阿孜巴勒迪尔变质花岗岩

前寒武纪岩浆岩的确定~

在研究区内，目前能确定且研究较好的是阿孜巴勒迪尔变质花岗岩。卡拉库鲁木变质花岗岩虽在地质上认为是前寒武纪花岗岩，但没有同位素年龄佐证。本次采集阿孜巴勒迪尔岩体样品经中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源/生物地质与环境地质国家重点实验室同位素研究室采用207Pb/206Pb法、207Pb/235U法、206Pb/238U法和208Pb/232Th法对40颗锆石进行同步测定，并开展锆石年龄测试数据的分析研究。
1.组合曲线特征
从曲线图（图2-47）的汇聚点（或称交点）可以看出，207Pb/206Pb法曲线具有较好的稳定性。曲线平台数据在1500～1200Ma之间，算数平均值为1413Ma，即能判定岩体形成年代为长城纪晚期至蓟县纪早期。另外的207Pb/235U法、206Pb/238U法和208Pb/232Th法曲线就显得零散，但与207Pb/206Pb法曲线的汇交点数据也集中在1500～1200Ma区间。

图2-47 阿孜巴勒迪尔变质花岗岩锆石年龄测试数据组合曲线图

2.单曲线特征
207Pb/206Pb法、207Pb/235U法、206Pb/238U法和208Pb/232Th法的曲线特征对比如图2-48所示。
在阿孜巴勒迪尔变质花岗岩的206Pb/238U法和207Pb/235U法的连续曲线中，几乎有二分之一的测试数据不代表岩浆岩的成岩年龄，而是代表后期改造年龄。若采用单锆石或4～5颗锆石U-Pb法测定年龄，其代表性较差和易发生误判的情况是明显存在的。208Pb/232Th法曲线也同样存在两个阶段的曲线判定，但这种方法很少单独使用。

图2-48 阿孜巴勒迪尔变质花岗岩锆石年龄测试单曲线图

3.地质调查佐证
据地质调查成果，阿孜巴勒迪尔岩体为片理化特征明显的变质花岗岩，上有南华系—震旦系含花岗岩砾石的复成分砾岩不整合覆盖，这可判定岩体的形成在前南华纪，与锆石Pb-Pb法的结果相一致。

在古元古代末，晋宁运动使整个泛海洋盆地关闭，发生区域变质作用和大规模岩浆侵位，即构成该地区已知的最早造陆（或造山）事件。塔什库尔干卡拉库鲁木南的变质花岗岩、慕士塔格山花岗岩和阿克陶县库斯拉甫南的阿孜巴勒迪尔变质花岗岩（锆石U-Pb-Th年龄为1519.86～1391.1Ma），即为这一造山事件的产物。在这一古老晋宁期褶皱和结晶基底之上，发育了台地型陆源碎屑岩沉积。
盆地演化早期，为一套粗陆源碎屑沉积。这可以库斯拉甫之南的灰-深灰色厚层-块状浅花岗质变质砾岩（地层图版Ⅱ-2，3）及变质砂岩或变质石英岩夹板岩的韵律互层为代表，总厚达2500～3200m；底界不整合于蓟县纪花岗岩之上（地层图版Ⅱ-1），砾石成分主要为浅灰-肉红色花岗岩，其次是石英岩、燧石等，砾径2～5cm不等，含量40%～60%，形态多为次滚圆状，少量浑圆状，基底充填式胶结；因沉积和变质作用，砾石排列显定向性。从砾岩的砾石直径大小比较均一和滚圆度较好来看，属于滨海盆地沉积。
这部分砾岩，因呈现块状特征，很像花岗岩，在1：250000地质图上是作为花岗岩来处理的。在库斯拉甫一带1：50000区调中，通过实地观察和岩矿鉴定确认为一套含花岗质砾石较多的陆源碎屑岩，而不是花岗岩，并发现底界不整合于蓟县纪花岗岩之上。这套地层的下部层位粗碎屑岩相当于塔里木地区的恰克马克力克组，上部细碎屑岩相当于库尔恰克组，这在大区域上可与青藏大陆北缘西秦岭区甘肃境内关家沟组、四川境内木座组和“蜈蚣口组”对比。至于冰碛层，在这一区域尚未发现存在的确切证据。

1.岩体产出特征

阿孜巴勒迪尔岩体位于阿克陶县库斯拉甫乡（镇）南，岩体因有较大覆盖，自身规模不详，岩体南侧为南华-震旦系变质花岗质砾岩不整合覆盖（岩浆岩图版Ⅰ-8），北侧有石炭系砾岩覆盖其上，只出露面积7.5km²。从宏观上看，岩石呈浅麻灰色，变质作用明显，具有受变质作用后的片状构造特征（岩浆岩图版Ⅰ-7），中有后期灰白色花岗岩脉和暗灰绿色辉绿岩脉穿插。花岗岩脉体时代不详，推测为奥陶纪花岗岩。辉绿岩侵位受控于剪切节理裂隙，时代更晚，有可能为新生代（新近纪）脉岩（图2-10）。

图2-10 新疆阿克陶县库斯拉甫乡阿孜巴勒迪尔岩浆岩实测地质剖面图

2.岩石矿物学特征

阿孜巴勒迪尔岩体的岩石遭受动力变质作用较强，总体特征属于变质花岗岩，片理化（劈理化）特征比较明显，主体岩石类型为硅化、碳酸盐岩化中-粗粒二长花岗岩，部分硅化石英（二长）闪长岩，普遍因变质作用形成强硅化劈理化花岗碎斑岩及强硅化糜棱岩化花岗碎斑岩等变质组分，显示出变形花岗结构和片状构造的特点。矿物成分中的长石含量约为50%～60%，由斜长石和正长石（微斜长石）组成，长石晶体严重扭曲变形和碎裂，沿边缘及裂隙有钠长石化、帘石化和绢云母化等；石英含量较高，为30%～40%，原生石英呈不规则他形粒状，后生石英呈微粒和细脉状；碳酸盐岩脉属较晚序次的微细脉状体或集合体；暗色矿物有角闪石和黑云母，但多帘石化和绿泥石化。碎斑结构在岩石中普遍见及，糜棱岩化沿剪切裂隙不均匀分布。

3.岩石化学特征

岩石化学特征见表2-3。二氧化硅（SiO₂）含量变化范围为70.7%～74.5%，平均SiO₂73%，属SiO₂过饱和型的酸性岩浆系列。从岩矿鉴定资料可知，岩石的硅化比较明显；在样品分析中，三件样品的SiO₂含量尚属稳定，可见硅的来源仍为岩石自身变质分异所致。K₂O含量较高，为4.76%～7%，平均K₂O5.97%。Na₂O含量相对偏低，变化较大，范围为0.33%～2.82%，平均Na₂O＝1.51%。K₂O＋Na₂O7.48%，属K₂O＞Na₂O型。CaO含量为0.86%～3.91%，平均 CaO2.88%。MgO含量较低，范围为0.09%～0.77%，平均MgO0.4%。Al₂O₃含量比较稳定，为11.46%～12.41%，平均Al₂O₃12.02%。从硅、钾、钠、钙等化学成分特征分类命名图解的投点（图2-11～图2-13，图2-15，图2-16）及里特曼指数δ＝2.51，A/CNK＝1.03等，基本上可判定阿孜巴勒迪尔岩体的主体岩石类型为钙碱系列的（二长）花岗岩，由于K₂O＋Na₂O＝8.68%，亦显示该花岗岩具偏碱性岩的特点，这与岩矿镜下鉴定结果认识基本一致。氧化指数平均值Fe₂O₃/FeO＝0.55，即判别岩浆的侵位成岩是在中-深环境。据lgτ-lgδ图解（图2-14），应视该岩体形成于板内造山环境。

表2-3 阿孜巴勒迪尔岩体岩浆岩岩石化学成分及CIPW标准矿物一览表

图2-11 阿孜巴勒迪尔岩体碱-二氧化硅图解

（据 Irvine et al.，1971）

A—碱性区；S—亚碱性区

图2-12 阿孜巴勒迪尔岩体Ol′-Ne′-Q′图解

（据Irvine et al.，1971）

A—碱性区；S—亚碱性区

Opx—斜方辉石；Ab—钠长石

图2-13 阿孜巴勒迪尔岩体SiO₂-AR图解

（据Wright，1969）

CA—钙碱性；A—碱性；PA—过碱性

图2-14 阿孜巴勒迪尔岩体lgτ-lgδ图解

（据Rittmann，1970）

A—板内稳定环境；B—闭合边缘的岛弧、活动陆缘造山带环境；C—板内或造山带火山岩演化的碱性火山岩

4.稀土配分模式及微量元素特征

（1）稀土配分模式

稀土分析数据（表2-4）和模式曲线图（图2-17）均显示阿孜巴勒迪尔岩体属轻稀土富集型。轻、重稀土之间的比值LREE/HREE＝10.28～15.41，平均值LREE/HREE 14.02，δEu 0.4～0.71，平均值δEu＝0.51，若不考虑第4号样品数据，δEu值仅为0.46，δCe＝0.91～1.22，平均δCe＝ 0.99，显示出Eu的较大亏损和Ce的无明显亏损，故以此判别阿孜巴勒迪尔岩体的形成来源于壳熔型岩浆。

图2-15 阿孜巴勒迪尔岩体岩石组合示意图

（据 Batchelor et al.，1985）

1—地幔分离；2—板块碰撞前的；3—碰撞后的抬升；4—造山晚期的；5—非造山的；6—同碰撞期的；7—造山期后的。相当的岩石是：组1—拉斑玄武岩；组2—钙碱性岩石和奥长花岗岩；组3—高钾钙碱性岩石；组4—次碱性二长岩；组5—碱性和过碱性岩石；组6—深熔二云母淡色花岗岩；组7—浅成相和超浅成相斑岩

R₁＝4Si-11（Na＋K）-2（Fe＋Ti）

R₂＝6Ca＋2Mg＋Al

图2-16 阿孜巴勒迪尔岩体Q-A-P分类命名图解

（据 Streckeisen，1973；Maitre，1989）

Q—石英；A—碱性长石；P—斜长石。1a—硅英岩，1b—富石英花岗岩类；2—碱长花岗岩；3a—花岗岩（钾长花岗岩），3b—花岗岩（二长花岗岩）；4—花岗闪长岩；5—英云闪长岩；6^*—石英碱长正长岩，6—碱长正长岩；7^*—石英正长岩，7—正长岩；8^*—石英二长岩，8—二长岩；9^*—石英二长闪长岩、石英二长辉长岩，9—二长闪长岩、二长辉岩；10^*—石英闪长岩、石英辉长岩、石英斜长岩，10—闪长岩、辉长岩、斜长岩

表2-4 阿孜巴勒迪尔岩体稀土元素成分（10^-6）及特征参数表

图2-17 阿孜巴勒迪尔岩体稀土元素球粒陨石标准化曲线图

（2）微量元素特征

应用公式E＝2^n-1×T（E为测试值，T为地壳克拉克值，n为（衬值的）浓度级次值）进行数据处理后的17个微量元素特征见表2-5和图2-18。可以看出，阿孜巴勒迪尔岩体的微量元素特征在样品测试值中，各样品间元素有较好相关性和缺少变异性；元素组成特征显示为Cs-Hf-Th-U-Rb-Zr-Co正异常组合和Sr-V-Cr-Ni负异常，并且Rb、Sr正负异常值差异特别明显，显示岩浆具高硅-铝壳熔组分和缺少幔源组分；从Th-U组分偏高（正相关状态），可推测岩体有较高γ放射性。

表2-5 阿孜巴勒迪尔岩体岩石微量元素（10^-6）及n值一览表

图2-18 阿孜巴勒迪尔岩体微量元素网络图（黎彤值标准化）

5.人工重砂特征

本次研究中在该岩体内采集了一件人工重砂样，分析结果显示，副矿物以锆石、磷灰石为主，锆石含量为0.643g，磷灰石为0.0751g，属磷灰石-锆石型；其他金属矿物主要有黄铁矿0.0138g、褐铁矿0.35g、铁屑0.788g，含少量方铅矿、毒砂、黄铜矿和磁铁矿等（表2-6）。

6.岩体形成地质时代及后期改造

阿孜巴勒迪尔岩体的侵位围岩为变质程度较高的混合岩，顶界有黑色变质砾岩不整合覆盖，在《昆仑山及邻区地质》专著中（内容相当西昆仑地区1：250000 区域地质调查总结报告），由天津地质矿产研究所采用锆石 U-Pb法（上交点年龄）的测试值为（1301±15）Ma，厘定时代为中元古代（γ₂）。本次采集样品经中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源/生物地质与环境地质国家重点实验室同位素研究室采用²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb法、207 Pb/²³⁵U法、²⁰⁶Pb/²³⁸U法及²⁰⁸Pb/²³²Th法对40 颗锆石进行同步测定（见图2-47，图2-48），确定岩体的侵位成岩年龄为1519.86～1391.1Ma，厘定地质时代为蓟县纪。

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