北山造山带南部晚古生代花岗岩?闪长岩的成因与构造意义

北山造山带位于中亚造山带南部,是中亚造山带的重要组成部分.为了进一步深入认识北山造山带晚古生代的构造?岩浆演化过程,选择北山造山带南部石板墩?白墩子地区的晚古生代花岗岩?闪长岩开展了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素、微量元素及岩石地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究限定了石板墩花岗岩形成于~304~ 302 Ma,石板墩闪长岩形成于~291 Ma,白墩子石英闪长岩形成于~270 Ma.它们的锆石Hf同位素均呈现较亏损的特征（ε_Hf（t）=-2.0~+15.7）,且由老到新,亏损程度依次增加.岩石学和地球化学特征暗示了亏损地幔来源岩浆在北山造山带晚古生代岩浆活动中的主导作用,亏损地幔来源岩浆与古老地壳部分熔融形成的岩浆以不同比例混合,形成了复杂的岩石组合.因此,晚石炭世?早二叠世花岗岩?闪长岩可能形成于后撤式增生造山作用导致的弧后伸展构造环境.      

冀西北怀安地区中性辉石麻粒岩的锆石U-Pb、Lu-Hf及微量元素组成对区域退变质时代的制约

冀西北怀安地区位于华北克拉通北缘中段。其区域麻粒岩相变质峰期时间及所代表的碰撞造山时限一直存在不同认识。本文对出露于区内的中性辉石麻粒岩体(变石英闪长岩)进行锆石U-Pb、Lu-Hf及微量元素组成的分析研究,探讨其锆石同位素年龄的地质意义。该类岩石的矿物组合表明它们在中压麻粒岩峰期变质之后经历了角闪岩相退变质作用。锆石阴极发光显示,辉石麻粒岩中存在两种类型锆石:1)具双层结构锆石:核部锆石晶形保存相对完好并具生长环带,幔部为无内部结构的变质增生边;2)内部结构均一,无生长环带,为变质增生的新生锆石。其中具生长环带的核部锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄分布在2542~1902Ma(1σ),并与之相应的Th/U比值(0.10~1.92)、ΣHREE(59.1×10^-6~452×10^-6)和ε_Hf(t)值呈正相关关系,表明核部锆石曾发生过不同程度的变质重结晶作用。其中谐和度高且年龄大于2400Ma的锆石(Th/U=0.42~1.92)获得了2471±18Ma(2σ, MSWD=6.7)加权平均年龄,该年龄可近似代表原岩的形成时代;相应的单阶段Hf模式年龄(t_DM=2550~2621Ma,峰值2586Ma)和两阶段模式年龄(t_DM^C=2596~2716Ma,峰值2665Ma)以及与较高的ε_Hf(t)值(4.1~6.7),反映其原岩的源区具新生下地壳特征,暗示本区新太古代末发生过地壳增生事件。变质增生锆石具更低的Th/U(<0.10)和¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值(<0.0001)以及明显偏低的重稀土含量。结合岩相学分析表明,这些变质锆石应是麻粒岩相向角闪岩相退变质过程中的产物,非峰期麻粒岩相产物。锆石Ti温度计算结果(683~714 ℃)也进一步支持这种解释。它们获得的1831±7Ma(2σ, MSWD=2.5)加权平均年龄应代表中压麻粒岩相变质晚期至角闪岩相退变质时代。为此,我们认为本区麻粒岩广泛记录的1850~1800Ma的变质年龄应代表古元古代末地壳抬升退变质事件。     

塔里木盆地东北缘敦煌群的形成和演化:锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据

采用LA-MC-ICP-MS手段对敦煌地块中敦煌群的白云母石英片岩、石榴斜长角闪岩、石榴黑云斜长片麻岩和长英质伟晶岩脉中的锆石进行了U-Pb 和Lu-Hf同位素分析,获得白云母石英片岩碎屑岩浆锆石的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb表面年龄为1545~756Ma,主要集中在1200~1000Ma,表明地层的最大沉积时代为756Ma,蚀源区存在中、新元古代的岩浆事件。白云母石英片岩锆石的ε_Hf(t)分为两组,一组为正值,ε_Hf(t)=1.2~10.1,单阶段模式年龄为t_DM=1.09~1.66Ga;一组为负值,ε_Hf(t)=-1~-16,两阶段模式年龄为t_DM2=1.91~2.42Ga。表明蚀源区存在古元古代、中元古代的再造地壳。石榴斜长角闪岩的两粒捕获锆石的年龄为2272Ma 和1208Ma,ε_Hf(t)为-3和14,t_DM2和t_DM为2.82Ga和1.1Ga,暗示捕获区存在太古代再造地壳和中元古代晚期新生地壳。石榴斜长角闪岩碎屑锆石的Th/U比值为0.02~0.42,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为441±5Ma,代表了岩石遭受变质作用的时代。石榴黑云斜长片麻岩中的碎屑锆石与长英质伟晶岩脉中的继承锆石特征相同,锆石年龄集中在3个峰值区间:2.2~2.1Ga,1.8~1.6Ga,1.2~0.8Ga,相应的的ε_Hf(t)分别为-9~4,-5.4~15,-27~20,相应锆石的模式年龄分别为3.1~2.4Ga,2.6~1.4Ga,3.1~1.7Ga,均大于其形成年龄,表明蚀源区锆石来自于再循环的新太古代、古元古代和中元古代地壳,样品代表的地层的最大沉积时代为新元古代早期。岩石中检测出早古生代的变质锆石, ²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为464~422Ma,可能代表了沉积岩的变质时代。敦煌群锆石U-Pb和Lu-Hf同位素表明蚀源区岩石类型和时代的多样性,也表明部分敦煌群不是前寒武纪的变质基底,而是塔里木盆地变质基底之上新元古代的沉积盖层,后卷入了我国西北部早古生代的造山事件。     

北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,处于天山造山带和索仑缝合带之间的关键构造位置,对认识中亚造山带的构造演化和古亚洲洋的最终闭合具有重要意义。本文选择北山造山带南部早古生代桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩均形成于~430Ma,岩浆结晶锆石的二阶段Hf模式年龄分别为2.14~2.37Ga和1.32~1.72Ga。样品中含有少量继承锆石,继承锆石的Hf同位素特征与北山南部新元古代花岗质片麻岩类似。在地球化学组成上,两者均具有高的SiO2含量(73.18%~75.00%),弱过铝质,富集Rb、U、K等元素,亏损Ba、Nb、Ta、和Sr、P、Ti等元素的特点,类似于北山南部其它早古生代钾长花岗岩。它们的岩浆均起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,金塔钾长花岗岩可能还有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。这同时也暗示了北山南部石板山地块与敦煌地块具有显著不同的地壳基底组成。结合敦煌地块早古生代高压麻粒岩的研究结果,我们认为北山南部早古生代岩浆活动可能与敦煌地块向北山南部石板山地块的碰撞、俯冲作用有关,反映了中亚造山带南缘的北山造山带在早古生代经历了造山带中微陆块与周缘克拉通碰撞拼贴的造山事件。     

北苏鲁超高压变质带中斜长角闪岩的成因

在北苏鲁超高压变质带的威海地区的正片麻岩中,存在大量规模不一的含石榴石斜长角闪岩的透镜体或不规则团块。锆石中矿物包体的激光拉曼测试、阴极发光图像分析、稀土元素和微量元素以及Lu-Hf同位素的LA-(MC)-ICP-MS测试等综合研究结果表明,含石榴石斜长角闪岩 (WH17) 只存在一种成因类型的锆石,即变质锆石。该类锆石自核部到边部均保存了典型的超高压包体矿物组合：柯石英 (Coe)+石榴石 (Grt)+绿辉石 (Omp)+多硅白云母 (Phe)+金红石 (Rt)+磷灰石 (Ap),相应的阴极发光图像自核部到边部十分均匀,具有典型变质锆石的特点。锆石核部和边部的稀土元素含量特征和配分模式也十分相似,主要表现为轻稀土元素相对亏损,而重稀土元素相对平坦,无Eu异常 (Eu/Eu^*=0.94~1.04), 具较明显的正Ce异常 (Ce/Ce^*=83.4~111.0),低的Th/U (<0.02) 和 Lu/Hf (<0.00010) 比值以及极低的 Th (1×10^-6~4×10^-6) 含量。锆石核部到边缘的重稀土元素亏损与石榴石稳定有关,而无Eu异常则与斜长石分解关系密切。上述特征表明,含石榴石斜长角闪岩中的锆石均是在超高压变质阶段形成的变质锆石,而研究样品中继承性岩浆结晶锆石的缺乏,是由于含石榴石斜长角闪岩在原岩形成时Zr的成分明显匮乏所致。SHRIMP U-Pb定年结果表明,含柯石英锆石自核部到边部记录了十分一致的²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄,变化于 240.2±3.3Ma 到220.2±2.8Ma 之间,加权平均年龄为229.8±2.0Ma, 这组年龄与前人对苏鲁超高压变质带中榴辉岩、正片麻岩、副片麻岩和大理岩等含柯石英锆石微区记录的年龄完全吻合,应代表苏鲁地体超高压变质时代。Lu-Hf同位素研究结果表明,含石榴石斜长角闪岩中变质锆石的Hf同位素特征与苏鲁超高压变质带中榴辉岩的继承性岩浆锆石和变质锆石均存在本质差别,其中¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf=0.00001~0.00003, ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf (_t)=0.282052~0.282107, 相应的ε_Hf(t)=-21.1~-18.8, 模式年龄t_DM2=2.14~2.24Ga,这些Lu-Hf同位素特征与围岩正片麻岩含柯石英锆石微区的Hf同位素性质十分相似, 充分表明了北苏鲁含石榴石斜长角闪岩在超高压变质阶段形成的变质锆石所必须的Zr和Hf成分不是来自体系本身,而是来源于围岩正片麻岩。     

祁连地块北缘前寒武基底早古生代再活化:变基性岩相平衡模拟和锆石年代学证据

北祁连造山带是典型的早古生代增生型造山带，具有典型增生型造山带的"沟-弧-盆"体系。祁连地块位于北祁连造山带南部，由深变质的前寒武纪基底和新元古代到中生代的沉积盖层组成。在连祁地块北缘门源宝库河附近延伸数千米的变基性岩（主体为斜长角闪岩和角闪岩）中识别出了基性麻粒岩，峰期矿物组合为石榴子石+斜长石+钾长石+普通辉石+角闪石+钛铁矿+石英，相平衡模拟计算结果显示峰期温压条件为P=10.6kbar、T=800℃，峰期之后经历了近等温降压的P-T轨迹。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变基性岩的原岩结晶年龄分别为1110±18Ma和1140±30Ma，变质年龄分别为478.2±3.9Ma和469±4.6Ma，结合近等温降压的P-T轨迹，469~478Ma的变质年龄应近似代表了麻粒岩相变质作用时代。结合区域资料，我们认为早古生代北祁连洋存在南北双向俯冲极性，祁连洋南向俯冲使得祁连地块前寒武纪基底在早古生代再活化。变基性岩的原岩年龄与祁连地块南部欧龙布鲁克地块（全吉地块）中发现的变基性岩和花岗质片麻岩原岩年龄及副片麻岩的变质年龄一致，均为~1100Ma，表明祁连地块与欧龙布鲁克地块一起卷入了格林威尔造山事件。     

河北滦平周台子条带状铁矿地质特征、围岩时代及其地质意义

河北滦平县周台子铁矿位于华北克拉通北缘,是产于前寒武纪单塔子群变质岩系中的鞍山式铁矿,具有条带状铁建造(BIF)特征。矿石主要呈条带状构造,有的呈条纹和致密块状构造。矿石类型主要以石英磁铁矿型为主,含铁介于30%~35%。前寒武纪变质岩是矿床的主要围岩,出露有黑云母(角闪)斜长片麻岩和斜长角闪岩,局部见花岗片麻岩。原岩恢复表明,黑云母(角闪)斜长片麻岩的原岩为英安岩-流纹岩,斜长角闪岩原岩为玄武岩。花岗片麻岩的SiO₂含量大于56%,MgO含量小于3%,Al₂O₃含量大于15%,Sr含量大于500×10^-6,Yb含量均小于1.9×10^-6,轻重稀土元素分异明显,重稀土元素强烈亏损,并且Eu负异常不明显,表明该片麻岩具埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示出几组年龄,分别是2512±21Ma, 2452±9.6Ma,2394±55Ma。大体看,2512Ma代表了火山喷发和周台子铁矿BIF沉淀年龄,2452Ma左右的锆石年龄代表了TTG质花岗片麻岩的侵位结晶年龄,2394Ma锆石年龄代表了周台子铁矿经历了一次变质作用,并对原有的岩石和矿石进行了改造。锆石Hf同位素特征显示斜长角闪岩和TTG质片麻岩的岩浆源区受到过古老地壳物质的混染。周台子铁矿构造环境可能是与裂谷有关的张性环境。     

吕梁地区古元古代花岗片麻岩成因及变质时代:锆石和独居石U-Pb年龄及锆石Hf同位素证据

吕梁地区在华北克拉通前寒武纪研究中具有重要位置,出露大量的古元古代变质表壳岩和花岗质岩石,对研究华北克拉通古元古代地质演化历史具有重要意义。本次研究选择吕梁地区白家滩花岗片麻岩进行锆石和独居石U-Pb年代学以及锆石Hf同位素研究,2个花岗片麻岩的岩浆锆石U-Pb年龄分别为2182±16Ma和2185±24Ma,代表了其侵位时代。独居石U-Pb年龄分别为1898±7Ma和1899±14Ma,明显比锆石增生边的谐和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄（2180~2032Ma）年轻,说明独居石对后期变质作用的响应程度比锆石强,其U-Pb年龄更能反映白家滩花岗片麻岩经历了~1900Ma的退变质作用,与华北克拉通中部造山带的变质作用时间一致。花岗片麻岩的锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄（t_DM）为2473~2598Ma,两阶段亏损地幔模式年龄（t_DM^C）分别为2646~2839Ma,ε_Hf（t）值分布于-1.3~+1.8之间,未显示同期幔源物质的加入,而是新太古代地壳物质部分熔融的产物,结合已有的古元古代中期（2.2~2.1Ga）的岩浆岩锆石Hf同位素数据,华北克拉通新太古代地壳在2.2~2.1Ga期间发生了广泛的重熔作用,这期岩浆活动在华北克拉通吕梁、中条、五台以及胶-辽-吉等地区广泛发育,可能形成于陆内裂谷环境。     

木其滩岩组形成时代、地球化学特征——对北秦岭构造演化的制约

出露于北秦岭造山带中的木其滩岩组主要由斜长角闪岩组成,其原岩为玄武岩-亚碱性玄武岩。对木其滩岩组斜长角闪岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学分析,获得同位素年龄762.5±4.6Ma,为成岩年龄。地球化学上,这些斜长角闪岩显示低钛 (TiO₂=0.57%~2.16%),低K₂O/Na₂O比值(0.06~0.55)和中等-高 Mg^#(45.3~68.7)特征,为低钛拉斑玄武岩。在球粒陨石标准化图解中,表现出轻重稀土分异,无Eu异常的特征,类似于E-MORB。这些斜长角闪岩以Rb、Ba、Th和La富集,低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i 比 (0.7038~0.7040) 和高的ε_Nd(t)值(+4.1~+6.9)为特征,表明其来源于地幔,成分上相似于FOZO。(Th/Nb)_N, Nb/La 和 Ba/La的比值特征表明它们经历了不同程度的地壳混染。所有这些特征,结合区域地质资料阐明木其滩岩组斜长角闪岩代表的是大约762.5±4.6Ma商丹洋盆初始裂解时的洋壳残片。     

苏鲁超高压岩石部分熔融时间的准确限定：来自含黑云母花岗岩中锆石U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素的证据

在北苏鲁超高压变质带中,广泛分布强变形的新三叠纪含黑云母花岗岩和伟晶岩脉。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析、不同性质锆石微区LA-(MC)-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年、REE及Lu-Hf同位素测试等综合研究结果表明,北苏鲁威海地区超高压正片麻岩在构造折返的 (高压)麻粒岩相升温减压阶段,发生部分熔融 (深熔)作用形成了花岗质岩浆,并在临近角闪岩相退变质作用之前结晶结束形成了含黑云母的花岗岩。该类含黑云母花岗岩中的锆石成因复杂,可划分为三类锆石微区。第一类为强发光效应 (白色)继承性岩浆锆石 (微区I),具有典型的岩浆结晶环带,矿物包体为Qtz+Kfs+Ap,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为790~782Ma;第二类为新生锆石微区 (微区II),发光强度相对较弱 (灰色-灰白色),也具有较明显的岩浆结晶环带,矿物包体为Qtz+Kfs+Ab+Ap,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为222~217Ma,加权平均年龄为219±2Ma,表明苏鲁超高压地体的部分熔融 (深熔)作用发生在新三叠纪,这组年龄比苏鲁地体超高压变质时代 (235~225Ma)明显偏新,指示部分熔融 (深熔)作用的时代要晚于苏鲁地体的超高压变质时代;第三类锆石微区 (微区III)围绕第二类锆石微区分布,发光强度最弱 (黑色),也具有典型的岩浆结晶环带,矿物包体十分少见,为Qtz+Ap,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄集中于216~209Ma之间,加权平均年龄为214±2Ma,应代表部分熔融 (深熔)而成的岩浆结晶结束的年龄,这组年龄比苏鲁地体构造折返晚期角闪岩相退变质时代(210~200Ma)偏老,表明新生岩浆结晶结束的时间要早于角闪岩相退变质时代。继承性岩浆结晶锆石 (微区I) ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf(t)=0.281975~0.281984,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf=0.00196~0.00221,ε_Hf(t)=-11.6~-11.8,相应的t_DM2=2160~2170Ma,与研究区周围新元古代 (795~730Ma)正片麻岩继承性岩浆结晶锆石的Lu-Hf同位素特征十分相似,表明新元古代正片麻岩是新三叠纪部分熔融 (深熔)成因的含黑云母花岗岩的母岩。新三叠纪新生岩浆结晶锆石的核部 (微区II)和边部 (微区III)具有类似的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf(t)、¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值和ε_Hf(t)值,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf(t)=0.282110~0.282199,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf=0.00041~0.00183,ε_Hf(t)=-15.8~-19.1,t_DM2=1980~2130Ma,表明新三叠纪由超高压正片麻岩部分熔融而成的岩浆自结晶开始到结束是在一个相对封闭体系条件下完成的。晚期角闪岩相退变质作用对其Lu-Hf同位素体系也未造成破坏。     

北山地区古元古界北山岩群中长英质脉内锆石U- Pb年龄及其地质意义

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA- ICP- MS U- Pb 测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世; 一测点的n(207Pb)/n(206Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。     

北山地区古元古界北山岩群中长英质脉内锆石U- Pb年龄及其地质意义

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA-ICP-MS U-Pb测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世;一测点的n(²⁰⁷Pb)/n(²⁰⁶Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。     

内蒙古北山地区北山岩群斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古北山地区标山一带北山岩群出露相对齐全,基于区域地质、岩石学及地球化学等特征研究,在北山岩群中解体出斜长角闪岩,其原岩为辉长岩、辉绿岩等基性岩脉。采用LA-ICP-MS方法对斜长角闪岩样品开展锆石U-Pb同位素测年分析,获得U-Pb加权平均年龄为1623±21Ma,207Pb/206Pb表面年龄为1547~1691Ma。样品中锆石多为半自形双锥柱状,粒径介于0.03~0.21mm,发育较明显的振荡环带,具有核-幔-边结构,30个锆石分析点Th/U比值为0.38~0.92,绝大多数大于0.4,表明这些锆石为岩浆成因而非变质成因锆石。因此,这些锆石的同位素年龄为斜长角闪岩的结晶年龄,从而说明北山岩群的成岩年龄应不晚于1623±21Ma。综合研究表明,斜长角闪岩形成于古元古代大陆扩张环境,这些认识对北山岩群的时代归属及其北山地区构造发展演化历史的研究均具有重要意义。     

北山造山带的基本成矿特征

北山造山带位于塔里木板块北部边缘,属于古亚洲构造区南带天山-兴安造山带中西段。区域地壳结构有基底结晶岩系(新太古界)和褶皱岩系(中新元古界),盖层为古生界,自上震旦统至二叠系基本连续出露。构造形态为一系列总体东西向向北突出的弧形大断裂分割的断块,断块内褶皱强烈。岩浆活动频繁,岩石类型复杂,花岗岩类可明显分出S、I型,基性-超基性岩可分出铁质和镁质,火山岩具裂谷火山岩特征,具有数条蛇绿杂岩,表明具有较好的成矿环境。本区矿床可分7大类:1与中酸性侵入岩有关热液矿床;2与火山岩有关热液矿床;3沉积变质矿床;4沉积矿床;5喷气沉积-改造矿床;6与基性-超基性岩有关岩浆矿床;7热液再造矿床。根据本区的成矿地质背景,包括地质条件、矿床分布、矿化分带性、遥感蚀变异常、地球化学异常及地球物理特征等,提出10个找矿远景区。     

新疆—甘肃北山毗邻地区泥盆纪地层及腕足类动物群

新疆—甘肃北山北部地区指中蒙边界以南,红石山蛇绿混杂岩带以北地区,在1∶25万《红宝石幅》区调过程中,在该地区火山沉积地层中发现了丰富的腕足动物化石点几处,代表性属种有巨扭贝Megastrophia sp,大窗巅石燕Acrospirifer macrothyris Hall,小扭月贝(未定种)Stroph onella sp,疑问巅石燕Acrospirifer dubius Su,正形贝(未定种)Isorthis sp,刺无洞贝Nargunella sp.,模糊"威尔逊贝""Wilsoniella"obscusa Xu,科贝丹巅石燕杂色亚种Acrospirifer cobedanus varius Kaplun,北方中窦维尔贝Mesodouvillina borealis Su,标准神房贝Latonotoechia cf.latona(Barrande),广西始舒克贝Eoschuchertella guangxiensis Wanglet Rong。时代属早泥盆世中晚期。该腕足类化石的发现对于确定北山北部地区火山沉积地层的时代提供了古生物学证据,对恢复哈萨克斯坦板块南缘晚古生代地史演化具有重要意义。     

甘肃北山榴辉岩的变质历史

岩相学、矿物化学和变质条件的估算表明，甘肃北山榴辉岩经历了前榴辉岩相（604－678℃、0．89－1．95GPa）、榴辉岩相（700－720℃、1．2－1．5GPa）、角闪岩相（629℃、0．63－0．83GPa）和绿片岩相（约400℃、0．3－0．4GPa）4个演化阶段。这一P－T轨迹证明北山榴辉岩是塔里木板块与哈萨克斯坦板块在俯冲－碰撞过程中地壳增厚作用的产物。     

甘肃北山新元古代侵入岩的厘定及其对北山盆山演化格局的制约

北山地区是中亚造山带的组成部分,记录了重要的新元古代构造演化信息。对甘肃北山咸水沟原1:25万区域地质调查所划的泥盆纪侵入岩开展研究,新解体出新元古代二长花岗岩体,对该二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权年龄为(787 ±15)Ma。岩石富SiO₂、低TiO₂、高Al₂O₃、富碱,里特曼指数σ和铝饱和指数A/CNK均大于1.05,轻稀土相对于重稀土富集,(La/Yb)_N值为15.20~23.28,表明轻重稀土高度分异,(La/Sm)_N比值为3.14~4.22,指示轻稀土分馏较大,具明显的负Eu异常,富集Rb、Th、La,亏损Nb、P、Ti、Sr,表现出S型花岗岩特征。北山地区的新元古代二长花岗岩形成于大陆碰撞构造环境,位于Rodinia超大陆边缘,该期岩浆事件反映了新元古代北山地区发生了板块碰撞。     

北山造山带黑山头岩体岩石成因及构造意义

正北山造山带处于中亚巨型造山带南缘,是研究中亚造山带增生造山的关键地区之一,研究者对古亚洲洋闭合时间存在较大争议,聚焦点在于泥盆纪古亚洲洋仍在俯冲还是已经闭合?(左国朝等,1990;刘雪亚等,1995;龚全胜等,2005;何世平等,2005;杨合群等,2008;宋东方等,2018)本次工作在黑山头一带发现了一套具典型埃达克岩地球化学特征的中酸性侵入岩,对其开展了U-Pb年代学和岩石地球化学研究,对古亚洲洋俯冲、     

北山地区大口子片麻岩 Ar-Ar 年代学初步研究

对甘肃肃北县境内的大口子片麻状石英闪长岩中的角闪石、黑云母、斜长石进行了 Ar-Ar年龄测定，分别得到角闪石、黑云母、斜长石高温坪年龄 1872.3±14.8Ma、1823.2±13Ma、1748.5±13.5Ma。它们分别代表了同一片麻岩中不同矿物的早期形成时代。角闪石、黑云母、斜长石的中温坪年龄分别为952.7±8.4Ma、862.8±6.2Ma\678.2±4.8Ma，分别代表了同一岩石中不同矿物记录的后期热事件年龄，其表明同一岩石中不同矿物给出的不同年龄值，显示了不同矿物具有不同的40K-40Ar     

北山地区金窝子金矿床成矿系统分析

金窝子金矿床产于华力西期黑云母二长花岗岩及其围岩上泥盆统金窝子组中，矿化类型为石英脉型和蚀变岩型。研究表明华力西期—印支期花岗岩系统和低角度韧脆性断裂及其次级赢角度张性—张扭性断裂系统与成矿有密切的时空及物质联系，是金矿化的主控因素；矿化类型受构造应力场和断裂力学性质控制。