新疆贝勒库都克A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学及锡成矿

新疆东准噶尔卡拉麦里地区是一个重要的锡成矿带,分布有多种类型花岗岩。贝勒库都克岩体位于锡成矿带中部,由黑云母正长花岗岩和黑云母二长花岗岩组成。本文通过精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得贝勒库都克含锡黑云母正长花岗岩年龄为283±2Ma,MSWD=0.14(95%置信度),时代属于早二叠世,这与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330~265Ma)相吻合。岩石地球化学研究表明,贝勒库都克岩体富硅(SiO2=75.25%~76.67%),低铝(Al2O3=11.91%~12.86%),贫镁(MgO=0.02%~0.18%)和钙(CaO=0.39%~0.89%),富碱(Na2O+K2O=8.08%~8.97%),K2O>Na2O,NK/A=0.86~0.95(平均0.92),A/NCK=0.97~1.02,富集Rb、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,Ba,Nb,Sr强烈亏损,δEu=0.01~0.11,其FeOt/MgO(12.71~84.51,平均34.55)和10000Ga/A1(2.97~4.20)值大,HFSE元素(Zr+Nb+Ce+Y=191.8×10-6~353.3×10-6)含量高,明显不同于典型的I型和S型花岗岩,基本属于典型的铝质A型花岗岩。年代学和地球化学综合研究表明,贝勒库都克铝质A型花岗岩是壳幔混合成因,是准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长过程的记录者。贝勒库都克铝质A型花岗岩Sn的含量高(6.0×10-6~19.5×10-6,个别为80.0×10-6),铝质A型花岗岩是成矿热液的直接母体,而富Sn的流体相最终形成了贝勒库都克锡矿床,锡矿与铝质A型花岗岩是同期地质事件的产物。     

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。     

西准噶尔玛依拉山组志留纪玄武岩的地球化学特征及构造意义

西准噶尔地区中-上志留统玛依拉山组主要分布于玛依拉山一带,以玛依勒蛇绿岩的围岩产出,两者为断层接触,主要组成为灰绿-暗灰绿色凝灰质粉-细砂岩,砂岩和砂砾岩组合,夹硅质岩和玄武岩。对玄武岩进行详细的岩石地球化学研究表明,SiO2含量中等(47.1%～53.92%),高Fe2O3T(12.54%～17.82%)、Al2O3(13.3%～15.7%)、Na2O(3.84%～8.02%),低TiO2(0.45%～1.48%)、MgO(3.28%～5.77%,Mg#=27.01～41.96)、K2O(0.36%～0.7%),全碱K2O+Na2O含量为4.4%～8.39%,属于亚碱性拉斑玄武岩系列。稀土元素总量较低(∑REE=27.16×10-6～54.41×10-6),轻、重稀土分馏较为明显((La/Yb)N=1.53～2.74),无明显Eu异常(Eu/Eu*=0.96～1.16),稀土配分模式类似于E-MORB。相对富集LILE(如Rb、Ba、Th和K),亏损HFSE(如Zr、Ti),明显的Nb和Ta负异常,具有岛弧玄武岩的地球化学特征。综合研究认为玛依拉山组玄武岩形成于俯冲带上的弧后盆地环境,与玛依拉山蛇绿岩的形成环境不同,其岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩2%～10%的部分熔融,并有少量俯冲流体的参与。结合前人研究资料,认为西准噶尔在志留纪-石炭纪处在洋内弧演化阶段。     

西准噶尔谢米斯台山西缘中志留世火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及构造意义

西准噶尔博什库尔-成吉斯岩浆弧内谢米斯台山西缘沙尔布尔组出露一套安山岩-辉石安山岩组合,通过1∶5万区域地质调查对其中的辉石安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得年龄为(428.7±2.7)Ma(n=17,MSWD=0.07,95%置信度)。据此确定该辉石安山岩形成于中志留温洛克世霍姆期,为沙尔布尔组年龄时限提供了科学依据,证实博什库尔-成吉斯岩浆弧的岛弧建造起始时间可能至少提前至中志留世,而非晚志留世。     

准噶尔盆地周缘蛇绿混杂岩中洋岛玄武岩的识别:地幔柱的产物?

地处中亚造山带西南缘的准噶尔盆地周缘发育多条蛇绿混杂岩带。初步研究表明,在西准噶尔克拉玛依,东准噶尔卡拉麦里及北天山巴音沟蛇绿混杂岩中除典型蛇绿岩组合之外,还存在海山或大洋岛屿岩石组合,即玄武岩、灰岩、泥岩和硅质岩。这些玄武岩属于碱性玄武岩系列,具有高TiO_2和TFeO,低MgO,强烈富集轻稀土元素特征,无明显Nb、Ta负异常,与日喀则及夏威夷洋岛玄武岩地球化学特征极为相似,可能形成于大洋板内的海山或洋底高原,认为其成因与地幔柱相关,表明在古亚洲洋演化过程中,不仅是洋内俯冲系统,还伴有地幔柱活动。     

西准噶尔玛依勒蛇绿混杂岩锆石U-Pb年代学、地球化学及源区特征

西准噶尔地区出露多条蛇绿混杂岩带,对其进行精确的锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究可以为揭示西准噶尔地区古大洋形成与演化过程、恢复古构造格局及追溯岩浆源区物质来源提供线索.本文对玛依勒蛇绿混杂岩中的辉长岩及玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及全岩地球化学研究,获得辉长岩中锆石的加权平均206Pb/238U年龄为572.2±9.2Ma,属于早震旦纪,该年龄是准噶尔乃至北疆地区报道的最古老的蛇绿混杂岩年龄.玛依勒蛇绿混杂岩中的枕状玄武岩为碱性玄武岩,岩石具有高Ti(TiO2=1.65％ ～3.13％)、高Fe(FeOT=8.93％ ～ 18.11％)、高Mg(MgO=3.95％ ～ 5.27％)及高P(P2O5 =0.17％～0.51％),Th/Ta比值相对较高(=1.1～1.9),LREE和HREE分异较为明显((La/Yb)N =2.5 ～7.4)等特征,这些特征与洋岛玄武岩类似,可能形成于大洋板内的洋岛或海山环境.其中的辉长岩地球化学特征不同于玄武岩,可能形成与俯冲有关的环境.玛依勒蛇绿混杂岩中玄武岩与EMI型洋岛玄武岩具有相似的地球化学特征,表明其岩浆源区可能为EMI型富集地幔.岩石成因与软流圈地幔关系密切,软流圈的上涌导致尖晶石相二辉橄榄岩地幔源区大比例部分熔融,是岩石圈-软流圈地幔相互作用的产物.     

西准玛依勒地区哈吉岩体和包体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,哈吉岩体形成时代为278±3Ma,MSWD=0.43,包体年龄为291±4Ma,MSWD=0.32,在误差范围内完全一致,表明岩体和暗色微粒包体是同时代形成的。包体是岩浆混合作用的产物,是过冷的镁铁质岩浆混入到中酸性岩浆中经快速冷凝的结果。在岩浆混合过程中,基性的包体岩浆和中酸性的寄主岩浆通过化学扩散发生成分交换,使包体受到了花岗闪长质岩浆的改造和同化。这可能就是哈吉岩体及其包体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄相同的原因所在。哈吉岩体形成的时代属于西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围330~265Ma之间,其形成和演化代表了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长的过程。     

新疆西准噶尔接特布调A型花岗岩年代学、地球化学及岩石成因

西准噶尔乃至整个北疆地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩类。接特布调岩体作为一个典型的代表, 岩石类型主要有中粗粒二长花岗岩和正长花岗岩, 是认识西准噶尔花岗岩岩石成因及构造-岩浆演化的关键。本文对接特布调岩体进行高精度锆石LA-ICP-MS U-Pb测年, 获得二长花岗岩和正长花岗岩的加权平均206Pb/238U年龄分别为(287±9) Ma(n=10, MSWD=0.92)和(278±3) Ma(n=14, MSWD=0.43), 确定其形成于早二叠世, 属于300 Ma前后准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物。岩石地球化学研究表明, 前人认为的接特布调I型花岗岩应归属于A型花岗岩。正长花岗岩具有高硅(SiO2: 76.11%~76.82%), 富碱(Na2O+K2O: 8.47%~8.49%), 低钛(TiO2: 0.04%~0.05%), 贫钙(CaO: 0.36%~0.42%)的特征。二长花岗岩与其类似, 高硅(SiO2: 68.35%~71.80%), 富碱(Na2O+K2O: 6.80%~7.86%), 低钛和钙(TiO2: 0.29%~0.82%, CaO: 1.76%~2.87%), 均属于准铝质或弱过铝质(ACNK: 0.98~1.09)高钾钙碱性系列。正长花岗岩相对于二长花岗岩具有相对较低的稀土元素总量(ΣREE)(分别为23.8×10-6~49.3×10-6, 95.23×10-6~222.2×10-6), 并具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*分别为0.01~0.02, 0.57~0.72), 另外, 正长花岗岩相对二长花岗岩明显地富集大离子亲石元素(Rb、Th、K)及高场强元素(Zr、Hf、Nb), 而强烈亏损Ba、Sr、Eu、Ti等, 具有较高的10000Ga/Al比值(>2.44)。依据微量元素比值及相关判别图, 可将接特布调花岗岩体进一步细分为A1型和A2型。接特布调岩体就位于后碰撞环境, 来源于由年轻的地幔来源物质组成的下地壳。在后碰撞岩浆活动的初期, 年轻的下地壳部分熔融形成具有岛弧印迹的A2型二长花岗岩岩浆, 随着岩石圈进一步伸展, 可能在局部出现类似裂谷的环境, 即形成显示裂谷特征的A1型正长花岗岩岩浆。     

东准噶尔贝勒库都克铝质A型花岗岩的厘定及意义

初步研究表明,长期以来被认为S型花岗岩的贝勒库都克黑云母花岗岩应为铝质A型花岗岩.该岩体以富硅(SiO2=75.25%～76.67%)和碱(Na2O+K2O=8.08%～8.97%),贫镁(MgO=0.02%～0.18%)和钙(CaO =0.39%～0.89%),氧化指数变化较大(W=0.02～0.15)以及高FeOT/MgO比值(12.71～84.51,平均34.55)为特征.其K2O＞Na2O,NK/A=0.86～0.95(平均0.92),A/CNK=0.97～1.02(＞0.95),属偏铝-过铝质钙碱-弱碱性岩石.在微量元素和稀土元素组成上,岩石富Ga、Zr和Hf等高场强元素,亏损Ba、Nb、Sr等元素.10 000 Ga/Al比值(2.97～4.20)均大于A型花岗岩的下限值(2.6),明显高于I型和S型花岗岩的平均值(分别为2.10和2.28).在Zr、Ce、Nb对10 000 Ga/Al以及FeOT/MgO对(Zr+Nb+Ce+Y)、SiO2等A型花岗岩多种判别图上,投影点均落在A型花岗岩区,而与高分异的I、S型花岗岩明显不同.这些特征表明,贝勒库都克黑云母花岗岩与国内外铝质A型花岗岩(如福建沿海、东西准噶尔和澳大利亚Lachlan褶皱带铝质A型花岗岩)十分相似.在Nb-Y-Ce、R1-Ga/Al和R1-R2构造环境判别图上,显示出造山后花岗岩的特征.贝勒库都克铝质A型花岗岩的厘定,不仅对探讨卡拉麦里地区地壳物质组成及构造演化有着重要的地质意义,还为我国新疆北部寻找与铝质A型花岗岩有关的锡矿资源开辟了方向.