阿爾泰南緣中泥盆統(tǒng)北塔山組火山巖的礦物學研究.pdf

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1、第32卷第3期礦物學報Vo1．32．N0．32012年9月ACTAMINERALOGICASINICASept．，2012文章編號：10004734(2012)03-0386—12阿爾泰南緣中泥盆統(tǒng)北塔山組火山巖的礦物學研究張賀，張招崇(中國地質(zhì)大學地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，北京100083)摘要：阿爾泰山南緣中泥盆統(tǒng)北塔山組火山巖極為發(fā)育。本文對富輝橄玄巖和玄武巖中的單斜輝石和橄欖石斑晶進行了礦物化學分析，并結(jié)合礦物的地質(zhì)溫壓計和巖漿結(jié)晶模擬，約柬了兩種巖石中礦物的形成過程，推測了原始巖漿的演化過程。提出富輝橄玄巖和玄武巖的原始

2、巖漿屬于拉斑玄武系列，富輝橄玄巖中的高壓單斜輝石來源于深部(40～50krn)，其結(jié)晶早于橄欖石；玄武巖中單斜輝石大多屬于巖漿房結(jié)晶產(chǎn)物(3O～40km)，其結(jié)晶晚于橄欖石；兩種巖石中橄欖石均屬于巖漿房結(jié)晶產(chǎn)物(30-40km)。關(guān)鍵詞：阿爾泰；富輝橄玄巖；玄武巖；橄欖石；單斜輝石；礦物學中圖分類號：P571：P588．1文獻標識碼：A作者簡介：張賀，男，1987年生，巖石學、礦物學、礦床學專業(yè)．E—mail：eval@163．corn阿爾泰地區(qū)地處中亞造山帶，區(qū)內(nèi)古生代火瑪因鄂博和烏倫古河兩條北西向的深大斷裂之山巖極為發(fā)育，其中尤以中泥

3、盒世北塔山組火山間，區(qū)內(nèi)地層主要為晚古生代地層，而早古生代及巖最為發(fā)育?。近年來隨著北塔山組地層中同更老的地層尚未發(fā)現(xiàn)。本區(qū)地層呈北西向展布，時代斑巖銅礦的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)(如哈臘蘇斑巖銅礦以主要有南明水組(Cn)、北塔山組(Db)、蘊都喀及玉勒肯哈臘蘇斑巖銅礦)，北塔山組火山巖的拉組(DY)、托讓格庫都克組(Dt)、康布鐵堡組成因以及其構(gòu)造背景引起了人們的廣泛的關(guān)(Dk)和哈巴河群(0：。H)，其中中泥盆統(tǒng)下部北注。。然而，目前對于北塔山組火山巖的研究基塔山組(Db)地層和下伏下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克本上局限于對其地球化學特征的研究，而缺乏對組(D

4、t)、上覆早石炭統(tǒng)南明水組(cI1)均呈斷層其礦物學的系統(tǒng)研究，這在一定程度上制約了人接觸關(guān)系(圖1b)。們對巖漿形成和演化過程的認識，進而限制了我北塔山組是一套以火山巖及碎屑巖為主的火們對構(gòu)造背景及其中的斑巖銅礦形成機制及找礦山沉積巖系，其厚度約為3～5km，自下而上可前景的認識。本文以北塔山組中的富輝橄玄巖和以劃分為3個巖性段¨(圖2)：第一巖性段主要玄武巖為主要研究對象，在詳細的巖相學觀察的由玄武巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、玄武質(zhì)角礫巖、苦橄巖基礎(chǔ)上，對其中的單斜輝石、橄欖石進行了系統(tǒng)的和富輝橄玄巖。玄武巖主要為無斑玄武巖，局部研究，結(jié)合已有

5、的地球化學數(shù)據(jù)，揭示原始巖漿的出現(xiàn)輝斑玄武巖；第二巖性段的下部主要為無斑組成及其演化過程，從而為北塔山組火山巖形成玄武巖和輝斑玄武巖的互層。上部出現(xiàn)安山巖，的構(gòu)造背景以及斑巖銅礦的成因提供重要的其厚度大約100～300m；第三巖性段主要為沉凝約束。灰?guī)r、硅質(zhì)巖、粉沙巖、砂巖等。根據(jù)北塔山組火山巖的總體分布的規(guī)律，噴1地質(zhì)背景和火山巖產(chǎn)狀發(fā)旋回由下到上依次為苦橄巖、富輝橄玄巖、玄武阿爾泰山位于塔里木板塊、哈薩克斯坦板塊巖、安山巖，是超基性一基性一中性的一套火山巖系和西伯利亞板塊之間(圖1a)，是中亞造山帶的重列。本文所研究的富輝橄玄巖位于第

6、一巖性要組成部分。研究區(qū)位于阿爾泰南緣額爾齊斯．段的頂部，其厚度為5～10m。富輝橄玄巖上覆第二巖性段的無斑玄武巖和輝斑玄武巖的互層，收稿日期：2011—12．11總厚度很大，是組成北塔山組的主要巖石類型?；痦椖浚簢易匀豢茖W基金項目“阿爾泰山南緣泥盆紀苦檄巖本文所研究的玄武巖是第二巖陛段的輝斑玄武巖。及其對島弧地幔源區(qū)的約束(批準號：40772045)第3期張賀等：阿爾泰南緣中泥盆統(tǒng)北塔山組火山巖的礦物學研究389低的數(shù)據(jù)，富輝橄玄巖中單斜輝石(1—1—1到1—3—4)的溫度范圍是1343～1457cC，壓力范圍是(8．4～15．6)

7、×10Pa，深度范圍是28～51km；玄武巖中單斜輝石(4-2．1到42-5)的溫度范圍是1158～1183℃，壓力范圍是(9．8—12．6)×10Pa，深度范圍是32—42km。4．2橄欖石的結(jié)晶溫度計算得到橄欖石．熔體之間的Fe—Mg平衡常數(shù)K?OI-meh在0．30～0．37之間，大部分在0．30～0．34的平衡范圍內(nèi)，因此大部分橄欖石一熔體反應(yīng)是平衡的。本文應(yīng)用夏林圻¨的橄欖石地質(zhì)溫度計，計算得到的橄欖石結(jié)晶溫度列于表4。公式為T：[11．253一In(Kl／)j×10／66．388。K1=Fo／圖5單斜輝石A1圖解Fig．5．A

8、1vi_pdiagramofclinopyroxensFa，：Mg／Fe，F(xiàn)o、Fa、Mg、Fe均是橄欖石以四個氧原子為基準計算得到的。除去平衡常390礦物學報2012益表2橄欖石化學成分T∞