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浅析新疆土屋铜矿床地质与火山岩成因

陈煜 胡林朝

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局,第四地质大队,836500

摘要: 在新疆东天山企鹅山群的火山岩,其岩石的成因目前是备受关注的,而且在这个区域内的岩浆演化和成矿过程中,是制约研究的热点问题,一直存在一定的争议,所以为了更好的揭示土屋铜矿床地质和火山岩成因之间的关系,应当进行充分的分析。对于不同成分的原始岩浆,可以造成不同的火山岩石,而这些岩石的成分也有很大的不同,出现这种情况的主要的原因,就是来自不同的源区,所以在构造位置方面,会产生不同的火山岩。
关键词: 新疆土屋铜矿床;地质;火山岩成因
DOI:10.12721/ccn.2021.157055
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在东天山的中段是有一定的有色金属的,而且应当对其进行综合的调查,这是非常重要的。而东天山地区的石炭纪火山,还有深层岩浆活动是比较活跃的。在这其中的石炭纪企鹅山群火山,主要是土屋大型铜矿还有围岩,对于这些围岩和企鹅山群火山岩的成因,受到了学者的广泛关注,而且存在很大的争议,所以应当进行充分的研究。

1在地质区域方面的分析

1.1地层方面的分析

该区域属于中亚造山带北,与西伯利亚板块相接,西面是东欧克拉通,在南部是塔里木华北板块。是经历了复杂而漫长的造山过程的。是目前世界上最大的显生宙增生造山带,也是大陆增生区。该地域在新疆的北部,属于同东天山造山带,而且该区域板块,在构造中是位于中亚造山带的南缘部分,也是中亚造山带的重要组成。该区域内的古生带地层,是东西走向的,而且变化是比较大的,前人在该区域的地质调查中,主要是对地层做了比较详细的划分。

1.2构造分析

在东天山的构造中,可以以岩石为单元进行划分,主要由北向南的顺序,依次为博格达-哈尔里克构造带,然后是觉罗塔格构造带,再次为中天山地块。在这其中与区域铜镍硫化物,在矿床成矿密切相关,这样就使得觉罗塔格在构造带方面,分为三个次级构造单元。首先,是大南湖头苏泉岛孤带。这个主要是位于康古深大断裂北面,也就是的吐哈盆地以南的位置,在西侧主要是小热泉子成矿带,而东部是哈尔里克岛孤带。在这个区域内,下泥盆的统基性火山岩建造,还有中泥盆统头苏泉组,以及陆相火山碎屑岩建造,所以提供了很好的成矿条件。其次,是康古尔-黄山韧带剪切带。这个区域主要是位于雅满苏断裂与康古而断裂之间,这些主要是经强烈变形变质作用,使得沉积岩是比较发育的。这个区域是与剪切带和区域成矿作用有非常密切的关系的,而且矿产资源的种类也是比较多的,相对比较丰富。最后,是阿奇山-雅满苏弧后盆地。该区域内露的地层主要是下石炭统雅满苏组的双峰式火山岩还有沉积岩夹层,但是没有对于这种情况还存在一定的争议,目前这个区域是东天山地区中,最为重要的铁铜成矿带。

1.3岩浆岩分析

由于在东天山地区的侵入岩是比较丰富的,而且主要集中在古生代和中生代,所以在这个区域内的深成岩和浅成岩也是比较丰富的。在岩体入侵时代,主要早古生代的入侵岩体,是呈现出零星出漏的,而且只见于三岔口,还有镜儿泉以及四顶黑山和玉海地区的。其岩性主要是石英闪长岩等。在晚古生代岩浆的活动区域是比较强的,而且分布也是比较广的。在工作区的侵入岩,主要成因类型与分布规律方面,应当与安第斯型岩浆岩带是比较相似的,所以类似的成矿作用是比较规律的。在东天山地区,火山岩是比较发达的,而且主要是晚生代火山岩,对于早古生代火山岩是零星出露的,主要是位于康古而塔格和库米什一代的。对于晚古生代的火山岩,一般都是长达数千米的,而且都是东西向展布的。其中石炭纪火山岩,在这个区域内分布是最为广泛的。

2火山岩成因分析

2.1岩浆的来源分析

在上底壳与下底壳中,是含有大量的离子的,而且还有很多的亲石元素和轻稀土元素,所以在地壳物质方面,会表现出La/Nb值,是相对较高的,所以如果岩浆受到底壳混染时,会使得La/Nb值变高。一般情况下火山岩的样品,在La/Nb值的范围方面,主要是2.49-5.07之间,其微量元素的配分模式,主要显示的是亏损高场强元素,所以这种情况说明,可以正在经历地壳混染。而对于俯冲相关方面,也要交代作用和底壳混染作用。在少部分火山岩的落点方面,主要是原始地幔和上底壳之间的La/Nb值,所以很可能是因为地壳混染导致的。而许多火山岩的落点,都明显在地壳值上,对于这样的情况运用底壳混染是无法解释的。在实际的调查中,由于部分玄武岩是较弱的,所以有地壳混染的趋势,而对于安山岩和英安岩的落点方面,主要是在迪克上的,这样是由于地壳混染作用导致的。所以火山岩的岩浆,在样过程中会受到地壳的混染,但是这种混染是比较有限的,而且形成与俯冲是相关的。在火山岩演化的过程中,部分是会经历熔融和少量分离结晶的,这一项会造成地壳混状况,同时也要根据微量和稀土模式图,来反应源区特征的,所以在大部分火山岩样品中,轻重稀土馏也是比较明的,主要是为富集轻稀土。对于重稀土是相对比较亏损的,在稀土元素配分模式中,在整体上都是显示为岛孤火山岩。这样的特征就是可能形成与俯冲环境当中,使得少部分样品在轻重稀土分馏作用方面,是相对比较弱的。这样是和洋脊玄武岩的特种比较相似,而且也在一定程度上说明了,企鹅山群火山岩,在岩浆源区是由火山弧成分的。

2.2构造环境的判别分析

由于一些元素相对不够活泼,所以导致几乎不会受到变质和蚀变作用的影响,而且分离结晶与部分熔融作用,也是影响较小的,所以这样的就显示了企鹅山群火山岩岩浆源区域,是具有洋中脊成的。在早石炭时期,古亚洲洋和南缘洋壳中,可以能会存在向北俯冲的作用。在这个过程中由于脱水作用,可以使俯冲板片在北俯冲过程中,产生一定量的流体,这会与地幔楔发生交代作用。在古亚洲洋南缘洋壳中,会发生俯冲消减作用,这样会引发岛弧岩浆活动,所以可以将其认为与企鹅山群火山岩形成有关。通过对野外的观察,可以发现企鹅山群火山岩,在空间组合方面的特征,是比较杂乱的,是堆积而成的,所以具有破碎特征。根据对地球化学方面的研究,主要可以将其认为是火山岩母体,在来源方面也是不同的,这都是由于不同大地构造导致的。对于不同性质的火山岩,在一定的空间内会产生杂乱堆积现象,但是在洋南洋壳俯冲结束以后,指导残余海盆消亡以后,会使得陆内碰撞山阶段,然后使得洋中脊玄武岩和岛弧火山岩汇聚在板块缝合带附件。在经历过后期的复杂地质构造运动以后,会出现蚀变变质的作用,所以会造成地质界线不清楚的状况,这就使得人们对企鹅山群火山岩的构造和性质方面存在争议的主要原因。

2.3岩浆演化和成矿分析

土屋铜矿在含矿岩体方面,主要是斜长花岗斑岩和闪长玢岩构成的,但是目前在一些学者中,也存在一些争议。在企鹅山群火山岩源区,一般的情况下深度是小于一百千米的,这样的情况与洋壳俯冲熔融,在形成埃达可岩浆位置是在七十到九十千之间,是比较吻合的。企鹅山群火山岩浆,成矿的过程,主要是早石炭世康古尔大洋,向北俯冲时产生的流体,只有与地幔楔发生而交代的,这样才可以形成混合岩浆,在其中的构造方面,也是比较薄弱的部位,所以压力部分的熔浆会降低喷出地表,这样形成了企鹅山群火山熔岩。

结束语:

在企鹅山群火山岩,主要是亚碱性系列的火山岩,而其中稀土元素在分配模式和整体方面是右倾的,在这个过程中显示的是相对富集轻稀土,而且具有重稀土相对亏损的特点,所以应当进行充分的研究。

参考文献:

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