王威，馬華東，楊子江，王成

(1.新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆維吾爾自治區(qū)人民政府國(guó)家305項(xiàng)目辦公室，新疆 烏魯木齊 830000)

塔城盆地(又稱(chēng)塔城—額敏凹餡)位于巴爾魯克山和塔爾巴哈臺(tái)山之間，向西開(kāi)口，延伸到哈薩克斯坦境內(nèi)，是巴爾喀什—準(zhǔn)噶爾構(gòu)造成礦域的重要組成部分.國(guó)家“十五”、“十一五”、“十二五”科技支撐計(jì)劃將該地區(qū)作為重要研究地區(qū)之一，并通過(guò)該地區(qū)與其西部中亞構(gòu)造成礦區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)比研究[1?5].國(guó)家國(guó)際科技合作項(xiàng)目“環(huán)巴爾喀什西準(zhǔn)噶爾大型礦集區(qū)預(yù)測(cè)合作研究”，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)研究區(qū)的重要成礦帶分布及其成礦規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，建立了礦床成因模型[5?9].針對(duì)塔城市西南別斯托別一帶出露花崗巖及礦化基性雜巖巖石化學(xué)研究，分析其巖石學(xué)、巖石化學(xué)特征，結(jié)合礦化顯示特征，為評(píng)價(jià)該區(qū)基性雜巖體成礦潛力奠定基礎(chǔ).

0 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)與哈薩克斯坦共和國(guó)科翁納德斑巖銅礦處于同一構(gòu)造成礦帶，具有相似的影像特征，處于多個(gè)環(huán)形構(gòu)造和不同方向斷裂交匯部位；巖相古地理研究證實(shí)塔城地塊具有早古生代以前形成的陸殼基底，晚古生代處于被動(dòng)陸緣，廣泛發(fā)育華力西中、晚期閃長(zhǎng)巖—花崗閃長(zhǎng)巖建造和花崗斑巖小巖體，已有銅礦（化）點(diǎn)相伴出現(xiàn).地震測(cè)深顯示，第四紀(jì)覆蓋很淺，基底火山巖及侵入巖已局部暴露.塔城盆地向西延伸到哈薩克斯坦境內(nèi)，位于北西－南東向的阿拉套弧間盆地和塔爾巴哈臺(tái)島弧帶結(jié)合部位的東南端，是準(zhǔn)噶爾海西期弧后盆地和天山海西期島弧帶拼合后形成的哈薩克斯坦準(zhǔn)噶爾板塊的組成部分.其北部山區(qū)屬于成吉斯—塔爾巴哈臺(tái)構(gòu)造帶的東延部分，該構(gòu)造帶廣泛發(fā)育寒武紀(jì)和志留紀(jì)的島弧火山巖系.據(jù)1：20萬(wàn)塔城幅—阿西勒幅區(qū)域地質(zhì)圖(1985)，晚古生代花崗巖或者巖脈侵入到泥盆系、下石炭統(tǒng)黑山頭組、奧陶統(tǒng)灰?guī)r硅質(zhì)巖凝灰?guī)r夾中基性熔巖、志留系的碎屑巖—生物灰?guī)r和板巖地層中，閃長(zhǎng)巖輝長(zhǎng)巖小巖株或者巖脈也在同時(shí)期產(chǎn)出.同時(shí)，在該地區(qū)發(fā)育的一套火山角礫巖，角礫主要由蛇紋石化橄欖巖、輝長(zhǎng)巖、玄武質(zhì)粗面巖、粗面巖和硅質(zhì)巖組成，底部存在一套由蝕變輝長(zhǎng)巖、蛇紋石化橄欖巖和硅質(zhì)巖組成的蛇綠混雜巖[10,11].區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)如圖1.

圖1 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖

研究區(qū)位于塔城市以南約30 km處的額敏河北岸，此處于大面積的第四系沖洪積平原上出露數(shù)個(gè)零星的基巖露頭（圖2），基性雜巖和酸性花崗巖類(lèi)之間推測(cè)呈侵入接觸關(guān)系[12].

圖2 別斯托別銅礦化點(diǎn)基性雜巖分布圖

1 測(cè)試方法

在對(duì)巖石樣品進(jìn)行詳細(xì)手標(biāo)本和偏光顯微鏡觀察后，挑選代表性樣品進(jìn)行巖石礦物的電子顯微鏡研究和電子探針?lè)治?，樣品在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室分析，分析方法：使用JXA-8100，分析條件：加速電壓15 kV；束流1×10?8A；束斑5μm.

2 巖石學(xué)特征

野外地質(zhì)觀察表明，基性雜巖侵入石炭紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖中，基性雜巖與花崗巖的接觸部位多被農(nóng)田覆蓋，在局部凸起的小山坡上見(jiàn)到基性雜巖侵入花崗巖的露頭.所取得巖石樣品較為新鮮，基本未發(fā)生蝕變現(xiàn)象，而基性雜巖遭受后期強(qiáng)烈的熱液蝕變，暗色礦物如輝石、角閃石大都遭受蝕變，局部蝕變?yōu)橥篙x石、透閃石、陽(yáng)起石等，各類(lèi)巖石的巖石學(xué)特征如下：

流紋斑巖：斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造局部流紋構(gòu)造.巖石斑晶(10%)和基質(zhì)(90%)構(gòu)成.斑晶為斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石，具絹云母化、碳酸鹽化等；基質(zhì)由斜長(zhǎng)石、石英及少量黑云母組成，如圖3a.

二長(zhǎng)花崗巖：中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.巖石由鉀長(zhǎng)石(50%)、斜長(zhǎng)石(20%)、石英(25%)，及少量黑云母組成，如圖3b.

輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖：輝長(zhǎng)輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.巖石由斜長(zhǎng)石(65%)、輝石(20%)、角閃石(15%)及少量石英組成，如圖3c.

輝長(zhǎng)巖：它形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.巖石由斜長(zhǎng)石(60%)、輝石(40%)及少量角閃石、黑云母組成，如圖3d、e.

輝綠巖（巖脈狀產(chǎn)出）：柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.巖石由斜長(zhǎng)石(30%)、陽(yáng)起石(65%)及少量黑云母組成.陽(yáng)起石由輝石、角閃石蝕變而來(lái)，如圖3f.

3 巖石化學(xué)特征

在銅礦化點(diǎn)附近地表露頭采集了7塊基性雜巖和二長(zhǎng)花崗巖樣品，分別進(jìn)行巖石化學(xué)、稀土元素、微量元素分析，含量見(jiàn)表1，2，3.

圖3 研究區(qū)巖石顯微照片

表1 巖石化學(xué)分析表(×10?2)

表2 稀土元素分析表(×10?6)

表3 微量元素分析表(×10?6)

圖4 TAS圖解

圖5 堿—硅圖解

巖石化學(xué)含量分析顯示，樣品除D22外SiO2含量在44-51%之間，屬基性火山巖類(lèi).從圖4中可以看出，別斯托別一帶基性雜巖在TAS圖解中投點(diǎn)基本上都落在了苦橄玄武巖和玄武巖界線的右下方，屬玄武巖類(lèi).在硅堿圖解（圖5）中投點(diǎn)落在了分界線偏于亞堿性區(qū)（S）范圍內(nèi)的一側(cè)，少數(shù)成分點(diǎn)落在了堿性區(qū)（A）范圍內(nèi)的一側(cè).在堿度率圖解（圖6）中投點(diǎn)落在了分界線偏于鈣堿性系列（CA）范圍內(nèi)的一側(cè)，少數(shù)成分點(diǎn)落在了過(guò)堿性系列（PA）范圍內(nèi)的一側(cè).從里特曼巖系指數(shù)圖解（圖7）可以看出，里特曼指數(shù)δ一般都小于3.3,同屬鈣堿性巖系.這種巖石化學(xué)樣品投點(diǎn)具有較好的相關(guān)性，應(yīng)為同期巖漿演化而成.

此外，巖石樣品在里特曼戈蒂里圖（圖8）中落在了造山帶火山巖系列（A）范圍的一側(cè)，表示巖漿結(jié)晶與造山帶構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切.

圖6 堿度率圖解

圖7 里特曼巖系指數(shù)圖解

圖8 里特曼-戈蒂里圖解

圖9 稀土元素配分模式圖(A)和洋脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(B)

別斯托別銅礦化點(diǎn)南側(cè)的二長(zhǎng)花崗巖圍巖稀土配分曲線（圖9a）模式為典型的右傾型，表明輕稀土富集，配分圖中Eu元素的負(fù)異常特別明顯，說(shuō)明Eu虧損嚴(yán)重，巖體經(jīng)歷了強(qiáng)烈的巖漿分離結(jié)晶作用；而別斯托別銅礦化點(diǎn)附近的基性雜巖，包括蝕變輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、蝕變輝長(zhǎng)巖、輝石巖脈、輝綠巖脈等配分圖中表現(xiàn)為略向右傾狀，不具負(fù)Eu異?；蛭⒘康恼惓?，各樣品成圖具一定的相似性，說(shuō)明它們之間“親緣性”較好，應(yīng)來(lái)源于同一巖漿房.

將別斯托別銅礦化點(diǎn)南側(cè)的圍巖二長(zhǎng)花崗巖微量元素用洋脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化后，做成蛛網(wǎng)圖（圖9b）顯示：研究區(qū)的二長(zhǎng)花崗巖與中國(guó)西藏、阿曼的同碰撞環(huán)境下的花崗巖曲線極為相似，因而可以認(rèn)為研究區(qū)的酸性花崗巖應(yīng)形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境，這也和在石炭系末期，準(zhǔn)噶爾地區(qū)發(fā)生了一系列的洋陸碰撞，弧盆閉合事件相吻合.

4 結(jié)論

西準(zhǔn)噶爾地區(qū)二疊紀(jì)基性巖較發(fā)育，以各種類(lèi)型的巖墻或巖脈出露.克拉瑪依北巖體花崗巖中的基性巖墻中的鋯石與其寄主花崗巖中的鋯石完全一致，而且具有基本相同的SHRIMP年齡(314-318Ma)[8,13]，認(rèn)為基性巖墻僅僅捕獲了花崗巖中的鋯石，基性巖墻中的鋯石并不代表該地區(qū)基性巖漿活動(dòng)的時(shí)間.裕民縣多拉那勒花崗巖巖體的鋯石SHRIMP年齡為300±4Ma[13]，多拉那勒花崗巖巖體為晚石炭世侵入體，早于別斯托別蘇長(zhǎng)輝長(zhǎng)(273 Ma).塔城北山蛇綠混雜巖中變輝長(zhǎng)巖的鋯石SHRIMP年齡為478.3±3.3Ma[14]，其北部出露大面積花崗巖侵入奧陶紀(jì)沉積巖地層中，韓寶福獲得了該花崗巖的一個(gè)鋯石U-Pb年齡為303±4Ma[13]；位于裕民縣東南方向約70 km的塔爾根鉀長(zhǎng)花崗巖中最年輕的3顆鋯石SHRIMP加權(quán)平均年齡為287±6Ma[14].塔城地區(qū)有限的鋯石年代學(xué)資料顯示，該地區(qū)晚石炭世花崗巖分布普遍，二疊紀(jì)基性巖漿活動(dòng)鮮見(jiàn)報(bào)道[11].通過(guò)研究這種基性巖漿源區(qū)的巖石地球化學(xué)特征，可以為研究該地區(qū)的地質(zhì)演化(包括塔城盆地基底的性質(zhì)及塔城盆地的形成過(guò)程)提供基本制約條件.在別斯托別輝長(zhǎng)巖與花崗巖接觸帶附近觀察到一定規(guī)模的銅礦化現(xiàn)象，具有良好的成礦潛力.

別斯托別一帶基性雜巖體的巖石化學(xué)特征表明：

（1）該基性雜巖體屬于亞堿性巖體，亞堿性巖體有屬于鈣堿性系列基性火山巖；

（2）巖體化學(xué)投點(diǎn)具有很好的相關(guān)性及稀土配分圖中表現(xiàn)為略向右傾狀，不具負(fù)Eu異?；蛭⒘康恼惓＃鳂悠烦蓤D具一定的相似性，“親緣性”較好，應(yīng)為同期巖漿演化而來(lái)；

（3）二長(zhǎng)花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖與中國(guó)西藏、阿曼的同碰撞環(huán)境下的花崗巖曲線極為相似，研究區(qū)的酸性花崗巖應(yīng)形成于同期碰撞構(gòu)造造山環(huán)境.