新疆布尔津县冲乎尔地区火山岩特征及构造环境探讨
2016-09-19谢云喜彭东
■谢云喜彭东
（四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队 四川成都610213）
新疆布尔津县冲乎尔地区火山岩特征及构造环境探讨
■谢云喜彭东
（四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队 四川成都610213）
火山岩遭受区域动力热流变质后多形成片岩，原岩主要是酸性、中酸性火山碎屑岩及其熔岩。与上覆阿勒泰组（D 2a）为假整合接触，与下伏喀纳斯群（Z∈K）为断层接触。火山岩隶属于下泥盆统康布铁堡组（D1k），喷发环境为大陆边缘坳拉谷。
冲乎尔火山岩构造环境
1 产出特征
火山岩见于冲乎尔地区下泥盆统康布铁堡组中，沿地层走向呈条带状分布。岩性主要是酸性、中酸性火山碎屑岩及相应的熔岩。与上覆阿勒泰组为假整合接触，与下伏喀纳斯群为断层接触。
火山岩隶属于克兰火山岩带（吴礼道等，1992），阿尔泰许多金矿如沙尔布拉克、赛都、阿克希克、阿舍勒（伴生）等都产于此带内。
2 火山岩地质特征
2.1火山喷发韵律和旋回特征
表1 火山喷发韵律特征表
岩石遭受区域动力热流变质，形成十字石矽线石黑云母石英片岩、角闪斜长片岩、长英片岩、绿帘石英片岩等。由火山熔岩→火山碎屑岩构成火山喷发旋回，向上向酸性火山岩演化，其喷发强度增强（表1）。
可见四个喷发韵律层：第一个喷发韵律由中酸性火山岩（片岩）→英安岩组成；第二个韵律由中酸性火山岩（片岩）→流纹岩组成；第三个韵律由中酸性火山岩（片岩）→流纹质火山岩组成；第四个韵律由中酸性火山岩（片岩）组成。
构成一个火山旋回，对应于康布铁堡组，可进一步分为两个喷发亚旋回。
第一喷发亚旋回：包括第一、二喷发韵律，由中酸性火山岩、流纹岩组成较完整的喷发旋回，喷发强度相对较弱。
第二喷发亚旋回：包括第三、四喷发韵律，由中酸性火山岩及流纹质火山岩组成，火山岩以爆发相为主，喷发强度相对较大。
2.2火山岩岩石学特征
岩石类型有中酸性晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、安山岩、英安岩、流纹岩等。
安山岩：普遍遭受蚀变，具斑状结构、基质（微晶）交织结构。斑晶矿物为An30—70的中长石，表面布有褐铁矿、绢云母、碳酸盐等次生矿物。基质由微晶斜长石、石英、黑云母等矿物组成。
英安岩：具斑状结构，基质微晶结构，斑晶矿物有石英、钠更长石及少量暗色矿物，粒度0.4～3.5mm，长石多蚀变为绢云母、粘土矿物集合体。基质矿物主要为极细的长石板条、石英，次为黑云母等，粒度0.02～0.1mm。
流纹岩：岩石普遍硅化，具斑状结构，基质具微晶结构、鳞片结构。斑晶矿物有石英、正长石、更长石、黑云母，粒度0.5～4mm，基质矿物为霏细状长英质粘土矿物，次为细粒石英集合体，钠长石集合体，在岩石中构成残余流动构造，束状构造。
2.3火山岩岩石化学及地球化学特征
2.3.1岩石化学特征
火山岩化学成分特征见表2，相关氧化物化学成分在邱家骧硅—碱图（邱家骧，1982）中，其岩石名称有安山岩、流纹岩，里特曼指数σ均小于1.8，属钙性岩，岩石的可能组合为玄武安山岩、（石英）安山岩、英安岩及流纹岩等。
化学成分上明显较富Na2O、K2O、CaO，总体为Na2O大于K2O。
岩石 SiO2含量 59.69～72.94%，Al2O3 14.09～16.59%，TiO20.35～1.13%，MgO 0.36～4.27%，K2O/Na2O 0.09～1.75，变化范围大。氧化系数0.43～0.58，具一定的变化范围。
揭示火山岩的岩浆活动延续时间不是很长。岩石分异指数44.8～85.0，暗色指数5.3～24，变化范围相对较大。岩石CIPW标准矿物Q=16.9～35.8，Or=0.2～25.1，Ab=23～28.7，An=7.2～31.0。
表2 火山岩岩石化学成分特征表
2.3.2岩石地球化学特征
2.3.2.1稀土元素特征
稀土元素特征为轻稀土略比重稀土富集，（La/Yb）N均大于1，只是富集程度有差异（表3，图1）。
表3 火山岩稀土元素含量及相关特征值
图1 火山岩稀土元素配分型式
配分模式为右倾型，稀土总量 116.11～268.02×10-6，LREE/HREE=2.03～5.57，变化范围较大。δEu=0.62～0.79。具弱Eu负异常，重稀土元素分馏结晶不明显，配分曲线与大陆边缘火山岩稀土特征相似。
2.3.2.2微量元素特征
岩石相关微量元素丰度及比值列于表4。
火山岩的（Rb/Yb）N=0.6～2.73，平均值接近1，总体为Sr、K、Rb、Th、Ce、Zr等的正异常，但也具Hf、P、Cr等的负异常，显示为火山弧型钙碱性特征。
岩石的 Zr/Hf=42.44～87.05，Rb/Sr=0.07～0.7，Zr/Y=66.67～118.18，La/Ta=21.35～64.00，Zr/Nb=45.35～59.26，其比值均大于原始地幔，与岛弧或大陆边缘火山岩特征相似。
表4 火山岩微量元素及有关参数特征表
3 火山活动的构造环境
成分在logσ—logτ关系图（图2）中其形成环境为岛弧或活动大陆边缘。而微量元素具K、Ba正异常，P、Ti负异常，显张性环境。
火山岩不是在典型的岛弧环境下形成，其构造环境为已固结的大陆边缘，是在早期造山阶段，新增生的或已固结的大陆边缘受到拉张作用形成的。与典型活动大陆边缘形成的钙碱性火山岩亦有差异。以碱含量高区别于安第斯陆缘火山弧和日本岛弧的火山岩。是在特定的构造环境中形成。在早-中泥盆世，地壳由陆壳向洋壳发展，因后期的造山作用，导致沉积盆地消亡，使之成为大陆边缘坳拉谷。
图2 火山岩的logδ-logτ关系图
4 结论
火山岩形成于张性环境的洼地及斜坡，喷发韵律多为正向型，在火山喷发过程中构造作用逐渐加强，环境为大陆边缘坳拉谷。
喷发时间为早泥盆世，是在区域引张作用下，基底断裂强烈活动，使陆壳拉伸变薄，导致地壳的破坏，形成冲乎尔火山沉积盆地。早期堆积了康布铁堡组，沉积环境为滨浅海。
中泥盆世，拉张作用和基底断裂活动更为强烈，相应沉积了阿勒泰组。环境为浅海—次深海。
[1]邱家骧主编.应用岩浆岩岩石学 [M].武汉:中国地质大学出版社，1991.
[2]邢雪芬.新疆阿舍勒-冲乎尔地区泥盆纪火山岩系的研究及其大地构造环境的探讨 [J].特提斯地质，1996,第20号:115-128.
P588.14[文献码]B
1000-405X（2016）-2-18-2
谢云喜（1963～），男，高级工程师，研究方向为区域地质矿产调查。
新疆维吾尔自治区专项基金资助项目-新疆布尔津县冲乎尔一带1∶5万区域地质矿产调查（XJQDZ2003-01）。
