新疆西准噶尔地区塔斯特岩体锆石LA-ICPMS年龄及其意义

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。酸性侵入岩在区内较发育,其研究对于准噶尔地区后碰撞构造-岩浆演化时限的厘定具有重要的意义。塔斯特岩体是萨吾尔地区重要的复式花岗岩体,与区内铜、金矿化关系密切。塔斯特岩体锆石 LA—ICPMS 年龄为337±4Ma(1σ),形成于早石炭世。结合已有的地球化学特征研究,这一年龄显示西准噶尔地区在早石炭世已处于后碰撞环境。本文获得的塔斯特岩体成岩年龄是目前在准噶尔地区获得的最老的后碰撞花岗岩锆石 U—Pb 年龄之一,为准噶尔地区后碰撞构造-岩浆演化时限的厘定提供了新的证据。     

新疆萨吾尔地区两类花岗岩Nd、Sr、Pb、O同位素特征

新疆西准噶尔萨吾尔地区森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体为I型花岗岩,侵入于早石炭世末,具有偏碱性特点,形成于后碰撞阶段的伸展期或挤压—伸展转变期;阔依塔斯岩体和恰其海岩体为A2型花岗岩,侵入于早二叠世初,形成于后碰撞阶段伸展期张性构造环境中。I型花岗岩和A型花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素特征相似,显示出幔源特征,它们是同源岩浆不同演化阶段的产物。两类花岗岩在O同位素以及稀土元素特征上存在明显差异。西准噶尔萨吾尔地区I型花岗岩(森塔斯岩体和沃肯萨拉岩体)以及A型花岗岩(阔依塔斯岩体和恰其海岩体)的发育,进一步证实了晚古生代区内地壳的垂向增生作用。对比研究表明,可以将西准噶尔萨吾尔地区的A型花岗岩归入东准噶尔乌伦古富碱火成岩带。     

新疆西北缘晚古生代金铜成矿作用与构造演化

晚古生代,新疆西北缘地处古亚洲洋中部,是我国中亚造山带的重要组成部分,伴随着晚古生代强烈的构造岩浆活动,发生了明显的金铜成矿作用,形成了300多个金铜矿床和矿点,已经成为我国重要的金铜矿产开发基地之一.新疆西北缘金铜成矿作用主要有4种类型,即VMS型、韧性剪切带型、火山热液型和斑岩型,所形成的矿床具有成群分布、分段集中的特点,构成了阿尔泰铜多金属成矿带、额尔齐斯金矿带、萨吾尔金铜成矿带、哈图金矿带、包古图金铜成矿带等.新疆西北缘金铜成矿作用与该地区晚古生代洋-陆转化过程中的俯冲、碰撞和后碰撞演化密切相关.早泥盆世,阿尔泰南缘的斋桑洋向北俯冲,形成克兰弧后盆地,伴随双峰式火山活动和热液活动,形成阿舍勒等VMS型块状硫化物矿床;中泥盆世-早石炭世,斋桑洋向南俯冲,在西准地区北缘形成萨吾尔岛弧,并伴随着钙碱性火山活动和阔尔真阔腊等火山热液型金矿床的形成,与此同时,准噶尔洋向北俯冲,在西准地区东南部形成哈图弧后盆地和包古图岛弧,发生拉斑系列火山活动和哈图火山热液型金矿床的形成以及随后的中酸性岩浆侵入和包古图富金斑岩型铜矿床的形成;晚石炭纪-二叠纪发生弧陆碰撞及后碰撞的伸展,形成多拉纳萨依等韧性剪切带型金矿床.金铜成矿作用在新疆西北缘贯穿于整个晚古生代,在晚古生代早期形成的金铜矿床可能遭受了晚期弧陆碰撞和(或)后碰撞的构造岩浆活动的叠加和改造,显示了新疆西北缘金铜成矿作用的多期性和复杂性.     

新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长（Ⅰ）——后碰撞深成岩浆活动的时限

准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分，以广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩为特征，是中亚造山带中显生宙陆壳生长作用非常显著的地区之一。根据新近获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄，并参考已经发表的锆石U-Pb年龄，本文重新厘定了准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动的时限。按照最新的国际地质年表中石炭纪和二叠纪划分方案（Gradstein et a1．，2004），准噶尔后碰撞深成岩浆活动是从早石炭世中-晚维宪期开始、于早二叠世末期结束的。东准噶尔后碰撞深成岩浆活动发生在330-265Ma之间，而西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限在340-275Ma之间，持续时间分别约65Ma。但是，在东准噶尔，后碰撞深成岩浆活动集中在330～310Ma和305～280Ma两个时段发生，而在西准噶尔，后碰撞深成岩浆活动的高峰发生在310～295Ma之间。准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动在空间上没有受到重要地质界线（如蛇绿岩带）的分隔控制，在有的地方花岗岩还可以侵位在蛇绿岩带之中。而晚古生代后碰撞深成岩浆活动不但在准噶尔分布广泛，而且在准噶尔北邻的阿尔泰造山带和南邻的天山造山带中均有出现，具有广泛的区域性。     

西准噶尔北部萨吾尔山后碰撞花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

新疆西准噶尔北部萨吾尔山塔斯特岩体出露在吉木乃县托斯特乡西南,岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩等,对其中的花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,206Pb/238 U加权平均年龄为(332±1.9)Ma,表明该岩体形成于早石炭世晚期。岩石SiO_2(64.03%~66.44%),Na_2O/K_2O(1.887 8~2.488 5)、A/CNK(1.766 7~1.920 4)显示I型花岗岩特征。岩石富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ti)。ΣREE(54.68×10~(-6)~57.56×10~(-6))、δEu(1.03~1.09)、(La/Sm)_N(3.173~3.54)表现出后碰撞花岗岩特点。指示早石炭世中期萨吾尔山地区乃至整个西准噶尔地区已处在后碰撞构造环境,早石炭世后碰撞花岗闪长岩的确定为西准噶尔晚古生代构造格局演化提供了新的证据。     

西准噶尔萨吾尔地区早古生代火山岩的发现及其意义

萨吾尔地区位于西准噶尔北部,是以出露泥盆-石炭系火山碎屑-沉积岩为特征的构造单元。本次工作测得萨吾尔西南部铁普克玄武安山岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为427.6±4.2Ma,形成于中志留世;同时测得侵入该玄武安山岩内的花岗斑岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为387.2±2.9Ma,是中泥盆世的中酸性岩浆作用。本文首次报道了萨吾尔地区存在早古生代岩浆活动的年龄证据。与邻近的塔尔巴哈台和谢米斯台地区代岩浆作用的时空分布对比显示,塔尔巴哈台-萨吾尔和谢米斯台两个地质单元在早古生代可能具有一致的成岩背景。     

西准噶尔萨吾尔地区Ⅰ型花岗岩同位素精确定年及其意义

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内酸性侵入岩较发育,森塔斯岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为328．2±5．7Ma(1σ),沃肯萨拉岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为323．8±6．2Ma(1σ),塔斯特岩体二长花岗岩全岩~(40)Ar/~(39)Ar年龄为313．6±3．2Ma(1σ),形成于早石炭世晚期。各岩体均具有Ⅰ型花岗岩特征,岩石偏碱性,Nd、Sr、Pb同位素显示出其幔源特征,具正常O同位素组成。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体属于后碰撞花岗岩,其形成表明早石炭世晚期萨吾尔地区乃至西准噶尔地区已处于后碰撞构造环境,它们可能是后碰撞阶段挤压-伸展转变期的产物。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体的岩石地球化学特征与准噶尔地区已知的Ⅰ型花岗岩(成岩年龄为300Ma左右)相似,但其发育显示准噶尔地区后碰撞Ⅰ型花岗岩的形成应始于早石炭世晚期。研究区早石炭世晚期后碰撞Ⅰ型花岗岩的确定为区域晚古生代地壳的垂向增生提供了新的证据。     

新疆富蕴县希勒库都克钼铜矿区岩浆活动特征及其对区域晚-后碰撞构造演化的制约

新疆北部地区不同地体间的碰撞时间与碰撞过程的成矿作用是中亚造山带与成矿研究的热点问题。对于新疆北部地区是否存在晚碰撞岩浆活动、碰撞与后碰撞的转化时间及转化过程中的岩浆活动与成矿作用特征尚不清楚。本文报道了新疆东准噶尔希勒库都克钼铜矿区岩浆演化的研究成果。矿区存在3期岩浆活动形成4种岩石类型,依次为340Ma的闪长玢岩、328Ma的二长花岗岩与325Ma的花岗斑岩、315Ma石英斑岩。4种岩石均具高钾钙碱性特征。闪长玢岩形成于碰撞晚期环境,具有典型的岛弧地球化学特征,属准铝质岩石,无铕异常,亏损Nb、Ta、Ti,无P亏损;二长花岗岩、花岗斑岩形成于后碰撞早期环境,其中二长花岗岩具有弧与后碰撞过渡的地球化学特征,属弱过铝质岩石,弱正铕异常,亏损Nb、Ta、Ti,P中等程度亏损;花岗斑岩具有不典型后碰撞的地球化学特征,属弱过铝质岩石,负铕异常,明显亏损Nb、Ta、Ti,较强P亏损;石英斑岩形成于后碰撞伸展阶段并具有后碰撞的地球化学特征,属弱过铝质岩石、负铕异常,亏损Nb、Ta、Ti,强P亏损。矿区侵入岩具有较低的(87Sr/86Sr)i初始值(0.702976~0.704306)和相对较高的εNd(t)值(+5.8~+6.8),模式年龄(tDM)为524~588Ma,其可能主要源于早古生代洋壳的部分熔融。建立了萨吾尔岛弧晚古生代的构造演化模式及成岩、成矿过程,认为萨吾尔岛弧在晚古生代经历了俯冲期(400~370Ma)、主碰撞期(360~340Ma)、碰撞晚期(340~330Ma)、后碰撞早期(330~320Ma)以及后碰撞伸展阶段(320~280Ma)五个阶段。     

新疆东准噶尔顿巴斯套金矿床含金黄铁矿Rb-Sr等时线年龄及地质意义

新疆东准噶尔地区金矿床矿石矿物的直接定年研究比较缺乏.顿巴斯套金矿床位于该地区阿尔曼泰构造带东段北东侧,为该构造带中规模最大的金矿床.应用Rb-Sr同位素定年方法对该矿床9件黄铁矿样品进行了成矿时代测定,获得等时线年龄为268±3 Ma（MSWD=0.7）,该年龄与矿区西北部高钾钙碱性花岗岩成岩时代一致,成矿与中二叠世构造岩浆活动具有密切关系.同时结合近些年来金矿床成岩成矿年代学研究成果,认为中二叠世（270~260 Ma）为东准噶尔地区一个重要的金成矿时限.黄铁矿Rb-Sr年龄的厘定,显示顿巴斯套金矿床为中二叠世东准噶尔地区后碰撞伸展背景下构造-岩浆-流体活动的产物,也为东准噶尔金矿床成矿作用对比和找矿实践提供了参考.      

西准噶尔北部塔斯特岩体辉长岩锆石U-Pb定年及其地质意义

西准噶尔北部萨吾尔地区晚古生代火山岩浆作用强烈,其形成构造环境一直是争议的焦点。塔斯特岩体作为区内最重要的复式岩体,主要由辉长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩组成,对其中的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,206Pb/238U年龄加权平均值为345.3±2.3Ma(MSWD=1.8),说明塔斯特岩体形成于早石炭世中期。岩石地球化学特征显示,样品里特曼指数δ平均值为3.04,A/CNK(0.76~0.85)1.1,属于准铝质钙碱性岩石,岩石富集大离子亲石元素,而高场强元素和重稀土元素相对亏损,无明显的Eu异常,与西准噶尔地区后碰撞花岗岩类地球化学特征相似。综合研究认为,该辉长岩形成于后碰撞构造环境,可能是后碰撞阶段挤压-伸展转变期的产物。塔斯特辉长岩年龄是目前西准噶尔地区最老的后碰撞岩浆岩锆石年龄,表明西准噶尔地区在早石炭世中期已处于后碰撞构造环境,为西准噶尔地区后碰撞构造-岩浆演化下限的厘定提供了新的证据。     

东准噶尔萨北锡矿SHRIMP锆石U-Pb测年及地质意义

萨北锡矿偏碱性黑云母花岗岩中锡石石英脉的SHRIMP锆石U—Pb测年表明,该矿床的锡成矿年龄为(324.2+3.4).Ma,与老鸦泉～红土井子和苏吉泉黑云母花岗岩体的成岩年龄(358.6 Ma-304+2 Ma)相当:明显早于萨北富碱花岗岩的成岩年龄(306+3 Ma-314+5 Ma)和富碱花岗岩体中的锡石(碱性角闪石)石英脉成矿年龄(263.6+3Ma-307+11 Ma).因此,萨北矿区至少存在两期锡矿化,而且这两期锡矿成矿时代与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的两个时段年龄(330-310 Ma和305-280 Ma)和新疆北部后碰撞3个成矿高峰期年龄(340～330 Ma,300-285 Ma,270-260 Ma)相吻合.由此可见,萨北锡矿具成矿多期性,并且与偏碱性黑云母花岗岩一富碱花岗岩岩浆演化关系密切,萨北锡矿区两类锡矿及其赋矿的碱性花岗岩都是新疆北部晚古生代后碰撞岩浆一成矿活动的产物:卡拉麦里地区可能存在与晚古生代后碰撞碱性花岗岩质岩浆有关的锡矿成矿系统.     

新疆萨吾尔地区晚古生代岩浆作用的时限、地球化学特征及地球动力学背景

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内广泛发育晚古生代后碰撞岩浆岩，其中侵入岩年龄在328．2～290．7Ma之间，时代上属于晚石炭世至早二叠世，哈尔加乌组、卡拉岗组火山岩年龄在296．7～280Ma之间，为早二叠世火山活动产物。区内侵入岩由早到晚（森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体→塔斯特岩体→喀尔交岩体→阔依塔斯岩体、恰其海岩体）具有明显的地球化学演化特征。哈尔加乌组火山岩具有弱双峰式特征，卡拉岗组火山岩具有典型的双峰式特征，均形成于拉张的构造背景。基于萨吾尔地区晚古生代岩浆岩的时间框架、地球化学演化特征及其形成的地球动力学背景，我们认为晚石炭世至早二叠世，萨吾尔地区处于后碰撞构造背景，并逐渐由挤压-拉张过渡阶段演化到拉张阶段。     

东准库布苏南岩体微量元素特征及构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南岩体以花岗闪长岩为主,稀土元素和微量元素地球化学研究表明,具有轻稀土富集,重稀土亏损,随酸度的增加,óREE增加,?Eu值显著降低(1.03～0.25),K,Rb,Th大离子亲石元素明显富集,Rb,Th等不相容元素呈正异常,Ba,Zr等元素形成明显的谷.结合东准噶尔卡拉麦里地区晚古生代构造-岩浆演化过程分析,岩体形成于卡拉麦里造山带的大陆主碰撞后初始拉张阶段(300±10) Ma,属于后碰撞花岗岩.布苏南岩体记录了东准噶尔卡拉麦里地区"软碰撞"后陆内均衡调整过程,为建立东准噶尔地区构造格架和恢复岩浆演化事件提供了最有力的证据.     

新疆西准噶尔地槽多旋回发展及其迁移特征

西准噶尔地区,分属两个不同性质的构造单元,即准噶尔地块以及外准噶尔地槽皱褶带。准噶尔地块是古生代巨型地槽区内的一个稳定地块,它直接影响着周边地槽的发展和构造图式。本文着重从沉积建造、构造活动、岩浆活动、成矿作用等,系统阐述和提出了西准噶尔地槽发展史的多旋回性及构造迁移特征。横向迁移自南而北,纵向迁移则由西向东进行。     

新疆西准噶尔地槽多旋回发展及其迁移特征

西准噶尔地区,分属两个不同性质的构造单元,即准噶尔地块以及外准噶尔地槽皱褶带。准噶尔地块是古生代巨型地槽区内的一个稳定地块,它直接影响着周边地槽的发展和构造图式。本文着重从沉积建造、构造活动、岩浆活动、成矿作用等,系统阐述和提出了西准噶尔地槽发展史的多旋回性及构造迁移特征。横向迁移自南而北,纵向迁移则由西向东进行。     

新疆萨吾尔地区扎合岩体地球化学特征及构造意义

扎合岩体位于哈萨克斯坦-准噶尔板块北缘,属于萨吾尔晚古生代岛弧带,岩石类型以花岗闪长岩为主。笔者通过对该岩体的岩石地球化学、岩石类型、岩浆源区、构造背景研究表明,扎合岩体属于钙碱性系列侵入岩,在岩浆演化过程中没有明显的分离结晶作用且分异程度不高,暗示其原始岩浆的来源可能为上地幔,形成环境为后碰撞阶段的挤压环境;扎合岩体地球化学特征的确定为晚古生代西准噶尔地区地壳的垂向增生以及后碰撞岩浆活动的研究提供了新的证据。     

西准噶尔萨尔托海花岗岩株锆石U-Pb年代学及地质意义

新疆西准噶尔萨尔托海蛇绿岩与下石炭统呈逆冲断层接触,后被达尔布特走滑断层所改造,是西准噶尔地区时代最新、规模最大的蛇绿混杂岩带。萨尔托海岩株侵入于萨尔托海蛇绿混杂岩带之中,岩体岩性为肉红色二长花岗岩。对花岗岩样品进行测年,新获得LA-ICPMS锆石U-Pb年龄(309±3)Ma(2σ),代表了花岗岩结晶时代,较区域花岗岩基如庙尔沟、加甫萨尔苏等岩体的形成时代略老。综合蛇绿岩及区域岩体时代和岩石学特征等,认为该年龄限定了蛇绿岩侵位时代上限,揭示其属区域伸展背景的产物,标志着区域俯冲作用已经结束。因此,西准噶尔地区至少在309 Ma以后不存在俯冲作用,该认识有助于理解新疆北部多期次岩浆活动的时限和性质。     

新疆北部大地构造研究中几个问题的评述——兼论地质图在区域构造研究中的重要意义

地质图是区域地质和大地构造研究的重要基础资料,认真研读地质图是大地构造学研究的重要途径。以新疆北部几个重要构造带为例,展示了地质图的分析、研读在大地构造研究中的重要意义。基于地质图分析并结合最新的研究资料,认为东准噶尔卡拉麦里造山带的碰撞时限不晚于早石炭世(370~340Ma);西准噶尔达拉布特构造带形成于石炭纪晚期,该带不具有板块边界或者俯冲-缝合带的属性;以巴音沟蛇绿岩带为代表的北天山洋盆的缝合时限在晚石炭世(325~316Ma)。由此推断,新疆北部地区洋盆俯冲和地体拼贴碰撞造山过程应该在晚石炭世之前完成。     

东准噶尔库布苏南岩体中闪长质包体特征及地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南晚古生代后碰撞准铝质过铝质花岗闪长岩体中广泛发育大量的暗色微粒闪长质包体.岩石学、矿物学、主量元素和微量元素地球化学研究表明,包体在地球化学特征上表现为与寄主花岗岩既相互联系又受其制约.库布苏南花岗闪长岩体具有低锶初始比值I(Sr)和正εNd(t)值,表明花岗岩的来源有地幔物质参与,而大量发育的暗色微粒闪长质包体是壳幔岩浆混合作用最直接的证据,微粒包体是基性源岩部分熔融作用形成的残余体.与准噶尔碱性花岗岩一样,载荷包体的准铝质过铝质花岗岩是晚古生代后碰撞阶段构造岩浆活动的岩石类型之一,其形成和演化标志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.     

新疆北部后碰撞幔源岩浆活动与陆壳纵向生长

新疆北部后碰撞幔源岩浆活动强烈。Nd、Sr和Pb同位素资料表明,在330～250Ma的后碰撞期间,有大量的幔源花岗岩类和少量的镁铁—超镁铁杂岩在上地壳侵位。与加里东、海西和喜马拉雅等造山带起源于再循环陆壳的花岗岩类不同,新疆北部后碰撞岩浆岩一般表现出ε_(Nd)(t)值高、(~(87)Sr/~(86)Sr)值相对较低、Nd和Pb模式年龄年轻等特点。阿尔泰山和天山的一些后碰撞花岗岩类可能具有陆壳源区的特点或表现出地壳物质对幔源岩浆及其分异产物有不同程度的混染,东、西准噶尔花岗岩类很少甚至没有受到陆壳物质混染。新疆北部后碰撞花岗岩类和镁铁—超镁铁杂岩主要是幔源岩浆及其分异产物在上地壳侵位的结果。这些幔源花岗岩类代表了新生的初始地壳,其时代可代表地壳形成时代。在后碰撞阶段,新疆北部的陆壳以纵向生长为特征。