新疆伊吾縣北一帶晚石炭世花崗巖微量元素特征及其環(huán)境探討

秦彪（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊　烏魯木齊　830000）

新疆伊吾縣北一帶晚石炭世花崗巖微量元素特征及其環(huán)境探討

秦彪
（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊烏魯木齊830000）

伊吾縣城北一帶巖漿活動較為頻繁，晚石炭世侵入巖較為發(fā)育，具有期次多，類型多樣的特征，巖石類型從中基性巖到酸性巖均有分布。微量元素特征顯示，巖石序列屬造山正?；』◢弾r類，形成的構(gòu)造環(huán)境類似于火山弧，推測其形成于石炭紀(jì)裂谷邊緣活動帶。

晚石炭世構(gòu)造環(huán)境碰撞造山花崗巖被動侵位

1　地質(zhì)概況

伊吾縣阿爾通蓋一帶1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查認(rèn)為在伊吾縣城北一帶主要出露為中酸性侵入巖，其大地構(gòu)造位于哈爾里克古生代裂谷活動帶，區(qū)域構(gòu)斷裂造發(fā)育，巖漿活動頻繁，侵入巖較為發(fā)育，具有期次多、類型多樣的特征。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動明顯受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制，總體上呈北西-北北西向展布。

2　分布特征

晚石炭世花崗巖主要分布于伊吾縣北一帶，巖體呈不規(guī)則楔形，呈北西-南東向展布。巖體出露面積約130km2，該帶巖體整體上比較新鮮。巖體主要侵位于石炭紀(jì)地層中，結(jié)合同位素年齡來看起主要侵位時間為晚石炭世，巖石類型從中基性巖至酸性巖均有分布。根據(jù)野外觀察，確定該序列侵位順序由早到晚為：花崗閃長巖二長花崗巖鉀長花崗巖。

3　微量元素特征

巖石的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化（原始地幔（Wood）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，按Poli等，（1984））［1］，微量元素，（Rb/Yb）N為17.2～26.8，均為強不相容元素富集型；曲線走向與典型造山正?；』◢弾r走向區(qū)域基本一致，說明該序列巖石屬于造山正?；』◢弾r類。蛛網(wǎng)（圖1）顯示，該序列各巖體曲線走向基本一致，Nb、Sr、P、Ti虧損為造山的正?；』◢弾r特征。

4　構(gòu)造環(huán)境及就位機制

圖2　構(gòu)造環(huán)境的R1-R2因素判別圖解（R.A.Batchelor等，1985）

4.1構(gòu)造環(huán)境的R1-R2因素判別圖解

Batchelor等（1985）利用主要花崗巖類巖石組合示意圖解［2］，區(qū)分了產(chǎn)出于不同構(gòu)造環(huán)境中的花崗巖類。根據(jù)巖石的主要氧化物的含量，通過一定程序換算成R1和R2值，投在R1-R2（圖2）中，絕大數(shù)樣品投影點落在地殼熔融的花崗巖（同造山花崗巖）一同碰撞花崗巖區(qū)及其附近，說明巖體形成時的環(huán)境總體為碰撞造山花崗巖。

4.2變量Rb-Hf-Ta的判別

利用花崗巖的微量元素Rb、Hf、Ta投圖判別構(gòu)造環(huán)境在Rb、Hf、Ta判別圖解（圖3）中，均投在了火山弧區(qū)或碰撞后區(qū)及其附近，說明晚石炭世巖石序列的形成環(huán)境為火山弧逐漸過渡到碰撞后的環(huán)境。

4.3變量Rb、Yb、Ta、Y、Nb的判別

利用花崗巖的非活動微量元素Rb、Yb、Ta、Y、Nb投到不同構(gòu)造環(huán)境花崗巖的非活動性元素判別圖解（圖4）中，在圖4a中絕大部分樣品投在VAG區(qū)為火山弧花崗巖區(qū)，部分點投在S-COLG區(qū)為同碰撞花崗巖區(qū)；圖4b中全部樣品全投在VAG區(qū)為火山弧花崗巖區(qū)。說明晚石炭世巖石序列的形成環(huán)境為類似于火山弧環(huán)境［2］。

圖3　不同構(gòu)造環(huán)境花崗巖的Rb-Hf-Ta判別（據(jù)Harris等，1986）

圖4　不同構(gòu)造環(huán)境花崗巖的非活動元素的判別（據(jù)Pearce等，1984）

5　結(jié)論

（1）綜合前面所述的野外地質(zhì)觀察、巖石學(xué)、礦物學(xué)、主微量元素特征以及構(gòu)造環(huán)境判別圖解，反映了該序列具有擠壓型花崗巖特征［3］，巖漿為殼幔混合來源，其形成的構(gòu)造環(huán)境類似于火山弧，推測其形成于石炭紀(jì)裂谷邊緣活動帶［4］。

（2）該序列侵入巖體呈不規(guī)則楔形，呈北西-南東向展布，向北西封閉變窄而向南東敞開，有如下特征：①平面形態(tài)不規(guī)則，長軸展布方向與構(gòu)造線方向一致，巖體北界與斷裂方向一致；②巖體與圍巖邊界呈鋸齒狀顯示被動侵位特征；③巖體內(nèi)部變形較弱；④巖體對圍巖常形成角巖化變質(zhì)暈。說明該巖體的侵位機制應(yīng)為巖墻擴展被動侵位機制。

（3）該序列侵入巖體時代為晚石炭世（同位素年齡293～301Ma）此時古亞洲大洋在該段已關(guān)閉，開始碰撞造山［5］，說明該巖體是碰撞造山期產(chǎn)物。

［1］高秉璋，等.花崗巖類區(qū)區(qū)域地質(zhì)填圖方法指南，中國地質(zhì)大學(xué)出版社［S］，1991.

［2］肖慶輝，等.花崗巖研究思維與方法，地質(zhì)出版社［M］，2002.

［3］王云，周兵，等.新疆北山地區(qū)梁子北一帶晚石炭世花崗巖微量元素特征及其環(huán)境探討，第一節(jié)全國青年地質(zhì)大會論文集［C］，2013（59）153-154.

［4］韓寶福，何國琦.王式?jīng)埠笈鲎册Ｔ磶r漿活動、底墊作用及準(zhǔn)噶爾盆地基地的性質(zhì)，中國科學(xué)［J］，1999，29（1）16-21.

［5］胡靄琴，等.新疆主要地質(zhì)事件同位素年代學(xué)研究，305項目96-15-07-05A課題［D］，2000.

收稿：2016-07-08

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.009