新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)石炭紀(jì)火山巖地質(zhì)地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義

趙同陽(yáng)，徐仕琪，朱志新，劉鑫，陳川

1）新疆地質(zhì)調(diào)查院，烏魯木齊，830000；

2）新疆大學(xué)地質(zhì)系，烏魯木齊，830046

內(nèi)容提要：對(duì)博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)不同地段石炭紀(jì)火山巖自然巖石組合、巖石地球化學(xué)特征研究，結(jié)果表明研究區(qū)火山巖組合為玄武巖—玄武安山巖—安山巖—英安巖—流紋巖組合，不同于大陸裂谷環(huán)境或伸展環(huán)境下的堿性雙峰式火山巖構(gòu)造組合。巖石地球化學(xué)特征顯示，研究區(qū)火山巖大多數(shù)為鈣堿系列，富Al高Ti，微弱富集大離子親石元素，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素，表現(xiàn)為火山弧環(huán)境。且認(rèn)為研究區(qū)石炭紀(jì)火山活動(dòng)可能與其南側(cè)康古爾洋盆的演化相關(guān)。

博格達(dá)—哈爾里克山位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地和吐哈盆地之間，東西長(zhǎng)約700 km，南北寬40至100km不等，主要由古生代的地質(zhì)體組成。北側(cè)與卡拉麥里—塔克札勒蛇綠巖帶毗鄰，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，以銅、金、鎢、鉬、稀有金屬為主，發(fā)現(xiàn)有烏魯木齊達(dá)坂城銅礦、哈密銅山銅多金屬礦、哈密小石頭泉金礦、哈密瓊塔什多金屬礦、哈密頂蓋克銅礦、哈密小鋪稀有金屬礦、哈密瓊洛克鎢礦等一大批極具成礦潛力的礦床。近年來(lái)，隨著新一輪區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的完成，基礎(chǔ)地質(zhì)方面取得了一些新的成果和認(rèn)識(shí)，如在烏魯木齊達(dá)坂城區(qū)白楊溝東發(fā)現(xiàn)存在下石炭統(tǒng)地層；沁城東側(cè)小鋪一帶發(fā)現(xiàn)了前寒武系變質(zhì)基底——小鋪巖群（新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)?），塔水河一帶存在早古生代（447～462Ma）俯沖型侵入巖漿構(gòu)造組合（石英閃長(zhǎng)巖—花崗閃長(zhǎng)巖—正長(zhǎng)花崗巖組合）等（曹福根等，2006）。但到目前為止，關(guān)于博格達(dá)—哈爾里克造山帶晚古生代的構(gòu)造屬性仍有分歧，博格達(dá)造山帶有裂谷（吳慶福，1986；何國(guó)琦等，1994；顧連興等，2000，2001；舒良樹(shù)等，2005；王銀喜等，2006；潘桂棠 等，2009）和島?。ǔ墒氐碌龋?986；Coleman et al.，1989；方國(guó)慶，1993；馬瑞士等，1997；王宗秀等，2003；Xiao Wenjiao et al.，2004）之爭(zhēng)；哈爾里克造山帶，一部分學(xué)者認(rèn)為其與吐哈盆地以南，大草灘—大南湖斷裂以北大南湖地區(qū)的早古生代地質(zhì)體相連接，構(gòu)造上同屬島弧性質(zhì)的活動(dòng)陸緣（成守德等，2000；趙明等，1997），但是該島弧的形成是卡拉麥里洋盆向南俯沖形成的（劉德權(quán)等，1992；馬瑞士等，1993；王賜銀等，1996；王宗秀等，2003；），還是康古爾洋盆向北俯沖形成的（周濟(jì)元等，1994，2001），至今尚無(wú)定論；也有學(xué)者認(rèn)為哈爾里克山與博格達(dá)山相連，構(gòu)造上屬于北天山洋盆向北俯沖形成的博格達(dá)—哈爾里克弧后盆地（李錦軼，2004）。

本文通過(guò)對(duì)博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)石炭紀(jì)火山巖巖性巖相、巖石地球化學(xué)特征的對(duì)比分析，厘定研究區(qū)火山噴發(fā)旋回，確定研究區(qū)主要巖漿—構(gòu)造事件及與其相對(duì)應(yīng)的巖石構(gòu)造組合，探討火山活動(dòng)時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境，進(jìn)而為火山巖區(qū)域構(gòu)造屬性的判別提供一些佐證。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

圖1 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)大地構(gòu)造位置圖（a）和石炭紀(jì)火山巖地層分布略圖（b、c）Fig.1 Tectonic location map（a）and the sketch map of the Carboniferous volcanic rock strata distribution（b，c）of the Bogda Harlik mountains area in Xinjiang

研究區(qū)隸屬博格達(dá)—哈爾里克構(gòu)造帶，物質(zhì)組成以上古生界火山—沉積巖系為主，哈爾里克山發(fā)育大量古生代侵入巖基，博格達(dá)山則廣泛發(fā)育石炭紀(jì)—二疊紀(jì)基性巖墻（圖1）。其中哈爾里克山阿爾通蓋南側(cè)分布有奧陶系綠灰色千枚巖、千枚巖化粉砂巖、凝灰質(zhì)砂巖夾大理巖、玄武玢巖。下石炭統(tǒng)七角井組（C1q）廣泛分布于博格達(dá)—哈爾里克構(gòu)造帶中，其上部為灰綠色、紫紅色、灰色安山玢巖、凝灰角礫巖、英安斑巖，下部為灰黑色、灰綠色凝灰質(zhì)砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、凝灰?guī)r夾安山玢巖、砂礫巖。姜巴斯套組（C1j）為一套黑灰色、灰色中厚層狀火山碎屑沉積巖，雜色火山角礫巖、安山玢巖、安山質(zhì)英安斑巖。上石炭統(tǒng)柳樹(shù)溝組（C2l）廣泛分布于達(dá)坂城—柳樹(shù)溝—沁城一帶，達(dá)坂城地區(qū)主要巖性為深灰綠色凝灰?guī)r、灰綠色晶屑凝灰?guī)r、火山角礫熔巖、玄武巖、火山角礫凝灰?guī)r、含火山角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、杏仁狀玄武巖、灰褐色安山巖、灰綠色英安巖、局部夾薄層凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、巖屑砂巖、粉砂巖；柳樹(shù)溝地區(qū)主要巖性為灰綠色玄武玢巖、輝綠玢巖、霏細(xì)巖、凝灰角礫巖夾砂巖、灰?guī)r透鏡體；沁城東一帶主要為一套原巖為火山—碎屑巖系的變質(zhì)巖，主要巖性為二云母片巖、黑云母片巖、石英片巖、變質(zhì)英安玢巖、輝綠巖夾凝灰角礫巖、千枚巖、凝灰質(zhì)粉砂巖。祁家溝組（C2qj）主要分布于博格達(dá)山地區(qū)平行不整合覆蓋于柳樹(shù)溝組之上，為一套巖性為紫紅色巖屑砂巖、細(xì)砂巖、含礫粗砂巖、礫巖、灰白色生物碎屑灰?guī)r夾少量灰綠色凝灰?guī)r、夾玄武巖。奇爾古斯套組為暗綠灰色、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖夾長(zhǎng)石砂巖、霏細(xì)巖、硅質(zhì)巖等，偶見(jiàn)凝灰質(zhì)砂巖。研究區(qū)內(nèi)石炭紀(jì)火山—沉積地層主要巖性對(duì)比特征見(jiàn)圖2。

2 火山巖巖性巖相學(xué)特征

根據(jù)近年來(lái)該地區(qū)開(kāi)展的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果（新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)???），結(jié)合我們野外地質(zhì)調(diào)查，研究區(qū)除流紋巖和玄武巖外，在哈薩墳溝、下?lián)茐魏吞斐氐貐^(qū)還發(fā)現(xiàn)安山巖、粗安巖及英安巖，及部分玄武安山巖和粗面巖（圖2），有別于前人認(rèn)識(shí)的雙峰式火山巖組合（顧連興等，2000；王金榮等，2010）。

流紋巖：灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。斑晶主要為石英，斜長(zhǎng)石，占巖石總量15%～20%，粒徑0.25～0.8mm。其中，斜長(zhǎng)石占斑晶總量30%～40%，半自形—它形，石英占40%～50%，半自形?；|(zhì)以隱晶長(zhǎng)英質(zhì)礦物為主，流動(dòng)構(gòu)造明顯。

安山巖：紫色至灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶約占巖石總量30%，主要為斜長(zhǎng)石，約占斑晶的70%，半自形，以及角閃石和輝石，總占斑晶的30%，自形—半自形，基質(zhì)主要為細(xì)粒斜長(zhǎng)石和輝石，可見(jiàn)流動(dòng)構(gòu)造。

英安巖：灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為斜長(zhǎng)石，自形—半自形，約占斑晶的60%，另有石英（20%）和角閃石?；|(zhì)主要為微晶斜長(zhǎng)石。

粗安巖：斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要由斜長(zhǎng)石、輝石組成。

玄武巖：灰色至紫紅色，呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，少數(shù)為氣孔構(gòu)造，斑晶約占30%～35%，粒徑多0.1～1.0mm，主要為斜長(zhǎng)石，自形—半自形，另有少量輝石、石英，半自形。基質(zhì)粒度多小于0.1mm，由長(zhǎng)條狀斜長(zhǎng)石、微粒石英及輝石、角閃石組成。

除上述火山巖外，在博格達(dá)—哈爾里克造山帶還發(fā)現(xiàn)多處侵位于火山地層中的輝長(zhǎng)—閃長(zhǎng)—花崗質(zhì)巖體及晚期巖脈。侵入巖有兩種賦存狀態(tài)：部分巖基沒(méi)有變質(zhì)變形改造，穿切經(jīng)過(guò)褶皺變形的火山巖，并被晚期的輝綠巖脈穿插；另外一些巖體經(jīng)歷過(guò)變質(zhì)變形，礦物呈現(xiàn)明顯的定向結(jié)構(gòu)。在兩類巖體中均發(fā)現(xiàn)了大量的基性暗色包體。這種具有變質(zhì)變形特征和沒(méi)有變質(zhì)變形的從中酸性至基性的侵入巖，記錄了造山帶從弧巖漿作用到碰撞后巖漿活動(dòng)的演化過(guò)程，對(duì)恢復(fù)造山帶演化過(guò)程和探討地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制的演變具有重要意義。

3 地球化學(xué)特征

3.1 主元素

研究區(qū)火山巖地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。樣品大多數(shù)落在玄武巖—玄武安山巖—安山巖—英安巖—流紋巖區(qū)內(nèi)（圖3），且主體位于Irvine分界線下方，屬亞堿性巖石系列。達(dá)坂城地區(qū)火山巖里特曼指數(shù)為1.61～3.71，其中14件樣品屬鈣堿性巖石系列；下澇壩地區(qū)火山巖里特曼指數(shù)為1.24～3.64，其中15件屬于鈣堿性巖石系列；沁城地區(qū)火山巖里特曼指數(shù)為1.09～4.88，其中落入鈣堿性系列內(nèi)的有12件樣品。區(qū)內(nèi)火山巖［n（K2O）+n（Na2O）］＜n（Al2O3）＜［n（K2O）+n（Na2O）+n（CaO）］，A/CNK為 0.78～1.25，屬偏鋁質(zhì)火山巖系列。研究區(qū)內(nèi)火山巖，由達(dá)坂城 →下澇壩→沁城，固結(jié)指數(shù)（SI）從22.48 →20.03→16.65，表現(xiàn)為巖漿由西向東分離結(jié)晶程度愈高，分異愈好；分異指數(shù)（DI）從44.78 →56.40→57.82，表現(xiàn)為巖漿自西向東分異程度愈高。在Harker圖解中（圖 4），MgO、FeOT、CaO、TiO2、Al2O3與SiO2顯示出較好的負(fù)相關(guān)性，暗示玄武質(zhì)巖漿經(jīng)歷了橄欖石、輝石等礦物的分離結(jié)晶過(guò)程。

玄武巖：SiO2含量的變化于 46.86% ～48.75%；Al2O3含量較高，14.68% ～16.46%，TiO2含量介于1.10%～1.75%之間，可與典型的大洋玄武巖和弧后盆地玄武巖的平均值（1.5%）相比，與活動(dòng)大陸邊緣及島弧區(qū)火山巖平均值（0.84%）相差較大。

安山巖：SiO2含量的變化于 54.37% ～57.10%；里特曼指數(shù) 1.4～2.3，n（Na2O）/n（K2O）小于1，屬低鉀鈣堿性系列。

流紋巖：主要分布于研究區(qū)中東部下澇壩至沁城一帶，SiO2含量66.99%～71.53%；Al2O3含量較高，12.77% ～13.78%，MgO含量低，為 0.56% ～1.45%之間；相比玄武巖、安山巖，流紋巖的鉀含量明顯升高，反映出巖漿由基性向中酸性演化的正常序列。

圖2 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)石炭紀(jì)火山—沉積地層主要剖面綜合柱狀圖Fig.2 The main section column of Carboniferous volcano—sedimentary strata in the Bogda Harlik mountains area in Xinjiang

3.2 稀土元素

達(dá)坂城地區(qū)玄武巖稀土總量較小，介于67.39×10-6～92.77×10-6之間，LREE/HREE1.40～1.55，分餾極不明顯，（La/Yb）N為 2.34～2.76，大于1，玄武巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖（圖5）表現(xiàn)為輕度的輕稀土富集，未發(fā)育Eu異常，說(shuō)明巖漿結(jié)晶分離過(guò)程中無(wú)明顯斜長(zhǎng)石的參與。下澇壩地區(qū)F—副長(zhǎng)石巖；Ph—響巖；U1—堿玄巖；U2—響質(zhì)堿玄巖；U3—堿玄質(zhì)響巖；Pc—苦橄玄武巖；S1—粗面玄武巖；S2—玄武粗面安山巖；S3—粗面安山巖；T—粗面巖，粗面英安巖；B—玄武巖；01—玄武安山巖；02—安山巖；03—英安巖；R—流紋巖；圖中曲線為Irvine分界線，上方為堿性系列，下方為亞堿性系列玄武巖稀土總量比達(dá)坂城地區(qū)略高，為82.08×10-6～168.34×10-6，平均為 122.12×10-6；LREE/HREE為 1.40～1.55，平均為 1.51；（La/Yb）N為1.88～4.27，均值2.92；說(shuō)明巖漿分餾程度與達(dá)坂城地區(qū)相似，分餾不明顯；δEu 0.90～1.13，均值為0.97，表現(xiàn)為銪元素極不明顯的弱虧損。沁城地區(qū)玄武巖稀土總量 121.43×10-6～162.49×10-6，均值為142.46×10-6；LREE/HREE 1.57～2.96，略大于其他2處；（La/Yb）N為3.02～7.53，均值 4.44；δEu 0.89～1.00，均值為0.94。

表1新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)火山巖主量元素（%）、微量元素（×10-6）和稀土元素（×10-6）含量均值數(shù)據(jù)表Table 1 Average contents of major elements（%），trace elements（×10-6）and rare earth elements（×10-6）of volcanic rocks in the Bogda Harlik Mountains area，Xinjiang

圖3 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)火山巖TAS圖解（據(jù) Le Bas，1986）Fig.3 TASdiagram of volcanic rocks of the Bogda Harlik mountains area in Xinjiang（after Le Bas，1986）

綜上所述，由達(dá)坂城 →下澇壩 →沁城地區(qū)，稀土總量、輕重稀土比值逐漸增大，δEu值和（La/Yb）N亦逐漸升高。玄武巖整體稀土含量較低，分餾不明顯，但由西向東稀土元素逐漸富集，分餾程度逐漸升高，銪元素雖無(wú)明顯負(fù)異常，但是δEu值逐漸升高。稀土元素配分模式圖（圖5）與大陸玄武巖差異明顯，但可與大洋玄武巖類比（李昌年，1992）。

3.3 微量元素

研究區(qū)不同地區(qū)玄武巖類巖石微量元素含量見(jiàn)表1所示。其原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖如圖6所示，與典型的島弧類玄武巖蛛網(wǎng)圖可類比。整體特征為：大離子親石元素（LILE）微弱富集，主要表現(xiàn)為Sr、Rb、Ba的正異常，Ta、Nb的負(fù)異常。由達(dá)坂城→下澇壩 →沁城地區(qū)，RbN/YbN值分別為1.68～7.07，1.72～5.91，2.60～10.70，均大于1，表現(xiàn)為高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFS）豐度低，低場(chǎng)強(qiáng)元素（LFS）豐度高的特征，與典型的弧后盆地（Parece Vela盆地）玄武巖類似，巖漿源區(qū)形成于富集型地幔（造山帶）；Rb/Sr值均小于0.05，表現(xiàn)為島弧拉斑玄武巖系列或深海拉斑玄武巖系列；Nb*值分別為0.24～0.65，0.18～0.36，0.22～0.58，均小于 1，為鈮元素虧損，說(shuō)明巖漿結(jié)晶分離過(guò)程中，有大陸物質(zhì)或花崗質(zhì)巖石的參與。另外鍶元素的富集，說(shuō)明了巖石的形成可能與消減作用密切相關(guān)。綜上，通過(guò)對(duì)巖石微量元素特征分析，認(rèn)為研究區(qū)火山巖形成于俯沖消減帶的火山?。ɑ『笈璧兀┉h(huán)境。

3.4 構(gòu)造環(huán)境判別

眾所周知，火成巖構(gòu)造巖石組合可表征大地構(gòu)造環(huán)境與板塊或大陸塊體邊界的性質(zhì)（Cindie et al.，1982；Pitcher，1982；鄧晉福等，2004，2007；）。研究區(qū)火山巖組合為玄武巖—玄武安山巖—安山巖—英安巖—流紋巖組合，不同于大陸裂谷環(huán)境或伸展環(huán)境有關(guān)的堿性雙峰式火山巖構(gòu)造組合（葉天竺等，2010）。巖石地球化學(xué)特征顯示，研究區(qū)火山巖大多數(shù)為鈣堿性巖石系列，富鋁高鈦，微弱富集大離子親石元素，Ta、Nb的負(fù)異常，Rb/Sr值均小于0.05，表現(xiàn)為火山弧環(huán)境。另外，在火山巖（Hf/3）—Th—Ta圖解（圖7）中，樣品大多數(shù)落入D區(qū)（島弧玄武巖），少量落入B區(qū)（異常洋中脊拉斑玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖）；在（Ti/100）—Zr—（3Y）圖解（圖8）中，樣品多數(shù)落入C和D過(guò)渡區(qū)，為島弧鈣堿性玄武巖區(qū)。

4 火山巖形成時(shí)代

研究區(qū)火山巖分布廣泛，且其沉積夾層中發(fā)育大量化石，如下石炭統(tǒng)七角井組（C1q）產(chǎn)孢粉化石：Trachytriletessp.，Leiotriletessp.，Stenozonotrilitessp.，珊瑚：Barrandeophyllumsp.，Dictyociostussp.（新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)?）；上石炭統(tǒng)柳樹(shù)溝組（C2l）在博格達(dá)山北坡甘溝中游灰?guī)r透鏡體中產(chǎn)蟲(chóng)筳科：Fusulinasp.，F(xiàn)usulinellasp.，藻 類：Komia abundonsKorde；祁家溝組（C2qj）在祁家溝石灰窯南產(chǎn)腕足：Pseudosiaffellacf.minutissima.，Eostaffellasp.，珊瑚：MultithecoporapenchiensisYoh.，Caniniacf.vigilans（新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)?）。在沁城東一帶上石炭統(tǒng)柳樹(shù)溝組（C2l）細(xì)砂巖和凝灰質(zhì)砂礫巖中產(chǎn)腕足、珊瑚等化石碎片及海百合莖Cyclocylicussp.等（新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)?）。

另外，隨著同位素測(cè)年技術(shù)的發(fā)展，獲取了一大批可靠的同位素年齡值（342～293Ma）（圖1）。

如在博格達(dá)山東段七角井附近獲取玄武巖和流紋巖的Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡分別為342.0±3.2Ma和340.3±3.4Ma，在博格達(dá)大石頭色皮口地區(qū)獲取流紋巖的 Rb-Sr同位素年齡為307.1±1.3Ma（王銀喜等，2005，2006）；在博格達(dá)山東段北麓下澇壩一帶獲取上石炭統(tǒng)柳樹(shù)溝組流紋巖的Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡為296±2Ma（王金榮等，2010）；在博格達(dá)山南側(cè)白楊溝、紅山口、七角井等地區(qū)獲取火山巖中流紋巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為 293.3±1.7Ma、294.6±2Ma、293.6±2.3Ma，基性巖墻年齡分別為295.8±2.8Ma、294.5±3.6Ma（Chen Xijie et al.，2010）。

圖4 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)火山巖主量元素Harker圖解（據(jù)Harker，1909）Fig.4 Harker diagrams of volcano rock＇s major elements of the Bogda Harlik mountains area，Xinjiang（after Harker，1909）

圖5 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)玄武巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖（標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Masuda，1973）Fig.5 Chondrite-normalized REEpatterns for basalts of the Bogda Harlik mountains area， Xinjiang（values for normalization from Masuda，1973）

5 討論

火成巖作為地球深部各圈層間相互作用的產(chǎn)物，反映了特定大地構(gòu)造環(huán)境下的地球動(dòng)力學(xué)過(guò)程。因此，火成巖的地球化學(xué)性質(zhì)不僅決定于源區(qū)物質(zhì)，還與生成當(dāng)時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境有著密切聯(lián)系。

博格達(dá)山和哈爾里克山地區(qū)石炭紀(jì)火山巖在巖石組合和巖石地球化學(xué)特征上均一致性地反映出火山巖形成于火山弧環(huán)境而非裂谷環(huán)境，那么與之相配套的溝弧盆體系在哪？是卡拉麥里有限洋盆向南俯沖還是康古爾洋盆向北俯沖？我們偏向于后者，其主要原因如下。

圖6 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)玄武巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)Sun and McDonough，1989）Fig.6 PM-normalized trace element patterns of basalts of the Bogda Harlik mountains area， Xinjiang（values for normalization from Sun and McDonough，1989）

圖7 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)火山巖Hf/3—Th—Ta圖解Fig.7 Hf/3—Th—Ta diagram of the Bogda Harlik mountains area，Xinjiang（after Wood，1980）

圖8 新疆博格達(dá)—哈爾里克山地區(qū)火山巖Ti/100—Zr—3Y圖解Fig.8 Ti/100—Zr—3Y diagram of the Bogda Harlik mountains area，Xinjiang（after Pearce and Cann，1973）

一是卡拉麥里洋盆的單向俯沖?？ɡ溊锟p合帶北側(cè)存在發(fā)育在志留紀(jì)陸表海沉積巖系之上由泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)中酸性火山巖和火山碎屑巖組成的火山弧，其中熔巖主要為安山巖和英安巖，其次為流紋巖，且?guī)r石多富鉀，屬鈣堿性巖石系列。侵入上述火山沉積地層中的中酸性巖體，見(jiàn)斑巖型銅鉬礦化，總體上反映出活動(dòng)大陸邊緣的性質(zhì)。與之相反在卡拉麥里縫合帶南側(cè)表現(xiàn)為整合覆蓋在志留系之上的泥盆系和下石炭統(tǒng)陸源碎屑巖，具有被動(dòng)陸緣沉積巖系的特征（李錦軼等，2004），說(shuō)明卡拉麥里殘余洋殼所代表的有限洋盆僅存在南向北的單向俯沖，而博格達(dá)—哈爾里克石炭紀(jì)火山弧位于其南側(cè)，不可能同屬一個(gè)溝弧盆體系。另外，Han Baofu等（2010）和郭召杰（2012）通過(guò)對(duì)新疆北部卡拉麥里構(gòu)造帶、達(dá)拉布特構(gòu)造帶和巴音溝構(gòu)造帶的分析，認(rèn)為新疆北部地區(qū)洋盆俯沖和地體拼貼碰撞造山過(guò)程在晚石炭世之前就已完成，從而佐證了研究區(qū)火山弧不可能是由卡拉麥里洋盆俯沖形成。

二是康古爾洋盆的厘定。其位于小熱泉子—大南湖火山盆地和雅滿蘇火山盆地之間，地表殘留的洋殼殘片主要分布在色兒特能、恰特尕力、康南等地（郭新成等，2008），主要出露巖性有蛇紋巖、輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、玄武巖、紅色放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖和復(fù)理石。其中硅質(zhì)巖中產(chǎn)晚志留世—早石炭世Stylosphaera（？）放射蟲(chóng)化石（李錦軼，2004）；康南蛇綠巖中的斜長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡為329～308Ma（姬金生，1994）；因此，認(rèn)為研究區(qū)南側(cè)康古爾塔格地區(qū)存在石炭紀(jì)的洋盆，而且吐哈盆地南緣自北向南存在奧陶紀(jì)—志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)活動(dòng)陸緣殘片，這些不同時(shí)代巖漿巖的時(shí)空分布揭示出該區(qū)弧巖漿前鋒帶的演化具有逐步向南遷移的特點(diǎn)（李錦軼等，2006），說(shuō)明康古爾洋盆存在由南向北的俯沖。另外，夏芳等（2012）通過(guò)對(duì)哈爾里克山地區(qū)侵入巖研究，認(rèn)為該區(qū)在泥盆紀(jì)發(fā)育英云閃長(zhǎng)巖—奧長(zhǎng)花崗巖—花崗巖（T1T2G2）巖石組合，石炭紀(jì)發(fā)育石英閃長(zhǎng)巖—花崗巖（G1—G2）巖石組合，其巖石組合的空間分布特征顯示，與哈爾里克巖漿弧相配套的洋盆位于其南側(cè)，從而佐證了康古爾洋盆與博格達(dá)—哈爾里克火山弧構(gòu)造意義上的相關(guān)性。

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)研究區(qū)不同地段火山巖自然巖石組合和巖石地球化學(xué)特征的研究，取得以下兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

（1）博格達(dá)山和哈爾里克山地區(qū)石炭紀(jì)火山巖在巖石組合、巖石地球化學(xué)特征上均一致性地反映出其形成于活動(dòng)大陸邊緣火山弧環(huán)境。

（2）經(jīng)初步區(qū)域?qū)Ρ确治?，認(rèn)為博格達(dá)—哈爾里克石炭紀(jì)火山活動(dòng)可能與其南側(cè)的康古爾洋盆演化密切相關(guān)。

注 釋 / Notes

?新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2005.新疆哈密市沁城一帶1∶5萬(wàn)區(qū)域戰(zhàn)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告（K46E008019、K46E008020、K46E008021、K46E009021）.烏魯木齊：新疆自治區(qū)1∶5萬(wàn)項(xiàng)目管理辦公室，9～18.

?新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2006.新疆哈密市口門(mén)子南一帶1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告（K46E005015、K46E005016、K46E005017、K46E006016、K46E006017）.烏魯木齊：新疆自治區(qū)1∶5萬(wàn)項(xiàng)目管理辦公室，136～214.

?新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2005.新疆伊吾縣伊吾河上游一帶1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告（K46E006019、K46E006020、K46E007020）.烏魯木齊：新疆自治區(qū)1∶5萬(wàn)項(xiàng)目管理辦公室，94～146.

?新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).2011.新疆巴里坤縣下澇壩一帶1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告（K46E002007、K46E003007、K46E003008）.烏魯木齊：新疆自治區(qū)1∶5萬(wàn)項(xiàng)目管理辦公室，152～215.

?新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì).1971.中華人民共和國(guó)地質(zhì)圖及說(shuō)明書(shū)（1∶20萬(wàn)七角井幅）.新疆地礦局內(nèi)部資料.

?新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì).1965.中華人民共和國(guó)地質(zhì)圖及說(shuō)明書(shū)（1∶20萬(wàn)烏魯木齊幅）.新疆地礦局內(nèi)部資料.

?新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì).1967.中華人民共和國(guó)地質(zhì)圖及說(shuō)明書(shū)（1∶20萬(wàn)伊吾幅）.新疆地礦局內(nèi)部資料.