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(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊,新疆烏魯木齊830011)
前人研究資料表明,西準(zhǔn)噶爾地區(qū)在晚石炭世—早二疊世完成相鄰塊體的碰撞和拼貼,洋陸轉(zhuǎn)化,進入陸內(nèi)演化階段[1-3]。在西準(zhǔn)噶爾哈拉阿拉特山南緣達(dá)拉布特斷裂以南—烏爾禾北側(cè)出露一套火山巖、火山碎屑巖、碎屑巖組成的混積地層,巖性復(fù)雜多變,火山巖相與沉積巖相的過渡無規(guī)律可尋,火山巖巖石組合為玄武巖—安山巖—流紋巖,在其內(nèi)流紋巖、霏細(xì)巖獲得同位素年齡成果分別為312Ma±6Ma、313Ma±6Ma,時代為晚石炭世,結(jié)合前人研究成果及區(qū)域資料[4]將其時代厘定為晚石炭—早二疊世,將該火山巖劃歸為上石炭—下二疊統(tǒng)佳木河組[5](圖1),該組中下部為濱淺海相中基性火山巖與碎屑巖不均勻互層沉積;中上部為海陸交互火山噴發(fā)沉積相,為酸性、基性火山巖、火山碎屑巖夾碎屑巖;頂部為河流沉積、山麓堆積相,為一套磨拉石建造粗碎屑巖,反映佳木河組早期以濱淺相沉積環(huán)境為主,晚期完全變?yōu)殛懴喹h(huán)境,通過采集巖石化學(xué)樣分析,其火山巖具陸相火山巖的特征,為西準(zhǔn)噶爾地區(qū)在晚石炭世—早二疊世完成洋陸轉(zhuǎn)化進一步提供佐證。
通過對該套火山巖進行了剖面測制和路線觀察、樣品采集、鏡下觀察,該區(qū)域晚石炭世—早二疊世火山活動十分強烈,活動方式為陸相裂隙式,玄武巖、流紋巖占絕對優(yōu)勢,局部出露霏細(xì)巖、安山巖。主要巖石類型特征為:
玄武巖,在露頭上多呈灰紫色,具多半結(jié)構(gòu),杏仁狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。斑晶主要為斜長石,含量一般在20%~40%,半自形板狀,粒徑多在(2.4mm×0.4mm)~(0.25mm×0.1mm),聚片雙晶發(fā)育,中輕度碳酸巖化、泥化,個別樣品可見有橄欖石斑晶,粒狀,粒徑一般在0.2~0.8mm,均伊丁石化、蛇紋石化,具鐵質(zhì)暗化邊;基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu),斜長石之間分布暗色礦物,斜長石多呈半自形板條狀,長徑0.1~1.0mm,雜亂分布,普通輝石呈粒狀、柱狀,粒徑0.1~0.03mm,淡綠色,具輝石式解理;副礦物主要為磁鐵礦;杏仁石,含量10%~30%,不規(guī)則狀,大小0.1~3mm,個別可達(dá)0.5~1cm,內(nèi)充填碳酸鹽、蛇紋石。
流紋巖,宏觀呈灰綠色、灰色、淺灰綠色、灰紫色,多為無斑結(jié)構(gòu)或少斑狀結(jié)構(gòu),流紋構(gòu)造。斑晶含量小于5%,以鉀長石為主,呈半自形板狀,粒徑0.2~1.5mm,具條紋結(jié)構(gòu),輕度泥化;基質(zhì)具微?!?xì)—霏細(xì)結(jié)構(gòu),主要為霏細(xì)狀長英質(zhì)集合體,次為潛晶狀石英主晶中包含霏細(xì)狀長石質(zhì)點,少量微粒狀長石、石英呈流紋條帶狀集合體不均勻分布,形成流紋構(gòu)造,有少量隱晶簾石集合體。
圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖
采樣分析[5],流紋巖具輕稀土富集重稀土虧損,輕稀土分餾明顯,重稀土分餾不明顯的特點,具明顯的負(fù)銪異常,反映巖漿結(jié)晶分異程度很高,微量元素表現(xiàn)為強不相容元素富集的分配型式,Sr、P、Ti等元素虧損,K、Zr等元素富集;玄武巖稀土總量低,具輕稀土富集重稀土虧損,輕、重稀土分餾都不明顯的特點,基本不具鈰異常,具正銪異常,微量元素表現(xiàn)為強不相容元素富集,并且具有Nb、Ti的虧損,這與許多地區(qū)大陸拉斑玄武巖具Nb、Ti的負(fù)異常的特征一致,反映該地區(qū)火山巖可能受到陸殼物質(zhì)的一定混染,總體上顯示了大陸內(nèi)部玄武巖的特征[6-8]。
將玄武巖類樣品投到FeO*-MgO-Al2O3圖解(圖2)中,都落在了C區(qū),為大陸板塊內(nèi)部的玄武巖。將流紋巖投在在Zr-Hf圖解(圖3)中,均落在Ⅱ區(qū),為伸展盆地火山巖。結(jié)合巖石化學(xué)特征,該套火山巖產(chǎn)出于大陸板塊內(nèi)部,其構(gòu)造環(huán)境為大陸裂谷,說明該區(qū)域在晚石炭—早二疊世地殼處于碰撞后的拉伸期。
圖2 火山巖FeO*-MgO-Al2O3圖解
(1)該套火山巖巖石組合為玄武巖—安山巖—流紋巖(霏細(xì)巖),玄武巖、流紋巖占絕對優(yōu)勢,火山巖形成時代為晚石炭—早二疊世,地層劃分屬上石炭—下二疊統(tǒng)佳木河組。
(2)玄武巖具富鈉、富鈣,低鉀的特征,稀土總量低,具輕稀土富集重稀土虧損,輕、重稀土分餾都不明顯的特點,基本不具鈰異常,具正銪異常,并且具有Nb、Ti的虧損,顯示了大陸內(nèi)部玄武巖的特征。
圖3 長英質(zhì)火山巖Zr-Hf圖解
(3)火山巖構(gòu)造環(huán)境分析,無論是玄武巖還是流紋巖均產(chǎn)出于大陸板塊內(nèi)部,其構(gòu)造環(huán)境為大陸裂谷,說明該區(qū)域在晚石炭—早二疊世地殼處于碰撞后的拉伸期,這與區(qū)域構(gòu)造運動一致——晚石炭—早二疊世,準(zhǔn)噶爾殘余海盆封閉,使其兩側(cè)的陸塊即西伯利亞板塊和哈薩克斯坦板塊焊接(歐亞大陸出現(xiàn)),新疆北部由此進入大陸地殼及陸內(nèi)發(fā)展階段。
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