新疆西準噶爾恰其海后碰撞花崗巖

新疆花崗巖-石材知識交流 一、新疆的行政區(qū)劃、氣候、地質特點 新疆位于中國西部邊陲，是中國面積最大的省級行政區(qū)，面積166萬平方公里，人口 218萬。行政區(qū)劃分為兩個地級市：烏魯木齊市、克拉瑪依市。七個地區(qū)：哈密地區(qū)、吐魯 番地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、和田地區(qū)、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)。五個自治州：昌吉回 族自治州、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、伊犁哈 薩克自治州。新疆氣候北寒南熱，晝夜溫差極大，最高氣溫達49.6度，最低氣溫零下40度。 地質特點為三山夾兩盆，自北向南為阿爾泰山脈、天山山脈、昆侖山脈，北部的準葛爾盆地、 柴達木盆地。花崗巖現已開發(fā)的地區(qū)主要為吐魯番地區(qū)的鄯善縣、哈密地區(qū)的伊吾縣、昌吉 回族自治州的奇臺縣、塔城地區(qū)托里縣、博樂塔拉蒙古自治州的清河縣等。 二、新疆著名的花崗石品種樣板（如下圖） 三、細說新疆花

西準噶爾地區(qū)廣泛發(fā)育晚古生代后碰撞花崗巖,年齡多集中于300ma左右,在時代上屬于晚石炭世,a型花崗巖具有高硅、低鋁、富堿、準鋁質—弱過鋁質、貧鈣、低鎂,10000×ga/al比值較大,強烈富集高場強元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba強烈虧損,稀土配分模式圖呈現典型的右傾"海鷗型"等,并且在a1-a2型花崗巖判別圖解顯示具有典型的鋁質a型的a2型花崗巖特征,表明a型花崗巖可能是年輕地殼(洋殼和島弧)部分熔融形成的英云閃長—花崗閃長巖質巖漿經進一步分離結晶作用的產物,具備規(guī)模成礦的條件。

新疆哈巴河縣白哈巴巖體主要巖石類型為黑云母斜長花崗巖,另有少量花崗閃長巖。sio2含量介于65.58%～65.79%之間,a/cnk≤1.05,為弱過鋁質巖石,屬高鉀鈣堿性系列。稀土元素總量為174.1×10-6～210.6×10-6,具明顯的eu負異常(0.54～0.63),稀土元素分餾中等((la/yb)n值為4.46～5.56),稀土配分曲線為輕稀土富集型,富集rb,th,u,k,la,ce,nd,hf,zr和sm等元素,而強烈虧損ba,nb,ta,sr,p和ti等元素。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,白哈巴巖體形成于擠壓體制向拉張體制轉換的構造環(huán)境,屬后碰撞花崗巖類。shrimp鋯石u-pb年齡為413.8±6.4ma。白哈巴巖體后碰撞花崗巖的發(fā)現,支持阿爾泰-蒙古微大陸的存在,豐富了對新疆北部構造演化的認識。

鞠耳雀熱巴花崗巖體位于岡底斯中帶北側,呈近ew向分布于嘎立窮-鞠耳雀熱巴-孔弄一帶。巖石類型主要為似斑狀黑云母二長花崗巖。花崗巖shrimp鋯石u-pb年齡為129ma,表明鞠耳雀熱巴巖體形成于早白堊世。巖石為高鉀鈣堿性系列,據巖石地球化學、sr-nd同位素等特征,認為其屬s型花崗巖,花崗質巖漿起源于古老上地殼物質不同程度部分重熔,源區(qū)物質具富粘土泥質巖特征。結合構造判別圖解及區(qū)域類似巖體的研究,確定該巖體具后碰撞花崗巖性質,形成于從擠壓體制向拉張體制過渡的構造環(huán)境。表明在早白堊世拉薩地塊與羌塘地塊間班公湖-怒江縫合帶已由先前擠壓隆升碰撞階段轉為伸展后碰撞階段。

西藏曲水碰撞花崗巖地處岡底斯構造-巖漿帶中部,呈東西向平行雅魯藏布縫合帶分布。該巖體以花崗閃長巖、石英閃長巖為主,其次為石英二長閃長巖。巖體內普遍發(fā)育微粒鎂鐵質包體。對花崗閃長巖、石英閃長巖及微粒鎂鐵質包體的成因礦物學研究結果顯示:(1)斜長石發(fā)育環(huán)帶且邊緣和核部偏基性,幔部酸性;(2)斜長石斑晶邊緣常含有角閃石、黑云母等暗色礦物包體;(3)鉀長石x射線結構分析顯示自核部向邊緣溫度呈現逐漸升高的特點;(4)長石礦物中普遍含有較高的cr、ni、co元素,明顯不同于殼熔花崗巖;(5)角閃石、黑云母礦物mgo含量高于典型殼熔花崗巖;(6)包體中發(fā)育針狀磷灰石和角閃石,顯示為巖漿淬冷的結果。上述特征不可能用正常巖漿分異作用來解釋,而更可能是殼-幔巖漿混合作用的結果。采用礦物溫壓計所得到的結果也符合混合后的巖漿演化特征。

桑巴區(qū)花崗巖體位于岡底斯帶嘉黎斷裂之北,呈近東西向分布于桑巴、建多等地。巖石類型主要有巨斑黑云母花崗巖、黑云母花崗巖及斑狀花崗閃長巖。其中斑狀花崗閃長巖(tw1530)的shrimp鋯石u-pb年齡為117.2±1.6ma,黑云母花崗巖(tw1637)年齡為121.2±1.7ma,表明桑巴區(qū)花崗巖體形成于早白堊世。桑巴區(qū)花崗巖類為高鉀鈣堿性巖,根據地球化學特征和微量元素構造判別圖解,確定該時代的花崗巖具后碰撞花崗巖特征,形成于從擠壓體制向拉張體制轉變的構造環(huán)境。早白堊世后碰撞花崗巖的出現預示著班公湖怒江縫合帶主造山作用的結束,岡底斯火山巖漿弧帶至此進入造山后伸展構造環(huán)境,并一直持續(xù)至晚白堊世竟柱山組沉積之前。

西南天山南緣震旦紀后碰撞過鋁花崗巖同位素u-pb年齡成果為(601.5±3.4)ma和(677.3±3.8)ma.巖石高硅富堿,a/cnk值平均1.02,c-norm≤1.79,屬高鉀鈣堿性系列過鋁質花崗巖類.巖石σree普遍較低,呈明顯負銪異常,分布曲線為顯著的"v"字型,輕重稀土分餾程度較弱.與洋脊花崗巖相比,明顯富集rb,th,相對富集ce,sm,強虧損ba,相對虧損zr,ta,nb虧損不明顯.地球化學特征表明,該花崗巖形成于后碰撞環(huán)境.結合區(qū)域資料,認為震旦紀后碰撞過鋁花崗巖形成于塔里木運動后碰撞期,是塔里木微板塊和伊犁微板塊邊緣發(fā)生相對水平剪切運動,巖石圈源巖熔融.塔里木運動下限可能延伸到晚震旦紀早期.

新疆地區(qū)堿性花崗巖分布很廣泛,可以劃分出十條巖帶,它們主要分布在古生代島弧、弧后盆地及隆起區(qū),與板塊縫合線、深斷裂密切相關,并與蛇綠巖和陸相火山巖相伴生。同位素年代測定表明,本區(qū)堿性花崗巖的形成是緊隨造山運動之后發(fā)生的,屬于后造山花崗巖。因此,它們形成時的構造環(huán)境、巖石化學成分、礦物組成及微量元素特征等均與非造山花崗巖(a型花崗巖)有一定的區(qū)別。在一個地區(qū)有這么多后造山堿性花崗巖分布,國內外并不多見,這是新疆地質的一個特色。

傳統(tǒng)研究將新疆天山干溝段博羅科努帶花崗巖劃為石炭紀或泥盆紀,中天山花崗片麻巖劃為加里東期.本文根據1:5萬區(qū)調成果,將其分別厘定為志留紀和前寒武紀.論證了志留紀干溝序列花崗巖構造環(huán)境.其序列組成為石英閃長巖-花崗閃長巖/斜長花崗巖/英云閃長巖-二長花崗巖組合,二長花崗巖略多,地球化學特征具典型造山花崗巖特征,k-na-ca圖解中性段具英云閃長巖趨勢,酸性段呈鈣堿性趨勢,其構造環(huán)境為大陸弧.據花崗巖中的斜長石內高嶺土和絹云母結晶形態(tài),辨識出研究區(qū)志留紀干溝序列花崗巖具綠片巖相變質.

初步研究表明,長期以來被認為s型花崗巖的貝勒庫都克黑云母花崗巖應為鋁質a型花崗巖。該巖體以富硅(sio2=75.25%～76.67%)和堿(na2o+k2o=8.08%～8.97%),貧鎂(mgo=0.02%～0.18%)和鈣(cao=0.39%～0.89%),氧化指數變化較大(w=0.02～0.15)以及高feot/mgo比值(12.71～84.51,平均34.55)為特征。其k2o>na2o,nk/a=0.86～0.95(平均0.92),a/cnk=0.97～1.02(>0.95),屬偏鋁-過鋁質鈣堿-弱堿性巖石。在微量元素和稀土元素組成上,巖石富ga、zr和hf等高場強元素,虧損ba、nb、sr等元素。10000ga/al比值(2.97～4.20)均大于a型花崗巖的下限值(2.6),明顯高于i型和s型花崗巖的平均值(分別為2.10和2.28)。在zr、ce、nb對10000ga/al以及feot/mgo對(zr+nb+ce+y)、sio2等a型花崗巖多種判別圖上,投影點均落在a型花崗巖區(qū),而與高分異的i、s型花崗巖明顯不同。這些特征表明,貝勒庫都克黑云母花崗巖與國內外鋁質a型花崗巖(如福建沿海、東西準噶爾和澳大利亞lachlan褶皺帶鋁質a型花崗巖)十分相似。在nb-y-ce、r1-ga/al和r1-r2構造環(huán)境判別圖上,顯示出造山后花崗巖的特征。貝勒庫都克鋁質a型花崗巖的厘定,不僅對探討卡拉麥里地區(qū)地殼物質組成及構造演化有著重要的地質意義,還為我國新疆北部尋找與鋁質a型花崗巖有關的錫礦資源開辟了方向。

黃羊山花崗巖體是卡拉麥里造山帶典型的后碰撞花崗巖體,發(fā)育大量閃長質微細粒包體。黃羊山花崗巖具有高硅(72.21%～77.36%)、低鋁(9.00%～12.93%)、貧鈣鎂(cao:0.20%～1.21%;mgo:0.03%～0.44%)、富堿(na2o+k2o:7.43%～9.02%)以及高分異(si=0.28～3.47,di=76.45～95.99)的特征。強烈富集lile和hfse(zr+nb+ce+y=260.01μg/g～797.83μg/g),ga含量高(10000×ga/al=3.95～5.69),屬于a型花崗巖類。巖石學和巖相學(包體細粒淬冷邊,反向脈,復合包體以及寄主巖石和包體中斜長石斑晶在形態(tài)、成分、光性上的一致性等)、巖石地球化學(y/nb=2.77～6.82,la/nb=0.91～4.33,ba/nb=0.13～37.86等)、sr和nd同位素(isr多數在0.7031～0.7041,εnd(t)在5.2～7.1之間)以及l(fā)a-icp-ms鋯石u-pb測年(寄主巖石為311±12ma,包體為300±6ma)綜合研究顯示,黃羊山花崗巖是殼-幔源巖漿混合成因。從晚石炭世到二疊世,東準噶爾地區(qū)進入后碰撞構造演化階段,在后碰撞構造階段,早期的俯沖板片斷離,軟流圈減壓熔融,玄武質巖漿底侵至下地殼底部,底侵基性巖漿帶來的巨大熱量,導致地殼物質熔融,形成大規(guī)模的花崗質巖漿,兩種巖漿發(fā)生了不同程度的混合,其中閃長質微細粒包體就是基性的幔源巖漿和酸性的殼源巖漿不同程度混合的產物。

花崗巖及花崗巖景觀 一、花崗巖 花崗巖特征 1、花崗巖是地面上最常見的酸性侵入體。它質地堅硬，巖性較均一，垂直 節(jié)理發(fā)育，多構成山地的核心，成為顯著的隆起地形，在流水侵蝕和重力崩塌作 用下，常形成挺拔險峻、峭壁聳立的雄奇景觀。表層巖石球狀風化顯著，還可形 成各種造型逼真的怪石，具較高的觀賞價值。 2、花崗巖由于節(jié)理風化、崩塌等作用，常形成峭壁懸崖、孤峰擎天、石柱 林立等奇特景觀，著名的如黃山蓮花峰、煉丹峰和天都峰三峰鼎立，華山的東西 南北中五峰相峙；天柱山的天柱峰，九華山的觀普峰也非常典型。 球形風化景觀，著名的有海南的天涯海角、鹿回頭、“南天一柱”，浙江普陀 山的“師石”，遼寧千山的“無根石”，安徽天柱山的“仙鼓峰”和黃山的“仙桃 石”等。 花崗巖山地、丘陵山體。當花崗巖出露地表并處于強烈上升時，流水沿垂直 節(jié)理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰叢集成為峰林，如黃山的

花崗巖及花崗巖景觀 一、花崗巖 花崗巖特征 1、花崗巖是地面上最常見的酸性侵入體。它質地堅硬，巖性較均一，垂直 節(jié)理發(fā)育，多構成山地的核心，成為顯著的隆起地形，在流水侵蝕和重力崩塌作 用下，常形成挺拔險峻、峭壁聳立的雄奇景觀。表層巖石球狀風化顯著，還可形 成各種造型逼真的怪石，具較高的觀賞價值。 2、花崗巖由于節(jié)理風化、崩塌等作用，常形成峭壁懸崖、孤峰擎天、石柱 林立等奇特景觀，著名的如黃山蓮花峰、煉丹峰和天都峰三峰鼎立，華山的東西 南北中五峰相峙；天柱山的天柱峰，九華山的觀普峰也非常典型。 球形風化景觀，著名的有海南的天涯海角、鹿回頭、“南天一柱”，浙江普陀 山的“師石”，遼寧千山的“無根石”，安徽天柱山的“仙鼓峰”和黃山的“仙桃 石”等。 花崗巖山地、丘陵山體。當花崗巖出露地表并處于強烈上升時，流水沿垂直 節(jié)理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰叢集成為峰林，如黃山的

-1- 花崗巖地質與金門花崗巖 鍾廣吉編 2008 一、火成作用與巖漿活動 (一)闡述地球形成的假說 闡述地球形成的假說較重要的計有星雲假說、氣雲假說、電 磁假說、渦旋亂流假說，宇宙塵假說等十二類，其中較普遍被接 受的假說是星雲假說與宇宙塵假說。 1.星雲假說 此假說由坎特氏（kant,1763年）提出，認為散佈於太陽 系所佔有的空間中的物質，初始呈分離的元素粒子，這些粒 子的特性各有不同，相互之間的吸引是促成粒子的運動，經 歷一段甚長久的時間，粒子相互碰撞吸引到呈相同方向的運 動，圍繞太陽系中心的太陽公轉式的運動，先形成稀薄的星 雲，此等星雲隨著熱的放散凝集的引力和因熱所發(fā)生的反引 力之相互作用，溫度也隨著下降，星雲呈收縮，行星即因此 形成，地球為行星之一也在此相似過程中的一部份，形成地 球的星雲團塊。 -2- 2.宇宙塵假說 此假說由史密特氏（schmid

新疆東準噶爾卡拉麥里構造帶分布有多種類型花崗巖,主要包括花崗閃長巖、二長花崗巖、堿長花崗巖和堿性花崗巖。對其中最大的堿性花崗巖體(黃羊山巖體)進行定年和地球化學組成研究,結果顯示,巖體的年齡約為305ma,巖石富含鈉質角閃石(鈉閃石、鈉鐵閃石)和少量霓石,具低鋁、富堿、貧鈣鎂及低鐵的主量元素特征,其微量元素明顯富集rb、th等大離子親石元素和zr、hf等高場強元素而強烈虧損元素ba、sr、eu,稀土元素配分模式呈典型的平坦‘v’字型。這些礦物學和地球化學組成特征表明黃羊山堿性花崗巖屬于典型的a型花崗巖。認為幔源巖漿高度分異、麻粒巖相殘留巖及i型英云閃長質-花崗閃長質巖石部分熔融等a型花崗巖成巖模式不能解釋黃羊山堿性花崗巖的成因。根據巖石的εnd(t)=+5.9~+6.5,比當時洋殼的εnd(t)值低3~4個ε單位,認為形成該巖體的巖漿可能來源于花崗閃長質巖漿的分異結晶,而花崗閃長質巖漿則主要是玄武質洋殼和少量大洋沉積物(約5%)部分熔融的產物。

1 花崗巖 （一）花崗巖的礦業(yè)簡史 花崗巖質地堅硬，難被酸堿或風化作用侵蝕，常被用于建筑物 的材料。花崗巖（granite）的語源是拉丁文的granum，而漢字名詞 花崗巖則是由日本人翻譯而來。明治初期的辭典與地質學書籍將 granite翻譯作花崗巖或花剛巖?；ㄐ稳葸@種巖石有美麗的斑紋，剛 或崗則表示這種巖石很堅硬，也就是有著花般斑紋的剛硬巖石的意 思。中國學者則沿用此譯名?；◢弾r在地表分布很廣泛，是人類最早 發(fā)現和利用的天然巖石之一。在世界各地有許多古代開發(fā)利用花崗巖 的遺跡，如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希臘的神廟、古 印度的寺廟圣窟、古羅馬的斗獸場等。 中華民族對花崗巖的開發(fā)利用可以追溯到距今10000年左右的新 石器時代，在山西省懷仁鵝毛口石器制作場遺址，有遺跡表明當時人 們已在河谷谷坡上開采裸露的花崗巖(煌斑巖、凝灰?guī)r)來制作石器。 在廣東南海西樵

花崗巖 花崗巖（granite），大陸地殼的主要組成部分，是一種巖漿在地表以下凝結形成的火 成巖，主要成分是長石和石英?；◢弾r的語源是拉丁文的granum，意思是谷粒或顆粒。因 為花崗巖是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名?；◢弾r不易風化， 顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨損，除了用作高級建筑裝飾工程、 大廳地面外，還是露天雕刻的首選之材。 中文名花崗巖外文名granite成分長石和石英用途建材 1詞語釋義 1．火成巖的一種，在地殼上分布最廣，是巖漿在地殼深處逐漸冷卻凝結成的結晶巖體， 主要成分是石英、長石和云母。一般是黃色帶粉紅的，也有灰白色的。質地堅硬，色澤美麗， 是很好的建筑材料。通稱花崗石。 2形成原因編輯 花崗巖與玄武巖同屬巖漿巖， 不同是在巖漿噴發(fā)的時候，花崗巖是地下部分，

卡拉麥里堿性花崗巖形成華力西中晚期、屬造山晚期至造山后拉張構造環(huán)境下形的ａ型花崗巖。其巖石學、巖石化學臟球化學特性與國同人外ａ型花崗巖基本相似。在ｅｂｙ（１９９２）的ｅｂ－ｙ－ｃｅ民ｎｂ－ｙ－３ｇａ三角圖解中，本帶堿性花崗巖投影點均落在ａ２區(qū)，表明它是大陸－大陸碰撞作用形成的ａ２型堿性花崗巖。

新疆北部克拉麥里—哈爾里克造山帶是代表塔里木和西北利亞兩個古大陸碰撞拼合部位的上古生代造山帶。此帶的侵入巖主要有鈣堿性花崗巖類、輝綠巖巖墻、鉀長花崗巖和堿性花崗巖等。它們侵入在泥盆紀—石炭紀島弧火山沉積巖系中。鈣堿性花崗巖呈不同規(guī)模的巖基和巖株產出,巖石類型主要有含或不含角閃石的黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖,其次是石英閃長巖、花崗閃長巖和石英二長巖。研究表明,這些花崗巖是碰撞前在巖漿弧環(huán)境下形成的同熔型花崗巖,其年齡主要分布在368.4～312.1ma之間。巖體中鋯石的平均結晶溫度為820℃。

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早期碰撞造山帶的研究是探索板塊構造早期體制的前緣領域。五臺山地貌高差巨大(達2437m)、山體雄偉、地質露頭連續(xù)完整,是我國早前寒武紀地質研究的經典地區(qū)和認識大陸克拉通早期地殼演化的窗口,已成為世界早前寒武紀碰撞造山帶的典型實例。圍繞五臺山構造樣式的深入研究,對于揭示早期板塊構造演化及中淺地殼構造層次具有重要的地質意義。大量的野外地質調查及構造橫剖面研究表明,五臺山東冶亞群為華北克拉通的早期沉積蓋層,它以開闊復式向形為特征,不整合于造山雜巖及其前陸沖斷帶和前陸盆地之上。區(qū)域變質相的分布及豆村亞群主期褶皺樞紐指示,五臺山花崗巖—綠巖區(qū)向西南掀斜,出露了新太古代碰撞造山帶不同構造單元(造山雜巖及前陸沖斷帶和前陸盆地)中淺層次上連續(xù)而完整的構造剖面。前陸沖斷帶以沉積巖系大規(guī)模平臥褶皺和逆斷層、蛇綠巖混雜帶和基底構造活化為特征。造山雜巖發(fā)育低角度逆斷層和復雜疊加褶皺,伴隨不同時期花崗巖類的侵位。從淺部層次向深部,綠巖帶復式褶皺逐漸被與ttg雜巖構造疊置的表殼巖構造巖片取代,構造面理由陡立趨于平緩。與世界其他花崗巖—綠巖區(qū)相比,五臺山區(qū)完好保留了造山帶擠壓構造及其前陸盆地沉積,指示早期碰撞造山過程的強烈構造縮短和大規(guī)模地殼隆升作用,是研究早期板塊碰撞造山過程的重要例證。

淡色花崗巖具有相對窄的sio2變化范圍(70.5%～75.5%),且相同sio2時淡色花崗巖具有相對高的al2o3(>13.5%)含量和相對低的tfeo+mgo含量(<2.5%).這些巖石化學特征反映了淡色花崗巖較普通花崗巖具有較低的熔融溫度和較少分離結晶作用影響.據此,提出有效區(qū)別淡色花崗巖與普通花崗巖的al2o3-sio2和tfeo+mgo-sio2判別圖.本文報道了蚌埠地區(qū)荊山-涂山-螞蟻山侏羅紀花崗巖侵入體的主要元素組成,并通過對比其與高喜馬拉雅淡色花崗巖的礦物學和巖石化學特征,判定蚌埠荊山-涂山-螞蟻山巖體為一淡色花崗巖帶.蚌埠淡色花崗巖的mg#值較低,與高喜馬拉雅淡色花崗巖類似,指示其源區(qū)為華南俯沖陸殼在地殼深度、低溫脫水熔融的成因.