火山喷出花岗岩

一、侵入岩

1．加里东期侵入岩

研究区加里东早、中期侵入岩不发育。早期主要为一些潜火山－浅成侵入体，与围岩的界线清楚。中期只有少数岩株或小岩基状产出的岩体侵入到元古界，被中上石炭统沉积覆盖，与围岩界线清楚，有角岩化，大部分岩石具正常花岗结构，块状构造，其中闪长岩偏基性，而花岗闪长岩、二长花岗岩酸度较高，因此略近于双峰式。

晚期侵入岩在赛里木地区、阿拉套山、伊犁盆地等地广泛分布，主要有博罗科努和那拉提山两个岩带。博罗科努岩带加里东晚期侵入岩集中分布于温泉西南，侵入前寒武系变质岩系，被泥盆系沉积覆盖，以片麻状二长或黑云母花岗岩为主，属钙碱系富钠过铝类型 （毋瑞身等，1995）。那拉提山岩带加里东晚期侵入岩分布于那拉提山西段南部下元古界变质岩系中，岩石为片麻状钾长花岗岩，无分异，成分不均匀，多为花岗变晶结构，略呈片麻构造，造岩矿物钾长石多于斜长石，石英较少，有不定量黑云母和白云母，有时并出现角闪石，表现出混合花岗岩特点。赛里木地区本期侵入岩分布于别珍套山和科古琴山一带，以二长或黑云母花岗岩为主，次为花岗闪长岩；阿拉套山泥盆系的砾岩中含有花岗岩砾石和中酸性火山碎屑岩，表明该区可能存在加里东期中酸性岩浆活动；博罗科努山呼斯特－当本达坂一带发育一条加里东晚期花岗闪长岩带 （王作勋等，1990）；伊犁盆地西南缘早古生代及早泥盆世花岗岩类主要分布在伊犁盆地南缘，这些岩体的形成可能与长阿吾子洋盆向北俯冲有关。

2．华力西期侵入岩

研究区内该期岩浆活动最为强烈、频繁，从露头的出露情况看，有大量侵入岩出露。浅侵位岩浆岩 （斑岩）和较大面积的火山岩在本区出露较多。本期次的花岗岩类可划分为早、中、晚三期。

华力西早期岩体如博罗科努西段南坡志留系低绿片岩相变质岩中的一些花岗岩－花岗闪长岩体，其岩基由石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩组成序列，岩体与围岩为侵入接触，界线清楚，围岩角岩化、矽卡岩化。岩石具正常花岗结构，钾长花岗岩具钾长石交代结构，块状构造。岩石化学平均成分表明大部分集中在花岗闪长岩与二长花岗岩之间。沿那拉提山主脊分布的片麻状斜长花岗岩及其相关的闪长岩、二长花岗岩等也划为华力西早期，其主要由辉长岩、闪长岩、花岗岩、斜长花岗岩和二长花岗岩组成，与围岩呈渐变过渡关系。另外在木扎尔特河中游、特克斯南角和赛里木－科古琴岩带也有该期花岗岩产出。

华力西中期侵入岩主要集中在博罗科努岩带、伊犁岩带，其他岩带中占次要地位，均产出为岩基状造山花岗岩。博罗科努岩带为岩基状二长花岗岩序列，沿博罗科努深断裂南侧分布，由辉长－闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和花岗斑岩组成，岩体与围岩为侵入接触关系，界线清楚，角岩化普遍，局部有矽卡岩化和边缘混合岩化现象。伊犁岩带分布于北天山南部，呈岩基、岩株状，由辉绿辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、碱长花岗岩和花岗斑岩组成，岩体侵入于下、中石炭统陆屑－火山建造中，界线清楚，角岩化明显。

华力西晚期研究区地槽已褶皱隆起，大规模造山期岩浆活动基本结束，进入造山后阶段，以广泛发育造山后与非造山侵入体为特征。北天山正长花岗岩序列岩体主要分布于南部觉洛塔格带，岩性有正长花岗岩、碱性花岗岩、石英二长岩，岩体侵入最新地层为下二叠统，被中生界沉积覆盖。岩石均具正常结晶结构，块状构造。含铜镍基性－超基性杂岩体群沿康古尔塔格断裂带分布，主要岩石类型有橄榄岩、辉石岩、辉长岩、闪长岩。围岩为下、中石炭统碎屑岩、凝灰岩，岩体与围岩界线清楚，围岩有不太宽的角岩化、绿泥石化、透闪石化蚀变带，内接触带有同化混染现象。在伊犁盆地北缘与早二叠世陆相火山活动同时发育，为一套辉长辉绿岩－花岗闪长岩－正长花岗岩序列小侵入体岩体，由辉绿岩、辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩、正长花岗岩、石英二长岩－石英正长岩、花岗斑岩和石英斑岩组成。岩石均为正常结晶结构，块状构造，多数岩体都可见其为多相次复合体，岩性可由辉绿－辉长岩经二长闪长岩或花岗闪长岩，直到酸性的正长花岗岩或石英斑岩，显示其高度分异性。该期次花岗岩的特征是发育浅侵位岩浆岩，如石英钠长斑岩、正长斑岩、二长斑岩、花岗斑岩等。

二、火山岩类

西天山地区因受到大地构造演化控制，火山岩的时空分布有明显的规律。总体表现为火山活动时期长、范围广，时空分布跨度较大，并具有多期多阶段性。在火山活动比较多的早古生代和晚古生代形成的火山岩类分布较广，而中、新生代因为火山活动稀少，只有零星的露头出露。另一方面，由于大地构造单元的构造活动特征各不相同，形成的火山岩具有较大的差异性，即火山岩具有分带性，形成了与各区域构造带对应的火山岩带。

前寒武纪的火山岩类分布较少，多为从变质岩系经原岩恢复识别出来的。典型例子就是分布于巴仑台附近和那拉提山的斜长角闪片岩、斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩等，经原岩恢复属中基性火山岩。在博罗科努山的前寒武纪地层中也发现有少量碱性玄武岩及凝灰岩夹层。

早古生代的火山岩类出露多且面积广。中奥陶世火山岩主要产在奈楞格勒达坂群，分布于给里茨克达坂和塔斯巴斯套一带。在剖面上，自下而上岩性为杏仁状玄武岩、玄武玢岩、玄武质火山角砾岩、霏细斑岩、安山玢岩和流纹岩，该火山岩具有双峰式组合特征，下部为玄武岩，上部为流纹岩，这种岩石组合与岩石化学特征均反映本区当时处于拉张构造环境（王核，2000）。早志留世火山岩产于尼勒克河组，岩石类型有玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩，以酸性火山岩为主，少量中基性和中性火山岩。火山碎屑岩发育，有酸性凝灰岩、火山角砾岩、安山质晶屑玻屑凝灰岩和沉凝灰岩等。在那拉提山北坡出露的寒武纪、奥陶纪火山岩主要为绿片岩相基性火山岩 （拉尔敦达坂）、中基性火山岩 （米什沟）、片理化中酸性火山岩，中、上志留统火山岩主要为凝灰岩、凝灰砂岩、安山玢岩、安山质角砾岩，它们构成了那拉提山古生代火山弧。在奈楞格勒地区主要为基性及酸性火山岩，而在果子沟地区常见有中基性火山岩、火山碎屑岩。博罗科努岩带出露中基性火山岩夹于陆源碎屑岩之中，其主要分布于以喀什河上游为中心的一带 （王作勋，1990）。科古琴山一带分布有安山玢岩、凝灰岩和凝灰质砂岩。

晚古生代是西天山火山活动的主要时期，其同位素年龄240～340Ma，以260～290Ma为峰值，显示了该区晚古生代火山活动的主峰时段是石炭纪 早二叠世。西天山北部区域内缺失早泥盆世沉积，自中泥盆世开始接受沉积并出现火山活动，但从露头的出露上看主要是火山碎屑岩。研究区从北向南广泛发育了不同类型的火山岩 （包括浅侵位岩浆岩），它们呈带状分布，与区内主要断裂呈平行结构，形成了准噶尔－阿拉套、赛里木－科古琴、博罗科努、伊什基里克－阿吾拉勒和那拉提等五条岩浆岩带。区内岩石类型包括钙碱系列、橄榄安粗岩系列和碱性系列岩浆岩，其中钙碱系列由中钾钙碱、高钾钙碱性岩组成，构成了钾质火成岩系列。早石炭世火山岩集中产于大哈拉军山组上亚组内，分布广泛，尤其是在博罗科努山南侧、伊犁盆地西北缘更为发育。在吐拉苏以南、博尔塔拉河一带的剖面从下至上可分出5个喷发韵律，每个韵律均以中性－中酸性熔岩溢出到酸性火山爆发结束，剖面火山岩总厚达2514m。