新疆西準噶爾北部地區地質礦物的地球化學特征及其地質意義

李 銳

（桂林理工大學 地球科學學院，廣西 桂林 541006）

西準噶爾是指位于額爾齊斯-齋桑縫合帶以南、北天山縫合帶以北、準噶爾盆地以西至中哈國界的區域，大地構造上處于西伯利亞、哈薩克斯坦和塔里木三大板塊的交匯處，是中亞古生代俯沖-增生型復合造山帶的主要組成部分，也是研究后碰撞構造-成礦作用的熱點地區[1-4]。后碰撞構造演化的時限及古生代地殼雙向增生的過程和動力學背景是研究包括西準噶爾在內的新疆北部后碰撞構造演化與成礦的關鍵問題[5，6]，塔斯特金礦位于新疆維吾爾自治區阿勒泰地區吉木乃縣托斯特鄉。金礦床產于侵人下石炭系火山碎屑巖系中的塔斯特復式花崗巖體的鉀長花崗巖中。金礦床受斷裂破碎帶控制。

金礦體在平面和剖面上都呈雁形排列。前人對中酸性侵入體做了大量工作，而其中基性的研究較少，制約了對該礦石形成時間及構造背景的進一步理解。本文通過對巖相學、U-Pb定年及地球化學特征研究，探討其對準噶爾區后碰撞構造-巖漿演化時限的意義。

1 地質背景

塔斯特金礦位于準噶爾古板塊薩吾爾晚古生代島孤區中東段，是扎爾嗎-薩吾爾金銅成礦帶的東沿部分。礦區位于長30 km，近東西分布的薩吾爾復式背斜中，北有走向298°～320°的那林卡拉深大斷裂；南有薩吾爾弧形深大斷裂，北西翼弧形走向300°～320°，南東翼弧形走向60°～70°，該斷裂對金礦有控礦作用，礦區四組控礦斷裂都由其活動形成。根據古生代建造組合及其構造屬性。研究區位于西準噶爾北部地區，該區域北部含有大量的灰綠、黃灰色凝灰砂巖、砂礫巖泥質粉砂巖、夾灰巖和煤透鏡體；中部灰綠、淺灰色泥質粉砂巖、凝灰粉砂巖硅質巖、碧玉巖和灰褐-紫紅色球礫狀英安斑巖、流紋巖、安山玢巖、凝灰巖；南部暗灰色中酸性凝灰巖、長石砂巖、凝灰砂礫巖、泥質粉砂巖、生物灰巖和碎石、礫石、砂。區內侵入巖以中酸性巖和堿性巖為主，見少量鎂鐵-超鎂鐵巖。

2 礦石學特征

本文研究的塔斯特分布于研究區西部。根據塔斯特礦石特征及野外接觸關系，對塔斯特中的地質礦石采樣，并進行鏡下鏡下鑒定，這些樣品均采自基巖露頭，樣品新鮮，采集位置避開了研究區內的接觸帶、蝕變帶和斷裂破碎帶等。該礦石呈斑狀結構，斑晶主要成分為斜長石，粒徑為1mm～1.5mm，發生碳酸鹽化，周圍可見斜長石殘余。基質為間隱結構，主要成分為斜長石，輝石及隱晶質。

3 U-Pb定年

微區有效數據分析點共8個，206Pb/238U年齡范圍在351Ma～358Ma，最大的年齡誤差6Ma，（表1）所有8個數據點集中分布在諧和曲線附近，其206Pb/238U年齡的加權平均值為354.0±2.7Ma，MSWD=0.48(95%置信度)，說明形成于早石炭世。

表1 U-Th-Pb同位素分析數據

4 礦石地球化學特征

化學分析結果及有關參數列于（表2）。燒失量較大LOI（6.17%～6.91%），地球化學分析結果顯示，SiO2含 量（47.10%～51.88%），Al2O3（15.22%～18.13%），TiO2（2.26%～3.10%）， 接 近 大 洋 拉 斑（2.63%）， 高FeOT(11.0%～11.1%)，Mg#（48.7%～48.8%），略 低 于 原生巖漿(Mg#=68～75；Wilson，1989)，反映巖漿經歷了一定程度的結晶分異作用。CaO的含量（6.31%～10.99%），Na2O（3.43%～5.26%）和K2O（0.29%～0.19%）。樣 品A/CNK和A/NK值變化范圍分別為0.70～0.75和1.72～3.05，屬于準鋁質（表2）。采用AFM進一步區分拉斑和鈣堿性系列，樣品均屬于拉斑系列。

表2 全巖主量元素分析結果

5 討論

前人對該年代學的研究結果迥異，主要原因是研究過程中采用了不同的測年手段。40Ar/39Ar法和Rb-Sr法體系的封閉溫度較低，易受熱擾動和變質作用的影響。結合西準地區存在大規模的后碰撞巖漿侵入活動，筆者認為造成測年結果相差較大的原因可能為，這一時期在西準噶爾地區廣泛存在的熱事件改造Rb-Sr、40Ar/39Ar同位素體系。本文獲得塔斯特中U-Pb年齡為353.9Ma±2.7Ma（MSWD=0.64），屬于早石炭世，353.9Ma±2.7Ma結晶年齡，作為侵位時間的可信度較大。

6 結論

（1）根據測年結果顯示，西準噶爾北部地區年齡為353.9±2.7Ma，表明塔斯特地區形成于早石炭世。

（2）地球化學顯示，屬于拉斑型，準鋁質系列，結合U-Pb年齡北部地區塔斯特形成于后碰撞環境。