隆云
(中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊 烏魯木齊 830002)
新疆地質局第三區測大隊一分隊李啟新等創名了瑪依拉山。原始定義:該組是海相的正常沉積物與較少的噴發沉積及噴發巖呈相間的互層,后經區域動力變質作用而發生片理、綠泥石化等,與上覆地層庫魯木迪組平行不整合接觸。
該單位在命名時稱瑪依拉山組,分兩個亞組。新疆區測大隊一、二分隊(1963)在托里地區進行1∶5萬區域地質簡測時曾將該單位劃分為六個亞組。《西北地區區域地層表·新疆維吾爾自治區分冊》(1981)將該單位稱瑪依拉山群,分上、下亞群,其后《新疆古生界》(1990)、《新疆維吾爾自治區區域地質志》(1993)均稱瑪依拉山群,其頂、底界限和巖石內容均無變化。《新疆維吾爾自治區巖石地層》(1999)沿用之。1∶20 萬艾比湖幅將西側單元改稱拉巴組,東側為瑪依勒組;1∶25 萬托里幅(2011)將該單位改稱圖龍果依巖組。現定義:主要巖性為灰綠、紫色火山碎屑巖、中基性熔巖、碎屑巖、含珊瑚、腕足類等少量化石。與下伏恰爾尕也組未見直接接觸,與上覆庫魯木迪組平行或不整合接觸,分上下兩個亞群。
結合前人資料,本次依據該地層巖石組合、巖相特征及生物化石資料,并與層型剖面進行區域對比,將分布于唐巴勒河下游兩岸的一套淺變質碎屑巖、火山碎屑巖建造地層,采用《新疆維吾爾自治區巖石地層》(1999)的劃分方案,我們認為將該組厘定為中頂志留統瑪依勒山組是合適的。
主要為變質長石巖屑砂巖、變質泥質粉砂巖、變質細粒巖屑砂巖、變質含礫粗粒巖屑砂巖、蝕變酸性晶屑玻屑凝灰巖、蝕變沉凝灰巖、凝灰質粉砂巖等;根據巖石組合、基本層序可進一步劃分出二個段:第一段為以淺變質細碎屑巖沉積建造為主;第二段為以火山碎屑巖沉積為主、夾少量碎屑巖;各段之間均為斷層接觸。未見頂底,與下伏中奧陶統科克沙依組(O2k)呈斷層接觸。
第一段(S2-4Ma):主要分布于調查區的中西部,位于托臘格巴斯陶一帶分布。其巖石組合主要為變質中細粒長石巖屑砂巖、變質泥質粉砂巖、變質細粒巖屑砂巖、變質含礫粗粒巖屑砂巖等。
第二段(S2-4Mb):主要分布于調查區的中部,位于唐巴勒河下游兩側。其巖石組合主要為蝕變酸性晶屑玻屑凝灰巖、蝕變沉凝灰巖、少量褐紅色碎裂巖化含砂粉砂巖、凝灰質粉砂巖等。與中奧陶統科克沙依組(O2k)呈斷層接觸。
現將中頂志留統瑪依勒山組代表性巖石列述于下:
變質中細粒長石巖屑砂巖:灰綠色,變余中細粒砂狀結構,定向構造。巖石主要由90%的碎屑和10%的填隙物組成。具輕微變質重結晶,但仍保留變余中細粒砂狀結構。變余碎屑一般次棱角狀-次圓狀,分選中等,粒徑0.06~0.25mm 細砂占70%,>0.25~0.5mm 中砂占30%,<0.06mm 粉砂少量,主要具中細粒砂狀結構,成分主要由千枚巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、硅質巖、斜長石、單晶石英、微量鈦鐵礦、鋯石等,受力普遍沿長軸定向分布,部分變質重結晶明顯。巖屑55%,長石20%,石英25%。填隙物已變質重結晶,主要由絹云母、綠泥石、微量隱晶狀簾石、電氣石等組成,呈定向平行分布于變余碎屑之間。裂隙一條,充填石英,寬度<0.5mm。
中上志留統瑪依勒山組碎屑巖巖石化學成分及數值特征。與克拉克和舒科夫斯基統計的地殼中的沉積巖的巖石化學成分相比較,MgO、Al2O3、Fe2O3、TiO2值基本與之相當,而Na2O、SiO2值相對偏高,CaO、MnO、FeO值相對偏低,Na2O>K2O,趨于接近火山巖的巖石化學成分。
尼格里數值特征表,在變質巖的尼格里值圖解中,部分樣點落入泥質沉積巖區、砂質沉積巖區,部分樣點落入火山巖區,說明沉積過程中區域上的火山活動較為強烈,因而有火山物質的加入。在變質巖的AL2O3-(Na2O+K2O)圖解中,部分樣點均落入沉積巖區,部分樣點落入沉積巖區與巖漿巖區的分界線附近,說明有火山物質的加入。在運用主要元素進行砂巖-泥巖套的物源區指紋的判別圖解中,大部分樣點落入中性巖火成物源區,少部分樣點落入長英質火成物源區,說明有火山物質加入。
中頂志留統瑪依勒山組淺變質巖采集微量元素樣品4 件,其微量元素、豐度及微量元素異常特征(Rb/Yb)的數值為9.28~24.40,均值為18.25,大于1,為不相容元素富集型,Nb、Ta、Sm 虧損,La、Ce、Tb 富集。
(1)巖石組合特征
中頂志留統瑪依勒山組主要為灰綠色變質中細粒長石巖屑砂巖、灰白色變質泥質粉砂巖、灰綠色變質細粒巖屑砂巖、灰白色變質含礫粗粒巖屑砂巖、灰綠色蝕變酸性晶屑玻屑凝灰巖、蝕變沉凝灰巖、少量褐紅色碎裂巖化含砂粉砂巖、灰綠色凝灰質粉砂巖等。
根據巖石組合、基本層序可進一步劃分出二個段:第一段為以淺變質細碎屑巖沉積建造為主;第二段為以火山碎屑巖沉積為主、夾少量碎屑巖;各組之間均為斷層接觸。巖性比較復雜,沿走向上相變較大,巖石的碎屑粒度較細小,發育薄—中層狀層理構造,沉積韻律多見。上述特點,顯示形成于火山活動較頻繁的淺海-次深海沉積環境。
(2)巖石特征
瑪依勒山組的碎屑巖主要參數特征。碎屑砂巖主要由巖屑、長石、石英組成,長石、石英含量較低,磨圓度中等、次棱角狀—次圓狀,分選性一般,上述表明巖石的碎屑主要來源于火山巖區。據裴蒂莊(1957)的(石英+燧石)/(長石+巖屑)的指數公式運算,其碎屑成熟度為0.125~0.25,屬低成分成熟度類型,該組碎屑巖應屬非穩定型建造系列。
據砂巖成因分類QFL 圖解中,大部分樣點落入過渡島弧區,少部分樣點落入未切割島弧區,說明碎屑巖物源區具一致性。由上可知,沉積碎屑巖應屬非穩定建造系列,距離物源蝕源區相對較近,具迅速、快速堆積特點。
瑪依勒山組含生物化石相對較多,自上世紀六十年代1∶20 萬區調開展以來,先后在克熱河以西地區,禾角克河以西的卡拉行太一帶、闊克哈達一帶,以及江布拉克北部、阿克塔斯、克爾哈達、庫木約左克等地,分別發現珊瑚、腕足類、苔蘚蟲、筆石、放射蟲及微古化石,其中以珊瑚較為多見。將瑪依勒山組的時代定為中—頂志留世是適宜的。
本次在該組地層中未采集到古生物化石,主要采集深灰色蝕變安山巖和灰綠色火山塵凝灰巖樣品做同位素鋯石年齡測定。
在蝕變安山巖測定諧和年齡為414.8±1.9Ma,鋯石樣品的U-Pb 年齡諧和圖繪制和年齡權重平均計算均采用Isoplot 完成。年齡基本代表了火山巖噴發年齡,同時代表了沉積地層最老年齡,即為中頂志留世。