西昆侖于田南部古元古代土木亞巖組地質特征及意義

曹福根 董富榮

（新疆地礦局第一區域地質調查大隊 烏魯木齊 830013）

研究區位于新疆于田縣南部昆侖山前土木亞村一帶，屬于西昆侖造山帶東段，為構造運動最強烈地區之一，切割強烈，交通不便，研究程度較低。研究區大地構造位置位于西昆侖造山帶之微地塊，出露巖性主要為淺變質火山巖、中深變質火山巖及淺變質侵入巖（圖1）。上世紀70 年代初，1∶20 萬（1971）將區出露地質體劃為博查特塔格群（∈-O1b）和侵入巖（γο42b），本世紀初，開展的1∶25 萬于田幅（2003）將該區火山巖厘定為阿羌火山巖（P1-2a），時代為早-中二疊世，筆者近年在該區主持完成了1∶5萬區域地質調查[1]，對原1∶25萬區調所劃中下二疊統阿羌火山巖（P1-2a）進行了詳細調查，經本項目工作后，新填繪出為一套低角閃巖相變質的變質巖系，與阿羌火山巖不符，同時在斜長角閃巖中作同位素定年，得到鋯石U-PbSHRIMP 年齡1686±16Ma，時代為古元古代末，所以新建土木亞巖組（Pt1t.），本文就將新建土木亞巖組（Pt1t.）地質特征介紹于下，以饗同行。

1 宏觀地質特征

圖1 研究區大地構造位置圖

土木亞巖組（Pt1t.）分布在昆侖山前一帶，西起皮希蓋以南，向東至土木亞以北，馬勒工以南及山節以南一帶呈近東西斷續出露，出露最寬處為土木亞村一帶，最寬達1.5千米，最窄處在東部山節以南僅200米寬度，出露面積約18 平方千米。土木亞巖組為一套片巖、片麻巖與斜長角閃巖互層夾大理巖，片麻巖片巖為灰色、淺灰色，斜長角閃巖為灰綠、深灰、灰黑色，大理巖為淺灰、灰白及黃白色，斜長角閃巖的深色調及大理巖的淺色調深淺相間，非常醒目。其與下伏新太古－古元古代庫浪拉古巖群（Ar3Pt1K.）、長城紀賽圖拉巖群（ChS.）斷層接觸，與上覆早奧陶世庫拉甫河巖群（O1K.）斷層接觸。該組處于昆侖山前山，切割強烈，比差較大，山勢陡峻。

2 地質剖面特征

近年1∶5 萬區調對土木亞巖組共測制II、V、XIX、XXX 等地質剖面，現將出露較全的土木亞以北II號地質剖面列述如下（圖2）：

圖2 土木亞北土木亞巖組II號實測地質剖面圖

庫浪拉古巖群b巖組（Ar3Pt1K.b）

長城紀賽圖拉巖群（ChS.）

3 巖石組合特征及變質作用特征

3.1 土木亞巖組巖石組合特征

土木亞巖組由片巖、片麻巖、斜長角閃（片）巖、大理巖組成，片巖為黑云長石片巖、黑云石英片巖，片麻巖為黑云斜長片麻巖、淺色斜長片麻巖，斜長角閃巖為斜長角閃片巖、陽起石片巖、黑云斜長角閃片巖、透輝石片巖，大理巖為條帶狀大理巖、蛇紋石大理巖。其中以斜長角閃巖類為主，II 號剖面約占40%、V號剖面約占80%。土木亞巖組與庫浪拉古巖群b 巖組（Ar3Pt1K.b）巖性組合有些相像，所不同的是該組沒有混合巖和混合巖化現象，而b 巖組（Ar3Pt1K.b）具混合巖化深熔變質。

3.2 變質作用特征

土木亞巖組經歷了低角閃巖相變質，主要變質礦物為斜長石、普通角閃石、石英、黑云母、透輝石等，變質礦物組合為斜長石+普通角閃石+黑云母+石英（石英片巖）；斜長石+普通角閃石（斜長角閃巖）、鉀長石+普通角閃石+黑云母±石英（黑云鉀長角閃片巖），標型礦物主要為普通角閃石，角閃石多色性為黃-綠色顯示低角閃巖相特征，變質帶為斜長石-普通角閃石帶，標型相系變質礦物沒有出現，相系無從判別，該巖組沒有遞增變質帶，為單相變質，變質作用為區域中高溫變質作用。

4 土木亞巖組原巖及原巖建造特征

土木亞巖組為一套中深變質巖系，巖石變質變形較強，原巖性質及面貌已基本消失，原巖不能直接恢復，現借助范德坎普和比克豪斯（1979）的巖石礦物QFM 圖來恢復原巖，在QFM 圖（圖3）中長石片巖投在中性巖區，原巖屬中性巖，為安山巖或閃長巖；石英片巖投在頁巖雜砂巖區原巖為頁巖或雜砂巖；斜長角閃巖樣品最多，全投在鎂鐵-超鎂鐵質巖區域，原巖為基性-超基性的火山巖和侵入巖；片麻巖4件樣投在酸性巖區，原巖為酸性火山巖或侵入巖。根據野外露頭觀測，斜長角閃巖具有玄武巖、輝長巖及超基性巖特征，片麻巖具有酸性花崗巖特征，石英片巖具砂泥巖面貌，長石片巖具有中性閃長巖特征，所以這套地層以基性火山巖、玄武巖為主及基性輝長巖、輝綠巖及少量超基性巖，夾有少量閃長巖及砂泥質巖，片麻巖為侵入體。

圖3 土木牙組原巖恢復QFM圖解（范德坎普和比克豪斯，1979）

綜上所述，土木亞巖組原巖以基性火山巖為主，根據巖石化學特征為拉斑玄武巖系列，據TiO2不同又可分為洋脊型（MORB）和洋島型（OIB），構造判別（Zr/Y-Zr 圖解）7件斜長角閃片巖樣品3件投在WPB區（板內）4件投在MORB區（洋脊）在TiO2-Zr圖解中5 件 樣 投 在MORB 區，2 件 樣 投 在WPB 區 且 靠 近MORB 區，顯示大洋性質，所以土木亞巖組為古蛇綠巖特征，為一綠巖帶。

表1 土木亞組斜長角閃巖單顆粒鋯石SHRIMP U-Pb測年結果

5 時代確定及區域對比

5.1 時代確定

土木亞巖組在土木亞II 號剖面取樣12K10-II-7斜長角閃片巖作同位素年齡測試，將樣品粉碎挑選鋯石，鋯石陰極發光圖像（圖4）送北京離子探針中心

圖4 土木亞巖組斜長角閃巖（II-7）鋯石陰極發光圖

5.2 區域對比

土木亞巖組為一套低角閃巖相變質巖系，巖性以綠片巖為主，這套巖性區域上可與新疆各地的古元古界對比，可和庫魯克塔格地區的興地塔格（巖）群（Pt1X.）對比，可和鐵克里克山的埃連卡特群（Pt1A）對比，也可和中天山雅滿蘇一帶天湖巖群b 巖組（Ar3Pt1T.b）對比，其巖石組合，變質程度基本一致。

6 結論及意義

古元古代土木亞巖組（Pt1t.）為一套片巖、片麻巖、斜長角閃（片）巖、大理巖組成，在斜長角閃巖中作同位素定年，得到鋯石U-PbSHRIMP 年齡1686±16Ma，作鋯石U-PbSHRIMP 分析，分析成果見表1，鋯石多數邊部有熔蝕邊，但是內部振蕩環較清晰，且Pb 丟失，為變質巖漿鋯石特征，但該樣品3.1-8.1分析值作圖，其上交點年齡為1812Ma±120Ma（圖5），屬于古元古代范疇，所以厘定為古元古代較為合適。除此之外，還見3 個年齡，562.9±2.4Ma、475.2±5.1Ma、436.6±4.2Ma，562.9Ma 為震旦紀，為阿羌洋開裂時間，475Ma為中奧陶世為大洋俯沖階段年齡；436.6Ma為奧陶紀末－志留紀，為大洋閉合碰撞造山年齡。時代為古元古代末。該巖組的建立，對西昆侖地層格架建立和古元古代構造演化研究有重要意義。

圖5 土木亞巖組斜長角閃巖（II-7）U-PbSHRIMP定年年齡圖