阿尔泰南缘中泥盆统北塔山组火山岩的矿物学研究.pdf

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1、第32卷第3期矿物学报Vo1．32．N0．32012年9月ACTAMINERALOGICASINICASept．，2012文章编号：10004734(2012)03-0386—12阿尔泰南缘中泥盆统北塔山组火山岩的矿物学研究张贺，张招崇(中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083)摘要：阿尔泰山南缘中泥盆统北塔山组火山岩极为发育。本文对富辉橄玄岩和玄武岩中的单斜辉石和橄榄石斑晶进行了矿物化学分析，并结合矿物的地质温压计和岩浆结晶模拟，约柬了两种岩石中矿物的形成过程，推测了原始岩浆的演化过程。提出富辉橄玄岩和玄武岩的原始

2、岩浆属于拉斑玄武系列，富辉橄玄岩中的高压单斜辉石来源于深部(40～50krn)，其结晶早于橄榄石；玄武岩中单斜辉石大多属于岩浆房结晶产物(3O～40km)，其结晶晚于橄榄石；两种岩石中橄榄石均属于岩浆房结晶产物(30-40km)。关键词：阿尔泰；富辉橄玄岩；玄武岩；橄榄石；单斜辉石；矿物学中图分类号：P571：P588．1文献标识码：A作者简介：张贺，男，1987年生，岩石学、矿物学、矿床学专业．E—mail：eval@163．corn阿尔泰地区地处中亚造山带，区内古生代火玛因鄂博和乌伦古河两条北西向的深大断裂之山岩极为发育，其中尤以中泥

3、盒世北塔山组火山间，区内地层主要为晚古生代地层，而早古生代及岩最为发育⋯。近年来随着北塔山组地层中同更老的地层尚未发现。本区地层呈北西向展布，时代斑岩铜矿的陆续发现(如哈腊苏斑岩铜矿以主要有南明水组(Cn)、北塔山组(Db)、蕴都喀及玉勒肯哈腊苏斑岩铜矿)，北塔山组火山岩的拉组(DY)、托让格库都克组(Dt)、康布铁堡组成因以及其构造背景引起了人们的广泛的关(Dk)和哈巴河群(0：。H)，其中中泥盆统下部北注。。然而，目前对于北塔山组火山岩的研究基塔山组(Db)地层和下伏下泥盆统托让格库都克本上局限于对其地球化学特征的研究，而缺乏对组(D

4、t)、上覆早石炭统南明水组(cI1)均呈断层其矿物学的系统研究，这在一定程度上制约了人接触关系(图1b)。们对岩浆形成和演化过程的认识，进而限制了我北塔山组是一套以火山岩及碎屑岩为主的火们对构造背景及其中的斑岩铜矿形成机制及找矿山沉积岩系，其厚度约为3～5km，自下而上可前景的认识。本文以北塔山组中的富辉橄玄岩和以划分为3个岩性段¨(图2)：第一岩性段主要玄武岩为主要研究对象，在详细的岩相学观察的由玄武岩、玄武质凝灰岩、玄武质角砾岩、苦橄岩基础上，对其中的单斜辉石、橄榄石进行了系统的和富辉橄玄岩。玄武岩主要为无斑玄武岩，局部研究，结合已有

5、的地球化学数据，揭示原始岩浆的出现辉斑玄武岩；第二岩性段的下部主要为无斑组成及其演化过程，从而为北塔山组火山岩形成玄武岩和辉斑玄武岩的互层。上部出现安山岩，的构造背景以及斑岩铜矿的成因提供重要的其厚度大约100～300m；第三岩性段主要为沉凝约束。灰岩、硅质岩、粉沙岩、砂岩等。根据北塔山组火山岩的总体分布的规律，喷1地质背景和火山岩产状发旋回由下到上依次为苦橄岩、富辉橄玄岩、玄武阿尔泰山位于塔里木板块、哈萨克斯坦板块岩、安山岩，是超基性一基性一中性的一套火山岩系和西伯利亚板块之间(图1a)，是中亚造山带的重列。本文所研究的富辉橄玄岩位于第

6、一岩性要组成部分。研究区位于阿尔泰南缘额尔齐斯．段的顶部，其厚度为5～10m。富辉橄玄岩上覆第二岩性段的无斑玄武岩和辉斑玄武岩的互层，收稿日期：2011—12．11总厚度很大，是组成北塔山组的主要岩石类型。基金项目：国家自然科学基金项目“阿尔泰山南缘泥盆纪苦檄岩本文所研究的玄武岩是第二岩陛段的辉斑玄武岩。及其对岛弧地幔源区的约束(批准号：40772045)第3期张贺等：阿尔泰南缘中泥盆统北塔山组火山岩的矿物学研究389低的数据，富辉橄玄岩中单斜辉石(1—1—1到1—3—4)的温度范围是1343～1457cC，压力范围是(8．4～15．6)

7、×10Pa，深度范围是28～51km；玄武岩中单斜辉石(4-2．1到42-5)的温度范围是1158～1183℃，压力范围是(9．8—12．6)×10Pa，深度范围是32—42km。4．2橄榄石的结晶温度计算得到橄榄石．熔体之间的Fe—Mg平衡常数K⋯OI-meh在0．30～0．37之间，大部分在0．30～0．34的平衡范围内，因此大部分橄榄石一熔体反应是平衡的。本文应用夏林圻¨的橄榄石地质温度计，计算得到的橄榄石结晶温度列于表4。公式为T：[11．253一In(Kl／)j×10／66．388。K1=Fo／图5单斜辉石A1图解Fig．5．A

8、1vi_pdiagramofclinopyroxensFa，：Mg／Fe，Fo、Fa、Mg、Fe均是橄榄石以四个氧原子为基准计算得到的。除去平衡常390矿物学报2012益表2橄榄石化学成分T∞