舒 林,蔣 康,高 科
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局物化探大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
研究區(qū)一帶晚三疊世礦漿分布于祁漫塔格東段,位于兔子嶺一帶中南部及金北山一帶中、北部。主要侵位于區(qū)內(nèi)古元古界、長(zhǎng)城系、薊縣系、青白口系、二疊系地層。礦體呈透鏡狀、似板狀,長(zhǎng)軸平行區(qū)域構(gòu)造線走向(北西向)。礦體規(guī)模較大,總面積約為103km2。
按產(chǎn)出關(guān)系,劃分為5個(gè)侵入次,由早到晚:輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(0.68%)-斜長(zhǎng)花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖(6.70%)-二長(zhǎng)花崗巖/似斑狀二長(zhǎng)花崗巖(79.03%)-正長(zhǎng)花崗巖/堿長(zhǎng)花崗巖(11.75%)-閃長(zhǎng)玢巖、輝綠玢巖(1.84%)??梢姸L(zhǎng)花崗巖(包括似斑狀二長(zhǎng)花崗巖)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(共占79%)。正長(zhǎng)花崗巖-堿長(zhǎng)花崗巖也占一定比例(11.75%)。根據(jù)野外觀察,花崗閃長(zhǎng)巖被三疊紀(jì)末殼源序列正長(zhǎng)花崗巖脈動(dòng)侵入,二長(zhǎng)花崗巖與似斑狀二長(zhǎng)花崗巖呈涌動(dòng)接觸,正長(zhǎng)花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖呈脈動(dòng)接觸。
礦物的特性。
(1)細(xì)粒輝長(zhǎng)巖:不均粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。中拉長(zhǎng)石、普通輝石、黑云母,少量石英、正長(zhǎng)石、角閃石、陽(yáng)起石組成。礦物組成:中拉長(zhǎng)石~70%,正長(zhǎng)石<1%,石英~1%,普通輝石~20%,黑云母~10%,普通角閃石~1%,陽(yáng)起石~1%,磁鐵礦、磷灰石、黃鐵礦微量。
(2)細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖:細(xì)粒半自形板粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。由中長(zhǎng)石、陽(yáng)起石、少量鉀長(zhǎng)石、黑云母、石英組成。礦物組成:中長(zhǎng)石70%~75%,正長(zhǎng)石2%~3%,石英~5%,陽(yáng)起石化角閃石~15%,黑云母~5%,磁鐵礦、磷灰石、鋯石微量。
圖1 晚三疊世混源序列礦物Q-A-P圖
(3)中粒角閃石黑云母花崗閃長(zhǎng)巖:中粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。由正長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、石英,少量黑云母、普通角閃石組成。礦物組成:正長(zhǎng)石~15%,中長(zhǎng)石~50%,石英25%~30%,黑云母~5%,普通角閃石<1%,綠簾石、榍石、磷灰石、鋯石微量。
(4)細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖:細(xì)粒多斑花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。由中長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、石英,少量黑云母、角閃石組成。礦物組成:斑晶:中長(zhǎng)石~25%,正長(zhǎng)石~5%,石英~25%,黑云母~5%,基質(zhì):正長(zhǎng)石15%~20%,中長(zhǎng)石~5%,石英15%~20%,黑云母<1%,普通角閃石<1%,磁鐵礦、褐簾石、磷灰石微量。
(5)中粒黑云母正長(zhǎng)花崗巖:中粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。微斜長(zhǎng)石、更長(zhǎng)石、石英和少量黑云母組成。礦物組成:微斜長(zhǎng)石~50%,更長(zhǎng)石15%~20%,石英~30%,黑云母~3%,白云母,斜黝簾石,方解石,鈦礦、磷灰石微量。
區(qū)內(nèi)閃長(zhǎng)巖W(SiO2)56.69%,W(堿總量)5.99%,鉀鈉比0.69,里特曼指數(shù)2.62,鋁飽和系數(shù)(A/CNK)0.96。石英閃長(zhǎng)巖W(SiO2)59.01%,W(堿總量)7.74%,鉀鈉比0.92,里特曼指數(shù)3.74,鋁飽和系數(shù)(A/CNK)0.84。二長(zhǎng)花崗巖W(SiO2)66.93%~68.68%。W(堿總量)7.01%~7.11%。鉀鈉比1.59~1.70,里特曼指數(shù)1.99~2.11,鋁飽和系數(shù)(A/CNK)1.16~1.23,正長(zhǎng)花崗巖的W(SiO2)71.27%。W(堿總量)8.09%。鉀鈉比(W(K2O/Na2O))1.34。里特曼指數(shù)2.15。鋁飽和系數(shù)(A/CNK)1.05??偟膩砜?,為鋁不飽和~弱過飽和的亞堿性巖石。
經(jīng)礦石化學(xué)計(jì)算,用CIPW系數(shù)制作的礦石化學(xué)QAF圖(圖2)上,本序列落在3b(正長(zhǎng)花崗巖)以及兩側(cè)堿長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖區(qū),在造山花崗巖區(qū)端部及外側(cè)。
本序列的微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分型式圖上,已達(dá)到甚至略高于布朗的成熟島弧花崗巖水平,顯示晚三疊世陸殼地殼成熟度相當(dāng)高。
在Rb-Sr地殼厚度蛛網(wǎng)圖中,分布于33km~35km等厚線范圍,在各時(shí)代地質(zhì)礦物顯示的厚度線之上,與微量元素模式圖表現(xiàn)的高成熟度一致。
圖2 晚三疊世混源序列、三疊紀(jì)末殼源序列礦物化學(xué)QAF圖
本序列地質(zhì)礦物中稀土元素特征值為:由閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖,W(稀土總量)由138.81×10-6增加到322.34×10-6,而正長(zhǎng)花崗巖反而降低到73.89×10-6。銪異常(δEu)由0.92降低到0.44,正長(zhǎng)花崗巖更降低到0.14,即銪谷越來越深。(La/Yb)N以花崗閃長(zhǎng)巖最大,成向右陡傾斜,到二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖越來越平緩,重稀土增加。顯示地殼高成熟度。
閃長(zhǎng)巖特征:呈正方雙錐柱狀(圖3-A)及碎粒狀,顏色為淺黃褐色、黃褐色,透明-半透明,金剛光澤、油脂光澤,極少數(shù)晶棱平直、晶面光滑,晶棱、晶面界線清晰。大部分沒有完整的晶形,而且表面粗糙,不平坦?fàn)顢嗫凇S?/2的鋯石內(nèi)內(nèi)含暗色礦物包裹體及晶體。晶體長(zhǎng):0.45mm~0.06mm,寬0.15mm~0.03mm,長(zhǎng)寬比值:2:1;3:1;3:2;4:3;5:2。
花崗閃長(zhǎng)巖特征:呈正方雙錐及柱狀(圖3-B),顏色淺黃色,淺黃褐色,透明-半透明,金剛光澤,晶棱平直,晶面光滑,晶棱,晶面界線清晰,部分內(nèi)含暗色礦物包體裹及小鋯石.晶體長(zhǎng):0.42mm~0.06mm,寬0.12mm~0.03mm,長(zhǎng)寬比值:2:1;3:1;3:2;4:3;5:2。
圖3 晚三疊世混源序列礦石特征
在本序列第二侵入次斜長(zhǎng)花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖和第三侵入次二長(zhǎng)花崗巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖巖體內(nèi)部,常見同源包體。包體2cm~20cm,個(gè)別達(dá)60cm×60cm,圓形、橢圓形,一般10m2左右有1塊或更稀疏,密集處可達(dá)到1~2塊/m2。包體巖性通常比寄主巖性的基性程度高一些,如花崗閃長(zhǎng)巖中包體為石英閃長(zhǎng)巖質(zhì),二長(zhǎng)花崗巖中包體為花崗閃長(zhǎng)巖質(zhì),而且暗色程度略高一些。
從巖石化學(xué)分析,包體與同名主巖比較,Al、Fe、Mg都略高一些,堿硅等則區(qū)別不大。這些都說明本序列的同源巖漿順序分異演化特征。
礦物來源:調(diào)查區(qū)本序列為花崗閃長(zhǎng)巖為主,少量二長(zhǎng)花崗巖+正長(zhǎng)花崗巖組合,地質(zhì)礦物中出現(xiàn)角閃石,而不出現(xiàn)白云母,有較多同源包體,上述特征表明,其為殼?;旌显磥碓?。
構(gòu)造環(huán)境:在礦物QAP圖中,落在Manniar&Piccoli(1989)的以CAG和CEUG區(qū)。在多陽(yáng)離子R1-R2環(huán)境圖上,分布于Petcher的“活動(dòng)板塊邊緣”和“碰撞后隆起”兩區(qū)。在Rb-Sr地殼厚度蛛網(wǎng)圖上,落在地殼厚度35km±等厚線上,上述特征表明,調(diào)查區(qū)本序列花崗巖產(chǎn)于中生代大陸板內(nèi)活化環(huán)境。此外,據(jù)區(qū)域資料,三疊紀(jì)時(shí),藏北板塊向北俯沖在東昆侖帶下,形成東昆侖南緣大陸巖漿弧。