新疆東準(zhǔn)噶爾地區(qū)中酸性淺成巖漿建造的形成與演化

新疆東準(zhǔn)噶爾地區(qū)中酸性淺成巖漿建造的形成與演化

東準(zhǔn)噶爾地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，各種巖漿巖豐富。同整個(gè)新疆北部一樣,以往人們從巖石學(xué)或區(qū)域地質(zhì)的角度,對(duì)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(duì)基性、超基性巖類,做過大量的工作,而對(duì)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(dān)國家三O五項(xiàng)目的專題研究工作中,由于任務(wù)的需要,筆者有目的地對(duì)這套巖漿建造進(jìn)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(jìn)一步推動(dòng)這一領(lǐng)域的深入研究。1巖石化學(xué)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(dá)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(gòu)成分異雜巖體。(2)巖石類型復(fù)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(yīng)的斑(玢)巖組合所構(gòu)成的淺成-超淺成和次火山侵入巖類。它們?cè)诔梢蛏吓c同期鈣堿質(zhì)陸相火山活動(dòng)密切相關(guān),屬陸相火山作用近地表?xiàng)l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(tái)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(xué)特征屬鈣堿性系列。(SiO2)和(K2O+Na2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,w(SiO2)一般<65%,w(K2O+Na2O)平均6.5%,而Na2O和MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻相對(duì)偏高,屬富Na,Mg的過鋁質(zhì)-偏鋁質(zhì)巖石。(5)形成時(shí)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(xué)特征2.1成礦巖石類型對(duì)成礦人工侵入體巖石地球化學(xué)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(fù)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(qiáng)不相容元素明顯富集,Nb,Nd,Zr,Ti為負(fù)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(xué)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(xué)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(biāo)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(dāng)屬作者所劃分的幔殼混熔過渡型花崗巖類,也即相當(dāng)于徐克勤教授劃分的同熔型花崗巖和英國巖石學(xué)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(zhǔn)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(gòu)造的構(gòu)造背景從圖18、19可以看到,東準(zhǔn)噶爾已知各礦區(qū)的此類成礦巖體均形成于島弧-活動(dòng)陸緣型擠壓造山環(huán)境。聯(lián)系前已述及東準(zhǔn)噶爾中酸性淺成巖漿建造的形成時(shí)代,亦充分證明巖石形成時(shí)正好處于該區(qū)晚古生代碰撞造山的構(gòu)造發(fā)展階段。基于上述,可以將中酸性淺成巖漿建造的成因概括為一個(gè)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(dòng)陸緣型擠壓造山環(huán)境+巖漿快速高位沖擊脈動(dòng)式侵入定位模式。4各類金礦床成礦東準(zhǔn)噶爾地區(qū),日益增多的實(shí)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(zhǔn)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(zhǔn)噶爾地區(qū)與閃長巖小侵入體有關(guān)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(gè)新疆北部中酸性淺成巖漿建造成礦的普遍意義。對(duì)于工作程度極低的新疆南部來說,對(duì)此亦應(yīng)引起高度重視。從筆者初步工作所掌握的東準(zhǔn)這套中酸性淺成巖漿建造地質(zhì)地球化學(xué)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(guān)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(shí)代和構(gòu)造發(fā)展階段不同。東準(zhǔn)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(shí)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