北祁连中段俯冲—增生杂岩／火山弧的时代探讨

北祁连中段俯冲－增生杂岩／火山弧由俯冲－增生杂岩和火山弧两个单元所组成，前者以早奥陶世具洋壳性质的蛇绿岩、蛇绿混杂岩及深海复理石为主体，夹中、晚寒武世大陆裂谷及洋陆过渡环境的火山岩及碎屑岩块。同位素年代学显示俯冲－增生杂岩的深部单元经历了４８９—４４０Ｍａ的ＨＰ／ＬＴ变质作用，而火山弧的形成时代为４９５—４６６Ｍａ，它们均形成于Ｏ１—Ｏ２期间早古生代祁连洋向北俯冲在阿拉善地块之下的俯冲作用     

北祁连蛇绿岩的特征、形成环境及其构造意义

文中总结了北祁连蛇绿岩的特征，指出北祁连蛇绿岩大多具有ＭＯＲＢ的性质，有玻安岩产出，形成在弧后和岛弧环境。北祁连蛇绿岩大多侵位在岛弧增生楔或活动陆缘地体之上，蛇绿岩属于科迪勒拉型，早古生代的北祁连造山带属于科迪勒拉型造山带。部分蛇绿岩之上整合产出一套沉积－火山岩系，称为蛇绿岩的上覆岩系。指出蛇绿岩及其上覆岩系的枕状熔岩分别来自不同的源区，具有不同的构造意义。还讨论了北祁连早古生代板块构造格局，认为北祁连洋盆属于古亚洲洋的一部分，可能曾经是一个较大规模的洋盆。献中通常把它当成增生或俯冲杂岩带的一部分来看待〔１３，１６－１７〕；大岔大坂蛇绿岩带，其向两侧的延伸情况不清楚；九个泉（或塔墩沟）蛇绿岩带，向东可连到景泰县老虎山蛇绿岩，有人认为，向西可与榆树沟蛇绿岩相连〔２０〕。早先认为，北祁连存在新元古代、中寒武和早－中奥陶世三个时代的蛇绿岩〔２，１１〕，经过多年研究，目前大多数同意蛇绿岩主要是晚寒武－奥陶纪的〔１３，１６〕。图１北祁连早古生代蛇绿岩分布图１．前寒武纪基底；２．俯冲杂岩带；３．蛇绿岩。图中数字：１．九个泉；２．大岔大坂；３．边马沟；４．玉石沟；５．小八宝；６．百经寺；７．老虎山；８．榆树沟山２北祁连几     

北祁连中段加里东俯冲－增生杂岩/火山弧带及其变形特征

分布于北祁连造山带中段的加里东期俯冲－增生杂岩／火山弧带可划分为托莱山俯冲杂岩带和走廊南山增生杂岩／火山弧带两个亚带。前者主要由蛇绿岩、蛇绿混杂岩及深海复理石组成，为古祁连洋俯冲作用后期由于岛弧的阻力在浅部刨铲作用的产物；后者由不完整的蛇绿岩透镜体、高压变质岩、弧火山岩及一些变质碎屑岩等组成，反映古祁连洋不断向北俯冲，火山弧前锋南移，增生杂岩不断增厚且在其下部发生板底垫托作用以及海沟不断向南倒退的复杂演化历史。俯冲－增生杂岩在加里东期共经历三期变形作用（Ｄ＿１、Ｄ＿２、Ｄ＿３）。Ｄ＿１、Ｄ＿２为简单剪切变形机制，反映从Ｎ向Ｓ的逆冲方向。Ｄ＿３为压扁型变形机制，代表走廊南山古岛弧与中祁连地块碰撞时的挤压变形。     

阿尔金断裂两侧构造单元的对比及岩石圈剪切机制

中亚最大在阿尔金走滑断裂系统成了青藏高原的北部边界,阿尔金北缘断裂及阿尔金左行瞳滑断裂（阿尔金主断裂）所夹持的阿尔金地体自北往南由敦煌地块、北阿尔金加里东俯冲杂岩带、中阿尔金地块及南阿尔金加里东俯冲－碰撞杂岩带组成,研究表明这些单元分别可与阿尔金主断裂带东侧的阿拉善地块、北祁连俯冲杂岩带、中－南祁连地块及柴达木北缘加里东俯冲－碰撞杂岩带相对比。特别通过南阿尔金与柴达木北缘榴辉石带的详细对比,发现它     

祁连山及其邻区大地构造基本特征──兼论早古生代海相火山岩的成因环境

作者对中、南祁连的大地构造属性提出了新的见解，认为它们和柴达木地块具有同一前震旦纪基底，三者共同构成了柴达木板块。北祁连山的主体是介于中朝板块和柴达木板块间的早古生代缝合带。中朝板块的南缘有一个活动陆缘，由走廊弧后盆地和走廊南山北缘岛弧构成。从中寒武世以来，祁连山及其邻区构造演化经历了古大陆克拉通裂解，大洋克拉通演化阶段和新大陆克拉通演化阶段。现今的祁连山是这些构造演化共同作用的结果。早古生代海相火山岩的生成环境在南祁连为单一的裂谷环境。而在北祁连及走廊带，则不同时期具有不同的生成环境：（１）中寒武世为初始大洋裂谷环境，（２）早中奥陶世为具沟弧盆体系的政熟大洋，（３）晚奥陶世为残留洋盆，（４）志留纪为前陆盆地环境。     

白银厂铜多金属矿床的绢云母化

<正>1矿床地质特征白银厂矿田为火山岩容矿的块状硫化物矿床,大地构造位于北祁连构造带东段,北为老虎山弧后盆地和阿拉善地块,南侧依次为俯冲的增生杂岩体和中祁连地块,各构造单元之间均以规模大的断裂带接触,构成一个完整的弧沟盆系统(夏林圻,1991;任秉琛,1992)。区出露地层为中寒武世的一套分异完善的从基性到酸性包括火山熔岩、凝灰岩的海底火山杂岩系和沉积碎     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇武山蛇绿岩带、晚寒武世—早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲碰撞型花岗岩体等组成。关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于NMORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于EMORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪。李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境。关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世（471～440Ma）古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型（450～456Ma）花岗岩类和碰撞型（438～400Ma）花岗岩类岩浆活动。西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成洋壳俯冲消减直至陆陆碰撞造山的板块构造演化过程。总体构造演化可划分为四个阶段：①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆陆或陆弧碰撞造山阶段。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

内蒙古海勒斯台俯冲增生混杂岩地质特征及发现的意义

采用"造山带混杂岩区"新理论,首次在贺根山-黑河缝合带中段发现海勒斯台俯冲增生混杂岩,建立由"基质"+"岩块"组成的俯冲增生杂岩体系,其构造样式为整体左行逆冲剪切.基质主要有糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩及少量的沉凝灰岩、粉砂岩、细砂岩,构造环境为弧前盆地,时代主要为中寒武世;岩块有洋岛海山岩块、弧后洋盆洋壳残片、火山弧岩块、裂离陆块,岩块的年龄区间主要在中寒武世-中奥陶世,裂离陆块时代为新太古代.结合俯冲增生杂岩基质年龄、岩块的年龄、侵入混杂岩的TTG年龄（449 Ma）和变形程度、接触关系等,将海勒斯台俯冲增生杂岩的形成时代厘定为中晚奥陶世.认为研究区俯冲作用在早寒武世就已经开始,在大陆边缘形成火山岛弧;奥陶纪初期弧后发育弧后盆地,至中奥陶世弧后盆地出现洋壳;此时中寒武世的基质经俯冲下切后在中奥陶世时期折返上升;晚奥陶世时期由于区域的持续汇聚挤压,该弧后洋盆很快夭折;弧陆开始碰撞,导致双向俯冲.在弧陆碰撞过程中,晚期形成的弧后盆地洋壳等新岩块混入早期形成的基质中.海勒斯台俯冲增生混杂岩带的发现填补了贺根山-黑河缝合岩带中段的空白,对区域构造格架厘定具有非常重要的意义,为研究古亚洲构造域演化提供了新的证据.      

北祁连山及其邻区古生代以来的大地构造演化初探

北祁连山出露有中寒武世中晚期和早中奥陶世两期蛇绿岩。同位素年龄分别为335.5 Ma和440-460 Ma的两期高压变质带赋存于中寒武统和下中奥陶统中。大量地质记录揭示北祁连山是介于阿拉善地块和中祁连地块间的一个早古生代缝合带。北祁连山及其邻区古生代以来大地构造演化是复杂的。中寒武世早期统一的中国古陆经陆内裂谷作用发生裂解,于中寒武世中晚期形成北祁连洋。到晚寒武世洋盆转化成残留海盆。早奥陶世北祁连地区再次拉张,遭受第二次大洋化,到中奥陶世形成具沟弧盆体系的成熟大洋。晚奥陶世洋盆转化成残留海盆。于晚奥陶世末碰撞成山,志留纪在新生褶皱山系前形成前陆盆地,盆地底部的下志留统下部层位的磨拉斯可视为碰撞造山的标志。到泥盆纪进入碰撞期后造山阶段,泥盆纪磨拉斯则作为碰撞期后造山作用的标志。北祁连山及其邻区经历了石炭-三叠纪上叠盆地发展阶段,到侏罗纪进入陆内造山阶段。陆内造山作用的主要特征是山脉抬升、盆地沉降,形成盆-岭构造。这个作用一直持续到现在。笔者还对碰撞作用和造山作用的类型进行了讨论。认为软碰撞(soft collision)引起洋盆闭合,但不造山,硬碰撞(rigid collision)使残留海盆闭合并形成新生褶皱山系。在北祁连可以辨认出碰撞造山、碰撞期后造山及陆内造山这3种类型各具特征的造山作用。     

Metamorphism and deformation of blueschist belts and their tectonic implications, North Qilian Mountains, China

Abstract Two blueschist belts in the North Qilian Mountains occur in Middle Cambrian and Lower Ordovician strata and strike N30–35°W for about 500 km along the Caledonian fold belt on the south-west margin of the Sino-Korean plate. The styles of metamorphism and deformation are quite different in the two belts. The Middle Cambrian to Ordovician rocks in the high-grade belt are mainly blueschists and C-type eclogites in which six phases of lower and upper crustal deformation have been recognized. The rocks contain glaucophane, phengite, epidote, clinozoisite, chlorite, garnet, stilpnomelane, piedmontite, albite, titanite and quartz. The estimated P–T conditions of eclogites are 340 ± 10°C, 8 ± 1 kbar and, of blueschist, >380°C, 6–7 kbar. The Ordovician rocks in the low-grade belt are characterized by ductile to brittle deformation in the middle to upper crust. The low-grade blueschists contain glaucophane, lawsonite, pumpellyite, aragonite, albite and chlorite. The estimated P–T conditions are 150–250°C and 4–7 kbar.
K–Ar and ³⁹Ar/⁴⁰Ar geochronology on glaucophane and phengite from the high-grade blueschist belt suggest two stages of metamorphism at 460–440 and 400–380 Ma, which may represent the times of subduction and orogeny. The subduction metamorphism of the northern low-grade blueschist belt took place approximately at the end of the Ordovician.     

祁连山蛇绿岩带和原特提斯洋演化

位于阿拉善地块和柴达木地块之间的祁连造山带记录原特提斯洋扩张、俯冲、闭合、大陆边缘增生和碰撞造山的完整过程。从南向北,祁连造山带发育有三条平行排列、不同类型的蛇绿岩带:(1)南部南祁连洋底高原-洋中脊-弧后蛇绿岩混杂带;(2)中部托勒山洋中脊型蛇绿岩带;(3)北部走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南部南祁连蛇绿混杂岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表,为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物,形成年龄为525～500Ma;中部托勒山蛇绿岩带沿熬油沟-玉石沟-冰沟-永登一线分布,为大洋中脊型蛇绿岩,蛇绿岩形成年龄为550～495Ma;北部蛇绿岩带包括弧前和弧后两种类型,弧前蛇绿岩以大岔大阪蛇绿岩为代表,形成时代为517～487Ma,反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程;弧后蛇绿岩以九个泉-老虎山蛇绿岩为代表,为典型的SSZ型蛇绿岩,是弧后扩张的产物,形成时代为奥陶纪(490～445Ma)。三个蛇绿岩带分别代表了新元古代-早古生代祁连洋演化历史不同环境的产物,对了解秦祁昆构造带原特提斯洋的构造演化过程有重要意义。蛇绿岩及弧火山岩的时空分布特征限定了原特提斯洋的俯冲极性为向北消减俯冲。     

IBM型洋内弧的形成机制:以祁秦增生杂岩带为例

岛弧的形成和演化对于理解板块构造和大陆生长有重要意义.祁连山-西秦岭一带发育两条不同类型的弧岩浆岩带,其北侧为北祁连增生杂岩带,由蛇绿岩、高压变质岩和大陆型弧岩浆岩带组成,形成时代为520~440 Ma.岩浆岩以中酸性火山岩-侵入岩为主,部分地区发育典型双峰式火山岩.南侧为祁秦增生杂岩带,由寒武纪蛇绿岩（525~490 Ma）和奥陶纪IBM型洋内弧岩浆岩（470~440 Ma）组成,蛇绿岩以拉脊山-永靖洋底高原型蛇绿岩为代表,蛇绿岩的上部熔岩部分由夏威夷型苦橄岩、板内碱性玄武岩和板内拉斑玄武岩组成,为大洋板块内部地幔柱活动产物.洋内弧岩浆岩以高镁玄武岩、玄武安山岩、高铝安山岩、玻安岩为主,局部发育赞岐岩.祁秦增生杂岩带的蛇绿岩和弧火山岩组合很好地说明洋底高原与海沟碰撞和俯冲带阻塞是造成俯冲带起始和新的洋内弧形成和发展主要因素.      

Early Devonian suprasubduction ophiolites of the southern Urals

The composition of ophiolites widespread in the southern Urals shows that they were formed in a suprasubduction setting. Low-Ti and high-Mg sheeted dikes and volcanic rocks vary from basalt to andesite, and many varieties belong to boninite series. The rocks of this type extend as a 600-km tract. The volcanic rocks contain chert interbeds with Emsian conodonts. Plagiogranites localized at the level of the sheeted dike complex and related to this complex genetically are dated at 400 Ma. The ophiolites make up a base of thick islandarc volcanic sequence. The composition of the igneous rocks and the parameters of their metamorphism indicate that subduction and ascent of a mantle plume participated in their formation. The nonstationary subduction at the intraoceanic convergent plate boundary developed, at least, from the Middle Ordovician.     

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

原特提斯洋的俯冲、增生及闭合:阿尔金-祁连-柴北缘造山系早古生代增生/碰撞造山作用

分布在青藏高原北缘的阿尔金-祁连-柴北缘早古生代造山系被认为是原特提斯构造域最北部的构造拼合体。与其北侧具有长期增生历史的中亚造山系相比,特提斯造山拼合体被认为是各种来自冈瓦纳大陆北部大陆块体相互碰撞的产物。然而,与典型的阿尔卑斯和喜马拉雅碰撞造山带相比,阿尔金-祁连-柴北缘早古生代造山系包括有大量蛇绿岩、弧岩浆杂岩、俯冲-增生杂岩等,因此一些学者认为青藏高原北部的早古生代造山系为沿塔里木和华北克拉通边界向南逐渐增生的增生型造山带。但是,增生造山模式又很难解释南阿尔金-柴北缘地区普遍存在的与大陆俯冲有关的UHP变质岩、广泛分布的巴罗式变质作用和相关的岩浆作用,以及与碰撞造山有关的变形构造等。在本文中,通过对已有研究资料的综合总结,结合一些新的研究资料,我们提出在青藏高原东北缘的阿尔金-祁连-柴北缘造山系中,早古生代时期存在两种不同类型的造山作用,即增生和碰撞造山作用,其主要标志是北祁连-北阿尔金的HP/LT变质带、蛇绿混杂岩及与洋壳俯冲有关的构造岩浆作用,以及分布在柴北缘-南阿尔金与大陆俯冲和陆陆碰撞有关的UHP变质带、区域巴罗式变质作用、深熔作用、相关的岩浆活动及伸展垮塌作用等,并建立了一个反映原特提斯洋俯冲、增生、闭合及碰撞造山作用的构造模式。     

北祁连冷龙岭新元古代火山岩的发现及地质地球化学特征和大地构造意义

冷龙岭火山岩带位于北祁连中段,在开展1：5万区域矿产调查中发现该火山岩带为由中元古代火山岩、蛇绿岩、新元古代火山岩和奥陶纪火山岩的残块构造拼贴而成,其中新元古代火山岩为由细碧岩和石英角斑岩为主组成的细碧角斑岩系,岩石化学特征具双峰式火山岩的特征,微量元素网图具双隆起分配型式,稀土曲线与北祁连石英角斑岩球粒陨石标准化曲线一致,获得Sm—Nd等时线年龄826±34Ma,表明形成时代为新元古代,地球化学特征显示该套火山岩形成于大陆裂谷环境,这与北祁连东段白银厂含矿火山岩一致,经过对比研究,初步认为冷龙岭火山岩为寻找白银式铜多金属矿的有利地区。     

A cold Early Palaeozoic subduction zone in the North Qilian Mountains, NW China: petrological and U-Pb geochronological constraints

The north Qilian high‐pressure (HP)/low‐temperature (LT) metamorphic belt is composed mainly of blueschists, eclogites and greenschist facies rocks. It formed within an Early Palaeozoic accretionary wedge associated with the subduction of the oceanic crust and is considered to be one of the best preserved HP/LT metamorphic belts in China. Here we report new lawsonite‐bearing eclogites and eclogitic rocks enclosed within epidote blueschists in the North Qilian Mountains. Five samples contain unaltered lawsonite coexisting with omphacite and phengite as inclusions in garnet, indicating eclogite facies garnet growth and lawsonite pseudomorphs were observed in garnet from an additional 11 eclogites and eclogitic rocks. Peak pressure conditions estimated from lawsonite omphacite‐phengite‐garnet assemblages were 2.1–2.4 GPa at temperatures of 420–510 °C, in or near the stability field of lawsonite eclogite, and implying formation under an apparent geothermal gradient of 6–8 °C km^?1, consistent with metamorphism in a cold subduction zone. SHRIMP U‐Pb dating of zircon from two lawsonite‐bearing eclogitic metabasites yields ages of 489 ± 7 Ma and 477 ± 16 Ma, respectively. CL images and mineral inclusions in zircon grains indicate that these ages reflect an eclogite facies metamorphism. An age of 502 ± 16 Ma is recorded in igneous cores of zircon grains from one lawsonite pseudomorph‐bearing eclogite, which is in agreement with the formation age of Early Ordovician for some ophiolite sequences in the North Qilian Mountains, and may be associated with a period of oceanic crust formation. The petrological and chronological data demonstrate the existence of a cold Early Palaeozoic subduction zone in the North Qilian Mountains.     

鄂尔多斯盆地西、南缘奥陶纪地质事件群耦合作用

北祁连造山带和北秦岭造山带在早古生代经历了相似的洋陆转化过程,于奥陶纪时发育了汇聚板块边缘的沟-弧-盆体系,分别形成了北西向展布的北祁连造山带走廊南山北缘早古生代岛弧及弧后盆地和东西向展布的北秦岭造山带早古生代岛弧及弧后盆地。期间,秦岭-祁连洋的俯冲造山作用和鄂尔多斯盆地西南缘沉积类型和内陆湖盆的发展演化之间存在有机的联系,构成了盆-山耦合体系,引发一系列构造事件、火山喷发事件和多种类型的事件沉积等。它们之间存在着一系列成因机制上的联系,有着共同的宏观背景。鄂尔多斯盆地西、南缘在几乎相同时期存在一次构造背景的转变,由被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,并诱发了多期火山喷发事件,在盆地西南缘奥陶系形成多套斑脱岩夹层,这些斑脱岩可能为同时期或者稍后的钾盐矿(包括含钾卤水)的形成提供了重要物源。同时,鄂尔多斯盆地南缘由浅水碳酸盐台地陷落为深水斜坡,在盆地西、南缘奥陶系有规律的集中发育重力流沉积(海底扇、浊积岩等)、滑塌沉积和震积岩等事件沉积。从形成机制上,华南板块向北俯冲触发了火山活动和地震,火山喷发在奥陶系集中沉积了多套凝灰岩夹层,地震活动导致同时期大套重力流沉积,并触发相对深水区沉积物向深水区移动,使得重力流沉积转化为浊流沉积,形成了具有良好储层的浊积岩。统计表明,上述事件发育的时间与秦岭地区构造活动相对最活跃的时期基本一致。因此这些分布稳定的凝灰岩薄层和中奥陶世集中有规律分布的重力流沉积砂体为华南板块向华北本快俯冲背景下形成的,它们之间存在耦合关系。     

北祁连石灰沟奥陶纪中堡群滑塌堆积特征及其古地理环境意义

北祁连永登县石灰沟作为奥陶纪中堡群命名地,历来是研究北祁连奥陶纪构造演化的理想场所。依据实测地层剖面,石灰沟奥陶纪中堡群可以划分为上、下两段:下段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主;上段以出现大量碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩,夹中基性火山碎屑岩为特征。野外调查过程中发现,中堡群上段发育多层硅质岩,其层内发育强烈的构造变形。经岩石组合、地层序列、沉积相、火山喷发相、变形特征及空间组合关系研究,认为该套特殊的沉积层系为典型的滑塌堆积。根据滑塌堆积的内部结构特征及火山-沉积相序等分析,初步判断其形成于靠近岛弧的深水盆地环境,具多岛洋构造背景。这将为恢复和建立北祁连造山带奥陶纪沉积环境和古地理演化提供可靠依据,也为进一步研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系空间格局提供了重要沉积学佐证。