东天山雅满苏一带三叠纪侵入岩岩石化学特征及成因探讨

冯江鹏 曹福根

（新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队乌鲁木齐830011）

东天山雅满苏一带三叠纪侵入岩岩石化学特征及成因探讨

冯江鹏 曹福根

（新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队乌鲁木齐830011）

东天山雅满苏一带三叠纪侵入岩以基性岩为主，少量酸性花岗岩。辉长岩具板内碱性玄武岩稀土、微量元素含量特征，显示其富集型幔源特点；二长花岗岩、钾长花岗为非典型A型花岗岩稀土、微量元素含量特征，为强烈分离结晶产物，反应了幔源岩浆岩特征。分析各类岩石化学特征，认为三叠纪侵入岩总体产于造山后的松弛构造环境。

三叠纪侵入岩岩石化学构造背景

1 基本特征

研究区位于新疆哈密南部东天山地区，前人在研究区内进行过1∶5万、1∶20万、1∶25万区调工作。其中1∶5万及1∶20万区调工作并未报道该区三叠纪侵入岩，1∶25万区调工作首次报道了该区三叠纪侵入岩并初步探讨了其成因类型。

图1 研究区交通位置图

三叠纪侵入岩分布在东天山地块靠近阿其克库都克断裂区域，呈小岩株状产出。遥感影像深灰色，为不规则斑块状，略具长轴定向，优选方向为北东向、北西向。岩石单位包括辉长岩（Tν）、二长花岗岩（Tηγ）、钾长花岗岩（Tξγ），其中辉长岩分布范围广，二长花岗岩、钾长花岗岩分布范围小。三叠纪侵入岩具有分布在石炭纪-二叠纪岩基外围或者核部的特点。辉长岩是测区重要的与钒钛磁铁矿有关的基性岩体，尾亚钒钛磁铁矿就产于辉长岩内。

2 地球化学特征

2.1主量元素

三叠纪侵入岩的岩石化学成分及特征参数见表1、表2，CIPW标准矿物见表3。

2.1.1 基性岩石单元

⑴SiO2含量48.04%～51.49%，Al2O3含量15.2%～ 17.14%，K2O含量0.69%～1.55%，TiO2含量2.04%～3.96%。R1－R2图解（图2）主要投点为正长辉长岩、辉长岩。

图2 三叠纪侵入岩R1-R2图解

⑵碱度率1.49～1.57，碱质总量（Na2O＋K2O）4.61%～5.05%，σ为3～7.54。碱-二氧化硅图解(图3)投在碱性系列。

⑶A/NKC值为0.68～0.91，N/K值为2.26～5.68，为钠高准铝质岩石。

⑷CIPW标准矿物中出现方解石、透辉石、紫苏辉石、硅灰石、橄榄石等矿物，个别样中出现刚玉、石英。

2.1.2 酸性岩石单元

⑴SiO2含量73.22%～75.75%，Al2O3含量12.88%～12.98%，K2O含量5.23%～4.89%，TiO2含量0.07%～0.21%。R1－R2图解主要投点为二长花岗岩、钾长花岗岩。

⑵碱度率2.38～3.32，碱质总量（Na2O＋K2O）8.05%～8.77%，σ为1.98～2.55，碱度率图解(图4)投在碱性系列。

图4 三叠纪酸性岩碱度率硅图解

⑶A/NKC值为0.9～1.07，N/K值为0.54～0.79，为含钾高准铝质-弱铝过饱和岩石。

⑷CIPW标准矿物中出现刚玉、石英、方解石、透辉石、紫苏辉石，不出现硅灰石、橄榄石等矿物。

2.2稀土、微量元素

2.2.1 稀土元素特征

⑴基性岩石单元

从表4、5及其稀土配分曲线图（图5）可知三叠纪基性侵入岩∑REE值为88.07～284.59，δEu值为0.69～2.63，LREE/HREE值为6.03～6.56，（La/Yb）N值为5.67～10.21，La/Sm值为2.45～4.93，Eu/Sm值为0.23～0.83。稀土总量较高，弱负铕异常-正铕异常，右倾型稀土配分曲线，轻重稀土分馏作用一致，为碱性辉长岩稀土含量特征。

图5 三叠纪基性侵入岩稀土元素配分曲线图

表1 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩岩石化学成分含量表

表2 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩岩石化学特征参数表

表3 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩CIPW标准矿物计算结果

表4 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩稀土元素含量表

表5 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩稀土元素特征参数表

表6 卡瓦布拉克侵入岩带三叠纪侵入岩微量元素含量及特征参数表

⑵酸性岩石单元

从表4、表5及其稀土配分曲线图（图6）可知三叠纪酸性侵入岩∑REE值为95.24～155.28，δEu值为0.18～0.45，LREE/HREE值为4.33～7.11，（La/Yb）N值为2.88～5.8，La/Sm值为5～5.26，Eu/Sm值为0.06～0.15。稀土总量偏低，中等负铕异常，右倾“海欧”型稀土配分曲线，轻重稀土富集，中稀土亏损，重稀土曲线向左倾，为非典型A型花岗岩稀土含量特征。图（图7）可知三叠纪基性侵入岩：（Rb/Yb）N值为5.14～7.57，Nb*值0.14～0.33,Ti*值0.5～2.8，Sr*值0.49～3.03，P*值1.36～8.62，K*值1.12～1.33，Zr*值0.08～0.81，Th*值0.59～0.72。为强不相容元素富集型，微量元素蛛网图表现为右倾多峰式曲线，Ba富集，Yb亏损，为板内玄武质岩石。其中1、2号具K、Zr、Hf亏损，为过渡类型板内玄武岩特征，3号为碱性板内玄武岩特征。

图6 三叠纪酸性侵入岩稀土元素配分曲线图

2.2.2 微量元素特征

⑴基性岩石单元

从表3－61及其原始地幔标准化微量元素蛛网

图7 三叠纪基性侵入岩元素微量蛛网图

⑵酸性岩石单元

从表3－61及其原始地幔标准化微量元素蛛网图（图8）可知三叠纪酸性侵入岩：（Rb/Yb）N值为42.23～56.66，Nb*值0.12～0.17,Ti*值0.04～0.17，Sr*值0.09～0.27，P*值0.17·0.21，K*值4.94～6.85，Zr*值1.06～3.52，Th*值1.29`2.8。为强不相容元素富集，微量元素蛛网图表现为右倾多峰式曲线，Ba、Sr强烈亏损，为板内花岗质岩石，Sr、P、Ti亏损明显，Nb弱亏损，说明其受到一定程度地壳物质混染。

图8 三叠纪酸性侵入岩元素微量蛛网图

3 构造背景、成因类型及形成环境讨论

三叠纪基性侵入岩为与热点有关的富集幔源侵入岩；将酸性岩投ACF图解落入I型花岗岩区域（图9），结合稀土微量特征，认为酸性岩为非典型A型花岗岩。

图9 三叠纪酸性侵入岩ACF图解图解

三叠纪侵入岩以基性岩为主，少量酸性花岗岩为强烈分离结晶产物，反应了幔源岩浆岩特征。辉长岩具板内碱性玄武岩稀土、微量元素含量特征，显示其富集型幔源特点，二长花岗岩、钾长花岗非典型A型花岗岩稀土、微量元素含量特征。将基性岩投F1－F2图解落入板内玄武岩区域；将酸性岩投入Rb—Yb+Ta图解落入同碰撞环境靠近板内与岛弧，其认为是后碰撞环境，将所有样投到R1－R2图解，则基性岩落入碰撞后抬升区的外延，酸性岩落入同碰撞到造山后环境（图10），故认为三叠纪侵入岩总体产于造山后的松弛构造环境。

图10 三叠纪侵入岩构造环境判别图解

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收稿：2014-03-03