西準(zhǔn)噶爾烏爾禾一帶晚石炭世—早二疊世火山巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境分析

連政

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆烏魯木齊830011）

前人研究資料表明，西準(zhǔn)噶爾地區(qū)在晚石炭世—早二疊世完成相鄰塊體的碰撞和拼貼，洋陸轉(zhuǎn)化，進(jìn)入陸內(nèi)演化階段[1-3]。在西準(zhǔn)噶爾哈拉阿拉特山南緣達(dá)拉布特?cái)嗔岩阅稀獮鯛柡瘫眰?cè)出露一套火山巖、火山碎屑巖、碎屑巖組成的混積地層，巖性復(fù)雜多變，火山巖相與沉積巖相的過渡無(wú)規(guī)律可尋，火山巖巖石組合為玄武巖—安山巖—流紋巖，在其內(nèi)流紋巖、霏細(xì)巖獲得同位素年齡成果分別為312Ma±6Ma、313Ma±6Ma，時(shí)代為晚石炭世，結(jié)合前人研究成果及區(qū)域資料[4]將其時(shí)代厘定為晚石炭—早二疊世，將該火山巖劃歸為上石炭—下二疊統(tǒng)佳木河組[5]（圖1），該組中下部為濱淺海相中基性火山巖與碎屑巖不均勻互層沉積；中上部為海陸交互火山噴發(fā)沉積相，為酸性、基性火山巖、火山碎屑巖夾碎屑巖；頂部為河流沉積、山麓堆積相，為一套磨拉石建造粗碎屑巖，反映佳木河組早期以濱淺相沉積環(huán)境為主，晚期完全變?yōu)殛懴喹h(huán)境，通過采集巖石化學(xué)樣分析，其火山巖具陸相火山巖的特征，為西準(zhǔn)噶爾地區(qū)在晚石炭世—早二疊世完成洋陸轉(zhuǎn)化進(jìn)一步提供佐證。

1 火山巖巖石學(xué)特征

通過對(duì)該套火山巖進(jìn)行了剖面測(cè)制和路線觀察、樣品采集、鏡下觀察，該區(qū)域晚石炭世—早二疊世火山活動(dòng)十分強(qiáng)烈，活動(dòng)方式為陸相裂隙式，玄武巖、流紋巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，局部出露霏細(xì)巖、安山巖。主要巖石類型特征為：

玄武巖，在露頭上多呈灰紫色，具多半結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。斑晶主要為斜長(zhǎng)石，含量一般在20%～40%，半自形板狀，粒徑多在（2.4mm×0.4mm）～（0.25mm×0.1mm），聚片雙晶發(fā)育，中輕度碳酸巖化、泥化，個(gè)別樣品可見有橄欖石斑晶，粒狀，粒徑一般在0.2～0.8mm，均伊丁石化、蛇紋石化，具鐵質(zhì)暗化邊；基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)，斜長(zhǎng)石之間分布暗色礦物，斜長(zhǎng)石多呈半自形板條狀，長(zhǎng)徑0.1～1.0mm，雜亂分布，普通輝石呈粒狀、柱狀，粒徑0.1～0.03mm，淡綠色，具輝石式解理；副礦物主要為磁鐵礦；杏仁石，含量10%～30%，不規(guī)則狀，大小0.1～3mm，個(gè)別可達(dá)0.5～1cm，內(nèi)充填碳酸鹽、蛇紋石。

流紋巖，宏觀呈灰綠色、灰色、淺灰綠色、灰紫色，多為無(wú)斑結(jié)構(gòu)或少斑狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。斑晶含量小于5%，以鉀長(zhǎng)石為主，呈半自形板狀，粒徑0.2～1.5mm，具條紋結(jié)構(gòu)，輕度泥化；基質(zhì)具微粒—包含霏細(xì)—霏細(xì)結(jié)構(gòu)，主要為霏細(xì)狀長(zhǎng)英質(zhì)集合體，次為潛晶狀石英主晶中包含霏細(xì)狀長(zhǎng)石質(zhì)點(diǎn)，少量微粒狀長(zhǎng)石、石英呈流紋條帶狀集合體不均勻分布，形成流紋構(gòu)造，有少量隱晶簾石集合體。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 火山巖地球化學(xué)特征

采樣分析[5]，流紋巖具輕稀土富集重稀土虧損，輕稀土分餾明顯，重稀土分餾不明顯的特點(diǎn)，具明顯的負(fù)銪異常，反映巖漿結(jié)晶分異程度很高，微量元素表現(xiàn)為強(qiáng)不相容元素富集的分配型式，Sr、P、Ti等元素虧損，K、Zr等元素富集；玄武巖稀土總量低，具輕稀土富集重稀土虧損，輕、重稀土分餾都不明顯的特點(diǎn)，基本不具鈰異常，具正銪異常，微量元素表現(xiàn)為強(qiáng)不相容元素富集，并且具有Nb、Ti的虧損，這與許多地區(qū)大陸拉斑玄武巖具Nb、Ti的負(fù)異常的特征一致，反映該地區(qū)火山巖可能受到陸殼物質(zhì)的一定混染，總體上顯示了大陸內(nèi)部玄武巖的特征[6-8]。

3 構(gòu)造環(huán)境分析

將玄武巖類樣品投到FeO*-MgO-Al2O3圖解（圖2）中，都落在了C區(qū)，為大陸板塊內(nèi)部的玄武巖。將流紋巖投在在Zr-Hf圖解（圖3）中，均落在Ⅱ區(qū)，為伸展盆地火山巖。結(jié)合巖石化學(xué)特征，該套火山巖產(chǎn)出于大陸板塊內(nèi)部，其構(gòu)造環(huán)境為大陸裂谷，說(shuō)明該區(qū)域在晚石炭—早二疊世地殼處于碰撞后的拉伸期。

4 結(jié)論

圖2 火山巖FeO*-MgO-Al2O3圖解

（1）該套火山巖巖石組合為玄武巖—安山巖—流紋巖（霏細(xì)巖），玄武巖、流紋巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，火山巖形成時(shí)代為晚石炭—早二疊世，地層劃分屬上石炭—下二疊統(tǒng)佳木河組。

（2）玄武巖具富鈉、富鈣，低鉀的特征，稀土總量低，具輕稀土富集重稀土虧損，輕、重稀土分餾都不明顯的特點(diǎn)，基本不具鈰異常，具正銪異常，并且具有Nb、Ti的虧損，顯示了大陸內(nèi)部玄武巖的特征。

圖3 長(zhǎng)英質(zhì)火山巖Zr-Hf圖解

（3）火山巖構(gòu)造環(huán)境分析，無(wú)論是玄武巖還是流紋巖均產(chǎn)出于大陸板塊內(nèi)部，其構(gòu)造環(huán)境為大陸裂谷，說(shuō)明該區(qū)域在晚石炭—早二疊世地殼處于碰撞后的拉伸期，這與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)一致——晚石炭—早二疊世，準(zhǔn)噶爾殘余海盆封閉，使其兩側(cè)的陸塊即西伯利亞板塊和哈薩克斯坦板塊焊接（歐亞大陸出現(xiàn)），新疆北部由此進(jìn)入大陸地殼及陸內(nèi)發(fā)展階段。

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[4]新疆地礦局區(qū)測(cè)隊(duì).新疆烏爾禾幅1∶20萬(wàn)區(qū)調(diào)報(bào)告[R].1979.

[5]新疆地礦局第一區(qū)調(diào)大隊(duì).新疆西準(zhǔn)瀝青礦地區(qū)1∶5萬(wàn)四幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].2015.

[6]邱家驤，林景仟，等.巖石化學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

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