卡拉库鲁木片麻状花岗岩

（一）岩体产出特征

卡拉库鲁木岩体呈岩基状产出，长轴近南北向，东西宽度20余千米。侵位围岩为长城系。在岩体西侧与长城系侵位关系比较明显（岩浆岩图版Ⅰ-5，6），并表现出两期岩浆活动；岩体中间尚有角闪片岩相变质岩及条带状混合岩的残留体（岩浆岩图版Ⅰ-3，4），显示有杂岩体的特征；岩体东侧，岩体与长城系之间呈现突变关系，未见角岩及边缘混合岩。在库科西力克，岩体东侧的围岩为长城系下岩组角闪-石榴云母片岩相，往北在阿克陶县恰尔隆乡巴勒达灵窝孜沟则出现与长城系中岩组大理岩相接触，显示出岩体具有穿层侵位的特点。

岩体的片麻理特征比较明显，且片麻理有较强褶皱变形（岩浆岩图版Ⅰ-1，2），这是研究区其他期次侵入岩所没有的。

（二）岩石矿物学特征

卡拉库鲁木杂岩体的岩石学特征为浅变质（片麻状）粗粒黑云母花岗岩，花岗岩的结构构造保存完好，片麻状构造并不十分明显。但往西到岩体纵深区，岩体的片麻理较发育，且发生弯曲变形，并见有强变形的条带状混合岩。

岩石的色调总体较浅，浅色矿物占75%～90%，造岩矿物中，长石50%～60%（其中正长石15%～35%，斜长石20%～45%），石英20%～35%；暗色矿物占10%～25%，以黑云母为主，其次为角闪石，另有少量石榴子石。副矿物以锆石、磷灰石和榍石等为常见，副矿物属锆石-磷灰石型。岩石变质程度尚低，呈现中-粗粒变花岗结构或似斑状花岗结构，块状构造。暗色矿物中黑云母和角闪石呈自形片状或板条状结构；长石有正长石（钾长石）和斜长岩（An24～28），呈现轻度变形的半自形粒状结构，粒度5～10mm，斑晶达15～20mm；石英有多种形式产出，除表现为晚结晶的他形体外，有部分石英以蠕虫状或乳滴状包体的形式出现于斜长石中或斜长石与钾长石的嵌接处。无论是宏观还是微观，均显示出暗色矿物和浅色矿物间具有受应力作用而呈现出定向排列的片麻状构造特征。岩体靠中-西部位出现有黑云斜长片麻岩、含石榴子石黑云斜长片麻岩和黑云二长片麻岩。

（三）岩石化学特征

1.岩石化学基本特征及岩石类型

据研究区1：50000地质调查中岩石化学分析结果来看，岩石化学特征比较稳定（表2-1）。二氧化硅（SiO₂）含量为68.71%～71.65%，平均70.52%，属硅过饱和酸性岩浆系列，岩石类型为花岗闪长岩-花岗岩；钾、钠分析值为：K₂O3.61%～4.42%，平均K₂O4.06%，Na₂O3.23%～3.67%，平均 Na₂O3.35%，K₂O＋Na₂O7.41%，K₂O≥Na₂O，鉴于大部分样品钾-钠值的数据近于相等，即分析岩石属二长花岗岩类；铁、钙、镁的含量比较偏低：FeO1.71%～2.42%，平均 FeO2.01%，TFe₂O₃0.81%～3.22%，平均TFe₂O₃1.62%，MgO0.04%～1.25%，平均MgO0.94%，CaO2.01%～2.84%，平均CaO2.4%；铝分析值为：Al₂O₃14%～15.08%，平均Al₂O₃14.37%。从硅、钾、钠、钙等化学成分特征和标准矿物QAP分类命名图解的投点（见图2-8），基本可判定卡拉库鲁木岩体主体岩石类型属钙碱系列的（二长）花岗岩，与镜下鉴定结果一致。

2.氧化指数

据6 件样品测试结果，FeO1.71%～2.42%，平均 FeO2.01%，TFe₂O₃0.81%～3.22%，平均TFe₂O₃1.62%，平均氧化指数F＝Fe₂O₃/FeO＝0.8，显示中（浅）成相岩浆岩。

3.碱度系列

从TFeO/MgO-SiO₂图解、SiO₂-AR图解、An-Ab′-Or图解、碱-二氧化硅图解、Ol′-Ne′-Q′图解投点结果（图2-1～图2-5），可以确定卡拉库鲁木岩体主体岩石类型属钙碱系列岩浆岩。

表2-1 卡拉库鲁木岩体岩浆岩岩石化学成分及CIPW标准矿物一览表

图2-1 卡拉库鲁木岩体TFeO/MgO-SiO₂图解

图2-2 卡拉库鲁木岩体碱-二氧化硅图解

（据Irvine et al.，1971）

A—碱性区；S—亚碱性区

图2-3 卡拉库鲁木岩体An-Ab′-Or图解

（据Irvine et al.，1971）

钾质系列：A—富钾玄武岩；B—富钾安山岩；C—流纹英安岩；D—钾流纹岩。普通岩石：E—“普通”火山岩区。钠质系列：F—贫钾玄武岩；G—贫钾安山岩；H—钠质英安岩、钠质流纹岩

图2-4 卡拉库鲁木岩体Ol′-Ne′-Q′图解

（据Irvine et al.，1971）

A—碱性区；S—亚碱性区Opx—斜方辉石；Ab—钠长石

4.岩浆侵位的构造环境

从卡拉库鲁木岩体主体岩石的里特曼指数δ＝1.97～6.63及平均值δ＝2，τ＝30.84～52.22及平均值τ＝31.01和里特曼-戈蒂里图解（图2-6）、岩石组合与构造环境关系示意性图解（图2-7）可知，该岩体属造山作用过程中陆缘同碰撞期形成的钙碱系列岩浆岩。

图2-5 卡拉库鲁木岩体SiO₂-AR图解

（据Wright，1969）

CA—钙碱性；A—碱性；PA—过碱性

图2-6 卡拉库鲁木岩体lgτ-lgδ图解

（据Rittmann，1970）

A—板内稳定环境；B—闭合边缘的岛弧、活动陆缘造山带环境；C—板内或造山带火山岩演化的碱性火山岩

图2-7 卡拉库鲁木岩体岩石组合示意图

（据Batchelor et al.，1985）

1—地幔分离；2—板块碰撞前的；3—碰撞后的抬升；4—造山晚期的；5—非造山的；6—同碰撞期的；7—造山期后的。相当的岩石是：组1—拉斑玄武岩；组2—钙碱性岩石和奥长花岗岩；组3—高钾钙碱性岩石；组4—次碱性二长岩；组5—碱性和过碱性岩石；组6—深熔二云母淡色花岗岩；组7—浅成相和超浅成相斑岩

图2-8 卡拉库鲁木岩体QAP分类命名图解

（据 Streckeisen，1973；Maitre，1989）

Q—石英；A—碱性长石；P—斜长石。1a—硅英岩，1b—富石英花岗岩类；2—碱长花岗岩；3a—花岗岩（钾长花岗岩），3b—花岗岩（二长花岗岩）；4—花岗闪长岩；5—英云闪长岩；6^*—石英碱长正长岩，6—碱长正长岩；7^*—石英正长岩；7—正长岩；8^*—石英二长岩，8—二长岩；9^*—石英二长闪长岩、石英二长辉长岩；9—二长闪长岩、二长辉岩；10^*—石英闪长岩、石英辉长岩、石英斜长岩；10—闪长岩、辉长岩、斜长岩

（四）稀土元素地球化学特征

卡拉库鲁木岩体的岩石稀土元素分析结果见表2-2，其特征值为：ΣREE 162.18×10^-6～232.22×10^-6，平均值ΣREE 187.92×10^-6；ΣCe/ΣY 3.96～7.87，平均值ΣCe/ΣY 5.75。从稀土配分值和球粒陨石配分模式曲线（图2-9）所提供的信息，属轻稀土富集型。铕、铈表现出不同程度的亏损-弱亏损，其中δEu的变化范围为0.46～0.91，平均值δEu为0.65，多个样品显示有中等程度亏损，只个别样品数据为弱亏损；δCe变化范围为0.69～1.13，在大多数样品中Ce均无亏损，平均值δCe为1.02，表现出无亏损和弱亏损。对于这种情况，即提出岩浆的成因在主体上属壳熔型至壳-幔混合型。

表2-2 卡拉库鲁木岩体稀土元素成分（10^-6）及特征参数表

（五）岩浆岩年代归属讨论

卡拉库鲁木杂岩体的年代归属在认识上有重大分歧。在1：50000 班迪尔幅区调中，获得锆石U-Pb同位素年龄为438Ma，岩体归属于晚志留世，但在同一地质报告中，另一种意见主张归于元古宙。此后的1：250000塔什库尔干幅区域地质调查报告中，新测锆石U-Pb同位素年龄数据为212Ma，岩体时代厘定为三叠纪中-晚期（中印支期）。对这两种截然不同的测试结果和认识，本次进行了现场调查与研究，从该岩体经历了较强的变质和变形改造来考虑，主张将片麻状花岗岩或花岗片麻岩视为蓟县纪—青白口纪岩体。

图2-9 卡拉库鲁木岩体稀土元素球粒陨石标准化模式图