藺新望,張亞峰,王星,趙端昌,郭岐明,呂軍利
(陜西省地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710068)
新疆富蘊(yùn)縣蘇普特地區(qū)前寒武紀(jì)克木齊巖群變形特征及原巖恢復(fù)
藺新望,張亞峰,王星,趙端昌,郭岐明,呂軍利
(陜西省地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710068)
新疆西北部阿爾泰地區(qū)發(fā)育一套片巖、片麻巖,從境內(nèi)鐵列克以東的塔烏乃薩孜一帶向東南延伸到蒙古阿爾泰山南坡,統(tǒng)稱沖乎爾-青河構(gòu)造建造帶。該帶以特殊的構(gòu)造位置和復(fù)雜的變形變質(zhì)特征,成為研究阿爾泰造山帶發(fā)展、演化的重要熱點(diǎn)之一。通過對(duì)新疆西北部富蘊(yùn)縣蘇普特地區(qū)前寒武紀(jì)克木齊巖群的物質(zhì)組成、變質(zhì)、變形方面的資料收集和分析研究,認(rèn)為該套地層經(jīng)受過中深層次的區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用,變質(zhì)達(dá)角閃巖相,是阿爾泰地區(qū)前寒武系基底的組成部分,其變形具有多期次和多層次的特征,不同構(gòu)造層次的變形均保留下豐富的構(gòu)造變形形跡。通過原巖恢復(fù),認(rèn)為克木齊巖群總體為一套碎屑(夾火山)-碳酸鹽巖沉積建造。
克木齊巖群;變形特征;原巖恢復(fù);蘇普特地區(qū);富蘊(yùn)縣;新疆
新疆北部阿爾泰地區(qū)(統(tǒng)稱沖乎爾-青河構(gòu)造建造帶)大量發(fā)育一套中深變質(zhì)巖系,主要巖性為各類片麻巖、混合巖、變粒巖、片巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。前人對(duì)其做了大量的研究工作(何國(guó)琦等,1990;莊育勛等,1994;李天德等,1996,2001;胡靄琴等,2002;柳獻(xiàn)軍等2012),但對(duì)其形成時(shí)代尚存在爭(zhēng)議。
莊育勛主張?jiān)撎鬃冑|(zhì)巖系是古生代變質(zhì)地層,是區(qū)域熱動(dòng)力變質(zhì)作用的產(chǎn)物;中國(guó)-哈薩克斯坦聯(lián)合地質(zhì)科學(xué)考察隊(duì)將其絕大部分劃為古—中元古界克木齊群和新元古界富蘊(yùn)群變質(zhì)巖系,并將其作為阿爾泰造山帶的前寒武結(jié)晶基底(李天德等,1996)。也有學(xué)者在該套片麻巖中未獲得前寒武紀(jì)年齡信息(雷永孝等,2010),從而認(rèn)為不存在前寒武紀(jì)地層或者該套地層應(yīng)該解體區(qū)別對(duì)待。然而,有學(xué)者(張進(jìn)紅等,2000;宋國(guó)學(xué)等,2010;張亞峰等,2014)通過對(duì)該區(qū)花崗巖的研究發(fā)現(xiàn)了一些元古宙鋯石年齡信息,同時(shí)花崗巖以及變質(zhì)沉積巖的Nd同位素研究等從側(cè)面證實(shí)阿爾泰造山帶存在古老的陸殼基底(陳斌等,2001;王濤等,2010)。造成這種分歧的主要原因是由于對(duì)這套巖石組合、化石賦存狀況、同位素地球化學(xué)資料及同位素測(cè)年資料的認(rèn)識(shí)差異,至今未獲得大家公認(rèn)的同位素年齡數(shù)據(jù)。此外,對(duì)該套變質(zhì)巖系的構(gòu)造變形、變質(zhì)等方面的研究較為缺乏也成為制約該套地層屬性認(rèn)識(shí)的影響因素之一。
鑒于此,筆者在2010年以來,在開展1∶25萬(wàn)可可托海幅、江德勒克幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中,通過系統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查,結(jié)合前人各類綜合研究成果,依據(jù)巖性特征和變質(zhì)程度對(duì)該地區(qū)內(nèi)中的深變質(zhì)地層(前寒武紀(jì)地層)進(jìn)行了全面厘定,將原劃下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組、中泥盆統(tǒng)阿勒泰組中的一套變質(zhì)程度達(dá)高角閃巖相深變質(zhì)巖系厘定為古元古界克木齊巖群,并系統(tǒng)收集了克木齊巖群的物質(zhì)組成、變質(zhì)、變形特征,在前人研究成果基礎(chǔ)上,建立了構(gòu)造變形序列。并通過巖石學(xué)特征、變余組構(gòu)特征、副礦物標(biāo)志及巖石化學(xué)特征對(duì)克木齊巖群進(jìn)行了原巖恢復(fù),以期為阿爾泰造山帶前寒武紀(jì)地層深入研究提供資料。
研究區(qū)位于新疆北部,構(gòu)造上處在西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊匯聚帶,是中亞造山帶重要組成部分,區(qū)域上所涉及的兩大板塊及其之間古亞洲洋的長(zhǎng)期相互作用控制著該地區(qū)的構(gòu)造演化,同時(shí)也制約著該地區(qū)的地層、巖漿巖及礦床地質(zhì)特征。研究區(qū)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展演化歷程中,經(jīng)歷了陸殼裂解、離散、匯聚、重組,不同構(gòu)造體制、不同類型的造山作用,導(dǎo)致不同大地構(gòu)造單元內(nèi),不同地塊、構(gòu)造地體經(jīng)受多期次強(qiáng)烈的構(gòu)造變位和復(fù)雜的構(gòu)造疊加、復(fù)合、改造及其多期次的構(gòu)造-巖漿熱事件作用,具有復(fù)雜的物質(zhì)組成和地質(zhì)構(gòu)造演化歷史。研究區(qū)各時(shí)代地層出露較全(圖1),有早元古代結(jié)晶基底地層、中元古代過渡基底地層、中—新元古代火山巖地層以及震旦紀(jì)蓋層,又有古生代、中生代、新生代地層,各時(shí)代地層均發(fā)生了不同程度的變形、變質(zhì),構(gòu)造變形具有多期次、多層次及多樣性特征。受構(gòu)造單元邊界等斷裂構(gòu)造控制,區(qū)域上巖漿巖較為發(fā)育,在阿爾泰陸緣活動(dòng)帶的南部發(fā)育加里東期、華力西—印支期的侵入巖;在阿爾泰陸緣活動(dòng)帶的北部則發(fā)育華力西—印支期侵入巖;在寒武紀(jì)—泥盆紀(jì)準(zhǔn)噶爾板塊北緣增生雜巖帶內(nèi)以板塊體制發(fā)展演化為基礎(chǔ),區(qū)域上發(fā)育印支期、燕山期侵入巖等,同時(shí),區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育晚古生代的火山-沉積巖并伴有豐富的多金屬礦產(chǎn)。
克木齊巖群為一套經(jīng)歷多期變形、變質(zhì)的高角閃巖相變質(zhì)地層,巖性主要為混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云(斜長(zhǎng))石英片巖、矽線石黑云二長(zhǎng)石英片巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。該巖群為阿爾泰地區(qū)目前所厘定的時(shí)代最老地層,其變質(zhì)程度深、變形強(qiáng)烈,巖性復(fù)雜,混合巖化普遍發(fā)育。由于經(jīng)歷了多期次、深層次的變形變質(zhì)作用改造及斷裂與晚期巖漿侵入破壞,地層連續(xù)性差,總體無(wú)層無(wú)序,
1.第四系; 2.喀喇額爾齊斯組; 3.紅山嘴組; 4.那林卡拉組; 5.姜巴斯套組; 6.黑山頭組; 7.庫(kù)馬蘇組; 8.阿勒泰組; 9.泥盆紀(jì)硅質(zhì)巖; 10.正格河火山巖; 11.康布鐵堡組; 12.庫(kù)魯木提群; 13.白哈巴組; 14.東錫勒克組; 15.喀納斯群; 16.蘇普特巖群; 17.克木齊 巖群; 18.印支期侵入巖;19.華力西期侵入巖;20.加里東期侵入巖; 21.地質(zhì)界線; 22.一般斷層; 23.區(qū)域性斷裂圖1 新疆富蘊(yùn)地區(qū)前寒武紀(jì)地層分布簡(jiǎn)圖Fig.1 Simplified distribution geological map of Precambrian in Fuyun area, Xinjiang
糜棱巖、石香腸、構(gòu)造魚、流變褶皺、無(wú)根褶皺廣泛發(fā)育。從宏觀角度來看,為收縮體制下加厚的重復(fù)疊置巖片,上、下關(guān)系不易判別,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已消失殆盡,普遍存在地層加厚或構(gòu)造流失甚至缺失。在烏恰山中部出露寬度最大,向西北延伸出露寬度減小,該巖群內(nèi)常見輝綠巖墻(脈)、花崗巖脈穿插,普遍具強(qiáng)烈混合巖化。古元古界克木齊巖群從巖性看與新疆北部古元古界基本可以對(duì)比。天山區(qū)相應(yīng)層位自西向東分別為木扎爾特巖群、那拉提巖群、溫泉巖群、北山巖群等。巖性均以片麻巖、混合巖、斜長(zhǎng)角閃巖為主,變質(zhì)程度為高綠片巖相-角閃巖相,混合巖化作用普遍發(fā)育。但研究區(qū)克木齊巖群與其相比,大理巖相對(duì)不甚發(fā)育。
從本次工作獲取的實(shí)際資料綜合分析,克木齊巖群構(gòu)造變形期次可劃分為4期,即晉寧期區(qū)域片麻理構(gòu)造、加里東期—華力西早期推覆剪切構(gòu)造、華力西晚期開闊褶皺構(gòu)造和印支—燕山期走滑構(gòu)造。
3.1 晉寧期區(qū)域片麻理構(gòu)造
晉寧期是古中國(guó)大陸陸塊及歐亞板塊發(fā)生銜接的重要構(gòu)造活動(dòng)和巖漿熱事件活動(dòng)時(shí)期,研究區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為草斯?fàn)柪湛思昂樯程貎傻?67~873 Ma的酸性變質(zhì)侵入體的發(fā)育??四君R巖群受改期構(gòu)造-巖漿熱事件的影響,巖石發(fā)生了明顯的變質(zhì)和構(gòu)造變形。其變形機(jī)制主要是在深部構(gòu)造層次剪切流變作用下,形成的透入性微片麻理構(gòu)造。變形形跡主要表現(xiàn)為結(jié)晶分異條紋和條帶、褶皺構(gòu)造變形、韌性剪切帶等。這些構(gòu)造變形已被后期構(gòu)造疊加破壞,保留的是條紋和條帶狀構(gòu)造及韌性剪切帶糜棱巖等。片麻巖是晉寧期變質(zhì)變形的產(chǎn)物。
圖2 片麻理構(gòu)造素描圖Fig.2 The sketch of gneissosity structure
研究區(qū)該時(shí)期變質(zhì)地層中能夠辨認(rèn)的早期變形構(gòu)造(Sn+1),為強(qiáng)烈的面理置換作用,使礦物定向排列,形成微片麻理(圖2),導(dǎo)致古老侵入巖由塊狀構(gòu)造向片麻狀構(gòu)造轉(zhuǎn)變,巖石由沉積巖向變質(zhì)巖開始轉(zhuǎn)變。黑云斜長(zhǎng)片麻巖的片麻理由長(zhǎng)英質(zhì)粒狀礦物(>70%)與其間斷續(xù)定向分布的片狀礦物黑云母構(gòu)成;斜長(zhǎng)角閃巖片理面平直,由柱狀角閃石平行定向排列構(gòu)成;鈣硅變粒巖中粒狀礦物含量較高,面理粗糙。局部大理巖重結(jié)晶程度較高,方解石顆粒粗大(2~4 mm),面理不發(fā)育。從片麻理區(qū)域分布統(tǒng)計(jì)情況看,除局部受后期變形改造外,總體呈近東西向平行“巖層”層面。
該時(shí)期的變形構(gòu)造主要表現(xiàn)為中深層次環(huán)境下的變形構(gòu)造,經(jīng)過震旦—寒武紀(jì)相對(duì)擴(kuò)張后,受加里東運(yùn)動(dòng)影響,古亞洲洋(額爾齊斯洋)向西伯利亞板塊俯沖,研究區(qū)形成大規(guī)模奧陶紀(jì)—早泥盆紀(jì)的巖漿巖,如阿巴宮巖體(463±4 Ma,劉鋒等,2009)、鐵木爾特巖體(459±4.9 Ma,柴鳳梅等,2010)、蒙庫(kù)巖體(400±6 Ma,楊富全等,2008)、昆格依特巖體(403.4±7.4 Ma,張亞峰等,2014)等,形成阿爾泰造山帶巖漿活動(dòng)的高峰期。研究區(qū)前寒武紀(jì)地層經(jīng)歷了這一構(gòu)造變革時(shí)期,相應(yīng)地形成了一系列構(gòu)造變形形跡。主要表現(xiàn)為以區(qū)域片麻理(Sn+1)為變形面,鑄造成順層掩臥褶皺、緊閉同斜褶皺,頂厚褶皺和流褶皺及旋斑構(gòu)造等剪切褶皺系統(tǒng),局部大理巖層中則表現(xiàn)為順層剪切帶,形成條帶狀大理巖。對(duì)褶皺要素統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,該期褶皺樞紐傾向多為250°~290°,傾角30°~50°,消除后期構(gòu)造干擾因素外,剪切運(yùn)動(dòng)方向大致為180°左右,反映出構(gòu)造的生成與水平方向強(qiáng)應(yīng)力有關(guān)。此外,該期褶皺還以尺度小(露頭級(jí))、形態(tài)復(fù)雜、樣式不確定為特點(diǎn),表現(xiàn)為中深構(gòu)造相的塑性流變特征。
同時(shí)由于該時(shí)期的推覆剪切作用也使本地區(qū)發(fā)育一系列區(qū)域性的糜棱面理,面理構(gòu)造主要由片狀礦物(絹云母、白云母和綠泥石)的定向平行排列和粒狀礦物的拉長(zhǎng)定向構(gòu)成(圖3),與之伴生的線理構(gòu)造有礦物拉伸線理、黏連型石香腸(圖4a)、窗欞構(gòu)造(圖4b),同時(shí)發(fā)育腸狀構(gòu)造(圖4c)、旋轉(zhuǎn)碎斑構(gòu)造(圖4d)等,強(qiáng)變形帶中發(fā)育鞘褶皺。其中,在蘇普特村一帶克木齊巖群中石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖以片麻理(Sn+1)形成的褶皺面理(Sn+2)被該期糜棱面理(Sn+3)置換改造形成長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖。侵入克木齊巖巖群中的花崗巖受該期剪切作用,形成花崗質(zhì)糜棱巖,糜棱面理以石英的拉絲構(gòu)造與長(zhǎng)石的旋轉(zhuǎn)碎斑為主。
據(jù)野外觀測(cè),該期剪切推覆構(gòu)造鑄就了克木齊巖群、蘇普特巖群與上覆地層之間的現(xiàn)今構(gòu)造疊覆關(guān)系。所發(fā)育的韌性剪切帶規(guī)模宏大、分帶清楚,強(qiáng)變形帶中S-C組構(gòu)發(fā)育(圖5),礦物拉伸線理發(fā)育,長(zhǎng)石以δ型旋斑出現(xiàn),長(zhǎng)英質(zhì)脈體呈揉皺出現(xiàn),而弱變形域內(nèi),長(zhǎng)石多成σ型碎斑。
圖3 糜棱巖中礦物晶體變形素描圖Fig.3 The sketch of deformation of mineral crystals in mylonite
3.3 華力西晚期開闊褶皺構(gòu)造
晚泥盆世—早石炭世,隨著有限洋盆完全消亡,準(zhǔn)噶爾板塊與西伯利亞板塊開始對(duì)接碰撞(王濤等,2010),巖漿活動(dòng)也較頻繁,陸殼的抬升也非常明顯。由此產(chǎn)生的構(gòu)造效應(yīng),主要表現(xiàn)為淺表層次的褶皺、斷裂構(gòu)造、節(jié)理構(gòu)造等。該時(shí)期的褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為以糜棱面理為變形面,形成區(qū)域級(jí)、露頭級(jí)寬緩等厚褶皺。該期褶皺構(gòu)造總體呈近東西向展布,樞紐產(chǎn)狀250°~290°∠25°~30°,長(zhǎng)寬比一般為2∶1~3∶1,軸面劈理345°∠70°,礦物擦痕線理較發(fā)育,反映了淺部構(gòu)造相收縮體制下產(chǎn)生的近南北向擠壓形成的褶皺構(gòu)造。為區(qū)內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,并從此奠定了研究區(qū)的構(gòu)造格架。
3.4 印支期走滑構(gòu)造
華力西末期,隨造山運(yùn)動(dòng)發(fā)展到末期,阿爾泰造山帶進(jìn)入大規(guī)模的應(yīng)力調(diào)整釋放階段(張招崇等,2007),沿板塊前緣的先期北西向斷裂痕跡進(jìn)行疊加改造,形成區(qū)域性的左行走滑斷裂系。例如,富蘊(yùn)-錫泊渡斷裂等,同時(shí)形成一些列與剪切走滑作用有關(guān)的熱液型中低溫金礦床。例如,賽都金礦、薩爾布拉克金礦等。
本區(qū)受擠壓產(chǎn)生的北北西向剪切裂隙,局部被逐漸追蹤貫通,發(fā)展演化為大型右行走滑斷裂。例如,可可托海-二臺(tái)斷裂。研究區(qū)克木齊巖群中的淺表層次環(huán)境下的變形構(gòu)造也較明顯,發(fā)育有較多的斷裂構(gòu)造和寬緩褶皺等,其中斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為脆性,形成大量的破碎帶和構(gòu)造角礫巖帶。韌脆性斷裂以短距離、規(guī)模小為特點(diǎn);韌性斷裂多形成水平走滑形跡,明顯對(duì)地層、巖塊、侵入體形成一定破壞和錯(cuò)位。褶皺構(gòu)造帶以背形和向形形式反映在較大范圍,對(duì)前期構(gòu)造發(fā)生了改造和疊加,使區(qū)內(nèi)的構(gòu)造更趨復(fù)雜和多樣化。
a.節(jié)狀石香腸構(gòu)造;b.窗欞構(gòu)造;c.腸狀構(gòu)造;d.旋轉(zhuǎn)碎斑構(gòu)造圖4 克木齊巖群構(gòu)造變形素描圖Fig.4 The sketch of D2 structure deformation in Kemuqi group
圖5 糜棱巖中S-C組構(gòu)圖Fig.5 The S-C fabric in mylonite
克木齊巖群中的變粒巖、片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖等,殘留組構(gòu)較少見或模糊不清,原巖類型難以直接確定,根據(jù)巖石產(chǎn)狀,巖石共生組合、變余組構(gòu)、副礦物特征,結(jié)合巖石化學(xué)資料對(duì)克木齊巖群進(jìn)行原巖恢復(fù)。
4.1 巖石產(chǎn)狀及巖石特征
克木齊巖群中片麻巖總體呈層狀產(chǎn)出,區(qū)域上與大理巖層平行分布,以斜長(zhǎng)片麻巖為主,巖石普遍含黑云母、石榴石、矽線石。反映出原巖為富鋁泥砂質(zhì)沉積巖。變粒巖多呈似層狀產(chǎn)出,與片麻巖密切相伴,除長(zhǎng)英質(zhì)礦物外,黑云母、石榴石和鈣硅酸鹽礦物常見,表明其原巖為泥砂質(zhì)、泥鈣質(zhì)沉積巖,大理巖分布于測(cè)區(qū)南部庫(kù)爾圖一帶,以厚度小、出露少、分布不穩(wěn)定為特征,其主要由方解石組成,方解石呈粒狀變晶,彼此鑲嵌,大小0.2~2mm不等,受應(yīng)力作用具波狀消光,部分長(zhǎng)軸定向,少有碎?;?8%左右,原巖屬碳酸鹽巖毋庸置疑。
斜長(zhǎng)角閃巖在測(cè)區(qū)內(nèi)多以透鏡狀、似層狀?yuàn)A于片麻巖、變粒巖層中,與相鄰巖層界線截然,在蘇普特、庫(kù)爾圖等地則呈脈狀產(chǎn)出,巖石中石英、透輝石含量一般<5%,推測(cè)其原巖可能為中基性火山巖或同成分侵入巖。
4.2 變余組構(gòu)標(biāo)志
克木齊巖群中各類變質(zhì)巖雖經(jīng)多期變質(zhì)改造,但反映原巖特征的某些殘余組構(gòu)仍若隱可見,變余組構(gòu)特征見表1。
表1 克木齊巖群變質(zhì)巖變余組構(gòu)特征表
4.3 副礦物標(biāo)志
克木齊巖群副礦物組合及鋯石特征見表2,由表2可以看出,克木齊巖群中鋯石系多成因產(chǎn)物,沉積型、變質(zhì)型、巖漿型均存在,但片巖、變粒巖中以沉積型為主。
4.4 巖石化學(xué)特征
4.4.1 化學(xué)成分特點(diǎn)
克木齊巖群巖石化學(xué)分析結(jié)果見表3,尼格里特征參數(shù)見表4。參數(shù)結(jié)果表明如下。
(1)泥質(zhì)-長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖中,片巖、片麻巖類的氧化物含量變化范圍均較大,顯示了巖石成分的相對(duì)不均一性。一般隨SiO2升高,Al2O3、MgO、TFe、TiO2的值明顯降低,但CaO、Na2O、K2O、MnO等值變化沒有規(guī)律,除個(gè)別樣品外,一般K2O大于或接近Na2O含量,al>c+alk,t>0,屬鋁過飽和硅過飽和系列。
(2)變粒巖類的氧化物的變化范圍均大,且隨SiO2升高,Al2O3、Na2O降低,其他氧化物的值變化沒有規(guī)律; SiO2含量為71.58%~75.66%,Al2O3含量為12.22%~12.89%,普遍K2O
(3)斜長(zhǎng)角閃巖類SiO2含量為48.34%~51.95%,Al2O3含量為13.5%~15.13%,Na2O>K2O,alk 表2 克木齊巖群副礦物組合及鋯石特征表 表3 克木齊巖群主量元素分析結(jié)果表(%) 4.4.2 化學(xué)成分投影圖解 根據(jù)巖石化學(xué)、巖石地球化學(xué)資料,在(al+fm)-(c+alk)-Si圖解上(圖6),結(jié)晶片巖基本落入泥巖區(qū),片麻巖多散落在砂巖、泥巖區(qū),變粒巖和鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖則落入火山巖區(qū)。進(jìn)一步針對(duì)長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖使用TiO2-SiO2圖解(圖7)投影,片巖、片麻巖樣品主要落入沉積巖區(qū)及沉積巖與火成巖的分界附近,變粒巖則兩區(qū)均有。由此看來,該類變質(zhì)巖主要為副變質(zhì)巖,變粒巖原巖偏向火成巖。在變質(zhì)沉積巖與火山巖的原巖恢復(fù)圖解上(圖8)樣品全部落入雜砂巖和亞雜砂巖區(qū)。使用 (al-alk)-c圖解(圖9),樣品基本都在長(zhǎng)石質(zhì)黏土和雜砂巖區(qū),并顯示片巖趨近黏土、片麻巖偏向雜砂巖、變粒巖趨向于火成巖的特點(diǎn)。 圖6 克木齊巖群變質(zhì)巖原巖恢復(fù)圖Fig.6 Protolith restoration of the metamorphic 圖7 克木齊巖群TiO2-SiO2圖Fig.7 TiO2-SiO2 of the Kemuqi Group 圖8 克木齊巖群變質(zhì)沉積巖與火山巖的原巖恢復(fù)圖Fig.8 Protolith restoration of the metasediments and volcanic 圖9 克木齊巖群(al-alk)-c 圖Fig.9 (al-alk)-c of the Kemuqi Group 綜上所述,克木齊巖群片麻巖、大部分變粒巖具沉積特征,斜長(zhǎng)角閃巖類具火成巖特點(diǎn)。 4.5 稀土元素特征 由克木齊巖群變質(zhì)巖稀土元素含量表5、特征參數(shù)表6及稀土元素平均值作出的分配型式圖10可知,區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖總體呈現(xiàn)兩類稀土配分型式:①泥質(zhì)-長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖類分配曲線形態(tài)較一致,具稀土總量較高,輕稀土富集,Eu負(fù)異常、分配曲線向右中等傾斜特點(diǎn)(δEu=0.38~0.94,CeN/YbN=2.57~8.82,LaN/YbN= 3.04~33.34),與太古代后頁(yè)巖的稀土分配型式一致(Nance等,1976)。②斜長(zhǎng)角閃巖類稀土總量變化較大(∑REE=71.68~194.16),具輕稀土弱富集,Eu負(fù)異常不明顯、分配曲線向右緩傾特點(diǎn)(δEu=0.38~0.94,CeN/YbN=2.57~8.82,LaN/YbN=3.04~33.34),與大陸玄武質(zhì)巖石稀土元素分配型式相似。 序號(hào)巖性∑REELR/HRδEuδCeLa/SmSm/Nd(La/Yb)N(Ce/Yb)N1含矽線黑云石英片巖189.826.970.620.885.520.217.65.112紅柱矽線黑云石英片巖202.556.640.940.285.460.2133.345.393二云石英片巖171.86.610.670.886.150.197.424.974綠泥石化二云石英片巖140.214.750.680.625.960.205.642.675綠泥石化黑云石英片巖60.322.410.870.795.750.211.661.086蘭晶矽線黑云母片巖202.136.290.580.865.800.226.654.327角閃斜長(zhǎng)變粒巖218.874.930.380.994.770.234.373.28黑云斜長(zhǎng)片麻巖195.365.250.580.884.890.235.243.599斜長(zhǎng)變粒巖208.65.690.460.935.720.215.413.8410條紋狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖301.4310.020.640.857.110.1913.218.1511矽線黑云斜長(zhǎng)片麻巖274.1311.840.940.2822.050.2133.345.3912黑云斜長(zhǎng)片麻巖183.838.910.640.856.590.1812.427.9213斜長(zhǎng)角閃巖71.682.980.890.833.560.272.661.8514堇青黑云斜長(zhǎng)片麻巖179.739.170.710.896.660.1913.18.5315堇青黑云斜長(zhǎng)片麻巖251.828.90.560.96.110.1912.998.8216矽線黑云斜長(zhǎng)片麻巖180.216.470.70.875.770.207.164.717矽線黑云斜長(zhǎng)片麻巖199.237.060.690.95.050.228.085.5518磁鐵礦化斜長(zhǎng)角閃巖194.163.4310.92.810.263.052.48 圖10 克木齊巖群稀土元素配分型式圖Fig.10 Chondrite-normalized REE patterns of the Kemuqi Group 4.6 微量元素 從克木齊巖群變質(zhì)巖微量元素分析結(jié)果及特征參數(shù)表7、微量元素標(biāo)準(zhǔn)化比值蛛網(wǎng)圖(圖11)中可以看出,區(qū)內(nèi)長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖類Ba、Sr含量較高(Ba為267×10-6~718×10-6,Sr為36×10-6~798×10-6),具K富集(K*=1.47~7.96),Nb、Ti明顯虧損特點(diǎn)(一般Nb*=0.15~0.35,Ti*=0.1~0.3),反映物源為偏地殼巖石的花崗質(zhì)巖石,具近源沉積特點(diǎn);基性變質(zhì)巖呈現(xiàn)鉀富集(K*=1.75~4.99),Nb、Ti虧損減弱特點(diǎn)(Nb*=0.16~0.66,Ti*=0.38~0.72),具有活動(dòng)陸源環(huán)境同化混染的玄武質(zhì)火成巖的特征。 圖11 克木齊巖群微量元素比值蛛網(wǎng)圖Fig.11 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams of the Kemuqi Group 綜上所述,克木齊巖群巖石類型復(fù)雜,從巖石產(chǎn)出特征、變余組構(gòu)、副礦物特征、巖石地球化學(xué)特征方面綜合分析,片麻巖、變粒巖類多為副變質(zhì)巖,斜長(zhǎng)角閃巖則為正變質(zhì)巖。可見,克木齊巖群總體為一套碎屑(夾火山)-碳酸鹽巖沉積建造。 (1)通過對(duì)研究區(qū)克木齊巖群中面理、線理、褶皺、斷裂等構(gòu)造形跡共生組合的調(diào)查,根據(jù)對(duì)其產(chǎn)出特征、構(gòu)造層次和形成機(jī)制對(duì)比分析,將克木齊巖群構(gòu)造變形期次劃分為4期,即晉寧期區(qū)域片麻理構(gòu)造、加里東期—華力西早期推覆剪切構(gòu)造、華力西晚期開闊褶皺構(gòu)造和印支期走滑構(gòu)造。 (2)根據(jù)巖石產(chǎn)狀,巖石共生組合、變余組構(gòu)、副礦物特征,結(jié)合巖石化學(xué)資料對(duì)克木齊巖群進(jìn)行了原巖恢復(fù),其中片麻巖、變粒巖類多為副變質(zhì)巖,斜長(zhǎng)角閃巖則為正變質(zhì)巖。可見,克木齊巖群總體為一套碎屑(夾火山)-碳酸鹽巖沉積建造。 致謝:野外工作中得到了西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所李榮社副總和陳雋璐研究員等的指導(dǎo),在此表示衷心感謝! 柴鳳梅,董連慧,楊富全,等.阿爾泰南緣克朗盆地鐵木爾特花崗巖體年齡、地球化學(xué)特征及成因[J].巖石學(xué)報(bào),2010,26(2):377-386. 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By collecting and analysis of the data of the material composition, metamorphism, deformation of the metamorphic rocks(Precambrian) in Altay region, we hold that the strata have undergone in-depth regional dynamo-thermal metamorphism of amphibolite facies, and the strata are part of the Precambrian basement in Altay region. The deformation of the Kemuqi group is multi-stage and multi-level, and reserved extensive tectonic deformation information in different structural levels. By restoring the original rock, the Kemuqi group is a set of clastic rock(volcanic clip)and carbonate sedimentary rocks. Kemuqi group; deformation characteristics; protolith restoration; Supute area; Fuyun county; Xinjiang 2015-03-30; 2015-05-04 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查“新疆1∶25萬(wàn)可可托海、江德勒克幅區(qū)調(diào)修測(cè)”(1212011120503)、“新疆青河縣1∶5萬(wàn)阿克布拉克、阿爾沙特、昆格依特、喀拉布臘他烏幅區(qū)調(diào)”(1212011120509)共同資助 藺新望(1972-),陜西山陽(yáng)人,男,碩士,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè),主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。E-mail:aimom84@163.com P534.1 A 1009-6248(2015)03-0081-155 結(jié)論