西准噶尔早泥盆世马拉苏组火山岩岩石成因研究

新疆西准噶尔北部地区的早泥盆世马拉苏组出露有少量富钠低钾的拉斑质中基性熔岩,这些分布于谢米斯台断裂北侧的玄武安山岩和玄武岩多呈夹层状断续产出于火山碎屑岩之中。马拉苏中基性熔岩的Mg#与主、微量元素协变关系及Th-Th/Nd图反映了其并非同源岩浆演化的结果。马拉苏火山岩中的玄武安山岩富集LILE、亏损HFSE,具有较高的Th含量及较低的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,显示出弧火山岩的地球化学特征。其中的玄武岩则具有略为平坦的稀土元素分配样式,较低的Th含量及较高的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,此同MORB地球化学特征极为相似;虽然其也显示有轻微的LILE富集、HFSE亏损,但是较高的La/Nb比值则暗示这同地壳或俯冲物质组分的卷入有关,且一系列构造环境判别图解也进一步印证了马拉苏组内的玄武岩应属似MORB基性熔岩。此外,两类岩石的高场强元素比值Zr/Nb、Hf/Ta同全球平均大洋中脊玄武岩的相应比值极为接近,反映了马拉苏组中基性火山岩的物质源区主体均为MORB地幔物质源区。La/Yb-Gd/Yb原始地幔标准化比值的模拟计算进一步显示了马拉苏组玄武安山岩与受改造(俯冲沉积物或地壳物质的混染)的石榴子石或尖晶石-石榴子石地幔橄榄岩物质源区的部分熔融作用有关,而似MORB型玄武岩则源自尖晶石地幔橄榄岩源区的部分熔融。结合区内同期的蛇绿岩、火山岩和碱性花岗岩的地球化学研究,我们可以进一步推断此类兼具有似MORB和弧火山岩地球化学特征的早泥盆世马拉苏火山岩应当是西准噶尔地块北部在早古生代受后期俯冲作用影响下经历弧后扩张形成的火山-岩浆地质记录。     

萨吾尔山松树沟地层形成时代及火山岩地球化学研究

西准噶尔松树沟地区地层主要由碎屑沉积岩和火山岩组成,以玄武岩、安山岩和火山碎屑岩为主,其中玄武岩属于钙碱性系列,安山岩属于拉斑系列。对岩石中锆石开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,安山岩锆石年龄表明其形成于(317.1±6.4)Ma,粗砂岩56颗锆石中仅有1颗锆石年龄((389±9)Ma)属于中泥盆世,其余主要集中在319~359 Ma,最小年龄(319±6)Ma。因此,该套地层并非形成于中泥盆世,很可能形成于晚石炭世早期。地球化学研究表明,玄武岩和安山岩具有相似的稀土配分曲线,轻稀土富集的右倾REE分配模式,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Zr、Hf等,呈现出Ta、Nb、Ti负异常,认为该火山岩形成于岛弧环境,岩浆来源于俯冲板片脱水产生的流体不均一交代的地幔楔。该套岛弧火山岩的形成时代限定了斋桑洋盆的关闭时限(晚于317.1 Ma)。     

新疆西准噶尔谢米斯台地区发现早古生代火山岩地层:野外地质学和年代学证据

传统上,新疆西准噶尔谢米斯台地区的火山岩地层被归属为泥盆系-石炭系。这种归属主要依据区域地层对比,缺乏确定的科学依据。本文报道了该区火山岩地层的三条剖面,并对区内出露的主要火山岩类型进行了详细描述。根据火山岩地层中岩石的不整合接触关系、岩石组合及蚀变特征将其分为两套不同时代的火山岩,并提供了代表性火山岩的锆石U-Pb测年结果,提出谢米斯台火山岩的时代(423.6~394.1 Ma)属于晚志留世-早泥盆世而不是中晚泥盆世-石炭纪。晚志留世火山岩主要为安山岩和英安岩,夹少量火山凝灰岩和蚀变砂岩。下泥盆统主要为安山质-英安质火山碎屑岩,夹有大量砂砾岩。该区地层的产状总体南倾构成一个单斜。此外本文探讨了该区火山岩地层的大地构造归属及其时空联系性,认为谢米斯台火山岩是东哈萨克斯坦博什库尔-成吉斯早古生代岩浆弧向东的延伸,可与东西两侧的火山岩地层构成一个连续的晚志留世-早泥盆世火山岩带。     

新疆东准噶尔卡拉麦里地区红柳沟组玄武岩发现及地质意义

新疆北部东准噶尔卡拉麦里地区红柳沟组中发现玄武岩,测年结果显示,红柳沟组玄武安山岩形成于(428.1±2.5) Ma,属中志留世晚期。岩石地球化学特征表明,红柳沟组玄武安山岩Nb含量13.7×10^-6～14.8×10^-6,Al₂O₃含量17.62%～17.76%,均值17.71%,具富Nb玄武岩特征,为钙碱性系列。该岩石轻重稀土元素分馏较明显,分布模式为无明显铕异常的右倾曲线,微量元素表现出不同程度富集轻稀土元素和大离子亲石元素特征,具弱的Nb,Ta,Ti负异常。红柳沟组玄武安山岩原岩可能为具陆内弧后盆地玄武岩性质的岩石,源区受到俯冲板片熔体改造,岩浆作用期间发生一定程度混染。结合前人研究,认为红柳沟组玄武岩安山可能形成于碰撞造山后的板内伸展环境,代表北部卡拉麦里洋盆初期陆内拉张阶段。     

准噶尔洋洋内弧岩浆作用:西准噶尔百口泉早石炭世火山岩地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究

西准噶尔中部晚古生代的构造-岩浆作用被广泛认为与准噶尔洋的洋内俯冲有关。然而,对于重建洋内俯冲历史的弧相关岩浆活动,缺乏可靠的岩石学和地球化学证据。本文对西准噶尔百口泉包古图组火山岩进行了锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素、全岩地球化学和Sr-Nd同位素组成的综合研究,旨在为西准噶尔中部早石炭世构造演化提供约束。通过对代表性玄武安山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,获得年龄为342.2±1.0 Ma,表明其形成于早石炭世。岩石地球化学研究显示,百口泉火山岩具有钙碱性特征,SiO₂含量为48.38%～54.45%,具有高Al₂O₃含量(19.19%～19.78%),相对富集轻稀土元素,并显示富集LILE(如Rb、Ba、Sr),亏损HFSE(如Nb、Ta、Zr、Hf),与典型岛弧火山岩特征相似。根据Sm/Yb-Sm与Sm/Yb-La/Sm模拟计算模型,表明百口泉火山岩是由尖晶石+石榴石相二辉橄榄岩亏损地幔源发生部分熔融(熔融程度约为10%～20%),并由俯冲岩石圈释放的流体改造而成。同时样品具有低(^...     

新疆西准噶尔苏云河钼矿床含矿岩体地球化学和年代学

苏云河钼矿床位于新疆西准噶尔巴尔鲁克山西段,容矿岩石为二长花岗岩和二长花岗斑岩。这些花岗岩具有类似的地球化学特征:富集Rb、Th、U和LREE,相对亏损Ba、P、Ti,属于高钾钙碱性I型花岗岩系列,局部经历过强烈的分离结晶作用。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示苏云河钼矿区的成岩年龄为309.3~310.2 Ma,这表明与成矿有关的岩浆活动发生于晚石炭世。黑云母的Ti温度计表明Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶温度相近,为695~728℃;而Ⅱ号岩体的结晶温度较低,为642~668℃。同时根据角闪石-斜长石压力计获得Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶压力为(3.0~3.9)×108Pa。综合地球化学研究表明,苏云河钼矿区3个岩体均形成于岛弧环境。此外,以苏云河钼矿床为代表的巴尔鲁克山成矿带与哈萨克斯坦境内的巴尔喀什成矿带在岩石地球化学、成岩成矿时代等方面具有许多类似的特点,表明巴尔鲁克山成矿带可能是巴尔喀什成矿带在中国境内的延伸。     

东准噶尔卡拉麦里地区金铜多金属成矿系统和地球动力学

卡拉麦里地区处于中亚—兴蒙成矿域东准噶尔成矿带的南段,晚古生代增生—碰撞过程明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。晚古生代增生—碰撞成矿作用集中在两个时期,卡拉麦里北缘至野马泉为主的泥盆纪和卡拉麦里构造带为主的早石炭世中晚期—二叠纪。本文在综合研究基础上,根据卡拉麦里地区晚古生代增生—碰撞过程的地球动力学和成矿特征,将成矿系统划分为:泥盆纪活动大陆边缘斑岩型金成矿系统,早石炭世中晚期后碰撞挤压—伸展转换阶段浅成低温热液—斑岩型金铜成矿系统,晚石炭世—二叠纪后碰撞伸展阶段造山型金铜成矿系统和岩浆热液型锡金成矿系统,以后3类为主。矿床组合包括:韧性剪切带型金矿、浅成低温热液型金矿、岩浆期后热液脉型金矿、斑岩型铜金矿、构造控制脉型铜矿和云英岩—石英脉型锡矿。认为该地区的泥盆纪活动大陆边缘成矿系统可能被晚石炭世—二叠纪后碰撞造山型金成矿系统所叠置而不易识别,后碰撞作用主导了该地区主要成矿系统,大陆岩石圈拆沉和软流圈地幔上涌产生的走滑伸展构造—壳幔岩浆作用—混合流体作用是卡拉麦里地区金属成矿作用的地球动力学机制。     

东准噶尔琼河坝岛弧晚古生代地球动力学环境——来自和尔赛岩体暗色岩墙时空分布的证据

新疆东准噶尔地区地处阿尔泰、准噶尔和东天山等山系和构造单元的结合部位, 是研究中亚造山带(或称北亚造山区)构造演化的关键地区。以往的研究多集中于东准噶尔的岩石组合和地球化学组成, 相对缺乏构造变形尤其是中小尺度构造变形的研究。初步研究发现东准噶尔分布着大量的中基性暗色岩墙, 它们是后期岩浆侵入到前期构造裂隙中的产物, 可以从时空两个方面为构造裂隙的研究提供制约。本文结合地质资料和高分辨率遥感影像解译, 在琼河坝岛弧带中的和尔赛岩体(早泥盆世)中识别出来了874个暗色岩墙(晚石炭世-早二叠世)片段, 它们的走向以北西西-南东东向为主, 另外还有少数北东-南西和北西-南东走向的岩墙。通过岩墙的宏观变形特征可以推测, 北西西-南东东走向的岩墙形成于压张性裂隙之中, 北西-南东走向的岩墙形成于左行张剪裂隙之中, 北东-南西走向的岩墙形成于右行压剪裂隙之中。这些裂隙形成时平面最大主应力为北西西-南东东方向。结合岩体和岩墙的时代, 本文认为在晚泥盆世-早石炭世期间, 和尔赛岩体由于受到北西西-南东东方向的区域挤压作用而产生相应的裂隙, 可能标志着洋盆结束后碰撞作用的发生, 而晚石炭世-早二叠世暗色岩墙的普遍发育可能是后碰撞岩浆活动的标志。     

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。