新疆西昆仑地区喀玛如孜岩体岩石地球化学特征及构造环境分析

王惠江

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队乌鲁木齐830002）

新疆西昆仑地区喀玛如孜岩体岩石地球化学特征及构造环境分析

王惠江

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队乌鲁木齐830002）

喀玛如孜岩体位于新疆西昆仑北坡阿克陶县境内，对其进行了岩石地球化学特征研究和构造环境分析。研究结果显示，里特曼指数(σ)为1.43～3.27，属于亚碱系列；各岩类的主要岩石化学指数并未随着w(SiO2)的变化而有规律地变化，这表明各岩类属于不同源岩浆序列。岩石地球化学特征及各类图解表明，喀玛如孜岩体为以壳熔型为主的壳-幔混合型岩浆，属于造山带造山作用过程中后碰撞期形成的岩浆活动的产物。

岩石地球化学构造环境喀玛如孜岩体西昆仑地区新疆

喀玛如孜岩体大地构造属于中国南方大陆区的青藏大陆（或称西扬子大陆）的最北部，盆山结合带南缘的西昆仑复合造山带北带。岩体位于库科西力克乡空巴克村以东至塔尔乡阿拉勒其村之间，分布面积为27km2（图1），东邻库祖克英日克岩株。岩体侵位于闪长岩，在其侵位边缘出现较多深色闪长岩捕虏体或塌陷角砾岩，局部地带出现隐爆角砾岩及流动构造，表现出岩体属超动侵位接触。主体岩石类型为浅灰-灰白色似斑状二长花岗岩或花岗二长岩，其次为花岗闪长岩，以及少量伟晶岩。

图1 喀玛如孜岩体地质简图

1 岩石矿物学特征

喀玛如孜岩体的岩石矿物组成以浅色矿物为主，长石及石英占绝对优势，含量为80%～95%，其中，长石占50%～60%，石英为25%～30%；暗色矿物由角闪石和黑云母组成，含量较少，为5%～15%，且含量不均匀，矿物颗粒自形程度较高，呈现全自形晶粒。似斑状特征明显，斑晶几乎全由斜长石和钾长石组成，含量可达15%～20%，斑晶在岩体边缘相中特别明显。岩体的后期蚀变程度不均匀，靠近断裂带蚀变较明显，其它部位的蚀变相应较弱。常见的蚀变为岩浆期后热液蚀变，如绿帘石化、绿泥石化、硅化和铅锌矿化。

2 岩石地球化学特征

2.1 主量元素地球化学特征

根据喀玛如孜岩体7件岩石化学样品，SiO2含量有6件样品在70.86%～75.40%之间，平均SiO2为73.09%，只有一件样品SiO2含量为66.63%，即视岩石的主体类型为花岗岩，极个别样品为花岗闪长岩。花岗岩的钾、钠值为：K2O在3.27%～6.54%之间，平均K2O为4.24%；Na2O含量较K2O有所偏低，Na2O的值在3.60%～4.46%之间，平均Na2O为3.98%；属K2O＞Na2O型，K2O+Na2O=8.22%，结合K2O和Na2O的值比较接近，可判别岩石属偏碱性二长花岗岩；花岗闪长岩的钾、钠值为K2O=1.31%，Na2O=4.51%，显示为K2O＜Na2O型；铁的含量在花岗岩中明显降低，FeO的含量仅在0.09%～1.04%范围，平均值FeO= 0.53%，花岗闪长岩偏高，FeO=2.16%；TFe2O3含量在花岗岩中为1.37%～1.68%，平均值TFe2O3=1.51%，花岗闪长岩的TFe2O3相对较高，即TFe2O3=3.85%；CaO和MgO的含量在酸性岩中明显降低，其中CaO在0.58%～2.61%之间，平均值CaO=1.76%，花岗闪长岩的CaO=2.97%；MgO的测试值，花岗岩在0.17%～0.51%之间，平均值MgO=0.37%，花岗闪长岩MgO值略有偏高，MgO=1.36%；花岗岩的Al2O3的数据值在12.5%～15.4%，平均Al2O3=14.24%，花岗闪长岩的Al2O3值为15.89%，无明显偏高。

喀玛如孜岩体岩石里特曼指数（σ）为1.43～3.27，平均值σ=2.14；戈蒂里指数τ=24.21～77.01，平均τ=58.46。以及根据Si、K、Na、Ca等化学成分特征分类命名图解的投点（图2、图3、图4）和其标准矿物Q-A-P分类命名图解的投点（图5），基本上可判定喀玛如孜岩体的主体岩石类型为亚碱性系列（二长）花岗岩。还可以看出，随着w(SiO2)的变化，Is、IFL和IMF并未随之有规律地变化，这表明各岩类属于不同源岩浆序列。

图2 喀玛如孜岩体碱—二氧化硅图解

图3 喀玛如孜岩体Ol′—Ne′—Q′图解

图4 喀玛如孜岩体SiO2—A.R图解

图5 喀玛如孜岩体Q-A-P分类命名图解

2.2 微量元素地球化学特征

应用公式E=2n-1·T（E=测试原始值，T=黎彤背景值）将岩石各样品光谱分析原始数据标准化后，计算出n值。

元素Rb、K、Nd、Th、Ta组合比较稳定，5个元素平均n值为0.77～2.36，均方差均在0～0.16之间，其中，Th均方差VarpTh=0.16，变异性略高。Ta、Rb、Ba、K、Th高值组其中以Ta的n值较高，其次是Rb，形成Ta-Rb-Ba-K-Th排序组合；五元素中，Ba变异性相对较大，平均值nBa=0.44，均方差VarpBa=0.83，最大值nBa=3.76。P和Ti的n平均值小于0，代表中酸性岩浆岩特征，与磷灰石、锆石、钍石、榍石及钛铁矿等矿物组合的存在。变异较明显的元素有La、Sc、Nb、P、Ti等4个元素。

总体看来，喀玛如孜岩体各样品的微量元素测试值有较好相关性和缺少变异性；元素组成特征显示为La-Nb-Y正异常组合和Sc-P-Ti负异常。从Ta-Rb-Ba-K-Th等高值组合的特点，以及结合岩石稀土和微量元素地球化学特点，综合判别，喀玛如孜岩体为板内碰撞型以壳熔性为主的壳-幔混合型岩浆。

2.3 稀土元素地球化学特征

据喀玛如孜岩体中7件样品的稀土测试分析成果，进行了各种特征元素比值计算和稀土配分模式投点（图6），其结果均较明显展示为轻稀土富集型。稀土总量∑REE在28.66～329.37之间，轻、重稀土比值LREE∕HREE=3.88～10.20，平均值为7.11；Ce∕Yb比值变化范围在7.37～30.88之间，平均值为21.06；δEu=0.41～1.20，平均值为0.88；δCe=0.74～0.97，平均为0.85，均无明显亏损，总体上反映出Eu在喀玛如孜岩体岩石中呈现为轻度亏损或无明显亏损，Ce普遍有轻度亏损，故喀玛如孜岩体岩石应归属于壳-幔混合型。

图6 喀玛如孜岩体稀土元素配分曲线图

3 构造环境分析

喀玛如孜岩体岩石FeO平均值为0.76%，TFe2O3平均值为1.69%，平均氧化指数F=2.23，显示浅成相-超浅成相侵位环境。根据喀玛如孜岩体岩石的里特幔指数σ=1.43～3.27，平均σ=2.14；戈蒂里指数τ= 24.21～237.50，平均τ=84.04和里特曼-戈蒂里图解（图7）以及岩石组合与构造环境关系图解（图8），可以认为，喀玛如孜岩体应归属于造山带造山作用过程中后碰撞期形成的岩浆活动的产物。

图7 喀玛如孜岩体lgτ-lgδ图解

图8 喀玛如孜岩体岩石组合示意图

4 结语

根据以上分析结果，可以初步确定喀玛如孜岩体各岩类属于不同源岩浆序列，属于亚碱性岩浆，形成于浅成相-超浅成相侵位环境，为造山带碰撞抬升到造山晚期岩浆活动的产物。

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收稿：2014-08-29

锂元素是从哪里来的？

锂是继氢和氦之后最轻的一种元素，不过其起源和生成过程一直不清楚。日本国立天文台的研究小组最新研究发现，新星爆发可能是现在的宇宙中锂元素的主要起源。这一发现将有助于了解宇宙物质的进化过程。

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来源：新华网

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.007