(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
研究區(qū)位于天山東段巴里坤塔格一帶,地形切割復(fù)雜,基巖裸露。行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)哈密地區(qū)管轄。地質(zhì)構(gòu)造單元屬北天山東段博格達-巴里坤-哈爾里克構(gòu)造帶。巴里坤塔格位于天山山脈的東端,呈北西西-南東東走向,地貌形態(tài)屬于中高山-低山丘陵;南北兩坡不對稱,北坡窄而陡,南坡寬而緩,南北兩側(cè)基巖出露良好,山脊部分地區(qū)常年積雪[1]。
調(diào)研區(qū)位于新疆天山造山帶的東段準(zhǔn)噶爾板塊南部,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,前人做了大量工作,取得了許多重要成果。天山地區(qū)具有長期的地質(zhì)演化歷史,在歐亞板塊形成過程中占有極其重要的地位。其中陸核、地塊、地層地體,不同時代的造山帶,或大洋板塊與大陸板塊的作用所產(chǎn)生的構(gòu)造-巖漿活動帶,古海洋的消失和古陸塊的碰撞、拼貼,陸內(nèi)構(gòu)造演化及印度板塊在中-新生代對歐-亞板塊的強烈構(gòu)造作用等,構(gòu)成了該區(qū)極為復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史和構(gòu)造圖案。
調(diào)研區(qū)從南到北依次分布有吐哈北緣一級斷裂,水銀臺-溝川大坂斷裂和拉克居里-七角井-巴里坤塔格二級斷裂,它們共同特點是東西延伸長達上千公里,表現(xiàn)為高角度逆斷層特點,對控巖控礦起著重要的作用[2]。
據(jù)東天山地區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造格局、構(gòu)造巖石組合、沉積巖相、火山活動及礦產(chǎn)分布規(guī)律等特征,將東天山晚古生代巖漿活動分為5個構(gòu)造-巖漿巖帶。從北向南依次為:博格達-哈爾里克構(gòu)造-巖漿巖帶(Ⅰ),吐魯番-哈密盆地及其周緣巖漿活動區(qū)帶(Ⅱ)、小熱泉子-大南湖構(gòu)造-巖漿巖帶(Ⅲ)、康古爾塔格-黃山構(gòu)造-巖漿巖帶(Ⅳ)以及阿齊山-雅滿蘇構(gòu)造-巖漿巖帶(Ⅴ)。研究區(qū)屬于博格達-哈爾里克構(gòu)造-巖漿巖帶。二疊系地層在研究區(qū)出露阿爾巴薩依組P1-2ae,火山活動由爆發(fā)相開始轉(zhuǎn)為溢流相,火山活動從海相轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴嗷鹕奖l(fā),火山巖總體呈現(xiàn)為雜色,見微層狀凝灰?guī)r的微細水平層理,顯示當(dāng)時火山噴發(fā)的時候氣候干燥。
(1)巖脈產(chǎn)狀規(guī)模。調(diào)研區(qū)內(nèi)基性巖脈比較發(fā)育,分布范圍比較廣泛。主要集中在剖面的南段,多見輝綠、輝長、輝綠玢巖巖脈,脈寬50cm~2m不等,測得巖脈產(chǎn)狀為323°∠65°,80°∠65°,330°∠82°,走向大致為北東-南西部分巖脈沿走向延伸可達200多米左右。脈石常見輝綠結(jié)構(gòu),輝長結(jié)構(gòu),斑狀結(jié)構(gòu),主要以塊狀構(gòu)造為主,表面由于分化作用已逐漸變化為灰黑色,部分輝綠巖脈由于綠泥石化表面呈淺綠色。所含礦物主要為:斜長石,輝石為主,還含少量角閃石等暗色礦物。
(2)巖石地球化學(xué)特征。①主量元素地球化學(xué)。在采集的3件輝長巖與輝綠巖樣品中,SiO2的含量為46.6-50.5%,均小于51%,說明這三件樣品均屬于基性巖類。Bhl-18(輝綠巖)的主量元素豐度值總和最大為99.72%。Bhl-16(輝長巖)的SiO2含量最高為50.53%,TiO2含量最低為1.39%,Al2O3含量最低為15.22%。K2O含量最高為1.65%。Bhl-18(輝綠巖)與Bhl-16(輝長巖)屬于亞堿性系列,屬于堿性系列。對于亞堿性系列分類,Bhl-16(輝長巖)屬于高鉀鈣堿性系列,Bhl-18(輝綠巖)樣品點卻落在高鉀鈣堿性系列與鉀玄巖系列的交界線上,屬于一種過渡類型。Bhl-16(輝長巖)屬于鈣堿性系列,Bhl-18(輝綠巖)屬于拉斑玄武系列。②稀土微量元素地球化學(xué)特征。在采集的三件輝長巖與輝綠巖樣品中,Bhl-18(輝綠巖)的稀土元素豐度值總和最大為215.23×10-6。由(La/Yb)N=4.75-7.24,可以看出輕稀土與重稀土分異明顯,屬于輕稀土富集型。由于樣品的稀土配分曲線相似,總體都呈現(xiàn)向右下降的趨勢,同時銪幾乎不存在異常,可推斷示它們具有相同的演化趨勢和相近的源區(qū)性質(zhì)。并且δCe=0.84—0.88,看出鈰元素存在弱的負異常,略有虧損,可能是繼承了源區(qū)的特點。
(3)推斷基性巖脈侵入活動時間。①巖脈與巖體穿插關(guān)系。關(guān)于葫蘆溝基性脈巖的形成時代。依據(jù)巖體穿插關(guān)系,判定侵入巖體先后順序如下:粗粒—中粗粒鉀長花崗巖,角閃黑云花崗閃長巖,細?;◢弾r,中粒二長花崗巖,堿性花崗巖時代稍早。②巖脈形成時代推斷。區(qū)內(nèi)基性巖脈雖尚未獲得同位素測年數(shù)據(jù),但其地質(zhì)特征與鄰區(qū)的基性巖墻群十分相似。前人在庫魯克塔格地區(qū)輝綠巖中已經(jīng)獲得287Ma±13Ma的K-Ar等時年齡,克拉瑪依巖墻全巖K-Ar年齡主要在241.3~271.5Ma之間,塔里木盆地輝綠巖Sm釤-Nd釹全巖等時線年齡為259±57Ma,它們可能與葫蘆溝中基性巖脈代表了同一構(gòu)造事件大致同時異相的巖漿活動,由此推測葫蘆溝巖脈形成于270~250Ma,這與新疆北部在華力西晚期廣泛發(fā)育的后碰撞伸展構(gòu)造事件是一致的。
通過對新疆巴里坤-塔格地區(qū)基本地質(zhì)特征,和對樣品的研究分析以及主要剖面的研究,得出如下幾點認識:①研究區(qū)二疊系阿爾巴薩依組(P1-2ae)與下伏C2ar奧爾吐組不整合接觸,與上覆P3dh大河沿組整合接觸。為陸相紫紅、灰紫色中、酸性火山巖及礫巖、砂礫巖、凝灰質(zhì)礫巖(巖石地層)。②二疊系地層的紫紅、灰紫紅中、酸性火山巖表明該地層為陸相沉積。陸相紅色磨拉石組合-陸相雙峰式火山巖巖石組合,以發(fā)育大量流紋巖為特征,含有少量的中酸性火山巖和火山凝灰?guī)r。③調(diào)研區(qū)內(nèi)基性巖脈發(fā)育,巖脈類型主要有輝長、輝綠、輝綠玢巖巖脈。巖脈的優(yōu)勢走向為NE60°。通過與鄰區(qū)對比推測,該區(qū)巖脈侵位時期可能為270-250Ma左右,為造山期后伸展環(huán)境下的產(chǎn)物,是中亞造山帶后碰撞階段陸殼垂向生長的重要標(biāo)志。
[1]姜常義,張蓬勃,盧登榮,白開寅.2004c.新疆塔里木板塊西部瓦吉里塔格區(qū)二疊紀(jì).
[2]賈大成,胡瑞惠,謝桂青.2002.湘東北中生代基性巖脈巖石地球化學(xué)及構(gòu)造意義。大地構(gòu)造與成礦學(xué),26(2):179-184.