阿尔金地块南西缘钙碱性侵入岩带特征及其地质意义.pdf

第2 1 卷第l 朋 湖南地质 2 0 0 2 年3 月 V o l2 1N o1 H U N A NG B O L O G YM 盯2 0 0 2 文章编号1 0 0 1 4 7 5 6 2 0 0 2 0 l 一0 0 1 2 一0 5 阿尔金地块南西缘钙碱性侵入岩带 特征及其地质意义① 马铁球，王先辉，盂德保 湖南省地质调查院基础地质调查所，湖南湘潭4 1 1 1 0 0 摘要阿尔金地块南西缘钙旃| 生侵入岩带由1 0 余个大小不等的花岗岩体组成，其岩石类型 主要有石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩．对带内有代表性岩体的岩石矿物 学、岩石化学、微量元素．稀土元素及同位素地球化学研究表明，其属钙碱性系列，具有同源岩 浆演化特征，其形成环境为活动大陆边缘．花岗闪长岩全岩R b 一8 r 等时线年龄为5 7 5M 巩确定为 晚震旦世产物．这一发现，对于深入研究阿尔金地块活动机制，再造震旦期造山过程有一定作 用。 关键词阿尔金地块侵入岩带；活动大陆边缘；晚震旦纪 中囝分类号P 5 8 8文献标识码A 近E w 向展布的阿尔金地块向西延伸呈楔形嵌布于塔里木地块与东昆仑地块之间，在S w 缘断续分布l 条近N E 向展布的侵入岩带 以 下简称该侵入岩带 。共有1 0 余个中酸性岩 体．向N E 延伸被塔克拉玛干沙漠覆盖，总长 度百余k m 。早、中元古代变质岩为该侵入岩 带各岩体的主要围岩 图1 ，各类侵入岩与 围岩均呈侵入接触。围岩热接触变质作用明 显侏罗纪沉积的陆源碎屑岩不整合覆盖其 上。部分岩体受后期构造作用改造，具弱片 麻状构造。 绝大多数岩体呈岩基、岩株产出，基本 岩石类型为石英闪长岩 6o 、英云闪长岩 Yo B 、花岗闪长岩 Y6 、二长花岗 岩 qv 。花岗闪长岩全岩R b S r 等时线 年龄为5 7 5M a ，说明其形成时间相当于晚震 旦世。这一发现，为该区再造震旦造山旋回 的造山过程提供了充分的依据。 l 岩体地质特征 图】阿尔金地块南西缘侵入岩分布略图 F l g1D i 矧b u d o n 咄e t c hr I l a po f 也em t r u s l o na t s o u Ⅱ1 w e s t 饥I b 0 I d 盯o fA 1 h l n m a s s 讧 ￡一N 蛇绿混杂岩 6o 石英闪长岩Yo B 英云闪长岩 Y6 花岗闪长岩nY 二长花岗岩H L t 下、中元古界 J 佑罗系I 岩体2 断裂3 不整台界线 4 花岗岩脉动界线5 沙漠 在不同的岩体中，岩浆侵位的先后顺序是一致的，即最先是中性岩浆侵位，随后是中酸 收璃日期；2 0 0 【一1 2 2 8 ． 修订日期2 0 0 2 0 I 一0 8 第一作者简介马铁球．募．中专，地质工程师．从事区调工作2 0 多年 ①奉文是1 2 5 万区调新疆且束县～级电站幅部分成果． 万方数据 第1 期 马铁球等阿尔金地块南西缘钙碱性侵入岩带特征及地质意义 性岩浆，最后以酸性岩浆侵位结束，具体的岩石类型从早到晚依次为细粒石英闪长岩、细一 中细粒英云闪长岩、细中一中粒黑云母花岗闪长岩和中粒黑云母二长花岗岩，反政出正序岩 浆演化序列特征。各单元之间均为脉动式接触关系。 通过对塔特勒克苏、艾沙汗托海、哈底勒克萨依等代表性岩体的详细研究查明，一般来 说早期石英闪长岩、英云闪长岩单元，多呈捕虏体或残留体分布在岩体边部，随后的花岗闪 长岩、二长花岗岩规模较大，多分布于岩体中心部位。岩体与围岩接触界线附近，围岩捕虏 体较多，混染岩化特征较明显晚期单元边部多具细粒边，一般宽十几厘米到几十厘米不 等。岩体中包体少见，一般在早期岩石单元中可见少量的闪长质及富云包体。 2 岩石学、岩石化学特征 2 ．1 岩石学特征 各岩石单元的矿物平均成分见表l 。在Q A P 分类图解中 图2 左 ，岩石类型从石英闪长 岩向英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩演化。从表1 总体来看，岩石学特征规律性明显， 从早期的中性向晚期的中酸性演化，斜长石、黑云母、角闪石等矿物逐渐减少．钾长石、石 英逐渐增加。 表1 该侵入岩带各单元岩石特征及主要矿物平均含量 T 曲J e lR o c k C h 嘟c t a 舀如so f 、t h e e v d V u n j ￡翻埘m e a w f a g e c o n 扯n 括o f t h e m a 访m i 玎a 训s 加出e 缸衄I 湖z o n c 2 ．2 岩石化学特征 各单元岩石化学分析结果列于表2 ，从表2 可知，早期石英闪长岩到晚期 长花岗岩，具 有中性向酸性演化特征，S i 0 2 和N a p f O 逐渐增加，而铁、镁、钙、铝、钛等元素的氧化物 均逐渐降低。与中国岩浆岩平均化学成分相比，石英闪长岩中F e O 、M n O 、c a O 、T i 扣略偏 高，而其它元素氧化物则偏低。英云闪长岩一二长花岗岩中除S i O 。均偏高外，其它则相应地略 偏低。 在A F M 图解中 图2 右 ，该侵入岩带岩石属钙碱性岩浆系列。里特曼指数 o 为12 5 ～2 【J 9 ．同样为钙性钙碱性系列，相当于强太平洋一正常太平洋型。 部分特征参数 表3 及c I P w 标准矿物计算结果表明，在不同的岩石单元之间标准矿物 组合、含量及长石的端员组份都呈一定规律性演化，显示出同源岩浆演化特征。随着岩浆结 晶分异作用的进行，从早到晚各单元分异指数 D I 逐渐增大 3 9 ．5 ～6 9 ，5 ～7 6 ．4 ～8 75 7 ； 万方数据 1 4 湖南地质 第2 1 卷 结晶指数 c I 逐渐降低 2 7 ～2 0 ～1 4 ．3 ～67 ，说明岩浆具良好的分异性。c Ⅲw 标准矿物 中出现微量的刚玉 大多 1 ％，表明岩浆演化到后期 或上升到浅部 有 壳源物质的加入。 从以上特征看，该侵入岩带花岗岩类岩石为壳幔混合来源，与岩浆上侵过程中对成熟陆 壳物质强烈同化混染有关。 3 稀土、微量元素及同位素地球化学特征 3l 稀土及微量元素地球化学特征 随着各单元岩石的酸性度增高，岩石稀土元素总量增加 表4 ，负铕异常亦增高，愈往 晚期愈明届，6E u 值大多在0 ．7 以上，据王中刚等⋯的划分，此种花岗岩属壳幔型花岗岩，其 成因与板块碰撞有关。晚期二长花岗岩6E u 值为o2 9 ～O4 2 ，说明在岩浆演化过程中存在有斜 长石结晶分离作用。c e ／ ，比值变化较大 2 ．6 ～8 ．8 ，在稀土元素配分曲线上表现为轻稀土富 集型．近于平行的曲线向右陡倾斜，反映出各岩石单元的同源性和构造环境的相似性。 表4 该侵入岩带各岩石单元稀土元素丰度值 T 曲I 。4R E E a b u l l d a n c e v a l u e o r Ⅱl cv e “u n “血m e j n t r u s 】D Ⅱz 叽e 望垂壁兰坚生 竺 苎坠旦里里 一长 8 - 2 13 72 57 8 7 77 9 22 79 658 50 7 254 808 84 2 7 花岗岩 8 ．4 06 26 21 4 49 1 48 9 5 4 ．1 51 0 “0 ．8 375 91O l4 2 2 花扁 8 _ 4 63 l6 26 5 3 76 3 92 29 43 ．7 60 8 626 40 3 315 5 闪长冉 5 1 82 95 75 8 9 758 32 03 93 6 708 l3o 】0 4 72 5 5 英云 闪长者 石英 c q 长岩 单元 二．长 花浏岩 花岗 闻长岩 英云 闪妖岩 f j ；} Y 5o3 4o - 8 9o l5o 8 80 1 390 9 5 5 1 02 6 014 8 在火山弧玄武岩标准化原始地幔的微量元素比值蛛网图上”1 图3 ，其曲线与火山弧玄 武岩相似，为B a 、R b 、K 、n 等大离子亲石元素的强烈富集，而T a 、N b 、z r 、H f 、T i 等高场 强元素相对亏损，显示出典型的板块边缘岩浆岩地球化学特征”1 。 从早期的石英闪长岩到晚期的二长花岗岩，R b ／S r 比值由小到大，00 4 一0 0 8 03 5 31 2 ；u ，n l 比值由大到小，o4 一o3 8 一o2 2 一o2 0 反映出较好的岩浆演化过程。 32 同位素地球化学特征 在花岗闪长岩中作全岩R b s r 等时线分析，结果见表5 ，等时线图见图4 ，其年龄值为 5 7 5M a ．表明该侵入岩带主要形成于晚震旦世。 ”S r ／”S r 0 值较大，为0 ．7 1 26 ，同时也说明 深部岩浆在上升过程中有地壳物质的加入，与前面得出的结论相吻台。 娟“ 靳％∞邵”凹“ 始H 町∞n 饥神站蚪盯∞H ”观”吼∞体9。吩帕伸盯”∞丌“ “ ％“您篙 o 4 m ， 0 0 5 r 吨吣呲m∽叫暑“蛐帖“““肌档m昭∞虬射胛肌埘ⅢⅢm缸乃m 。孤黑裟Ⅲ hⅢ吣Ⅲ㈨端㈨ nⅢ呲州Ⅲ篇㈣{要㈣㈣㈨呲㈨㈨㈨卧川㈣㈣m嘣Ⅲ呲№Ⅲ㈨㈣㈣篡㈣隅㈣㈨嘣m篙㈣ 万方数据 1 6 湖南地质 第2 1 卷 表5 该侵入岩带R b s r 同位素分析结果 T a b 】c 5A n 丑l v s j sr e s l l 】t o f R b s r j s o t o p e j l l t h e 血l n u s 渤瑚e 岩性R b u 以s f u 以 “R b ，。s r ”s r ，。s r2 0 花岗闪长岩 l8 9 7 10 ．20 2 7 1 0 。2 7 1 00 7 3 61 9 0 l l 花岗闪长岩25 0 2 I o 。I ．2 8 4 1 0 ‘ 56 5 40 ．7 5 5 7 “1 3 花岗闪长岩 1 ％ 2 l 口2 ．O ”1 旷2 ．6 6 0O7 3 4 3 6 6 花岗闲长岩 2 ．5 0 7 l O ‘l0 2 4 l O ‘70 9 20 ．7 7 01 6 3 1 2 花岗闪长岩 2 』3 0 i 0 ‘9 6 6 j I O ‘z 5 7 9O7 7 720 l 1 4 ．o I ～ 囤3 微量元素比值蛛网图 F i 231 1 l es p i d 目I 试m a p o f t r a c ee h ∞n s 枷o f 据E 岫等，1 9 8 2 ”R b ，。S r 图4 全岩R b s r 等时线图 F 抽．4R b ＆i s o c h m nm 驴o f t l l e Ⅵf 1 0 J e m c k 全岩氧同位素6 ”O 1 0 。 S M O w 英云闪长岩为 7 ．3 5 ，花岗闪长岩为 79 7 ，二长 花岗岩为 84 2 ，均属正常6 ‘幻花岗岩类；早期的石英闪长岩为 3 ．0 5 ，属低61 ℃花岗岩类． 说明有可能岩浆来源于深部的玄武岩浆。 4 大地构造环境及其地质意义 综上所述，根据岩石组合、岩石化学成分及其有关图解 图5 、稀土元素和微量元素地 卜0 一} ／， 筌逡 『、●o 一} ／， 至蕊奏 囤5 该侵入岩带的2 0 叠、j 0 2o 图解 左 与R ．一R 2 图解 右 F i E5 蛾1 一f o go 出I g 啪n e R 柚d R 广一＆d i a E r a Ⅱ咄h t l 证t h e i I 岫豳n z o 耻 左圈A 板内稳定区非造山带火山岩B 岛弧厦活动大陆边缘造山带火山岩cA B 派生的碱性岩f 据A _ R i t t n m m ，1 9 7 0 1 右圈l 幔源2 碰撞前俯冲3 碰撞后隆升4 造山晚期5 非造山6 同碰撞n 邑RA B m d d 盯等，】9 8 j 球化学特征等不难看出，该侵入岩带形成于板块汇聚边缘，应属活动陆缘型侵入岩带。工作 中同时还发现，与该侵入岩带共生的有蛇绿混杂岩带、变火山岩带和高压榴辉岩带，蛇绿混 杂岩带组分主要为方辉橄榄岩，经年龄测定为早震旦世。由此可见， 下转第3 4 页 万方数据 湖南地质 第2 1 卷 C H A R A C T E R I S T I C SP H A S EA N DM E T A L L o G E N I CM o D L E o FS E D I M E N TF A C I E SD U R I N GX I A N G M E N GP E R I o D E A R L YS I N I A NI NS o U T H W E S TH U N A N L r UT i e - s h e n 2 ，Z H O UX u - l i I l M i d d kH l l I l a nI n s 在t u t eo f M i I l e r a lR e s 0 1 l r c e sa I I dG e o l o 日S u r v c y ， H N I G S ，L o u d iH l l l l a n4 1 7 0 0 0 ，o 血a A b s t r a c t T h e 血c r o ．f h c k si nb 粥hc e n t e ri s 恤eb e s te n 、f i r 锄面e 1 吨f o rM no f et Dd e p o 函t ，埘也 m a n g a n e s ed c p o s ni ns h a l l o ws e as h c l fb a s i ns u b - p h a s e 锄dX i a 啦m e n gP e n o do fs o u t h 、v e s tH l m 锄i 1 1 s h a l l o ws e ad e p o s i te n v i r o 皿册LT I l r ∞船p e c 乜o fa I l c i e n tg c q F a p h y ，a I l c i 咖s 饥l a h l r ea 士I da I l c i 锄I c l i m a t ea u i e dt 0 ∞n 仕0 1t 1 1 ef o n na n ds p a c ed i m i b l n i o n0 fM 州e p o s i tX 抽h d l e S h u p i n gr e g i 0 I la I l d N i u t o u p oa r e a 、v e r cf o r e c 邪ta s2p r o s p e c Ⅱv e 珊c sa c c o r d i n gt oI Ⅱe t a U 0 9 m i cr e g I l l a 矗o nT h em o d l eo f m e t a l l o g e I l i cb ya l g al i v i n gc r e a n 盯ea Ⅱd 舢砌ag a si nn l ec o l 】r s eo fd c 印0 r i g i l l a lm a r 唱a I l e ∞i t ll a n d I r a I l s f c r r e dt os h a l l o ws e as h c l f b a s j nw a se s t a b h s h c d1 kr e a 嘶0 nf o m u 王a N H 一心O N H d 十O H 一； M n H C 0 3 2 O H 一一h 缸C O ，l C 0 2f H 2 0 ． K e vw o r d s S h a l l o ws e af a c i e s M i c r o - f 如i e si I lb a s i nc e n 衄’；F o r e c a s tM no r e S o u m w e s tH u n a I l 上接第1 6 页 阿尔金她块南西缘的活动陆缘型侵入岩及蛇绿混杂岩带都是昆仑洋盆闭合阶段B 型俯冲作用的 产物，B 型俯冲作用”1 的主要方向是向北，即东昆仑地块向塔里木地块下面俯冲。 本文承郏基俭．刘耀荣、何建泽等高级工程师指导和修改，在此一并深表谢意。 参考文献 『1 1 王中刚．于学文．赵振华。等．稀土元素地球化学I M l ．北京；科学出版社，1 9 8 9 『2 l 李昌华火成岩微量元素岩石学f M l 武汉中国地质大学出版社．1 9 9 l ⋯崔军文。唐哲民．邓晋福．等．阿尔盘断裂系fM 1 ．北京地质出版，1 9 9 8 1 4 l 姜常义．等塔里木板块北缘活动陆缘型侵入岩带的岩石学与地球化学『门．中国区域地质，2 0 0 1 ， 2 ；1 5 8 ～1 6 3 C H A R A C T E R I S T I CA N DG E o L o G YM E A N I N Go FA L K A L I N E C A L C I U MI N V A D E R o C KZ o N E A T T H E S WF R I N G E o FA L T U NM A S S I F ⋯ M AT 珏q i u ，W A N GX i 矾．h u i ，M E N GD e _ b a 0 I l l s 石t l l t eo f F o u n d 撕o nG c o l o 蚪，H N I G S ，X i 甜g t a I l H 吼a n4 1 ll O O ，C 上l i I I a A b s t I 锄c t A l k a I i n ec a l c i 吼i I l v a d e - r o c kz o n ea tt l l eS W 丘i n g eo fA l n I nm 船s i fc o m p o s e db y1 0 g r 孤“e so fd 赶b r e n ts i z e ，m a i n l yi n c l u d i n gq u a r t zd 诂r 妇，t o n a l i t e ，乒a 1 1 0 d i o r i t e ，m o n z o 曲i cg r a n i t e h l v e s t i g 撕0 no fr o c km i l l e r a l o g y ，r o c kc h e m i s 台y ，a n dg e o c h e m i s Ⅱy o nt r a c ee l e m e n t ，r a r ee a n h e l e m e n t sa n di s o t o p e s ，i n d i c a 把st l l a tt h c yb d o n g st oa l k a l i n ec a l c i 哪s c r i e sw i t hm ee v o l v 咖n t c h a r ∞t e r i s 石co ft 1 1 es 枷em a g m a 谢g i ni 1 1 山ec n v i r o n m e n to rm o v a b l em a i 芏l l a n df r i I 培e A st I l e i s o c l l r o n ea g e0 f R b ．S ri s5 7 5M a ，g r 锄o d i o 血ew a sf b 呲c di r Ll a t eS i I l i a n T l l i sd i s c o v e rm a yh e l pt o i n v e s t i 业a kt h em o v e m e n tm e c h a n i s mo fA ‰nm 粥s i fd e e p l y ，a I I dr e b u i l d 血ep r o c e s so fo r o g e n i c m o v e m c n to fS i t I i 蛆P e r i o d ． K c vw o r d s T h eS W 髓I 蟮} eo fA l h mm 聃s 地I n v a d e - r o c kz o n e ；M o v a b I em a i l l l 札d 衔n g e ；L a c eS i n i a l l 万方数据 阿尔金地块南西缘钙碱性侵入岩带特征及其地质意义阿尔金地块南西缘钙碱性侵入岩带特征及其地质意义 作者马铁球， 王先辉， 孟德保 作者单位湖南省地质调查院基础地质调查所,湖南,湘潭,411100 刊名 湖南地质 英文刊名HUNAN GEOLOGY 年，卷期2002,211 被引用次数2次 参考文献4条参考文献4条 1.姜常义 塔里木板块北缘活动陆缘型侵入岩带的岩石学与地球化学[期刊论文]-中国区域地质 200102 2.崔军文;唐哲民;邓晋福 阿尔金断裂系 1998 3.李昌华 火成岩微量元素岩石学 1991 4.王中刚;于学文;赵振华 稀土元素地球化学 1989 引证文献2条引证文献2条 1.邓瑞林.马铁球.柏道远 新疆木纳布拉克蛇绿岩地球化学特征及形成构造背景分析[期刊论文]-沉积与特提斯地质 20053 2.马铁球.邓瑞林.孙海清.曾钦旺.王先辉 阿尔金山西端似埃达克岩的地球化学特征及构造背景[期刊论文]-华南地 质与矿产 20024 本文链接