西天山山脉多期次隆升-剥露的裂变径迹证据

磷灰石的裂变径迹法已经广泛地应用于限定山脉的隆升剥露历史研究。天山山脉的隆升历史一直存在争议,西天山山脉的构造隆升研究则相对更为缺乏。野外系统采集三个横穿西天山察汗乌苏山剖面的花岗岩、火山岩等样品,挑选磷灰石开展了裂变径迹测试分析工作。测试结果表明,西天山可能存在多期次的构造隆升事件;进一步利用实测的磷灰石裂变径迹年龄数据和径迹长度,开展了磷灰石的温度时间反演模拟研究。模拟结果结合区域性的地质资料分析推断,西天山山脉自中生代以来存在4个阶段构造隆升剥露事件,分别为:三叠纪末—早侏罗纪(220～180Ma)、侏罗纪中期(170～140Ma)、白垩纪中期(110～80Ma)和晚新生代(24Ma以来)。     

胶西北玲珑、焦家金矿田锆石(U-Th)/He年龄及其对成矿后剥露程度的指示

玲珑和焦家矿田是胶西北地区最负盛名的两个金矿田.目前有关这两个矿田成矿研究的成果已十分丰富,但是,成矿后隆升剥蚀程度的研究尚属空白.为此,利用最近兴起的低温热年代学技术,对两个矿田成矿后剥露程度进行了尝试研究.结果表明,玲珑矿田锆石(U-Th)/He年龄主要为80~100 Ma,焦家矿田锆石(U-Th)/He年龄主要为90~105 Ma.这些年龄与前人运用其他方法获得的成岩成矿年龄不同,其不是本区岩浆－热液成矿事件的年龄,而是成矿后花岗岩隆升剥蚀的热年龄.基于锆石(U-Th)/He年龄制约,估算本区成矿后隆升剥蚀速率大致与全球造山型金矿剥露速率相当(大约60 m/Ma).玲珑矿田总体比焦家矿田成矿后多剥露了600~900 m,焦家矿田深部找矿潜力应比玲珑矿田大.      

超高压变质岩石的产生,保存和剥露

出露在西阿尔卑斯和中国的含柯石英榴辉岩记录了其峰期变质作用在２．５ＧＰａ的压力条件下，温度为５５０－９００℃。形成这些区域变质岩，需要大于４００ｋｍ＾２的上地壳物质俯冲到≥９０ｋｍ的深度，并且再连续剥露。已有的动力学资料表明，在有流体存在的情况下，纯的柯石英岩石不可能在剥露中残存这一点已被野外观察所证实。     

天山山脉地貌特征、地壳组成与地质演化

天山位于亚洲中部,东西向延伸,由中亚诸国向南西凸出的弧形山系与其间的大型盆地,中国境内北西、北东走向的山系与其间长轴近东西走向的盆地和蒙古西南部的低山戈壁等组成,东西延长近4000km,南北宽逾150km。天山山脉与两侧的盆地多以逆冲断层为界,盆地的基底下插于天山山脉之下。天山山脉及毗邻地区的地壳主要由前震旦纪古陆碎块、古生代陆缘岩系和洋岩石圈残片等组成。从构造方面看,该山脉及毗邻地区的地壳可以划分为15个单元。大致以东经90°线为界,以西地区南侧的南天山碰撞带为向南凸出的弧形构造带,北侧的古陆碎块和其间的碰撞带呈北西走向斜列展布,构成巨型帚状构造;以东地区为相间排列的近东西走向的古活动陆缘或岛弧及其间的碰撞带。天山山脉形成于古生代晚期古洋盆关闭以后,现今山脉的地貌特征则是新生代晚期地壳变动的产物。天山山脉形成以后的地质演化可以划分为石炭纪末至二叠纪初同碰撞—后碰撞构造岩浆活动阶段、二叠纪早—中期幔源岩浆活动与壳幔相互作用阶段和二叠纪晚期以来的陆内演化阶段。     

新疆北山地区清白山矿集区剥露史及对矿产保存的制约

新疆北山地区清白山矿集区位于中亚造山带南缘东天山造山带与北山造山带交界部位,近年来陆续发现一系列多金属矿产,成矿潜力巨大。研究从分析矿集区剥蚀程度的角度,以矿集区内与成矿关系密切的花岗岩体为研究对象,利用磷灰石裂变径迹技术,结合温度-时间热史模拟反演,推测矿集区的剥蚀程度,探讨清白山矿集区多金属矿产深部的找矿潜力。研究结果显示,样品裂变径迹年龄集中在((50±5)～(84±5)) Ma之间,温度-时间反演模拟结果表明,北山地区在晚白垩世经历过快速隆升过程。100 Ma以来,清白山矿集区剥蚀厚度累计约2.85 km,结合矿集区矿产分布特征,认为研究区深部还有较大找矿潜力。     

岩浆成矿体系的热演化和剥露史的数字模拟

通过对岩浆冷却过程的数字模拟研究,揭示出岩浆在冷却成矿过程中的温度分布和变化规律及影响因素．在此基础上,进一步应用高精度的温龄计组合来限定岩浆成矿体系的热演化和剥露历史,精确地计算出岩浆的初始侵位时间和深度、矿物结晶时间、冷却速率、冷却和暴露地表时间,以及剥露和剥蚀速率等重要参数,并将模拟结果应用于斑岩铜矿床的成矿研究中．研究表明,将精确的年龄测试手段与计算机模拟技术相结合,可为定量研究岩浆矿床的热演化和剥露史、深入了解矿床的成因机制提供一种有效方法．     

中生代合肥盆地南部的沉积过程与大别山变质地体的剥露

合肥盆地南部的构造-沉积演化历史可划分出两个不同阶段,即侏罗纪伸展断陷和盆地向南扩展阶段和早白垩世盆地南缘火山喷发和盆地向北退缩阶段。合肥盆地自早侏罗世开始形成,强烈的断陷-沉积作用发生在中、晚侏罗世。盆地边缘沉积主要由冲积扇与辫状河体系组成,明显受边缘正断层控制,并且随断层向南迁移,盆地也不断向南扩展。盆地主体沉积以河流-湖泊体系为特征。古流向恢复结果证明盆地沉积物来自于大别山变质地体。下侏罗统防虎山组中含柯石英包体的三叠纪变质锆石的发现表明,超高压岩石在早侏罗世就已经剥露到地表。凤凰台组中榴辉岩砾石的出现指使大别山在晚侏罗世经历了强烈的抬升和剥蚀。合肥盆地南部在早白垩世时开始抬升,并发生强烈的火山喷发,盆地沉积范围向北明显迁移。合肥盆地二阶段式构造-沉积演化过程反映,大别山及邻区的构造体制在侏罗纪末发生了明显的变化。我们认为大别山变质地体在侏罗纪时期可能是通过构造挤出的方式折返到地表的,这种挤出构造过程一方面导致大别山变质地体的前缘(南缘)发育逆冲推覆构造和形成前陆盆地,另一方面也同时造成其后缘(北缘)发生伸展拆离和产生断陷盆地。早白垩世时期大别山所经历的区域性地壳伸展和强烈的岩浆活动可能与深部岩石圈的拆沉和软流圈热物质的上涌有关。     

苏北—鲁东南高压,超高压变质带剥露过程中伸展构造作用

尽管许多地质学家提出了不同的超高压变质岩石形成与折返模式,但高压、超高压变质岩折返与剥露机制仍是大陆造山带动力学研究中的热点和焦点问题。本文明确提出并研究了分布于苏北－胶南变质岩区西北和北部边缘的地壳规模的拆离伸展型韧性剪切带。通过韧性剪切带几何学、运动学、变形环境分析和形成时代的讨论,认为与高压、超高压变质带展布方向斜交的斜向伸展构造作用,是苏北－鲁东南高压、超高压变质带从中地壳抬升至地表的主导     

造山进程与高压剥露模型综述

受地表侵蚀与地下(热)构造过程联合制约,造山带剥露作用随造山类型/阶段不同表现出不同的变形样式和岩浆特点.挤压逆冲与侵蚀共同作用可将地壳岩石抬升剥露至地表,而伸展作用则可驱动地幔深处高压单元向地表折返剥露,大规模伸展剥露与造山带根部热软化、边界层拆沉以及板块断离作用有关.浮力作用只能驱使高压岩块剥露至壳幔边界处,但它无法解释这些岩块如何在地壳内部运移剥露.此外,楔角回流作用可驱使包裹在泥质/蛇纹岩楔中榴辉岩块向地表折返剥露,而且俯冲带迁移对于造山带剥露过程的驱动作用也不容忽视.(超)高压变质带大规模折返剥露过程往往与造山进程不同阶段多种机制的联合驱动有关.     

Apatite Fission Track Thermochronology of Granite from the Xiazhuang Uranium Ore Field, South China: Implications for Exhumation History and Ore Preservation

Xiazhuang uranium ore field, located in the southern part of the Nanling Metallogenic Belt, is considered one of the largest granite-related U regions in South China. In this paper, we contribute new apatite fission track data and thermal history modeling to constrain the exhumation history and evaluate preservation potential of the Xiazhuang Uranium ore field. Nine Triassic outcrop granite samples collected from different locations of Xiazhuang Uranium ore field yield AFT ages ranging from 43 to 24 Ma with similar mean confined fission track lengths ranging from 11.8 ± 2.0 to 12.9 ± 1.9 μm and Dpar values between 1.01 and 1.51 μm. The robustness time-temperature reconstructions of samples from the hanging wall of Huangpi fault show that the Xiazhuang Uranium ore field experienced a time of monotonous and slow cooling starting from middle Paleocene to middle Miocene (~60–10 Ma), followed by relatively rapid exhumation in the late Miocene (~10–5 Ma) and nearly thermal stability in the Pliocene–Quaternary (~5–0 Ma). The amount of exhumation after U mineralization since the Middle Paleogene was estimated as ~4.3 ± 1.8 km according to the integrated thermal history model. Previous studies indicate that the ore-forming ages of U deposits in the Xiazhuang ore field are mainly before Middle Paleocene and the mineralization depths are more than 4.4 ± 1.2 km. Therefore, the exhumation history since middle Paleocene plays important roles in the preservation of the Xiazhuang Uranium ore field.     

新疆东天山康古尔金矿金属矿物特征及其找矿意义

为了解金属矿物特征及其含矿性,通过光学显微镜观察、电子探针分析,对康古尔金矿的矿石和次火山岩金属矿物形态、粒度、化学成分等矿物标型特征进行了系统研究。结果表明,主要载金矿物为黄铁矿和磁铁矿,黄铁矿的含金性与As含量成正比,不同形态黄铁矿含金性从高到低依次是八面体、聚形或不规则、五角十二面体、立方体,Co/Ni值平均为18.24;磁铁矿的含金性最高,常与绿泥石共生;方铅矿富Ag、Se;闪锌矿富Cd贫Fe,闪锌矿Zn/Cd值平均为239.11;黄铜矿富Co,常呈团块状分布于矿床下部。结合次火山岩中金属矿物特征,认为绿泥石-磁铁矿化和次火山岩为重要的找矿标志。     

Zircon SHRIMP Dating for the Weiya Pluton, Eastern Tianshan: Its Geological Implications

1 Introduction Voluminous literature has resulted from study of the geology and tectonic evironments of post-orogenic granitoids in eastern Tianshan (He et al., 1995; Han et al., 1997; Gu et al., 1999, 2001; Li et al., 2003; Chen et al., 2004). Previous contributions (Hu et al., 1997; Li et al., 2003) indicate that major events of continental collision in northern Xinjiang occurred around 300 Ma. Then, the tectonics converted from compression to extension, resulting in the uplifting of th…     

南天山英买来花岗岩的地质、地球化学特征及其地质意义

新疆英买来岩体位于南天山中段, 其主体由黑云母钾长花岗岩组成, 局部有二云母钾长花岗岩, 形成于晚二叠世.岩体中有两种少量椭球状的包体, 一是暗色细粒包体, 二是浅色包体.花岗岩和包体的地球化学特征基本相似, 它们在主量元素特征上以高Si、富K、富碱, 贫Mg、Ca为特征, 微量元素特征上表现为富Rb、Ba、Th以及轻重稀土的高度分馏和Nb、Ta、Zr、Hf等的负异常.花岗岩和包体的Harker图解显示出一致的变化趋势, 表明它们是同源岩浆演化的产物.其A/CNK值为0.99~1.08, 显示出准铝-过铝的特点, 而稀土元素配分曲线则显示出强烈富集轻稀土和明显的负Eu异常.结合其高的(87Sr/86Sr)_t值(0.71036~0.71585)和负的ε_Nd(t)值(-1.67~-6.45), 推测岩浆起源于壳源含斜长石的角闪石质岩石脱水条件下的部分熔融(深度＜50km), 其母岩浆在就位前发生了以黑云母和斜长石为主伴随有磁铁矿等副矿物的分离结晶作用.英买来花岗岩体的岩石类型以及地球化学特征表明其是介于A型和S型之间的一种过渡类型花岗岩类, 其形成时的构造环境为碰撞晚期或接近碰撞结束向后碰撞过渡阶段.      

东天山东戈壁特大型钼矿床的发现及意义

新疆维吾尔自治区哈密东戈壁钼矿床是我国最新发现的特大型斑岩型钼矿床。通过分析该矿床的发现过程,总结出以下认识:1)大地构造方面,矿床位于区域构造分区的边缘,区域深大断裂所限制的断块是成矿有利的构造场所;2)区域重力、航磁、1/20万水系沉积物高温元素Mo、W、Sn、Bi组合异常是选择找矿靶区的基础;3)矿体赋存于石炭系干墩组浅变质碎屑岩中,与成矿有关的侵入岩为印支期(227.6±1.3 Ma)斑状(钾长)花岗岩(隐伏);4)东戈壁钼矿床的发现,说明觉罗塔格成矿带仍具有巨大的找矿潜力;5)利用"三位一体"找矿模式进行了正确的选区,加之理论指导找矿并结合合理的快速评价方法是东戈壁特大型钼矿发现的关键。     

中、新生代天山隆升过程及其与准噶尔、阿尔泰山比较研究

根据穿越天山地质剖面观察、系统裂变径迹(FT)测年年龄与热演化模拟结果分析,并综合前人研究结果,天山陆内造山带中、新生代主要经历2次明显的隆升事件,分别为晚侏罗世—早白垩世和中新世以来(25~0Ma)。从天山地区磷灰石FT年龄结果来看,主要记录了早期隆升年龄,但热演化模拟结果显示普遍经历了中新世以来的快速隆升。在天山北缘从盆山边缘的近25Ma开始隆升到前缘带的现今活动,表明天山陆内造山带在隆升的同时还逐渐“增生”扩展。系统研究和分析表明,东西准噶尔和阿尔泰地区则主要记录了晚中生代以来的持续隆升过程,新生代构造活动不明显或强度相对天山要弱。上述事实表明,天山及其中亚地区新生代的陆内活动是受喜马拉雅碰撞与青藏高原隆升的影响,具有向北渐弱的特征。     

西天山呼斯特岩体矿物化学特征及其成岩成矿意义

呼斯特岩体位于新疆西天山博罗科努岛弧带中北缘,是博罗科努成矿带东段典型的与矽卡岩矿床成矿有关的中酸性杂岩体。对岩体中的二长花岗岩、花岗闪长岩和暗色包体进行了系统的矿物化学研究,探讨了岩浆的成岩演化过程以及矿物成分与成岩成矿的关系。造岩矿物的化学成分研究表明,呼斯特岩体为典型的I型花岗岩,形成于与俯冲有关的大陆边缘弧环境,成岩物质来自壳幔混源,成岩过程中经历了岩浆混合作用。岩体形成于较高温度(738~770 ℃)、较低压力(057~142 kbar,1 kbar=01 GPa)和高氧逸度环境。二长花岗岩和花岗闪长岩的侵位深度(22~42 km)和高氧逸度有利于可克萨拉—艾木斯呆依铁铜矿床的形成。岩石中的黑云母相对富镁且氧化系数较高,角闪石富镁、富硅且化学成分变化较大,二者均表现出与铁铜矿化有关的成分特征。岩浆混合作用与矿床的形成关系密切,对区内斑岩-矽卡岩型多金属矿床的找矿具有指示意义。