東天山雅滿蘇一帶三疊紀侵入巖巖石化學特征及成因探討

馮江鵬 曹福根

（新疆地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊烏魯木齊830011）

東天山雅滿蘇一帶三疊紀侵入巖巖石化學特征及成因探討

馮江鵬 曹福根

（新疆地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊烏魯木齊830011）

東天山雅滿蘇一帶三疊紀侵入巖以基性巖為主，少量酸性花崗巖。輝長巖具板內堿性玄武巖稀土、微量元素含量特征，顯示其富集型幔源特點；二長花崗巖、鉀長花崗為非典型A型花崗巖稀土、微量元素含量特征，為強烈分離結晶產(chǎn)物，反應了幔源巖漿巖特征。分析各類巖石化學特征，認為三疊紀侵入巖總體產(chǎn)于造山后的松弛構造環(huán)境。

三疊紀侵入巖巖石化學構造背景

1 基本特征

研究區(qū)位于新疆哈密南部東天山地區(qū)，前人在研究區(qū)內進行過1∶5萬、1∶20萬、1∶25萬區(qū)調工作。其中1∶5萬及1∶20萬區(qū)調工作并未報道該區(qū)三疊紀侵入巖，1∶25萬區(qū)調工作首次報道了該區(qū)三疊紀侵入巖并初步探討了其成因類型。

圖1 研究區(qū)交通位置圖

三疊紀侵入巖分布在東天山地塊靠近阿其克庫都克斷裂區(qū)域，呈小巖株狀產(chǎn)出。遙感影像深灰色，為不規(guī)則斑塊狀，略具長軸定向，優(yōu)選方向為北東向、北西向。巖石單位包括輝長巖（Tν）、二長花崗巖（Tηγ）、鉀長花崗巖（Tξγ），其中輝長巖分布范圍廣，二長花崗巖、鉀長花崗巖分布范圍小。三疊紀侵入巖具有分布在石炭紀-二疊紀巖基外圍或者核部的特點。輝長巖是測區(qū)重要的與釩鈦磁鐵礦有關的基性巖體，尾亞釩鈦磁鐵礦就產(chǎn)于輝長巖內。

2 地球化學特征

2.1主量元素

三疊紀侵入巖的巖石化學成分及特征參數(shù)見表1、表2，CIPW標準礦物見表3。

2.1.1 基性巖石單元

⑴SiO2含量48.04%～51.49%，Al2O3含量15.2%～ 17.14%，K2O含量0.69%～1.55%，TiO2含量2.04%～3.96%。R1－R2圖解（圖2）主要投點為正長輝長巖、輝長巖。

圖2 三疊紀侵入巖R1-R2圖解

⑵堿度率1.49～1.57，堿質總量（Na2O＋K2O）4.61%～5.05%，σ為3～7.54。堿-二氧化硅圖解(圖3)投在堿性系列。

⑶A/NKC值為0.68～0.91，N/K值為2.26～5.68，為鈉高準鋁質巖石。

⑷CIPW標準礦物中出現(xiàn)方解石、透輝石、紫蘇輝石、硅灰石、橄欖石等礦物，個別樣中出現(xiàn)剛玉、石英。

2.1.2 酸性巖石單元

⑴SiO2含量73.22%～75.75%，Al2O3含量12.88%～12.98%，K2O含量5.23%～4.89%，TiO2含量0.07%～0.21%。R1－R2圖解主要投點為二長花崗巖、鉀長花崗巖。

⑵堿度率2.38～3.32，堿質總量（Na2O＋K2O）8.05%～8.77%，σ為1.98～2.55，堿度率圖解(圖4)投在堿性系列。

圖4 三疊紀酸性巖堿度率硅圖解

⑶A/NKC值為0.9～1.07，N/K值為0.54～0.79，為含鉀高準鋁質-弱鋁過飽和巖石。

⑷CIPW標準礦物中出現(xiàn)剛玉、石英、方解石、透輝石、紫蘇輝石，不出現(xiàn)硅灰石、橄欖石等礦物。

2.2稀土、微量元素

2.2.1 稀土元素特征

⑴基性巖石單元

從表4、5及其稀土配分曲線圖（圖5）可知三疊紀基性侵入巖∑REE值為88.07～284.59，δEu值為0.69～2.63，LREE/HREE值為6.03～6.56，（La/Yb）N值為5.67～10.21，La/Sm值為2.45～4.93，Eu/Sm值為0.23～0.83。稀土總量較高，弱負銪異常-正銪異常，右傾型稀土配分曲線，輕重稀土分餾作用一致，為堿性輝長巖稀土含量特征。

圖5 三疊紀基性侵入巖稀土元素配分曲線圖

表1 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖巖石化學成分含量表

表2 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖巖石化學特征參數(shù)表

表3 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖CIPW標準礦物計算結果

表4 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖稀土元素含量表

表5 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖稀土元素特征參數(shù)表

表6 卡瓦布拉克侵入巖帶三疊紀侵入巖微量元素含量及特征參數(shù)表

⑵酸性巖石單元

從表4、表5及其稀土配分曲線圖（圖6）可知三疊紀酸性侵入巖∑REE值為95.24～155.28，δEu值為0.18～0.45，LREE/HREE值為4.33～7.11，（La/Yb）N值為2.88～5.8，La/Sm值為5～5.26，Eu/Sm值為0.06～0.15。稀土總量偏低，中等負銪異常，右傾“海歐”型稀土配分曲線，輕重稀土富集，中稀土虧損，重稀土曲線向左傾，為非典型A型花崗巖稀土含量特征。圖（圖7）可知三疊紀基性侵入巖：（Rb/Yb）N值為5.14～7.57，Nb*值0.14～0.33,Ti*值0.5～2.8，Sr*值0.49～3.03，P*值1.36～8.62，K*值1.12～1.33，Zr*值0.08～0.81，Th*值0.59～0.72。為強不相容元素富集型，微量元素蛛網(wǎng)圖表現(xiàn)為右傾多峰式曲線，Ba富集，Yb虧損，為板內玄武質巖石。其中1、2號具K、Zr、Hf虧損，為過渡類型板內玄武巖特征，3號為堿性板內玄武巖特征。

圖6 三疊紀酸性侵入巖稀土元素配分曲線圖

2.2.2 微量元素特征

⑴基性巖石單元

從表3－61及其原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)

圖7 三疊紀基性侵入巖元素微量蛛網(wǎng)圖

⑵酸性巖石單元

從表3－61及其原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖（圖8）可知三疊紀酸性侵入巖：（Rb/Yb）N值為42.23～56.66，Nb*值0.12～0.17,Ti*值0.04～0.17，Sr*值0.09～0.27，P*值0.17·0.21，K*值4.94～6.85，Zr*值1.06～3.52，Th*值1.29`2.8。為強不相容元素富集，微量元素蛛網(wǎng)圖表現(xiàn)為右傾多峰式曲線，Ba、Sr強烈虧損，為板內花崗質巖石，Sr、P、Ti虧損明顯，Nb弱虧損，說明其受到一定程度地殼物質混染。

圖8 三疊紀酸性侵入巖元素微量蛛網(wǎng)圖

3 構造背景、成因類型及形成環(huán)境討論

三疊紀基性侵入巖為與熱點有關的富集幔源侵入巖；將酸性巖投ACF圖解落入I型花崗巖區(qū)域（圖9），結合稀土微量特征，認為酸性巖為非典型A型花崗巖。

圖9 三疊紀酸性侵入巖ACF圖解圖解

三疊紀侵入巖以基性巖為主，少量酸性花崗巖為強烈分離結晶產(chǎn)物，反應了幔源巖漿巖特征。輝長巖具板內堿性玄武巖稀土、微量元素含量特征，顯示其富集型幔源特點，二長花崗巖、鉀長花崗非典型A型花崗巖稀土、微量元素含量特征。將基性巖投F1－F2圖解落入板內玄武巖區(qū)域；將酸性巖投入Rb—Yb+Ta圖解落入同碰撞環(huán)境靠近板內與島弧，其認為是后碰撞環(huán)境，將所有樣投到R1－R2圖解，則基性巖落入碰撞后抬升區(qū)的外延，酸性巖落入同碰撞到造山后環(huán)境（圖10），故認為三疊紀侵入巖總體產(chǎn)于造山后的松弛構造環(huán)境。

圖10 三疊紀侵入巖構造環(huán)境判別圖解

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收稿：2014-03-03