新疆尼勒克县布尔得套地区二叠纪火山岩地质特征

新疆尼勒克县布尔得套地区二叠纪火山岩地质特征

乌浪群是西山地区的典型陆相基性酸性火山岩，高度为2987m。1角闪石、基质乌郎组产状平缓,下与科古琴山组呈角度不整合,或与伊什基里克组断层接触。乌郎组为一套陆相火山岩-火山碎屑岩组合,颜色以紫灰、紫红、暗紫色为主,岩石以熔岩、火山碎屑岩为主,杏仁构造、流动构造较发育;岩石较新鲜,未遭受区域变质作用,常见流纹结构、晶屑结构等。石英、长石晶屑和岩屑常见。火山岩地层未经受显著变形,产状平缓而稳定,倾角一般小于30°,角度不整合于上石炭统科古琴山组之上或与上石炭统伊什基里克组断层接触。与上覆地层上二叠统晓山萨依组呈角度不整合接触。塔尔得套地区的乌郎组火山岩主要岩性为橄榄玄武岩、玄武粗安岩、钠长粗面岩和流纹岩等。乌郎组岩石类型复杂,其主要岩石类型见如下描述:(1)玄武岩类。更长玄武岩主要矿物成分为斜长石、辉石、角闪石、磁铁矿等。岩石具斑状结构,杏仁构造。斜长石和角闪石构成斑晶,斜长石粒度0.5～3mm,一般为1mm,含量3%～13%。角闪石粒度0.3～2.5mm,一般为0.6mm,含量1%～5%。基质由斜长石(含量41%～60%)、辉石(20%～30%)、磁铁矿(1%～3%)等组成,斜长石粒度0.05～0.15mm;辉石粒度0.02～0.08mm;磁铁矿粒度0.01mm。橄榄玄武岩主要矿物成分为斜长石、辉石、橄榄石等。岩石具斑状结构,杏仁构造。斜长石和橄榄石构成斑晶,斜长石粒度0.5～2mm,一般为1mm,含量5%。橄榄石粒度0.25～1.5mm,含量1%～3%。基质由斜长石(含量53%～62%)、辉石(25%～30%)、橄榄石(1%～10%)、磁铁矿(1%～2%)等组成,斜长石粒度0.1～0.5mm;辉石粒度0.02～0.5mm;橄榄石粒度0.04～0.07mm;磁铁矿粒度0.01mm。岩石蛇纹石化。(2)钠长粗面岩。主要矿物成分为斜长石、辉石、磁铁矿等。岩石具斑状结构、玻晶交织结构,杏仁构造。斜长石和辉石构成斑晶,斜长石粒度0.1～0.8mm,一般为0.5mm,含量4%～19%。辉石粒度0.15～0.4mm,含量1%。基质由斜长石(含量45%～65%)、磁铁矿(1%)等组成,斜长石粒度0.03～0.1mm;磁铁矿粒度0.01mm。(3)玄武粗安岩。主要矿物成分为斜长石、普通角闪石、磁铁矿等。岩石具斑状结构、玻晶交织结构,杏仁构造。斜长石和普通角闪石构成斑晶,斜长石粒度0.3～2mm,一般为0.7mm,含量25%～40%。普通角闪石粒度0.1～0.5mm,含量1%～2%。基质由斜长石(含量35%～55%)、磁铁矿(1%)等组成,斜长石粒度0.05～0.1mm;磁铁矿粒度0.02mm。(4)碱性流纹岩。主要矿物成分为歪长石、钠长石、磁铁矿等。岩石具斑状结构、显微嵌晶结构,杏仁构造、流纹构造。歪长石构成斑晶,粒度0.3～1.7mm,一般为0.6mm,具格子双晶,含量3%～5%。基质由歪长石(含量15%～25%)、钠长石(5%～10%)、磁铁矿(1%)、锆石(1%)等组成,歪长石粒度0.03～0.15mm;钠长石粒度0.05～0.1mm;磁铁矿粒度0.02mm;锆石粒度0.03～0.05mm。(5)粗安质熔结凝灰岩。岩屑、晶屑、玻屑均较发育,其中岩屑主要有玄武质和安山质,晶屑为斜长石。安山质岩屑含量8%,斑状结构,基质为交织结构,粒度0.5～1mm。玄武质岩屑含量2%,定向排列,两端撕裂状,粒度0.5～4mm。斜长石晶屑含量10%,粒度0.4～1mm。玻屑含量78%,定向排列,长径0.05～0.15mm。岩石具弱绢云母化和绿泥石化。22.1火山岩化学特征对乌郎组中蚀变微弱、风化程度低的不同岩石类型的样品进行了常量、稀土和微量元素测试(表1)。乌郎组火山岩在化学成分上具有以下特征:(1)本区火山岩SiO(2)富碱,K(3)各类火山岩具有高铝Al在IUGS推荐的硅-碱分类图(图2)中,岩石类型为橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗面岩和流纹岩。在图3上,除3个碱性流纹岩未投图外,绝大多数样品则落在碱性系列岩石区域,说明基性岩类为碱性系列岩石。2.2岩浆系密切组内岩石学特征橄榄玄武岩、玄武粗安岩、钠长粗面岩、碱性流纹岩的稀土配分型式都显示轻稀土富集,重稀土平坦,轻、重稀土之比在3.27～9.04之间,轻稀土分馏较明显,重稀土分馏不明显,表明分异较强(表1,图4)。总之,稀土型式与岩石类型关系密切,可分为不同特征的4个组,分别为橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗面岩类、碱性流纹岩类。橄榄玄武岩ΣREE为166.03×10玄武粗安岩稀土型式与玄武岩类相类似,其δEu为1.08,δCe为1.07,与玄武岩类接近,反映二者来源相似,即富集地幔,其ΣREE,LREE,LREE/HREE明显低于玄武岩类,部分HREE高于玄武岩类(表1),说明岩浆形成时地幔分熔程度降低,或者说有更多的石榴子石(富集HREE)作为残留相。粗面岩类ΣREE为72.36×10碱性流纹岩ΣREE为202.11×10总之,稀土元素地球化学特征反映乌郎组火山岩成岩岩浆的成因为橄榄玄武岩、玄武粗安岩来自富集地幔的部分熔融,粗面岩类是幔源岩浆经历地壳层次结晶分异后的产物,碱性流纹岩主要源于上地壳的部分熔融。2.3碱性流纹岩微量元素特征在长石作为残留相的壳内部分熔融或长石作为结晶相的壳内岩浆结晶分异作用时,不仅Eu可以进入长石晶格,而且Sr也可以类质同像地进入长石晶格,从而造成熔体或剩余岩浆Eu和Sr亏损。在微量元素蛛网图上(图5)碱性流纹岩Sr,Ti,P,Ba明显亏损,是由斜长石、磷灰石和钛铁矿在岩浆中不同程度分离结晶所致(总体来看,这套火山岩的微量元素以较高的大离子亲石元素(如Sr,Th等)含量和较低的过渡族元素含量为特征(表1)。大离子亲石元素中,Sr元素含量变化极大(34.2～741μg/g),而且随岩石的SiO特别强调在表1中,钠长粗面岩Cu的质量分数明显高出其他岩石类型,在野外调查中,粗面质火山岩铜矿化较为明显(如琼布拉克、卡查可让等铜矿点),因此认为粗面质岩浆可能是最有利的铜矿化岩浆系统,西天山地区应重视寻找与粗面质岩浆岩有关的浅成低温热液型铜矿。3大地构造环境在里特曼——戈蒂里图(图略)上,测试样品投在造山带区和派生的碱性岩区,反映其与造山带环境有密切的关系。早二叠世的裂谷是造成山运动过程松弛阶段的产物。二叠纪乌郎组火山岩为大陆板内火山岩,其主要特点为:①乌郎组火山岩为陆相火山岩,火山岩下部的杂色砂岩、粉砂岩均为陆相沉积物。②火山岩主要由基性、酸性熔岩组成,岩石组合上具有双峰式火山岩系的特征。③Zr,Y和Nb等为不活动元素,在岩浆演化过程中能保持一定的连续性,不易被后期地质作用的干扰。因此用它们来判断火山岩产出的大地构造背景是比较有效的方法(双峰式火山岩并不只是大陆裂谷环境的产物,它也可以产在洋岛、洋内弧中,或与成