潘 飞，邹国庆，余牛奔

（1.南京大学 地球科学与工程学院，江苏 南京 210000；2.江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队，江西 九江 332000）

关于西准晚古生代蛇绿岩的形成构造环境研究较多，但仍存在许多争议。张弛、黄萱（1992）认为形成于大洋中脊；辜平阳等利用不活动元素协变关系判别图得出的结果认为达尔布特蛇绿岩带为SEE型蛇绿岩，在中泥盆世为一个不成熟的弧后盆地，不具有现今成熟大洋或成熟盆地的洋壳-上地幔结构；雷敏等通过对达尔布特蛇绿混杂岩带中的阿克巴斯套和说实哈勒的玄武岩进行详细的地球化学特征分析，得出达尔布特蛇绿岩可能形成于大洋中脊环境；刘希军等认为是弧后盆地矿张后期的产物。

图1 研究区大地构造位置简图

1 区域地质背景

研究区大地构造位置位于西准噶尔造山带南缘，东南邻接准噶尔盆地。处于西北利亚板块和哈萨克斯坦板块交接处，是中亚造山带的重要组成部分。见图1。研究区内岀露地层有：下奥陶统图龙果依组（O1t）、中奥陶统科克沙依岩组（O2k）、下志留统恰尔尕也组（S1q）、下石炭统太勒古拉组（C1t）、包古图组（C1b）、希贝库拉斯组（C1x）、上二叠统库吉尔台组（P3kj）、新近系上新统独山子组（N2d）、第四系上更新统新疆群(Qp3X)、全新统(Qh)。蛇绿岩主要分布布尔克斯台铁矿一带，呈狭长带状展布，总体呈北东-南西走向。

2 岩石组合

主要岩性有片理化菱镁矿化全滑石化超基性岩、片理化菱镁矿化滑石岩、蚀变杏仁状玄武岩、轻度碎裂化蚀变球颗玄武岩、碎裂化蚀变玄武岩、硅化碎裂硅质岩[1]。

3 岩石地球化学特征

3.1 常量元素特征

晚古生代蛇绿混杂岩带中未采集到超镁铁岩样品，仅采集镁铁岩样品2件，分别为蚀变杏仁状玄武岩、压碎蚀变玄武岩。镁铁岩样品常量元素SiO2含量为44.54%、57.45%，属于基性到中性的范畴。TiO2含量0.56、0.66；Al2O3含量13.66、14.73；压碎蚀变玄武岩MgO含量偏高，为8.6。经计算得出全碱（Na2O+K2O）含量为3.08、4.76，样品Na2O含量明显高于K2O含量，属富钠质岩。长英指数（FL）、镁铁指数（MF）与岩石的酸性程度（αSi）较吻合，样品的长英指数、酸度与镁铁指数呈反比。拉森指数LI说明样品的酸度变小，这与钙碱富集度的变化也基本一致。样品的氧化率（OX）与玄武岩和安山岩氧化率较一致（0.53-0.82），氧化度与氧化率值相近。铝指数为1.79～2.99；铝饱和指数A/CNK=0.75～0.85，，属偏铝质岩石。固结指数（SI）为5.12、29.18，而大多数原生玄武质岩浆的SI在40以上，因此，该玄武岩可能经历广泛的结晶分异作用而形成的。碱度率（AR）计算显示样品的碱性程度与组合指数（σ）计算结果相反，可能与样品后期遭受蚀变有关，组合指数显示压碎蚀变玄武岩属碱性岩类，蚀变杏仁状玄武岩为亚碱性系列。葛延指数大于10，说明其形成于挤压的构造环境中。

在火山岩硅-碱图解中，样品分别落入安山岩类、堆积玄武岩与碱性玄武岩的边界范畴；对亚碱性玄武岩PⅢGS1进行AFM图解，样品落入拉斑玄武岩系列，在亚碱性火山岩SiO2-K2O图解中，样品同样显示了低钾拉斑特征，说明样品形成于地壳成熟度较低的环境[2]。

3.2 稀土元素特征

晚古生代镁铁质火山岩稀土元素计算特征表见表1，稀土元素球粒陨石标准化蛛网图（见图2），从图表中可看出火山岩稀土元素有如下特征：①两个镁铁质样品稀土总量相差较大：PⅢGS1的∑REE=276.20×10-6，含量为PⅢGS2玄武岩的五倍以上，可能受到了地壳物质的强烈混染；PⅢGS2的∑REE=46.72×10-6，含量略微偏低，与中基性侵入体含量相似。②稀土元素配分模式图呈轻微的右倾型，轻稀土相对富集、重稀土相对亏损、轻重稀土元素分馏较明显[LREE:HREE=3.74～4.32；(La/Yb)N=3.15～3.83]。轻稀土元素内部之间发生了一定的分馏作用[(La/Sm)N=1.76～2.22]，重稀土内部分馏不明显[(Gd/Yb)N=1.30～1.34]。③铕异常不明显，样品PⅢGS1经历了轻微的斜长石分离结晶(δEu=0.85)，铈（δCe=0.91）异常不明显，样品均具极弱的铈负异常。

表1 稀土元素含量及特征参数表

图2 稀土元素球粒陨石标准化蛛网图

3.3 微量元素特征

研究区镁铁质岩显示其富集大离子亲石元素LILE（Ba、Th、Ta等），而亏损高场强元素HFSE（P、Ti、Y等），曲线形态相似，属地幔源区同源岩浆部分熔融的产物。微量元素分析成果与N型洋中脊玄武岩比值蛛网图显示微量元素特征总体相似，但有一定的差异，显示为轻微右倾的多谷多峰曲线；同时相对富集LILE和亏损HFSE，这些特征说明火山岩可能经历了壳源同化混染[3-5]。

4 构造环境讨论

本区晚古生代蛇绿混杂岩下伏围岩主要为下志留统恰尔尕也组（S1q）中上部的火山-沉积岩建造，边界具强烈的变形变质作用，无热效应、熔蚀改造、捕掳和局部高温热接触变质作用，说明布尔克斯台蛇绿岩是构造冷侵位的产物，区域上的达尔布特构造两侧的围岩为泥盆统和石炭统，两侧围岩岩性组合具有相似性，碎屑岩地球化学分析碎屑物主要来源于大洋岛弧环境，同时又有大陆岛弧物质参与，说明达尔布特蛇绿混杂岩带不是岩相古地理、岩浆活动和生物分区的界线，也就是说本区达尔布特蛇绿混杂岩带不具有典型意义的板块缝合带性质，只是区域上的一条多期次活动的深大断裂，断裂构造具有早期右旋斜冲晚期左旋走滑性质，后期又发生由北向南逆冲推覆。

区域资料显示，达尔布特玄武岩中兼有IAB和N-MORB型玄武岩，在基性熔岩原始地幔标准化的微量元素配分曲线上表现为大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb、Sr等）不同程度的富集，贫高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Yb、Y），且高场强元素（HFSE）分异不明显等特征，特别值得注意的是，普遍具有Nb、Ta相对亏损，说明存在消减组分加入的交代作用，表明其成因与俯冲作用有关，可以判定达尔布特蛇绿岩形成于弧后盆地环境，由于该盆地存在的时间不长，没有能发育成一个广阔的大洋。

综上所述，初步判断本区晚古生代蛇绿岩具备岛弧火山岩特征，该蛇绿岩应属于SSZ型，形成于未成熟岛弧的弧后盆地环境中。

5 蛇绿岩的含矿性评价

区域上与蛇绿岩有关的矿产较为丰富，目前成型的铬铁矿、金矿、宝玉石等矿产地均位于区外的达尔布特蛇绿混杂岩带萨尔托海一带,铬铁矿床均产于蛇绿混杂岩下部的超镁铁岩中,本研究区蛇绿岩的出现对在该区域寻找类似矿床具有一定的指导意义，值得进一步分析和研究。