Question

　时空分布及岩石学特征

Answer 1

诺尔特地区花岗岩广泛发育，花岗岩岩体自西向东，从红山嘴至库额尔齐斯河及至中蒙边境一带均有大面积出露，约占全区总面积的二分之一。区内花岗岩主要形成于加里东晚期及华力西中晚期，另外，区内也出露少数燕山期的岩体。

2.1.1　时代划分

阿尔泰造山带花岗岩可以划分为四类：大桥类、阿勒泰类、北－东准噶尔类、恰库尔特类（岳永君等，1990）。诺尔特地区花岗岩属于阿勒泰类花岗岩。

对于阿勒泰类花岗岩形成时代有各种不同认识，王广耀等（1983），芮行健等（1984）认为阿勒泰类花岗岩主要形成于华力西期，少量形成于加里东期，印支期和燕山期形成的也占相当比重；邹天人等（1988）则认为花岗岩主要形成于加里东期和海西期，可能不存在印支—燕山期花岗岩。对于诺尔特地区花岗岩形成时代也有不同认识，芮行健等（1994）认为区内花岗岩主要形成于华力西期；新疆地矿局大桥幅1:20万报告及德柳、青河幅1:20万报告（1979）认为，诺尔特地区花岗岩主要形成于华力西期，其中又以华力西晚期为主，也有部分花岗岩形成于印支期及燕山期；新疆地矿局阿克萨拉达坂幅－诺尔特湖幅－塔勒德萨依幅1:5万报告（1990）认为，区内花岗岩主要形成于加里东晚期及华力西中期。

本次研究在广泛收集前人资料的基础上，结合最新的同位素年龄结果，认为诺尔特地区花岗岩主要形成于加里东晚期、华力西中期及华力西晚期，也有少量花岗岩形成于燕山期（表2-1）。

加里东晚期花岗岩体主要有：①塔斯比克都尔根黑云母二长花岗岩，位于塔勒德萨依北部。岩体平面形态为不规则状，出露面积约82.5km²，岩体与忙代恰组侵入接触，南部以断层为界。测有3个样品的单颗粒锆石Pb-Pb年龄分别为（396±12）Ma、（404±9）Ma、（412±12）Ma。②塔斯比克白云母二长花岗岩，位于塔勒德萨依东部，塔斯比克河和博扎依都尔根河交汇处，库尔木图－忙代恰褶皱带中。出露长约9km，宽为0.3～2km，出露面积约10.3km²，岩体形态为东大西小的长条状，长轴方向与区域北西—南东向构造线方向一致，岩体北界与加里东晚期黑云母二长花岗岩渐变过渡。岩体单颗粒锆石Pb-Pb年龄为（440±5）Ma。③阔科亚克达热斯片麻状黑云母花岗岩，出露于诺尔特湖南东，库热克特大断裂南西侧。该岩体出露长约为15km，宽0.4～2.2km，出露面积约14.6km²，岩体平面形态为近北西—南东向长条形，其长轴方向与区域构造方向一致，岩体北西界侵入于前震旦系库威群中，北东界以库热克特断裂为界。岩体的单颗粒锆石Pb-Pb年龄值为（420±5）Ma。④哈龙－巴利尔斯二长花岗岩，产出于哈龙－青河复式背斜轴部，岩体长轴与区域构造线方向一致，边缘具片麻状构造，岩体中心全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为（401±3）Ma。⑤博扎伊都尔根黑云母斜长花岗岩，位于塔勒德萨依中北部。出露面积约15.2km²。岩体北界与黑云母二长花岗岩接触，南界侵入于忙代恰组地层，侵入接触面呈波状弯曲，侵入界线清晰，岩体与地层接触处，可见有岩脉穿切地层。

表2-1诺尔特地区花岗岩同位素年龄

注：①新疆地质矿产局（1990）；②刘伟（1993）；③本文（测试单位：南京地质矿产研究所）。

华力西中期花岗岩体主要有：①2614.5高点二长花岗岩，位于阿克萨拉达坂北西部萨木尔生德沟上游，其平面形态为近北西—南东向长方形，出露面积约7.0km²，岩体南西界部分以断层为界，部分侵入于红山嘴组地层中，侵入界线呈波状。②库尔木图河下游二云母花岗岩，平面为不规则状，面积约6km²。岩体钾长石K-Ar同位素年龄值为292Ma。另外，区内出露有由十几个大小不等的岩体组成的华力西中期浅成岩，出露面积约121.18km²，组成岩性主要为花岗斑岩及石英斑岩，主要岩体有：阔克牙克达拉斯斜长花岗斑岩，阿克萨拉沟花岗斑岩，西诺尔特山石英斑岩，东岔河花岗斑岩。阿克萨拉沟花岗斑岩位于阿克萨拉达坂北部阿克萨拉沟上游2872.7高点附近，平面形态为不规则半圆状，出露面积约7.5km²，岩体单颗粒锆石Pb-Pb年龄值为（329±13）Ma。西诺尔特山石英斑岩位于诺尔特湖北部、西诺尔特山及库热克特乔克斯附近，平面形态为近南北走向不规则状，长轴方向与构造线方向基本一致，岩体出露面积约43.0km²，岩体西部与红山嘴组呈断层接触，东部局部侵入于红山嘴组地层，局部与忙代恰组呈断层接触，南北界均为断裂。岩体与地层之间侵入界线清楚，侵入界线呈波状、齿状，侵入界线附近褐铁矿化强烈。

华力西晚期花岗岩体主要有海尔特斑状黑云母花岗岩、灭日特克含斑二云母花岗岩、都年达腊斯黑云母花岗岩、阿尔沙特白云母花岗岩、曲格河细粒花岗岩和库木阿拉散二云母花岗岩等。其中以海尔特斑状黑云母花岗岩为主，位于研究区东部，自喀依尔特河上游沿中蒙边界分布，侵入于红山嘴组地层中，出露面积约30km²，岩体黑云母K-Ar同位素年龄值为224Ma。

对于区内是否存在燕山期岩体，则有不同的意见。根据已有资料，区内燕山期花岗岩主要分布于库额尔齐斯河一带，主要岩体为加勒格孜阿嘎希河中粗粒斑状二云母花岗岩，新疆地矿局对该岩体作过年龄测试，取中粒二云母花岗岩样品一个，年龄值为138Ma（K-Ar法），取斑状二云母花岗岩样品一个，年龄值为180Ma（K-Ar法）。

在此基础上，本次研究做了进一步的工作，取斑状黑云母花岗岩样品一个，采用K-Ar稀释法测定了年龄，年龄值为（103±1.0）Ma，采用的岩石样品经镜下鉴定基本无蚀变现象，钾长石、斜长石均较干净，石英略有波状消光。因此认为年龄测定结果基本可靠。另外，该岩体南部顺层侵入于下石炭统红山嘴组中，部分系断层接触，亦侵入于华力西晚期斑状黑云母花岗岩中（图2-1）；北界顺层或斜交侵入于下石炭统红山嘴组中，与华力西晚期斑状黑云母花岗岩断层接触。

图2-1　加勒格孜阿嘎希岩体侵入关系示意图

1—中粒片麻状黑云母花岗岩；2—斑状二云母花岗岩

此外，本次研究对阿克提什坎地区小范围出露的黑云母二长花岗岩体也采取了新鲜样品进行了K-Ar稀释法年龄测定，年龄值为（133±1.0）Ma；该岩体侵入于下石炭统红山嘴组第2岩性段中，因此，可以认为该岩体属于燕山期侵入岩体。

所以本区燕山期花岗岩是存在的，但是出露范围较小，限于库额尔齐斯河上游一带，主要为加勒格孜阿嘎希河中粗粒斑状二云母花岗岩体，以及在阿克提什坎地区小范围出露的阿克提什黑云母二长花岗岩体。

各种地质文献均强调了古生代岩浆活动的重要性及对成矿的重要性，这种重要性是勿容置疑的，然而与此同时，对于是否存在燕山期花岗岩的认识不足并且有很大分歧。涂光炽（1986）认为，不能把中生代燕山期的活化作用局限于中国东部，在中国西部，包括新疆在内，中新生代的活化及有关岩浆活动、成矿作用不仅可能存在，而且可能是很重要的。

在新疆地区，尤其是新疆北部地区及其邻区已经有大量的燕山期岩浆岩同位素年龄数据。在阿尔泰及其邻区，大量的花岗岩的同位素年龄值在86～186Ma范围内（表2-2），而在阿尔泰地区分布广泛的伟晶岩同位素年龄中，也有相当一部分属于燕山期的年龄值（表2-3）。在阿尔泰东部，紧靠中蒙边境的蒙古人民共和国境内也有中生代花岗岩及与之有关的3个黑钨矿石英脉型矿床（矿化）的报道（Ковапь，1983）。阿尔泰及其邻区获得的这些年龄值部分为K-Ar体积法的结果，由于该方法本身缺陷的限制，K-Ar法年龄对于变质岩和时代上较老的花岗岩只能给出最后一次热事件的时间，而不能作为划分岩浆岩时代的依据，即便如此，这些年龄数据也至少说明了在燕山期阿尔泰及其邻区的构造热事件存在。而在阿尔泰地区⁴⁰Ar/³⁹Ar、Rb-Sr全岩等时线、锆石U-Pb等计时方法的年龄结果（表2-2，表2-3）则表明了中生代构造－岩浆作用的存在。

在邻区，哈密以东的天山地区有4个岩体中的新鲜、未蚀变黑云母，经K-Ar法年龄测定给出了早燕山期的年龄（胡霭琴，1992）。虽然还缺少Rb-Sr等时线法和锆石U-Pb法的验证，但是燕山期的岩浆活动不应排除。胡霭琴等（1982,1986）在东天山哈密至星星峡一带，采用K-Ar法、Rb-Sr法及U-Pb法获得了160～196Ma的燕山期岩浆岩年龄。杨学昌等（1980）在天山托木尔峰地区对岩浆岩进行研究中，划分了4期岩浆活动，第一期，350Ma±10Ma；第二期，285Ma±10Ma；第三期，250Ma±10Ma；第四期200Ma±10Ma。其中第四期岩浆活动的岩体中，阿依敦格尔岩体侵入于下石炭统地层中，用K-Ar法测定微斜长石，年龄值是219.6Ma，用U-Th-Pb法测定榍石，年龄值为184Ma;3900营地南岩体，K-Ar年龄为207Ma；马提合尔岩体，用U-Pb法测定榍石的年龄值为218Ma。

表2-2　阿尔泰及邻区花岗岩同位素年龄

由此可见，在新疆北部地区及至阿尔泰地区，燕山期的岩浆活动是存在的。

2.1.2　空间分布

区内花岗岩主要受红山嘴断裂控制，花岗岩体沿红山嘴断裂及其次级断裂分布。加里东晚期花岗岩主要分布于研究区中部，库尔木图－忙代恰及巴利尔斯－喀依尔提一带，另外，在研究区西部西岔河—阿阻拜一带也有分布，岩体展布方向为北西—南东向。华力西中期花岗岩主要分布于研究区西北部库尔木图—诺尔特山—托格尔托别一带，另外，在金格—库马苏一带也有出露，岩体展布方向与区域构造线方向一致。华力西晚期花岗岩主要分布于库马苏、库额尔齐斯河上游及中蒙边境一带。燕山期花岗岩出露范围小，分布于库额尔齐斯河上游附近，主要为加勒格孜阿嘎希河岩体，另外，在阿克提什坎附近出露有阿提什岩体（图1-1）。

表2-3　阿尔泰地区花岗伟晶岩同位素年龄

2.1.3　岩石学特征

诺尔特地区加里东晚期花岗岩主要岩性为片麻状黑云母花岗岩、白云母二长花岗岩、黑云母二长花岗岩及黑云母斜长花岗岩。以塔斯比克都尔根花岗岩体为例，该岩体岩相变化不明显，岩性主要为黑云母斜长花岗岩，岩石新鲜面为灰白色，风化面为灰—灰褐色，中粒、中—细粒花岗结构，块状构造，斑杂状构造。岩石中矿物粒度一般在1.5～4mm之间，个别大于5mm，副矿物粒度一般为0.1～0.25mm。岩石中主要矿物为：斜长石（50%～60%），为中—更长石（An=30左右），半自形—自形，宽板状、柱状、板柱状，具环带构造及聚片双晶，其双晶纹细密，近于平行消光，次生变化有少量绿帘石、绢云母；石英（25%～30%），他形粒状，不规则状充填在其他矿物间，有波状消光；钾长石（10%左右），呈他形粒状分布在其他矿物间，主要为微斜长石；黑云母（10%左右），呈片状，内含较多的磷灰石、锆石等矿物包裹体。花岗岩中普遍出现的副矿物有：锆石、磷灰石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、褐铁矿、黄铁矿等。这些副矿物在片麻状黑云母花岗岩及白云母二长花岗岩中的含量及种类均不相同，在同一岩体不同部位其含量及种类也不相同，但总的来说相差不大。加里东晚期花岗岩中普遍存在锆石，颜色主要为无色、浅黄色，透明至半透明，金刚光泽，贝壳状断口，颗粒直径在0.05～0.5mm，在白云母二长花岗岩及黑云母花岗岩中锆石晶形以简单为主，在黑云母二长花岗岩中锆石晶形较复杂。

华力西中期花岗岩岩性以二长花岗岩、花岗斑岩为主。华力西中期深成岩以2614.5高点花岗岩体为例，该岩体岩性为二长花岗岩，新鲜面为浅灰—浅灰白色，风化面呈暗灰—灰色，细—中粒、中—粗粒及不等粒半自形粒状结构，块状构造。主要矿物成分为：斜长石（30%～35%），板条状，不同程度的绢云母化；钾长石（30%～35%），他形不规则状，主要为条纹长石；石英（25%～30%），他形粒状或不规则状，常构成团粒状分布于长石之间；黑云母（5%左右），部分绿泥石化，副矿物磷灰石、锆石、磁铁矿等分布其中。华力西中期浅成岩以阔克牙克达拉斯斜长花岗斑岩为例，岩体岩性为斜长花岗斑岩，新鲜面呈灰—灰绿色，斑状结构，基质为显微半自形粒状结构，块状构造。斑晶含量50%～55%，主要为：石英（12%～17%），熔蚀港湾状、次圆状；斜长石（35%左右），板条状、粒状，常见聚片双晶，为中—更长石（An=30左右）；黑云母约占3%。基质主要由粒状石英和半自形粒状的斜长石及黑云母、绢云母组成，含量45%～50%，长石有不同程度的高岭石化和绢云母化。深成岩中普遍出现的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石及锆石；浅成岩中普遍出现的副矿物为：磁铁矿、钛铁矿、锆石及绿帘石，其次有黄铁矿及磷灰石。从副矿物含量及所出现的种类来看，华力西中期深成岩及浅成岩具有较明显的区别，而且在不同岩体不同部位副矿物含量及种类亦有较大的区别。华力西中期花岗岩中锆石及磷灰石的出现率均较高。锆石主要为无色、浅黄色，另外，可见有浅棕色、浅紫色等，透明至半透明，金刚光泽，个别具贝壳状断口，粒径主要在0.05～0.3mm之间，大者可达0.7mm。磷灰石为无色、浅灰色、淡乳白色，玻璃光泽，透明至半透明，六方晶系，柱状、短柱状、圆粒状及碎屑状，粒径0.05～0.3mm，少数颗粒内见黑色矿物包体。

华力西晚期花岗岩以黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩为主。以库木阿拉散花岗岩体为例，岩体组成岩性主要为二云母花岗岩，灰白色，中细粒结构，块状构造，具典型的中粒花岗结构。岩石主要成分为：钾长石（41%），主要为微斜长石；石英（30%），具蠕石英结构；斜长石（20%）为中—更长石（An=30左右），具缝合线、净边结构，见微斜长石交代斜长石；黑云母（4%），白云母（5%），半自形片状，穿插交代黑云母。副矿物主要有锆石、磷灰石等。

燕山期岩体以加勒格孜阿嘎希河岩体为例，组成岩体的岩性较单一，粒度较均匀，岩性主要为中粗粒斑状二云母花岗岩。岩石主要成分为：石英（35%），有波状消光及文象结构；钾长石（20%），主要为微斜长石，略有高岭石化；斜长石（30%），为更长石（An=27），零星绢云母化和高岭土化，有的具环带结构；云母（15%左右）。石英、长石、云母颗粒均较大。副矿物主要有磁铁矿、褐铁矿、锆石、磷灰石等。

表2-4　阿尔泰地区部分花岗岩平均化学成分　w_B/%

资料来源：本文（测试单位：国家地质实验测试中心）和新疆地质矿产局（1979,1990）。

表2-5　诺尔特地区部分花岗岩稀土元素含量

测试单位：国家地质实验测试中心。

表2-6　诺尔特地区部分花岗岩微量元素含量　w_B/10^-6

资料来源：本文（测试单位：国家地质实验测试中心）和新疆地质矿产局（1979,1990）。