新疆東準噶爾地區(qū)中酸性淺成巖漿建造的形成與演化

新疆東準噶爾地區(qū)中酸性淺成巖漿建造的形成與演化

東準噶爾地區(qū)巖漿活動強烈，各種巖漿巖豐富。同整個新疆北部一樣,以往人們從巖石學或區(qū)域地質(zhì)的角度,對大面積分布的各類花崗巖侵入體做過較多的工作,或從銅鎳礦、鉻鐵礦等找礦的角度,對基性、超基性巖類,做過大量的工作,而對本文所論述的這套中酸性淺成巖漿建造,長期以來卻工作甚少。從“八五”至“九五”以來,在承擔國家三O五項目的專題研究工作中,由于任務的需要,筆者有目的地對這套巖漿建造進行了一定程度的研究;希望通過本文的初步討論,能起到拋磚引玉的作用,以進一步推動這一領域的深入研究。1巖石化學特征(1)此類巖漿巖分布廣而零散。巖體規(guī)模小,多為1～幾km2,最大達十幾km2的小巖株、巖瘤、巖筒、巖墻或不規(guī)則狀小巖體,且常由同源巖漿不同先后多次侵入構成分異雜巖體。(2)巖石類型復雜多樣。主要為輝石閃長巖-閃長巖-石英閃長巖-石英二長巖-花崗閃長巖-斜長花崗巖及其相應的斑(玢)巖組合所構成的淺成-超淺成和次火山侵入巖類。它們在成因上與同期鈣堿質(zhì)陸相火山活動密切相關,屬陸相火山作用近地表條件下所形成的潛火山雜巖建造。(3)巖漿隱蔽爆破作用發(fā)育,超淺成或次火山侵入體常有爆破角礫巖伴生。如奇臺縣烏倫布拉克的英安玢巖質(zhì)爆破角礫巖,青河縣老山口的閃斜煌斑巖質(zhì)爆破角礫巖和閃長玢巖質(zhì)爆破角礫巖等。(4)巖石化學特征屬鈣堿性系列。(SiO2)和(K2O+Na2O)的質(zhì)量分數(shù)偏低,w(SiO2)一般<65%,w(K2O+Na2O)平均6.5%,而Na2O和MgO質(zhì)量分數(shù)卻相對偏高,屬富Na,Mg的過鋁質(zhì)-偏鋁質(zhì)巖石。(5)形成時代主要集中于華力西中晚期至晚期(早石炭世晚期至早二疊世),同位素年齡集中于300～250Ma。2地球化學特征2.1成礦巖石類型對成礦人工侵入體巖石地球化學特征的初步分類稀土總量偏低,富輕稀土,重稀土虧損,具弱的銪負異常,稀土分布模式為向右傾斜近于平滑的曲線。從圖1～7可以看出,不同礦區(qū)成礦侵入體巖石類型雖不盡相同,卻具有基本一致的稀土元素分布模式;而從圖8可以看出,中酸性淺成巖漿建造稀土元素分布模式與區(qū)內(nèi)另一類重要的成礦巖漿建造——富堿花崗巖類的稀土元素分布模式截然不同。2.2成礦地質(zhì)類型強不相容元素明顯富集,Nb,Nd,Zr,Ti為負異常,Th,P,Sr為正異常。在微量元素比值蛛網(wǎng)圖上,呈現(xiàn)多峰多谷型的模式曲線。從圖9～15同樣可以看出,不同礦區(qū)成礦侵入體巖石類型不盡相同,而其微量元素比值蛛網(wǎng)圖上所反映的模式曲線卻完全一致。同樣,從圖16可以看出,中酸性淺成巖漿建造與區(qū)內(nèi)富堿花崗巖類微量元素地球化學特征,迥然有別。3基于耐心的討論3.1淺部產(chǎn)巖類型巖石的地質(zhì)地球化學特征表明,這套中酸性淺成巖漿建造明顯具有深源混熔快速淺定位特性。源自上地?；蛳碌貧さ尼そM分混熔巖漿,在深斷裂制約下,從深部快速上升到近地表帶的淺部環(huán)境,最終形成了目前不同程度出露于地表的這套以中性-中酸性,淺成-超淺成(含次火山)為標志,以發(fā)育巖漿隱蔽爆破作用為特征的過渡性巖石組合。巖石成因類型上當屬作者所劃分的幔殼混熔過渡型花崗巖類,也即相當于徐克勤教授劃分的同熔型花崗巖和英國巖石學家W.S.皮切爾劃分的科迪勒拉Ⅰ型花崗巖。從圖17可以看到,目前東準噶爾已知各礦區(qū)此類成礦巖體大分部落入Ⅰ型花崗巖區(qū),少數(shù)同源巖漿演化分異晚期所形成的偏酸富堿巖類落入A型花崗巖區(qū)或S型花崗巖區(qū)。3.2晚古生代碰撞造山構造的構造背景從圖18、19可以看到,東準噶爾已知各礦區(qū)的此類成礦巖體均形成于島弧-活動陸緣型擠壓造山環(huán)境。聯(lián)系前已述及東準噶爾中酸性淺成巖漿建造的形成時代,亦充分證明巖石形成時正好處于該區(qū)晚古生代碰撞造山的構造發(fā)展階段?；谏鲜?可以將中酸性淺成巖漿建造的成因概括為一個綜合成因模式:即巖漿物質(zhì)來源的幔殼混熔過渡性深源特性+巖漿發(fā)生的島弧-活動陸緣型擠壓造山環(huán)境+巖漿快速高位沖擊脈動式侵入定位模式。4各類金礦床成礦東準噶爾地區(qū),日益增多的實際資料表明,中酸性淺成巖漿建造與銅、金、鐵、鉬等內(nèi)生金屬成礦具有密切的成因聯(lián)系,且成礦作用豐富多姿,礦床類型多樣,以銅,金為主分別形成了各具特色、自成體系的銅礦床系列和金礦床系列。據(jù)現(xiàn)有資料,銅礦床系列主要包括接觸交代矽卡巖、類矽卡巖型(或?qū)涌叵◣r型)銅礦,斑巖型銅礦,角礫巖筒型銅礦,脈狀銅礦等四類銅礦。金礦床系列主要包括含金石英脈型、破碎帶蝕變巖型,巖體內(nèi)外接觸帶型等三類金礦。不僅東準噶爾地區(qū)如此,其他地區(qū)同類中酸性淺成巖漿建造與銅,金成礦的礦例,也日益增多。如近年來重大發(fā)現(xiàn)之一的東南天山土屋斑巖銅礦,西天山的所謂層控矽卡巖型啦嘛蘇銅礦,西準噶爾地區(qū)與閃長巖小侵入體有關的金礦,阿爾太南緣的喬夏哈拉層控矽卡巖型鐵-銅-金礦等,均屬此列。由此證明整個新疆北部中酸性淺成巖漿建造成礦的普遍意義。對于工作程度極低的新疆南部來說,對此亦應引起高度重視。從筆者初步工作所掌握的東準這套中酸性淺成巖漿建造地質(zhì)地球化學特征及其成礦作用來看,與我國長江中下游地區(qū)與鐵、銅、金成礦密切相關亦以閃長質(zhì)巖石為主的中酸性侵入巖類極為類似。惟一的區(qū)別是二者形成的時代和構造發(fā)展階段不同。東準噶爾中酸性淺成巖漿建造形成于晚古生代板塊碰撞造山時期,而長江中下游中酸性侵入巖類,則是形成于晚中生代板內(nèi)擠壓造山過程。長江中下游中酸性侵入巖類,由于其豐富的鐵-銅-金成礦作用及其深入的研究成果,已成為我國舉世