新疆天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

韓飛 李天慧

（新疆工程學(xué)院礦業(yè)工程與地質(zhì)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830023）

天湖巖群為西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所李建星等（2009 年）在東天山大黑山阿拉塔格一帶開展1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時新建巖石地層單位，為一套中深變質(zhì)巖系[1]。天湖巖群分布于中天山地塊，其北界以阿其克庫都克大斷裂與雅滿蘇石炭紀島弧盆帶相鄰，南以紅柳河大斷裂為界與紅柳河蛇綠混雜帶相接。天湖巖群主要分布有片麻巖、片巖、斜長角閃巖、大理巖等。其中斜長角閃巖、斜長角閃片巖屬鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖，前人對天湖巖群中鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖研究較少，本文的報道有助于人們了解該區(qū)鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖的形成原因。

1 地質(zhì)背景

天湖巖群位于阿拉塔格-圖茲雷克-尖山子斷裂以南，沙壟鐵礦-天湖鐵礦一帶的一套中深變質(zhì)巖，遭受區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用，主要形成中深變質(zhì)巖系[2]。天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖多以透鏡狀、夾層狀分布于片麻巖、片巖中。

2 巖相學(xué)特征

2.1 剖面特征

在野外地質(zhì)路線觀察的基礎(chǔ)上，測制了天湖巖群雅-磁公路西側(cè)剖面，該處變質(zhì)巖為經(jīng)過多期變質(zhì)變形的中深變質(zhì)巖系，巖石原始層理（S0）也無保存，現(xiàn)表現(xiàn)為片理、片麻理，片理、片麻理已被“Ⅰ”型置換平行化，僅局部殘留有無根褶皺，為一套層狀無序地層。斜長角閃巖、斜長角閃片巖走向NE73°，長近2000m，寬50-150m，與片麻巖、片巖呈構(gòu)造面理接觸。

2.2 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖相學(xué)特征

露頭上，斜長角閃巖、斜長角閃片巖呈黑色，多為透鏡狀、夾層狀分布于天湖巖群片麻巖、片巖中，呈北東向展布。顯微鏡下觀察，斜長角閃巖具細粒-中粗粒柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要成分：斜長石5-50%、普通角閃石50-75%、石英0-10%、黑云母0-10%、絹云母0-5%，綠泥石0-5%，副礦物以磁鐵礦、碳酸鹽為主。其中斜長石絹云母化明顯，粒徑0.1-3mm；石英為重結(jié)晶產(chǎn)物，粒徑1mm左右；黑云母多見綠泥石化，粒徑1.5mm 左右；角閃石呈綠色，粒徑1-3mm，變質(zhì)巖中綠色角閃石屬低角閃巖相，棕色屬高角閃巖相-麻粒巖相。因此，通過顯微鏡下角閃石顏色判斷，研究區(qū)斜長角閃巖屬低角閃巖相。

3 巖石化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

3.1 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征

天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)分析結(jié)果和特征值見表1，其中巖石的SiO2含量為27.25-69.10%；Al2O3含量一般為13.3-19.6%,個別2.8%、3.44%；FeO含量為1.71-16.33%；MgO 含量為0.16-23.62%；CaO含量為1.57-15.59%；MnO 含量較低，在0.042-0.33%；Na2O含量在0.3-4.3%之間，K2O含量在0.064-2.86%之間，大多樣品Na2O＞K2O；TiO2值多在0.09-1.25%，個別達到2.36%，平均值為1.02%，這與低TiO2（＜1.25%）特征的活動大陸邊緣島弧玄武巖較為相似[3]。其尼格里參數(shù)值：9 個樣品AL＜ALK+C，屬正常類型巖石，2 個樣品AL＞ALK+C 屬鋁過飽和型巖石；氧化鋁數(shù)t 在-30.34～-6.81 之間，個別為7.32%、15.84%；石英數(shù)在-64.89-128.68%之間，大多數(shù)為SiO2不飽和型巖石，巖石化學(xué)成分與基性火山巖化學(xué)成分較為類似。

表1 天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)分析結(jié)果（ωt%）

3.2 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

對巖石化學(xué)數(shù)據(jù)進行計算調(diào)整后，在Si-mg圖解中[4]，樣品多落在火成巖區(qū)，僅1 個樣品落在沉積巖區(qū)。在TiO2-10MnO-10P2O5圖解上[5]，5 個樣品落入島弧拉斑玄武巖區(qū)，3 個樣品落入島弧鈣堿性玄武巖，2個樣品落入大洋島嶼堿性玄武巖，1個樣品落入洋中脊玄武巖。綜上，新疆天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖為基性火山巖類，多形成于板塊邊緣消減帶中的島弧環(huán)境。

4 結(jié)論

（1）通過野外地質(zhì)路線觀察及測制地質(zhì)剖面，天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖主要為斜長角閃巖、斜長角閃片巖，在宏觀上呈透鏡狀、夾層狀分布于片巖、片麻巖中。

（2）通過室內(nèi)巖礦鑒定觀察，鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖中角閃石顯綠色，表明研究區(qū)鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖屬低角閃巖相。

（3）分析其巖石化學(xué)特征，鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖主要為基性火山巖類，TiO2平均值為1.02%，與低TiO2（＜1.25%）特征的活動大陸邊緣島弧玄武巖較為相似。

（4）利用巖石化學(xué)數(shù)據(jù)投圖，樣品多落入島弧拉斑玄武巖區(qū)。

（5）綜上，天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖的原巖為島弧拉斑玄武巖，其形成于板塊邊緣消減帶中的島弧環(huán)境。