新疆布爾津縣沖乎爾地區火山巖特征及構造環境探討

■謝云喜彭東

（四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊 四川成都610213）

新疆布爾津縣沖乎爾地區火山巖特征及構造環境探討

■謝云喜彭東

（四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊 四川成都610213）

火山巖遭受區域動力熱流變質后多形成片巖，原巖主要是酸性、中酸性火山碎屑巖及其熔巖。與上覆阿勒泰組（D 2a）為假整合接觸，與下伏喀納斯群（Z∈K）為斷層接觸。火山巖隸屬于下泥盆統康布鐵堡組（D1k），噴發環境為大陸邊緣坳拉谷。

沖乎爾火山巖構造環境

1　產出特征

火山巖見于沖乎爾地區下泥盆統康布鐵堡組中，沿地層走向呈條帶狀分布。巖性主要是酸性、中酸性火山碎屑巖及相應的熔巖。與上覆阿勒泰組為假整合接觸，與下伏喀納斯群為斷層接觸。

火山巖隸屬于克蘭火山巖帶（吳禮道等，1992），阿爾泰許多金礦如沙爾布拉克、賽都、阿克希克、阿舍勒（伴生）等都產于此帶內。

2　火山巖地質特征

2.1火山噴發韻律和旋回特征

表1　火山噴發韻律特征表

巖石遭受區域動力熱流變質，形成十字石矽線石黑云母石英片巖、角閃斜長片巖、長英片巖、綠簾石英片巖等。由火山熔巖→火山碎屑巖構成火山噴發旋回，向上向酸性火山巖演化，其噴發強度增強（表1）。

可見四個噴發韻律層：第一個噴發韻律由中酸性火山巖（片巖）→英安巖組成；第二個韻律由中酸性火山巖（片巖）→流紋巖組成；第三個韻律由中酸性火山巖（片巖）→流紋質火山巖組成；第四個韻律由中酸性火山巖（片巖）組成。

構成一個火山旋回，對應于康布鐵堡組，可進一步分為兩個噴發亞旋回。

第一噴發亞旋回：包括第一、二噴發韻律，由中酸性火山巖、流紋巖組成較完整的噴發旋回，噴發強度相對較弱。

第二噴發亞旋回：包括第三、四噴發韻律，由中酸性火山巖及流紋質火山巖組成，火山巖以爆發相為主，噴發強度相對較大。

2.2火山巖巖石學特征

巖石類型有中酸性晶屑凝灰巖、流紋質晶屑凝灰巖、安山巖、英安巖、流紋巖等。

安山巖：普遍遭受蝕變，具斑狀結構、基質（微晶）交織結構。斑晶礦物為An30—70的中長石，表面布有褐鐵礦、絹云母、碳酸鹽等次生礦物。基質由微晶斜長石、石英、黑云母等礦物組成。

英安巖：具斑狀結構，基質微晶結構，斑晶礦物有石英、鈉更長石及少量暗色礦物，粒度0.4～3.5mm，長石多蝕變為絹云母、粘土礦物集合體。基質礦物主要為極細的長石板條、石英，次為黑云母等，粒度0.02～0.1mm。

流紋巖：巖石普遍硅化，具斑狀結構，基質具微晶結構、鱗片結構。斑晶礦物有石英、正長石、更長石、黑云母，粒度0.5～4mm，基質礦物為霏細狀長英質粘土礦物，次為細粒石英集合體，鈉長石集合體，在巖石中構成殘余流動構造，束狀構造。

2.3火山巖巖石化學及地球化學特征

2.3.1巖石化學特征

火山巖化學成分特征見表2，相關氧化物化學成分在邱家驤硅—堿圖（邱家驤，1982）中，其巖石名稱有安山巖、流紋巖，里特曼指數σ均小于1.8，屬鈣性巖，巖石的可能組合為玄武安山巖、（石英）安山巖、英安巖及流紋巖等。

化學成分上明顯較富Na2O、K2O、CaO，總體為Na2O大于K2O。

巖石 SiO2含量 59.69～72.94%，Al2O3 14.09～16.59%，TiO20.35～1.13%，MgO 0.36～4.27%，K2O/Na2O 0.09～1.75，變化范圍大。氧化系數0.43～0.58，具一定的變化范圍。

揭示火山巖的巖漿活動延續時間不是很長。巖石分異指數44.8～85.0，暗色指數5.3～24，變化范圍相對較大。巖石CIPW標準礦物Q=16.9～35.8，Or=0.2～25.1，Ab=23～28.7，An=7.2～31.0。

表2　火山巖巖石化學成分特征表

2.3.2巖石地球化學特征

2.3.2.1稀土元素特征

稀土元素特征為輕稀土略比重稀土富集，（La/Yb）N均大于1，只是富集程度有差異（表3，圖1）。

表3　火山巖稀土元素含量及相關特征值

圖1　火山巖稀土元素配分型式

配分模式為右傾型，稀土總量 116.11～268.02×10-6，LREE/HREE=2.03～5.57，變化范圍較大。δEu=0.62～0.79。具弱Eu負異常，重稀土元素分餾結晶不明顯，配分曲線與大陸邊緣火山巖稀土特征相似。

2.3.2.2微量元素特征

巖石相關微量元素豐度及比值列于表4。

火山巖的（Rb/Yb）N=0.6～2.73，平均值接近1，總體為Sr、K、Rb、Th、Ce、Zr等的正異常，但也具Hf、P、Cr等的負異常，顯示為火山弧型鈣堿性特征。

巖石的 Zr/Hf=42.44～87.05，Rb/Sr=0.07～0.7，Zr/Y=66.67～118.18，La/Ta=21.35～64.00，Zr/Nb=45.35～59.26，其比值均大于原始地幔，與島弧或大陸邊緣火山巖特征相似。

表4　火山巖微量元素及有關參數特征表

3　火山活動的構造環境

成分在logσ—logτ關系圖（圖2）中其形成環境為島弧或活動大陸邊緣。而微量元素具K、Ba正異常，P、Ti負異常，顯張性環境。

火山巖不是在典型的島弧環境下形成，其構造環境為已固結的大陸邊緣，是在早期造山階段，新增生的或已固結的大陸邊緣受到拉張作用形成的。與典型活動大陸邊緣形成的鈣堿性火山巖亦有差異。以堿含量高區別于安第斯陸緣火山弧和日本島弧的火山巖。是在特定的構造環境中形成。在早-中泥盆世，地殼由陸殼向洋殼發展，因后期的造山作用，導致沉積盆地消亡，使之成為大陸邊緣坳拉谷。

圖2　火山巖的logδ-logτ關系圖

4　結論

火山巖形成于張性環境的洼地及斜坡，噴發韻律多為正向型，在火山噴發過程中構造作用逐漸加強，環境為大陸邊緣坳拉谷。

噴發時間為早泥盆世，是在區域引張作用下，基底斷裂強烈活動，使陸殼拉伸變薄，導致地殼的破壞，形成沖乎爾火山沉積盆地。早期堆積了康布鐵堡組，沉積環境為濱淺海。

中泥盆世，拉張作用和基底斷裂活動更為強烈，相應沉積了阿勒泰組。環境為淺海—次深海。

[1]邱家驤主編.應用巖漿巖巖石學 [M].武漢:中國地質大學出版社，1991.

[2]邢雪芬.新疆阿舍勒-沖乎爾地區泥盆紀火山巖系的研究及其大地構造環境的探討 [J].特提斯地質，1996,第20號:115-128.

P588.14[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-18-2

謝云喜（1963～），男，高級工程師，研究方向為區域地質礦產調查。

新疆維吾爾自治區專項基金資助項目-新疆布爾津縣沖乎爾一帶1∶5萬區域地質礦產調查（XJQDZ2003-01）。