新疆西昆仑甜水海岩群变质岩原岩恢复及形成环境

    李佳　张建华　王子龙　陆勇　李鑫

    

    摘要：对甜水海岩群的地质背景、岩石特征和形成环境的研究表明，甜水海岩群中石英片岩、粉砂质板岩、变质长石石英砂岩的原岩是岩屑砂岩、少量长石砂岩、钙质沉积岩等，通过对甜水海岩群稀土元素的分析可知其为大陆边缘（半深海环境）沉积。

    关键字：甜水海岩群；原岩恢复；稀土元素

    1、地质背景

    研究区大地构造位于西藏一三江造山系，以大红柳滩断裂为界，北属巴颜喀拉地块之可可西里一松潘前陆盆地，南属羌塘湖盆系塔什库尔干一甜水海地块，区内主要出露前寒武系变质基底及中新生界盖层，侵入岩浆活动弱。

    甜水海岩群属于甜水海地层。分布于工作区中部和西南部，地层走向北西西一南东东向，与区域构造相一致。为一套低绿片岩相的变质岩，岩性主要为石英片岩、粉砂质板岩、变质长石石英砂岩等。

    2、岩石特征

    石英片岩：灰一深灰色，鳞片粒状变晶结构，个别可见残砂状结构。发育片状构造，岩石变质变形且破碎严重，局部可见完整露头，主要变晶矿物的粒径在0.015～1.12mm间，主要矿物成分有石英、斜长石、黑云母，副矿物有磷灰石、金属矿物。常含特征变质矿物石榴石、红柱石。云母含量可能较多，可定名为云母石英片岩。

    粉砂质板岩：灰色，岩石具变余砂状结构、显微鳞片变晶结构，板状构造。其板理发育明显，变余原岩层理尚清晰可见。变质矿物为绿泥石及绢云母，其中多数绢云母尚处于粘土矿物一绢云母过渡阶段。

    变质长石石英砂岩：深灰色-灰绿色，岩石具砂状或变余砂状结构，块状构造、变余层状构造，主要矿物为石英、长石、云母，且可见明显褐铁矿化，区域性片理较发育，碎屑组分有拉长现象并作定向排列。可见节理明显发育，岩石中的胶结物、基质及粘土质岩石碎屑已重结晶，形成新生变质矿物绿泥石、绢云母，平行定向分布。

    3、变质岩的原岩恢复

    甜水海岩群受构造运动影响，岩石被严重覆盖，且岩石变质变形较严重，变质岩都是在特定的封闭的环境中原岩进行变质作用而生成的，且其受原岩以及当时的构造环境的制约，因此基本能反应原岩的特征，以下根据尼格里值[（al+fm）-（c+alk）]-Si来分析出甜水海岩群的原岩（图1）。

    由上图可以知道甜水海岩群的变质岩原岩主要为岩屑砂岩、少量长石砂岩、钙质沉积岩。

    4、变质岩的形成环境

    该变质带中变质岩中几乎未发现具有指示相标志的沉积构造，因此仅结合地球化学等方面的数据进行综合分析。

    石英岩残留且碎屑颗粒较大为次棱角状，磨圆较差，表明其碎屑搬运距离较短。地层中局部夹有变质含岩屑长石石英砂岩说明原岩形成时水动力条件较强。

    海水中稀土元素是硅质岩中稀土元素的主要来源，其次是从陆源或海底火山等颗粒中继承稀土元素，因而硅质岩中的稀土元素总量取决于硅质岩沉积时各来源的相对影响程度。∑REE在大洋中脊、深海平原和大陆边缘的硅质岩中则成正态分布，大洋中脊附近平均为19.05，深海平原平均为54.25，大陆边缘平均为39.70。甜水海岩群硅质岩的∑REE为35.64—272.1，平均值为152.29×10-6，明显高于深海平原硅质岩的稀土元素总量。由于陆源物质含有较高的稀土元素且甜水海岩群岩岩性较少，主要为石英片岩、板岩、变质长石石英砂岩；所以造成本组硅质岩∑REE含量高的原因为在成岩过程中受到了陆源物质的影响。Murray等（1991）研究认为，从大陆边缘一深海平原一大洋中脊，硅质岩的轻稀土元素由弱富集逐渐变为明显亏损。在大陆边缘LaN/YbN值变化较大，从0.70变化到2.27，平均值为1.1-1.4，与硅质岩中所含陆源物的类型及相对数量有关；在洋脊附近LaN/YbN平均值只有0.3左右；深海平原硅质岩的LaN/YbN介于上述二者之间。接近陆源沉积物的硅质岩其轻稀土都有明显的富集。甜水海岩群硅质岩的LaN/YbN为1.28-3.15，与大陆边缘LaN/YbN值相符，说明甜水海岩群属于大陆边缘（半深海环境）沉积。

    5、结论

    ①笔者认为甜水海岩群的变质长石石英砂岩的原岩为长石砂岩，石英片岩、板岩的原岩为岩屑砂岩，结晶灰岩的原岩为钙质沉积岩。

    ②甜水海岩群硅质岩的LaN/YbN为1.28-3.15，与大陆边缘LaN/YbN值相符，说明甜水海岩群属于大陆边缘（半深海环境）沉积。