新疆天山冰达坂一带岩体地质特征及其分布（只有稀土）.pdf

第28卷 第1期地球科学与环境学报Vol. 28 No. 1 2 0 0 6年3月 Journal of Earth Sciences and Environment Mar. 2 0 0 6 [收稿日期] 2005203202 [基金项目] 新疆维吾尔自治区区域地质矿产调查项目XJQDZ20032 21 [作者简介] 余吉远1978 - ,男,贵州遵义人,从事岩石、 矿床研究。 新疆天山冰达坂一带岩体地质特征及其分布 余吉远1,钱壮志2,闫海卿2 ,3,杨兴科2,王小红2,马立成2 1. 西安地质矿产研究所,陕西 西安710054 ; 2.长安大学 地球科学与国土资源学院, 陕西 西安710054 ; 3.中国地质大学 地球科学与资源学院,北京100083 [摘要] 通过1∶5万区域地质矿产调查,对天山西段北缘地区的岩浆岩岩体作了研究。主要通过矿物地质特 征,对冰达坂一带12个岩体的特征及其分布进行了总结,得出该区岩体在空间分布上具有明显的分带特征。并 对各个岩体的稀土元素配分曲线进行了简要分析,大部分为轻稀土富集型,曲线右倾,具中等δEu负异常。 [关键词] 岩浆岩;地质特征;冰达坂;天山;新疆自治区 [中图分类号] P588. 1 [文献标识码] A [文章编号] 16722656120060120013204 Geological Feature and Distribution of Bingdaban Magmatic Rocks in West Tianshan , Xinjiang Province YU Ji2yuan1, QIAN Zhuang2zhi2, YAN Hai2qing2 ,3, YANG Xing2ke2, W ANG Xiao2hong2, MA Li2cheng2 1.Xi’an Institute of Geology and Mineral Resources , Xi’an710054, Shaanxi, China;2. School of Earth Sciences and Resources Management , Chang’an University , Xi’an710054, Shaanxi, China; 3. School of Earth Sciences and Resource , China University of Geoscience , Beijing100083, China Abstract This paper represents the character and distribution of the Bindaban magmatic rocks acquired from the 1∶50 000 regional survey in the west Tianshan mountains. 12 magmatic bodies outcropped in the studied area display obviously spacial zoning according as their mineral , petrology and geology features. The REE features of the all rocks are described. Most of them are LREE2rich type with moderate Eu negative abnormity. Key words magma rocks; geological feature; Bingdaban; Tianshan; Xinjiang Province 0 引言 研究区位于天山西段北缘,天山构造带的一 条重要分界断裂冰达坂断裂分布其中,该断 裂两侧岩浆活动有明显差别。近年来,对西天山 岩浆岩演化研究[1 4]不同程度涉及该区,但没有系 统的实际资料,在一定程度上制约了对该区岩浆 岩的研究。笔者通过对该区1∶5万区域地质调 查,对该区岩体的地质特征及其分布进行了较为 系统的总结。 1 区域地质背景 天山地槽褶皱系与天山山脉的范围大致相当, 西延与俄罗斯天山及哈萨克斯坦南部相连,东经北 山地区进入蒙古国境内。中国境内有3条断裂构 造将天山地槽褶皱系划分为4个次级大地构造单 元,即北天山华力西优地槽褶皱带;南天山华力西 冒地槽褶皱带[5];中天山隆起带及北山华力西褶皱 带[6],分别简称为北天山、 南天山、 中天山和北山。 研究区E 8630′ ～8715′;N 4300′ ～4310′ 位于天山主干断裂艾比湖 博罗科努北坡深大断 裂[7 9],研究区内称为冰达坂断裂,与东边的星星 峡 且未[3]走滑断裂带相接,是中天山前泥盆纪地 层与北天山华力西优地槽沉积物的分界线[10]。 2 岩体特征及其分布 研究区花岗岩类岩石分布较广图1 ,占研究 区面积的1/ 3以上,而且主要分布在中天山范围 内。岩体的空间分布具有明显地分带性。经过 1∶5万区域地质调查及室内资料整理,得出研究区 岩体特征及其分布。 2. 1 红五月桥岩体 岩性为闪长岩,分布于加尔巴克 交尔特、 红 五月桥以及测区东南部,出露面积11 km2,呈长条 1 -红五月桥岩体;2 -黑熊沟岩体;3 -吾鲁特达坂岩体;4 -钦达旺萨依岩体;5 -乔楞格尔萨拉岩体; 6 -萨日达拉岩体;7 -阿特达拉岩体;8 -伊克拜日开岩体; 9 -海热克岩体;10 -冰达坂岩体; 11 -乌 拉苏坦乌图艾肯岩体; 12 -乌拉图敦德艾肯岩体; Anc -前石炭系博藿特组; C2hx-石炭系后峡组; C2q-石炭系奇尔古斯套组; P -二叠系阿尔巴萨依组; T2 3x-三叠系小泉沟群; J -侏罗系地层 图1 冰达坂地区区域构造及岩体分布 Fig. 1 Tectonic and Distribution of Magma Rocks Sketch of Bingdaban Area 形产出,其侵位明显受红五月桥断裂控制,岩体本身 也普遍遭受韧性剪切变形。该岩体侵位于石炭系后 峡组地层中,北界与石炭系后峡组及下二叠统阿尔 巴萨依组呈断层接触。南侧与前石炭纪博霍特岩组 呈侵入接触。岩石为暗灰绿色、 灰白色暗色闪长岩。 主要矿物体积分数为普通角闪石40 ～60 ,中长 石40 ～50 ,石英5 ,副矿物榍石2 ～3 ,磷 灰石1 。具中细粒结构,糜棱面理构造。 2. 2 黑熊沟岩体 岩性为花岗闪长岩,分布于黑熊沟一带,出露 面积360 km2,呈岩基状产出,侵位于长城系星星峡 群中。外接触带中见有重晶石化、 大理岩化、 硅化 等蚀变现象。岩石为灰色、 灰白色。主要矿物体积 分数斜长石35 ～50 ,钾长石10 ～30 ,石英 25 ～40 ,次要矿物磁铁矿、 金红石、 黑云母5 ～10 ,白云母1 ～2 ,副矿物榍石、 锆石、 普通 角闪石10 ,磷灰石1 ～2 。中粗粒花岗结构, 片麻状构造。在接近冰达坂断裂附近岩体受到糜 棱岩化作用的影响,大部分变为糜棱岩化岩石。 2. 3 吾鲁特达坂岩体 岩性为花岗闪长岩,主要分布于萨日达拉以北 吾鲁特达坂一带,出露面积22 km2,呈岩瘤状产出, 侵位于长城系星星峡群图 2 、 前石炭系博霍特岩 1 -石灰岩;2 -花岗闪 长岩;3 -绢云石英片岩 图2 岩体与地层侵入接触素描 Fig. 2 G ra2diorite Intrude Stratum Sdetch 组地层中,岩性为灰白 色、 灰绿色花岗闪长 岩。主要矿物体积分 数 斜 长 石55 ～ 65 ,石 英10 ～ 12 ,副矿物为磷灰 石、 榍石、 普通角闪石 15 ～25 ,黑云母 3 ～5 。中粒花岗 结构,块状构造。 2. 4 钦达旺萨依岩体 岩性为花岗闪长岩,主要分布于望峰金矿以北 钦达旺萨依一带,出露面积6 km2,呈岩枝状产出, 侵位于长城系星星峡群、 前石炭系博霍特岩组中。 岩石呈灰白色,主要矿物体积分数石英20 ～ 30 ,钾长石20 ～30 ,斜长石30 ～40 ,副 矿物有榍石、 锆石、 磷灰石、 角闪石10 。中粒结 构,块状构造。 2. 5 乔楞格尔萨拉岩体 岩性为黑云母花岗岩,主要分布于乔楞格尔萨 拉一带,出露面积11 km2,呈枝状产出,侵位于长城 系星星峡群中。岩石呈灰白色、 浅红色,主要矿物 体积分数为更长石30 ～40 ,钾长石15 ～ 41地球科学与环境学报 第28卷 20 ,石英20 ～25 ,副矿物有榍石、 锆石、 磷灰 石、 白钛矿、 黑云母10 ～15 等。中粗粒结构,片 麻状构造。 2. 6 萨日达拉岩体 岩性为二长花岗岩,主要分布于萨日达拉以 北,出露面积4 km2,呈岩墙状产出,侵位于长城系 星星峡群中,外接触带局部见大理岩化、 硅化、 矽卡 岩化现象。岩石呈浅肉红色,主要矿物体积分数更 长石30 ～35 ,钠长石5 ,微斜长石30 ～ 35 ,石英20 ～35 ,黑云母2 ～5 ,副矿物 锡石锆石榍石磷灰石1 ～2 。中粗粒花 岗结构,块状构造。 2. 7 阿特达腊岩体 岩性为花岗岩,分布西起红五月桥东偏南3. 5 km处,向东延出图幅,图内延伸达14 km以上。主 体分布于海拔3 000 m以上的高山、 冰川区。呈长 形产出,分布面积13 km2。该岩体侵位于前石炭纪 博霍特岩组中。北侧与侏罗系为断层接触。岩石 呈灰白色,主要矿物体积分数为斜长石5 ～14 , 钾长石45 ～58 ,石英15 ～25 ,副矿物黑云 母锆石磷灰石角闪石5 ～10 。中粗粒结 构,块状构造。 2. 8 伊克拜日开岩体 岩体西起3 968高程点y 15 508. 000 ,x 4 771. 500 ,经伊克拜日开沟脑向东南方向延伸出 图外,图幅内延伸长达15 km ,岩性为糜棱岩化花岗 岩,呈长条状产出,糜棱岩化较强烈。该岩体侵位 于前石炭纪博霍特岩组中。岩性为灰白色糜棱岩 化斑状黑云母花岗岩,主要矿物成分斑晶为钾长 石斜长石10 ～15 ,基质为石英10 ～20 , 斜长石55 ～65 ,黑云母5 ～15 。鳞片粒状 结构,片麻状构造。 2. 9 海热克岩体 岩性为闪长岩,主要分布于图幅东侧以外,在 图幅内只分布在海热克沟中游一带。出露面积约3 km2。与前石炭系博霍特组地层和奎克达坂花岗岩 体呈侵入接触,接触带具有热接触变质作用,产生 角岩化。岩体主体岩性为闪长岩,在南部边缘为辉 石闪长岩及暗色闪长岩。主要矿物体积分数为斜 长石45 ～50 ,辉石5 ～10 ,角闪石黑云 母等暗色矿物40 ～45 ,中细粒结构,块状构造。 2. 10 冰达坂岩体 岩性为眼球状花岗闪长岩,主要分布于冰达坂 1 -眼球状斜长石 斑晶;2 -糜棱面理 图3 眼球状花岗闪 长岩剪切变形素描 Fig.3 Eyeball G ra2diorite Cut Distortion Sketch 南侧,出露面积约80 km2, 呈条带状产出,以斜长石、 石 英、 黑云母矿物组合为基础, 以眼球状斜长石斑晶为宏观 标志,岩石一般为灰白色,风 化后常显浅灰红色,构造变 形以韧性剪切为主图 3 。 主要矿物体积分数为斜长石 37 ～55 ,钾长石3 ～ 8 ,石英5 ～20 ,副矿 物主要为暗色矿物3 ～ 18 。粗粒似斑状结构,眼 球状构造。 2.11 乌拉苏坦乌图艾肯岩体 岩性为粗粒花岗闪长 岩,主要分布在乌拉苏坦乌图艾肯一带,出露面积 约为39 km2,仍以条带状分布,主要矿物体积分数 为斜长石50 ～55 ,石英30 ～35 ,角闪石 黑云母10 ～15 等。中粗粒花岗结构,片麻状构 造。岩体中多见地层包体,其面理与岩体条带有时 一致,有时斜交,反映其构造活动强烈。 2. 12 乌拉图敦德艾肯岩体 岩性为粗粒花岗闪长岩,主要分布于乌拉图敦 德艾肯一带,出露面积约为76 km2,主要矿物体积 分数为斜长石45 ～50 ,石英5 ～10 ,帘石 10 ～15 ,黑云母绢云母5 ～10 ,绿泥石 3 ～10 ,具粗晶似斑状结构,块状构造,斑晶主 要为斜长石,岩石变形相对较弱,风化破碎强烈。 可见元古界地层捕虏体,眼球状花岗闪长岩、 片麻 状花岗闪长岩残留体。 3 稀土元素配分模式 稀土元素是典型不相容微量元素,在固液相分 离作用中,对液相具有较强相容性而大量进入液相 中,引起固液相稀土元素含量及元素间比值的明显 差异。从表1可以看出由于部分成果未出,仅分析 了8件稀土元素样品 , 花岗岩类稀土元素分馏特点 与其所处的构造背景和演化程度有关。 红五月桥岩体、钦达望萨依岩体、阿特达腊 岩体同处于冰达坂断裂以北北天山南缘构造带中, 具有较高地稀土总量ΣREE ,为1531173～ 2071440 ,且δEu负异常,分馏程度也相似,反映 51第1期 余吉远,等新疆天山冰达坂一带岩体地质特征及其分布 表1 稀土元素测试结果 Tab. 1 Test Results for REE wB 10 - 6 岩体 红五月桥黑熊沟吾鲁特钦达旺萨依 La37. 48816. 8337. 24838. 991 Ce80. 56446. 15219. 34181. 225 Pr10. 2264. 0873. 08710. 237 Nd39. 07315. 37214. 48639. 61 Sm8. 7363. 2044. 1928. 758 Eu0. 1830. 9381. 4051. 247 Gd8. 0713. 2294. 4927. 878 Tb1. 3380. 5220. 7431. 181 Dy8. 3643. 1654. 5286. 51 Ho1. 7030. 6620. 9291. 234 Er5. 1361. 9732. 5333. 239 Tm0. 7630. 2990. 380. 467 Yb5. 0432. 1822. 413. 087 Lu0. 7520. 3270. 360. 432 wB 10 - 6 岩体 阿特达腊海热克冰达坂乌拉苏坦 La27. 91811. 83116. 9199. 497 Ce62. 73728. 16731. 75819. 531 Pr8. 0263. 7013. 5052. 266 Nd30. 18615. 62312. 3318. 549 Sm6. 0293. 7132. 4761. 973 Eu1. 1730. 9270. 9820. 625 Gd5. 0293. 592. 251. 895 Tb0. 7710. 5560. 3590. 296 Dy4. 443. 342. 3471. 833 Ho0. 890. 6820. 5070. 385 Er2. 5311. 9471. 5281. 128 Tm0. 3910. 2970. 2540. 128 Yb2. 6791. 9661. 7621. 233 Lu0. 4090. 310. 2730. 197 重熔分馏程度高,预示这3个岩体有重熔改造型 成因特征。而吾鲁特达坂岩体、海热克岩体,位 于冰达坂断裂带附近,常与基性辉长辉绿岩伴生, 并且沿该带常见碱性花岗岩岩枝分布。稀土总量 ΣREE 661134～771323 ,稀土配分曲线显示这 两种岩体具有幔源型成因特征。黑熊沟岩体、冰 达坂岩体、乌拉苏坦乌图艾肯岩体,分布在中天 山陆块构造带的背景下,稀 土总量ΣREE 491536～981945 ,三者配分曲线相似,其稀土总 量明显低于北天山分布的岩体,同时δ Eu负 异常不明显,岩浆演化程度低于北天山花岗岩类, 显示有混合型成因特征。 4 结语 经过1∶5万区域地质调查野外资料搜集及室 内整理,总结出萨日达拉一带岩浆岩岩体特征,并 划分为红五月桥岩体、 黑熊沟岩体、 吾鲁特达坂岩 体、 钦达旺萨依岩体、 乔楞格尔萨拉岩体、 萨日达拉 岩体、 阿特达腊岩体、 伊克拜日开岩体、 海热克岩 体、 冰达坂岩体、 乌拉苏坦乌图艾肯岩体、 乌拉图敦 德艾肯岩体等12个岩体单元。对其中8个岩体的 稀土配分曲线分析,该带岩浆岩都显示δEu负异 常特征,且北天山岩体具有重熔改造型成因特征; 中天山岩体具有混合型成因特征;而构造带附近的 岩体具有幔源型成因特征。 [ 参 考 文 献 ] [ 1 ] 张增杰,陈衍景,陈华勇,等.天山海西期不同类型花岗岩类 岩石化学特征及其地球动力学意义[J ]1 矿物岩石, 2003 , 231 1524. 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