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新疆东昆仑兔子岭—金北山一带地质矿物组合特征研究

2021-04-19林,蒋康,高

世界有色金属 2021年2期
关键词:花岗黑云母长石

舒 林,蒋 康,高 科

(新疆地质矿产开发局物化探大队,新疆 昌吉 831100)

1 区域地质概况

研究区一带晚三叠世矿浆分布于祁漫塔格东段,位于兔子岭一带中南部及金北山一带中、北部。主要侵位于区内古元古界、长城系、蓟县系、青白口系、二叠系地层。矿体呈透镜状、似板状,长轴平行区域构造线走向(北西向)。矿体规模较大,总面积约为103km2。

2 研究内矿物组合及矿物特征

按产出关系,划分为5个侵入次,由早到晚:辉长闪长岩(0.68%)-斜长花岗岩/花岗闪长岩(6.70%)-二长花岗岩/似斑状二长花岗岩(79.03%)-正长花岗岩/碱长花岗岩(11.75%)-闪长玢岩、辉绿玢岩(1.84%)。可见二长花岗岩(包括似斑状二长花岗岩)占绝对优势(共占79%)。正长花岗岩-碱长花岗岩也占一定比例(11.75%)。根据野外观察,花岗闪长岩被三叠纪末壳源序列正长花岗岩脉动侵入,二长花岗岩与似斑状二长花岗岩呈涌动接触,正长花岗岩与二长花岗岩呈脉动接触。

矿物的特性。

(1)细粒辉长岩:不均粒辉长结构,块状构造。中拉长石、普通辉石、黑云母,少量石英、正长石、角闪石、阳起石组成。矿物组成:中拉长石~70%,正长石<1%,石英~1%,普通辉石~20%,黑云母~10%,普通角闪石~1%,阳起石~1%,磁铁矿、磷灰石、黄铁矿微量。

(2)细粒石英闪长岩:细粒半自形板粒结构,块状构造。由中长石、阳起石、少量钾长石、黑云母、石英组成。矿物组成:中长石70%~75%,正长石2%~3%,石英~5%,阳起石化角闪石~15%,黑云母~5%,磁铁矿、磷灰石、锆石微量。

图1 晚三叠世混源序列矿物Q-A-P图

(3)中粒角闪石黑云母花岗闪长岩:中粒花岗结构,块状构造。由正长石、中长石、石英,少量黑云母、普通角闪石组成。矿物组成:正长石~15%,中长石~50%,石英25%~30%,黑云母~5%,普通角闪石<1%,绿帘石、榍石、磷灰石、锆石微量。

(4)细粒斑状黑云母二长花岗岩:细粒多斑花岗结构,块状构造。由中长石、正长石、石英,少量黑云母、角闪石组成。矿物组成:斑晶:中长石~25%,正长石~5%,石英~25%,黑云母~5%,基质:正长石15%~20%,中长石~5%,石英15%~20%,黑云母<1%,普通角闪石<1%,磁铁矿、褐帘石、磷灰石微量。

(5)中粒黑云母正长花岗岩:中粒花岗结构,块状构造。微斜长石、更长石、石英和少量黑云母组成。矿物组成:微斜长石~50%,更长石15%~20%,石英~30%,黑云母~3%,白云母,斜黝帘石,方解石,钛矿、磷灰石微量。

3 地质矿物的化学特征

区内闪长岩W(SiO2)56.69%,W(碱总量)5.99%,钾钠比0.69,里特曼指数2.62,铝饱和系数(A/CNK)0.96。石英闪长岩W(SiO2)59.01%,W(碱总量)7.74%,钾钠比0.92,里特曼指数3.74,铝饱和系数(A/CNK)0.84。二长花岗岩W(SiO2)66.93%~68.68%。W(碱总量)7.01%~7.11%。钾钠比1.59~1.70,里特曼指数1.99~2.11,铝饱和系数(A/CNK)1.16~1.23,正长花岗岩的W(SiO2)71.27%。W(碱总量)8.09%。钾钠比(W(K2O/Na2O))1.34。里特曼指数2.15。铝饱和系数(A/CNK)1.05。总的来看,为铝不饱和~弱过饱和的亚碱性岩石。

经矿石化学计算,用CIPW系数制作的矿石化学QAF图(图2)上,本序列落在3b(正长花岗岩)以及两侧碱长花岗岩、二长花岗岩区,在造山花岗岩区端部及外侧。

4 微量元素

本序列的微量元素原始地幔标准化配分型式图上,已达到甚至略高于布朗的成熟岛弧花岗岩水平,显示晚三叠世陆壳地壳成熟度相当高。

在Rb-Sr地壳厚度蛛网图中,分布于33km~35km等厚线范围,在各时代地质矿物显示的厚度线之上,与微量元素模式图表现的高成熟度一致。

图2 晚三叠世混源序列、三叠纪末壳源序列矿物化学QAF图

5 地质矿物中稀土元素的特征值

本序列地质矿物中稀土元素特征值为:由闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,W(稀土总量)由138.81×10-6增加到322.34×10-6,而正长花岗岩反而降低到73.89×10-6。铕异常(δEu)由0.92降低到0.44,正长花岗岩更降低到0.14,即铕谷越来越深。(La/Yb)N以花岗闪长岩最大,成向右陡倾斜,到二长花岗岩-正长花岗岩越来越平缓,重稀土增加。显示地壳高成熟度。

6 重矿物

闪长岩特征:呈正方双锥柱状(图3-A)及碎粒状,颜色为浅黄褐色、黄褐色,透明-半透明,金刚光泽、油脂光泽,极少数晶棱平直、晶面光滑,晶棱、晶面界线清晰。大部分没有完整的晶形,而且表面粗糙,不平坦状断口。有1/2的锆石内内含暗色矿物包裹体及晶体。晶体长:0.45mm~0.06mm,宽0.15mm~0.03mm,长宽比值:2:1;3:1;3:2;4:3;5:2。

花岗闪长岩特征:呈正方双锥及柱状(图3-B),颜色浅黄色,浅黄褐色,透明-半透明,金刚光泽,晶棱平直,晶面光滑,晶棱,晶面界线清晰,部分内含暗色矿物包体裹及小锆石.晶体长:0.42mm~0.06mm,宽0.12mm~0.03mm,长宽比值:2:1;3:1;3:2;4:3;5:2。

图3 晚三叠世混源序列矿石特征

7 同源包体

在本序列第二侵入次斜长花岗岩/花岗闪长岩和第三侵入次二长花岗岩、似斑状二长花岗岩岩体内部,常见同源包体。包体2cm~20cm,个别达60cm×60cm,圆形、椭圆形,一般10m2左右有1块或更稀疏,密集处可达到1~2块/m2。包体岩性通常比寄主岩性的基性程度高一些,如花岗闪长岩中包体为石英闪长岩质,二长花岗岩中包体为花岗闪长岩质,而且暗色程度略高一些。

从岩石化学分析,包体与同名主岩比较,Al、Fe、Mg都略高一些,碱硅等则区别不大。这些都说明本序列的同源岩浆顺序分异演化特征。

8 结论

矿物来源:调查区本序列为花岗闪长岩为主,少量二长花岗岩+正长花岗岩组合,地质矿物中出现角闪石,而不出现白云母,有较多同源包体,上述特征表明,其为壳幔混合源来源。

构造环境:在矿物QAP图中,落在Manniar&Piccoli(1989)的以CAG和CEUG区。在多阳离子R1-R2环境图上,分布于Petcher的“活动板块边缘”和“碰撞后隆起”两区。在Rb-Sr地壳厚度蛛网图上,落在地壳厚度35km±等厚线上,上述特征表明,调查区本序列花岗岩产于中生代大陆板内活化环境。此外,据区域资料,三叠纪时,藏北板块向北俯冲在东昆仑带下,形成东昆仑南缘大陆岩浆弧。

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