东天山阿齐山地区石炭纪火山岩及构造演化

李长海，王辰皓

(新疆地质矿产勘查开发局第一地质大队，新疆 昌吉 831100)

0 引 言

新疆东天山一带作为我国重要的铜、金、铁、镍等金属成矿带，也是我国地质找矿研究的重要区域。其中阿齐山位于东天山西部，有研究显示，该地区地层中赋存着丰富的锌、铜、铅、银、砷、铋、锑、钴、钼等金属元素，其中包括已经查证存在的阿齐山铅锌矿等矿产开采区，矿区地层中富集了较大规模的金属矿产资源。因此，对东天山阿齐山地区的地质条件及其岩石学特征进行分析，以对该地区的地质构造演化进行研究，具有十分积极的价值和意义。

1 东天山阿齐山地区的地质条件分析

新疆东天山地区的地质构造是由多个大型断裂带进行分割后形成的相对特殊的区域，其中包含阿其克库都克断裂带、雅满苏-苦水断裂带、康古尔塔格断裂带和大草滩断裂带共四个近东西向断裂带见图1。其中东天山阿齐山石炭纪火山岩地质带位于雅满苏与阿其克库都克断裂带之间，也被成为是阿齐山-雅满苏火山岩地质带，阿齐山地区在该火山岩地质带的西缘，该火山岩地质带主要包含阿齐山组、雅满苏组与土古吐布拉克组三个火山喷发旋回组。

该火山岩地质带出露岩层的岩性主要表现为灰绿色安山质凝灰岩、英安岩以及英安质凝灰岩、凝灰质砂岩和少部分安山岩等。该火山岩地质带的火山喷发具有较为清晰的韵律特征，从下到上主要表现为火山碎屑岩、熔岩以及火山碎屑岩、熔岩、火山碎屑沉积岩等。此外，阿齐山地区石炭纪火山岩地质构造带中，雅满苏火山喷发旋回组以阿齐山铅锌矿区分布为主，呈现出东北向带状分布特点，该火山喷发旋回组与上覆的土古吐布拉克组呈现出整合接触的关系，属于浅海相火山-沉积岩系地质带，以酸性火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩以及碳酸盐岩的中酸性火山-沉积岩系岩性为主。土古吐布拉克组处于阿齐山铅锌矿的南部区域，以安山质凝灰岩、安山岩、玄武岩等岩性为主，与雅满苏组整合为基础。

图1 东天山地区地质构造示意图

2 东天山阿齐山地区石炭纪火山岩及其岩石学特征分析

该地区出露岩层分布主要表现为早石炭世阿齐山组以及雅满苏组生物碎屑灰岩、火山岩、粉砂岩、火山凝灰岩、底砾岩，晚石炭世土古吐布拉克组火山碎屑岩、火山岩等。对阿齐山地区石炭纪火山岩的岩性特征进行分析得知：

首先，以流纹质-英安质岩石为主，包括流纹质晶屑凝灰岩以及英安岩、英安质凝灰岩为主的英安质岩石等。其中，流纹质岩石以阿齐山铅锌矿顶板地层的岩石分布为主，同时在下石炭统雅满苏组火山岩地带的第四岩性段中上部也有分布，整体呈现出东西向扩展分布状态。阿齐山地区石炭纪火山岩的岩石学分布中，在流纹质-英安质岩石的下部岩层还存在一套强蚀变凝灰岩发育情况，它属于阿齐山铅锌矿区的重要赋矿岩石，主要位于石炭纪石灰岩的下石炭统雅满苏组火山岩中下部岩层中，以矽卡岩化蚀变凝灰岩与绿帘石透辉石化凝灰岩为主。

其次，阿齐山地区石炭纪石灰岩中另一种具有代表的岩性岩石为安山岩，它也是该地区最为主要的火山岩类型，包括安山玢岩、安山质凝灰岩以及熔结凝灰岩、安山岩、锥状岩墙安山玢岩等。其中，安山玢岩主要分布在下石炭统雅满苏组的第二岩性段中，以阿齐山铅锌矿西北部为该岩石分布区，其岩层中的斑晶为斜长石与辉石，还存在有少量的角闪石，基质成分主要为斜长石，含有少量的辉石与磁铁矿颗粒。

最后，玄武质岩石也是阿齐山地区石炭纪火山岩的重要岩石类型，主要包括紫红色或灰黑色气孔状或杏仁状的玄武岩以及灰绿色杏仁状的玄武岩两种类型。其中，第一种玄武岩主要分布在下石炭统雅满苏组第二岩性段，以方解石和石英为主，而第二种玄武岩则分布在阿齐山铅锌矿南侧的雅满苏第四岩性段中，杏仁成分主要为绿泥石。

3 东天山阿齐山地区石炭纪火山岩的构造演化

阿齐山地区石炭纪火山岩中，上石炭世阿齐山组火山岩为钙碱性系列的中-中酸性火山岩，主要为海相喷发火山岩，其中火山碎屑岩亚相发育良好，其余为熔岩亚相，呈现韵律旋回发育，具有较好的韵律层。该火山岩的岩浆主要形成于成熟的造山带岛弧环境，其火山岩形成和海洋地壳俯冲以及上覆楔形地幔的熔融变化有着密切的关系。而阿齐山地区石炭纪火山岩的下石炭统雅满苏组火山岩均处于造山带火山岩地区，其岩石中含有稀土元素与微量元素，与阿齐山组火山岩分布情况具有很大的相似性，这一特点表明其火山岩的岩浆具有同源性，均为岛弧环境火山岩，是以喷出相为主，该火山岩主要形成于浅海陆棚-潮坪相。土古吐布拉克组火山岩主要为拉斑-钙碱性系列火山岩，与上述两组火山岩的微量元素、稀土元素以及岩石特征基本相似，具有岛弧钙碱性火山岩的特征。阿齐山地区石炭纪火山岩地带的构造演化形成，是受到俯冲挤压环境影响，在强烈的地壳地幔相互作用与热循环作用下形成大量的岩浆，同时地壳岩层的局部伸展促进岩浆上升以及向岩层入侵，并随着俯冲挤压环境影响，海洋地壳物质以及地幔同源物质加入其岩层演变形成过程中，从而为火山岩地带形成以及铁矿化提供了相应的物质基础和条件。随着地质构造演化至石炭纪火山岩形成的早石炭世晚期，其地质构造演化进入第二次火山喷发旋回阶段，火山岩组合中逐渐形成以酸性火山岩为主的岩性地质，并通过火山喷发间歇期喷流与沉积作用促进阿齐山铅锌矿地区地质特征形成，后演化发展至晚石炭世阶段，第三次火山喷发旋回对早期的地层构造形成顺层交代影响，从而促进了较为强烈的矽卡岩化形成，最终构成阿齐山地区特殊的石炭纪火山岩地质地貌特征。

4 结 语

对东天山阿齐山地区石炭纪火山岩及其构造演化研究，有利于为该地区地质找矿提供相应的支持，从而促进该地区地层中赋存的矿产资源有效发掘与开发利用。