新疆西準(zhǔn)噶爾北部地區(qū)地質(zhì)礦物的地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

李 銳

（桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006）

西準(zhǔn)噶爾是指位于額爾齊斯-齋?？p合帶以南、北天山縫合帶以北、準(zhǔn)噶爾盆地以西至中哈國界的區(qū)域，大地構(gòu)造上處于西伯利亞、哈薩克斯坦和塔里木三大板塊的交匯處，是中亞古生代俯沖-增生型復(fù)合造山帶的主要組成部分，也是研究后碰撞構(gòu)造-成礦作用的熱點(diǎn)地區(qū)[1-4]。后碰撞構(gòu)造演化的時(shí)限及古生代地殼雙向增生的過程和動(dòng)力學(xué)背景是研究包括西準(zhǔn)噶爾在內(nèi)的新疆北部后碰撞構(gòu)造演化與成礦的關(guān)鍵問題[5，6]，塔斯特金礦位于新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)吉木乃縣托斯特鄉(xiāng)。金礦床產(chǎn)于侵人下石炭系火山碎屑巖系中的塔斯特復(fù)式花崗巖體的鉀長花崗巖中。金礦床受斷裂破碎帶控制。

金礦體在平面和剖面上都呈雁形排列。前人對(duì)中酸性侵入體做了大量工作，而其中基性的研究較少，制約了對(duì)該礦石形成時(shí)間及構(gòu)造背景的進(jìn)一步理解。本文通過對(duì)巖相學(xué)、U-Pb定年及地球化學(xué)特征研究，探討其對(duì)準(zhǔn)噶爾區(qū)后碰撞構(gòu)造-巖漿演化時(shí)限的意義。

1 地質(zhì)背景

塔斯特金礦位于準(zhǔn)噶爾古板塊薩吾爾晚古生代島孤區(qū)中東段，是扎爾嗎-薩吾爾金銅成礦帶的東沿部分。礦區(qū)位于長30 km，近東西分布的薩吾爾復(fù)式背斜中，北有走向298°～320°的那林卡拉深大斷裂；南有薩吾爾弧形深大斷裂，北西翼弧形走向300°～320°，南東翼弧形走向60°～70°，該斷裂對(duì)金礦有控礦作用，礦區(qū)四組控礦斷裂都由其活動(dòng)形成。根據(jù)古生代建造組合及其構(gòu)造屬性。研究區(qū)位于西準(zhǔn)噶爾北部地區(qū)，該區(qū)域北部含有大量的灰綠、黃灰色凝灰砂巖、砂礫巖泥質(zhì)粉砂巖、夾灰?guī)r和煤透鏡體；中部灰綠、淺灰色泥質(zhì)粉砂巖、凝灰粉砂巖硅質(zhì)巖、碧玉巖和灰褐-紫紅色球礫狀英安斑巖、流紋巖、安山玢巖、凝灰?guī)r；南部暗灰色中酸性凝灰?guī)r、長石砂巖、凝灰砂礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、生物灰?guī)r和碎石、礫石、砂。區(qū)內(nèi)侵入巖以中酸性巖和堿性巖為主，見少量鎂鐵-超鎂鐵巖。

2 礦石學(xué)特征

本文研究的塔斯特分布于研究區(qū)西部。根據(jù)塔斯特礦石特征及野外接觸關(guān)系，對(duì)塔斯特中的地質(zhì)礦石采樣，并進(jìn)行鏡下鏡下鑒定，這些樣品均采自基巖露頭，樣品新鮮，采集位置避開了研究區(qū)內(nèi)的接觸帶、蝕變帶和斷裂破碎帶等。該礦石呈斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要成分為斜長石，粒徑為1mm～1.5mm，發(fā)生碳酸鹽化，周圍可見斜長石殘余?；|(zhì)為間隱結(jié)構(gòu)，主要成分為斜長石，輝石及隱晶質(zhì)。

3 U-Pb定年

微區(qū)有效數(shù)據(jù)分析點(diǎn)共8個(gè)，206Pb/238U年齡范圍在351Ma～358Ma，最大的年齡誤差6Ma，（表1）所有8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)集中分布在諧和曲線附近，其206Pb/238U年齡的加權(quán)平均值為354.0±2.7Ma，MSWD=0.48(95%置信度)，說明形成于早石炭世。

表1 U-Th-Pb同位素分析數(shù)據(jù)

4 礦石地球化學(xué)特征

化學(xué)分析結(jié)果及有關(guān)參數(shù)列于（表2）。燒失量較大LOI（6.17%～6.91%），地球化學(xué)分析結(jié)果顯示，SiO2含 量（47.10%～51.88%），Al2O3（15.22%～18.13%），TiO2（2.26%～3.10%）， 接 近 大 洋 拉 斑（2.63%）， 高FeOT(11.0%～11.1%)，Mg#（48.7%～48.8%），略 低 于 原生巖漿(Mg#=68～75；Wilson，1989)，反映巖漿經(jīng)歷了一定程度的結(jié)晶分異作用。CaO的含量（6.31%～10.99%），Na2O（3.43%～5.26%）和K2O（0.29%～0.19%）。樣 品A/CNK和A/NK值變化范圍分別為0.70～0.75和1.72～3.05，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)（表2）。采用AFM進(jìn)一步區(qū)分拉斑和鈣堿性系列，樣品均屬于拉斑系列。

表2 全巖主量元素分析結(jié)果

5 討論

前人對(duì)該年代學(xué)的研究結(jié)果迥異，主要原因是研究過程中采用了不同的測年手段。40Ar/39Ar法和Rb-Sr法體系的封閉溫度較低，易受熱擾動(dòng)和變質(zhì)作用的影響。結(jié)合西準(zhǔn)地區(qū)存在大規(guī)模的后碰撞巖漿侵入活動(dòng)，筆者認(rèn)為造成測年結(jié)果相差較大的原因可能為，這一時(shí)期在西準(zhǔn)噶爾地區(qū)廣泛存在的熱事件改造Rb-Sr、40Ar/39Ar同位素體系。本文獲得塔斯特中U-Pb年齡為353.9Ma±2.7Ma（MSWD=0.64），屬于早石炭世，353.9Ma±2.7Ma結(jié)晶年齡，作為侵位時(shí)間的可信度較大。

6 結(jié)論

（1）根據(jù)測年結(jié)果顯示，西準(zhǔn)噶爾北部地區(qū)年齡為353.9±2.7Ma，表明塔斯特地區(qū)形成于早石炭世。

（2）地球化學(xué)顯示，屬于拉斑型，準(zhǔn)鋁質(zhì)系列，結(jié)合U-Pb年齡北部地區(qū)塔斯特形成于后碰撞環(huán)境。