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        新疆天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

        2022-08-01 13:31:16韓飛李天慧
        新疆有色金屬 2022年6期

        韓飛 李天慧

        (新疆工程學(xué)院礦業(yè)工程與地質(zhì)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830023)

        天湖巖群為西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所李建星等(2009 年)在東天山大黑山阿拉塔格一帶開(kāi)展1∶5 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)新建巖石地層單位,為一套中深變質(zhì)巖系[1]。天湖巖群分布于中天山地塊,其北界以阿其克庫(kù)都克大斷裂與雅滿蘇石炭紀(jì)島弧盆帶相鄰,南以紅柳河大斷裂為界與紅柳河蛇綠混雜帶相接。天湖巖群主要分布有片麻巖、片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖等。其中斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖屬鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖,前人對(duì)天湖巖群中鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖研究較少,本文的報(bào)道有助于人們了解該區(qū)鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖的形成原因。

        1 地質(zhì)背景

        天湖巖群位于阿拉塔格-圖茲雷克-尖山子斷裂以南,沙壟鐵礦-天湖鐵礦一帶的一套中深變質(zhì)巖,遭受區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用,主要形成中深變質(zhì)巖系[2]。天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖多以透鏡狀、夾層狀分布于片麻巖、片巖中。

        2 巖相學(xué)特征

        2.1 剖面特征

        在野外地質(zhì)路線觀察的基礎(chǔ)上,測(cè)制了天湖巖群雅-磁公路西側(cè)剖面,該處變質(zhì)巖為經(jīng)過(guò)多期變質(zhì)變形的中深變質(zhì)巖系,巖石原始層理(S0)也無(wú)保存,現(xiàn)表現(xiàn)為片理、片麻理,片理、片麻理已被“Ⅰ”型置換平行化,僅局部殘留有無(wú)根褶皺,為一套層狀無(wú)序地層。斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖走向NE73°,長(zhǎng)近2000m,寬50-150m,與片麻巖、片巖呈構(gòu)造面理接觸。

        2.2 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖相學(xué)特征

        露頭上,斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖呈黑色,多為透鏡狀、夾層狀分布于天湖巖群片麻巖、片巖中,呈北東向展布。顯微鏡下觀察,斜長(zhǎng)角閃巖具細(xì)粒-中粗粒柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),主要成分:斜長(zhǎng)石5-50%、普通角閃石50-75%、石英0-10%、黑云母0-10%、絹云母0-5%,綠泥石0-5%,副礦物以磁鐵礦、碳酸鹽為主。其中斜長(zhǎng)石絹云母化明顯,粒徑0.1-3mm;石英為重結(jié)晶產(chǎn)物,粒徑1mm左右;黑云母多見(jiàn)綠泥石化,粒徑1.5mm 左右;角閃石呈綠色,粒徑1-3mm,變質(zhì)巖中綠色角閃石屬低角閃巖相,棕色屬高角閃巖相-麻粒巖相。因此,通過(guò)顯微鏡下角閃石顏色判斷,研究區(qū)斜長(zhǎng)角閃巖屬低角閃巖相。

        3 巖石化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

        3.1 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征

        天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)分析結(jié)果和特征值見(jiàn)表1,其中巖石的SiO2含量為27.25-69.10%;Al2O3含量一般為13.3-19.6%,個(gè)別2.8%、3.44%;FeO含量為1.71-16.33%;MgO 含量為0.16-23.62%;CaO含量為1.57-15.59%;MnO 含量較低,在0.042-0.33%;Na2O含量在0.3-4.3%之間,K2O含量在0.064-2.86%之間,大多樣品Na2O>K2O;TiO2值多在0.09-1.25%,個(gè)別達(dá)到2.36%,平均值為1.02%,這與低TiO2(<1.25%)特征的活動(dòng)大陸邊緣島弧玄武巖較為相似[3]。其尼格里參數(shù)值:9 個(gè)樣品AL<ALK+C,屬正常類型巖石,2 個(gè)樣品AL>ALK+C 屬鋁過(guò)飽和型巖石;氧化鋁數(shù)t 在-30.34~-6.81 之間,個(gè)別為7.32%、15.84%;石英數(shù)在-64.89-128.68%之間,大多數(shù)為SiO2不飽和型巖石,巖石化學(xué)成分與基性火山巖化學(xué)成分較為類似。

        表1 天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)分析結(jié)果(ωt%)

        3.2 鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

        對(duì)巖石化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整后,在Si-mg圖解中[4],樣品多落在火成巖區(qū),僅1 個(gè)樣品落在沉積巖區(qū)。在TiO2-10MnO-10P2O5圖解上[5],5 個(gè)樣品落入島弧拉斑玄武巖區(qū),3 個(gè)樣品落入島弧鈣堿性玄武巖,2個(gè)樣品落入大洋島嶼堿性玄武巖,1個(gè)樣品落入洋中脊玄武巖。綜上,新疆天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖為基性火山巖類,多形成于板塊邊緣消減帶中的島弧環(huán)境。

        4 結(jié)論

        (1)通過(guò)野外地質(zhì)路線觀察及測(cè)制地質(zhì)剖面,天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖主要為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖,在宏觀上呈透鏡狀、夾層狀分布于片巖、片麻巖中。

        (2)通過(guò)室內(nèi)巖礦鑒定觀察,鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖中角閃石顯綠色,表明研究區(qū)鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖屬低角閃巖相。

        (3)分析其巖石化學(xué)特征,鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖原巖主要為基性火山巖類,TiO2平均值為1.02%,與低TiO2(<1.25%)特征的活動(dòng)大陸邊緣島弧玄武巖較為相似。

        (4)利用巖石化學(xué)數(shù)據(jù)投圖,樣品多落入島弧拉斑玄武巖區(qū)。

        (5)綜上,天湖巖群鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖的原巖為島弧拉斑玄武巖,其形成于板塊邊緣消減帶中的島弧環(huán)境。

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