中亚成矿域多核成矿系统西准噶尔成矿带构造体系特征及其对成矿作用的控制

西准噶尔成矿带是中亚成矿域巴尔喀什成矿带的东延部分,目前已发现有包古图斑岩型铜矿床、哈图金矿床、萨尔托海铬铁矿床和杨庄铍矿床等大型超大型矿床,是中亚成矿域内重要的成矿远景区.北东向达拉布特断裂、玛依勒断裂、巴尔鲁克断裂等以及所夹的构造地块,构成了西准噶尔“多”字型构造体系(简称“西准系”),是控制西准噶尔成矿带铜-金-...     

西准噶尔晚古生代花岗岩类侵入体(40)~Ar/(39)~Ar热年代学

西准噶尔成矿带夹持在天山断裂与额尔齐斯断裂之间,是中亚成矿域西部的核心区域之一,广泛发育晚古生代深成岩浆活动、走滑断裂构造和斑岩铜矿、造山型金矿成矿作用。本文在西准噶尔成矿带包古图岩体、康德岩体、加曼岩体、库鲁木苏岩体、别鲁阿嘎希岩体、哈图岩体、阿克巴斯套岩体、庙尔沟岩体、克拉玛依岩体及红山岩体采集12个样品,通过黑云母和钾长石(40)~Ar/(39)~Ar阶段升温测年,给出了该地区(40)~Ar/(39)~Ar冷却年龄。其中,黑云母(40)~Ar/(39)~Ar年龄处在326~302 Ma范围内,钾长石(40)~Ar/(39)~Ar年龄为297~264 Ma,反映了西准噶尔地区晚石炭世-中二叠世的区域中温冷却历史。结合前人报道的锆石U-Pb、角闪石(40)~Ar/(39)~Ar、辉钼矿Re-Os、磷灰石裂变径迹等年龄数据,构建了西准噶尔成矿带晚古生代岩浆侵入,成矿作用与构造抬升,以及晚中生代剥露过程的整个热历史;并与区域左行走滑断裂活动的时间进行了对比,讨论了(40)~Ar/(39)~Ar冷却年龄的构造意义。     

西准噶尔达拉布特断裂带中段晚古生代构造分析

走滑断裂构造在中亚造山带增生及演化过程的研究中扮演了重要角色,其主要构造单元均被走滑断裂带所分割。西准噶尔造山带是中亚增生型造山带的重要组成部分,达拉布特断裂是西准噶尔造山带中一条重要的走滑断裂,其复杂的构造表现吸引了大量研究者的关注。前人不仅在其构造解释上存在着走滑断层、逆冲断层或压扭性断层等诸多争议,且在其活动时代问题上也有不同的看法。本文依据在达拉布特断裂带中段开展的详细野外构造学工作,结合前人针对该地区石炭纪火山岩、浊积岩和造山后花岗岩侵入体所做的同位素年代学工作成果,对达拉布特断裂的活动性质和活动时代进行了讨论。结果确认在中二叠统沉积之前,达拉布特断裂带存在两期变形事件,分别对应于320Ma左右沿NE-SW的较深层次的左行走滑事件D1和表现为脆-韧性转换域的轴面倾向SE的褶皱作用构造事件D2。前者为主期变形事件,而后者发生在中二叠统沉积之前。本文同时报道了沿达拉布特断裂带出露右行走滑构造形迹,并讨论了其可能的成因。沿达拉布特断裂带的多期构造事件记录了西准噶尔地区造山后大规模走滑构造调整过程,是晚古生代晚期中亚各个陆块拼合后大规模陆内调整在西准噶尔造山带的具体体现。     

准噶尔西北缘斜向挤压构造与走滑断裂

古板块构造研究表明古生代以来,准噶尔地块以斜向方式拼合到阿尔泰（Altaids）造山带构造域内,导致准噶尔西北缘一直处在斜向挤压构造背景之下,并发育高角度逆冲推覆构造带以及横向走滑断裂。地面地质调查、遥感卫星影像解译、大地电磁测深剖面和地震剖面构造解释资料综合研究表明,准噶尔西北缘边界断裂为达拉布特左行走滑断裂,西北缘逆冲推覆构造带为基底卷入的高角度逆冲断裂褶皱带; 在与逆冲带走向相垂直方向,发育有北西向横向走滑断裂,这些断裂为同一斜向挤压构造背景下形成的同期构造,形成时间约在晚二叠到侏罗纪之间。大地电磁测深和地震剖面解释表明,达拉布特走滑断裂控制了西北缘高角度逆冲断裂的分布与性质。西北缘二维和三维地震剖面解释表明,横向走滑断裂样式为正花状构造或者负花状构造,同时具有向南东或北西方向逆冲和拉伸的特征。横向走滑断裂为西北缘逆冲构造南北方向分段的主要断裂,并控制了西北缘中生代地层的沉积。西北缘构造是形成于主边界断裂的斜向挤压作用,而基底卷入逆冲断裂则属非纯挤压形成的逆冲构造。     

达拉布特蛇绿岩带的时限和属性以及对西准噶尔晚古生代构造演化的讨论

萨尔托海附近的也格孜卡拉花岗岩侵入到达拉布特蛇绿岩带中,为典型的"钉合岩体",其锆石SHRIMPU-Pb年龄结果为308±3Ma(MSWD=0.83),限定了达拉布特蛇绿岩带侵位时限不晚于308Ma,同时达拉布特蛇绿岩中辉长岩的年龄(Sm-Nd等时线年龄395Ma;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄391Ma),给出了达拉布特蛇绿岩带的形成年龄。达拉布特蛇绿岩带两侧地层均为下石炭统,为稳定火山-沉积序列,岩石组合特征相同,具有很好的可对比性,表明达拉布特蛇绿岩带不是分隔两侧不同板块的板块缝合带。在综合分析前人板片窗、增生楔等不同构造模型的基础上,提出残余洋盆的被动垮塌充填是西准噶尔地区晚古生代构造演化的主要形式,残余洋盆闭合过程中可能伴随着洋壳俯冲过程,侵入于西准增生杂岩的多个花岗岩体和闪长岩墙,限定了西准晚古生代增生作用不晚于晚石炭世。     

西准噶尔地区多源遥感信息的线性构造提取与定量分析

夹持在近东西向额尔齐斯断裂和天山走滑断裂系统之间的西准噶尔地区,经历了自晚古生代晚期以来长期复杂的陆内构造变形历史。线性构造的长度、方向以及空间分布能够反映构造变形的强度和样式,指示应力作用的方式。本文选取新疆西准噶尔地区为研究区,利用ASTER、Landsat等多源遥感数据通过彩色合成、主成分分析、波段比值和Sobel滤波等增强显示断裂构造在遥感影像上的空间分布和光谱信息,并利用Canny边缘检测与人工解译相结合的方法提取研究区内线性构造;运用地质统计学的原理和方法对提取出的线性构造进行定量分析。结果表明,研究区内依长度优选方位确定的主断裂走向为N50°～60°E,代表了区域一级构造即达拉布特断裂展布的方位;依线性构造数量优选方位确定的次级断裂走向为80°～90°(近东西向),代表了区域三级构造的方位;介于以上两者之间的线性构造,即数量与长度均适中的线性构造,代表了区域二级构造的方位。线性构造的区域分布,揭示了在南北向主压应力作用下,西准噶尔地区构造体系的组成与构造变形特征。由此说明,多源遥感信息提取的线性构造定量分析,对于区域断裂构造体系的厘定具有重要意义。     

西准噶尔克拉玛依花岗岩体地球化学特征及其意义

西准噶尔克拉玛依岩体为二长花岗岩和斜长花岗岩等,为海西中期侵入岩体,具有高钠、铝等特点,A/CNK=0.71~0.78,NK/A为0.8~0.89,为偏铝质钙碱性花岗岩.轻稀土元素中等富集,Eu弱亏损,富集大离子亲石元素,Nb、Ta亏损,富Sr,La/Yb值相对低.多种主微量元素和同位素的综合图解分析表明,该岩体为I型花岗岩,与达拉布特断裂西侧同时期的庙尔沟A型花岗岩具有明显的区别,盆地具有较为年轻的地壳基底.克拉玛依岩体为岛弧花岗岩,晚石炭世准噶尔地区仍存在着洋盆体制.     

西准噶尔地区造山型金矿床时空分布、 成矿动力学背景及模式

造山型金矿形成于汇聚板块边缘,俯冲增生或碰撞造山体制,是现代矿床学研究的热点之一。西准噶尔地区有几十个造山型金矿,但其究竟形成在洋壳俯冲增生造山过程还是洋盆闭合后的碰撞造山过程,尚不清楚。本文系统总结了西准噶尔地区造山型金矿的时空分布及地质、地球化学特征,发现它们主要赋存于达拉布特断裂西北侧,可分为安齐(包括哈图金矿)和萨尔托海(包括萨Ⅰ金矿)两个成矿带;成矿作用受控于达拉布特走滑断裂引发的区域变质变形事件,矿体主要赋存于中晚石炭世变质火山沉积岩或蛇绿岩中,发育NaCl—H_2O—CO_(2 )±CH_(4 )±N_2流体包裹体体系,成矿温度为170～380℃,成矿流体主要为变质热液,晚期为大气降水热液;成矿同位素年龄为271～300 Ma,已有资料显示西准噶尔地区存在多期次俯冲增生作用,并于晚石炭世—早二叠世消减完毕。而造山型金矿广泛发育的达拉布特西北侧古洋盆闭合于308～328 Ma,此后为大陆碰撞造山体制,因此西准噶尔造山型金矿形成于大陆碰撞造山体制,适合于碰撞造山成岩成矿和流体作用模式。晚石炭世—早二叠世,达拉布特地区陆—陆或弧陆碰撞过程中,大规模的韧脆性剪切变形及区域变质事件导致地层及围岩中不稳定组分发生变质活化,形成含矿变质流体,流体向上运移至韧—脆性转换带内形成了西准噶尔造山型金矿成矿系统。     

“构造杂岩”及其地质意义——以西准噶尔为例

构造杂岩是构造地层学的重要研究内容之一。以西准噶尔为例,三个不同时期形成的构造杂岩:科克沙依杂岩、玛依勒杂岩和达拉布特杂岩,代表了古生代不同时期洋盆与火山弧的残迹。现今西准噶尔的构造格局,可能是多个地体的拼合。     

板块碰撞产物——强应变构造带对东准噶尔金矿的控制

东准噶尔强应变构造带是板块碰撞作用的产物 ,控制了金成矿带的分布 ,而金的矿化富集地段分布于强应变构造带与走向北北西的断裂交汇部位。金矿体及矿脉则形成于强应变构造带的次级断裂和裂隙中。     

Intra-continental deformation and tectonic evolution of the West Junggar Orogenic Belt,Central Asia:Evidence from remote sensing and structural geological analyses

The West Junggar Orogenic Belt(WJOB)in northwestern Xinjiang,China,is located in the core of the western part of the Central Asian Orogenic Belt(CAOB).It has suffered two stage tectonic evolutions in Phanerozoic,before and after the ocean–continental conversion in Late Paleozoic.The later on intracontinental deformation,characterized by the development of the NE-trending West Junggar sinistral strike-slip fault system(WJFS)since Late Carboniferous and Early Permian,and the NW-trending Chingiz-Junggar dextral strike-slip fault(CJF)in Mesozoic and Cenozoic,has an important significance for the tectonic evolution of the WJOB and the CAOB.In this paper,we conduct geometric and kinematic analyses of the WJOB,based on field geological survey and structural interpretation of remote sensing image data.Using some piercing points such as truncated plutons and anticlines,an average magnitude of^73 km for the left-lateral strike-slip is calculated for the Darabut Fault,a major fault of the WJFS.Some partial of the displacement should be accommodated by strike-slip fault-related folds developed during the strike-slip faulting.Circular and curved faults,asymmetrical folds,and irregular contribution of ultramafic bodies,implies potential opposite vertical rotation of the Miao’ergou and the Akebasitao batholiths,resulted from the sinistral strike-slipping along the Darabut Fault.Due to conjugate shearing set of the sinistral WJFS and the dextral CJF since Early Mesozoic,superimposed folds formed with N–S convergence in southwestern part of the WJOB.     

Late Palaeozoic mineralization and tectonic evolution of the West Junggar metallogenic belt,Central Asia: constraints from Re–Os and 40Ar/39Ar geochronology

ABSTRACT

The West Junggar Metallogenic Belt (WJMB) is located between the Tianshan fault system and the Ertix fault system in the western part of the Central Asian Metallogenic Domain (CAMD). The belt features widespread late Palaeozoic granitic plutons, strike-slip faults, and porphyry copper and orogenic gold deposits. We collected nine molybdenite samples from the Baogutu III–IV Cu–Mo deposit and the Suyunhe Mo–W deposit, and 12 granitoid samples from the Jiaman, Kangde, Kulumusu, Bieluagaxi, Hatu, Akbastau, Miaoergou, Baogutu, Karamay, and Hongshan plutons in the WJMB. Molybdenite Re–Os dating gives metallogenesis ages of 312.7 and 299.7 Ma for the Baogutu III–IV and Suyunhe deposits, respectively. ⁴⁰Ar/³⁹Ar thermochronology yields biotite ages ranging from 326 to 302 Ma and K-feldspar ages from 297 to 264 Ma, indicating a regional medium-temperature cooling history in the WJMB during the late Carboniferous to middle Permian. By integrating these data with previous zircon U–Pb, amphibole ⁴⁰Ar/³⁹Ar, and zircon and apatite fission-track ages, we reconstruct the whole thermal history of the WJMB, which includes late Palaeozoic intrusive magmatism, porphyry Cu and W–Mo mineralization, and late Mesozoic tectonic uplift and exhumation of the WJMB. The regional ⁴⁰Ar/³⁹Ar cooling ages are consistent with the timing of regional sinistral strike-slip faulting, thereby indicating the tectonic significance of the cooling ages. We suggest that the biotite ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages represent the static cooling of the granitic plutons after emplacement, since the ages are consistent with the U–Pb ages of the plutons. Thereafter, the oldest K-feldspar ⁴⁰Ar/³⁹Ar age may record the initiation of sinistral strike-slip movement on the Darabut, Mayile, and Baerluke faults. The regional faulting resulted in significant uplift of the WJMB during the early and middle Permian.     

新疆北部卡拉麦里晚古生代走滑构造及其叠加变形序次

大型走滑断裂构造是大陆地壳内部基本的构造变形样式,通常是大陆地壳形成的标志.卡拉麦里构造带是新疆东准地区构造演化研究的重要构造单元.前人的研究认为卡拉麦里构造带是板块碰撞形成的缝合带.本文结合野外考察、构造分析和年代学工作认为,该构造带主要反映了走滑构造带的特点.在遥感影像上,卡拉麦里构造带呈断续的线状延伸特征.地震剖面上,卡拉麦里断裂带主断面产状近于直立向下延伸至基底,与一般张性断层、压性逆冲断层所显示的上陡下缓的铲状特征截然不同.野外考察显示,该构造带发育密集而陡立劈理,主断面附近劈理面倾角近于直立,在相对较浅层次的地层上,劈理面成花状散开,体现花状构造的特点.卡拉麦里构造带内的石炭系、泥盆系地层以及蛇绿岩系受到强烈改造,超糜棱岩化、糜棱岩化、千枚岩化现象普遍.糜棱岩中,硅质岩透镜体拖尾指示右旋走滑特征,与同构造岩脉次级张裂面指示的结果相一致.结合前人研究资料以及地层变形证据,可以推断构造带活动时限为270～260Ma.因此,卡拉麦里构造带是一条在晚古生代-早中生代活动的右旋剪切走滑构造带,准东地区与卡拉麦里构造带相关的缝合带确认,必须以卡拉麦里走滑构造带性质的准确厘定为基础.卡拉麦里构造二叠纪时期的走滑活动性质的确定,指示新疆北部二叠纪大陆地壳已经形成,而且,新疆北部后期叠加构造变形序次研究也显示具有大区域上的共性,指示新疆北部二叠纪以来进入基本统一大陆内部构造演化阶段.     

新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成矿区带初步探讨

新疆地处中亚成矿域的中段，古生代大陆边缘增生明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。古生代大陆边缘成矿作用主要集中在两个时期，即以阿尔泰南缘为主的早中泥盆世和以天山为主的早石炭世。本文在综合研究及与境外对比的基础上，按照北疆地区晚古生代大陆边缘的构造动力学和成矿特征，将研究区大陆边缘成矿系统划分为：活动大陆边缘海相火山岩-盆地流体成矿系统，活动大陆边缘火山岛弧-岩浆活动成矿系统和被动大陆边缘沉积盆地-热水活动成矿系统三类。同时对形成于大陆边缘的成矿区带进行划分，主要包括：阿勒泰南缘晚古生代活动大陆边缘块状硫化物成矿带；阿尔泰南缘-东准噶尔活动大陆边缘卡拉先格尔岛弧斑岩铜金成矿带；东天山晚古生代活动大陆边缘铜钼锌成矿区带；西准噶尔洋内弧斑岩-浅成低温热液铜金成矿区带；西天山（伊犁地块）活动大陆边缘金铜成矿区带；塔里木板块被动大陆边缘沉积型铅锌成矿带。本文认为大陆增生与成矿作用的关系是矿床学和成矿系统研究的重要内容，成矿区带是成矿系统发生成矿作用的响应，而成矿系统是成矿区带形成的本质。     

西准噶尔萨吾尔地区主要矿床类型及成矿规律

本文基于萨吾尔地区目前发育的主要矿床(点)吐尔库班套铜镍矿点、阔尔真阔腊金铜矿床、布尔克斯岱金矿床、罕哲尕能铜矿床、塔斯特金矿床、黑山头金矿点、那林卡拉铜钼矿点等的研究,分析了区域矿化类型及成矿规律。认为萨吾尔地区矿床成因类型可分为三类,岩浆Cu-Ni硫化物矿床、斑岩型-浅成低温热液型Au-Cu-Mo矿床、与中酸性侵入岩有关的构造蚀变岩型Au矿床。矿化以Au、Cu矿化为主,Cu-Ni、Mo矿化次之。成矿时代分布在中泥盆世、早石炭世、晚石炭世,集中于早石炭世(354~336Ma)。空间上,岩浆Cu-Ni硫化物矿床分布于萨吾尔北部科克森套地区,斑岩型-浅成低温热液型Au-Cu-Mo矿床、与中酸性侵入岩有关的构造蚀变岩型Au矿床主要分布于萨吾尔山南部。成矿构造背景分别对应于区域中泥盆世岛弧环境、早石炭世岛弧环境、晚石炭世碰撞造山后环境。区域成矿规律显示了进一步的找矿潜力:萨吾尔北部科克森套地区发育的镁铁-超镁铁岩体的岩浆Cu-Ni硫化物矿床的找矿潜力;阔尔真阔腊-布尔克斯岱地区斑岩型-浅成低温热液型金铜矿床的找矿潜力;区域晚石炭世-早二叠世斑岩型Cu-Mo矿床的找矿潜力;萨吾尔断裂及其次级断裂控制范围内的Au-Cu找矿潜力。     

吉尔吉斯天山晚古生代岩浆活动及相关成矿作用

本文通过对近年来有关吉尔吉斯天山研究进展的梳理,结合在吉尔吉斯斯坦的实地考察,系统论述了吉尔吉斯天山古生代基础地质情况,着重讨论了与岩浆作用相关的成矿过程。吉尔吉斯斯坦境内的天山由"尼古拉耶夫线"和阿特巴什-伊内尔切克断裂划分为北、中、南三部分。两条缝合带限定了早古生代捷尔斯凯伊洋和晚古生代南天山洋的发展和消亡过程。吉尔吉斯天山古生代岩浆作用大致分为两个阶段:早古生代捷尔斯凯伊洋演化过程中,与弧-陆碰撞、弧-弧碰撞相关的岩浆作用和晚古生代与南天山洋闭合相关的岩浆作用。晚古生代存在两个重要的成矿阶段:晚石炭世与南天山洋向北俯冲形成的弧岩浆作用相关的斑岩型、矽卡岩型铜-金矿床;早二叠世与后碰撞花岗岩侵入作用相关,并受剪切带控制的金-多金属矿床。南天山缝合带附近出露的不同岩体在岩石地球化学及矿化特征的差异,反映了位于阿特巴什-伊内尔切克断裂以北的岩浆源区为成矿物质贫瘠的中天山前寒武纪基底,而断裂以南的岩浆作用源区为富集流体及成矿元素的增生杂岩和塔里木被动陆缘沉积物。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987114000711

The West Junggar region,located in the loci of the Central Asian Orogenic Belt,is a highly endowed metallogenic province with >100 tonnes Au,>0.7 Mt Cu,>0.3 Mt Mo,and >2.3 Mt chromite as well as significant amounts of Be and U.The West Junggar region has three metallogenic belts distributed systematically from north to south:(1) late Paleozoic Saur Au-Cu belt;(2) early Paleozoic XiemisitaiSharburt Be-U-Cu-Zn belt;(3) late Paleozoic Barluk-Kelamay Au-Cu-Mo-Cr belt.These belts host a number of deposits belonging to at least eight economically important styles,including epithermal Au,granite-related Be-U,volcanogenic massive sulfide(VMS) Cu-Zn,podiform chromite,porphyry Cu,hydrothermal quartz vein Au,porphyry-greisen Mo(-W),and orogenic Au.These deposit styles are associated with the tectonics prevalent during their formation.Five tectonic-mineralized epochs can be recognized:(1) Ordovician subduction-related VMS Cu-Zn deposit;(2) Devonian ophiolite-related podiform chromite deposit;(3) early Carboniferous subduction-related epithermal Au and porphyry Cu deposits;(4) late Carboniferous subduction-related granite-related Be-U,porphyry Cu,and hydrothermal quartz vein Au deposits;and(5) late Carboniferous to early Permian subduction-related porphyry-greisen Mo(-W) and orogenic Au deposits.     

西准噶尔达尔布特南构造-岩浆岩带斑岩型铜-钼矿新发现及找矿思路

西准噶尔仅有较少的斑岩型多金属矿床产出,这与其所在的巨型中亚成矿域的哈萨克斯坦环巴尔喀什-新疆西准噶尔成矿省这一重要的构造部位可能并不相称,有必要深入成矿研究和拓宽找矿思路。近年来笔者在该区的区域地质矿产调查和关键岩体初步研究的基础上,新发现了本文报道的吐克吐克、宏远和红山铜-钼矿点。据此类矿点以及包古图斑岩铜金矿的时空分布和赋矿岩体岩石类型等,提出建立达尔布特南构造岩浆带斑岩型Cu-Mo成矿区这一思路。今后的找矿思路是加强该带斑岩体时空分布、岩石成因类型、成矿物质来源以及矿化特征、成矿对比、区域构造等研究,建立找矿模型,用模型指导勘探找矿,而非仅仅利用物化探异常或仓促的大量勘探进行工程验证。