曹福根，馮紅剛

(新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830013)

研究區(qū)位于新疆于田縣南部阿羌鄉(xiāng)山區(qū)，屬于西昆侖造山帶東段，為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈地區(qū)之一，切割強(qiáng)烈，交通不便，研究程度較低。20世紀(jì)70年代1∶100萬(wàn)區(qū)調(diào)將出露于該區(qū)的火山巖及中深變質(zhì)巖地層籠統(tǒng)為寒武—奧陶系；21世紀(jì)初開(kāi)展的1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(1)韓芳林,崔建堂,計(jì)文化，等.于田縣幅(J44C004003)1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果報(bào)告.陜西地質(zhì)調(diào)院,2003.將其劃為中下二疊統(tǒng)阿羌火山巖(P1-2a)及古元古代米蘭巖群(Pt1M.)、長(zhǎng)城系卡羌群(ChK.)。筆者近年在該區(qū)主持完成了1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(2)曹福根,馮紅剛，于洋，等.新疆西昆侖1∶5萬(wàn)J44E021018、J44E022017、J44E022018、J44E023017、J44E023018五幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.新疆第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),2015.，對(duì)原1∶25萬(wàn)區(qū)調(diào)所劃中下二疊統(tǒng)阿羌火山巖(P1-2a)進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，新填繪出一套具有蛇綠巖特征的變質(zhì)橄欖巖、蛇紋巖、變輝長(zhǎng)巖、輝綠巖和玄武巖等超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖石組合，故將其命名為阿羌蛇綠構(gòu)造混雜巖。該發(fā)現(xiàn)對(duì)研究西昆侖造山帶早古生代地質(zhì)構(gòu)造演化具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

西昆侖造山帶位于青藏高原西北緣和中央造山帶的最西段，是古亞洲構(gòu)造域華夏古陸鏈南側(cè)陸緣系統(tǒng)重要組成部分(李榮社等，2011，2020)，其東以庫(kù)牙克斷裂與東昆侖造山帶相隔，南與康西瓦-蘇巴什-鯨魚湖縫合帶和特提斯構(gòu)造域之巴彥喀拉-松藩構(gòu)造帶相鄰。新疆于田縣南部山區(qū)柳什塔格峰一帶屬于西昆侖造山帶東段，由昆北、昆中微地塊、昆南增生雜巖帶以及其曼于特、阿羌蛇綠構(gòu)造混雜巖等組成(圖1)。昆北、昆中微地塊主要出露新太古代—古元古界結(jié)晶基底及長(zhǎng)城系、薊縣系中深變質(zhì)巖，以及早古生代火山巖、侵入巖及少量元古代變質(zhì)侵入巖。阿羌蛇綠構(gòu)造混雜巖為該區(qū)昆北和昆中微地塊之間的縫合帶，分布于柳什塔格峰北坡，長(zhǎng)大于80 km，寬3～7 km，向西可以與其曼于特蛇綠構(gòu)造混雜巖相連(韓芳林等,2002)，向東經(jīng)土木牙代牙東支溝與上其汗構(gòu)造巖帶(3)校培喜,高曉峰，康磊，等.西昆侖-阿爾金關(guān)鍵地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查.西安地質(zhì)研究所，2015.相連。該蛇綠構(gòu)造混雜巖帶在阿羌南—塔木其一帶溝谷中出露較好，蛇綠巖各巖石單元較齊全，且保存較完整，總體無(wú)序，局部有序(圖1)。

2 蛇綠構(gòu)造混雜巖基本地質(zhì)特征

蛇綠構(gòu)造混雜巖由大洋巖塊(蛇綠巖套)、外來(lái)巖塊，以及少量基質(zhì)組成。巖塊多為透鏡狀，蝌蚪狀，巖塊與基質(zhì)成構(gòu)成網(wǎng)結(jié)狀構(gòu)造，巖塊為網(wǎng)眼，基質(zhì)為網(wǎng)繩。蛇綠構(gòu)造混雜巖其北以斷層與新太古代—古元古界庫(kù)浪拉古巖群片麻巖、混合巖等相接觸，其南與庫(kù)浪拉古巖群片麻巖、混合巖等、奧陶紀(jì)石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、早志留世輝長(zhǎng)巖等斷層相接觸(圖1)。

大洋巖塊由5部分組成：①變質(zhì)橄欖巖及變質(zhì)堆晶超鎂鐵質(zhì)巖單元：原巖為橄欖巖、輝橄巖、含橄欖輝石角閃石巖組成，現(xiàn)多變質(zhì)為蛇紋石巖、綠灰色含滑石鎂鐵角閃片巖，其出露較少，僅在土木牙代牙東支溝及其蓋布拉克上游有少量出露。②鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖單元：多為變質(zhì)塊狀輝長(zhǎng)巖及堆晶輝長(zhǎng)巖。③席狀輝綠巖墻單元：主要出露輝綠巖脈。④噴出巖單元(鎂鐵質(zhì)火山雜巖單元)：主要由大洋拉斑枕狀玄武巖、玄武巖組成，部分變質(zhì)為綠簾角閃巖片巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。其中，超基性巖單元出露較少，輝長(zhǎng)雜巖、席狀巖墻及火山雜巖單元出露廣泛，各巖塊可以組成較為完整的蛇綠巖套。⑤蛇綠巖上覆巖系：主要由洋島玄武巖及硅質(zhì)巖及細(xì)凝灰?guī)r組成，少量出露。

蛇綠構(gòu)造混雜巖中外來(lái)巖塊指成因和構(gòu)造環(huán)境與蛇綠巖無(wú)關(guān)的洋殼俯沖就位或后期構(gòu)造變動(dòng)中卷入蛇綠巖帶的外來(lái)物質(zhì)。本區(qū)外來(lái)巖塊主要有新太古代—古元古代庫(kù)浪那古巖群黑云斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖等變質(zhì)巖。

1.蛇綠構(gòu)造混雜巖洋島玄武巖;2.蛇綠構(gòu)造混雜巖洋中脊玄武巖等大洋火山巖;3.蛇綠構(gòu)造混雜巖輝綠巖(巖墻);4.蛇綠構(gòu)造混雜巖輝長(zhǎng)巖等鎂鐵質(zhì)巖;5.蛇綠構(gòu)造混雜巖變質(zhì)橄欖巖等超鎂鐵質(zhì)巖;6.更新統(tǒng)—全新統(tǒng)沖洪積；7.晚石炭世庫(kù)爾良群;8.新太古—古元古代庫(kù)浪拉古巖群；9.花崗巖/閃長(zhǎng)巖脈；10.志留紀(jì)輝長(zhǎng)巖;11.奧陶紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖；12.奧陶紀(jì)英云閃長(zhǎng)巖；13.奧陶紀(jì)石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；14.同位素樣品采樣位置及編號(hào)圖1 (a)研究區(qū)大地構(gòu)造位置及(b)地質(zhì)略圖Fig.1 (a)Geotectonic position and (b)geological sketch of the study area

蛇綠構(gòu)造混雜巖基質(zhì)主要是由各類巖塊改造而成的細(xì)粒物質(zhì)，主要為糜棱巖、千糜巖、構(gòu)造片巖及糜棱巖化巖石等構(gòu)造巖；基質(zhì)巖石在阿羌南分布較少，在塔木其一帶分布增多；基質(zhì)(糜棱)面理總體南傾，傾角50°～60°;在塔木其一帶可以見(jiàn)到拉伸線理構(gòu)造、旋轉(zhuǎn)碎斑構(gòu)造、石香腸構(gòu)造、S-C組構(gòu)等韌性變形構(gòu)造形跡。

在阿羌南還分布有后期海侵沉積巖石——晚石炭世庫(kù)爾良群，主要為含生物碎屑泥晶灰?guī)r、含陸屑泥晶灰?guī)r、石英砂巖等，現(xiàn)與構(gòu)造蛇綠混雜巖各巖塊呈斷層接觸。

該蛇綠構(gòu)造混雜巖是西昆侖金(鐵)及銅(鋅)礦的重要賦礦層位。前人在該帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)苦阿金(鐵)礦、塔木其銅(鋅)礦等。近年新發(fā)現(xiàn)土木牙代牙銅鋅礦點(diǎn)及皮西蓋玉石礦點(diǎn)等，具有尋找與蛇綠巖有關(guān)的金銅(鐵、鋅)礦的巨大潛力。

3 蛇綠構(gòu)造混雜巖各單元巖石學(xué)特征

該蛇綠構(gòu)造混雜巖主要由超鎂鐵質(zhì)巖單元(變質(zhì)橄欖巖或輝橄巖)、鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖、席狀巖墻單元(蝕變或變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖)、鎂鐵質(zhì)火山雜巖(玄武巖、枕狀玄武巖)及上覆火山巖(變洋島玄武巖及硅質(zhì)巖等)單元組成，其主要巖石單元巖石學(xué)特征如下。

3.1 超鎂鐵質(zhì)巖

其原巖多變質(zhì)橄欖巖、輝橄巖、輝石巖等。與其伴生的有輝長(zhǎng)質(zhì)雜巖、基性火山雜巖。巖石多已變質(zhì)，現(xiàn)見(jiàn)到的超鎂鐵質(zhì)巖石種類較多，主要有蛇紋石巖、角閃巖、含滑石鎂鐵閃片巖、黑綠色中粒含橄欖、輝石角閃石巖等，夾少量輝長(zhǎng)巖；局部顯示一定層序，并呈互層產(chǎn)出，具較為典型的層狀堆晶超鎂鐵質(zhì)巖特征，與其他伴生巖石單元為構(gòu)造接觸。

(1)墨綠色蛇紋石巖(D1136/1，推測(cè)原巖為斜方橄欖巖或純橄欖巖，)：顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；巖石由蛇紋石組成，含少量碳酸鹽、磁鐵礦。蛇紋石(95%)：顯微鱗片狀，片徑0.03～0.2 mm，淡黃綠色，雜亂分布；碳酸鹽(3%)：微粒狀，粒徑0.03～0.1 mm，不均勻分布；微量磁鐵礦(2%)：粒狀、塵點(diǎn)狀，粒徑0.05～0.2 mm，分布不均勻。

(2)灰綠色含滑石鎂鐵閃片巖(DHVI-1，推測(cè)原巖為輝橄巖或輝石巖)：柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造；巖石經(jīng)變質(zhì)作用，主要由變質(zhì)礦物陽(yáng)起石、長(zhǎng)石、石英、變質(zhì)礦物鎂鐵閃石、滑石組成。鎂鐵閃石(88%)：長(zhǎng)柱狀，粒徑0.05～0.4 mm，多色性較弱，淺黃-黃綠色，輕度隱晶簾石蝕變，局部可見(jiàn)輝石晶形，閃石式解理完全，沿長(zhǎng)軸平行定向連續(xù)分布，形成片狀構(gòu)造；滑石(10%)：片狀或細(xì)小鱗片狀集合體，粒徑0.02～0.2 mm，相對(duì)聚集成條帶狀；磁鐵礦(微量)：粒狀，零星分布，粒徑0.01～0.06 mm；巖石中磁鐵礦還發(fā)育數(shù)條寬度為0.08～0.5 mm條帶；綠簾石：細(xì)脈，推測(cè)其原巖可能為輝橄巖或輝石巖。

3.2 鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖(蝕變或變質(zhì)塊狀輝長(zhǎng)巖或堆晶輝長(zhǎng)巖)

原巖主要為塊狀輝長(zhǎng)巖、層狀堆晶輝長(zhǎng)巖，常夾有輝石巖、輝綠巖，巖石現(xiàn)多變質(zhì)為(綠簾)陽(yáng)起石巖或(陽(yáng)起石、綠泥石)綠簾石(片)巖、綠簾綠泥石巖等，達(dá)到綠片巖相，只有少數(shù)保留原有結(jié)構(gòu)。

(1)淺灰綠色碎裂巖化強(qiáng)蝕變輝長(zhǎng)巖(XVIII-15)：巖石具半自形中細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部間堆晶層狀構(gòu)造。巖石由斜長(zhǎng)石(70%)和暗色礦物(30%)組成，含少量的副礦物。斜長(zhǎng)石：呈半自形板狀，粒度 0.2 mm×0.1 mm～0.4 mm×0.3 mm，可見(jiàn)聚片雙晶，普遍中度綠泥石化、隱晶簾石化、高嶺土化；暗色礦物：均陽(yáng)起石化、綠泥石化，僅殘留輝石柱狀形態(tài)，粒徑0.1～0.5 mm；另有微量磷灰石：柱狀、粒狀，粒徑0.03～0.2 mm；磁鐵礦：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。巖石中不規(guī)則狀微裂隙發(fā)育，沿裂隙分布被碾碎的巖粉和充填綠簾石、綠泥石。

(2)深灰綠色陽(yáng)起石片巖(D1136，原巖為輝長(zhǎng)巖)：柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，局部見(jiàn)堆晶構(gòu)造。巖石經(jīng)變質(zhì)作用，由變質(zhì)礦物陽(yáng)起石、長(zhǎng)石、石英組成。陽(yáng)起石(80%)：柱狀，粒徑0.1～4.0 mm，淡綠色，局部可見(jiàn)輝石晶形，具閃石式解理，平行定向排列，形成片狀構(gòu)造；長(zhǎng)石(20%)：為斜長(zhǎng)石，雙晶不發(fā)育，輕度絹云母化；石英(微量)，波狀消光，長(zhǎng)軸平行定向排列；另有少量磁鐵礦：粒狀，粒徑0.05～0.3 mm；榍石(微量)：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；磷灰石(微量)：柱狀、粒狀，粒徑0.03～0.1 mm。巖石中有少量不規(guī)則狀微裂隙，內(nèi)充填綠泥石、碳酸鹽、石英，寬約0.1～3.5 mm。

3.3 席狀巖墻單元(蝕變或變質(zhì)輝綠巖)

該單元巖石呈脈狀及細(xì)脈狀產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖及玄武巖中，已經(jīng)蝕變或變質(zhì)，其巖石學(xué)特征如下。

(1)灰綠色強(qiáng)蝕變輝綠巖(XX-32)：具輝綠結(jié)構(gòu)(嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。巖石由基性斜長(zhǎng)石(65%)和暗色礦物(35%)組成，蝕變較強(qiáng)?；孕遍L(zhǎng)石：呈半自形板條狀，粒度一般在0.15 mm×0.3 mm～0.2 mm×0.6 mm，具強(qiáng)絹云母化、黝簾石化等，雙晶不清，雜亂排列，其間充填蝕變暗色礦物，具輝綠結(jié)構(gòu)；暗色礦物(65%)：呈他形柱狀，粒徑一般在0.1～1 mm，普遍被陽(yáng)起石交代，原礦物主要為輝石，在較大晶體中包有斜長(zhǎng)石小晶體，顯示嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，具輝綠巖特征；磁鐵礦(微量)：呈他形粒狀，粒徑一般為0.02～0.35 mm。

(2)灰色綠簾陽(yáng)起石蝕變巖(XVIII-3，推測(cè)原巖輝綠巖)：粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)(變輝綠結(jié)構(gòu))，巖石經(jīng)強(qiáng)蝕變作用后，均蝕變重結(jié)晶成纖柱狀陽(yáng)起石(70%)、微粒狀綠簾石(20%)、黝簾石(10%)集合體。陽(yáng)起石淡綠色，粒徑1.2～0.2 mm，具閃石式解理，雜亂分布；綠簾石、黝簾石，淡黃綠色，綠簾石干涉色不均勻，黝簾石具異常干涉色；另有磁鐵礦(少量)：粒狀，粒徑0.05～0.1 mm。巖石中有少量寬約0.1～1.8 mm規(guī)則狀微裂隙，內(nèi)充填綠簾石。

3.4 鎂鐵質(zhì)火山雜巖(變玄武巖、枕狀玄武巖)

巖石主要為變質(zhì)玄武巖及少量枕狀玄武巖，現(xiàn)多變質(zhì)為(綠簾)陽(yáng)起石片巖或(陽(yáng)起石、綠泥石)綠簾石(片)巖、綠簾綠泥石巖、斜長(zhǎng)角閃片巖等，達(dá)到綠片巖相，只有少數(shù)保留原有結(jié)構(gòu)。例如，變枕狀玄武巖。

(1)灰綠色變枕狀玄武巖(XXIX-13)：巖石具變余斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具殘余微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造巖，局部可見(jiàn)枕狀構(gòu)造(圖2、圖3)。巖石經(jīng)變質(zhì)作用后，大部分變質(zhì)重結(jié)晶成纖柱狀陽(yáng)起石集合體(90%)。陽(yáng)起石淡綠色，粒徑<0.6 mm，具閃石式解理；僅見(jiàn)少部分半自形細(xì)板條狀斜長(zhǎng)石或形態(tài)殘留(10%)，粒徑0.6～0.1 mm，少數(shù)粒徑0.8～1.2 mm，為殘余斑晶，中度絹云母化、隱晶簾石化，雜亂分布，部分呈放射狀集合體形成球顆結(jié)構(gòu)；另有少量磁鐵礦：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；巖石中有少量寬約0.05～0.4 mm不規(guī)則狀微裂隙，內(nèi)充填隱晶簾石。

阿羌南橋頭東圖2 蝕變玄武巖中枕狀構(gòu)造1圖Fig.2 Pillow structure in altered basalt 1

阿羌南橋頭東圖3 蝕變玄武巖中枕狀構(gòu)造2圖Fig.3 Pillow structure in altered basalt 2

(2)灰綠色變質(zhì)玄武巖(XVIII-21)：巖石具變余交織結(jié)構(gòu)，巖石經(jīng)變質(zhì)作用后，由大部分變質(zhì)重結(jié)晶呈隱晶狀長(zhǎng)英質(zhì)、纖柱狀陽(yáng)起石集合體組成。陽(yáng)起石：柱狀，粒徑<1.4～0.03 mm，淡綠色，具閃石式解理，雜亂分布；有少量半自形細(xì)板條狀斜長(zhǎng)石或假象 ，粒徑0.1～0.5 mm，可見(jiàn)聚片雙晶，中度隱晶簾石化，雜亂分布，少數(shù)可見(jiàn)放射狀集合體；殘余斜長(zhǎng)石：20%；變質(zhì)礦物：80%；其他礦物少量，主要為磁鐵礦，粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；巖石中有少量不規(guī)則狀微裂隙，沿裂隙分布被碾碎的巖粉和充填葡萄石。

3.5 上覆火山巖(變洋島玄武巖及硅質(zhì)巖等)

該單元主要由洋島玄武巖及少量硅質(zhì)巖等組成，巖石強(qiáng)蝕變或變質(zhì)，現(xiàn)所見(jiàn)巖石多為變質(zhì)深灰色蝕變斜長(zhǎng)角閃巖、深灰色綠簾陽(yáng)起巖及石英巖組成。

(1)深灰色蝕變斜長(zhǎng)角閃巖(IX-33,推測(cè)原巖為玄武巖)：巖石具粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造。巖石經(jīng)變質(zhì)作用后，由變質(zhì)蝕變礦物長(zhǎng)石、石英、角閃石組成。長(zhǎng)石(35%)：他形粒狀，粒徑0.2～0.8 mm，長(zhǎng)石為斜長(zhǎng)石，強(qiáng)絹白云母化、隱晶簾石化，雙晶消失；石英(少量)：強(qiáng)波狀消光，長(zhǎng)軸平行定向排列；角閃石(65%)：柱狀，粒徑0.8～0.1 mm，黃-綠色，多色性顯著，具閃石式解理，長(zhǎng)軸大致平行定向排列；磁鐵礦(少量)：粒狀，粒徑0.03～0.1 mm；榍石(微量)：粒狀，粒徑0.03～0.3 mm；磷灰石(微量)：粒狀、柱狀，粒徑0.03～0.1 mm。

(2)灰綠色黃鐵礦化石英巖(XX-12，原巖推測(cè)為酸性沉凝灰?guī)r或硅質(zhì)巖)：巖石具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石由石英和金屬礦物組成。石英(85%)：呈他形粒狀變晶，粒徑一般在0.1～0.6 mm，彼此緊密鑲嵌，均勻分布；金屬礦物(15%)：主要為黃鐵礦，局部少許褐鐵礦化，一般呈自形-半自形粒狀，粒徑0.02～1 mm，均勻分布。

綜合以上各單元巖石學(xué)特征，顯示其遭受了洋底熱流變質(zhì)及造山變質(zhì)作用，巖石普遍達(dá)到綠片巖相變質(zhì)，局部達(dá)角閃巖相變質(zhì)，與世界典型蛇綠巖巖石學(xué)特征相似。

4 蛇綠構(gòu)造混雜巖地球化學(xué)特征

筆者在該蛇綠構(gòu)造混雜巖的超鎂鐵質(zhì)巖單元(變質(zhì)橄欖巖或輝橄巖)、鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖、席狀巖墻單元(蝕變或變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖)及上覆火山巖等5類單元采集樣品12件。將樣品粉碎至200目后分選50g作為測(cè)試送至國(guó)土資源部武漢礦產(chǎn)資源監(jiān)督中心完成。其中，常量元素采用硼酸鋰熔片-XRF分析法，在X射線熒光光譜儀(XFR)完成；微量元素采用四酸溶礦-ICP-MS分析法，在質(zhì)譜儀ThermeolentalX7完成；稀土元素采用氧化鈉熔融-ICP-MS分析法，在ThermeolentalX7完成。分析成果見(jiàn)表1。

表1 阿羌蛇綠混雜巖各巖石單元巖石化學(xué)(%)和微量(稀土)元素(10-6)分析結(jié)果表Tab.1 Major elemetents,trace(%)and REE elemetents composition(10-6)of the A-Qiang ophio1itic melange

續(xù)表1

4.1 超鎂鐵質(zhì)巖單元

該單元巖石分布較少,僅采2件樣品，分析成果見(jiàn)表1,巖石灼矢量較大，說(shuō)明其蝕變較強(qiáng)烈。主量元素顯示低SiO2、Al2O3、CaO、K2O,高M(jìn)gO(35%～42.03%)特征,Mg#為89.4～99.3，與典型蛇綠巖中二輝橄欖巖、橄欖巖相當(dāng)。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于變質(zhì)橄欖巖區(qū)，結(jié)合巖石的高M(jìn)g#特征，說(shuō)明其巖漿地幔成因。

巖石稀土總量(ΣREE)低，為13.13×10-6～38.42×10-6，高于球粒隕石稀土含量(Leedy，1979，ΣREE=5.95)，輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.81～3.43，(La/Sm)N=1.84～3.94，說(shuō)明輕稀土略富集，δEu=0.26～0.29，即Eu較虧損。球粒隕石(Leedy，1979)標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分型式顯示“V”型(圖4)，與阿爾卑斯型變質(zhì)橄欖巖相似，故其為蛇綠巖超鎂鐵質(zhì)巖單元。

圖4 超鎂鐵質(zhì)巖稀土元素配分型式圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.4 REE distribution patterns of ultramafic rocks

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖5)，顯示Th、U、La呈峰狀，相對(duì)較富集，其他元素Sr、Hf、Ti等元素略虧損，但是Nb、Ta不虧損，與地幔橄欖巖蛛網(wǎng)圖曲線特征相似。這些特征均顯示其為蛇綠巖超鎂鐵質(zhì)巖特征，其Th、U、La相對(duì)富集，可能是后期強(qiáng)烈蝕變所致。

圖5 超鎂鐵質(zhì)巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.5 Cobweb diagram of trace elements in ultramafic rocks

4.2 鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及席狀輝綠巖墻單元

該類巖石采集4件樣品，分析成果見(jiàn)表1，巖性為變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖，二者具較低的SiO2(47.69%～51.39%)、K2O(0.2%～0.57%)、TiO2(1.16%～1.70%)；具較高的MgO(5.79%～7.52%)、CaO(9.08%～10.94%)，Mg#為49.7～59.1，與大洋拉斑玄武巖相當(dāng)。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于大洋拉斑玄武巖區(qū)。

巖石稀土總量較低，ΣREE為62.64×10-6～109.12×10-6，高于超鎂鐵質(zhì)巖，與大洋玄武巖相當(dāng)。輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.62～1.14，(La/Sm)N=0.68～1.23。3個(gè)樣品輕稀土略虧損，一個(gè)樣品(XVIII-15)略富集，δEu=1.05～1.11，即Eu不虧損。鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖稀土元素豐度值經(jīng)球粒隕石(Leedy，1979)標(biāo)準(zhǔn)化后作稀土配分型式圖(圖6)，顯示平坦型，且多數(shù)輕稀土略虧損，與典型層狀堆晶輝長(zhǎng)巖特征相似，與洋中脊玄武巖(MORB)也相似，因此屬于蛇綠巖-層狀堆晶鎂鐵質(zhì)巖。

圖6 鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及輝綠巖稀土元素配分型式圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.6 REE distribution patterns of mafic gabbro complex and diabase

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖7)，圖型較平坦，與大洋拉斑玄武巖相似。經(jīng)N-MORB標(biāo)準(zhǔn)化后作微量元素比值蛛網(wǎng)圖(圖8)，顯示Rb、Ba、Rb、Ba、Th元素略富集，圖型總體與過(guò)渡型(富集型)洋脊玄武巖(E-MORB)相似。

圖7 鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及輝綠巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.7 Cobweb diagram of trace element in mafic gabbro complex and diabase

圖8 鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及輝綠巖微量元素蛛網(wǎng)(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):MORB,Pearce,1983；李昌年，1992)Fig.8 Cobweb diagram of trace element cobweb in mafic gabbro complex and diabase

以上可以看出，研究區(qū)鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及席狀輝綠巖墻巖石特征基本相似，說(shuō)明二者同源。同時(shí)可以看出該區(qū)部分鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)雜巖及輝綠巖輕稀土和Rb、Ba、Th等元素略富集，說(shuō)明巖石可能受到了地幔柱化學(xué)流體的影響，也說(shuō)明該區(qū)洋中脊位置靠近地幔柱(張進(jìn)等，2012)。

4.3 鎂鐵質(zhì)火巖熔巖及上覆火山巖單元

該類巖石共有6件樣品，巖性均為變質(zhì)玄武巖或蝕變玄武巖，分析結(jié)果見(jiàn)表1。SiO2為48.16%～49.58%，除XVI-15樣品K2O為2.01%外，其余為0.16%～0.82%(<1%)，TiO2為1.16%～1.9%，多數(shù)<1.5%，Al2O3為12.94%～15.35%。因此，大多數(shù)樣品與大洋拉斑玄武巖相當(dāng)。樣品在Al2O3-CaO-MgO圖解中位于洋脊玄武巖(MRA)區(qū)或周圍。

巖石稀土總量(ΣREE)為70.63×10-6～200.79×10-6，除IX-33樣品較高外，其余較低。輕重稀土比值LR/HRGd-Y=0.79～2.13，(La/Sm)N=0.61～2.13，輕稀土略虧損到略富集，δEu=0.85～1.15，即Eu略虧損到略正。巖石稀土元素豐度值經(jīng)球粒隕石(Leedy，1979)標(biāo)準(zhǔn)化后作稀土配分型式圖(圖9)，從略左傾到略右傾，圖型顯示XVIII-21、XX-29、XXIX-9三個(gè)樣品輕稀土略虧損，與標(biāo)準(zhǔn)洋中脊玄武巖(N-MORB)相似；XX-21、XVI-15兩個(gè)輕稀土略富集，與異常洋中脊玄武巖(E或P-MORB)相似；IX-33號(hào)樣品輕稀土較富集，與洋島拉斑玄武巖稀土配分型式圖相似。洋島玄武巖的出現(xiàn)說(shuō)明當(dāng)時(shí)存在相當(dāng)大規(guī)模的洋盆。

圖9 鎂鐵質(zhì)火山巖及上覆火山巖稀土元素配分型式圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):球粒隕石Leedy,1973；李昌年，1992)Fig.9 REE distribution patterns of mafic volcanic rocks and overlying volcanic rocks

巖石微量元素豐度值經(jīng)原始地幔(Wood，1979)標(biāo)準(zhǔn)化后作比值蛛網(wǎng)圖(圖10)，其蛛網(wǎng)圖型式較為復(fù)雜，用Holm(1985)提出的拉斑玄武巖判別方法進(jìn)行判別，除IX-33號(hào)外，其余樣品圖形較平坦，總體與洋中脊拉斑玄武巖(N-MORB)基本一致，只是XVI-15號(hào)Rb、K有些偏高，可能受到殼源物質(zhì)混染，IX-33號(hào)Ba、Nb、La、Ce等元素較高，其與洋島玄武巖特征一致。

圖10 鎂鐵質(zhì)火山巖及上覆火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):原始地幔Wood,1979；李昌年，1992)Fig.10 Cobweb diagram of trace element in mafic lava and overlying volcanic rocks

將各類巖石樣品微量元素經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)洋中脊玄武巖標(biāo)準(zhǔn)化后作微量元素比值蛛網(wǎng)圖(圖11)。XXIX-9號(hào)樣品為洋脊拉斑玄武巖(N-MORB)；XVIII-21、XX-29、XX-21、XVI-15四件樣品與過(guò)渡洋脊拉斑玄武巖(P-MORB)相似；IX-33號(hào)樣品Rb、Ba、Th、Nb、Ta元素微富集，與洋島(拉斑)玄武巖特征一致；而XVI-15號(hào)樣品K、Rb、Ba偏高，其可能受到殼源物質(zhì)混染，但是Nb、Ta不虧損，因此其可能為大洋形成早期的產(chǎn)物。

圖11 鎂鐵質(zhì)火山巖及上覆火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù):MORB,Pearce,1983；李昌年，1992)Fig.11 Cobweb diagram of trace element in mafic volcanic rocks and overlying volcanic rocks

5 蛇綠構(gòu)造混雜巖時(shí)代討論

5.1 蛇綠巖中玄武巖、輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡

5.1.1 分析方法

在阿羌南至塔木其一帶出露較好的新鮮輝長(zhǎng)巖、玄武巖中各采集1件同位素樣品(樣品號(hào)13K10—XVIII-15和3K10-XVIII-21(巖石學(xué)特征見(jiàn)前文)，挑選鋯石進(jìn)行單顆鋯石U-Pb SHRIMP定年。樣品重約15 kg，破碎至60～120目，用水套銑在雙目鏡下挑選出較新鮮的、內(nèi)部無(wú)裂隙的鋯石制靶后，用陰極發(fā)光和反射光對(duì)鋯石進(jìn)行照相(圖12、圖13)。鋯石陰極發(fā)光顯微照相和SHRIMP鋯石U-Pb同位素分析在北京離子探針中心的SHRIMP II儀器上進(jìn)行的，分析結(jié)果采用SQUID和ISOPLOT程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

圖12 輝長(zhǎng)巖(13K10-XVIII-15)鋯石陰極發(fā)光圖Fig.12 CL images of zircons from gabbro(13K10-XVIII-15)

圖13 玄武巖(13K10-XVIII-21)鋯石陰極發(fā)光圖Fig.13 CL images of zircons from basalt(13K10-XVIII-21)

5.1.2 鋯石特征及定年結(jié)果

用于測(cè)年的玄武巖中鋯石粒度較小，結(jié)晶較好(部分殘缺為機(jī)械破碎)，為長(zhǎng)柱狀，發(fā)育較寬的生長(zhǎng)環(huán)紋；輝長(zhǎng)巖中鋯石特征與玄武巖基本相似，不過(guò)個(gè)別鋯石出現(xiàn)振蕩紋，二者鋯石均符合基性巖漿巖鋯石特征(李靈慧等，2016)；本次鋯石SHRIMP U-Pb分析結(jié)果見(jiàn)表2、表3?？梢钥闯鲣喪痺(232Th)/w(238U)值的變化范圍較大(0.17～1.21),高于變質(zhì)成因鋯石(<0.1)，與巖漿鋯石成因一致(>0.1)，符合巖漿鋯石的特點(diǎn)(吳保元等，2004，)，為典型的巖漿鋯石。2個(gè)樣品測(cè)試成果投點(diǎn)較為集中，均位于諧和線附近。其中，輝長(zhǎng)巖測(cè)點(diǎn)7個(gè)點(diǎn),除去年齡數(shù)據(jù)較大的5.1點(diǎn)和年齡數(shù)據(jù)較小的7.1點(diǎn),其余5個(gè)點(diǎn)年齡數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為(545.5±9.1)Ma(圖14),時(shí)代為震旦紀(jì)晚期—寒武紀(jì)初期，結(jié)合其他因素，其生成年齡最大可能是寒武紀(jì)初期；玄武巖測(cè)點(diǎn)9個(gè)，除去年齡數(shù)據(jù)較大的6.1，7.1兩個(gè)點(diǎn)，其余7個(gè)點(diǎn)年齡數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為(440.0±4.8)Ma(圖15)，時(shí)代為奧陶紀(jì)末。初步分析認(rèn)為這2組年齡值均為鋯石結(jié)晶年齡，可以代表巖石生成年齡。從輝長(zhǎng)巖與玄武巖現(xiàn)在的產(chǎn)出位置，說(shuō)明二者是同一大洋產(chǎn)物，二者年齡差異較大，說(shuō)明二者是大洋演化過(guò)程中不同時(shí)間階段的產(chǎn)物，其中取樣的輝長(zhǎng)巖可能為大洋早期產(chǎn)物，玄武巖為大洋晚期產(chǎn)物。因此，大洋演化過(guò)程時(shí)間為寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)，即蛇綠巖形成于寒武—奧陶紀(jì)。

圖14 輝長(zhǎng)巖(13K10-XVIII-15)鋯石U-Pb和諧圖Fig.14 U-Pb zoncordia diagrams of zircon from gabbro(13K10-XVIII-15)

圖15 玄武巖(13K10-XVIII-21)鋯石U-Pb和諧圖Fig.15 U-Pb zoncordia diagrams of zircon from basalt(13K10-XVIII-21)

5.2 其他相關(guān)巖石年齡

(1)前人(王炬川等，2003)和近年1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)(4)曹福根，馮紅剛,于洋，等.新疆西昆侖1∶5萬(wàn)J44E021018、J44E022017、J44E022018、J44E023017、J44E023018五幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.新疆第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),2015.在該蛇綠巖南側(cè)石英二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖中獲得鋯石U-Pb年齡為(455.9±7.4)～(480±5.4)Ma，其構(gòu)造環(huán)境為陸緣島弧型。認(rèn)為其是阿羌有限洋的洋殼向南俯沖昆中微地塊邊緣產(chǎn)生，間接證明阿羌蛇綠巖形成時(shí)代為寒武—奧陶紀(jì)。

(2)近年1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)①在該區(qū)獲得造山期后松弛環(huán)境輝綠巖時(shí)代為(432.2±2.1)Ma，時(shí)代為中志留世，說(shuō)明俯沖造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)間在中志留世前。

綜合以上年齡信息，認(rèn)為阿羌有限洋盆在寒武紀(jì)初期開(kāi)始裂解形成，在寒武晚期開(kāi)始俯沖，在奧陶紀(jì)末閉合，就位時(shí)代為奧陶紀(jì)末期。綜合考慮，認(rèn)為阿羌蛇綠巖形成時(shí)代為寒武—奧陶紀(jì)較為合理。

6 結(jié)論及意義

(1)阿羌蛇綠構(gòu)造混雜巖具有較完整的蛇綠巖層序：變質(zhì)橄欖巖、輝橄巖、變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、變質(zhì)層狀堆晶輝長(zhǎng)巖、變輝綠巖墻、變質(zhì)火山巖熔巖；并發(fā)現(xiàn)了具枕狀結(jié)構(gòu)的變質(zhì)玄武巖和洋島玄武巖，說(shuō)明該蛇綠巖代表的洋盆具有一定規(guī)模。

(2)通過(guò)對(duì)巖石化學(xué)(主量元素)、地球化學(xué)特征的研究，表明各巖塊具有洋殼特征，其中超鎂鐵質(zhì)巖具低SiO2、TiO2、Na2O、K2O，高M(jìn)gO，低稀土等特征；稀土配分圖位于蛇綠巖組合的其他組分巖石之下，呈“V”字形；微量元素蛛網(wǎng)圖與虧損地幔巖特征相似。因此，其為阿爾卑斯型超鎂鐵質(zhì)巖。鎂鐵質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖等巖石絕大多數(shù)樣品具低K2O(<1%)、TiO2≈1.5%等特征；稀土、微量元素特征與正常洋中脊玄武巖(N-MORB)及異常洋中脊玄武巖(E-MORB)類型相似，個(gè)別樣品具洋島玄武巖特征。綜合分析，認(rèn)為該蛇綠巖形成環(huán)境為具有較大規(guī)模的有限洋盆。

(3)該蛇綠巖其部分輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖等樣品輕稀土元素輕微富集，微量元素中不相容元素Rb、Ba、Th等微弱富集，屬于富集型洋中脊玄武巖(E-MORB)，個(gè)別樣品顯示其具洋島玄武巖特征，說(shuō)明大洋擴(kuò)張脊靠近地幔柱，即阿羌寒武—奧陶紀(jì)蛇綠巖為地幔柱型(P)蛇綠巖(張進(jìn)等，2012)

(4)采自變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、玄武巖的2件SHRIMP鋯石U-Pb高精度定年同位素樣品加權(quán)平均年齡為(545.5±9.1)Ma和(440.0±4.8)Ma，充分證實(shí)阿羌蛇綠巖形成時(shí)代為寒武—奧陶紀(jì)。最后構(gòu)造定位時(shí)代為晚奧陶世末，與加里東構(gòu)造事件時(shí)限相吻合，其與西鄰區(qū)其曼于特蛇綠混雜巖形成時(shí)間基本一致，二者可能同為昆中和昆北微地塊之間早古生代洋-陸轉(zhuǎn)換事件的地質(zhì)記錄。這對(duì)研究西昆侖構(gòu)造演化具有重要意義。

致謝：本文鋯石樣品制備和分析得到北京離子探針中心楊之青研究員指導(dǎo)，由新疆第一區(qū)調(diào)隊(duì)李艷、宋倩倩完成。感謝審稿專家提出的有益建議。