克拉瑪依蛇綠構(gòu)造巖帶地質(zhì)特征及其意義

■金璐 蔣顯忠

（1新疆烏魯木齊縣科學(xué)技術(shù)局新疆烏魯木齊830036；2新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊新疆烏魯木齊830000）

克拉瑪依蛇綠構(gòu)造巖帶地質(zhì)特征及其意義

■金璐1蔣顯忠2

（1新疆烏魯木齊縣科學(xué)技術(shù)局新疆烏魯木齊830036；2新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊新疆烏魯木齊830000）

1 地質(zhì)特征

克拉瑪依蛇綠構(gòu)造巖帶是一條近年新發(fā)現(xiàn)的蛇綠巖帶，沿準噶爾盆地西部盆山結(jié)合部位斷續(xù)延伸，總體走向NE40°左右，長達80km， 與包古圖組的一套火山 –沉積復(fù)理石建造呈斷裂接觸關(guān)系?？死斠郎呔G構(gòu)造混雜巖帶自NE向SW可分為3段：百口泉段、白堿灘段和紅淺段，其中以白堿灘段發(fā)育最全、寬度最大、組分最齊全。在白堿灘地區(qū)，超鎂鐵混雜巖片長約7km，寬0.5km～2km，由于強烈的蛇紋石化、滑石化和碳酸鹽化，極其松軟，一般組成負地形，外貌酷似鹽堿灘。變質(zhì)橄欖巖基質(zhì)中，分布著大小不等的橄欖輝石巖、輝長巖、鐵碧玉及放射蟲硅質(zhì)巖巖塊，大者組成小山包、小者類似大礫石，由于受后期構(gòu)造作用，巖石變質(zhì)變形強烈，已被構(gòu)造肢解破壞，原始“基本層序”已不復(fù)存在，各巖塊混雜堆積，但蛇綠巖的各組成單元出露仍然較為齊全。經(jīng)過對工作區(qū)內(nèi)的超基性巖體的巖石學(xué)、巖石組合及巖石化學(xué)特征的研究，認為工作區(qū)內(nèi)的超基性巖體為一巖石組合基本齊全的蛇綠巖混雜巖套。區(qū)內(nèi)蛇綠巖帶為克拉瑪依蛇綠構(gòu)造巖帶中的一個組成部分，在白堿灘地區(qū)呈NE向分布，向北東被SEE向區(qū)域性走滑斷裂右旋剪切錯斷，與地層均為構(gòu)造接觸。

2 巖石組合

蛇綠構(gòu)造混雜巖的巖石類型比較齊全，發(fā)育蛇紋石巖、含石榴石橄欖巖、輝長巖、角閃輝石巖、纖閃石巖、杏仁狀玄武巖、硅質(zhì)巖等，巖石均發(fā)生了強烈的熱液蝕變，許多只保留了原礦物的殘留或假象。超鎂鐵巖石包括蛇紋石巖、蛇紋石化純橄巖、輝石橄欖巖、橄欖輝石巖等，在輝石橄欖巖中含少量石榴石。地幔巖中夾透鏡狀白云石大理巖，最大的大理巖塊體（出露面積約130m×50m），在大理巖中存在蛇紋石化尖晶石二輝橄欖巖的透鏡體。與這些超鎂鐵巖共同產(chǎn)出的白云石大理巖實質(zhì)上是超鎂鐵巖變質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物，大理巖中保留著蛇紋巖殘留體以及鉻尖晶石，在變質(zhì)過程中，單斜輝石直接轉(zhuǎn)變?yōu)榘自剖ⅲ盆F礦，橄欖石和斜方輝石先轉(zhuǎn)變?yōu)樯呒y石＋磁鐵礦，蛇紋石再轉(zhuǎn)變?yōu)榘自剖ⅲ盆F礦。尖晶石是白云石大理巖中唯一保留的地幔礦物，呈褐紅色，邊部被磁鐵礦交代，具環(huán)帶結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)尖晶石保留著自形晶，說明該巖石經(jīng)歷的部分熔融程度不高，因此白堿灘大理巖原巖最可能為尖晶石二輝橄欖巖，這與白堿灘出露大量新鮮尖晶石二輝橄欖巖巖塊相吻合。

前人研究發(fā)現(xiàn)，白堿灘二輝橄欖巖中單斜輝石和斜方輝石均發(fā)育出溶結(jié)構(gòu)，單斜輝石的出溶體呈針狀晶體（出溶條紋），這些出溶棒完全平行，嚴格沿同一方向分布。鎂鐵質(zhì)巖類不甚發(fā)育，一般均發(fā)生強葡萄石化、綠簾石化、綠泥石化蝕變，有些剛變?yōu)槠咸咽瘞r，也發(fā)育少量淺色巖類的微晶輝長巖和鈉長斑巖等。葡萄石化輝長巖具變余輝長結(jié)構(gòu)，斜長石已全部被葡萄石取代，葡萄石多呈放射狀球粒分布，輝石多被綠泥石交代，部分保留輝石殘留礦物，粒度在0.2mm～0.5mm，呈集合體或單晶分布，有少量磁鐵礦零星分布。

與蛇綠巖伴生的深海沉積增生雜巖由枕狀玄武巖、放射蟲硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖和火山灰（塵）凝灰?guī)r等組成，其中，以火山灰（塵）凝灰?guī)r數(shù)量最多主要由小于0.1mm的火山灰（塵）組成，多已脫玻分解為隱晶狀簾石、綠泥石和長英質(zhì)混合物，有較多的微小晶屑稀散分布，一般較破碎，其中有較多蝕變分異的石英細脈縱橫穿插。枕狀玄武巖在白堿灘地區(qū)零星分布于蛇綠巖的西側(cè)，在克拉瑪依以西石奶閘有比較大面積的出露（厚度超100m），延伸數(shù)百米，巖枕構(gòu)造完整，巖枕邊緣一般都有5cm～10cm的冷凝邊，中心氣孔、杏仁十分發(fā)育。

3 形成年代

另外，對克拉瑪依蛇綠構(gòu)造混雜巖的形成年齡存在爭議，2006年徐新等發(fā)現(xiàn)并采用輝長巖鋯石SHRIMP的定年，得出（414.4± 8.6）Ma和（332±14）Ma兩組年齡，反映了古亞洲洋演化過程的兩個重要階段，前者時代與古亞洲洋主體在早古生代末閉合的時間大體相當，后者時代反映出西準噶地區(qū)殘余洋盆一直延續(xù)到早石炭早期。但由于蛇綠構(gòu)造混雜巖帶中各種巖石經(jīng)歷了后期多次的改造以及鋯石SHRIMP年代學(xué)研究的復(fù)雜，這兩組年齡存在不確定性。何國琦等（2007）在蛇綠構(gòu)造混雜巖帶硅質(zhì)巖巖塊中獲得確切的中、晚奧陶世牙形石，對克拉瑪依蛇綠構(gòu)造混雜巖時代的厘定有重要突破意義。朱永鋒等（2007）在克拉瑪依西南山區(qū)邊緣零星出露一套深海濁積巖 –硅質(zhì)巖 –枕狀玄武巖，枕狀玄武巖中鋯石的最年輕SHRIMP年齡為517Ma。

4 結(jié)論

綜上所述，克拉瑪依蛇綠構(gòu)造混雜巖具有以下地質(zhì)特征：

（1）蛇綠巖帶形成寬度不等，以片狀蛇紋巖為基質(zhì)，各構(gòu)造巖塊為其組成部分的構(gòu)造混雜帶。受后期構(gòu)造破壞，與典型的蛇綠巖“完整層序”有一定差距，但從巖石組合特征來看，仍是一個巖石組合基本齊全的蛇綠巖組合。

（2）克拉瑪依蛇綠構(gòu)造混雜巖變質(zhì)橄欖巖、硅質(zhì)巖、基性火山巖較為發(fā)育，沒有發(fā)現(xiàn)代表擴張機制的輝綠巖巖墻群。巖石變形變質(zhì)強烈，普遍強蝕變碎裂巖化、葡萄石化、纖閃石化、綠泥石化、碳酸鹽化及糜棱巖化。

（3）蛇綠構(gòu)造混雜巖的基質(zhì)主要為片狀、纖維狀蛇紋巖，片狀蛇紋巖的片理方向或纖維狀蛇紋巖的延伸方向與區(qū)域的韌性剪切帶的總體方向是一致的，同時也和蛇綠構(gòu)造混雜巖帶延伸方向一致。

（4）空間位置關(guān)系上，片狀蛇紋巖出露于該蛇綠構(gòu)造混雜巖的最下部，堆晶輝長巖、塊狀輝長巖、輝綠巖及玄武巖堆積于蛇紋巖之上，薄層硅質(zhì)巖覆蓋在玄武巖之上。層序組合受構(gòu)造破壞，有的僅保存了2～3種巖石類型。

（5）蛇綠構(gòu)造混雜體中各巖塊混雜堆積，巖塊之間及與基質(zhì)蛇紋巖接觸處無熱效應(yīng)顯示、熔蝕改造、穿插、捕虜和某些高溫接觸變質(zhì)現(xiàn)象?？梢娛窃诔蓭r后固態(tài)條件下形成的。

（6）蛇綠巖受斷裂構(gòu)造控制，巖塊上有方向不同的擦痕和滑動鏡面，特別是蛇紋巖表面，可知在其形成過程中發(fā)生過多次不同方向的滾動，乃多次構(gòu)造作用的產(chǎn)物。

（7）蛇綠巖與石炭紀地層之間為構(gòu)造接觸關(guān)系，地層被推覆到蛇綠巖之上，說明該蛇綠巖形成早于奧陶世地層。

[1]朱永峰,徐新,陳博,薛云興.西準噶爾蛇綠混雜巖中的白云石大理巖和石榴角閃巖:早古生代殘余洋殼深俯沖的證據(jù) [J].巖石學(xué)報,2008,12:2767-2777.

[2]張麗敏.西準噶爾晚古生代蛇綠巖形成與演化的地球化學(xué)制約 [D].長安大學(xué), 2014.

[3]徐新,何國琦,李華芹,丁天府,劉興義,梅紹武.克拉瑪依蛇綠混雜巖帶的基本特征和鋯石SHRIMP年齡信息 [J].中國地質(zhì),2006,03:470-475.