王文文，朱亞勝，高 丹

（新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆 烏魯術(shù)齊 830047）

研究區(qū)位于中國西北部的西天造山帶，其地理位置獨(dú)特，且處于氣候較好、經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的伊犁盆地，該區(qū)備受中外地質(zhì)學(xué)者關(guān)注，是中外地學(xué)界長(zhǎng)期關(guān)注和潛心研究的“熱點(diǎn)”地區(qū)之一[1]。

呼獨(dú)克達(dá)坂組分布在西天山博羅霍洛山分水嶺附近，霍城縣果子溝一帶，呈不規(guī)則北西-南東向條帶狀展布。前人據(jù)該套碳酸鹽巖地層相當(dāng)?shù)膶游簧喜傻截S富的珊瑚化石將呼獨(dú)克達(dá)坂組時(shí)代厘定為晚奧陶世[2]。

本文通過對(duì)呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖巖石地球化學(xué)特征詳細(xì)研究，為進(jìn)一步探討本區(qū)地質(zhì)背景及構(gòu)造演化提供重要指導(dǎo)。

1 火山巖巖石組合特征

火山巖巖石組合較為簡(jiǎn)單，為中酸性火山碎屑巖，主要巖石類型有流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，呈紫紅色，晶屑玻屑塑變結(jié)構(gòu)，假流動(dòng)構(gòu)造，凝灰質(zhì)由玻屑79%，晶屑20%和巖屑1%及少量磁鐵礦，微量鋯石組成。流紋質(zhì)含晶屑玻屑凝灰?guī)r，紫紅色，晶屑玻屑凝灰結(jié)構(gòu)，假流動(dòng)構(gòu)造，凝灰質(zhì)由玻屑70%，晶屑11%，巖屑5%和角礫1%，磁鐵礦、鋯石組成。

膠結(jié)物由火山塵組成，巖石成分的12%左右，火山塵經(jīng)脫?；饔煤蟊浑[晶狀長(zhǎng)英質(zhì)和質(zhì)點(diǎn)狀氧化鐵交代，不甚均勻分布在玻屑晶屑之間。

2 火山巖的巖石地球化學(xué)

2.1 巖石化學(xué)

晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖巖石化學(xué)特征見（表1），CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物顯示，巖石屬鋁過飽和類型，標(biāo)準(zhǔn)礦物組合為Qf+Or+Ab+An+C+Hy。

巖石中蝕變流紋質(zhì)含晶屑玻晶凝灰?guī)r、蝕變流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)rSiO2含量為71.76～73.84（%下同），分屬酸性巖。在TAS圖解中巖石投影于流紋巖區(qū)，與鏡下鑒定的流紋質(zhì)巖石基本上相吻合。巖石中Al2O3含量為11.26～10.53。凝灰?guī)r中K2O＜Na2O，熔結(jié)凝灰?guī)r中K2O＞Na2O。里特曼指數(shù)δ值在1.41～0.47，均小于3.3，為鈣堿性巖。AFM圖解中樣品點(diǎn)分布于拉斑玄武巖系列與鈣堿性系列分界線附近。

分異指數(shù)DI在92.31～89.36，表明巖漿的分異演化較徹底，酸性程度較高。巖石固結(jié)指數(shù)SI為0.78、0.41，反映巖石分異程度較差，巖石的酸性程度較高，長(zhǎng)英指數(shù)FL為53.60～66.15，反映巖漿分離結(jié)晶作用程度一般，氧化率OX為0.5，顯示巖石氧化程度中等。

2.2 稀土元素特征

火山巖稀土分析及特征參數(shù)值見（表2），從表中可見火山巖稀土元素REE=171.87～203.95，含量相對(duì)較高，巖石中輕稀土元素含量均大于重稀土元素含量。

δEu0.62～0.64小 于1，Eu/Sm比 值 為0.20～0.21小于0.35，為負(fù)異常，巖石中δCe0.93～0.95，鈰基本不虧損。Sm/Na比值為0.20～0.21，說明巖石來源較淺。(La/Yb)N為5.10～6034，(Ce-Yb)N其比值均小于1，表明巖石輕稀土富集。

巖石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)配分模式（圖1），顯示均為右傾斜的“V”型，負(fù)銪異常明顯，配分曲線近于平行，配分型式基本一致，反映為同源巖漿演化的產(chǎn)物。

表1 晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖巖石特征表

表2 晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖巖石稀土元素特征表

表3 晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖微量元素特征表

圖1 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)配分模式圖

圖2 微量元素比值蛛網(wǎng)圖

2.3 微量元素特征

微量元素特征見（表3），巖石中K、Ba、Th等元素富集中強(qiáng)；Rb、Nb、等元素虧損明顯，Ti元素虧損－強(qiáng)烈虧損，顯弱富集。與世界同類巖石相比呼獨(dú)克達(dá)坂組凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r中Sr、Hf、Sc、Zn等元素偏高，另外凝灰?guī)r中Zr元素偏高，其它元素低于維氏值。反映物質(zhì)來源于地殼部分熔融。

3 大地環(huán)境探討

晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖巖石類型在區(qū)內(nèi)出露的爆發(fā)相以凝灰?guī)r類為主，以夾層形式產(chǎn)出，厚度小，顯示該期火山巖形成時(shí)火山噴發(fā)強(qiáng)度不大。

在Hf-Th-Nb圖解中樣品投入島弧區(qū)，在logτlogб圖解中樣品均投影于島弧區(qū)及活動(dòng)大陸邊緣?；鹕綆r微量元素特征對(duì)比（圖2），特征表明火山巖漿來自殼源區(qū)，形成于島弧環(huán)境。

區(qū)域上從晚奧陶世開始，在伊犁地塊南側(cè)形成博羅科努早古生代島弧帶，在晚奧陶世區(qū)內(nèi)形成碳酸巖夾火山碎屑巖建造[3]。

綜合分析認(rèn)為晚奧陶世呼獨(dú)克達(dá)坂組火山巖形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境為島弧環(huán)境[4]。該組火山巖形成于大洋島嶼構(gòu)造環(huán)境，進(jìn)一步說明奧陶世時(shí)南天山洋盆是大規(guī)模擴(kuò)張的[5，6]。