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1、第 3 1 卷第 1 2期 2 0 1 2年 1 2月 地质通报 GEoL0GI CAL BUL LETI N OF CHI NA Vo 1 31 NO 1 2 De c 20 1 2 西昆仑慕士塔格岩体的岩石地球化学特征 岩石成因及其构造意义 康 磊 校培喜 高晓峰 奚仁刚 过 磊 董增产 KANG Le i XI AO Pe i x i GAO Xi a o f e n g XI Re n g a n g GUO Le i DONG Ze ng c ha n 西 安 地 质 矿 产研 究所 陕 西 西安 7 1 0 0 5 4 a n I n s t i t u t e o f G e o
2、 l o g y a n d Mi n e r a l R e s o u r c e s Xi a n 7 1 0 0 5 4 S h o x m x i C h i n a 摘 要 慕士塔格岩体是 西昆仑造 山带 出露 面积 最大的侵 入岩体 主要 由石 英二长岩 花 岗闪长岩和二长花 岗岩组成 岩石地球 化 学特征显 示 该岩体具有较 高的 S i O2 含 量和碱 度率 低 的 A 1 o F e 2 O3 Mg O P O 稀土元素总量较低 总体上轻重稀土元素 分馏 明显 富集 Rb T h K 和 L RE E等大 离子亲石元 素 亏损 Nb T a s r P T i 和 HRE
3、 E等 高场 强元素 应 为 高钾 钙碱性 准铝 质一 写 与 过铝质岩石 属 于未分异 I 型一 分异 I 型花 岗岩 通过对源岩性质 成 因和构造环境的研 究 结合 区域地质资料 认为该岩 体是 古特提斯后碰撞伸展环境 下 在 高温 8 3 9 6 0 2 低压 8 3 9 6 C a n d l o w p r e s s u r e 1 5 k b a r i n t h e t r a n s i t i o n al p e r i o d fr o m p ri ma ry c o l l i s i o n t O p o s t c o l l i s i o n a n d
4、 s u b s e q u e n tl y i t u n d e r we n t t h e c r y s t a l l i z a t i o n o f p l a gio c l a s e a p a t i t e a n d i l me n i t e t O g e t h e r wi t h t h e i n j e c t i o n o f ma n tl e d e ri v e d ma g ma I n a d d i t i o n t h e We s t e r n K u n l u n gra nit e s h a d t h e e v
5、 o l u ti o n a ry c h a r a c t e ri s t i c o f c o n v e m i o n f r o m I typ e t O A typ e gra nit e d u ri n g th e p o s t c o ll i s i o n o f P a l e o Te t h y s Ke y wo r d s g e o c h e mi s t r y p e t r o g e n e s i s t e c t o nic s i g n i fi c a n c e M u z t a g a t a p l u t o n
6、W e s t e r n Ku n l u n 西昆仑造 山带由于 自然环境恶劣及交通条件极 差 野外工作极为艰难 是 目前中国造山带研究程度 最低的地区之一 该造山带位于青藏高原西北缘 和中央造 山带的最西段 是古亚洲构造域和特提斯 构造域的结合部位p 5 1 大地构造位置特殊 6 1 显生宙 以来 主要 经历 了原 特提斯 和古特提斯 2个演化阶 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 4 修订 日期 2 0 1 2 9 2 7 资助项 目 中国地质调查局项 目 西 昆仑一阿尔金成矿带基础地质综合研究 编号 1 2 1 2 0 1 1 0 8 5 O 3 4 国家 自然科学基金项 目 西
7、 准噶尔 克拉玛依岩体中多种岩浆混合产物的矿物成因及岩浆混合过程的反演 批准号 4 1 2 O 2 0 4 4 和陕西省自然科学基金项 目 岩 浆混合各阶段产物的锆石微 区分析 对西准 噶尔花 岗岩和铜钼矿的成因以及地壳生长的启示 编号 2 O 1 2 J M5 O O 4 作者简介 康磊 1 9 8 4 一 男 硕士 研究实习员 主要从事花岗岩和区域地质调查研究 E m a i l k a n g 8 4 4 1 6 3 c o m 2 0 0 2 她质 通 报 G E O L O G I C A L B U L L E T I N O F C HI N A 2 0 1 2年 段 8 1 与
8、之伴随发育有大量 中酸性侵入体 出露面 积达 3 0 为揭示西昆仑造山带构造演化历史提供 了重要的地质信息 麻 扎一 康 西瓦构造带 为该地 区古特提斯洋俯 冲消减 的界 线 9 1 5 1 慕士塔格 岩体 有文献 称其 为 公格尔岩体 1 1 6 1 为沿该构造带发育的西 昆仑造山 带规模最大的花 岗岩带 1 众多学者对其进行 了研 究 6 8 6 1 8 位于该花岗岩带西段 是西昆仑出露 面积最大的岩体 由于 自然条件不便 前人对其研 究较少 只有姜耀辉等 通过该岩体北部 公格尔峰 附近 的岩石地球化学特征研究认为 其 为来 自下 地壳 的古老大陆壳部分熔融形成的 A型花岗岩 随 后一些
9、区域地质调查项 目 通过对该 岩体 的岩石 学和地球化学研究 认为该岩体 为壳幔混合成因的 I 型花 岗岩 笔者对慕士塔格岩体进行详细的岩石 学和岩石地球化学研究 结合区域资料和前人研究 成果 对该岩体的岩石成因及其大地构造 意义进行 深入探讨 1 地质 背景及岩石学特征 西昆仑造山带 由 3个构造单元组成 西昆仑北 地体 西昆仑南地体和甜水海地体I 北昆仑地 体与南昆仑 地体 之间的库地断裂为原特提斯缝合 带 南昆仑地体与甜水海地体之间为麻扎一 康西瓦 古特提斯缝合带 众多学者研究表 明 沿麻扎一 康西 瓦古特提斯缝合带 主要发育着早二叠世和 中晚三 叠世 2期花岗岩 1 4 1 6 侧 其
10、 中中晚三叠世花 岗岩 的 岩石组合类型为石英二长岩一 花岗闪长岩一 二长花 岗岩 主要岩体包括慕士塔格岩体 阿克阿孜岩体 胜利桥北岩体 麻扎岩体 黑卡兵站北岩体 和卡克 雷姆岩体 慕 士塔格岩体位 于麻 扎一 康 西瓦构造 带西北 段 面积达 3 3 0 0 k m 长达 1 7 0 k m 宽 1 3 5 k m 呈巨 型长条状分布于麻扎 康西瓦断裂两侧 延伸方向 严格受其控制 图 1 岩体主体侵位于下元古界布 伦 阔勒 岩群 P t B 局部侵 入 于奥 陶系一志 留系 o S 和中石炭统提热艾力组 C g 中 岩体主要由 中粒黑云母二长花岗岩 似斑状 中粒黑云二长花岗 岩和花岗闪长岩组
11、成 普遍具片麻状构造 主要 由 碱性长石 3 1 5 石英 2 3 4 5 斜长石 1 7 2 5 角闪石 2 4 和黑云母 2 5 组成 粒 径 0 5 1 5 ra m 暗色矿物多呈定 向排列 副矿物为磁 铁矿 锆石 榍石和磷灰石 岩体中发育大量具有岩 浆结构的暗色微细粒镁铁质包体 图 2 a 和镁铁质 条带 前者为辉长质或闪长质 呈塑性变形特征的浑 圆状 椭圆状或长条状 发育来 自寄主岩石的斜长石 捕虏 晶 图 2 b 与寄主岩石的界线截然或渐变过 渡 后者为辉长质 呈条带状 与寄主岩石多为港湾 状接触 不发育冷凝边 其 附近发育零散的暗色包 体 这些岩石学特征指示岩体在形成过程中存在强
12、 烈的壳幔岩浆混合作用 2 分析方法 主量 微量和稀土元素的测试在 中国地质调 查局西安地质矿产研究所实验测试 中心完成 主 量元 素含量用 x射线荧光光谱仪 XRF 测试 称 取 0 7 g样品 加入适 量硼酸 高温熔融成玻璃 片 最 后在 X 1 L F 仪 器型号 为 P A NM y rt i c a 1 A XI OS 上 用外标法测定氧化物含量 氧化物 总量分析误差 为 1 3 其 中 F e O 含量通过 湿化学方法测 定 分析精度和准确度优于 1 微量和稀 土元素含量 采用 电感耦合等离子体质谱仪 I C P MS 完成 首 先称取 5 0 mg样 品 用 酸溶样制成溶 液 然
13、后 在 I CP MS 仪器型号 为 E L ANDRC e 上用 内标 法 进行测定 分析精度和准确度多优于 5 3 分析结果 3 1 主量 元素特征 样品主量 微量和稀土元素分析结果见表 1 主 量元素分析结果表 明 慕士塔格 岩体具有较高的 S i O 含量 6 6 8 7 7 1 平均值为 7 1 5 较低 的 A l o 1 2 1 1 5 7 平均值为 1 4 0 F e O 0 2 3 1 8 6 平均值为 O 8 7 Mg O 0 2 2 1 4 7 平 均 值 为 0 7 1 P O5 0 0 7 0 1 6 平均 值为 0 1 0 含量 碱度较高 K O Na 0 6 1
14、8 9 3 4 平均值 为 7 3 8 钾钠含量相当 K 2 O Na 2 O 0 5 2 2 0 5 平 均值为 1 1 2 在成分上 岩体的主要岩性为花岗闪 长 岩和二长花 岗岩 图 3 一 a Mn O Na 2 0 T i O P o 均随着 S i O 含量 的增加而减少 呈明显 的曲 线 演化特征 图 4 且 DI 值 从花 岗闪长岩一 二长 花 岗岩 高硅花岗岩具有增高 的演化趋势 图 4 一 k 表明不同岩石类型存在强烈的结晶分异作用 具有明显 的亲缘演化特征 而且 1 0 0 Mg O T F e O T i O2 S i O2 一 A1 2 03 C a O T F e O
15、 Na O 第 3 1卷 第 1 2 期 康磊等 西 昆仑慕士塔格岩体的岩石地球 化学 特征 岩石成因及其构造意义 2 0 0 5 表 1 慕士塔格岩体的主量元素 稀土元素和微量元素含量 T a b l e 1 Ma j o r e l e me n t s r a r e e a r t h e l e me n t s a n d t r a c e e l e me n t s c o mp o s i t i o n s o f M u z t a g a t a p l u t o n 2 0 0 6 地质通报 GE oL oGl CAL BU L L E T I N O F C H
16、I N A 2 0 1 2拄 续表 1 注 主量元素单位 微量和稀土元素 1 0 A CNK n A J 2 O3 n Na 2 O Ca O K2 o A NK n A1 2 o0 n Na 2 o o Na 2 O K2 0 S i O2 4 3 A KI n Na 2 0 Kg O n A 1 2 03 Mg Mg Mg F e 2 E u E u E u N S mN Gd N 2 为 据wa t s n 等 韧 方法计算的锆石饱和温度 其中 1 2 数据来源于参考文献 3 4 来源于参考文献 1 6 2 8 1 第 3 1卷 第 1 2期 康磊等 西 昆仑慕士塔格岩体 的岩石地球化学特征 岩石成 因及其构造意义 2 0 0 7 0 Z 十 0 6 1 古 1 咀 昌1 1 S 一 O 1 0 0 x Mg O TF e O T i O S i O 图 3 慕 士塔格岩体 S i O2 一 K2 o Na 2 o 和 1 0 0 Mg O T F e O T i O2 S i O2 一 2 O c a o T F e o Na 2 0 K 2 0 b 图解 F i g 3 P
