新疆包古圖斑巖銅礦中性復(fù)式巖體的同化混染作用

潘鴻迪　申萍

摘 要：包古圖斑巖銅礦位于新疆西準(zhǔn)噶爾地區(qū)東南部，是一大中型斑巖銅礦床，賦存于包古圖中性復(fù)式巖體中。包古圖中性復(fù)式巖體是由早期閃長巖株和晚期閃長玢巖脈組成，以前者為主；該巖體侵位于下石炭統(tǒng)包古圖組酸性火山沉積巖中。對包古圖閃長巖株及其圍巖進(jìn)行巖相學(xué)、巖石主量和微量元素地球化學(xué)及Sm-Nd同位素地球化學(xué)等方面進(jìn)行研究。結(jié)果表明：閃長巖株由（石英）閃長巖（含少量輝長巖）、似斑狀（石英）閃長巖及少量斜長花崗斑巖組成；其巖石是由偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用及巖漿與酸性圍巖同化混染作用形成的。同化混染作用的程度不同，則形成不同的巖石：①巖漿直接結(jié)晶作用形成輝長巖；②巖漿結(jié)晶（分異）作用和少量同化混染作用形成（石英）閃長巖和似斑狀（石英）閃長巖；③強(qiáng)烈的同化混染作用形成斜長花崗斑巖，斑巖基質(zhì)主要由混入巖漿的圍巖細(xì)碎屑經(jīng)重結(jié)晶作用形成，斑晶是晚于基質(zhì)結(jié)晶的“晚生斑晶”?？傊?，巖漿與圍巖的同化混染作用是包古圖巖體的重要成巖作用。

關(guān)鍵詞：同化混染作用；地球化學(xué)；輝長巖；閃長巖；斜長花崗斑巖；重結(jié)晶基質(zhì)；西準(zhǔn)噶爾；新疆

中圖分類號：P588.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

西準(zhǔn)噶爾地區(qū)位于新疆北部準(zhǔn)噶爾盆地西緣，是中亞造山帶的重要組成部分。包古圖中性復(fù)式巖體位于西準(zhǔn)噶爾地區(qū)東南部石炭紀(jì)島弧中[1-2]，包古圖大型斑巖銅礦賦存于包古圖中性復(fù)式巖體中。

該巖體呈不規(guī)則巖株?duì)钋治挥谠缡渴腊艌D組和希貝庫拉斯組中。2010年，新疆有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所對包古圖含礦巖體施工了62個鉆孔，控制礦化范圍為1 100 m×800 m，深度大于700 m，確定該巖體為全巖礦化[3]。多年來，包古圖含礦巖體受到不少學(xué)者的重視。一些研究者認(rèn)為該巖體由石英閃長巖和花崗閃長巖組成[4]，更多的研究者認(rèn)為該巖體是由花崗閃長巖、花崗閃長斑巖和石英閃長巖組成[5-8]。申萍等認(rèn)為包古圖巖體為中性復(fù)式巖體，由主期的閃長巖巖株和晚期的閃長玢巖巖脈組成[9-11]。SIMS鋯石U-Pb年齡測定主期的閃長巖巖株和晚期的閃長玢巖巖脈分別形成于（313.0±22）、（312.3±2.2）Ma[12]。

在前人研究的基礎(chǔ)上，筆者對包古圖含礦巖體進(jìn)行了巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)和Sm-Nd同位素地球化學(xué)研究，包括10個鉆孔巖芯系統(tǒng)編錄、360個薄片巖相學(xué)研究、巖體中14個巖石樣品以及圍巖中6個巖石樣品巖石主量和微量元素分析；此外，還選擇巖體和圍巖的3個代表性樣品進(jìn)行了Sm-Nd同位素分析；據(jù)此確定包古圖中性復(fù)式巖體的巖石類型，并探討巖體成因。

1 地質(zhì)概況

包古圖中性復(fù)式巖體位于新疆克拉瑪依西南60 km處（圖1）。區(qū)域地層以石炭系海相沉積巖和火山巖為主，自下而上依次為太勒古拉組、包古圖組和希貝庫拉斯組。希貝庫拉斯組和泰勒古拉組的厚度均達(dá)3 000 m，包古圖組厚度達(dá)3 500 m[4]。包古圖巖體侵位于包古圖組中，地表出露面積約0.84 km2，可以認(rèn)為在包古圖巖體侵位深度范圍內(nèi)的圍巖主要為下石炭統(tǒng)。區(qū)域構(gòu)造以NE向達(dá)拉布特斷裂為主，包古圖巖體位于達(dá)拉布特斷裂以南地區(qū)，地層走向、褶皺軸向和主斷裂均以SN向?yàn)橹?，發(fā)育一系列中等緊閉的褶皺（主要為希貝庫拉斯復(fù)向斜）和壓扭性斷裂。達(dá)拉布特斷裂以南地區(qū)發(fā)育兩類花崗巖類巖體（圖1）[4]：一類為海西中晚期（約300 Ma）巨大的花崗巖體[13-15]，侵位于下石炭統(tǒng)地層中；另一類為規(guī)模較小的中酸性巖體（約320 Ma），分布于達(dá)拉布特斷裂以南的包古圖地區(qū)，本文研究的包古圖巖體就屬于這一類的中性巖體。

2 巖體及圍巖特點(diǎn)

2.1 巖體特點(diǎn)

包古圖巖體是由主期閃長巖株和晚期閃長玢巖脈組成的中性復(fù)式巖體（表1、圖2）。閃長巖株由閃長巖、石英閃長巖、似斑狀閃長巖和似斑狀石英閃長巖組成，閃長巖和石英閃長巖位于閃長巖株中心深部，似斑狀閃長巖和似斑狀石英閃長巖位于閃長巖株外圍及邊部。閃長玢巖脈位于閃長巖體的外圍，并切穿閃長巖株。

在閃長巖株的深部局部地段有少量輝長巖，主要在巖體邊部出現(xiàn)斜長花崗斑巖[圖2（b）]。組成閃長巖株的巖石主要礦物為斜長石和褐色角閃石，還有黑云母和石英，其中石英體積分?jǐn)?shù)在不同地段差別很大，從幾乎無石英至石英體積分?jǐn)?shù)達(dá)5%～20%，甚至部分大于20%。幾乎無石英的巖石中出現(xiàn)單斜輝石[圖3（a）]，為輝長巖；含有少量石英（體積分?jǐn)?shù)小于5%）、具半自形粒狀結(jié)構(gòu)[圖3（b）]的巖石為閃長巖；含有較多石英（體積分?jǐn)?shù)為5%～20%）的巖石為石英閃長巖；部分巖石石英體積分?jǐn)?shù)大于20%，具有斑狀結(jié)構(gòu)，為斜長花崗斑巖。

2.2 圍巖特點(diǎn)

巖體外圍地層剖面觀察和測量結(jié)果表明：泰勒古拉組由晶屑玻屑凝灰?guī)r、玻屑凝灰?guī)r、層凝灰?guī)r、含硅質(zhì)巖和少量安山巖組成；包古圖組主要為凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、凝灰質(zhì)含礫中粗粒砂巖、凝灰?guī)r、層凝灰?guī)r及少量安山巖等，有含礫雜砂巖和灰?guī)r透鏡體；希貝庫拉斯組有凝灰質(zhì)含礫雜砂巖、含礫雜砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、含礫凝灰質(zhì)粗砂巖等，含有灰?guī)r透鏡體。

巖體圍巖為下石炭統(tǒng)包古圖組地層。巖石化學(xué)全分析表明，包古圖巖體的圍巖主要為酸性巖石，如凝灰質(zhì)長石石英砂巖[圖3（e）]、長石石英砂巖[圖3（f）]、晶屑玻屑凝灰?guī)r[圖3（g）]、含海綠石石英長石砂巖[圖3（h）]。近巖體圍巖均已發(fā)生不同程度的角巖化作用。長英質(zhì)細(xì)碎屑巖因角巖化作用形成黑云母，且長石、石英細(xì)碎屑發(fā)生重結(jié)晶作用而顆粒加大，由細(xì)碎屑（凝灰、砂狀）結(jié)構(gòu)向鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)過渡，但仍可見細(xì)小的棱角狀、次棱角狀的砂、細(xì)砂或凝灰顆粒，即變余結(jié)構(gòu)仍很清楚；在部分圍巖中，可見重結(jié)晶形成的鑲嵌粒狀長英質(zhì)顆粒，巖石主要具粒狀變晶結(jié)構(gòu)或細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，巖石過渡為長英質(zhì)角巖或黑云母長英質(zhì)角巖。上述現(xiàn)象是巖漿熱烘烤作用較強(qiáng)、角巖化程度較高所致。

3 同化混染的證據(jù)

筆者對該巖體主期的閃長巖株及其圍巖進(jìn)行了巖相學(xué)、巖石主量及微量元素地球化學(xué)及Sm-Nd同位素地球化學(xué)等方面的研究，認(rèn)為主期閃長巖株不同巖石的形成是由偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用和酸性圍巖同化混染作用所致，其證據(jù)包括巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)及同位素地球化學(xué)等方面的證據(jù)。

3.1 巖相學(xué)證據(jù)

3.1.1 巖石分布特點(diǎn)

包古圖巖體主期閃長巖株中發(fā)育閃長巖、石英閃長巖以及少量斜長花崗斑巖和輝長巖。這些巖石之間為漸變過渡，沒有明顯的穿插關(guān)系，表明這些巖石之間沒有先后侵入關(guān)系。閃長巖和石英閃長巖構(gòu)成閃長巖株主體，輝長巖出現(xiàn)在巖體內(nèi)部局部地段，斜長花崗斑巖在巖體中隨機(jī)分布，邊部和淺部略為常見[圖2（b）]。

3.1.2 巖體中含捕擄體

閃長巖株中含有捕擄體，捕擄體大小不一，大的肉眼可見，粒徑為2～5 mm，也見有更小的肉眼不易分辨，但在顯微鏡下可以確定，可稱之為顯微捕擄體。捕擄體一般呈不甚規(guī)則的球狀、橢球狀，主要為細(xì)碎屑顆粒和重結(jié)晶的長英質(zhì)礦物集合體[圖4（a）～（d）]，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)和變余砂狀結(jié)構(gòu)。將捕擄體的成分、結(jié)構(gòu)與圍巖包古圖組（角巖化）細(xì)碎屑巖[圖3（e）、（f）]進(jìn)行對比，二者具有明顯的一致性，因此，捕擄體可能主要來自包古圖組圍巖，也不排除其他組細(xì)碎屑巖物質(zhì)混入的可能性。

3.1.4 巖石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

斜長花崗斑巖與閃長巖在礦物成分上相比，前者石英含量明顯多于后者，且石英主要存在于重結(jié)晶基質(zhì)中；在巖石結(jié)構(gòu)上，斜長花崗斑巖具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”（圖5～7），“基質(zhì)”由重結(jié)晶長英質(zhì)礦物及少量細(xì)碎屑組成，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)；閃長巖具中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)（或似斑狀結(jié)構(gòu)），也可見少量重結(jié)晶的圍巖碎屑，作為捕擄體或顯微捕擄體存在；巖漿礦物則以此為冷源核心結(jié)晶生長，可見其成為數(shù)個大斜長石的結(jié)晶中心，即捕擄體重結(jié)晶礦物顆粒最小，向外顆粒漸次加大[圖4（b）～（d）]。碎屑和重結(jié)晶礦物的存在是巖漿同化圍巖不徹底的表現(xiàn)，陰影顆粒形態(tài)的存在也是巖漿同化圍巖物質(zhì)在巖石中的物相表現(xiàn)，只是同化作用比前者進(jìn)行得略為充分些。徹底的同化作用在礦物成分和巖石結(jié)構(gòu)上難以留下直接或間接的圍巖殘留物相（或殘余結(jié)構(gòu)）的證據(jù)；同化徹底的酸性圍巖物質(zhì)加入使得巖漿成分發(fā)生改變，促使巖漿在結(jié)晶過程中發(fā)生分異作用。圍巖物質(zhì)加入所引起的同化和混染作用使形成的閃長巖酸度增加，這也就是巖石中的石英體積分?jǐn)?shù)在不同地段差別大的原因，從幾乎無石英至石英體積分?jǐn)?shù)達(dá)5%～20%，甚至更多，以致偏基性的中性巖漿形成偏酸性的中性巖石（石英閃長巖），甚至形成酸性巖（斜長花崗斑巖）。

3.2 巖石地球化學(xué)證據(jù)

3.2.1 分析方法和結(jié)果

選擇研究區(qū)未混染的巖石（輝長巖和閃長巖）和強(qiáng)烈混染巖石（斜長花崗斑巖）樣品以及圍巖（凝灰?guī)r、粉砂質(zhì)凝灰?guī)r）樣品，分別進(jìn)行了巖石主量和微量元素地球化學(xué)分析，所有樣品在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，主量元素數(shù)據(jù)由X射線熒光光譜分析儀（XRF）測試，微量元素數(shù)據(jù)由ICP-MS測試，分析方法詳見文獻(xiàn)[16]，分析結(jié)果見表2、3。

4.2 斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)及斑晶成因

通常，在斑狀結(jié)構(gòu)的巖石中，斑晶是巖漿結(jié)晶早期在深部巖漿緩慢冷卻結(jié)晶的粗大礦物，基質(zhì)是巖漿結(jié)晶晚期在淺部巖漿快速冷卻結(jié)晶的細(xì)小礦物；基質(zhì)分布在斑晶周圍，或出現(xiàn)在斑晶間隙中（填隙狀）。但是，包古圖閃長巖體的斜長花崗斑巖并非如此。該巖石的斑狀結(jié)構(gòu)不是簡單地由巖漿結(jié)晶作用形成，而是中性巖漿與酸性圍巖混染作用的產(chǎn)物，其形成機(jī)理可能如下。

構(gòu)造作用下形成的侵位空間中，圍巖碎屑含量和大小是不均衡的；無論是因擠壓虛脫釋放或因直接引張所形成的構(gòu)造斷裂系統(tǒng)，其圍巖中都存在裂隙或微裂隙，既有自由空間，又可以含有破碎解離的圍巖碎塊或粒末化的細(xì)碎屑物。

在圍巖碎屑較多且具有大量微裂隙地段的空間中，巖漿侵位時，圍巖中未被巖漿徹底同化掉的長英質(zhì)碎屑物在巖漿熱的作用下發(fā)生重結(jié)晶作用形成碎屑重結(jié)晶基質(zhì)；自由空間的存在[圖5（c）中可見，大顆粒斜長石呈晶簇狀生長應(yīng)與自由空間存在有關(guān)]，加之深成的溫度和壓力條件，給游走于細(xì)碎屑巖裂隙系統(tǒng)中的巖漿流體提供了緩慢結(jié)晶形成斜長石大顆粒的可能性，而自由空間中離散的細(xì)碎屑則非?？赡芮液苋菀妆粠r漿結(jié)晶的大顆粒斜長石所包裹。個體很大、具環(huán)帶結(jié)構(gòu)的自形斜長石構(gòu)成斑晶，含細(xì)碎屑的重結(jié)晶礦物構(gòu)成基質(zhì)，這樣就形成了一種特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”；其斑晶結(jié)晶時，基質(zhì)已先期存在，斑晶的形成晚于基質(zhì)，故可以稱之為“晚生斑晶”，筆者建議將這樣形成的斑狀結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。值得一提的是，混染形成的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)在成因和結(jié)構(gòu)形態(tài)上明顯不同于正常巖漿結(jié)晶的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)，也明顯不同于區(qū)域變質(zhì)作用形成的變斑晶及變斑狀結(jié)構(gòu)以及混合巖化作用形成的交代斑晶及交代斑狀結(jié)構(gòu)。

另一方面，在圍巖碎屑很少的空間中，巖漿在這種圍巖空間內(nèi)部幾乎未有或很少有同化混染作用，而是直接結(jié)晶形成閃長巖（少量輝長巖）[圖3（a）、（b）]；或者巖漿同化作用的能力較強(qiáng)，雖有圍巖物質(zhì)的加入，但是保存的混染物質(zhì)不多，較酸性的混染物質(zhì)被熔入巖漿，則形成石英閃長巖，石英閃長巖的形成也應(yīng)與巖漿分異作用有關(guān)；若圍巖物質(zhì)集中成團(tuán)塊，則為閃長巖中的捕擄體。

同化混染作用使得包古圖巖體的巖石類型和巖石結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大；巖石化學(xué)分析結(jié)果表明，巖石成分雖以中性巖成分為主，但是在相鄰不遠(yuǎn)地段會出現(xiàn)不同成分的巖石，從酸性到偏基性甚至個別為基性的巖石都有出現(xiàn)，巖石成分的變化主要與混染的酸性圍巖加入巖漿的量有關(guān)，在此自然不能排除結(jié)晶分異作用的參與。巖體中巖石的結(jié)構(gòu)變化大，出現(xiàn)粒狀閃長巖的粒狀結(jié)構(gòu)和似斑狀閃長巖的似斑狀結(jié)構(gòu)及斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)；混染成因的斜長花崗斑巖的斑晶與基質(zhì)礦物個體的粒度差別很大，成分也很不平衡；這主要是由于圍巖混染引起的復(fù)雜成巖方式所致。

從鉆孔巖芯編錄來看，本區(qū)礦化特征顯示礦化較好地段的巖體中同化混染作用強(qiáng)烈，亦屬捕擄體分布較為密集的部位，如鉆孔ZK211和ZK103等；這一現(xiàn)象表明巖漿侵位時與酸性圍巖之間發(fā)生的同化混染作用可能對礦化有一定影響，其影響機(jī)理還有待于研究。

5 結(jié) 語

（1）包古圖主期閃長巖株是由成分顯著變化的不同巖石組成，主要包括輝長巖、閃長巖和斜長花崗斑巖等，在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大，多數(shù)巖石中含有長英質(zhì)圍巖捕擄體。

（2）斜長花崗斑巖是由偏基性的中性巖漿與酸性圍巖發(fā)生混染作用形成的，巖石具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”，斑晶與基質(zhì)在成因上不一致（即物源和生成方式不同），斑晶的形成晚于基質(zhì)，為“晚生斑晶”，建議將其結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。

（3）斜長花崗斑巖的SiO2含量、Mg#值、稀土元素及微量元素等巖石地球化學(xué)特點(diǎn)介于未混染的輝長巖、閃長巖與圍巖之間，斜長花崗斑巖εNd（t）值介于未混染輝長巖、閃長巖與圍巖之間，這也是斜長花崗斑巖混染成因的重要佐證。

（4）包古圖含礦巖體是巖漿侵位時期在偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用以及與酸性圍巖同化混染作用下形成的，長英質(zhì)圍巖組分的混入是導(dǎo)致閃長巖株巖石成分變化的主要原因。

野外工作得到了新疆有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所張銳和張云孝等以及新疆有色冶金設(shè)計研究院有限公司閆存新、吳宏恩和成勇等的大力支持，國家305項(xiàng)目辦公室王寶林、潘成澤和顏啟明等也給予了關(guān)心和指導(dǎo)，在此一并致謝。

3 同化混染的證據(jù)

筆者對該巖體主期的閃長巖株及其圍巖進(jìn)行了巖相學(xué)、巖石主量及微量元素地球化學(xué)及Sm-Nd同位素地球化學(xué)等方面的研究，認(rèn)為主期閃長巖株不同巖石的形成是由偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用和酸性圍巖同化混染作用所致，其證據(jù)包括巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)及同位素地球化學(xué)等方面的證據(jù)。

3.1 巖相學(xué)證據(jù)

3.1.1 巖石分布特點(diǎn)

包古圖巖體主期閃長巖株中發(fā)育閃長巖、石英閃長巖以及少量斜長花崗斑巖和輝長巖。這些巖石之間為漸變過渡，沒有明顯的穿插關(guān)系，表明這些巖石之間沒有先后侵入關(guān)系。閃長巖和石英閃長巖構(gòu)成閃長巖株主體，輝長巖出現(xiàn)在巖體內(nèi)部局部地段，斜長花崗斑巖在巖體中隨機(jī)分布，邊部和淺部略為常見[圖2（b）]。

3.1.2 巖體中含捕擄體

閃長巖株中含有捕擄體，捕擄體大小不一，大的肉眼可見，粒徑為2～5 mm，也見有更小的肉眼不易分辨，但在顯微鏡下可以確定，可稱之為顯微捕擄體。捕擄體一般呈不甚規(guī)則的球狀、橢球狀，主要為細(xì)碎屑顆粒和重結(jié)晶的長英質(zhì)礦物集合體[圖4（a）～（d）]，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)和變余砂狀結(jié)構(gòu)。將捕擄體的成分、結(jié)構(gòu)與圍巖包古圖組（角巖化）細(xì)碎屑巖[圖3（e）、（f）]進(jìn)行對比，二者具有明顯的一致性，因此，捕擄體可能主要來自包古圖組圍巖，也不排除其他組細(xì)碎屑巖物質(zhì)混入的可能性。

3.1.4 巖石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

斜長花崗斑巖與閃長巖在礦物成分上相比，前者石英含量明顯多于后者，且石英主要存在于重結(jié)晶基質(zhì)中；在巖石結(jié)構(gòu)上，斜長花崗斑巖具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”（圖5～7），“基質(zhì)”由重結(jié)晶長英質(zhì)礦物及少量細(xì)碎屑組成，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)；閃長巖具中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)（或似斑狀結(jié)構(gòu)），也可見少量重結(jié)晶的圍巖碎屑，作為捕擄體或顯微捕擄體存在；巖漿礦物則以此為冷源核心結(jié)晶生長，可見其成為數(shù)個大斜長石的結(jié)晶中心，即捕擄體重結(jié)晶礦物顆粒最小，向外顆粒漸次加大[圖4（b）～（d）]。碎屑和重結(jié)晶礦物的存在是巖漿同化圍巖不徹底的表現(xiàn)，陰影顆粒形態(tài)的存在也是巖漿同化圍巖物質(zhì)在巖石中的物相表現(xiàn)，只是同化作用比前者進(jìn)行得略為充分些。徹底的同化作用在礦物成分和巖石結(jié)構(gòu)上難以留下直接或間接的圍巖殘留物相（或殘余結(jié)構(gòu)）的證據(jù)；同化徹底的酸性圍巖物質(zhì)加入使得巖漿成分發(fā)生改變，促使巖漿在結(jié)晶過程中發(fā)生分異作用。圍巖物質(zhì)加入所引起的同化和混染作用使形成的閃長巖酸度增加，這也就是巖石中的石英體積分?jǐn)?shù)在不同地段差別大的原因，從幾乎無石英至石英體積分?jǐn)?shù)達(dá)5%～20%，甚至更多，以致偏基性的中性巖漿形成偏酸性的中性巖石（石英閃長巖），甚至形成酸性巖（斜長花崗斑巖）。

3.2 巖石地球化學(xué)證據(jù)

3.2.1 分析方法和結(jié)果

選擇研究區(qū)未混染的巖石（輝長巖和閃長巖）和強(qiáng)烈混染巖石（斜長花崗斑巖）樣品以及圍巖（凝灰?guī)r、粉砂質(zhì)凝灰?guī)r）樣品，分別進(jìn)行了巖石主量和微量元素地球化學(xué)分析，所有樣品在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，主量元素數(shù)據(jù)由X射線熒光光譜分析儀（XRF）測試，微量元素數(shù)據(jù)由ICP-MS測試，分析方法詳見文獻(xiàn)[16]，分析結(jié)果見表2、3。

4.2 斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)及斑晶成因

通常，在斑狀結(jié)構(gòu)的巖石中，斑晶是巖漿結(jié)晶早期在深部巖漿緩慢冷卻結(jié)晶的粗大礦物，基質(zhì)是巖漿結(jié)晶晚期在淺部巖漿快速冷卻結(jié)晶的細(xì)小礦物；基質(zhì)分布在斑晶周圍，或出現(xiàn)在斑晶間隙中（填隙狀）。但是，包古圖閃長巖體的斜長花崗斑巖并非如此。該巖石的斑狀結(jié)構(gòu)不是簡單地由巖漿結(jié)晶作用形成，而是中性巖漿與酸性圍巖混染作用的產(chǎn)物，其形成機(jī)理可能如下。

構(gòu)造作用下形成的侵位空間中，圍巖碎屑含量和大小是不均衡的；無論是因擠壓虛脫釋放或因直接引張所形成的構(gòu)造斷裂系統(tǒng)，其圍巖中都存在裂隙或微裂隙，既有自由空間，又可以含有破碎解離的圍巖碎塊或粒末化的細(xì)碎屑物。

在圍巖碎屑較多且具有大量微裂隙地段的空間中，巖漿侵位時，圍巖中未被巖漿徹底同化掉的長英質(zhì)碎屑物在巖漿熱的作用下發(fā)生重結(jié)晶作用形成碎屑重結(jié)晶基質(zhì)；自由空間的存在[圖5（c）中可見，大顆粒斜長石呈晶簇狀生長應(yīng)與自由空間存在有關(guān)]，加之深成的溫度和壓力條件，給游走于細(xì)碎屑巖裂隙系統(tǒng)中的巖漿流體提供了緩慢結(jié)晶形成斜長石大顆粒的可能性，而自由空間中離散的細(xì)碎屑則非常可能且很容易被巖漿結(jié)晶的大顆粒斜長石所包裹。個體很大、具環(huán)帶結(jié)構(gòu)的自形斜長石構(gòu)成斑晶，含細(xì)碎屑的重結(jié)晶礦物構(gòu)成基質(zhì)，這樣就形成了一種特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”；其斑晶結(jié)晶時，基質(zhì)已先期存在，斑晶的形成晚于基質(zhì)，故可以稱之為“晚生斑晶”，筆者建議將這樣形成的斑狀結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。值得一提的是，混染形成的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)在成因和結(jié)構(gòu)形態(tài)上明顯不同于正常巖漿結(jié)晶的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)，也明顯不同于區(qū)域變質(zhì)作用形成的變斑晶及變斑狀結(jié)構(gòu)以及混合巖化作用形成的交代斑晶及交代斑狀結(jié)構(gòu)。

另一方面，在圍巖碎屑很少的空間中，巖漿在這種圍巖空間內(nèi)部幾乎未有或很少有同化混染作用，而是直接結(jié)晶形成閃長巖（少量輝長巖）[圖3（a）、（b）]；或者巖漿同化作用的能力較強(qiáng)，雖有圍巖物質(zhì)的加入，但是保存的混染物質(zhì)不多，較酸性的混染物質(zhì)被熔入巖漿，則形成石英閃長巖，石英閃長巖的形成也應(yīng)與巖漿分異作用有關(guān)；若圍巖物質(zhì)集中成團(tuán)塊，則為閃長巖中的捕擄體。

同化混染作用使得包古圖巖體的巖石類型和巖石結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大；巖石化學(xué)分析結(jié)果表明，巖石成分雖以中性巖成分為主，但是在相鄰不遠(yuǎn)地段會出現(xiàn)不同成分的巖石，從酸性到偏基性甚至個別為基性的巖石都有出現(xiàn)，巖石成分的變化主要與混染的酸性圍巖加入巖漿的量有關(guān)，在此自然不能排除結(jié)晶分異作用的參與。巖體中巖石的結(jié)構(gòu)變化大，出現(xiàn)粒狀閃長巖的粒狀結(jié)構(gòu)和似斑狀閃長巖的似斑狀結(jié)構(gòu)及斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)；混染成因的斜長花崗斑巖的斑晶與基質(zhì)礦物個體的粒度差別很大，成分也很不平衡；這主要是由于圍巖混染引起的復(fù)雜成巖方式所致。

從鉆孔巖芯編錄來看，本區(qū)礦化特征顯示礦化較好地段的巖體中同化混染作用強(qiáng)烈，亦屬捕擄體分布較為密集的部位，如鉆孔ZK211和ZK103等；這一現(xiàn)象表明巖漿侵位時與酸性圍巖之間發(fā)生的同化混染作用可能對礦化有一定影響，其影響機(jī)理還有待于研究。

5 結(jié) 語

（1）包古圖主期閃長巖株是由成分顯著變化的不同巖石組成，主要包括輝長巖、閃長巖和斜長花崗斑巖等，在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大，多數(shù)巖石中含有長英質(zhì)圍巖捕擄體。

（2）斜長花崗斑巖是由偏基性的中性巖漿與酸性圍巖發(fā)生混染作用形成的，巖石具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”，斑晶與基質(zhì)在成因上不一致（即物源和生成方式不同），斑晶的形成晚于基質(zhì)，為“晚生斑晶”，建議將其結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。

（3）斜長花崗斑巖的SiO2含量、Mg#值、稀土元素及微量元素等巖石地球化學(xué)特點(diǎn)介于未混染的輝長巖、閃長巖與圍巖之間，斜長花崗斑巖εNd（t）值介于未混染輝長巖、閃長巖與圍巖之間，這也是斜長花崗斑巖混染成因的重要佐證。

（4）包古圖含礦巖體是巖漿侵位時期在偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用以及與酸性圍巖同化混染作用下形成的，長英質(zhì)圍巖組分的混入是導(dǎo)致閃長巖株巖石成分變化的主要原因。

野外工作得到了新疆有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所張銳和張云孝等以及新疆有色冶金設(shè)計研究院有限公司閆存新、吳宏恩和成勇等的大力支持，國家305項(xiàng)目辦公室王寶林、潘成澤和顏啟明等也給予了關(guān)心和指導(dǎo)，在此一并致謝。

3 同化混染的證據(jù)

筆者對該巖體主期的閃長巖株及其圍巖進(jìn)行了巖相學(xué)、巖石主量及微量元素地球化學(xué)及Sm-Nd同位素地球化學(xué)等方面的研究，認(rèn)為主期閃長巖株不同巖石的形成是由偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用和酸性圍巖同化混染作用所致，其證據(jù)包括巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)及同位素地球化學(xué)等方面的證據(jù)。

3.1 巖相學(xué)證據(jù)

3.1.1 巖石分布特點(diǎn)

包古圖巖體主期閃長巖株中發(fā)育閃長巖、石英閃長巖以及少量斜長花崗斑巖和輝長巖。這些巖石之間為漸變過渡，沒有明顯的穿插關(guān)系，表明這些巖石之間沒有先后侵入關(guān)系。閃長巖和石英閃長巖構(gòu)成閃長巖株主體，輝長巖出現(xiàn)在巖體內(nèi)部局部地段，斜長花崗斑巖在巖體中隨機(jī)分布，邊部和淺部略為常見[圖2（b）]。

3.1.2 巖體中含捕擄體

閃長巖株中含有捕擄體，捕擄體大小不一，大的肉眼可見，粒徑為2～5 mm，也見有更小的肉眼不易分辨，但在顯微鏡下可以確定，可稱之為顯微捕擄體。捕擄體一般呈不甚規(guī)則的球狀、橢球狀，主要為細(xì)碎屑顆粒和重結(jié)晶的長英質(zhì)礦物集合體[圖4（a）～（d）]，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)和變余砂狀結(jié)構(gòu)。將捕擄體的成分、結(jié)構(gòu)與圍巖包古圖組（角巖化）細(xì)碎屑巖[圖3（e）、（f）]進(jìn)行對比，二者具有明顯的一致性，因此，捕擄體可能主要來自包古圖組圍巖，也不排除其他組細(xì)碎屑巖物質(zhì)混入的可能性。

3.1.4 巖石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

斜長花崗斑巖與閃長巖在礦物成分上相比，前者石英含量明顯多于后者，且石英主要存在于重結(jié)晶基質(zhì)中；在巖石結(jié)構(gòu)上，斜長花崗斑巖具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”（圖5～7），“基質(zhì)”由重結(jié)晶長英質(zhì)礦物及少量細(xì)碎屑組成，具鑲嵌粒狀結(jié)構(gòu)；閃長巖具中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)（或似斑狀結(jié)構(gòu)），也可見少量重結(jié)晶的圍巖碎屑，作為捕擄體或顯微捕擄體存在；巖漿礦物則以此為冷源核心結(jié)晶生長，可見其成為數(shù)個大斜長石的結(jié)晶中心，即捕擄體重結(jié)晶礦物顆粒最小，向外顆粒漸次加大[圖4（b）～（d）]。碎屑和重結(jié)晶礦物的存在是巖漿同化圍巖不徹底的表現(xiàn)，陰影顆粒形態(tài)的存在也是巖漿同化圍巖物質(zhì)在巖石中的物相表現(xiàn)，只是同化作用比前者進(jìn)行得略為充分些。徹底的同化作用在礦物成分和巖石結(jié)構(gòu)上難以留下直接或間接的圍巖殘留物相（或殘余結(jié)構(gòu)）的證據(jù)；同化徹底的酸性圍巖物質(zhì)加入使得巖漿成分發(fā)生改變，促使巖漿在結(jié)晶過程中發(fā)生分異作用。圍巖物質(zhì)加入所引起的同化和混染作用使形成的閃長巖酸度增加，這也就是巖石中的石英體積分?jǐn)?shù)在不同地段差別大的原因，從幾乎無石英至石英體積分?jǐn)?shù)達(dá)5%～20%，甚至更多，以致偏基性的中性巖漿形成偏酸性的中性巖石（石英閃長巖），甚至形成酸性巖（斜長花崗斑巖）。

3.2 巖石地球化學(xué)證據(jù)

3.2.1 分析方法和結(jié)果

選擇研究區(qū)未混染的巖石（輝長巖和閃長巖）和強(qiáng)烈混染巖石（斜長花崗斑巖）樣品以及圍巖（凝灰?guī)r、粉砂質(zhì)凝灰?guī)r）樣品，分別進(jìn)行了巖石主量和微量元素地球化學(xué)分析，所有樣品在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，主量元素數(shù)據(jù)由X射線熒光光譜分析儀（XRF）測試，微量元素數(shù)據(jù)由ICP-MS測試，分析方法詳見文獻(xiàn)[16]，分析結(jié)果見表2、3。

4.2 斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)及斑晶成因

通常，在斑狀結(jié)構(gòu)的巖石中，斑晶是巖漿結(jié)晶早期在深部巖漿緩慢冷卻結(jié)晶的粗大礦物，基質(zhì)是巖漿結(jié)晶晚期在淺部巖漿快速冷卻結(jié)晶的細(xì)小礦物；基質(zhì)分布在斑晶周圍，或出現(xiàn)在斑晶間隙中（填隙狀）。但是，包古圖閃長巖體的斜長花崗斑巖并非如此。該巖石的斑狀結(jié)構(gòu)不是簡單地由巖漿結(jié)晶作用形成，而是中性巖漿與酸性圍巖混染作用的產(chǎn)物，其形成機(jī)理可能如下。

構(gòu)造作用下形成的侵位空間中，圍巖碎屑含量和大小是不均衡的；無論是因擠壓虛脫釋放或因直接引張所形成的構(gòu)造斷裂系統(tǒng)，其圍巖中都存在裂隙或微裂隙，既有自由空間，又可以含有破碎解離的圍巖碎塊或粒末化的細(xì)碎屑物。

在圍巖碎屑較多且具有大量微裂隙地段的空間中，巖漿侵位時，圍巖中未被巖漿徹底同化掉的長英質(zhì)碎屑物在巖漿熱的作用下發(fā)生重結(jié)晶作用形成碎屑重結(jié)晶基質(zhì)；自由空間的存在[圖5（c）中可見，大顆粒斜長石呈晶簇狀生長應(yīng)與自由空間存在有關(guān)]，加之深成的溫度和壓力條件，給游走于細(xì)碎屑巖裂隙系統(tǒng)中的巖漿流體提供了緩慢結(jié)晶形成斜長石大顆粒的可能性，而自由空間中離散的細(xì)碎屑則非?？赡芮液苋菀妆粠r漿結(jié)晶的大顆粒斜長石所包裹。個體很大、具環(huán)帶結(jié)構(gòu)的自形斜長石構(gòu)成斑晶，含細(xì)碎屑的重結(jié)晶礦物構(gòu)成基質(zhì)，這樣就形成了一種特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”；其斑晶結(jié)晶時，基質(zhì)已先期存在，斑晶的形成晚于基質(zhì)，故可以稱之為“晚生斑晶”，筆者建議將這樣形成的斑狀結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。值得一提的是，混染形成的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)在成因和結(jié)構(gòu)形態(tài)上明顯不同于正常巖漿結(jié)晶的斑晶及斑狀結(jié)構(gòu)，也明顯不同于區(qū)域變質(zhì)作用形成的變斑晶及變斑狀結(jié)構(gòu)以及混合巖化作用形成的交代斑晶及交代斑狀結(jié)構(gòu)。

另一方面，在圍巖碎屑很少的空間中，巖漿在這種圍巖空間內(nèi)部幾乎未有或很少有同化混染作用，而是直接結(jié)晶形成閃長巖（少量輝長巖）[圖3（a）、（b）]；或者巖漿同化作用的能力較強(qiáng)，雖有圍巖物質(zhì)的加入，但是保存的混染物質(zhì)不多，較酸性的混染物質(zhì)被熔入巖漿，則形成石英閃長巖，石英閃長巖的形成也應(yīng)與巖漿分異作用有關(guān)；若圍巖物質(zhì)集中成團(tuán)塊，則為閃長巖中的捕擄體。

同化混染作用使得包古圖巖體的巖石類型和巖石結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大；巖石化學(xué)分析結(jié)果表明，巖石成分雖以中性巖成分為主，但是在相鄰不遠(yuǎn)地段會出現(xiàn)不同成分的巖石，從酸性到偏基性甚至個別為基性的巖石都有出現(xiàn)，巖石成分的變化主要與混染的酸性圍巖加入巖漿的量有關(guān)，在此自然不能排除結(jié)晶分異作用的參與。巖體中巖石的結(jié)構(gòu)變化大，出現(xiàn)粒狀閃長巖的粒狀結(jié)構(gòu)和似斑狀閃長巖的似斑狀結(jié)構(gòu)及斜長花崗斑巖的斑狀結(jié)構(gòu)；混染成因的斜長花崗斑巖的斑晶與基質(zhì)礦物個體的粒度差別很大，成分也很不平衡；這主要是由于圍巖混染引起的復(fù)雜成巖方式所致。

從鉆孔巖芯編錄來看，本區(qū)礦化特征顯示礦化較好地段的巖體中同化混染作用強(qiáng)烈，亦屬捕擄體分布較為密集的部位，如鉆孔ZK211和ZK103等；這一現(xiàn)象表明巖漿侵位時與酸性圍巖之間發(fā)生的同化混染作用可能對礦化有一定影響，其影響機(jī)理還有待于研究。

5 結(jié) 語

（1）包古圖主期閃長巖株是由成分顯著變化的不同巖石組成，主要包括輝長巖、閃長巖和斜長花崗斑巖等，在閃長巖體內(nèi)部相鄰不遠(yuǎn)的地段巖性變化大，多數(shù)巖石中含有長英質(zhì)圍巖捕擄體。

（2）斜長花崗斑巖是由偏基性的中性巖漿與酸性圍巖發(fā)生混染作用形成的，巖石具特殊的“斑狀結(jié)構(gòu)”，斑晶與基質(zhì)在成因上不一致（即物源和生成方式不同），斑晶的形成晚于基質(zhì)，為“晚生斑晶”，建議將其結(jié)構(gòu)稱之為“晚斑結(jié)構(gòu)”。

（3）斜長花崗斑巖的SiO2含量、Mg#值、稀土元素及微量元素等巖石地球化學(xué)特點(diǎn)介于未混染的輝長巖、閃長巖與圍巖之間，斜長花崗斑巖εNd（t）值介于未混染輝長巖、閃長巖與圍巖之間，這也是斜長花崗斑巖混染成因的重要佐證。

（4）包古圖含礦巖體是巖漿侵位時期在偏基性的中性巖漿結(jié)晶（分異）作用以及與酸性圍巖同化混染作用下形成的，長英質(zhì)圍巖組分的混入是導(dǎo)致閃長巖株巖石成分變化的主要原因。

野外工作得到了新疆有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)研究所張銳和張云孝等以及新疆有色冶金設(shè)計研究院有限公司閆存新、吳宏恩和成勇等的大力支持，國家305項(xiàng)目辦公室王寶林、潘成澤和顏啟明等也給予了關(guān)心和指導(dǎo)，在此一并致謝。