新疆西准噶尔北部地区地质矿物的地球化学特征及其地质意义

李 锐

（桂林理工大学 地球科学学院，广西 桂林 541006）

西准噶尔是指位于额尔齐斯-斋桑缝合带以南、北天山缝合带以北、准噶尔盆地以西至中哈国界的区域，大地构造上处于西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块的交汇处，是中亚古生代俯冲-增生型复合造山带的主要组成部分，也是研究后碰撞构造-成矿作用的热点地区[1-4]。后碰撞构造演化的时限及古生代地壳双向增生的过程和动力学背景是研究包括西准噶尔在内的新疆北部后碰撞构造演化与成矿的关键问题[5，6]，塔斯特金矿位于新疆维吾尔自治区阿勒泰地区吉木乃县托斯特乡。金矿床产于侵人下石炭系火山碎屑岩系中的塔斯特复式花岗岩体的钾长花岗岩中。金矿床受断裂破碎带控制。

金矿体在平面和剖面上都呈雁形排列。前人对中酸性侵入体做了大量工作，而其中基性的研究较少，制约了对该矿石形成时间及构造背景的进一步理解。本文通过对岩相学、U-Pb定年及地球化学特征研究，探讨其对准噶尔区后碰撞构造-岩浆演化时限的意义。

1 地质背景

塔斯特金矿位于准噶尔古板块萨吾尔晚古生代岛孤区中东段，是扎尔吗-萨吾尔金铜成矿带的东沿部分。矿区位于长30 km，近东西分布的萨吾尔复式背斜中，北有走向298°～320°的那林卡拉深大断裂；南有萨吾尔弧形深大断裂，北西翼弧形走向300°～320°，南东翼弧形走向60°～70°，该断裂对金矿有控矿作用，矿区四组控矿断裂都由其活动形成。根据古生代建造组合及其构造属性。研究区位于西准噶尔北部地区，该区域北部含有大量的灰绿、黄灰色凝灰砂岩、砂砾岩泥质粉砂岩、夹灰岩和煤透镜体；中部灰绿、浅灰色泥质粉砂岩、凝灰粉砂岩硅质岩、碧玉岩和灰褐-紫红色球砾状英安斑岩、流纹岩、安山玢岩、凝灰岩；南部暗灰色中酸性凝灰岩、长石砂岩、凝灰砂砾岩、泥质粉砂岩、生物灰岩和碎石、砾石、砂。区内侵入岩以中酸性岩和碱性岩为主，见少量镁铁-超镁铁岩。

2 矿石学特征

本文研究的塔斯特分布于研究区西部。根据塔斯特矿石特征及野外接触关系，对塔斯特中的地质矿石采样，并进行镜下镜下鉴定，这些样品均采自基岩露头，样品新鲜，采集位置避开了研究区内的接触带、蚀变带和断裂破碎带等。该矿石呈斑状结构，斑晶主要成分为斜长石，粒径为1mm～1.5mm，发生碳酸盐化，周围可见斜长石残余。基质为间隐结构，主要成分为斜长石，辉石及隐晶质。

3 U-Pb定年

微区有效数据分析点共8个，206Pb/238U年龄范围在351Ma～358Ma，最大的年龄误差6Ma，（表1）所有8个数据点集中分布在谐和曲线附近，其206Pb/238U年龄的加权平均值为354.0±2.7Ma，MSWD=0.48(95%置信度)，说明形成于早石炭世。

表1 U-Th-Pb同位素分析数据

4 矿石地球化学特征

化学分析结果及有关参数列于（表2）。烧失量较大LOI（6.17%～6.91%），地球化学分析结果显示，SiO2含 量（47.10%～51.88%），Al2O3（15.22%～18.13%），TiO2（2.26%～3.10%）， 接 近 大 洋 拉 斑（2.63%）， 高FeOT(11.0%～11.1%)，Mg#（48.7%～48.8%），略 低 于 原生岩浆(Mg#=68～75；Wilson，1989)，反映岩浆经历了一定程度的结晶分异作用。CaO的含量（6.31%～10.99%），Na2O（3.43%～5.26%）和K2O（0.29%～0.19%）。样 品A/CNK和A/NK值变化范围分别为0.70～0.75和1.72～3.05，属于准铝质（表2）。采用AFM进一步区分拉斑和钙碱性系列，样品均属于拉斑系列。

表2 全岩主量元素分析结果

5 讨论

前人对该年代学的研究结果迥异，主要原因是研究过程中采用了不同的测年手段。40Ar/39Ar法和Rb-Sr法体系的封闭温度较低，易受热扰动和变质作用的影响。结合西准地区存在大规模的后碰撞岩浆侵入活动，笔者认为造成测年结果相差较大的原因可能为，这一时期在西准噶尔地区广泛存在的热事件改造Rb-Sr、40Ar/39Ar同位素体系。本文获得塔斯特中U-Pb年龄为353.9Ma±2.7Ma（MSWD=0.64），属于早石炭世，353.9Ma±2.7Ma结晶年龄，作为侵位时间的可信度较大。

6 结论

（1）根据测年结果显示，西准噶尔北部地区年龄为353.9±2.7Ma，表明塔斯特地区形成于早石炭世。

（2）地球化学显示，属于拉斑型，准铝质系列，结合U-Pb年龄北部地区塔斯特形成于后碰撞环境。