曹福根，馮紅剛

(新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830013)

研究區(qū)位于新疆于田縣南部阿羌鄉(xiāng)山區(qū)，屬于西昆侖造山帶東段，為構造運動最強烈地區(qū)之一，切割強烈，交通不便，研究程度較低。20世紀70年代1∶100萬區(qū)調將出露于該區(qū)的火山巖及中深變質巖地層籠統(tǒng)為寒武—奧陶系；21世紀初開展的1∶25萬區(qū)域地質調查(1)韓芳林,崔建堂,計文化，等.于田縣幅(J44C004003)1:25萬區(qū)域地質調查成果報告.陜西地質調院,2003.將其劃為中下二疊統(tǒng)阿羌火山巖(P1-2a)及古元古代米蘭巖群(Pt1M.)、長城系卡羌群(ChK.)。筆者近年在該區(qū)主持完成了1∶5萬區(qū)域地質調查(2)曹福根,馮紅剛，于洋，等.新疆西昆侖1∶5萬J44E021018、J44E022017、J44E022018、J44E023017、J44E023018五幅區(qū)域地質調查報告.新疆第一區(qū)域地質調查大隊,2015.，對原1∶25萬區(qū)調所劃中下二疊統(tǒng)阿羌火山巖(P1-2a)進行了詳細調查，新填繪出一套具有蛇綠巖特征的變質橄欖巖、蛇紋巖、變輝長巖、輝綠巖和玄武巖等超鎂鐵質-鎂鐵質巖石組合，故將其命名為阿羌蛇綠構造混雜巖。該發(fā)現(xiàn)對研究西昆侖造山帶早古生代地質構造演化具有重要意義。

1 區(qū)域地質背景

西昆侖造山帶位于青藏高原西北緣和中央造山帶的最西段，是古亞洲構造域華夏古陸鏈南側陸緣系統(tǒng)重要組成部分(李榮社等，2011，2020)，其東以庫牙克斷裂與東昆侖造山帶相隔，南與康西瓦-蘇巴什-鯨魚湖縫合帶和特提斯構造域之巴彥喀拉-松藩構造帶相鄰。新疆于田縣南部山區(qū)柳什塔格峰一帶屬于西昆侖造山帶東段，由昆北、昆中微地塊、昆南增生雜巖帶以及其曼于特、阿羌蛇綠構造混雜巖等組成(圖1)。昆北、昆中微地塊主要出露新太古代—古元古界結晶基底及長城系、薊縣系中深變質巖，以及早古生代火山巖、侵入巖及少量元古代變質侵入巖。阿羌蛇綠構造混雜巖為該區(qū)昆北和昆中微地塊之間的縫合帶，分布于柳什塔格峰北坡，長大于80 km，寬3～7 km，向西可以與其曼于特蛇綠構造混雜巖相連(韓芳林等,2002)，向東經(jīng)土木牙代牙東支溝與上其汗構造巖帶(3)校培喜,高曉峰，康磊，等.西昆侖-阿爾金關鍵地區(qū)區(qū)域地質調查.西安地質研究所，2015.相連。該蛇綠構造混雜巖帶在阿羌南—塔木其一帶溝谷中出露較好，蛇綠巖各巖石單元較齊全，且保存較完整，總體無序，局部有序(圖1)。

2 蛇綠構造混雜巖基本地質特征

蛇綠構造混雜巖由大洋巖塊(蛇綠巖套)、外來巖塊，以及少量基質組成。巖塊多為透鏡狀，蝌蚪狀，巖塊與基質成構成網(wǎng)結狀構造，巖塊為網(wǎng)眼，基質為網(wǎng)繩。蛇綠構造混雜巖其北以斷層與新太古代—古元古界庫浪拉古巖群片麻巖、混合巖等相接觸，其南與庫浪拉古巖群片麻巖、混合巖等、奧陶紀石英二長閃長巖、早志留世輝長巖等斷層相接觸(圖1)。

大洋巖塊由5部分組成：①變質橄欖巖及變質堆晶超鎂鐵質巖單元：原巖為橄欖巖、輝橄巖、含橄欖輝石角閃石巖組成，現(xiàn)多變質為蛇紋石巖、綠灰色含滑石鎂鐵角閃片巖，其出露較少，僅在土木牙代牙東支溝及其蓋布拉克上游有少量出露。②鎂鐵質輝長雜巖單元：多為變質塊狀輝長巖及堆晶輝長巖。③席狀輝綠巖墻單元：主要出露輝綠巖脈。④噴出巖單元(鎂鐵質火山雜巖單元)：主要由大洋拉斑枕狀玄武巖、玄武巖組成，部分變質為綠簾角閃巖片巖、斜長角閃巖等。其中，超基性巖單元出露較少，輝長雜巖、席狀巖墻及火山雜巖單元出露廣泛，各巖塊可以組成較為完整的蛇綠巖套。⑤蛇綠巖上覆巖系：主要由洋島玄武巖及硅質巖及細凝灰?guī)r組成，少量出露。

蛇綠構造混雜巖中外來巖塊指成因和構造環(huán)境與蛇綠巖無關的洋殼俯沖就位或后期構造變動中卷入蛇綠巖帶的外來物質。本區(qū)外來巖塊主要有新太古代—古元古代庫浪那古巖群黑云斜長片麻巖、變粒巖等變質巖。

1.蛇綠構造混雜巖洋島玄武巖;2.蛇綠構造混雜巖洋中脊玄武巖等大洋火山巖;3.蛇綠構造混雜巖輝綠巖(巖墻);4.蛇綠構造混雜巖輝長巖等鎂鐵質巖;5.蛇綠構造混雜巖變質橄欖巖等超鎂鐵質巖;6.更新統(tǒng)—全新統(tǒng)沖洪積；7.晚石炭世庫爾良群;8.新太古—古元古代庫浪拉古巖群；9.花崗巖/閃長巖脈；10.志留紀輝長巖;11.奧陶紀花崗閃長巖；12.奧陶紀英云閃長巖；13.奧陶紀石英二長閃長巖；14.同位素樣品采樣位置及編號圖1 (a)研究區(qū)大地構造位置及(b)地質略圖Fig.1 (a)Geotectonic position and (b)geological sketch of the study area

蛇綠構造混雜巖基質主要是由各類巖塊改造而成的細粒物質，主要為糜棱巖、千糜巖、構造片巖及糜棱巖化巖石等構造巖；基質巖石在阿羌南分布較少，在塔木其一帶分布增多；基質(糜棱)面理總體南傾，傾角50°～60°;在塔木其一帶可以見到拉伸線理構造、旋轉碎斑構造、石香腸構造、S-C組構等韌性變形構造形跡。

在阿羌南還分布有后期海侵沉積巖石——晚石炭世庫爾良群，主要為含生物碎屑泥晶灰?guī)r、含陸屑泥晶灰?guī)r、石英砂巖等，現(xiàn)與構造蛇綠混雜巖各巖塊呈斷層接觸。

該蛇綠構造混雜巖是西昆侖金(鐵)及銅(鋅)礦的重要賦礦層位。前人在該帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)苦阿金(鐵)礦、塔木其銅(鋅)礦等。近年新發(fā)現(xiàn)土木牙代牙銅鋅礦點及皮西蓋玉石礦點等，具有尋找與蛇綠巖有關的金銅(鐵、鋅)礦的巨大潛力。

3 蛇綠構造混雜巖各單元巖石學特征

該蛇綠構造混雜巖主要由超鎂鐵質巖單元(變質橄欖巖或輝橄巖)、鎂鐵質輝長雜巖、席狀巖墻單元(蝕變或變質輝長巖、輝綠巖)、鎂鐵質火山雜巖(玄武巖、枕狀玄武巖)及上覆火山巖(變洋島玄武巖及硅質巖等)單元組成，其主要巖石單元巖石學特征如下。

3.1 超鎂鐵質巖

其原巖多變質橄欖巖、輝橄巖、輝石巖等。與其伴生的有輝長質雜巖、基性火山雜巖。巖石多已變質，現(xiàn)見到的超鎂鐵質巖石種類較多，主要有蛇紋石巖、角閃巖、含滑石鎂鐵閃片巖、黑綠色中粒含橄欖、輝石角閃石巖等，夾少量輝長巖；局部顯示一定層序，并呈互層產(chǎn)出，具較為典型的層狀堆晶超鎂鐵質巖特征，與其他伴生巖石單元為構造接觸。

(1)墨綠色蛇紋石巖(D1136/1，推測原巖為斜方橄欖巖或純橄欖巖，)：顯微鱗片變晶結構，塊狀構造；巖石由蛇紋石組成，含少量碳酸鹽、磁鐵礦。蛇紋石(95%)：顯微鱗片狀，片徑0.03～0.2 mm，淡黃綠色，雜亂分布；碳酸鹽(3%)：微粒狀，粒徑0.03～0.1 mm，不均勻分布；微量磁鐵礦(2%)：粒狀、塵點狀，粒徑0.05～0.2 mm，分布不均勻。

(2)灰綠色含滑石鎂鐵閃片巖(DHVI-1，推測原巖為輝橄巖或輝石巖)：柱狀變晶結構，片狀構造；巖石經(jīng)變質作用，主要由變質礦物陽起石、長石、石英、變質礦物鎂鐵閃石、滑石組成。鎂鐵閃石(88%)：長柱狀，粒徑0.05～0.4 mm，多色性較弱，淺黃-黃綠色，輕度隱晶簾石蝕變，局部可見輝石晶形，閃石式解理完全，沿長軸平行定向連續(xù)分布，形成片狀構造；滑石(10%)：片狀或細小鱗片狀集合體，粒徑0.02～0.2 mm，相對聚集成條帶狀；磁鐵礦(微量)：粒狀，零星分布，粒徑0.01～0.06 mm；巖石中磁鐵礦還發(fā)育數(shù)條寬度為0.08～0.5 mm條帶；綠簾石：細脈，推測其原巖可能為輝橄巖或輝石巖。

3.2 鎂鐵質輝長雜巖(蝕變或變質塊狀輝長巖或堆晶輝長巖)

原巖主要為塊狀輝長巖、層狀堆晶輝長巖，常夾有輝石巖、輝綠巖，巖石現(xiàn)多變質為(綠簾)陽起石巖或(陽起石、綠泥石)綠簾石(片)巖、綠簾綠泥石巖等，達到綠片巖相，只有少數(shù)保留原有結構。

(1)淺灰綠色碎裂巖化強蝕變輝長巖(XVIII-15)：巖石具半自形中細粒粒狀結構，塊狀構造，局部間堆晶層狀構造。巖石由斜長石(70%)和暗色礦物(30%)組成，含少量的副礦物。斜長石：呈半自形板狀，粒度 0.2 mm×0.1 mm～0.4 mm×0.3 mm，可見聚片雙晶，普遍中度綠泥石化、隱晶簾石化、高嶺土化；暗色礦物：均陽起石化、綠泥石化，僅殘留輝石柱狀形態(tài)，粒徑0.1～0.5 mm；另有微量磷灰石：柱狀、粒狀，粒徑0.03～0.2 mm；磁鐵礦：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。巖石中不規(guī)則狀微裂隙發(fā)育，沿裂隙分布被碾碎的巖粉和充填綠簾石、綠泥石。

(2)深灰綠色陽起石片巖(D1136，原巖為輝長巖)：柱狀變晶結構，片狀構造，局部見堆晶構造。巖石經(jīng)變質作用，由變質礦物陽起石、長石、石英組成。陽起石(80%)：柱狀，粒徑0.1～4.0 mm，淡綠色，局部可見輝石晶形，具閃石式解理，平行定向排列，形成片狀構造；長石(20%)：為斜長石，雙晶不發(fā)育，輕度絹云母化；石英(微量)，波狀消光，長軸平行定向排列；另有少量磁鐵礦：粒狀，粒徑0.05～0.3 mm；榍石(微量)：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；磷灰石(微量)：柱狀、粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。巖石中有少量不規(guī)則狀微裂隙，內充填綠泥石、碳酸鹽、石英，寬約0.1～3.5 mm。

3.3 席狀巖墻單元(蝕變或變質輝綠巖)

該單元巖石呈脈狀及細脈狀產(chǎn)于輝長巖及玄武巖中，已經(jīng)蝕變或變質，其巖石學特征如下。

(1)灰綠色強蝕變輝綠巖(XX-32)：具輝綠結構(嵌晶含長結構)，塊狀構造。巖石由基性斜長石(65%)和暗色礦物(35%)組成，蝕變較強?；孕遍L石：呈半自形板條狀，粒度一般在0.15 mm×0.3 mm～0.2 mm×0.6 mm，具強絹云母化、黝簾石化等，雙晶不清，雜亂排列，其間充填蝕變暗色礦物，具輝綠結構；暗色礦物(65%)：呈他形柱狀，粒徑一般在0.1～1 mm，普遍被陽起石交代，原礦物主要為輝石，在較大晶體中包有斜長石小晶體，顯示嵌晶含長結構，具輝綠巖特征；磁鐵礦(微量)：呈他形粒狀，粒徑一般為0.02～0.35 mm。

(2)灰色綠簾陽起石蝕變巖(XVIII-3，推測原巖輝綠巖)：粒柱狀變晶結構(變輝綠結構)，巖石經(jīng)強蝕變作用后，均蝕變重結晶成纖柱狀陽起石(70%)、微粒狀綠簾石(20%)、黝簾石(10%)集合體。陽起石淡綠色，粒徑1.2～0.2 mm，具閃石式解理，雜亂分布；綠簾石、黝簾石，淡黃綠色，綠簾石干涉色不均勻，黝簾石具異常干涉色；另有磁鐵礦(少量)：粒狀，粒徑0.05～0.1 mm。巖石中有少量寬約0.1～1.8 mm規(guī)則狀微裂隙，內充填綠簾石。

3.4 鎂鐵質火山雜巖(變玄武巖、枕狀玄武巖)

巖石主要為變質玄武巖及少量枕狀玄武巖，現(xiàn)多變質為(綠簾)陽起石片巖或(陽起石、綠泥石)綠簾石(片)巖、綠簾綠泥石巖、斜長角閃片巖等，達到綠片巖相，只有少數(shù)保留原有結構。例如，變枕狀玄武巖。

(1)灰綠色變枕狀玄武巖(XXIX-13)：巖石具變余斑狀結構，基質具殘余微晶結構，塊狀構造巖，局部可見枕狀構造(圖2、圖3)。巖石經(jīng)變質作用后，大部分變質重結晶成纖柱狀陽起石集合體(90%)。陽起石淡綠色，粒徑<0.6 mm，具閃石式解理；僅見少部分半自形細板條狀斜長石或形態(tài)殘留(10%)，粒徑0.6～0.1 mm，少數(shù)粒徑0.8～1.2 mm，為殘余斑晶，中度絹云母化、隱晶簾石化，雜亂分布，部分呈放射狀集合體形成球顆結構；另有少量磁鐵礦：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；巖石中有少量寬約0.05～0.4 mm不規(guī)則狀微裂隙，內充填隱晶簾石。

阿羌南橋頭東圖2 蝕變玄武巖中枕狀構造1圖Fig.2 Pillow structure in altered basalt 1

阿羌南橋頭東圖3 蝕變玄武巖中枕狀構造2圖Fig.3 Pillow structure in altered basalt 2

(2)灰綠色變質玄武巖(XVIII-21)：巖石具變余交織結構，巖石經(jīng)變質作用后，由大部分變質重結晶呈隱晶狀長英質、纖柱狀陽起石集合體組成。陽起石：柱狀，粒徑<1.4～0.03 mm，淡綠色，具閃石式解理，雜亂分布；有少量半自形細板條狀斜長石或假象 ，粒徑0.1～0.5 mm，可見聚片雙晶，中度隱晶簾石化，雜亂分布，少數(shù)可見放射狀集合體；殘余斜長石：20%；變質礦物：80%；其他礦物少量，主要為磁鐵礦，粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；巖石中有少量不規(guī)則狀微裂隙，沿裂隙分布被碾碎的巖粉和充填葡萄石。

3.5 上覆火山巖(變洋島玄武巖及硅質巖等)

該單元主要由洋島玄武巖及少量硅質巖等組成，巖石強蝕變或變質，現(xiàn)所見巖石多為變質深灰色蝕變斜長角閃巖、深灰色綠簾陽起巖及石英巖組成。

(1)深灰色蝕變斜長角閃巖(IX-33,推測原巖為玄武巖)：巖石具粒柱狀變晶結構，定向構造。巖石經(jīng)變質作用后，由變質蝕變礦物長石、石英、角閃石組成。長石(35%)：他形粒狀，粒徑0.2～0.8 mm，長石為斜長石，強絹白云母化、隱晶簾石化，雙晶消失；石英(少量)：強波狀消光，長軸平行定向排列；角閃石(65%)：柱狀，粒徑0.8～0.1 mm，黃-綠色，多色性顯著，具閃石式解理，長軸大致平行定向排列；磁鐵礦(少量)：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；榍石(微量)：粒狀，粒徑0.03～0.3 mm；磷灰石(微量)：粒狀、柱狀，粒徑0.03～0.1 mm。

(2)灰綠色黃鐵礦化石英巖(XX-12，原巖推測為酸性沉凝灰?guī)r或硅質巖)：巖石具粒狀變晶結構，塊狀構造，巖石由石英和金屬礦物組成。石英(85%)：呈他形粒狀變晶，粒徑一般在0.1～0.6 mm，彼此緊密鑲嵌，均勻分布；金屬礦物(15%)：主要為黃鐵礦，局部少許褐鐵礦化，一般呈自形-半自形粒狀，粒徑0.02～1 mm，均勻分布。

綜合以上各單元巖石學特征，顯示其遭受了洋底熱流變質及造山變質作用，巖石普遍達到綠片巖相變質，局部達角閃巖相變質，與世界典型蛇綠巖巖石學特征相似。

4 蛇綠構造混雜巖地球化學特征

筆者在該蛇綠構造混雜巖的超鎂鐵質巖單元(變質橄欖巖或輝橄巖)、鎂鐵質輝長雜巖、席狀巖墻單元(蝕變或變質輝長巖、輝綠巖)及上覆火山巖等5類單元采集樣品12件。將樣品粉碎至200目后分選50g作為測試送至國土資源部武漢礦產(chǎn)資源監(jiān)督中心完成。其中，常量元素采用硼酸鋰熔片-XRF分析法，在X射線熒光光譜儀(XFR)完成；微量元素采用四酸溶礦-ICP-MS分析法，在質譜儀ThermeolentalX7完成；稀土元素采用氧化鈉熔融-ICP-MS分析法，在ThermeolentalX7完成。分析成果見表1。

表1 阿羌蛇綠混雜巖各巖石單元巖石化學(%)和微量(稀土)元素(10-6)分析結果表Tab.1 Major elemetents,trace(%)and REE elemetents composition(10-6)of the A-Qiang ophio1itic melange

續(xù)表1

4.1 超鎂鐵質巖單元

該單元巖石分布較少,僅采2件樣品，分析成果見表1,巖石灼矢量較大，說明其蝕變較強烈。主量元素顯示低SiO2、Al2O3、CaO、K2O,高MgO(35%～42.03%)特征,Mg#為89.4～99.3，與典型蛇綠巖中二輝橄欖巖、橄欖巖相當。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于變質橄欖巖區(qū)，結合巖石的高Mg#特征，說明其巖漿地幔成因。

巖石稀土總量(ΣREE)低，為13.13×10-6～38.42×10-6，高于球粒隕石稀土含量(Leedy，1979，ΣREE=5.95)，輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.81～3.43，(La/Sm)N=1.84～3.94，說明輕稀土略富集，δEu=0.26～0.29，即Eu較虧損。球粒隕石(Leedy，1979)標準化稀土配分型式顯示“V”型(圖4)，與阿爾卑斯型變質橄欖巖相似，故其為蛇綠巖超鎂鐵質巖單元。

圖4 超鎂鐵質巖稀土元素配分型式圖(標準化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.4 REE distribution patterns of ultramafic rocks

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔標準化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖5)，顯示Th、U、La呈峰狀，相對較富集，其他元素Sr、Hf、Ti等元素略虧損，但是Nb、Ta不虧損，與地幔橄欖巖蛛網(wǎng)圖曲線特征相似。這些特征均顯示其為蛇綠巖超鎂鐵質巖特征，其Th、U、La相對富集，可能是后期強烈蝕變所致。

圖5 超鎂鐵質巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標準化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.5 Cobweb diagram of trace elements in ultramafic rocks

4.2 鎂鐵質輝長雜巖及席狀輝綠巖墻單元

該類巖石采集4件樣品，分析成果見表1，巖性為變質輝長巖、輝綠巖，二者具較低的SiO2(47.69%～51.39%)、K2O(0.2%～0.57%)、TiO2(1.16%～1.70%)；具較高的MgO(5.79%～7.52%)、CaO(9.08%～10.94%)，Mg#為49.7～59.1，與大洋拉斑玄武巖相當。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于大洋拉斑玄武巖區(qū)。

巖石稀土總量較低，ΣREE為62.64×10-6～109.12×10-6，高于超鎂鐵質巖，與大洋玄武巖相當。輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.62～1.14，(La/Sm)N=0.68～1.23。3個樣品輕稀土略虧損，一個樣品(XVIII-15)略富集，δEu=1.05～1.11，即Eu不虧損。鎂鐵質輝長巖、輝綠巖稀土元素豐度值經(jīng)球粒隕石(Leedy，1979)標準化后作稀土配分型式圖(圖6)，顯示平坦型，且多數(shù)輕稀土略虧損，與典型層狀堆晶輝長巖特征相似，與洋中脊玄武巖(MORB)也相似，因此屬于蛇綠巖-層狀堆晶鎂鐵質巖。

圖6 鎂鐵質輝長雜巖及輝綠巖稀土元素配分型式圖(標準化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.6 REE distribution patterns of mafic gabbro complex and diabase

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔標準化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖7)，圖型較平坦，與大洋拉斑玄武巖相似。經(jīng)N-MORB標準化后作微量元素比值蛛網(wǎng)圖(圖8)，顯示Rb、Ba、Rb、Ba、Th元素略富集，圖型總體與過渡型(富集型)洋脊玄武巖(E-MORB)相似。

圖7 鎂鐵質輝長雜巖及輝綠巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標準化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.7 Cobweb diagram of trace element in mafic gabbro complex and diabase

圖8 鎂鐵質輝長雜巖及輝綠巖微量元素蛛網(wǎng)(標準化數(shù)據(jù):MORB,Pearce,1983；李昌年，1992)Fig.8 Cobweb diagram of trace element cobweb in mafic gabbro complex and diabase

以上可以看出，研究區(qū)鎂鐵質輝長雜巖及席狀輝綠巖墻巖石特征基本相似，說明二者同源。同時可以看出該區(qū)部分鎂鐵質輝長雜巖及輝綠巖輕稀土和Rb、Ba、Th等元素略富集，說明巖石可能受到了地幔柱化學流體的影響，也說明該區(qū)洋中脊位置靠近地幔柱(張進等，2012)。

4.3 鎂鐵質火巖熔巖及上覆火山巖單元

該類巖石共有6件樣品，巖性均為變質玄武巖或蝕變玄武巖，分析結果見表1。SiO2為48.16%～49.58%，除XVI-15樣品K2O為2.01%外，其余為0.16%～0.82%(<1%)，TiO2為1.16%～1.9%，多數(shù)<1.5%，Al2O3為12.94%～15.35%。因此，大多數(shù)樣品與大洋拉斑玄武巖相當。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于洋脊玄武巖(MRA)區(qū)或周圍。

巖石稀土總量(ΣREE)為70.63×10-6～200.79×10-6，除IX-33樣品較高外，其余較低。輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.79～2.13，(La/Sm)N=0.61～2.13，輕稀土略虧損到略富集，δEu=0.85～1.15，即Eu略虧損到略正。巖石稀土元素豐度值經(jīng)球粒隕石(Leedy，1979)標準化后作稀土配分型式圖(圖9)，從略左傾到略右傾，圖型顯示XVIII-21、XX-29、XXIX-9三個樣品輕稀土略虧損，與標準洋中脊玄武巖(N-MORB)相似；XX-21、XVI-15兩個輕稀土略富集，與異常洋中脊玄武巖(E或P-MORB)相似；IX-33號樣品輕稀土較富集，與洋島拉斑玄武巖稀土配分型式圖相似。洋島玄武巖的出現(xiàn)說明當時存在相當大規(guī)模的洋盆。

圖9 鎂鐵質火山巖及上覆火山巖稀土元素配分型式圖(標準化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.9 REE distribution patterns of mafic volcanic rocks and overlying volcanic rocks

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔(Wood，1979)標準化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖10)，其蛛網(wǎng)圖型式較為復雜，用Holm(1985)提出的拉斑玄武巖判別方法進行判別，除IX-33號外，其余樣品圖形較平坦，總體與洋中脊拉斑玄武巖(N-MORB)基本一致，只是XVI-15號Rb、K有些偏高，可能受到殼源物質混染，IX-33號Ba、Nb、La、Ce等元素較高，其與洋島玄武巖特征一致。

圖10 鎂鐵質火山巖及上覆火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標準化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.10 Cobweb diagram of trace element in mafic lava and overlying volcanic rocks

將各類巖石樣品微量元素經(jīng)標準洋中脊玄武巖標準化后作微量元素比值蛛網(wǎng)圖(圖11)。XXIX-9號樣品為洋脊拉斑玄武巖(N-MORB)；XVIII-21、XX-29、XX-21、XVI-15四件樣品與過渡洋脊拉斑玄武巖(P-MORB)相似；IX-33號樣品Rb、Ba、Th、Nb、Ta元素微富集，與洋島(拉斑)玄武巖特征一致；而XVI-15號樣品K、Rb、Ba偏高，其可能受到殼源物質混染，但是Nb、Ta不虧損，因此其可能為大洋形成早期的產(chǎn)物。

圖11 鎂鐵質火山巖及上覆火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標準化數(shù)據(jù):MORB,Pearce,1983；李昌年，1992)Fig.11 Cobweb diagram of trace element in mafic volcanic rocks and overlying volcanic rocks

5 蛇綠構造混雜巖時代討論

5.1 蛇綠巖中玄武巖、輝長巖鋯石U-Pb年齡

5.1.1 分析方法

在阿羌南至塔木其一帶出露較好的新鮮輝長巖、玄武巖中各采集1件同位素樣品(樣品號13K10—XVIII-15和3K10-XVIII-21(巖石學特征見前文)，挑選鋯石進行單顆鋯石U-Pb SHRIMP定年。樣品重約15 kg，破碎至60～120目，用水套銑在雙目鏡下挑選出較新鮮的、內部無裂隙的鋯石制靶后，用陰極發(fā)光和反射光對鋯石進行照相(圖12、圖13)。鋯石陰極發(fā)光顯微照相和SHRIMP鋯石U-Pb同位素分析在北京離子探針中心的SHRIMP II儀器上進行的，分析結果采用SQUID和ISOPLOT程序進行數(shù)據(jù)處理。

圖12 輝長巖(13K10-XVIII-15)鋯石陰極發(fā)光圖Fig.12 CL images of zircons from gabbro(13K10-XVIII-15)

圖13 玄武巖(13K10-XVIII-21)鋯石陰極發(fā)光圖Fig.13 CL images of zircons from basalt(13K10-XVIII-21)

5.1.2 鋯石特征及定年結果

用于測年的玄武巖中鋯石粒度較小，結晶較好(部分殘缺為機械破碎)，為長柱狀，發(fā)育較寬的生長環(huán)紋；輝長巖中鋯石特征與玄武巖基本相似，不過個別鋯石出現(xiàn)振蕩紋，二者鋯石均符合基性巖漿巖鋯石特征(李靈慧等，2016)；本次鋯石SHRIMP U-Pb分析結果見表2、表3?？梢钥闯鲣喪痺(232Th)/w(238U)值的變化范圍較大(0.17～1.21),高于變質成因鋯石(<0.1)，與巖漿鋯石成因一致(>0.1)，符合巖漿鋯石的特點(吳保元等，2004，)，為典型的巖漿鋯石。2個樣品測試成果投點較為集中，均位于諧和線附近。其中，輝長巖測點7個點,除去年齡數(shù)據(jù)較大的5.1點和年齡數(shù)據(jù)較小的7.1點,其余5個點年齡數(shù)據(jù)加權平均年齡為(545.5±9.1)Ma(圖14),時代為震旦紀晚期—寒武紀初期，結合其他因素，其生成年齡最大可能是寒武紀初期；玄武巖測點9個，除去年齡數(shù)據(jù)較大的6.1，7.1兩個點，其余7個點年齡數(shù)據(jù)加權平均年齡為(440.0±4.8)Ma(圖15)，時代為奧陶紀末。初步分析認為這2組年齡值均為鋯石結晶年齡，可以代表巖石生成年齡。從輝長巖與玄武巖現(xiàn)在的產(chǎn)出位置，說明二者是同一大洋產(chǎn)物，二者年齡差異較大，說明二者是大洋演化過程中不同時間階段的產(chǎn)物，其中取樣的輝長巖可能為大洋早期產(chǎn)物，玄武巖為大洋晚期產(chǎn)物。因此，大洋演化過程時間為寒武紀—奧陶紀，即蛇綠巖形成于寒武—奧陶紀。

圖14 輝長巖(13K10-XVIII-15)鋯石U-Pb和諧圖Fig.14 U-Pb zoncordia diagrams of zircon from gabbro(13K10-XVIII-15)

圖15 玄武巖(13K10-XVIII-21)鋯石U-Pb和諧圖Fig.15 U-Pb zoncordia diagrams of zircon from basalt(13K10-XVIII-21)

5.2 其他相關巖石年齡

(1)前人(王炬川等，2003)和近年1∶5萬區(qū)調(4)曹福根，馮紅剛,于洋，等.新疆西昆侖1∶5萬J44E021018、J44E022017、J44E022018、J44E023017、J44E023018五幅區(qū)域地質調查報告.新疆第一區(qū)域地質調查大隊,2015.在該蛇綠巖南側石英二長花崗巖、花崗閃長巖中獲得鋯石U-Pb年齡為(455.9±7.4)～(480±5.4)Ma，其構造環(huán)境為陸緣島弧型。認為其是阿羌有限洋的洋殼向南俯沖昆中微地塊邊緣產(chǎn)生，間接證明阿羌蛇綠巖形成時代為寒武—奧陶紀。

(2)近年1∶5萬區(qū)調①在該區(qū)獲得造山期后松弛環(huán)境輝綠巖時代為(432.2±2.1)Ma，時代為中志留世，說明俯沖造山運動結束時間在中志留世前。

綜合以上年齡信息，認為阿羌有限洋盆在寒武紀初期開始裂解形成，在寒武晚期開始俯沖，在奧陶紀末閉合，就位時代為奧陶紀末期。綜合考慮，認為阿羌蛇綠巖形成時代為寒武—奧陶紀較為合理。

6 結論及意義

(1)阿羌蛇綠構造混雜巖具有較完整的蛇綠巖層序：變質橄欖巖、輝橄巖、變質輝長巖、變質層狀堆晶輝長巖、變輝綠巖墻、變質火山巖熔巖；并發(fā)現(xiàn)了具枕狀結構的變質玄武巖和洋島玄武巖，說明該蛇綠巖代表的洋盆具有一定規(guī)模。

(2)通過對巖石化學(主量元素)、地球化學特征的研究，表明各巖塊具有洋殼特征，其中超鎂鐵質巖具低SiO2、TiO2、Na2O、K2O，高MgO，低稀土等特征；稀土配分圖位于蛇綠巖組合的其他組分巖石之下，呈“V”字形；微量元素蛛網(wǎng)圖與虧損地幔巖特征相似。因此，其為阿爾卑斯型超鎂鐵質巖。鎂鐵質輝長巖、輝綠巖、玄武巖等巖石絕大多數(shù)樣品具低K2O(<1%)、TiO2≈1.5%等特征；稀土、微量元素特征與正常洋中脊玄武巖(N-MORB)及異常洋中脊玄武巖(E-MORB)類型相似，個別樣品具洋島玄武巖特征。綜合分析，認為該蛇綠巖形成環(huán)境為具有較大規(guī)模的有限洋盆。

(3)該蛇綠巖其部分輝長巖、輝綠巖、玄武巖等樣品輕稀土元素輕微富集，微量元素中不相容元素Rb、Ba、Th等微弱富集，屬于富集型洋中脊玄武巖(E-MORB)，個別樣品顯示其具洋島玄武巖特征，說明大洋擴張脊靠近地幔柱，即阿羌寒武—奧陶紀蛇綠巖為地幔柱型(P)蛇綠巖(張進等，2012)

(4)采自變質輝長巖、玄武巖的2件SHRIMP鋯石U-Pb高精度定年同位素樣品加權平均年齡為(545.5±9.1)Ma和(440.0±4.8)Ma，充分證實阿羌蛇綠巖形成時代為寒武—奧陶紀。最后構造定位時代為晚奧陶世末，與加里東構造事件時限相吻合，其與西鄰區(qū)其曼于特蛇綠混雜巖形成時間基本一致，二者可能同為昆中和昆北微地塊之間早古生代洋-陸轉換事件的地質記錄。這對研究西昆侖構造演化具有重要意義。

致謝：本文鋯石樣品制備和分析得到北京離子探針中心楊之青研究員指導，由新疆第一區(qū)調隊李艷、宋倩倩完成。感謝審稿專家提出的有益建議。