北疆区域地质调查阶段性成果与新认识

在介绍北疆沿国境线1∶25万区调修测项目阶段性成果基础上,据1∶25万区域地质调查新获得的地质事实与进展,结合区域性路线地质考查资料,对新疆北部准噶尔盆地东部阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带和准西部玛依勒山蛇绿岩带成因和构造背景提出新认识,初步认为阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带是华力西—印支期由南向北高角度逆冲推覆断裂铲起了早古生代(额尔其斯-卡拉麦里断裂间)增生杂岩楔(蛇绿岩块)推覆构造带;玛依勒山蛇绿岩带是具准洋壳特征的超基性岩、玄武岩及火山碎屑岩、硅质岩组合地层体,弱变形面状的分布,不具板块构造界线属性,表明其可能为哈萨克板块东南部陆缘裂谷中产物.     

秦岭造山带早古生代蛇绿岩的多阶段演化: 从岛弧到弧间盆地

秦岭商-丹缝合带是分隔北秦岭早古生代造山带和南秦岭晚古生代造山带的地质界线,其中的丹凤蛇绿岩被认为代表了秦岭地区早古生代的洋壳残片。迄今,前人已经提出多种模式来解释丹凤蛇绿岩成因和构造背景(如:岛弧、洋岛和成熟的大洋等)。然而,这些单一的构造演化模式却很难解释两个基本事实:(1)不同类型镁铁质岩(如N-MORB、E-MORB和IAT等)的穿时性分布;(2)几乎所有的早古生代镁铁质岩都显示出多种构造环境的叠加。对陕西太白鹦鸽嘴地区一条具有较完整层序的蛇绿岩剖面研究发现,剖面中存在HTI型(TiO2:1.21%～1.56%)和LTI(TiO2:0.09%～0.35%)两种类型的镁铁质岩(包括玄武岩和辉长岩),HTI型镁铁质岩具有LREE亏损,没有Nb、Ta负异常等的E-MORB特征;LTI具有LREE富集,Nb、Ta负异常的IAT特征。地球化学显示二者的源区均为北秦岭岩石圈地幔楔。本文获得鹦哥嘴蛇绿岩两个LTI型辉长岩锆石U-Pb年龄分别为523.8±1.3Ma和474.3±1.4Ma。认为秦岭早古生代蛇绿岩应是SSZ环境下多阶段演化的结果:第一阶段:约524Ma,秦岭洋盆向北俯冲开始。俯冲板片的脱水作用使熔融温度降低,形成的流体交代地幔楔,在北秦岭南缘产生了一个不成熟的岛弧;第二阶段:先存岛弧裂开阶段,约524～474Ma。秦岭洋壳的持续俯冲,在先形成的岛弧上拉张出了弧间盆地,形成了主要由轻稀土亏损、高Ti拉斑玄武岩和辉长岩组成的E-MORB型岩石组合;第三阶段:弧前盆地闭合阶段,474Ma之后。在这个阶段新生的弧间盆地闭合,俯冲洋壳携带的深海沉积物与北秦岭岩石圈地幔楔相互作用形成了北秦岭李子园的玻安岩。秦岭早古生代蛇绿岩的多阶段成因是典型特提斯构造域演化特征在秦岭地区的重现。     

青藏高原冈底斯北缘嘉玉桥群形成时代的确定

嘉玉桥群是冈底斯北缘的变质岩系之一,其形成时代存在较大分歧。通过高精度LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得西藏八宿县巴兼村一带嘉玉桥群上部大理岩中所夹含石榴子石绿片岩(原岩为玄武岩)的上交点年龄为(566±27)Ma,将八宿县巴兼村一带嘉玉桥群的原岩形成时代限定为晚震旦世。结合相关研究成果,初步认为冈底斯北缘自晚震旦世到寒武纪可能存在较大规模的陆缘裂谷。     

西天山那拉提地区古生代花岗岩的年代学和锆石Hf同位素研究

西天山那拉提地区发育强烈的古生代花岗岩浆活动,依据野外地质特征和形成时代,将该区花岗岩分为早古生代—晚泥盆世花岗岩和石炭纪花岗岩两类。前者变形较强,发育弱的片麻理构造,岩石类型主体为闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示其形成时代为366～485Ma,εHf(t)和t2DM的研究揭示花岗岩主要有3种来源:一是t2DM介于1.2～1.6Ga的中元古代地壳源区;二是t2DM介于0.7～1.6Ga的中新元古代地壳混合源区;三是t2DM与岩石形成年龄接近或略大的以亏损地幔新生地壳为主的地壳源区。后者变形很弱,LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示其形成时代为320～352Ma。晚泥盆世—石炭纪花岗岩主要源区亦有3种:一是t2DM介于1.0～1.7Ga的中新元古代混合源区;二是t2DM约为0.4Ga左右的早古生代新生地壳源区;三是早石炭世早期与岩浆形成年龄一致的亏损地幔和古老地壳混合源区。那拉提早石炭世花岗闪长岩当εHf(t)为最高的正值时(14.21),其t2DM与岩石形成年龄一致,表明在349Ma时存在一次地幔物质的加入。综合西天山地区区域地质演化和花岗岩的野外地质特征、时代格架、锆石Hf同位素揭示的源区特征,认为那拉提地区现划分的古元古代地层中存在0.7～0.8Ga、1.6～1.8Ga中新元古代增生地壳。石炭纪花岗岩为碰撞后大陆伸展作用的产物,早石炭世大规模地幔物质的加入代表了大陆伸展作用的强烈发育期。     

中国西部古亚洲与特提斯两大构造域划分问题讨论

构造域是岩石圈划分中最大一级构造分区,一般将大洋岩石圈及与相邻大陆相互作用的构造带归为同一构造域,其实质是强调以大洋岩石圈为主导动力源.在梳理青藏高原北部造山带、天山-兴蒙造山带数十条蛇绿构造混杂岩带时代、性质的基础上,结合古生代古地理编图研究成果,提出中华古陆(地)块群在古生代时期为介于古亚洲洋和特提斯洋间的陆链.现今的天山-兴蒙造山带是古亚洲洋与不同性质陆块相互作用的结果,属古亚洲构造域组成部分,秦、祁、昆造山带是特提斯洋与中华古陆(地)块群相互作用结果,属特提斯构造域有机组成部分.     

北秦岭武关岩体LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石成因研究

武关岩体位于北秦岭武关镇,侵入于丹凤岩群之中,主要岩石类型为闪长岩和花岗闪长岩,属低钾拉斑-中钾钙碱性系列。微量元素地球化学特征为富集大离子亲石元素而亏损高场强元素、具有较高的LILE/HFSE比值,且显示出有俯冲沉积物的地球化学信息,因而其形成与大洋俯冲消减作用有关。稀土元素球粒陨石标准化分配型式为LREE富集、HREE平坦的右倾型且无明显的Eu负异常。此外,其明显富铝、富钠,有较高的Sr/Yb比值和CaO/Na2O比值,因而极有可能为角闪石作为主要残余条件下玄武质岩石部分熔融的产物。在假定有角闪石为稳定残留的中下地壳压力条件下,通过对稀土元素的模拟计算表明:以丹凤岩群中形成于岛弧环境下的斜长角闪岩为源岩在部分熔融程度为30%～40%,残余矿物相以角闪石为主并伴有少量的斜长石和单斜辉石(石榴子石极有可能无残余)的条件下,可以形成该类岩体。经锆石阴极发光(CL)研究及LA-ICPMS同位素测年技术分析后可知,武关岩体的锆石U-Pb同位素年龄为438.6±2.2Ma。该年龄晚于商丹洋的俯冲消减阶段,但仍明显保留有俯冲消减环境所具有的地球化学特征,因而其可能继承有俯冲消减源区的地球化学特征。以岛弧成因的斜长角闪岩为源岩进行的稀土元素部分熔融模拟计算,可以证明武关岩体为北秦岭加里东造山期中下地壳源区岩石在碰撞造山过程中由"滞后的消减源区"部分熔融的产物。     

西昆仑塔什库尔干印支期（高压）变质事件的确定及其构造地质意义

对西昆仑塔什库尔干县城以东出露的矽线石榴黑云片麻岩和石榴角闪片麻岩进行了阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年.结果表明,这两种岩石的变质时代为（220±2）和（220±3）Ma,其原岩沉积或形成年龄分别不早于（253±2）和（480±8）Ma.由于这两种岩石与区内已发现的高压基性麻粒岩和泥质高压麻粒岩产于同一位置或其附近,并且,矽线石榴黑云片麻岩的早期矿物组合（石榴子石＋矽线石＋条纹长石＋石英）与泥质高压麻粒岩早期麻粒岩-高角闪岩相退变质矿物组合一致,石榴角闪片麻岩的矿物组合（石榴子石＋角闪石＋斜长石＋石英）与高压基性麻粒岩角闪岩相退变质矿物组合相吻合,因此其定年结果可有效地用来限定这些高压麻粒岩的峰期变质时代应介于（220±2）~（253±2）Ma之间,进而表明古特提斯洋在本区消减、俯冲碰撞形成康西瓦构造带的时代应为印支期.同时,依据新获得的这两种岩石原岩形成年龄分别不早于（253±2）和（480±8）Ma以及前人已发表的锆石U-Pb年代学数据,提出分布在塔什库尔干县城以东地区的矽线石榴片岩-石英岩岩石组合单元应从原划的古元古代＂布伦阔勒岩群＂中划分出来.     

新疆阿尔泰南缘康布铁堡组的重新厘定

区域地质及野外地质剖面研究表明, 新疆阿尔泰南缘康布铁堡组的东、中、西3段岩石组合和变质变形及含矿性等方面存在显著差异, 有必要对其重新划分厘定。分布于西段克兰及麦兹盆地的康布铁堡组(D₁k), 通过古生物化石及年代学资料确定其时代为早泥盆世, 实测地质剖面显示为一套浅变质酸性火山岩及火山碎屑岩夹正常碎屑岩, 自下而上可划分为4个岩性段: 笫1岩性段(D₁k^a)以云母片岩为主; 第2岩性段(D₁k^b)为钙质片岩、钙质砂岩、变凝灰质砂岩; 笫3岩性段(D₁k^c)主要为变酸性流纹岩、凝灰岩; 第4岩性段(D₁k^d)以变流纹岩、流纹质火山碎屑岩为主。而分布于东段青河地区、中段(南部)富蕴地区的康布铁堡组, 实为一套混合岩化变质岩系, 其时代缺少年代学资料限制, 应从康布铁堡组中解体出去, 依据进一步变质作用及年代学资料重新划分、命名。     

沱沱河地区扎拉夏各涌铅锌矿成矿时代及其地质意义：钾长花岗斑岩年代学和地球化学特征

三江成矿带北段是我国著名的“三江”铜多金属巨型成矿带的北延部分,构造上属特提斯巨型成矿域的重要组成部分。野外调查期间,对沱沱河矿区的扎拉夏各涌铅锌矿（化）点进行了年代学及岩石地球化学研究。通过高精度LA-ICP-MS 锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得与铅锌矿（化）密切相关的钾长花岗斑岩²⁰⁶Pb/ ²³⁸U 年龄加权平均值为 35.96±0.61 Ma,确定铅锌矿（化）发生在古近纪始新世。地球化学分析表明,钾长花岗斑岩具有高SiO₂、Al₂O₃、K₂O, 低 TiO₂、Na₂O 的特征。在 TAS 岩石分类图解中样品均落入碱性系列的碱性花岗岩区,QAP分类图解中样品均落入碱性长石花岗岩区,K₂O-Na₂O 图解中样品投入过钾质系列区,A/NK-A/CNK 指数图解中样品投入过铝质区,为过铝质过钾质碱性系列花岗岩。稀土和微量元素地球化学特征显示,该岩体LREE、LILE 和部分HFSE 富集,REE 表现为LREE/HREE 明显分离的分配模式,强不相容大离子亲石元素Sr、K、Rb 、Ba、Th、U 和高场强元素La、 Ce、Nd 等相对富集,从多元素多方法图解中可以看出该斑岩体属于过铝质过钾质碱性-高钾钙碱性系列S 型花岗岩,形成于印度板块与亚洲板块的陆-陆碰撞,青藏高原快速隆升之后的后造山构造阶段的构造环境。     

西昆仑昆盖山北坡铜矿化点的地质特征及其找矿意义

昆盖山一带出露大套的石炭系火山岩,在野外剖面研究中发现了几处铜矿化的线索。详细的野外露头观察表明,铜矿化与火山角砾岩-凝灰岩、细粒花岗岩-细晶岩脉关系密切,伴有强烈的碳酸盐化、绿泥石化和绿帘石化;在不到300m长的剖面中,铜矿化体累积出露宽度大于8m。显微组成、结构分析表明,主要的金属矿物有辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、铜蓝、钛铁矿等,显示为氧化—半氧化矿,上述铜矿物主要沿裂隙充填并明显破坏钛铁矿条带。5个捡块样品化学分析结果中铜最低品位0.11%,最高品位2.30%,均接近或高于边界品位,2个样品高于工业品位,此外伴生的银均高于铜矿床伴生的有益组分评价的参考值。矿化围岩的沉积组合反映其形成于较深海盆地的环境,为裂谷盆地构造背景。综合西昆仑的区域地质和已有的铜矿研究成果,认为该区具有形成大型铜矿床的地质背景。