阿尔泰造山带喀纳斯群变质碎屑岩地球化学特征及年代学研究

喀纳斯群为一套巨厚的中低压型浅变质碎屑岩系,主要由片岩、片麻岩、变质砂岩等组成,其形成时代未有统一的认识,致使阿尔泰构造带的构造演化过程争议较大。对喀纳斯群变质岩进行原岩恢复,认为该套变质岩为副变质岩,考虑到变质碎屑岩的成岩物质继承母岩特征和变质程度的影响,利用碎屑岩研究方法对元素地球化学特征进行探讨,显示出喀纳斯群变质碎屑岩原岩形成环境以大陆岛弧为主,兼有活动大陆边缘的特征,CIA、ICV指数反应出原岩经历了相对温暖、湿润的风化作用,成熟度较低。锆石U-Pb定年结果表明,最年轻的锆石年龄集中在(500±3.0)Ma,代表喀纳斯群的上限年龄,认为该套地层形成于晚寒武世晚期之前,为一套形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的复理石建造。新元古代青白口纪初期基底裂解事件,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底。     

阿尔泰山喀纳斯河谷晚第四纪冰川地貌演化过程

阿尔泰山喀纳斯河流域在第四纪期间发生过多次冰川进退,丰富的侵蚀与堆积地貌为区域地貌演化过程分析提供了重要依据,同时,该区的第四纪冰川作用对全球环境变化研究具有重要的科学意义。通过对喀纳斯湖口以下主谷内古冰川地貌的实地考察,测定不同地段多级U型谷底(台地)的海拔高度以及冰川漂砾的上限与分布位置,并对主谷内不同地段不同期次的冰碛物进行电子自旋共振(ESR)测年,研究发生在主谷内的古冰川作用系列、规模及演化过程。结果表明:喀纳斯湖到驼颈湾地区的谷地中主要发生过4次冰川作用,时代分别对应中梁贛冰期(MIS12)、MIS8/10、倒数第二次冰期(MIS6)以及末次冰期。末次冰期冰川作用又可细分为3个阶段,分别对应MIS4、MIS3中期与MIS2;根据三级U型谷的分布特征推断,古冰川作用规模呈现渐次变小的规律,自冰川站至下游接近冰川末端,中梁贛冰期时冰川厚度达50~395 m,覆盖范围包括主谷及两侧的山梁和支谷,延伸的长度和宽度都最大,MIS8/10以及倒二冰期时的厚度分别在102~199 m和88~269 m之间,冰川末端到达驼颈湾附近;鸭泽湖附近坡地上保存完好的多级台地,说明发生在河谷内的古冰川活性大,流动性和连续性较强,具有温冰川的性质;喀纳斯主谷有明显的不对称性,与局部小气候和地形对冰川的发育影响有关。     

新疆阿尔泰两棵树铁矿流体包裹体及氢氧同位素特征

新疆两棵树铁矿位于阿尔泰南缘克朗盆地,矿床赋存于中-上泥盆统阿勒泰镇组片岩与二长花岗岩接触带的伟晶岩中。本文对矿石中石英流体包裹体进行显微测温分析,结果显示包裹体类型以液体包裹体为主,流体的均一温度变化于156~367℃,主要集中于210~250℃,成矿流体盐度w(NaCl_eq)为0.18%~18.72,密度为0.80~0.95 g/cm³,表明成矿流体属中温度、低盐度、中低密度的H₂O-NaCl体系。石英的δD_SMOW为-110‰~-76‰,δ¹⁸O_SMOW为5.3‰~7.9‰,δ¹⁸O_H2O为1.03‰~1.07‰,表明成矿流体来源于岩浆水,混合大气降水; 成矿时代为中泥盆世(约377 Ma),成矿作用与二长花岗岩的侵入有关; 温度和压力的降低、流体混合、水岩反应等在铁成矿过程中起着主导作用。     

Intracontinental orogenic transition: Insights from structures of the eastern Junggar Basin between the Altay and Tianshan orogens

Detailed subsurface structure of the eastern Junggar Basin is investigated using a large number of high-resolution two-dimensional reflection seismic profiles and well data. Our results reveal thrust faults, some of which are with strike-slip component, and fault-related folds dominating the subsurface structure of the study area. The thrust faults mainly show a divergent pattern towards the west and convergence towards the east. We divide these thrust faults and folds into three structural systems. The north thrust system, located in the north of the study area, is characterized by top-to-the southwest imbricate thrusts initiated from late Paleozoic. The central transpression system, dominating the central study area, mainly consists of thrust faults with visible strike-slip component, active from early Mesozoic until Cretaceous. The South thrust system includes top-to-the southeast thrusts in the southern part of the study area. The existence of these structural systems indicates that the eastern Junggar Basin underwent obvious intracontinental deformation in Mesozoic, probably due to the continuous convergence between the Altay and the Tianshan orogens after the main collision-accretion processes of the Central Asian Orogenic Belt.     

新疆阿勒泰地区大到暴雪日数气候变化特征

基于新疆阿勒泰地区7个测站1961-2011年逐日降水量,运用线性趋势法、Cubic函数、M—K突变检验、R／S分析、Morlet小波变换法,研究了该地区大到暴雪日数的气候特征。结果表明：该地区大到暴雪日数沿阿尔泰和萨吾尔山脉较多,河谷平原较少,阿勒泰站为大到暴雪高发区,福海站为低发区,11月发生频次最高;各站中,除阿勒泰和福海站变化不显著外,其它站均呈显著增多的趋势;Cubic函数拟合显示：1980年代末到1990年代初大到暴雪日数发生了由少到多的转型,各站在1980年代中期到1990年代初发生了转型,但没有发生突变;Morlet小波分析表明,大到暴雪日数存在着显著的年代际和年际尺度的周期变化;R／S分析表明,在未来该地区大到暴雪日数将逐渐转为减少的趋势,尤其是吉木乃和阿勒泰站。     

新疆阿尔泰托莫尔特铁(锰)矿成矿作用

新疆托莫尔特中型铁(锰)矿床赋存于上志留-下泥盆统康布铁堡组上亚组变质火山-沉积岩系中。本研究利用硫同位素和年代学,探讨该矿床的成矿物质来源、成矿时代和成矿作用。结果表明,矿床的形成经历火山沉积期、岩浆热液叠加改造期和区域变质期。火山沉积期为铁和锰主要成矿期,岩浆热液叠加改造期形成少量铁和铜矿化。火山沉积期黄铁矿的δ34S变化于6.2‰～13.1‰和-20‰,表明硫主要来自火山岩,也有少量来自细菌还原海水中的硫酸盐。岩浆热液叠加改造期硫化物的δ34S变化于-1.8‰～8.5‰,主要集中在-1.8‰～3.8‰,表明硫主要来自黑云母花岗斑岩脉。含矿岩系变流纹岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(406.7±4.3)Ma,穿切矿体的黑云母花岗斑岩脉锆石激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)U-Pb年龄为(401.6±0.6)Ma,表明托莫尔特铁矿火山沉积期形成的Fe-Mn矿化及岩浆热液叠加改造期形成的Fe-Cu矿化出现在早泥盆世(407～401 Ma),为火山喷发沉积和岩浆侵入活动的产物。     

新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义

新疆阿尔泰早古生代造山带侵入岩占构造带面积50％以上,近年大量高精度SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学资料反映其构造属性为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列.碰撞前序列岩石组合为(石英)闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩序列,类似TTG组合,锆石U-Pb同位素年龄峰值为450～ 465Ma.后碰撞由二长花岗岩-正长花岗岩及少量碱长花岗岩组成,属于广义的GG组合,同位素年龄峰值390～ 415Ma.前者主要分布在中南部,后者主要分布中北部,分布的极性显示俯冲带在南侧.而区域南侧的阿尔曼太蛇绿岩带同位素年龄与北阿尔泰奥陶纪碰撞前序列时代相同,本文推测该蛇绿岩带与北阿尔泰岩浆链带构成洋脊俯冲带模式;其间的南阿尔泰晚古生代增生带、额尔齐斯强变形带、北准噶尔晚古生代洋内弧带都是后来的上叠产物.     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉绿柱石流体包裹体SRXRF研究

尝试利用北京同步辐射装置(BSRF)实验条件所产生的4W1B束线同步辐射X射线荧光微探针,对新疆可可托海3号伟晶岩绿柱石中的单个流体包裹体进行原位无损成分分析,改进了实验中显微镜照明装置而获得较好的视觉观察效果,使探测目标选取更加快速、准确,测试结果更加可靠。测试及研究结果表明,新疆可可托海3号伟晶岩脉绿柱石中多数流体具有较高的Zn、Sn、As以及REE元素含量,反映了其内生岩浆作用特征及流体的壳源特点;蛛网图显示微量元素含量特征与中国中东部地壳相似,进一步提示流体可能源自地壳。但由于测试中束斑面积较大(50μm×50μm),影响了测试精度,今后可通过缩小光斑、提高射线能量及能量分辨率来进一步提高测试精度及可靠性。     

阿尔泰山南缘白垩纪以来的剥露历史和古地形恢复

应用裂变径迹技术研究阿尔泰山南缘中新生代以来的隆升剥露历史,并对古地形进行恢复。对所获得的11个磷灰石样品的裂变径迹年龄分析表明,裂变径迹年龄变化分布于99.1~43.7 Ma之间。该地区晚白垩世以来平均视剥露速率为0.050 mm/a。热史模拟结果表明,阿尔泰山南缘自白垩纪以来经历了多期冷却剥露历史:早白垩世至晚白垩世晚期(约120~75 Ma),剥露速率为0.044 mm/a;晚白垩世晚期至始新世(约75-70~50 Ma),剥露速率为0.070 mm/a;中新世以来(约20-15 Ma~现今),剥露速率为0.081 mm/a。对研究区进行古地形恢复显示,自白垩纪(120 Ma)至今,平均剥露幅度达约5 km,古地形海拔降低约0.8 km。阿尔泰山南缘白垩纪以来古地形海拔仅在17.5~50 Ma期间保持基本稳定,其他阶段均有降低的趋势。早白垩世的构造抬升与蒙古-鄂霍茨克海最后阶段的闭合以及西伯利亚板块和中朝-蒙古板块的最终收敛和碰撞有关;晚白垩世晚期至始新世的构造活动则是受拉萨地块、Kohistan-Dras岛弧增生的远距离影响;中新世以来快速隆升可能与印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应有关。     

新疆萨热阔布金矿床流体包裹体研究及矿床成因

新疆萨热阔布金矿床位于阿尔泰造山带南缘克兰火山-沉积盆地内,矿体呈脉状产于康布铁堡组上亚组地层中(D1k2)。不同成矿阶段石英脉中广泛发育流体包裹体,可划分为H2O-CO2包裹体(C型)、纯CO2包裹体(PC型)、水溶液包裹体(W型)及含子矿物多相包裹体(S型)四类。测温结果显示,成矿早阶段主要发育C型和PC型包裹体,均一温度范围为271～446℃,流体盐度介于5.9%～8.4%NaCleqv之间;中阶段主要发育C、PC、W和S型包裹体,均一温度低于早阶段,为236～374℃,流体盐度介于4.8%～15.0%NaCleqv之间;晚阶段主要发育W型包裹体,均一温度范围为139～264℃,流体盐度介于1.1%～6.9%NaCleqv之间。对成矿压力和深度的估算表明,成矿压力为90～330MPa,成矿深度为9～12km。综上所述,萨热阔布金矿成矿流体具有富CO2、中低盐度的变质流体特征,流体沸腾导致了成矿物质的沉淀。结合矿床地质特征,萨热阔布金矿床属于造山型金矿床。