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新疆天湖岩群镁铁质变质岩原岩恢复

2022-08-01韩飞李天慧

新疆有色金属 2022年6期
关键词:角闪岩天湖岛弧

韩飞 李天慧

(新疆工程学院矿业工程与地质学院,新疆乌鲁木齐 830023)

天湖岩群为西安地质矿产研究所李建星等(2009 年)在东天山大黑山阿拉塔格一带开展1∶5 万区域地质调查时新建岩石地层单位,为一套中深变质岩系[1]。天湖岩群分布于中天山地块,其北界以阿其克库都克大断裂与雅满苏石炭纪岛弧盆带相邻,南以红柳河大断裂为界与红柳河蛇绿混杂带相接。天湖岩群主要分布有片麻岩、片岩、斜长角闪岩、大理岩等。其中斜长角闪岩、斜长角闪片岩属镁铁质变质岩,前人对天湖岩群中镁铁质变质岩研究较少,本文的报道有助于人们了解该区镁铁质变质岩的形成原因。

1 地质背景

天湖岩群位于阿拉塔格-图兹雷克-尖山子断裂以南,沙垄铁矿-天湖铁矿一带的一套中深变质岩,遭受区域动力热流变质作用,主要形成中深变质岩系[2]。天湖岩群镁铁质变质岩多以透镜状、夹层状分布于片麻岩、片岩中。

2 岩相学特征

2.1 剖面特征

在野外地质路线观察的基础上,测制了天湖岩群雅-磁公路西侧剖面,该处变质岩为经过多期变质变形的中深变质岩系,岩石原始层理(S0)也无保存,现表现为片理、片麻理,片理、片麻理已被“Ⅰ”型置换平行化,仅局部残留有无根褶皱,为一套层状无序地层。斜长角闪岩、斜长角闪片岩走向NE73°,长近2000m,宽50-150m,与片麻岩、片岩呈构造面理接触。

2.2 镁铁质变质岩岩相学特征

露头上,斜长角闪岩、斜长角闪片岩呈黑色,多为透镜状、夹层状分布于天湖岩群片麻岩、片岩中,呈北东向展布。显微镜下观察,斜长角闪岩具细粒-中粗粒柱粒状变晶结构,主要成分:斜长石5-50%、普通角闪石50-75%、石英0-10%、黑云母0-10%、绢云母0-5%,绿泥石0-5%,副矿物以磁铁矿、碳酸盐为主。其中斜长石绢云母化明显,粒径0.1-3mm;石英为重结晶产物,粒径1mm左右;黑云母多见绿泥石化,粒径1.5mm 左右;角闪石呈绿色,粒径1-3mm,变质岩中绿色角闪石属低角闪岩相,棕色属高角闪岩相-麻粒岩相。因此,通过显微镜下角闪石颜色判断,研究区斜长角闪岩属低角闪岩相。

3 岩石化学特征及原岩恢复

3.1 镁铁质变质岩岩石化学特征

天湖岩群镁铁质变质岩岩石化学分析结果和特征值见表1,其中岩石的SiO2含量为27.25-69.10%;Al2O3含量一般为13.3-19.6%,个别2.8%、3.44%;FeO含量为1.71-16.33%;MgO 含量为0.16-23.62%;CaO含量为1.57-15.59%;MnO 含量较低,在0.042-0.33%;Na2O含量在0.3-4.3%之间,K2O含量在0.064-2.86%之间,大多样品Na2O>K2O;TiO2值多在0.09-1.25%,个别达到2.36%,平均值为1.02%,这与低TiO2(<1.25%)特征的活动大陆边缘岛弧玄武岩较为相似[3]。其尼格里参数值:9 个样品AL<ALK+C,属正常类型岩石,2 个样品AL>ALK+C 属铝过饱和型岩石;氧化铝数t 在-30.34~-6.81 之间,个别为7.32%、15.84%;石英数在-64.89-128.68%之间,大多数为SiO2不饱和型岩石,岩石化学成分与基性火山岩化学成分较为类似。

表1 天湖岩群镁铁质变质岩岩石化学分析结果(ωt%)

3.2 镁铁质变质岩原岩恢复

对岩石化学数据进行计算调整后,在Si-mg图解中[4],样品多落在火成岩区,仅1 个样品落在沉积岩区。在TiO2-10MnO-10P2O5图解上[5],5 个样品落入岛弧拉斑玄武岩区,3 个样品落入岛弧钙碱性玄武岩,2个样品落入大洋岛屿碱性玄武岩,1个样品落入洋中脊玄武岩。综上,新疆天湖岩群镁铁质变质岩原岩为基性火山岩类,多形成于板块边缘消减带中的岛弧环境。

4 结论

(1)通过野外地质路线观察及测制地质剖面,天湖岩群镁铁质变质岩主要为斜长角闪岩、斜长角闪片岩,在宏观上呈透镜状、夹层状分布于片岩、片麻岩中。

(2)通过室内岩矿鉴定观察,镁铁质变质岩中角闪石显绿色,表明研究区镁铁质变质岩属低角闪岩相。

(3)分析其岩石化学特征,镁铁质变质岩原岩主要为基性火山岩类,TiO2平均值为1.02%,与低TiO2(<1.25%)特征的活动大陆边缘岛弧玄武岩较为相似。

(4)利用岩石化学数据投图,样品多落入岛弧拉斑玄武岩区。

(5)综上,天湖岩群镁铁质变质岩的原岩为岛弧拉斑玄武岩,其形成于板块边缘消减带中的岛弧环境。

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