新疆哈密东盐池一带变质岩特征及成矿机制探讨

【摘 要】新疆哈密市东盐池一带变质岩位于塔里木板块北缘北山古生代裂谷带西段，塔里木板块经历了漫长的地质演化，板块的北缘北山地区古生代进入了陆块裂解与陆内裂谷发展演化的重要时期。经过对东盐池一带的变质岩进行了系统划分和研究，对变质作用进行了分析，将区内变质作用分为区域变质作用、动力变质作用及接触变质作用三类；划分了变质相带相系，将区内变质相分为低角闪岩相、高绿片岩相、低绿片岩相、葡萄石-绿纤石相四个变质相；探讨了变质作用与矿产的关系，研究了地质事件与变质变形的演化趋势。另外对寻找石墨、钒矿床有一定的指导意义。

【关键词】东盐池 变质岩 地质特征 找矿意义

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―388―01

东盐池一带在大地构造单元上位于塔里木板块，北山古生代裂谷系西段北山中间地块①内。受各期构造旋回中不同时期的变质作用。使形成的地质体变质程度各不相同。（图1-1变质岩分布图）。以北西向的平台山-方山口大断裂为界，南部局部变质程度较高，以低角闪岩相为主，北部则以低绿片岩相为主。区内以区域变质作用为主，动力变质作用次之，接触变质作用和混合岩化作用较弱。形成的变质岩主要有：变质砂岩、板岩、石英岩、大理岩、白云岩、绿泥石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、糜棱岩、碎裂岩、石英角岩等。呈北东向展布的平台山-方山口大断裂控制着本区不同变质程度地质体的分布，长城系古硐井岩群为低角闪岩相，蓟县系爱尔基干岩群为高绿片岩相，寒武系、奥陶系为低绿片岩相-葡萄石相，因此，大地构造环境和区域性大断裂影响着不同变质程度地质体的分布。

1. 区域变质作用及变质岩

北山裂谷是在塔里木板块基础上发展形成的，不同程度的出露了结晶基底及盖层的区域变质产物。调查区内区域变质作用是变质作用的主要类型，特别是区域中高温变质作用和区域低温动力变质作用。区域变质程度随时代的发展而降低，分布范围也相应缩小，区域叠加变质的影响范围也减少，说明区域变质作用的演化与本区地壳演化密切相关。

中元古代时期，受阿尔金运动的影响，塔里木东部产生大面积较均匀的中高温变质作用，角闪岩相，中压相系为主。东盐池一带中元古代出露的地层有长城系古硐井岩群、蓟县系爱尔基干岩群，变质程度可达到低角闪岩相。主要岩性有：角闪斜长变粒岩、黑云母斜长变粒岩（如图1.1）、浅粒岩、斜长角闪片岩、含透闪大理岩、石英岩等②。

（图1.1）黑云母斜长变粒岩显微组构（正交偏光×6.3）

中元古代主要变质岩变质矿物组合为：角闪石-斜长石-黑云母-石英-石榴子石-方解石-透辉石-透闪石-绿帘石。根据以上中元古代主要变质矿物组合以及变质特征，结合区域分析，在本区主要发生区域中高温变质作用，普遍为低角闪岩相，说明本区在塔里木板块运动中，地幔热流值作用强，后期区域低温动力变质作用和动力变质作用对早期的形成的变质岩有一定的改造作用。

早古生代由于加里东构造旋回的影响，在塔里木板块基底上沉积了寒武系地层后，便开始快速隆起，因此本区缺失了志留系。受加里东运动作用，使寒武系变质达到低绿片岩相。

区域低温动力变质作用形成的主要变质岩有石英岩、大理岩、板岩、绿片岩等。

变质矿物组合为：绿泥石+绢云母+石英+黑云母等。

2. 动力变质作用及变质岩

动力变质作用及其形成的变质岩呈带状分布，主要为近东西向和北东向分布。糜棱岩化作用与发生在各时代地层及侵入岩中较深层次的断裂带密切相关，叠加在较老的长城系古硐井岩群，蓟县系爱尔基干岩群及寒武系中。在露头上常见有鞘状褶皱、石香肠构造。“δ”、“σ”旋转斑构造（图2.1），矿物拉伸线理等，反映了岩石在区域深部构造层次中叠加了韧性变形，东盐池一带的主要糜棱岩带为平台山-方山口大断裂两侧糜棱岩化带，该带呈近东西向展布，宽0.5-2千米左右，该带普遍发育与糜棱岩伴生的小型褶皱构造如：翻卷褶皱、紧闭褶皱、鞘状褶皱、不协调褶皱等。

（图2.1）蓟县系爱尔基干岩群中大岩理岩的“δ”、“σ”旋转斑构造

（图2.2）蓟县系爱尔基干岩群中大岩理岩

由于发生接触交代变质作用所具有的矽卡岩化

主要特征矿物由石榴石、阳起石、硅灰石、绿帘石、绿泥石、石英、方解石、长石等组成。变质矿物组合为石榴石+阳起石+绿帘石+绿泥石+长石、石榴石+硅灰石+绿帘石+绿泥石+石英+长石、透辉石+方柱石+绿泥石+石榴石、绿帘石+阳起石等。

3. 变质作用历史分析

主要由角闪斜长变粒岩、斜长角闪片岩、浅粒岩、石英岩、大理岩等组成，是本区内变质最深、变形最强的变质岩组合。由于成分的差异而造成岩性的明显变化，各相邻岩性以次生面理为参考面呈“层”状产出，岩性以角闪斜长变粒岩、石英岩、大理岩为主夹黑云母斜长角闪片岩，纵向上岩性变化大，条带状构造明显，外表宏观特征不具备均一性的特点，横向上岩性及外表宏观特征未见有明显的差异，古硐井岩群的原岩是沉积岩夹中酸性熔岩的特点。

依据变粒岩的岩石化学成分所做的（al+fm）-（c+alk）：si图解（图4-1），7点（灰色黝帘石变粒岩）、8点（黑云母斜长变粒岩）落在钙质沉积物区及砂岩区、9点（黑云母斜长角闪片岩）落在火山岩区；在（al-alk）：c图解（图4-2）中、7点落在了钙质泥灰岩区、8点落在了中酸性凝灰岩、9点（黑云母斜长角闪片岩）落在细碧岩-玄武岩区；据c-n-f图解（图4-3），8点落在沉积岩区。这些都充分说明了上述结论得到了进一步验证。