有淡色花崗巖、白崗巖、斜長花崗巖-花崗閃長巖及輝長巖-輝綠巖小侵入體和巖墻。黑雲母花崗巖26個樣化學成分平均在R1—R2圖解中投點於接近同碰撞造山期的造山晚期區內,斑狀花崗巖則投點於同碰撞造山期區,二者巖石化學成分均呈高矽富堿特征。可能為西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準噶爾板塊碰撞縫合時或碰撞晚期的產物。
西卡爾巴石炭紀弧前盆地(弧前增生楔)( )主要分布於哈斯克斯坦境內,延入新疆境內僅壹小部分,北界卡爾巴納雷姆斷裂,南界為查爾斯克-齋桑-額爾齊斯縫合帶。
早石炭世維憲期,具弧前增生楔特征的復理石建造,早石炭世謝爾普霍夫期以陸架相砂巖為主並見早石炭世維憲期等巖塊的滑混巖—混雜巖塊,其上為晚石炭世早期陸相磨拉石所不整合,部分尚見陸相玄武巖、安山巖。早石炭世晚期為含玄武巖-安山巖的磨拉石建造。早二疊世為陸相粗面安山巖、安山玄武巖、熔巖角礫巖的火山磨拉石建造。二疊紀花崗巖多屬後碰撞期巖漿巖類。可能為卡爾巴-納雷姆島鏈離裂大陸邊緣後形成的近洋壹側的淺海盆地(或弧前增生楔)、後發育為造山後的前陸盆地。
三、CZE-SZ查爾斯克-齋桑-額爾齊斯縫合帶
查爾斯克-齋桑-額爾齊斯縫合帶是查爾斯克-齋桑-額爾齊斯洋盆於泥盆紀—石炭紀封閉,使南部的哈薩克斯坦-準噶爾板塊與北部西伯利亞板塊聚合碰撞而形成的碰撞混雜巖帶。該板塊縫合帶呈北西走向,西北自哈薩克斯坦查爾斯克,經齋桑泊和中國額爾齊斯河流域—富蘊以南——青河地區延入蒙古國。全長近l500km,齋桑泊處較寬,約75km,富蘊以南最窄不足l0km。其北界在哈薩克斯坦境內為西卡爾巴大斷裂,在中國為阿爾泰山南麓的克茲加爾-錫伯渡-富蘊-瑪因鄂博大斷裂,在蒙古國為圖爾根-大博格多大斷裂。斷裂壹般傾向北,北盤南沖,具明顯的韌性剪切特征,南界略復雜,在哈薩克斯坦是在然吉托別—齋桑泊南壹線,在中國為科克森它烏—沙爾布拉克—阿拉圖拜壹線,延入蒙古國為布爾根-外阿爾泰大斷裂。帶內組成物質雜亂,走向橫向幾乎不可對比,巖石性質不壹,變質變形程度懸殊,但整體上表現為壹個高應變帶。在地球物理場上為壹個重力梯度帶,莫氏面高、康氏面低、地殼厚度較薄(42~47km)、為變花崗巖層厚度最小的地區之壹,因此它無論在巖石組成上、構造上或是地球物理場上都是壹個特殊的構造帶。
該帶西段在哈薩克斯坦境內,範圍約相當於前人劃分的查爾斯克-曼克拉帶。其組成物質主體是早石炭世的壹套滑混堆積和晚石炭世的陸相磨拉石建造,主體分布在該帶的南部。北部組成物質從時代劃分上有變質年齡為(2600±100)Ma和大於1000Ma的榴輝巖、角閃巖、結晶片巖、片麻巖等;有早寒武世的碧玉、石英巖質泥礫巖、輝綠玢巖、細碧巖、矽質頁巖;有泥盆紀的基性-中性火山巖、凝灰巖、矽質巖和礁灰巖,以及前述的石炭系。從變質特征上分,既有常見的綠片巖相、綠簾石-角閃巖相、角閃巖相的變質巖,也有高溫高壓的榴輝巖、低溫高壓變質的藍片巖和變質輕微與未變質的巖石,例如超基性巖體直接接觸的灰巖就沒受到變質作用的影響,保持有十分清楚的層理。從組成物質性質上講,有代表洋殼殘片的已被肢解破碎的蛇綠巖,幔源基性、超基性巖,也有屬於古陸殼變質的矽鋁質片麻巖、結晶片巖等。構造十分復雜,上述各類巖石多呈規模不等的巖塊產出,橫向幾乎無法對比,表現為壹種構造混雜巖帶的特征,同時疊瓦狀逆掩斷層、韌性剪切帶十分發育,組成壹個個推覆巖片。巖石糜棱巖化隨處可見(多見於北部),脆性斷裂更是普遍。帶內發育的查爾斯克-戈爾諾斯塔那蛇綠巖帶,已被肢解混雜為蛇綠混雜巖,已知巖石有變質橄欖巖、輝石巖、輝綠巖、玄武巖、細碧巖及矽質巖等,並發育有硬玉和藍閃石片巖。查爾斯克蛇綠巖帶,向東與額爾齊斯蛇綠巖帶及南蒙古蛇綠巖帶相連,構成壹條巨大的跨國蛇綠巖帶。查爾斯克蛇綠巖帶中含有中奧陶世和泥盆紀兩個時代的火山巖,伴生的碧玉巖和矽質粉砂巖也是兩個時代。該蛇綠巖可以劃分成三個類型:①蛇綠混雜巖中含有高壓變質巖、變輝長巖、高鈦玄武巖和誌留紀早泥盆世沈積巖塊、巖片,誌留紀巖塊屬遠端濁積巖;為俯沖增生雜巖,其中榴輝巖、石榴-角閃巖、藍片巖、石榴-藍片巖中的白雲母K-Ar年齡分布在444~429Ma(8個結果),可能代表高壓巖石折返的年齡(晚奧陶-早誌留世),要是如此,俯沖的巖石更老,可能是寒武紀—早奧陶世。多博列佐夫(2003)研究認為,查爾斯克帶奧陶紀與泥盆紀蛇綠巖產在壹起,其中奧陶紀蛇綠巖強混雜巖化,伴有榴輝巖和藍片巖,K-Ar年齡 430~445Ma,推測為寒武紀—早奧陶世,在阿爾泰西北端,玄武巖矽質巖組合為蛇綠巖殘片,時代也為早奧陶世。②奧陶紀蛇綠混雜巖,其中含早古生代的放射蟲,及各種洋殼成分的殘片,退變質的榴輝巖巖塊同位素年齡為477~545Ma(K-Ar)。此類型蛇綠巖通常出現在查爾斯克蛇綠巖帶的北帶。③晚石炭世復礦質混雜巖,含上述兩類型混雜巖片斷。混雜巖沿較年輕的走滑帶分布,查爾斯克帶北東緣發育增生楔;早-中石炭世的濁積巖和滑混巖,晚泥盆世-早石炭世的島弧組合及灰巖等。前人曾在混雜巖的矽質巖塊中確定出晚泥盆世-早石炭世的牙形石和放射蟲。其西南緣發育早石炭世島弧及增生楔。
在中國,西段絕大部分為新生界覆蓋,僅在南緣科克森它烏壹帶,有少量規模很小的超基性巖-蛇綠巖,由二輝橄欖巖、奧長花崗巖、基性火山熔巖及放射蟲矽質巖等組成,其中放射蟲時代為早泥盆世,奧長花崗巖中鋯石U-Pb年齡390Ma 左右(白光群等吉木乃幅、布爾津幅 1:20萬區調報告,1983),周汝洪在輝長巖中曾獲得U-Pb年齡360~370Ma。其上為下石炭統不整合覆蓋。東段由錫伯渡向東至富蘊—沙爾布拉克、瑪因鄂博—阿拉圖拜壹帶,在富蘊縣城東南喬夏哈拉鉆探證實,早泥盆世基性火山巖下部有蛇紋巖及變質橄欖巖存在。隨著近年工作獲得的新資料,其情況更趨近於查爾斯克地區,但構造混雜程度大為減低,而代之以韌性剪切和擠壓。除已知錫伯渡-喬夏哈拉和瑪因鄂博山南的克孜勒塞依基性-超基性雜巖帶外,還見有泥盆紀的基性-中性火山巖、玻鎂安山巖(Boninite)、枕狀熔巖、放射蟲矽質巖和復理石沈積。何國琦等(1990)通過對放射蟲的研究,認為其時代不晚於誌留紀—奧陶紀。
在中歐亞八國聯合編圖(2002年出版)的統壹圖例中認為齋桑洋盆閉合於早石炭世的維憲期—謝爾普霍夫期,其上為晚石炭世—二疊紀的陸相磨拉石建造所覆。元古宇殘塊為陸殼殘片相的基底殘塊亞相,是近年發現的,最早由何國琦等(1990)、胡靄琴等(1993)報道,李天德等也獲得了(1357±l3)Ma的Sm-Nd同位素年齡值。這些古老巖塊的產狀及出露關系等,目前尚不十分清楚,李天德等(1994)認為可能廣泛分布於阿爾泰地區,但目前越來越多的資料不支持有廣泛發育前寒武系基底的觀點。
曲國勝等(1991)從變形構造研究出發,承認該構造帶的宏觀存在,但認為該帶是壹條經過多期變形作用的雙變形帶,位於阿爾泰剪切弧形推覆構造系的前緣帶,北部表現為韌性變形構造為主。南部則以脆性變形構造為主,額爾齊斯斷裂具逆沖推覆與左行剪切雙重性質,是壹條非巖石圈大斷裂,因此不能作為區域構造單元之界線,而僅僅是阿爾泰造山帶中的強變形變質帶。何國琦等(1990)將其與哈薩克斯坦“額爾齊斯擠壓帶”進行了對比,認為二者除走向相連外,其他地質特征也很相似,可以“明確相連”。本圖認為從總體特征上看,查爾斯克帶變形變質、構造混雜及規模等方面都比額爾齊斯帶要強烈復雜和巨大得多。額爾齊斯帶是發生在元古宙和早古生代基底上的,而查爾斯克帶則可能是古生代時發生的。延長在200km以上,數十余個巖體,近百處航磁異常的克孜勒塞依-喀拉通克基性-超基性雜巖帶及大量幔源分異的石炭紀—二疊紀堿性侵入體帶狀出露就是指示。此外,Г.H.謝爾巴提供的地球物理資料表明將該帶作為板塊縫合構造帶和區域大構造單元界線是較合理的。
該帶向東南延入蒙古國,在前人編制的蒙古地質圖上,該帶為北蒙古薩拉伊爾-加裏東大斷塊和南蒙古海西大斷塊之分界。據К.Л.沃洛奇科維奇等(1990)近年研究認為該帶“在蒙古國境內的東南延續部分,長約 500km”,其特征完全相似於中哈地段,除發現確定有同位素地質年齡為ll20~650Ma的花崗片麻巖和年齡為2200Ma的輝石片麻巖巖塊外,帶內中哈地段所具有的結晶片巖、片麻巖、混合巖,局部的片麻巖穹隆,線狀和疊瓦狀推覆構造,韌性剪切帶和巖石的強烈糜棱巖化等等均延伸到蒙古國境內,唯壹不足的是近中國地段尚無典型蛇綠巖的出露,可喜的是 2010年何國琦等報道了在新疆布爾根發現了蛇綠混雜巖帶,位於西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準①噶爾板塊的結合帶,呈北西向展布主要表現為糜棱巖化的基質中混雜著大小不壹,性質各異的蛇綠巖各組分的巖塊。基質主要有糜棱巖化的火山巖、凝灰巖和破碎強烈的火山碎屑巖。蛇綠巖巖塊主要有碳酸鹽化的超鎂鐵巖、玄武巖、輝長巖和矽質巖巖塊等。玄武巖具有OIB和IAB特征。拉斑玄武巖SHRIMP鋯石年齡352Ma,這類混雜巖在東部巴彥勒格等地也有發現。在圖爾根斷裂向南向戈壁阿爾泰方向過渡,但布爾根斷裂以北,似乎這種強烈改造現象幾乎不存在,保留了原有構造形態和地層順序。
該帶侵入巖漿活動不很發育,僅見有少量石炭紀—二疊紀的花崗巖類,其中規模小,成群出現,成帶分布的幔源分異和幔源重熔分異的富堿花崗巖-堿性花崗巖-堿性巖帶似乎具有重要的地質意義。它們常與蛇綠巖帶、深斷裂帶構成所謂的“三位壹體”,成為古俯沖帶、縫合帶所應具備的蛇綠巖帶、構造混雜巖帶、高壓變質帶的又壹個“三位壹體”指示標誌。
在“中國大地構造圖”(潘桂棠等,2013)上為額爾齊斯-西拉姆倫對接帶西段的額爾齊斯結合帶,但只含額爾齊斯復合增生楔、新生代斷陷盆地及橋夏哈拉-布爾根蛇綠混雜巖帶。