淺析影響黃羊山巖體特征的因素

2017-08-08 13:38:09馬帥

科技與創新 2017年15期

馬帥

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊，新疆烏魯木齊830000）

淺析影響黃羊山巖體特征的因素

馬帥

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊，新疆烏魯木齊830000）

對于黃羊山巖體及其所處的區域環境，前人已做過大量的工作，多集中于區域構造、巖石化學分析等方面。通過在該地區開展項目工作，對所實施的一系列工程施工（比如鉆探、探槽、試采等）的結果進行分析，結合黃羊山地區前期已有的成果（比如試采的天窗口、探槽等），對在工作過程中產生的疑問，比如黃羊山巖體的來源、熱源、不同區域巖體的顏色不同、色斑的成因及成分等進行淺顯的分析。但尚有很多問題未解決，比如巖體中局部見巖脈出露，巖脈多呈酸性和基性。

黃羊山巖體；花崗巖；色斑；色線

1 黃羊山巖體的地質背景

圖1 黃羊山巖體花崗巖類型

黃羊山巖體位于新疆東準噶爾卡拉麥里造山帶，屬于西伯利亞古板塊（一級）南緣的東準噶爾古生代弧盆系（二級）阿爾曼臺—淖毛湖晚古生代島弧中（三級）。該區域構造背景復雜、巖漿活動強烈，在這種構造背景下，大量與卡拉麥里斷裂走向一致并受斷裂控制的花崗巖帶形成，黃羊山巖體便是其中一種典型的巖體[1-2]。

巖體的巖石類型，根據暗色礦物及粒度不同，劃分了6個單元，如圖1所示。由圖1可看出，各單元圍繞χργC2HZHb單元呈不完全的環套式分布，具有同源巖漿演化特征[1]。

黃羊山巖體位于卡拉麥里深大斷裂帶的東北側，巖體地表形態似圓形，傾入石炭系黑山頭組凝灰質粉砂巖中，巖體與圍巖呈突變接觸，接觸面傾向圍巖。巖體內部發育多種類型的花崗巖，以堿長花崗巖為主，相互間多為脈動接觸關系。巖體內亦發育大量花崗斑巖脈、閃長（玢）巖脈以及少量輝綠（玢）巖脈，總體走向為北東東向，與卡拉麥里斷裂呈銳角關系[1-4]。

2 工作區巖體特征

在“新疆奇臺縣黃羊山飾面石材用花崗巖礦勘探”項目中，結合前人已有的資料，經前期工作，將工作區劃分為2個勘查區，編號Ⅰ，Ⅱ，進一步圈定7個成礦有利區，分別編號1，2，3，4，5，6，7，最終確定5個礦體，編號①②④⑤⑦。

2.1 ①號礦體

①號礦體位于勘查Ⅰ區的中西部，呈北西南東向紡錘形展布。礦體北西部為灰白色中粒鈉鐵閃石堿長花崗巖，礦石品種為“卡拉麥里銀”，巖體色差較小；南東部為淺黃色中粒黑云母堿長花崗巖，礦石品種為“卡拉麥里金”（以下簡稱“卡金”），巖體色差東西向較穩定，自南向北有變淡的趨勢。兩礦石品種呈漸變關系，過渡帶寬2～5 m。礦體完整性較好，未見明顯的色斑、色線。

經對礦體中節理裂隙的編錄統計，節理以近東西走向為主，節理間距隨深度的增加有逐漸加大的趨勢。

2.2 ②號礦體

②號礦體位于勘查Ⅰ區的南部，呈北西南東向不規則狀展布。礦石為淺黃色中粒黑云母堿長花崗巖，礦石品種為“卡金”。礦體完整性好，色差東西向基本穩定，自南向北有變淡的趨勢。未見明顯的色斑、色線發育。

經對礦體中工程施工成果的編錄統計，礦體節理以近東西走向為主，節理間距隨深度的增加有逐漸加大的趨勢。

2.3 ④號礦體

④號礦體位于勘查區Ⅰ，Ⅱ區交界處北部，呈北西南東向不規則狀展布。礦石為淺綠灰色中粒黑云母堿長花崗巖，礦石品種為“戈壁藍寶”，礦體較完整。經編錄統計，礦體節理以東西走向為主。

礦體北西部地表可見少量無規律分布的色斑，色斑多呈灰黑色，橢圓狀，為花崗巖中暗色礦物的集合體，大小1×2～2×5（cm），面統計10 m2內發育2～4個，偶見20 cm×30 cm以上的色斑。經鉆探工作，礦體深部偶見色斑，大小1×2～2×3（cm），無色斑密集發育區，且未見色線發育。

2.4 ⑤號礦體

⑤號礦體位于勘查Ⅱ區中南部，呈南北向不規則狀展布，礦石為淺黃色中粒黑云母堿長花崗巖，礦石品種為“卡金”。礦體完整性較好，無色斑、色線發育。節理主方向與區域性斷裂走向一致。

2.5 ⑦號礦體

⑦號礦體位于勘查Ⅱ區中北部，呈北西南東向不規則狀產出，礦石為淺黃色中粒鈉鐵閃石堿長花崗巖，礦石品種為“卡金”。礦體完整，節理以東西走向節理為主。地表可見少量色斑無規律分布，色斑為析離體，呈灰黑色，多為橢圓狀，大小1×2～2×5（cm），面統計10 m2內發育一兩個。

3 結合前人資料，為本次工作解疑答惑

在工作中，筆者產生了一些疑問，現闡述如下。

3.1 此大面積的巖體是如何形成的

宏觀上，黃羊山巖體所處的區域構造背景復雜，發育多條斷裂，為該巖體的形成提供了形成空間；微觀上，經樣品分析，黃羊山巖體發育于后碰撞伸展環境中，如圖2所示。

圖2 構造環境判別圖（據Pearce et al.，1984）

關于黃羊山巖體的物質來源，前人對黃羊山巖體所處區域內的堿性花崗巖做了很多工作，這些堿性花崗巖普遍具有正εNd（t）值，表明幔源物質在其形成過程中起重要作用[5]。經對樣品的分析，樣品中εNd（t）值較高，變化范圍為+5.7～+6.5，tDM為578～732 Ma，具體如表1所示。

根據這些巖體高εNd（t）值以及Nd模式年齡與區域內洋殼的年齡吻合度較好的特征，可以推斷黃羊山巖體的物質來源為洋盆閉合時由洋殼殘片轉化而來的年輕地殼[5]。

正常地溫梯度下地殼局部受熱，只能產生零星分布的小面積巖體，大量上涌的軟流圈物質帶來巨大的熱能，區域性的熱傳導將導致整個區域內的下地殼都被加熱，而先期抵達的幔源巖漿所攜帶的熱能使得局部地殼被進一步加熱，導致下地殼鎂鐵物質熔融，形成±300 Ma的堿性花崗巖[5]。

前人對黃羊山巖體采取多種測年方法，得到的結果在誤差范圍內一致，其結果加權平均為300 Ma的晚石炭世[3、4]。對包體樣品的加權平均為（300±6）Ma，表明二者為同時代形成的，進而證明了黃羊山巖體的熱源形成過程。

3.2 為何有不同顏色的巖體

由上述可知，黃羊山巖體是由同源巖漿經6次連續脈動上侵就位而成，不同的巖漿演化階段形成了不同的巖石[1]。由于是不同的巖漿演化階段形成的巖石，故而各個巖石內的礦物成分有所差異，宏觀上就表現為不同的顏色。

3.3 色斑、色線的成因和來源

在④號礦體及非礦區域，見色斑、色線無規律發育。色線為巖體中的節理裂隙，后期被其他物質貫入，或氧化面；色斑多為鎂鐵質。色斑大小一般為1×2～2×5（cm），偶見20 cm×30 cm以上的色斑。色斑大部分為析離體，部分為捕虜體。析離體來源于巖漿巖內部，如上所述，幔源巖漿使地殼中的鎂鐵物質熔融，形成色斑；而捕虜體來源于圍巖，由巖漿巖在上涌過程中將圍巖的碎塊帶入而形成。

3.4 地表巖體的節理較深部發育的原因

通過觀察工作區內鉆孔巖心及采坑壁，節理間距隨深度的增加而增大。自然條件下，巖漿內部的溫度及壓力均高于地表巖漿，故而地表巖漿巖的節理較深部發育，如圖3所示。