阿克蘇地區前震旦紀藍片巖原巖恢復及地球化學特征

摘" 要：據巖石、礦物組合，首先將地層劃分為陽干山巖組綠片巖相帶和陰干山巖組綠片-藍片巖相帶；通過地球化學方法，對阿克蘇群藍片巖進行分析，確定綠片巖相帶原巖為碎屑巖，藍片巖相帶原巖以基性玄武巖為主，含少量砂巖類碎屑巖。為后期研究相同巖石提供基礎地質資料。

關鍵詞：阿克蘇群；藍片巖；原巖恢復；地球化學特征

近二十年來，中外科學家對阿克蘇藍片巖展開了深入研究。2008年，南京大學鄧碧海等據稀土元素分布曲線[1]、微量元素蛛網圖及玄武巖大地構造判別圖分析，認為阿克蘇藍片巖原巖主要是洋殼玄武巖。2010年中國地質大學齊秋菊等人將阿克蘇群巖層分為上亞群和下亞群[2]，在野外觀察的基礎上根據詳細的顯微觀察結果結合地球化學特征認為，阿克蘇群片麻巖及角閃片巖的原巖為酸性火山巖，基性巖云母片巖的原巖為雜砂巖。前人對阿克蘇藍片巖研究較多，一致認為阿克蘇藍片巖原巖為玄武巖，但巖體中部地形差、野外作業條件艱苦，樣品采集均為巖體邊部、且未將巖體進行群組劃分。本次在巖體邊緣、中部均采集樣品，貫穿變質巖體，樣品更具代表性。據地形圖中山體將阿克蘇群變質巖分為陽干山組和陰干山組，具一定的地質意義。

1" 變質巖概況

研究區位于阿克蘇市西南部，距阿克蘇市約20 km。區域變質巖發育于阿克蘇群內，出露范圍為北緯40°55′20″～41°11′21″，東經79°49′57″～80°04′46″，呈帶狀NE向展布，形態似棒錘形[3]。變質相帶可劃分為綠片巖相帶和綠片-藍片巖相帶。調查區屬塔里木地塊變質區，在前震旦紀時期受區域低溫動力變質作用，可劃分為陽干山巖組綠片巖相變質帶和陰干山巖組綠-藍片巖相變質帶。

2" 陽干山巖組綠片巖相變質帶

2.1" 變質礦物組合

綠片巖相帶巖石類型有：白云母綠泥石石英片巖、棕褐色變余砂狀白云母綠泥石英片巖、白云母石英片巖、石英巖。

2.2" 原巖恢復及變質建造特征

在測制變質巖剖面時共采集11件稀土-微量-硅酸鹽套樣，變質巖10件，巖脈1件（樣號GS2）；在陽干山巖組采集樣品4件，分別為GS1，GS3，GS4，GS5；在陰干山巖組采集樣品6件，分別為GS6，GS7，GS8，GS9，GS10，GS11。樣品在新疆地礦局礦產實驗研究所鑒定完成，分析采用X射線熒光光譜儀分析，儀器型號為XKSY-SB-075，投圖采用長江大學路遠發教授編寫的Geokit軟件。

從圖1中可看出，南部陽干山巖組綠片巖相帶綠片巖中的GS1，GS3，GS4，GS5號樣品屬長石白云母石英片巖類，均投入砂巖與泥巖之間的區域，為過渡性泥砂質沉積巖區，表明原巖為碎屑沉積巖。據原巖為沉積巖的樣品中，Sr/Ba小于1，且具典型的陸相沉積巖韻律特征，因此原巖是陸相碎屑巖建造。

2.3" 地球化學特征

2.3.1" 主量元素特征

在阿克蘇群綠片巖相中共采集4件巖石化學樣品，分析結果見表1。

原巖為碎屑沉積巖（PM2-GS1，GS3，GS4，GS5）巖石中SiO2含量為69.98%～72.15%，Al2O3含量為12.89%～13.08%。SiO2/Al2O3比值較小，說明該巖石粘土礦物含量較少，距離物源較遠。

2.3.2" 稀土元素特征

從圖2可看出，原巖為沉積巖的變質巖樣品為XT1，XT3，XT4，XT5，分析結果見表2。

①稀土總量ΣREE為150.51×10-6～184.54×10-6，稀土總量較高； LREE/HREE為11.08～13.82，輕稀土分異強。②（La/Yb）N為13.78～18.67，平均11.30，（Ce/Yb）N大于1，屬輕稀土富集型，分布曲線右傾。③δEu為0.68～0.78，小于2，分布曲線在銪處呈谷狀，負異常，為銪虧損型。④δCe小于1，屬鈰虧損型，具負鈰異常，為陸相沉積物。

2.3.3" 微量元素特征

微量元素分析成果及特征見表3。

樣品1、3、4和5變質巖微量元素特征：①高場強元素Ta、Nb、Zr、Hf沒有虧損，高于原始地幔值；②強不相容元素Rb、Sr、Ba、Th元素高于原始地幔巖（圖3）。

3" 陰干山巖組綠片-藍片巖相變質帶

陰干山巖組被劃分為綠片-藍片巖相，主要為藍片巖，少量是綠片巖。

3.1" 變質礦物組合

藍片巖相帶巖石類型有：藍閃石片巖、石英綠簾綠泥藍閃石片巖、白云綠泥藍閃石片巖。

3.2" 原巖恢復及變質建造特征

調查區藍片巖按原巖組成可進一步分為2類：①重結晶的玄武質凝灰巖及枕狀、塊狀熔巖等基性火山巖為主；②原巖類型為沉積巖。

從圖1中可看出：陰干山巖組中GS6，GS8，GS9，GS11藍片巖類數據落入火山巖區域，分布較集中，說明原巖屬火山巖；GS7落入火山巖區域近右端，說明原巖SiO2含量較多；GS10白云母綠泥石英片巖樣品落入砂巖區，表明原巖為沉積巖，石英含量較多。陰干山巖組原巖整體為火山巖，局部為少量沉積巖。通過計算結果可知巖石al大于alk+c，表明樣品均為鋁過飽和系列巖石。

從圖4中可看出，原巖屬火山巖的變質巖樣品在TAS圖解中大部分落入基性玄武巖區域，其中GS7落入酸性流紋巖區域，因該樣品SiO2含量為73.51%，大于65%。GS10號樣不在圖區內，非火山巖。藍片巖相帶原巖以基性玄武巖為主，含少量砂巖類碎屑巖，主要為火山巖建造。據GS10樣品Sr/Ba比值小于1，為陸相沉積，原巖為碎屑巖沉積建造，伴有后期火山巖噴出。

3.3" 地球化學特征

3.3.1" 主量元素特征

阿克蘇群藍片巖相共采集6件巖石化學樣品。原巖是碎屑沉積巖（GS10）的巖石中SiO2含量為75.47%，Al2O3含量為8.32%，CaO含量為2.72%，K2O含量為1.86%，Na2O含量為0.28%；原巖為火山巖的巖石（GS6，GS7，GS8，GS9，GS11）中SiO2含量為46.50%～73.51%（表1），平均53.56%；Al2O3含量為12.64%～14.91%，K2O含量為0.31%～2.21%，Na2O含量為1.58%～4.44%，Na2O+K2O含量為2.17%～6.65%。GS7，GS8，GS9里特曼組合指數（σ）為0.61～1.45，小于3.33，屬鈣堿性玄武巖系列；GS6，GS11里特曼組合指數σ為4.19～7.17，小于9，屬堿性玄武巖系列。原巖為火山巖樣品Al2O3飽和度均大于1，為過鋁質巖石。

3.3.2" 稀土元素特征

從6、7、8、9、11號樣品曲線可看出（圖5）：①稀土配分模式向右緩傾，表明輕稀土分餾較明顯，重稀土分餾不明顯，比較平緩，可能為同一源區的產物；輕稀土富集，為堿性巖石。②稀土總量為71.08×10-6～180.69×10-6，LREE/HREE=2.70～9.80，（La/Yb）N=2.20～15.59，黎彤等計算地殼平均稀土總量值165.4×10-6，呈明顯的稀土分配形式，顯示弱負銪異常，表明巖漿經歷過一定程度的結晶分異，可能存在弱斜長石分離結晶作用或部分熔融過程中有斜長石殘留，XT6具弱正銪異常。③所有樣品中δCe＜1，分配曲線中沒有強烈波動，具鈰負異常，因為Ce3+氧化為Ce4+。

從原巖為沉積巖的10號樣品曲線可看出（圖5）：①稀土總量ΣREE為171.31×10-6，稀土總量較高；LREE/HREE為4.74，輕稀土分異強，說明經歷了一定的區域變質作用。②（La/Yb）N為4.87，（Ce/Yb）N大于1，屬輕稀土富集型，分布曲線右傾。③δEu為0.75，小于2，曲線在銪處呈谷狀，銪呈負異常，為銪虧損型。④δCe小于1，具鈰負異常，曲線波動較明顯。

3.3.3" 微量元素特征

原巖是火山巖的變質巖微量元素（樣品6、7、8、9和11）特征（表1，圖6）：①高場強元素Ta，Nb，Zr，Hf未虧損，高于原始地幔值；強不相容元素Rb，Sr，Ba遠高于原始地幔巖，說明原巖與巖漿作用有關。②Th*值均小于1，顯示釷虧損，可能是巖石交代作用的結果；③K*值＜1，鉀虧損，與消減作用無關的火山巖。

原巖是碎屑巖的變質巖微量元素（樣品10）特征：高場強元素Ta，Nb，Zr，Hf未虧損，高于原始地幔值；強不相容元素Rb，Sr，Ba，Th元素遠高于原始地幔巖。

4" 結論

（1） 阿克蘇群變質巖可劃分為陽干山巖組綠片巖相帶和陰干山巖組綠片-藍片巖相帶。

（2） 綠片巖相帶原巖為碎屑巖，藍片巖相帶原巖以基性玄武巖為主，含少量砂巖類碎屑巖。

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Restoration and Geochemical Characteristics of Pre-Sinian Buesschist Protolites in Aksu Area

Yan Zuo，Yang Xijun，Wang Ming，Yu Yuanjun，Du Yong，Xia Mingyi，Ma Jian，Hu Tao

（The 8th Geological Brigade， Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development，

Aksu，Xinjiang，843000， China）

Abstract：Based on the method of rock mineral assemblage，the strata are first divided into Yangganshanite formation greenschist facies zone and Yinganshanite formation greenschist - blueschist facies zone.Based on the analysis of blueschist in Aksu Group by geochemical method， the protolith of greenschist facies zone is clastic， and blueschist facies zone protolith is mainly basic basalt with a small amount of sandstone clastic rocks.To provide basic geological data for later rocks of the same origin.

Key words： Aksu Group；Blueschist；Protorock restoration；Geochemical characteristics