达拉布特蛇绿岩带基本地质特征及成因模式讨论.pdf
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1、?公?年中国地质科学院西安地质犷产研究所所刊!#。%产&()。+,#。.%。/,)。,0 1三,),2,&3。+,#。4,%56。7达拉布特蛇绿岩带基本地质特征及 成因模 式讨论王彭圣张金声王来生达拉布特蛇绿岩带断续出露长近百公里,为 我国西北地区主要铬矿产地 和 成矿 远景区。本文以岩石 学、岩石化学 和痕量元素地球化学的资料为基础,试 图探讨达拉布特蛇绿岩带 的产出环境和成因模式,从而说明超 镁铁岩的控岩构造和生成方式。8一9地质位置达拉布特蛇 绿岩带,东起木哈塔依,向南西经萨尔托海一鲸鱼、叶格孜卡拉、达拉布特、科果拉,至 坎土拜克越向河谷南侧,经库朗库朵克转向西至苏普乔克而为阿克巴斯套花
2、岗岩体所截断。再 向西,在阿克巴斯套、阿音那巴斯套,直至柳树沟北的包古 图河上游,仍有超镁铁岩 和火山岩断续出露,只是展布方向由近东西转为近南北。区内地层时代 归属尽管目前还有所争论,但统一的意见则把蛇绿岩带上下围岩都划 为上古 生界。在玛依力山区,中泥 盆统 不整合于志留系之上?。泥盆系和石炭系在区内广泛分布,含有占石燕、长身贝?。在萨尔托海超镁铁岩体下伏 围岩地层中采 集的 古 抱子样品,分离出!#%&()!&+(,(),+&+%&()!&+(),.!(&()!&+(),/+&!%+&+“0 1等分子2。此外,在蛇绿岩带 火山岩所夹 碳酸盐透镜体中采 到过时代属34一56的鳞巢珊瑚 789
3、:+;。结合以往资料,把蛇绿岩带及其上下地层暂定为中泥盆 统。二叠系仅分布于柳树沟一带,为断陷带中堆积的陆相红色粗碎屑沉积物,据前人资料,该红色砾岩中发现过超基性岩和铬铁矿转石?。另外还有三叠系、侏罗系零星 出露。蛇绿岩带形成时的古地理环境,从分析区内地层资料来看,无疑本区在古生代为一具有巨厚沉积物的海槽,北通 阿尔泰,南接北 天山,它是位于塔里木一中朝地块和扩大了的西伯利亚地台 之间的 古生代海洋盆地的 一部分7图=。据李春晃幻等的意见,将这个古生代海洋 盆地称为“天山一内蒙一兴安地槽构造带”。在该构造带中,沿东准噶尔、索伦?新疆地质局、新疆石油管理局,新疆维吾尔自治区区域地层表,第一册1?
4、据西北地质局新疆分局第三地质大队资料,南京古生物研究所蒋福新鉴定12据新疆地质局第七地质大队吕正。年提供资料。西安地质矿产研究所李耀西 年鉴定。地质科学研究院地质矿产所,3,中国基性超基性岩分布图说明书?:?年达拉布特蛇绿岩带基本地质特征及成因模式讨论山一贺根山这 一 弧形俯冲带上断续出露的晚古生代蛇绿岩,是 西伯利亚板块与中国板 块 碰撞,洋壳收 敛的缝 合 线标志。西 准噶尔各蛇 绿岩的 地质位置虽然仍在该海 槽范围内,但与上述的 巨大 弧形俯冲带有所不 同,一是蛇绿岩的时代有两 期,即早古生代以 唐巴勒为代表的蛇 绿岩和晚 古生代 以达拉 布特为代表的蛇 绿 岩;二是达拉布特蛇绿 岩带展
5、布方 向呈北东至北东东,与东准噶尔 呈北 西走向的阿尔曼太、克拉美里蛇 绿 岩带有明显的交角,且与南北 两 大板 一树一公上一一9?“匕而一需二琅川5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5图?达拉布特蛇绿岩带地质 构造位置 示意图 一东萨彦前古 生代褶皱带;,一阿尔泰一萨彦加里东褶
6、皱带,凌一准噶 尔一阴山一兴安岭华力西 褶皱带,1一北哈萨克加里东褶皱带,如一哈萨克一准噶尔华力西褶皱带,一北天山加里东褶 皱带,7南天山华力西褶皱带,)一帕米尔阿尔卑斯褶皱带;7一乌拉尔华力西褶 皱带;一唐巴勒,一达拉布特;一克拉美里,4一索伦山;一贺根山8据汉密尔顿【、李春显以 及有关图件?等资料缩 编9块的边 界都 不协调,因而在地质构造部位上 当有其特殊之点。西准噶尔在区域 构造 展布 方向上的殊异,亦为地质力学工 作者 作过论 述,认为这是欧亚山字型构造体系东翼 的一部分,“它们 由阿赖山经 喀什、阿 合奇最后 达于 西 准噶尔地区。”“这 至少表明,西 准噶尔在构造应力上不但受南北
7、两个板块的制约,而且还 受到西面 俄罗斯地台及乌拉尔褶皱 带 的影响。以 板块构造 学 说来看,三大板 块之间的晚 古生代中亚古海中,一方面,有从大陆上分裂并漂移而来的上 元古界结晶基底;另一方面,又有前期构造加 里东造山运动 所褶皱隆起 的下 古生界沉积地层。这 些高出海面 的 岛屿,构成了呈北西一南东向的 两条大 致平行的 岛弧。南弧8北天山加 里东褶皱带 9 东延与我国 的中天山相连,故可视 为塔里木一中朝地 块西段北侧的岛弧,岛弧与古陆之间还 有晚 古生代 边缘海可资佐证。北 弧8北哈萨克加里东褶皱带9东延至 谁噶尔盆地边缘而趋 向不 明显,应视为西伯 利亚古陆南缘 的 岛弧。南北两弧
8、之间的海域,则代表行将 闭合 的大洋 盆 地。研究地 区恰位于 北弧 的东南端,华力西期构造运 动使洋壳板块在弧外一 侧产生与上 述巨大弧 形俯冲带不一致 的局部俯冲8大体由南东向北西9,导 致 了本区晚古生 代蛇 绿岩的生成,其 后由洋 壳收敛闭合而 终 于使各个大陆板块靠拢,海水逐步退却,海槽中的堆积物连 同蛇绿岩一起褶皱成各大陆之间的山系,出现了横跨两大洲的亚欧板块,最终结束了本区海槽的历史,只在一些局部的断陷盆地和构造凹地中接受 了陆相沉 积。中国地质科学院西安地质矿产研究所所刊第7号8二9蛇绿岩带层序和岩石学特征如前所述,蛇绿岩带产于泥 盆系中,呈北东一北东东展布,向北西倾斜 8图
9、9。最宽处在萨尔托海一段,可达?公 里;变窄处只有数十米,甚至缺失8如达拉布特与科果拉之间9。尽管出露宽度 相差悬殊,但它 总是有 固定的下伏、上覆岩层。图 达拉布特蛇绿岩带地质略图?一二叠系圆砾岩及粗砂岩多中泥盆统达拉布特组 一上段为凝灰质砂岩、粉砂岩夹砾岩透镜体,一 中段为绿岩化细碧一角斑质熔岩、火山角砾一凝灰岩夹硅质岩,7一下段为浅变质硅、泥质粉砂岩、含砾砂岩及生物灰岩;一中泥盆统8未分9沉积碎屑岩夹火山岩,叮 叮,5?门门门门门门门门门门门门井井井井井井井井井井井井井#只葺葺户户?=?夕五?日一一一一一一。?舀色竺竺竺竺竺巴 于了 份冷冷冷二甲了门门门门 万万盗?二?不一吐、】尸,甲了
10、了了暇尸尸户洲洲洲洲洲洲洲洲洲哥一?二浦浦浦浦浦浦浦浦浦冲,嘴丫月月卜卜石二三豆?图?一粉砂岩、砂岩,达拉布特蛇绿岩 带柱状对比图 一砂 砾岩,一基性熔岩,一细晶闪长岩,一硅质岩,7一凝灰岩,一火山角砾岩,?一辉绿 岩,:一辉长岩;?=一斜长花岗岩;?一未分超镁铁岩,?一硅化、碳酸盐化超镁铁岩,中泥盆统达拉布特组?一上段,?7一中段;?一下段?。,6?一?=,。一。,为镁橄榄石;单斜辉石89二=一?“,0 2 6二:=,6?一%。,?。一,。?。一,为透辉石。超镁铁岩对层序南东 巫 团区刁 皿。圈翻7匡【至图7叶格孜卡拉北超镁铁岩与火山岩接触变质带素描图8比例尺单位为厘米9?一凝灰岩,一石榴石
11、化 带,一浸染状磁铁矿,7一块状磁铁矿,一绿泥石 化带,一蛇纹石化超镁铁岩部的岩类有穿插、捕虏关系,且在外接触带上产生透辉石化8图版(,?9、钙铁榴石化8图版工,9、磁铁矿化8图版(,9等高温蚀变现象8图79,表明超镁铁岩成岩较晚,且经历过某种程度的岩浆熔融阶段。辉长岩除在蛇绿岩带西段的阿克巴斯套等处有较大规模分布外,在达拉布特见有辉长岩呈岩床状侵人于火 山岩系中,厚达=米。其矿7中国地质科学院西安地质矿产研究所所刊第7号物成分为异剥辉石,8十9二 7“一?”;斜长石,莫尔斯?油浸 法测定27。用标准矿物分子计算出的牌号,在岩床的下盘为2。,而在上盘为2;同样,在苏鲁乔克的辉长岩中,南侧2。,
12、而北侧2。,反映出由下盘向上盘斜长石基性程度有所降低的特点,结合岩石 由下盘向上盘矿物粒度变粗而暗色矿物锐减,具有“堆晶”80#)9 构造 特征。说明与岩浆侵人时 受重力分异有关。异剥辉石的8?=9裂理发育,并常有弯曲和错断。辉绿岩类包括辉绿岩、辉绿份岩、石英辉绿岩和角闪辉绿岩等。其矿物成分为透辉石,897“一=,026二“一7 7“。斜长石,号数变化较大,一般在2。一,。,少数达2。以上,反映与后期碱质交代有关。有的薄片中分别见到石英一钾长石微文象连晶和褐色普通角闪石反应边。辉绿岩类的蚀变与细碧岩类相同8见后9。组成蛇绿岩带的中基性火 山熔岩,为细碧一角斑 岩系。细碧8份9岩大范围出露,常具
13、杏仁构造,镜下为粒玄结构、间粒 结构8图版(,79、脱玻间隐结构、部分为斑状或聚斑结构,罕见球颗结构,主要由斜长石、透辉石组成,少见火山玻璃及脱玻化产物绿泥石,附生金属矿物有磁铁矿、钦磁铁矿及白钦石等。岩石的蚀变有钠长石化和绿 泥石化、阳起石化、绿帘石化、葡萄石化、碳酸盐化等。据蚀变产物及残晶测定,斜长石2一,。,一般2。;透辉石8十9?“,0 八6二7=。斜长石成分 的起伏变化,表明钠长石化的不均匀性。反映在岩石化学上,据?:个岩石化学分析数据,6&;=百万含量波动在?=一?之间,有的岩石薄片中虽 见到钠长石呈亮边或细脉状集合体,但其全岩化学分析6&=却低于细碧岩的最低限?。角斑岩和石英角斑
14、岩在蛇绿岩带的火山岩系中局部产出。斑状或聚斑结构,基质具交织结构、霏 细结构7图版工,3=和球粒结构。主要矿物 成 分 为酸性 斜长石7一般#=、石英,微量黑云母,副矿物有磷灰石、错石7偶 见=及金 属矿物磁铁矿等。岩石除遭受绢云母化、绿泥石化、帘石化、碳酸盐化外,有时沿斑晶的裂隙及边 缘产生钾交代,据射线粉 晶分析,为含有钾长石分子的钠长石。据个 岩 石 化学 分析 结果,其百分含量超过或接近13,最高达13。由。1 至1。在都城秋穗设计的+一3相关 图 和+一+相关图上,本区火山熔岩大多投落在划分 和.线段的右侧,属拉斑玄武 岩系列7图3=。但在三角图解上,据麦克唐纳”和杰克斯等分别标出的
15、范围部分点子落在.区间,而另一些点子则落在区间,表明其在化学成分上具有过渡性7图=。蛇绿岩带的火山岩系中,还产有比例不等的熔岩集块岩、火山角砾岩和安山质凝灰岩7图版工,=,以后者数量为多。蛇绿岩层序 中见到浅成的斜长花岗岩,由斜长石7#=、石英组成,其次有绿色角闪石。蚀变产物有绿泥石、方解石、绿帘石、绢云母等。由于受成岩后构造作用,产生弱 的碎裂岩化,石英破碎具波状消光,斜长石双晶纹弯曲。据野外观察,各岩浆岩生成顺序是火山熔岩辉绿岩,辉长岩一斜长花岗岩,超镁铁岩钾质花岗岩。它们相互关系的证据有?据第一届全国火山岩会议资料,1?:?年达拉布特蛇绿岩带基本地质特征及成因摸式讨 论?冰?冰?俐 一!
16、铃足二户、口#%沪心%口几&吐盏 妙(区 略)坛、,一细碧岩类&+,./01(2/3角斑岩共图)达拉布特蛇绿岩带火山熔岩类4.51(2 一)#%相关图,左0和4.51(2/一,.相关图,右0介笼与6勺份界线,麦克者纳7 8创9:气;哟范圈吸 杰克斯等,%#?一./?#8凡%(一(2=图达拉布特蛇绿岩带火山熔岩=(三角图解中国地质科华院西安地质矿产研究所所刊第7号?。辉绿岩呈规模不等的岩颈、岩床、岩枝穿插于火山岩系之中,其与 细 碧质 熔岩在结构、矿物成分和空间分布上均有密切联系;?辉长岩岩床上下围岩为火 山岩,上盘有枝叉穿人于火 山岩中,辉长岩中见 到有辉绿岩 的包体,两者界限截然清楚;?
17、斜长花岗岩呈岩枝穿插于火山岩中。斜长花岗岩与辉长岩接触边界见有前者的细脉 插人 于后者中;7。超镁铁岩捕获了较多的辉绿岩和火 山岩类,在捕虏体的边部普遍 发育 绿泥石化“黑边”和其它高温接触变质矿物。超镁铁岩中还见到辉长岩捕虏体,有蛇纹石细脉穿插于其中,?斜长花岗岩与超镁铁岩关系未直接见到,但前者总不侵人后者中;?钾质花 岗岩代表区内最晚的一次酸性岩浆活动,它穿刺和包围、切割超镁铁岩,在叶格孜卡拉产生石棉矿化;在苏鲁乔克使超镁铁岩由外到内依次发生广泛的透闪石化、滑石化和叶蛇纹石化。据钾一氢法 测定钾质花 岗岩年龄值为?:百万年?可代表蛇绿岩带生成的上限。自本世纪初施泰因 曼对阿尔卑斯山脉一套特
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