冀中坳陷北部地区古近纪岩浆活动特征及控制因素

冀中坳陷位于渤海湾盆地西北部,广泛发育古近纪同裂陷阶段的岩浆活动。本文利用钻井和三维地震数据,通过剖面解释以及平面均方根振幅属性提取等手段对冀中坳陷北部的廊固凹陷和文安斜坡地区进行岩浆活动研究。结果显示,廊固凹陷主要发育沙河街四段火成岩,岩石类型为玄武岩、辉绿岩和凝灰岩,地层内发育较多的岩墙及岩脉等构造,岩浆一般通过小型岩浆通道运移至地表,并呈团块状分布,具有中心式喷发的特征;文安斜坡主要发育沙河街三段火成岩,主要岩石类型为玄武岩和凝灰岩,以及少量的辉绿岩,地层内基本不发育岩墙及岩脉等构造,岩浆通过一些大型的断层运移到地表,在地表呈平行于断裂的线状分布,具有裂隙式喷发的特征。本文认为断裂发育特征的差异是控制岩浆活动差异的重要因素。廊固凹陷缺少贯通浅层和深层的大型高角度断层,因此岩浆只能分散式的通过众多岩墙及岩脉进行向上运移。文安斜坡发育了贯通深层和浅层的高角度正断层,因此岩浆可以集中地通过这些断层进行向上运移。因此是否存在贯通深层、浅层的大型断层是控制岩浆活动不同产出方式的重要因素。     

鄂东南—赣西北地区中生代中酸性侵入体岩浆起源、演化与成矿

作者以野外工作为基础,通过对本区侵入体侵入顺序的确定,结合岩浆起源和演化的研究,将鄂东南—赣西北地区中生代中酸性侵入体划分为9个单元、4个超单元。主要根据岩浆岩与成矿的时间关系,将本区内生成矿作用划分为8个成矿阶段并查明了其与岩浆岩单元的时间、空间关系。依据控制成矿作用的岩浆物质同源性,建立了与超单元相对应的5个成矿亚系列。通过区域构造演化的研究,提出了本区导岩构造的演化控制了不同构造阶段岩浆岩单元的空间分布,从而总结和阐明了受本区岩浆侵入所控制的铁、铜矿床的空间分布规律。     

纯西地区第三系侵入岩特征及其与沙二段油藏的关系

纯化镇油田西部地区第三系有岩浆岩侵入体，根据其矿物组成，结构，构造，内部相带特征，围岩接触变质现象及其产状与围岩产状的关系等，认定其为辉绿岩岩床，这期岩浆活动发生在晚第三纪初，即济阳坳陷坳陷开始时期，其激动范围主要是鲁西隆起北缘的临南－高青－平南断裂带。纯西地区两口井曾在辉绿岩层段获得中，高产油流。该区辉绿岩岩床是沙二段油藏的遮挡条件之一，辉绿岩的裂缝又是油流的通道，油流经过辉绿岩裂缝进入油井。     

塔里木二叠纪基性-中性-酸性岩浆岩的年代学及其地质意义

塔里木西部柯坪地区出露的早二叠纪玄武岩与盆地内其他地区广泛分布的玄武岩共同构成一个面积约0.25Mkm²的溢流玄武岩省。巴楚地区出露的早二叠纪辉绿岩、正长岩、石英正长岩与石英正长斑岩等多种岩浆岩构成了连续的基性-中性-酸性岩浆序列。野外露头观察表明,巴楚麻扎尔塔格地区的基性-中性-酸性岩浆岩为近同时侵位。柯坪塔格开派兹雷克组顶部层位玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为279.0±4.5Ma, 该年龄值可限定该区二叠纪溢流玄武岩喷发的最晚时限。巴楚麻扎尔塔格石英正长斑岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄为273.0±3.7Ma, 与前人测定的巴楚辉绿岩脉和正长岩的锆石年龄在误差范围内一致,表明巴楚地区的基性-中性-酸性岩浆岩为近同时侵位,时间在275Ma左右。综合已发表的塔里木二叠纪岩浆岩高精度年代数据,本文提出：整个塔里木大火成岩省岩浆作用的持续时间约为20Myrs; 291~287Ma喷发的巨量溢流玄武岩可能构成塔里木大火成岩省的主体,是地幔柱头部熔融的直接产物; 283~272Ma侵位的巴楚、一间房和塔北地区的其它类型岩浆岩体积较小,为塔里木大火成岩省晚期岩浆作用的产物。     

高邮凹陷北斜坡辉绿岩及其接触带储层发育特征与有利油气藏条件

理论研究与勘探实践表明岩浆侵入作用能够形成侵入岩—外变质带油气储层。以高邮凹陷北斜坡地区阜宁组为研究层位,根据岩心、薄片、分析测试等资料,重点研究了高邮凹陷北斜坡地区辉绿岩及其接触带的储层发育特征,并从烃源岩和成藏条件分析了研究区油气藏形成的有利条件,讨论了岩浆侵入活动对油气成藏造成不利影响的可能性。辉绿岩及其外变质带(接触带泥岩和砂岩)均可作为储层,辉绿岩储集空间包括原始气孔、冷凝裂缝、溶蚀孔隙、微孔、收缩微缝及构造裂缝;接触带泥岩储集空间包括构造裂缝、热液微裂缝、收缩缝、解理缝、晶间微孔和微溶孔;接触带砂岩储集空间包括原生粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、超大孔及微溶孔。辉绿岩和接触带泥岩整体物性较差,非均质性强,发育的裂缝系统是储层性能改善的重要因素。相对于未受辉绿岩影响的正常储层而言,接触带砂岩的储集性能变差。研究区地球化学特征和油气藏分布特征等证据表明辉绿岩侵入降低了烃源岩生烃门限,加速了有机质向油气的转化,为辉绿岩及变质带储层提供了油气来源。研究区有利成藏条件主要包括:近距离油源供给、辉绿岩侵入形成运移通道、油气运移与圈闭形成良好时空配置、较大规模的辉绿岩及变质带和良好的封闭遮挡条件。     

塔里木盆地塔北隆起二叠纪—早三叠世火山岩的岩石化学和区域构造意义

塔里木盆地的二叠纪火成活动可分为两个旋回.早二叠世旋回以大面积的玄武岩喷发为特征,以正长岩的侵入为结束,在西部的柯坪-巴楚表现最为强烈,塔北隆起的西段也有反映;可能是巨地幔柱活动的记录.中—晚二叠世旋回在塔北隆起以酸性岩喷发为主,夹安山岩,伴有少量玄武岩和辉绿岩并可延续到早三叠世.(中-)酸性熔岩呈近东西向展布,是南天山洋消减的造山作用在板内的反映,故塔北地区二叠纪挤压隆起,隆起强烈的部位发生次级纵张(西段为近南北向)并有玄武岩喷发.早三叠世玄武岩与中—晚二叠世玄武岩的岩石化学特征尚有差异,可能表征造山过程经历了几个阶段.因南天山洋的闭合东早西晚,塔西地区中二叠世的基性岩活动与塔北地区有不同的构造背景.     

北祁连柏木峡地区辉长岩、玄武岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

在北祁连柏木峡地区发现的辉长岩、玄武岩以构造岩块形式产出。通过对区内柏木峡地区出露的4处辉长岩、玄武岩的详细野外调查及岩石组合、岩性特征研究,对辉长岩及玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,首次获得了较为精确的年龄值,分别为(675±31)Ma和(764.1±3.3)Ma,代表了辉长岩、玄武岩的成岩年龄,这一发现结合区域上已经在北祁连山东西段,中南祁连山和柴达木地区获得的大量同位素测年资料,说明这些地区在新元古代可能存在一期重要的岩浆活动,这次岩浆活动可能与同时期全球的Rodinia超大陆裂解有关。结合区域构造演化,认为本地区新元古代形成的辉长岩、玄武岩由于遭受后期强烈的加里东期构造作用的叠加、改造,已变得面目全非,以构造岩块形式残存于柏木峡构造蛇绿混杂岩带中。     

塔北隆起古生代构造样式和构造反演

塔北隆起是塔里木盆地的主要含油气区,笔者利用地震剖面解释和平衡剖面技术对塔北隆起构造变形和构造演化进行了研究.塔北隆起构造变形存在明显的构造差异,西部英买力地区主要发育盖层滑脱式逆冲断层褶皱和"y"型压扭断层,而其东部主要发育基底卷入式逆断层及断层传播褶皱和反冲断层构造.造成塔北隆起东、西构造样式差异的机理主要有两点:一是东部地区对震旦纪一早奥陶世正断层在后期挤压作用下反转,二是英买力地区中寒武统盐层的发育.塔北隆起地区古生代构造演化也存在着一定的差异,塔北隆起东部震旦纪一早奥陶世发育大型正断层构造,而英买力地区为稳定碳酸盐岩台地;晚奥陶世至泥盆纪,塔北隆起东部牙哈断层发生反转,轮台凸起隆升,而英买力地区位于隆起的斜坡部位;石炭纪至二叠纪,塔北隆起东部大规模抬升,剥蚀严重,出露变质基底,英买力地区接受强烈的变形作用,主要发育盖层滑脱式逆断层和褶皱构造.     

塔里木盆地北部星火3井前中生界岩浆岩年代学特征及地质意义

笔者对塔里木盆地北部库车坳陷南缘斜坡的星火3井钻遇的一套岩浆岩进行岩石学分析及年代学研究。星火3井区岩浆岩主要由酸性、基性喷出岩组成,星火3井主要钻揭霏细岩。对星火3井的1个岩心样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得霏细岩年龄为(294±10)Ma,代表该区二叠纪岩浆喷发的最晚年龄。表明库车坳陷南缘与塔北其他地区一样,发育二叠系岩浆岩。     

大别造山带岳西地区岩脉群锆石定年及意义

大别造山带岳西地区分布有大量NNE走向的岩脉,其岩石类型多样,包括石英正长斑岩、花岗斑岩、石英闪长岩以及辉绿岩等。区内广泛发育中生代岩浆岩,以中酸性为主,伴有少量的基性岩。岩脉切穿区内广泛发育的岩浆岩,为燕山期岩浆活动最晚的产物。通过锆石LA-ICPMS定年方法得到石英正长斑岩、石英闪长岩和花岗斑岩3种类型的三件岩脉样品的年龄分别为127.1 Ma±4.5 Ma,127.5 Ma±1.9 Ma和127.4 Ma±2.5 Ma,这些岩脉的形成时代较为集中,其形成时代为早白垩世,代表了岳西地区中生代岩浆活动幕的结束。岳西地区岩脉群是郯庐断裂带左行走滑动力学体制下,岩浆沿剪张裂隙侵入形成,岩脉的形成时代指示郯庐断裂带南段中生代第三次左行走滑可能发生在127 Ma左右。     

重新划分塔里木盆地塔北隆起的次级构造单元

塔北隆起位于塔里木盆地北部,是塔里木盆地油气最富集的构造单元之一.其在古生代克拉通内古隆起的基础上,于二叠纪末-三叠纪早期定型为库车周缘前陆盆地的前缘隆起.新生代,其整体沉降,成为埋藏于北塔里木陆内前陆盆地前渊下的一个残余古隆起.目前通用的塔北隆起构造单元划分方案不能准确反映其真实的构造格局.根据最新的研究成果,我们建议重新划分塔北隆起构造单元:(1)取消哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷,重新定义轮南低凸起.重新定义的轮南低凸起包括原轮南低凸起、哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷北部,是一个下古生界大型鼻状背斜构造,形成于前石炭纪;原草湖凹陷南部划归北部坳陷.(2)以中奥陶统顶面海拔约-6500m的等高线作为塔北隆起的南部边界,该等高线较好地反映了塔北隆起南部的构造轮廓,特别是轮南大型鼻状背斜构造的轮廓.(3)以羊塔1-英买8断裂和英买4-英买1背斜组成的一条较清晰的古生界构造线划分轮台凸起和英买力低凸起.此界线两侧,古生界各反射层存在陡然、明显的落差,岩浆作用、地层发育、构造变形和演化历史存在明显差异.重新划分的塔北隆起包括库尔勒鼻状凸起、轮台凸起、轮南低凸起、英买力低凸起和温宿鼻状凸起五个次级构造单元.本文给出了塔北隆起及其各次级构造单元清晰的定义和范围,并简单论述了其形成演化过程.     

Petrology of Igneous Rocks in Northern Golpayegan, Iran

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｕｄｉｅｄａｒｅａｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｏｆＧｏｌｐａｙｅｇａｎ,Ｉｒａｎ,ｂｏｕｎｄｅｄｂｙｌａｔｉｔｕｄｅｓ３３．３１°Ｎａｎｄ３３．３７°Ｎａｎｄｌｏｎｇｉ－ｔｕｄｅｓ５０．１１°Ｅａｎｄ５０．...     

塔北隆起X型走滑断裂成因机制的新解释

塔里木盆地塔北隆起发育两组呈小角度相交(40°)的透入性X型走滑断裂,分别沿着NNE走向和NNW延伸。在对塔北哈拉哈塘地区三维地震资料解释的基础上,对走滑断层的几何展布特征以及断层的剖面变形特征进行研究;同时重点解析了RP6断裂和HA13断裂,分析比较NNW向与NNE向断层的变形及发育特征差异;结合盆地重磁资料以及周缘造山带的活动特征,对塔北隆起小角度的X型走滑断层的发育机制以及演化进行了分析。研究表明,塔北隆起走滑断层在垂向上具有明显的分层变形特征,分为三个构造层:震旦系-中寒武统下构造层(TH₃界面以下)、上寒武统-中奥陶统中构造层(TH₃-TO₃t界面)和上奥陶统-石炭系上构造层(TO₃t-TP界面)。断层在下构造层和中构造层中整体处于压扭环境,多发育正花状构造;上构造层中断层主要发育负花状构造或正断层,整体处于张扭环境。两组断裂比较,NNW向断裂活动性强,在各构造层中均有显著的断裂特征发育,垂向连通性强,发育先存基底断裂,而NE向断层主要发育在中构造层,在下构造层和上构造层中断层发育不明显。活动性分析表明,断层的形成与演化具有多期性,走滑断层的形成经历了三期主要活动:中寒武世末、中晚奥陶世和志留纪-石炭纪。塔北隆起X型走滑断裂的形成受到了NNW向基底断裂和薄弱带的控制,NNW向先存基底断裂带或薄弱带优先发育走滑断裂,基底断裂与主挤压应力方向的夹角小于45°-Φ/2,NNE断层的发育受NNW向先存断裂限制,最终形成小角度相交的X型断裂。     

华南下寒武统Ni-Mo-Se多金属层S-Se同位素体系

为了进一步理解华南下寒武统Ni-Mo-Se多金属层的物质来源及形成环境,文中分析了遵义中南村和张家界后坪两个Ni-Mo-Se矿层及其围岩的黄铁矿硫同位素和全岩的硒同位素组成。硫同位素组成显示两个Ni-Mo-Se矿层形成时的环境存在区域性差别,中南村矿层形成于间歇开放的海洋环境,而后坪矿层形成于封闭的缺氧（静海）环境。较大的硫同位素范围暗示硫酸盐还原菌控制硫同位素的分馏,而热液流体可能提供了大量金属元素,从而导致矿层富集大量的硫化物和稀有金属。硒同位素组成指示牛蹄塘组底部热液流体的Se可能重新经历了氧化还原循环,而Se的富集过程可能受有机质和粘土矿物吸附或类质同象过程控制。因此,控制多金属富集的因素主要为富集金属的热液流体的参与和缺氧环境下的自生沉积。     

The paleotectonic and paleogeography reconstructions of the Tarim Basin and its adjacent areas (NW China) during the late Early and Middle Paleozoic

Tarim Basin is the large, very complex, oil-bearing basin in China, surrounded by the Tianshan–Beishan, West Kunlun and Altyn Tagh mountain belts to the north, south, and southeast, respectively. Understanding the processes and evolution of this complex superimposed basin, especially with respect to the effects of single tectonic movements, is a difficult challenge, which concerns the tectonic and dynamic interrelationships between the basin and the orogenic belts during the different stages of the Paleozoic in the Paleo-Asian and Tethyan tectonic systems and for the evaluation of the resource potentials in Tarim Basin. In this study, we focused on 3-dimensional, basin-scale structural architecture and the properties of two regional unconformities that occur within the basin and its adjacent areas. Here, we outline the structural deformations underlying the unconformity, the structural architecture styles and the distributions of the unconformity, and the stratigraphic sequence and nature of the sedimentary rocks immediately overlying the unconformity. During the late Early and Middle Paleozoic tectonic movements, disconformities developed mainly in the northern and the central parts of the basin, and angular unconformities which beneath layers were monocline and faulted-fold deformations developed in the southern, or the southern and northern parts of the basin, respectively. Before the Silurian, the Low Hotian Uplift, the NE-trending faulted-folded belts of the Tangguzibas Depression and the southern Tazhong Uplift underwent intense deformation related to SE–NW-directed tectonic compression. In addition, the NE-trending faults in the Tangguzibas Depression developed during periods of activity on the South Altyn Tagh Fault. The structural deformation, as well as the depositional facies, formed in response to the subduction and closure of the South Altun Ocean and West Kunlun–Kudi Ocean, and the resulting collisional orogeny. Prior to deposition of Upper Devonian sediments, structural deformation and erosion occurred in two marginal parts of the basin. The extent and intensity of deformation on the NE-trending faults in the Tangguzibas Depression were also reduced, whereas the NE-trending folds developed in the Manjiaer Depression. The Tabei Uplift experienced uplift and deformation. The closure of the North Altun Ocean and the eastern part of the South Tianshan Ocean with south-subduction may be the main driving forces for the tectonic activity. Extensive areas in the northern and southern margins of the basin were uplifted and denudated by orogenic activity as a prelude to the molasse basin that developed in the early Late Devonian in the northeastern and southeastern parts of the basin. The structural architecture of the unconformities reveals the geometry and dynamics of the basin–orogen system in single tectonic movements.     

鲁西隆起晚中生代以来伸展断裂特征及形成机制

野外地质调查表明,鲁西隆起的伸展断裂十分发育,其构造样式复杂.主要形式为陡倾斜的伸展断裂和缓倾斜的滑脱断层组成的复合伸展断裂系统.陡倾斜的伸展断裂构成鲁西伸展断裂系的主体,是控制其南部凹陷沉积的边界断裂.断裂带中构造角砾岩、断层泥发育,并有小褶皱、擦痕等显示断裂活动的标志.缓倾斜的滑脱断层在鲁西隆起区广泛发育,分为深、浅两个层次,浅层次中最具规模的位于下寒武统与太古宇之间.滑脱面上盘的寒武系底部产生强烈的构造变形,褶皱和破碎带发育,下盘构造相对简单,仅挤压破碎.深层次滑脱断层发育在中地壳低速层处,控制着浅层次滑脱断层的形成与分布.构造应力场数值模拟结果显示,鲁西隆起的伸展断裂系统是由晚中生代以来两次大规模的伸展运动形成的,形成机制上,与中、新生代郯庐断裂的走滑活动、太平洋板块的俯冲以及岩浆上涌密切相关.     

一幕完整的前陆盆地构造演化的地层记录:库车坳陷下白垩统

位于库车坳陷东部天山山前KZ露头的下白垩统为一套前渊带的充填沉积,包括卡普沙良群和巴什基奇克组两个粗-细-粗的沉积旋回,每个旋回底部的亚格列木组和巴什基奇克组底部均发育一套砾质粗碎屑沉积体.塔北隆起为前隆单元.从天山山前至塔北隆起,地层几何形态从卡普沙良群北厚南薄的强不对称楔型转变为巴什基奇克组北薄南厚的弱不对称楔型,且塔北隆起北斜坡带地震剖面显示卡普沙良群地层南部剥蚀强烈,而巴什基奇克组地层剥蚀位于北部,总体反映盆地由卡普沙良群时期北部沉降、南部抬升转变为巴什基奇克组时期北部抬升、南部沉降的构造反转现象,分别与前陆盆地逆冲构造活动期、宁静期的基底变形特征相一致.因此,卡普沙良群、巴什基奇克组两个的沉积旋回分别为逆冲构造活动期、宁静期的盆地充填记录,两个旋回底部的砾质粗碎屑沉积体分别为逆冲活动开始(岩石圈挠曲沉降)、逆冲活动停滞(岩石圈回弹隆升)的沉积响应.总之,库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程.     

Mineral chemistry and genesis of the Permian Cihai and Cinan magnetite deposits,Beishan, NW China

Cihai and Cinan are Permian magnetite deposits related to mafic-ultramafic intrusions in the Beishan region, Xinjiang, NW China. The Cihai mafic intrusion is dominantly composed of dolerite, gabbro and fine-grained massive magnetite ore, while gabbro, pyrrhotite + pyrite-bearing clinopyroxenite and magnetite ore comprise the major units in Cinan. Clinopyroxene occurs in both deposits as 0.1–2 mm in diameter subhedral to anhedral grains in dolerite, gabbro and clinopyroxenite. High FeO contents (11.7–28.9 wt%), low SiO₂ (43.6–54.3 wt%) and Al₂O₃ contents (0.15–6.08 wt%), and low total REE and trace element contents of clinopyroxene in the Cinan clinopyroxenite imply crystallization early, at high pressure. This clinopyroxene is FeO-rich and Si and Ti-poor, consistent with the clinopyroxene component of large-scale Cu-Ni sulfide deposits in the Eastern Tianshan and Panxi ares, as well as Tarim mafic intrusion and basalt, implying the Cinan mafic intrusion and sulfide is related to tectonic activity in the Tarim LIP. The similar mineral chemistry of clinopyroxene, apatite and magnetite in the Cihai and Cinan gabbros (e.g., depleted LREE, negative Zr, Hf, Nb and Ta anomalies in clinopyroxene, lack of Eu anomaly in apatite and similarity of oxygen fugacity as indicated by V in magnetite), indicate similar parental magmatic characteristics. Mineral compositions suggest a crystallization sequence of clinopyroxenite/with a small amount of sulfide – gabbro – magnetite ore in the Cinan deposit, and magnetite ore – gabbro – dolerite in Cihai. The basaltic magma was emplaced at depth, with magnetite segregation (and formation of the Cinan magnetite ores) occurring in relatively low fO₂ conditions, after clinopyroxenite and gabbro fractional crystallization. The evolved Fe-rich basaltic magma rapidly rose to intermediate or shallow depths, forming an immiscible Fe-Ti oxide magma as fO₂ increased and leaving a Fe-poor residual magma in the chamber. The residual magmas was emplaced at different levels in the crust, forming the Cihai gabbro and dolerite, respectively. Finally, the immiscible Fe-Ti oxide magma was emplaced into the earlier formed dolerite because of late magma pulse uplift, resulting in a distinct boundary between the magnetite ores and dolerite.     

青藏高原新生代地壳变形对同碰撞岩浆侵位的制约

同碰撞岩浆作用是青藏高原新生代构造-岩浆活动的一种重要形式，各种类型岩浆岩广泛分布于高原内不同的构造单元中，其中有的来自地幔，不过规模都不大，它们是如何穿过异常厚的地壳侵位到近地表或喷出地表，这还是个未解之谜。根据构造分析，这些岩浆岩均侵位于新生代向斜构造中，例如侵入于高原东南边缘的楚雄复向斜、兰坪．思茅复向斜和老君山向斜的碱性岩，侵入于高原南缘的北喜马拉雅拉轨岗日向斜的片麻状花岗岩以及喷出于高原北部巴颜喀拉和雁石坪复向斜的安山-玄武岩。文中通过一个力学模式，说明这些岩浆岩的侵位受控于地壳应力场特征，即：向斜构造的下部承受的是张应力，地壳发生减薄和张裂，下地壳或上地幔熔融物质以此为通道发生向上的侵位。不过，因向斜顶部地壳承受的是挤压应力，地壳发生挤压缩短，所以只有少量岩浆能侵位到近地表并发生变形。与此相反，背斜构造的下部地壳产生的是挤压应力，阻止了下伏地壳内岩浆的侵入。因此，岩浆的侵位一般不会沿背斜发生。这一力学机制解释了为什么青藏高原规模很小的同碰撞岩浆能穿过异常厚的地壳沿一系列向斜构造侵位到近地表或喷出地表的原因。     

Deformation structures associated with the Trachyte Mesa intrusion,Henry Mountains,Utah: Implications for sill and laccolith emplacement mechanisms

Deformation structures in the wall rocks of igneous intrusions emplaced at shallow crustal depths preserve an important record of how space was created for magma in the host rocks. Trachyte Mesa, a small Oligocene age intrusion in the Henry Mountains, Utah, is composed of a series of stacked tabular, sheet-like intrusions emplaced at 3–3.5 km depth into sandstone-dominated sedimentary sequences of late Palaeozoic–Mesozoic age. New structural analysis of the spatial distribution, geometry, kinematics and relative timings of deformation structures in the host rocks of the intrusion has enabled the recognition of distinct pre-, syn-, and late-stage-emplacement deformation phases. Our observations suggest a two-stage growth mechanism for individual sheets where radial growth of a thin sheet was followed by vertical inflation. Dip-slip faults formed during vertical inflation; they are restricted to the tips of individual sheets due to strain localisation, with magma preferentially exploiting these faults, initiating sill (sheet) climbing. The order in which sheets are stacked impacts on the intrusion geometry and associated deformation of wall rocks. Our results offer new insights into the incremental intrusion geometries of shallow-level magmatic bodies and the potential impact of their emplacement on surrounding host rocks.