西准噶尔阿舍勒阔尔勒斯地区石炭系—下二叠统沉积环境变迁及物源

在西准噶尔阿舍勒阔尔勒斯地区,下石炭统姜巴斯套组与下伏黑山头组和上覆下二叠统哈尔加乌组之间均为不整合接触,而在黑山头组顶部、姜巴斯套组底部和哈尔加乌组顶部的砂岩样品中,最年轻碎屑锆石组给出的年龄分别为328 Ma(早石炭世谢尔普霍夫期)、318 Ma(晚石炭世巴什基尔期)和297 Ma(早二叠世阿瑟尔期)。显然,姜巴斯套组的时代不是早石炭世,建议将其归为上石炭统莫老坝组。黑山头组顶部为含海相碎屑岩;莫老坝组只保留了下部退积型充填序列,缺失上部进积型充填序列,是准噶尔残余洋盆于晚石炭世消失并发生构造抬升和剥蚀所致;哈尔加乌组为典型的陆相沉积。石炭系—二叠系碎屑岩均为近源沉积的产物,各组中最年轻的锆石来自同时代的火山岩。     

新疆克拉麦里造山带下石炭统地层系统及其沉积构造背景

新疆克拉麦里造山带位于准噶尔与西伯利亚板块之间.下石炭统是该造山带的重要组成部分,前人将其作为一个地层层序,自下而上划分为黑山头组、姜巴斯套组和那林卡拉组.运用造山带地层学研究其下石炭统地层系统,识别出西伯利亚板块南缘岛弧盆地层序(黑山头组)、弧前大陆边缘盆地层序(卡姆斯特组)、洋盆层序(放射虫硅质岩和蛇绿混杂岩),以及准噶尔板块北缘岛弧盆地层序(塔木岗组和松喀尔苏组)和弧前大陆边缘盆地层序(东古鲁巴斯套组和姜巴斯套组).根据克拉麦里造山带两侧均存在岛弧盆地层序,推论克拉麦里洋盆曾在早石炭世向两侧发生俯冲.     

新疆东准噶尔喀姆斯特晚古生代沉积记录:物源和沉积作用研究

东准噶尔喀姆斯特下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组和下石炭统卡姆斯特组代表陆壳增生不同阶段的沉积响应.碎屑岩碎屑组成模式和地球化学分析结果表明阿拉比也巴斯他乌组形成于大洋-活动大陆过渡型构造环境,物源区主要为发育在过渡型地壳之上的岩浆岛弧;卡姆斯特组形成于活动大陆型构造环境,物源区主要为大陆岛弧环境的切割岩浆弧.沉积相、相组合及生物生态等沉积特征显示两组的沉积环境分别为海底斜坡和海底扇中扇-外扇盆地平原.结合区域构造分析和地层对比研究,下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组海底斜坡沉积是东准噶尔构造带早泥盆世弧后盆地沉积响应的主要记录,卡姆斯特组海底扇-海底平原沉积则主要记录了东准噶尔复合地体早石炭世晚期弧间残余海盆的沉积响应.两套沉积响应记录的环境演化受控于中亚型造山带复杂的造山作用.     

西准噶尔石炭系哈拉阿拉特组新知

哈拉阿拉特组是西准噶尔地区重要的石炭纪海相地层,岩性组合二分性明显:灰绿色为主的火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体与灰黑色为主的正常碎屑岩、火山碎屑岩夹少量生物碎屑灰岩。长期以来均认为前者在上,后者在下。根据该组层型剖面中的地层产状、层劈关系、冲刷构造和粒序层理,认为该剖面并未发生倒转,应是火山岩、火山碎屑岩夹灰岩透镜体在下,正常碎屑岩、火山碎屑岩夹生物碎屑灰岩整合覆在其上。根据`哈拉阿拉特组内所发现的化石材料,认为该组是西准噶尔地区一跨早—晚石炭世的岩石地层单位,下石炭统-上石炭统的界线位于该组下段上部。在克拉玛依西北部达尔布特蛇绿混杂岩带与达尔布特断裂之间新识别出的哈拉阿拉特组地层,其中含有早石炭世晚期至晚石炭世的化石,前人用这些材料来确定包古图组和太勒古拉组的时代是错误的,目前包古图组和太勒古拉组尚无可延续到晚石炭世的古生物依据。     

新疆东准噶尔地区姜巴斯套组岩石学特征及构造意义

新疆东准噶尔地区姜巴斯套组构造上位于卡拉麦里断裂和清水—苏吉泉断裂之间,本文根据该套地层的野外地质特征、岩石学特征及古生物化石特征,讨论其形成时代。同时结合前人对卡拉麦里蛇绿岩研究的资料,以及蛇绿岩被早石炭统姜巴斯套组不整合覆盖,确定该洋盆闭合早于早石炭世,这对探讨东准地区构造演化有重要的科学意义。     

西准噶尔包古图-哈图地区“太勒古拉组”使用商榷

新疆西准噶尔包古图-哈图地区石炭系广泛出露。近年来1∶5万区域地质调查证实,前人在包古图地区建立和命名的下石炭统“太勒古拉组”层型由早石炭世包古图组细碎屑岩和晚泥盆世克拉玛依蛇绿构造混杂岩带两部分组成。本文主要讨论“太勒古拉组”在西准噶尔地区的使用和相关商榷。     

浅析新疆奇台县金沙滩金矿地质特征及成矿规律

通过对新疆奇台县金沙滩金矿成矿地质背景、矿床特征分析,得出金矿主要分布在下石炭统姜巴斯套组(C1j)的破碎蚀变岩内,破碎蚀变带则明显受控于强应变构造带,致使主要金矿分布于北西向断裂与强应变构造带的交汇部位,与地球物理、地球化学和矿床地质特征的综合研究结果相一致。下石炭统姜巴斯套组(C1j)和中石炭统巴塔玛依内山组(C2b)内大量发育的火山碎屑岩(凝灰岩)、火山熔岩夹层、基性—中基性—酸性火山熔岩,说明多期次、复杂多样的岩浆活动可能给区内成矿提供了充足的热动力条件。     

新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩地球化学特征与构造意义

通过对新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩野外地质特征、岩石学和高精度同位素年代学的研究,发现姜巴斯套组火山岩具典型双峰式组合,岩石类型包括玄武岩-酸性火山碎屑岩-玄武粗面安山岩;得到玄武粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（319.8±2）Ma（加权均方偏差值为3）,表明姜巴斯套组火山岩形成于早石炭世谢尔普霍夫阶。对火山岩地球化学特征的研究表明,姜巴斯套组火山岩钙碱性系列、高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石兼而有之,岩石的稀土元素配分曲线均为轻稀土元素富集型,无明显Eu异常,玄武岩和玄武粗面安山岩具有K正异常和Sr负异常,酸性火山碎屑岩表现出Nb、Ta和Ti显著亏损。总体来说,姜巴斯套组火山岩富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素。玄武岩和玄武粗面安山岩表现出大陆裂谷（大陆板内拉张区域）岩石特征;酸性火山碎屑岩表现出岛弧或者活动大陆边缘岩石属性。总之,姜巴斯套组火山岩形成于卡拉麦里洋盆闭合碰撞造山后的拉张伸展环境,卡拉麦里地区在早石炭世末期就进入了碰撞后的陆内伸展拉伸阶段。     

西准谢米斯台山马门特一带石炭系黑山头组的厘定——来自地质地球化学和年代学证据

西准噶尔谢米斯台山中段马门特周围及东部一带一套火山熔岩、火山碎屑岩地层,前人将其归为中泥盆统呼吉尔斯特组。作者在该地层玄武岩中测得LA-ICP-MS锆石年龄为(343±3.1)Ma(n=16,MSWD=0.68),为早石炭世。依据剖面及岩石组合与《新疆维吾尔自治区地层清理》(1999)及邻区下石炭统黑山头组岩性对比分析,将其厘定为下石炭统黑山头组。该组火山岩具有高铝、高碱特征,轻重稀土元素分馏明显,大离子亲石元素Ba,Pb,Sr相对富集,高场强元素Th,U,Nb相对亏损,具有板内碱性玄武岩性质,结合区域构造演化特征,认为该火山岩形成于弧后盆地环境。     

西天山温泉地区下石炭统阿克沙克组碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

天山造山带位于中亚造山带西南部,是了解中亚造山带增生造山过程的一个窗口.中国西天山温泉地区出露的下石炭统阿克沙克组碎屑岩是西天山造山带早石炭世盆地演化和造山过程的重要物质记录.运用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对阿克沙克组糜棱岩化砂岩中碎屑锆石进行测试分析.结果显示,碎屑锆石206Pb/238U表面年龄介于428±5 Ma~331±4 Ma,表现出较宽的年龄谱,按照年龄及频率分布特征可以划分为3组:428 Ma、381~364 Ma和343~331 Ma.综合分析锆石的形态特征、内部结构、元素含量和区域地质资料,取得以下认识:（1）西天山温泉地区出露的阿克沙克组形成于早石炭世晚期,与其中的古生物化石时代一致;（2）阿克沙克组的物源为中酸性火山岩和沉积岩,主要来源于下伏的大哈拉军山组,属于近源沉积,形成于活动大陆边缘.      

萨吾尔山北坡早石炭世熔岩角砾岩石地球化学特征

早石炭世是西准噶尔地区构造体质转换的重要时期,为确定其构造环境,选取萨吾尔山北坡早石炭世姜巴斯套组进行研究。采用沉积地层学和岩石地球化学方法,发现该套地层具有粒序层理,砾石多为棱角状,分选较好,形成于相对稳定的浅海相环境,有大量间断性火山物质供给,未经过长距离搬运,可能经历了重力分异作用。地层中的安山玄武岩角砾Si O2含量为50.50%~52.81%,具有高Fe、Na,低Mg、K特征,稀土微量元素特征与火山岛弧的岩石地球化学特征相似。综合分析认为,弧后盆地为该组的形成提供了一个相对稳定的沉积环境,板块俯冲形成的火山岛弧为其提供了大量火山物质,同时也暗示萨吾尔地区在早石炭世仍有板块俯冲作用的存在,限定了古亚洲洋的闭合时限。     

伊宁地块阿腾套山阿克沙克组下段碎屑锆石年代学及物源分析

伊宁地块阿腾套山一带石炭系,是西天山造山带盆地演化和造山过程的重要物质记录,区内多数碎屑岩段化石难觅,地层时代及区域对比多有争议。为查明阿腾套山中部大套碎屑岩时代、物源及源区特征,合理划分地层归属与区域对比,通过对含砾凝灰岩质粗砂岩进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年实验,综合岩相学、锆石阴极发光图像与年龄谱特征,得出:①阿腾套山中部出露的大套碎屑岩最年轻年龄为(325±5) Ma,指示沉积时代不早于325 Ma,对比划归早石炭世阿克沙克组下段;②该碎屑岩为近源火山-岩浆岩风化后快速堆积,物源为盆地南缘大哈拉军山组火山岩及早石炭世侵入岩,部分碎屑源于南侧的那拉提构造带;③碎屑锆石佐证伊宁地块南缘古生代至少存在3期主要火山-岩浆事件,集中于393～370 Ma、365～350 Ma、345～325 Ma,早石炭世晚期阿克沙克组沉积时该区可能仍存在火山活动。     

新疆北部地区上古生界火山岩分布及其构造环境

新疆北部地区石炭系火山岩主要发育于石炭纪-早二叠世由洋盆向陆内盆地转换阶段,发育碰撞与碰撞后伸展期两类构造环境火山岩; 围绕造山带构成西准噶尔、东准噶尔、准南三大岩区; 石炭系主要发育玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合,二叠系主要发育玄武岩-安山岩-流纹岩组合。下石炭统多表现为碰撞期活动陆缘构造环境海相中基性火山岩,上石炭统表现为被动陆缘海陆过渡相钙碱性系列中酸性火山岩; 下二叠统表现为陆相偏碱性中基性、中酸性火山岩。西准噶尔石炭系火山岩为一套海陆交互相中基性火山岩组合,具汇聚岛弧过渡壳特点。东准噶尔石炭系火山岩为一套基性、中酸性岩石组合,具早期岛弧挤压、晚期板内伸展环境特征; 准南博格达山前表现为典型裂谷环境火山岩。二叠系火山岩均为碰撞期后板内伸展构造环境,主要分布于西准噶尔岩区; 表现为东准卡拉麦里残留洋最先闭合隆升,西准达尔布特残留洋随后闭合,最后是北天山洋关闭构造演化次序。新疆北部地区上古生界石炭系-下二叠统火山岩油气成藏多遵循“源控论”,主要围绕石炭系与下二叠统烃源岩发育区、有效生烃中心于构造高部位成藏,晚石炭世伸展裂陷应为有利勘探领域。     

准噶尔盆地东北缘卡姆斯特地区下侏罗统中的放射虫硅质岩砾石及其放射虫动物群

克拉麦里造山带位于准噶尔盆地东北缘,是中亚构造框架中一个非常重要的构造单元,研究工作较多,但对其演化历史一直存在不同认识。本文报道了阿勒泰卡姆斯特地区下侏罗统三工河组中的紫红色放射虫硅质岩砾石及其放射虫动物群,其中最新的放射虫化石年代为维宪早期,据此推论克拉麦里洋盆封闭于早石炭世晚期,克拉麦里造山带在侏罗纪早期发生快速隆升。     

甘蒙北山地区下石炭统绿条山组 时代修正及其构造意义

甘肃—内蒙古北山地区位于中亚造山带中段,其晚古生代洋盆最终闭合时间倍受关注且久有争议。早石炭世是该区洋陆转换的关键时期之一,下石炭统下部绿条山组与下伏的下、中泥盆统之间的角度不整合被认为是该区构造隆升的主要证据之一。但由于研究程度限制,绿条山组的时代尚有争议,一定程度上制约了该区构造演化的深入分析。北山北部甜水井北与碎石山剖面绿条山组火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为296.8±3.5Ma与311.1±3.2Ma,产出晚石炭世巴什基尔期(Bashkirian)菊石Gastrioceras和Branneroceras,时代应修订为晚石炭世—早二叠世早期。研究区下泥盆统—上石炭统沉积充填及生物群落特征表明该区可能在晚石炭世由大陆边缘浅海演化至裂谷盆地,上石炭统与下、中泥盆统之间的角度不整合代表洋陆转化造成的长时间隆升剥蚀。     

东天山巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东天山博格达-哈尔里克造山带巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带西南缘晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过对晚石炭统二道沟组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素组成的研究,结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:（1）东天山博格达-哈尔里克造山带晚石炭统二道沟组火山岩形成于晚石炭世早期（308~312 Ma）,为陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合特征,基性火山岩端元由高钾-钾玄岩系列的玄武岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩及同成分的火山碎屑岩组成;酸性火山岩端元由粗面岩、流纹岩组成.（2）岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩具有相似的地球化学特征,是相同源区岩浆演化的产物,为深部受到俯冲流体交代的软流圈上涌（尖晶石-石榴石橄榄岩5%~25%部分熔融）形成具有明显Nb、Ta亏损的基性火山岩,岩浆经过结晶分异作用形成酸性火山岩,进而形成晚石炭世双峰式火山岩组合.（3）该套双峰式火山岩是早石炭世双峰式火山岩的延续,代表了该区域弧后盆地基础上的持续裂开.      

下石炭统马鞍桥组在天山构造演化中的地位

分布于石炭纪断陷盆地中的下石炭统马鞍桥组沉积火山岩系，底部为巨砾岩、砾岩、砂砾岩和砂岩，往上逐渐变为砂岩－粉砂岩－页岩互层夹灰岩、基性火山熔岩和少量流纹岩，具有由陆相变为海相，由浅变深、由粗变细的完整拉伸环境沉积充填序列，是碰撞造山阶段中－晚期后陆拉伸的地质记录，标志着早石炭世天山古生代洋盆闭合后，天山造山带已处于陆内构造体制。     

东准噶尔奥依托浪格地区原三塘湖组陆相火山岩地层的重新厘定与解体

笔者通过岩性组合与岩相组合对比研究、SHRIMP锆石U-Pb测年与化石年代学研究等手段,认为东准噶尔奥依托浪格地区原三塘湖组陆相火山岩应重新厘定为巴塔玛依内山组,并建议将这套准噶尔盆地东北缘广泛分布的陆相火山岩根据地质时代解体为巴塔玛依内山组与三塘湖组,三塘湖组仅代表早二叠纪陆相火山岩。年代学研究表明:奥依托浪格地区巴塔玛依内山组年龄具有穿时性,下段年龄为(335.6±6.5)Ma,上段年龄为(320.5±7.1)Ma,属早石炭世晚期到晚石炭世,解决了巴塔玛依内山组长久以来的下、上石炭统之争。综合研究认为:这套陆相火山岩属于东准噶尔构造带自西向东链式缝合背景下的构造-岩浆活动,残余洋盆消失至陆相火山活动开启,同时受到西侧拉张环境与东侧岛弧环境的影响。奥依托浪格地区巴塔玛依内山组火山机构、构造、喷发间歇期发育,具有石油地质意义。     

北疆及邻区石炭-二叠纪花岗岩时空分布特征及其构造意义

北疆及邻区发育大量的花岗岩,其中石炭-二叠纪花岗岩较为突出。本文总结了该期花岗岩的时空分布特征。北疆及邻区不同构造单元石炭-二叠纪花岗岩特征不同,形成时代峰期也不一致。在阿尔泰,该期花岗岩主要集中在早二叠世(289～266Ma),晚石炭世出现一个明显的岩浆宁静期;西准噶尔可以分为早石炭世(340～320Ma)和晚石炭世—早二叠世(310～290Ma)两期,后一期较强,铝质A型花岗岩分布广泛是该地区的一个重要特征,形成时代集中在300Ma左右;东准噶尔地区石炭-二叠纪花岗岩多沿断裂带展布,岩浆活动从晚石炭世一直延续到早二叠世(320～270Ma),该地区最大的特点是发育多条碱性(A型)花岗岩带,在晚石炭世—早二叠世连续产出。西天山大致可以分为3期:早石炭世(355～345Ma)、早石炭世晚期—晚石炭世(335～305Ma)和二叠纪(300～255Ma)。早石炭世花岗岩主要集中在北天山,早二叠世花岗岩浆活动最为强烈,其中的碱性(A型)花岗岩不仅在南天山呈带状大面积分布,在北天山也有发育;东天山—北山是区内石炭-二叠纪花岗岩最为发育的地区,岩体数量多,分布面积广,锆石年龄主要集中在335～310Ma和300～270Ma,相对来说来东天山石炭纪花岗岩较多,北山二叠纪花岗岩较多。总体而言,北疆及邻区石炭-二叠纪花岗岩时代主要集中在晚石炭世—早二叠世,特别是早二叠世,整体展现出同步性,这个时期碱性岩最发育,可能揭示了不同构造背景下的伸展特点。这是整个中亚造山带及邻区大量的酸性和基性-超基性岩浆活动及暗示的伸展环境的一个缩影。     

西准噶尔加依尔山晚石炭世角度不整合的厘定及其对准噶尔-巴尔喀什洋闭合时限的制约

准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限对中亚造山带西南部构造演化具有重要意义,前人对此问题的研究多基于西准噶尔中部晚古生代岩浆岩,很少从同期火山-沉积地层的角度进行约束。本文试图从西准噶尔中部加依尔山新识别出的晚石炭世角度不整合入手,为准噶尔-巴尔喀什洋的闭合时限提供火山-沉积地层方面的新证据。锆石U-Pb年代学结果显示,不整合界面下部太勒古拉组粉砂岩的最大沉积年龄为360±7 Ma,上部哈尔加乌组火山角砾岩的喷发年龄为292±2 Ma。结合已有资料,限定两组的形成时代分别为早石炭世杜内期和早二叠世阿瑟尔期-萨克马尔期。在西准噶尔中-南部地区,哈尔加乌组发育植物化石和火山岩柱状节理,为典型的陆相火山-沉积建造,多角度不整合超覆在早期海相火山-沉积地层之上。这一区域性角度不整合记录了西准噶尔中部晚石炭世遭受的抬升剥蚀以及沉积环境由海相到陆相的转变,表明准噶尔-巴尔喀什洋可能在早二叠世已经闭合。除此之外,全岩主量、微量元素地球化学和锆石Hf同位素分析表明,研究区侵入不整合界面的花岗斑岩(286±4Ma)和钾长花岗岩(287±4Ma)分别属于A型和I型花岗岩,二者具有一致的高正ε_Hf