新疆西昆侖甜水海巖群變質(zhì)巖原巖恢復及形成環(huán)境

李佳　張建華　王子龍　陸勇　李鑫

摘要：對甜水海巖群的地質(zhì)背景、巖石特征和形成環(huán)境的研究表明，甜水海巖群中石英片巖、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)長石石英砂巖的原巖是巖屑砂巖、少量長石砂巖、鈣質(zhì)沉積巖等，通過對甜水海巖群稀土元素的分析可知其為大陸邊緣（半深海環(huán)境）沉積。

關鍵字：甜水海巖群；原巖恢復；稀土元素

1、地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位于西藏一三江造山系，以大紅柳灘斷裂為界，北屬巴顏喀拉地塊之可可西里一松潘前陸盆地，南屬羌塘湖盆系塔什庫爾干一甜水海地塊，區(qū)內(nèi)主要出露前寒武系變質(zhì)基底及中新生界蓋層，侵入巖漿活動弱。

甜水海巖群屬于甜水海地層。分布于工作區(qū)中部和西南部，地層走向北西西一南東東向，與區(qū)域構(gòu)造相一致。為一套低綠片巖相的變質(zhì)巖，巖性主要為石英片巖、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)長石石英砂巖等。

2、巖石特征

石英片巖：灰一深灰色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，個別可見殘砂狀結(jié)構(gòu)。發(fā)育片狀構(gòu)造，巖石變質(zhì)變形且破碎嚴重，局部可見完整露頭，主要變晶礦物的粒徑在0.015～1.12mm間，主要礦物成分有石英、斜長石、黑云母，副礦物有磷灰石、金屬礦物。常含特征變質(zhì)礦物石榴石、紅柱石。云母含量可能較多，可定名為云母石英片巖。

粉砂質(zhì)板巖：灰色，巖石具變余砂狀結(jié)構(gòu)、顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。其板理發(fā)育明顯，變余原巖層理尚清晰可見。變質(zhì)礦物為綠泥石及絹云母，其中多數(shù)絹云母尚處于粘土礦物一絹云母過渡階段。

變質(zhì)長石石英砂巖：深灰色-灰綠色，巖石具砂狀或變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、變余層狀構(gòu)造，主要礦物為石英、長石、云母，且可見明顯褐鐵礦化，區(qū)域性片理較發(fā)育，碎屑組分有拉長現(xiàn)象并作定向排列。可見節(jié)理明顯發(fā)育，巖石中的膠結(jié)物、基質(zhì)及粘土質(zhì)巖石碎屑已重結(jié)晶，形成新生變質(zhì)礦物綠泥石、絹云母，平行定向分布。

3、變質(zhì)巖的原巖恢復

甜水海巖群受構(gòu)造運動影響，巖石被嚴重覆蓋，且?guī)r石變質(zhì)變形較嚴重，變質(zhì)巖都是在特定的封閉的環(huán)境中原巖進行變質(zhì)作用而生成的，且其受原巖以及當時的構(gòu)造環(huán)境的制約，因此基本能反應原巖的特征，以下根據(jù)尼格里值[（al+fm）-（c+alk）]-Si來分析出甜水海巖群的原巖（圖1）。

由上圖可以知道甜水海巖群的變質(zhì)巖原巖主要為巖屑砂巖、少量長石砂巖、鈣質(zhì)沉積巖。

4、變質(zhì)巖的形成環(huán)境

該變質(zhì)帶中變質(zhì)巖中幾乎未發(fā)現(xiàn)具有指示相標志的沉積構(gòu)造，因此僅結(jié)合地球化學等方面的數(shù)據(jù)進行綜合分析。

石英巖殘留且碎屑顆粒較大為次棱角狀，磨圓較差，表明其碎屑搬運距離較短。地層中局部夾有變質(zhì)含巖屑長石石英砂巖說明原巖形成時水動力條件較強。

海水中稀土元素是硅質(zhì)巖中稀土元素的主要來源，其次是從陸源或海底火山等顆粒中繼承稀土元素，因而硅質(zhì)巖中的稀土元素總量取決于硅質(zhì)巖沉積時各來源的相對影響程度。∑REE在大洋中脊、深海平原和大陸邊緣的硅質(zhì)巖中則成正態(tài)分布，大洋中脊附近平均為19.05，深海平原平均為54.25，大陸邊緣平均為39.70。甜水海巖群硅質(zhì)巖的∑REE為35.64—272.1，平均值為152.29×10-6，明顯高于深海平原硅質(zhì)巖的稀土元素總量。由于陸源物質(zhì)含有較高的稀土元素且甜水海巖群巖巖性較少，主要為石英片巖、板巖、變質(zhì)長石石英砂巖；所以造成本組硅質(zhì)巖∑REE含量高的原因為在成巖過程中受到了陸源物質(zhì)的影響。Murray等（1991）研究認為，從大陸邊緣一深海平原一大洋中脊，硅質(zhì)巖的輕稀土元素由弱富集逐漸變?yōu)槊黠@虧損。在大陸邊緣LaN/YbN值變化較大，從0.70變化到2.27，平均值為1.1-1.4，與硅質(zhì)巖中所含陸源物的類型及相對數(shù)量有關；在洋脊附近LaN/YbN平均值只有0.3左右；深海平原硅質(zhì)巖的LaN/YbN介于上述二者之間。接近陸源沉積物的硅質(zhì)巖其輕稀土都有明顯的富集。甜水海巖群硅質(zhì)巖的LaN/YbN為1.28-3.15，與大陸邊緣LaN/YbN值相符，說明甜水海巖群屬于大陸邊緣（半深海環(huán)境）沉積。

5、結(jié)論

①筆者認為甜水海巖群的變質(zhì)長石石英砂巖的原巖為長石砂巖，石英片巖、板巖的原巖為巖屑砂巖，結(jié)晶灰?guī)r的原巖為鈣質(zhì)沉積巖。

②甜水海巖群硅質(zhì)巖的LaN/YbN為1.28-3.15，與大陸邊緣LaN/YbN值相符，說明甜水海巖群屬于大陸邊緣（半深海環(huán)境）沉積。