新疆阿吾拉勒山地区晚石炭世地层化石的新资料

新疆阿吾拉勒山地区晚石炭世地层分布于阿布热勒山西端。介绍了新疆阿吾拉勒山地区巴喀勒萨依上石炭统伊什基里克组地层剖面、生物化石、含铜砂岩分布特征及乌鲁克得萨依科古琴山组生物化石资料,并讨论了其时代归属。     

新疆阿吾拉勒成矿带西段铜矿床碳、氧、硫、铅同位素研究——成矿物质来源及成矿环境探讨

新疆阿吾拉勒成矿带西段的众多铜矿床可分为2种类型,即中、南部的次火山岩型和北部的中-低温热液脉型。文章对从南到北的2种类型的5个铜矿床(穷布拉克、奴拉赛、群吉、群吉萨依、109)进行了系统的碳、氧、硫、铅同位素研究,探讨了成矿物质来源及成矿环境。测试结果表明:次火山岩型矿床内硫化物的δ34S值变化很小,南部和中部的矿床分别为3.4‰~4.4‰和-1.6‰~0.2‰,反映出其来源单一,以岩浆源或地幔源为主;中-低温热液脉型矿床内硫化物的δ34S值变化较大,为-18‰~8.9‰,具有多源性。次火山岩型矿床内方解石的δ13C值为-1.44‰~0.8‰,δ18O值为11.87‰~16.99‰,可能为深源流体与碳酸盐岩地层发生一定反应的结果;中-低温热液脉型矿床内方解石的δ13C值为-10.1‰~-3.2‰,δ18O值为9.63‰~16.27‰,整体以幔源为主。中-低温热液脉型铜矿床内矿石铅为正常铅,以地幔铅占主导地位;赋存于酸性次火山岩中的次火山岩型铜矿床的矿石铅为富含放射性成因铅的异常铅,来源于前寒武系基底岩石;赋存于基性次火山岩中的次火山岩型铜矿床的矿石铅为壳幔混合铅,受到了地壳物质的强烈混染。这2种类型铜矿床的成矿物质来源表现出从南到北的明显差异,这种差异与各矿床赋矿地层和岩性组合的不同有很好的对应关系,反映了铜矿带南北成矿环境的不同。由于该区与铜矿有关的陆相(次)火山岩为晚石炭世-二叠纪伊犁古裂谷演化的产物,这可能揭示了区域成矿与二叠纪的裂谷演化紧密相关。在裂谷演化的不同阶段,该铜矿带南部和北部的构造体系具有不同的开放程度,从而形成了不同的火山岩组合和沉积地层,即矿源层。矿源层的差异和火山活动的强弱决定了在裂谷带南北不同部位形成了不同类型特征的铜矿床。     

新疆阿吾拉勒山地区晚石炭世科古琴山组的确认

新疆阿吾拉勒山地区石炭纪地层分布于阿布热勒山及塔尔得套南麓.本文系统论述了新疆阿吾拉勒山地区晚石炭世科古琴山组的层序、宏观特征、古生物化石及沉积环境.根据新发现的角度不整合界面及古生物化石资料,佐证了该区存在晚石炭世晚期科古琴山组.     

西天山阿吾拉勒西段早二叠世粗安岩年代学和地球化学特征

阿吾拉勒构造岩浆带(ATMB)是西天山重要的Fe-Cu多金属矿带,尤其阿吾拉勒西段多见Cu矿床/矿点,但对该地区二叠纪的地球动力学背景和成矿环境的认识还存在分歧。本文在阿吾拉勒西段群吉萨依地区乌郎组火山岩的下部发现了中高钾钙碱性粗安岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示该粗安岩的206Pb/238U加权平均年龄为300±11 Ma。群吉萨依粗安岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,同时Nd同位素相对亏损,εNd(t)=+4. 5～+4. 9,Nd同位素模式年龄(tDM)为808～765 Ma,具有受俯冲流体交代的地幔岩浆源区特征。群吉萨依粗安岩与中亚造山带北部出露的大量花岗岩具有相似的较为年轻的tDM年龄,与研究区内酸性岩具有相似的同位素地球化学特征,岩浆很可能来源于新生玄武质下地壳的部分熔融。西天山在早二叠世已经进入后碰撞演化阶段,很可能在北天山洋岩石圈南向俯冲的地球动力学背景下,俯冲板片尾部发生断离,软流圈上涌,触发新生玄武质下地壳发生部分熔融,引发具有岛弧特征的高钾钙碱性粗安岩岩浆的喷发,从而形成群吉萨依粗安岩,其为造山过程演化到最后阶段的标志,此时构造体制也相应地由俯冲挤压转换为伸展拉张背景。     

西天山阿吾拉勒一带石炭系岩石地层单位厘定

西天山阿吾拉勒地区石炭系,长期以来许多学者和单位,仅根据区域粗略的对比,将其划归早石炭世阿吾拉勒组（“大哈拉军山组”）。1︰5万区域地质调查证实,阿吾拉勒组可以解体为3部分。下部钙碱性火山岩,全岩Rb-Sr等时线年龄为351Ma;中部碳酸盐岩-碎屑岩,富产早石炭世晚期化石,主要有腕足Gigantopraductus和珊瑚Gangamophyllum vetiforme等;上部碱性双峰式火山岩,全岩Rb-Sr等时线年龄为294~313Ma;确认各套地层间均为角度不整合接触。本文首次根据地层多重划分原则,对本区石炭系岩石地层单位进行了解体和再划分,自下而上建立了三个组,下部为早石炭世大哈拉军山组;中部为早石炭世阿克沙克组,上部为晚石炭世伊什基里克组。     

新疆阿吾拉勒铁矿带成矿系列和找矿重大突破

西天山阿吾拉勒铁矿带是新疆最重要的铁矿带之一。在伊犁地块前寒武纪基底上发育起来的阿吾拉勒石炭纪上叠裂谷, 形成了由一套海相双峰式火山岩建造组成的火山岩带, 伴随强烈火山活动和岩浆成矿作用, 形成以铁为主, 铜、锌、铅、金、银等共生的海相火山岩型矿床。按照矿床成矿系列理论, 建立了矿床成矿系列(组)、亚系列及矿床式(组), 随着火山活动强度由强到弱, 清晰表现出铁矿成矿强度由弱到强, 再变弱, 就位方式由火山喷发沉积到火山气液-矿浆贯入-喷溢充填, 再到火山喷流沉积, 最后结束于含矿次火山岩浆侵入, 成矿组分由单一的铁逐渐变成铁、铜、锌、铅、金、银的多元素组合的演化规律。进入新世纪, 特别是新疆“358”项目实施以来, 阿吾拉勒铁矿带勘查在资金、人员、技术、政策等方面得到加强, 首次在西天山高山地区实施铁矿整装勘查, 构建了由正确的技术路线、科学的成矿理论、先进的技术方法、有力的保障措施等关键要素组成的评价体系, 实现了阿吾拉勒铁矿带找矿重大突破, 使之成为新疆最大的富铁矿带, 形成了实现勘查突破的关键路径和经验范式。     

新疆西天山阿吾拉勒东段铁矿成矿时代与赋矿地层厘定

西天山阿吾拉勒铁矿成矿带发现大、中型铁矿床10处,为近年来我国新发现的十大资源接替基地中唯一铁矿资源接替基地。该带火山岩型铁矿床研究程度较低,成矿时代和赋矿地层层位认识混乱。在已有研究成果基础上,结合笔者多年地层研究成果,认为该区铁矿存在两个成矿期及赋矿层位,即晚石炭世早期(313~317 Ma±)巴什基尔期和早石炭世晚期(321 Ma±)谢尔普霍夫期。前者包括式可布台铁矿,赋矿地层为则克台组;后者包括查岗诺尔铁矿、备战铁矿等,其赋矿火山岩系地层被多数研究者称为大哈拉军山组。据生物地层和同位素测年成果,该地层层位和时代相当于阿克沙克组上亚组,但二者岩性迥异。其与大哈拉军山组为年代相差约30 Ma的不同层位,区域上两组间呈角度不整合接触关系。因此,建议对该赋矿地层创建新的地层单元名称。     

新疆阿吾拉勒山奴拉赛铜矿床流体包裹体和稳定同位素研究

阿吾拉勒铜矿成矿带是西天山重要的铜矿产地,奴拉赛铜矿床是成矿带内典型的铜矿床。在对奴拉赛铜矿床的地质特征研究的基础上,对流体包裹体和稳定同位素进行了研究。结果表明,流体包裹体均一温度变化于107~332℃,盐度介于0.7%~19.5%,密度范围是0.94 g/cm3~1.13 g/cm3。矿石中金属硫化物δ34SV-CDT变化范围较大,在-4.1‰~+8.5‰之间;重晶石δ34SV-CDT在+13.9‰~+17.0‰之间。矿石中方解石的δ18OSMOW变化于+12.6‰~+16.3‰,δ13CV-PDB在-10.1‰~-2.3‰之间。认为奴拉赛铜矿床属于中低温热液成因,而非次生富集成矿,成矿过程为一期多阶段。流体混合是金属沉淀的主要机制,随着热液的演化,温度降低和氧逸度升高等多种因素耦合导致铜-硫络合物失稳而在断裂构造中沉淀出大量铜矿物。奴拉赛铜矿床与莫斯早特岩体在时间和空间上紧密相关,推测莫斯早特岩体为成矿提供了热源和主要物源。     

西天山阿吾拉勒一带阿克沙克组的厘定

在西天山阿吾拉勒一带前人确立的大哈拉军山组中,新发现一套富含早石炭世腕足和珊瑚等化石的浅海相碳酸盐岩-碎屑岩建造,其与上覆大陆裂谷双峰式火山岩建造(伊什基里克组)及下伏岛弧钙碱性火山岩建造(大哈拉军山组)间均为角度不整合接触.新发现地层在岩石组合、生物面貌、沉积环境、接触关系等方面均与阿克沙克组层型剖面可对比,故将其从大哈拉军山组解体出来,对比厘定为阿克沙克组.这一地层单位的合理确立,为区域地质填图建立了正确的岩石地层单位,并为本区的地层划分和区域对比提供了新的依据.     

阿吾拉勒山主要矿产分布规律及成矿远景浅析

阿吾拉勒山主要矿产的产布具有分区集中和等距性的特点，这与地质构造发育特点，地球化学场和地球物理场特征相吻合．矿产分布并受控于地层岩性和岩体．全区划分西区铜（银）、中Ⅰ区铁（铜）、中Ⅱ区铁（铜）、东Ⅰ区铜（金）和东Ⅱ区铜（铁）成矿远景区．     

西天山阿吾拉勒西段木汗巴斯陶侵入岩体的地球化学特征、时代及地质意义

阿吾拉勒山西段出露大量古生代侵入岩体.其中木汗巴斯陶岩体由角闪辉长岩和花岗岩组成.它们均富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)、强烈亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),不具明显的轻重稀土分异和铕异常,类似于大陆弧钙碱性岩浆岩的地球化学特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明角闪辉长岩和花岗岩的侵位时代分别为317.0±2.2Ma和319.1±2.4Ma.木汗巴斯陶侵入岩体的地球化学和年代学表明包括阿吾拉勒山西段在内的整个伊犁-中天山地块南缘在早石炭世晚期至晚石炭世早期处于一个活动大陆边缘环境.     

西天山阿吾拉勒阔尔库岩基的解体及地质意义

通过岩石学特征、接触关系、地质时代等详细研究,阿吾拉勒山阔尔库岩基可解体为早石炭世赛肯都鲁序列((石英)闪长岩-花岗闪长岩组合)和早二叠世阔尔库序列(二长花岗岩-正长花岗岩组合),两序列的同位素年龄分别为331Ma和281Ma.地质调查已证实,两序列间为侵入接触.赛肯都鲁序列为钙碱性岛弧成因,阔尔库序列为碱性同碰撞型或后造山型成因.阔尔库岩基的解体,不仅客观反映了岩浆的分布及活动特征,而且对丰富研究区的构造岩石组合和探讨大地构造演化有重要价值.     

西天山阿吾拉勒地区下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征及构造环境

西天山阿吾拉勒地区下二叠统乌郎组火山岩为一套陆相火山岩,主要由基性火山岩和酸性火山岩组成,中性火山熔岩较少,表现出双峰式火山岩特征.研究表明,下二叠统乌郎组经碰撞后松弛拉张,伊犁地块拉伸出现陆内火山裂谷环境,该组地层广泛夹持火山岩及火山碎屑岩,表明早中二叠世地壳活动频繁,局部地段地壳拉伸,产生同沉积断层,该断陷盆地经历发生、发展和消亡全过程.     

西天山阿吾拉勒成矿带大哈拉军山组火山岩时空分布规律及其地质意义

西天山阿吾拉勒成矿带广泛发育的大哈拉军山组火山岩为以一套流纹岩、粗面岩、粗面安山岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩为主体的火山岩-沉积岩建造。本研究运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法,厘定了松湖铁矿、式可布台铁矿、备战铁矿火山岩的成岩时代,并系统整理阿吾拉勒铁矿成矿带上已经获得的高精度年代学数据,确定阿吾拉勒成矿带大哈拉军山组火山岩的时间分布规律为自西向东渐变的特征,在年代上表现为自西向东呈由老变新的趋势,早石炭世火山岩从西向东表现为尖灭的特征,在岩性上具有安山岩-玄武安山岩-粗面质火山熔岩-火山碎屑岩变化的特点。在此基础上,结合遥感影像特征,确定大哈拉军山组火山岩的空间分布特征,进一步提取破火山口的特征,判断其与典型矿床之间的位置关系,探讨典型矿床与火山机构在成因上的联系,结合大地构造演化特征,探讨其地质意义。     

新疆阿吾拉勒成矿带斑岩铜矿地质特征及成矿远景评价

新疆阿吾拉勒地区位于西天山中部。该区在二叠纪时期发育一套陆相双峰式火山岩,并广泛发育具有埃达克质岩特征的钠长斑岩和石英钠长斑岩等浅成侵入体。阿吾拉勒山铜矿非常发育,目前已发现数十多处铜矿点。这些铜矿部分形成于二叠系火山岩及浅成斑岩中。目前比     

西天山阿吾拉勒一带石炭系阿克沙克组风暴岩及其意义

西天山阿吾拉勒阔尔库一带早石炭世阿克沙克组以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主,发育典型风暴成因的竹叶状砾屑灰岩。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造等。已识别出的风暴沉积类型有具块状层理的竹叶状砾屑灰岩,具递变层理的砾屑灰岩和砾屑砂岩,具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩及生物碎屑砾屑粉砂质灰岩,具平行层理的砂屑灰岩、长石岩屑砂岩,具波痕交错层理的砂屑灰岩和砾屑粉砂质灰岩,具水平层理的粉屑灰岩和具块状或水平层理的生物碎屑砾屑粉砂质灰岩。新发现的风暴沉积,说明早石炭世该地区处于低纬度带陆棚浅水沉积环境,因而对于分析西天山石炭纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义。     

华北地区燕山期岩石圈减薄的深部过程

大陆动力学领域今后 10～ 15a的主要科学目标是 ,建立东亚大陆中新生代演化的动力学模型 ,为资源勘查、灾害减轻和环境保护提供新的预测与评价理论。未来 10～ 2 0a会诞生地幔分异作用与岩石圈成因的综合性理论 ,为建立这个理论 ,采用地质学、岩石学探针、地球化学、数字模拟等学科交叉 ,以岩浆构造事件序列和火成岩构造组合为主线 ,探索华北燕山期岩石圈巨量减薄的机制与过程 ,对流地幔物质和热注入陆壳诱发壳幔相互作用、大规模岩浆活动和岩浆热构造变形之间的反馈关系。以岩石圈巨量减薄的深部过程这个视角 ,为华北地区大地构造性质的巨大转换 ,即从稳定的克拉通突发地转变为造山带的“燕山运动”或“大陆活化”提供深部动力学的科学依据。     

西天山查岗诺尔矿区构造变形研究:对阿吾拉勒成矿带构造控矿模式的启示

阿吾拉勒成矿带是西天山重要成矿带之一,经历了多期构造作用,并伴生多期成矿作用。本文对成矿带内查岗诺尔矿区及邻区构造变形特征以及变形序列精细解析,探讨构造变形对铁矿的成矿作用以及后期改造作用的影响,为西天山地区铁矿床成因和找矿方向提供新启示。野外构造观察发现,研究区断裂构造主要分为NW-NWW向高角度韧性-韧脆性走滑断层及逆冲推覆断层,以近EW向、近SN向为主的高角度共轭脆(韧)性走滑断层和近SN向脆性右行走滑断层。年代学研究表明,断层分别形成于燕山晚期-喜马拉雅早期、喜马拉雅中期和喜马拉雅晚期,均为成矿期-成矿期后的构造记录。早期高角度韧性-韧脆性走滑断层是区域性控矿构造,而逆冲推覆断层是矿区主导控制性构造;中期共轭脆(韧)性走滑断层对矿体具有较为强烈的破坏和改造作用;晚期脆性右行走滑断层对矿体影响较小。查岗诺尔和智博矿区的断裂构造主要表现为对矿体的破坏和改造作用,而在松湖和塔尔塔格矿区,韧性-韧脆性剪切带是主要的控矿构造。主矿脉与构造密切伴生,具体表现为与成矿作用密切相关的磁铁矿化、绿泥石绿帘石化、碳酸盐化等蚀变多沿构造裂隙发生。     

新疆阿吾拉勒山西段下二叠统陆相火山岩岩石地球化学特征、成因及构造背景

新疆阿吾拉勒山西段是伊犁石炭-二叠纪裂谷的重要组成部分,本文对该区下二叠统典型的双峰式玄武岩-流纹岩组合进行了系统的岩相学和岩石地球化学研究。岩石整体高Na2O、高Al2O3、低TiO2、富碱。玄武岩富集大离子亲石元素Ba、K、LREE和P,亏损高场强元素Th、U、Ta、Nb。粗面斑岩和流纹斑岩富集大离子亲石元素Rb、K、LREE、高场强元素Th、Zr、Hf,亏损Ta、Nb、Sr、Ti和P。玄武安山玢岩的蛛网图与粗面斑岩和流纹斑岩较为一致,但少量元素的特征与玄武岩相似。玄武岩浆来源于弱亏损地幔,并受到了下地壳物质的混染,而玄武安山玢岩、粗面斑岩和流纹斑岩则可能来源于地壳物质的部分熔融。双峰式火山岩的形成可能与上地幔玄武岩浆的底侵作用有关。裂谷演化导致的陆相火山活动持续到早二叠世晚期达到顶峰,中二叠世以后,构造环境由拉伸转为挤压,裂谷演化趋于终止。该区石炭纪末-早二叠世的裂谷活动与整个天山地区晚古生代的构造演化背景具有一致性。     

新疆西天山备战铁矿成矿作用初探

该文在野外地质调查基础上,对备战铁矿区内的火山岩和矿石进行了详细的矿物学和岩石地球化学研究,并深入讨论了矿床成因。研究表明,该区的主要赋矿围岩为火山岛弧玄武岩,其与磁铁矿有着类似的稀土元素配分模式,说明二者有成因上的联系。成矿物质可能来源于北天山洋块向伊犁板块之下俯冲过程中软流圈上涌形成的富铁玄武质岩浆。受洋块俯冲作用影响,富铁玄武质岩浆沿北天山压扭性深大断裂底侵,并经历了一定的结晶分离或同化混染作用,最后在中地壳形成一套演化的玄武质（安山质）岩浆,并在岩浆晚期阶段发生富铁岩浆和硅酸盐岩浆的分离,此时,火山岩中的普通辉石受岩浆晚期的热液作用影响蚀变为透辉石,发生了Si,Ca,Mg的富集和Fe,Al,Ti的缺失,一定程度上促进了含铁矿浆的富集。