新疆麻扎—塔吐鲁沟一带甜水海岩群岩石地球化学特征及原岩恢复论文_陈龙

四川省核工业地质调查院 四川成都 610000

摘要:变质岩岩石地球化学是研究原岩恢复类型及其形成的构造环境的依据之一。本文主要对麻扎—塔吐鲁沟一带长城系甜水海岩群岩石地球化学特征进行分析,结合野外实际地质特征,对其分布、原岩恢复、形成的构造环境进行讨论。

关键词:麻扎—塔吐鲁沟一带;长城系甜水海岩群;岩石地球化学;原岩恢复;大地构造环境

1 概述

麻扎—塔吐鲁沟一带位于青藏高原北缘印度板块与欧亚板块的结合部位,帕米尔构造结东缘弧形湾折地带,主体为西昆仑侏罗纪板内再生造山带。西藏三江地层大区羌塘地层区的塔什库尔干—甜水海地层小区和乔戈里地层小区。区内变质作用强烈,多期次变质,变质岩极发育,区内变质岩以中-古元古界为主,地层单位主要划分为古元古界塔什库尔干岩群及中元古界长城系甜水海岩群,主要为中-浅成变质岩及深成变质岩,本文只讨论中元古界长城系甜水海岩群中-浅成变质岩相关地质特征。

2 分布特征

长城系甜水海岩群分布广泛,主要分布在克勒青河两侧及塔吐鲁沟深部。地层整体北东与塔什库尔干岩群呈断层接触,南西与河尾滩群呈断层接触,整体夹于中寒武世、早奥陶世与新近纪中—酸性侵入岩之间,呈北西—南东向不规则条带状展布。该岩群为原1︰25区调时命名的部分古生界志留系温泉沟群A组及少量的古元古界布伦阔勒群组成。在与地层呈侵入接触的岩体中采集的同位素样品分析结果显示,岩体形多成于中寒武世,根据岩石变质变形特征及区域变质地质事件,将地层年代置于元古代。甜水海岩群出露面积约572.44平方千米,出露面积较大。依据岩石组合特征可以划分为4个岩性段,分别为甜水海岩群四段、甜水海岩群三段、甜水海岩群二段及甜水海岩群一段,其中甜水海岩群四段与三段呈断层接触关系,甜水海岩群三段与二段呈正常沉积变质接触关系,甜水海岩群二段与一段呈断层接触关系,各填图单元不同程度的与岩浆岩接触,接触界限不明显,接触关系复杂多变,类型多元化(图1)。

甜水海岩群较之塔什库尔干岩群变质程度低,变质变形较浅,变质界限不明显,主要为一套区域低温动力变质作用形成的中-浅成变质岩,以低绿片岩相变质岩为主,高绿片岩相岩石较少。不同岩石单元岩石化学、岩石地球化学成份及矿物成份演化呈现一定的规律性,两侧岩石变质程度浅,向克勒青河两侧位置,变质程度变深。地层主导面理为S1,构造层次主要为上部(表)构造层,构造形迹主要为断裂构造,地层底部有褶皱构造发育,地层整体向南西陡倾。

3 岩石地球化学特征

(1)微量元素特征

长城系甜水海岩群微量元素含量与维诺格拉多夫(1962)比值可知:各岩性的微量元素含量变化大,表明前寒武纪原岩物源复杂。从与维诺格拉多夫值对比,亲石元素Hf、B强富集,Zr略有富集,Sr、Nb、Rb、Ta、Th亏损;过渡元素V略有富集,Cr亏损;亲石元素大多数亏损,说明在变质过程中有迁移,造成亲石元素不同程度的亏损。

(2)稀土元素特征

甜水海岩群稀土元素分析结果、其稀土元素配分值、稀土配分类型及成因参数值(图2)中可知:

该地层中各岩类稀土总量平均值为176.97,轻重稀土平均比值为8.26,CeN/YbN比值平均为7.36,La/Sm比值为5.70,表现出较明显的轻稀土富集型特征。

以δEu的异常值来分析,δEu平均值为0.68,δEu值全小于1,铕具明显负异常,分配曲线在铕处呈明显的谷状。岩石中稀土元素铕的富集与亏损主要取决于含钙造岩矿物的聚集和迁移,在部分岩石形成过程中斜长石的存在使岩石中产生了负铕异常。稀土分配模式曲线向右陡倾,与活动陆缘和被动陆缘碎屑岩稀土分配模式曲线特征类似。从稀土元素的分馏程度来看,甜水海岩群岩石La/Yb平均比值为15.08,按分馏程度划分,属轻、重稀土分馏明显类型。

4.原岩恢复

甜水海岩群原岩主要为一套碎屑岩、灰岩,碎屑岩夹灰岩、霏细岩和少量的安山岩,灰岩夹碎屑岩建造。由于变砂岩中变质对象多数为岩石中结构较细的泥质杂基物和砂屑,轻微变质,基本保留了原岩的结构、构造,从而不对变砂岩类进行原岩恢复,仅对片岩类进行恢复。甜水海岩群由岩石变质岩原岩恢复方法(图3)、变质沉积岩与火山岩的原岩恢复图解(图4)、岩屑砂岩恢复方法(图5)、周世泰图解(2)(图6)可知:变质岩

原岩恢复图解大多落入厚层泥岩区,个别落入钙质沉积物;变质沉积岩与火山岩的原岩恢复图解,落入杂砂岩和亚杂砂岩区,岩屑砂岩恢复图解中全部落入杂砂岩区;周世泰图解大多落入泥质粉砂岩亚区,个别落入火成岩区。但用于投影作图的样品全部采自于变质碎屑岩中,该地层实际还出露了一定量的大理岩和火山岩,火山岩主要为霏细岩,少量安山岩;大理岩根据岩石化学图解得出,原岩全为灰岩,综上,结合野外实际特征认为该地层整体原岩主要为碎屑岩、灰岩,碎屑岩夹灰岩、霏细岩和少量的安山岩。碎屑岩主要为杂砂岩、泥质粉砂岩、岩屑砂岩等,地层中变砂岩类原岩应为杂砂岩、岩屑砂岩,片岩类原岩主要为泥质粉砂岩,火山岩主要为酸性,少量为中性,岩石基本还保存了原岩的特征,多形成变质霏细岩和变质安山岩。

根据原岩恢复特征得出该岩群形成时代为中元古代,该时期为板块的拉涨阶段,其主要形成稳定沉积,再者原岩地层整体为碎屑岩类夹火山岩、灰岩特征,地层整体较稳定,整体形成稳定环境岩石特征,只是在稳定时期出现了短暂的不稳定,如火山岩的存在,值得一提的是,在三段地层中出露一稳定的变质霏细岩层,该时期火山活动较强烈。综合认为该岩群形成较稳定的构造环境。

参考文献:

[1]高秉章、洪大卫等,花岗岩区1︰5万区域地质填图方法指南,中国地质大学出版社,1991年。

[2]匡爱兵、王云、刘兵、张银洲,“新疆叶城县麻扎—塔什库尔干县塔吐鲁沟一带1︰5万区域地质矿产调查”项目成果报告,四川省核工业地质调查院

作者简介:

陈龙 男 1989年生,陕西,助理工程师,长期从事区域地质矿产调查工作。

论文作者:陈龙

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/4/7

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新疆麻扎—塔吐鲁沟一带甜水海岩群岩石地球化学特征及原岩恢复论文_陈龙
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