西昆侖苦牙克地區早泥盆世中酸性侵入巖地球化學特征及構造環境分析

吳林楠

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇四隊 哈密 839000）

1 區域地質背景

西昆侖苦牙克一帶以巴西其其干斷裂、庫牙克斷裂、賽勒果勒斷裂三條斷裂為界，自北向南分隔為塔里木盆地、北昆侖（北祁漫塔格）古生代巖漿弧帶、南昆侖晚古生代增生楔雜巖帶、可可西里-巴顏喀拉中生代濁積盆地褶斷帶。古生代巖漿弧帶由早元古代喀拉喀什巖群、埃連卡特巖群構成結晶基底，晚元古代包斯塘組構成過渡性基底，古生代上其汗巖組、奇自拉夫組構成上部構造層。發育加里東期超鎂鐵巖、同碰撞中酸性巖體及華力西早期碰撞中酸性巖體，主體構造線呈北東向。

2 巖漿巖地質特征

研究區內早泥盆世中酸性巖體命名為烏拉斯巖體。出露于喀拉薩依幅烏拉斯馬戲能恰甫一帶，出露面積約28.36 km2。以巖株狀、不規則形態產出，空間上呈北東-南西向展布。南受庫牙克斷裂控制，北與古元古界埃連卡特巖群呈侵入接觸關系，南西侵位于薊縣紀沙伯能恰甫巖體中。

巖體內部花崗巖系列、閃長巖系列內部不同巖石類型之間均呈脈動接觸；花崗巖系列與閃長巖系列之間呈涌動接觸，二者呈漸變的侵入接觸界線，界線兩側巖石表現出成分上的漸變，兩者間的界線較為模糊，局部可見很窄的冷凝邊，具早期巖漿尚未完全固結即被后期巖漿侵位的特征。

3 巖石學特征

烏拉斯巖體內部主要巖石類型包括：閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、黑云母花崗巖及二長花崗巖。

花崗閃長巖：灰白色，花崗結構，塊狀構造。主要含斜長石62%、石英12%、黑云母8%、角閃石10%。多數礦物粒徑大于2 mm，多在3 mm左右，屬中粒結構。角閃石呈粒狀，為自形晶，綠泥石化與綠簾石化強。黑云母呈片狀，多為半自形晶，綠泥石化和簾石化強，多數僅保留黑云母假象。斜長石以半自形晶為主，雙晶較發育，以聚片雙晶為主，但蝕變非常強，主要為絹云母化、簾石化。

黑云母花崗巖：花崗結構，塊狀構造。巖石主要由黑云母、斜長石、石英及少量榍石、磷灰石、鋯石等副礦物組成。黑云母呈片狀自形-半自形晶，多色性極強，呈深灰色-棕褐色，主要蝕變為綠泥石化。斜長石以自形-半自形晶為主，部分具環帶結構，雙晶較發育，絹云母化及粘土化強。

二長花崗巖：呈灰綠-淺灰白色，碎裂花崗結構，塊狀構造。由堿性長石30%、斜長石37%、石英23%、簾石8%，及微量磷灰石、鋯石、方解石組成。沿裂隙充填蝕變礦作用形成的簾石和方解石，長石中形成變形雙晶，雙晶面彎曲，在碎裂前原巖為二長花崗巖。

4 巖石地球化學特征

4.1 主量元素

烏拉斯巖體常量元素分析結果見表1。可以看出巖體的SiO2含量變化較大，在54.46%～76.67%之間。K2O+Na2O含量離散型較大，在5.63%～8.9%之間，其中K2O的離散性（2.82%～5.54%）比Na2O（2.81%～3.36%）的離散性更大，可能是原巖遭受了強烈的鉀硅質交代變質作用的影響。性質不活潑的TiO2含量在0.081%～1.15%之間。在K2O對SiO2的圖解（圖1）上，花崗巖類巖石主要落在高鉀-鉀玄質鈣堿性系列的花崗巖范圍內，這可能由于研究區所遭受的強烈變質作用所導致的堿質丟失或移進所致。MgO含量變化在0.117%～4.22%之間。

表1 烏拉斯侵入巖常量元素巖石全分析結果表 10-2

圖1 烏拉斯馬戲能恰甫侵入巖SiO2-K2O圖解

4.2 微量元素

表2結果表明巖石大離子親石元素Rb和Ba非常高，分別為 117×10-6～162×10-6、344×10-6～1249×10-6，放射性元素Th的含量也很高，為8.11×10-6～25×10-6，高場強元素Nb和Ta的含量很低，分別為 14.3×10-6～15.7×10-6和 1.11×10-6～1.66×10-6，地球化學行為極為相似元素對（Nb、Ta）的Nb/Ta比值為9.46～13.01之間。在微量元素原始地幔標準化蛛網圖2中可以看到：所有巖石都具有顯著的Nb、Ta異常，這是在島弧環境火成巖的重要標志，它們都具有Ti異常，代表了含Ti相（鈦鐵礦、榍石）的分餾，都具有Sr負異常，代表了斜長石的分餾。整體看它們都富集LILE，虧損HFSE，這說明它們可能形成于與洋殼俯沖有關的環境中。

表2 烏拉斯侵入巖微量元素分析結果 10-6

圖2 微量元素地幔標準化蛛網圖

4.3 稀土元素

巖體花崗巖類巖石的稀土總量（∑REE）為(100.008～194.03)×10-6。LREE/HREE 為 5.85～14.68（表3），輕重稀土元素分餾明顯，δEu為0.4～0.81，顯示Eu弱的負異常，說明巖石源區有斜長石和石榴石的殘留，在稀土元素球粒隕石標準化圖解上（圖3），顯示了輕稀土元素強烈富集，重稀土元素虧損、且具有較平緩的形式（LaN/YbN在5.1到16.78之間）說明巖石在成因上有密切的相關性。

表3 烏拉斯侵入巖稀土元素含量及特征參數表 10-6

圖3 稀土元素分布型式圖

圖4 烏拉斯馬戲能恰甫侵入巖Ta-Yb及Y-Nb圖解

5 巖石成因類型及構造環境分析

微量元素可以用來區分形成于不同大地構造環境的花崗巖，鑒于巖體遭受了非常嚴重的變形作用，我們選擇了熱液中相對不活動的元素Nb、Y、Yb和Ta來投圖。

Nb-Y構造背景圖解（圖4）顯示所有花崗巖類巖石均產在以火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖為主體的范圍內，有明顯的向板內花崗巖演化的線性趨勢；在Nb對Ta構造背景圖解中，我們也發現了相同的趨勢，所有樣品均處于火山弧花崗巖區域，而且有清晰的向板內花崗巖演化的趨勢。

6 結論

苦牙克地區早泥盆世中酸性侵入體位處北昆侖巖漿弧帶，早泥盆世屬洋陸俯沖碰撞時期，綜上確定該巖體整體屬同碰撞構造環境。

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