阿尔金山东段喀腊大湾中基性火山岩岩石地球化学特征及成因探讨

新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域,区内发育一套火山沉积岩系。对其中中基性火山岩进行较为系统的岩石地球化学研究,结果显示为LREE微弱富集型和部分平坦型两种稀土配分曲线型式,为岛弧型火山岩; 微量元素的Zr/Nb、Nb/Ta以及Zr/Hf比值分析等地球化学特征表明本区经受了地壳物质的混染作用,火山岩的La-La/Sm投影显示为部分熔融和分离结晶共同作用产生的; Hf-Tu-Ta和TFeO-Na₂O+K₂O-Mg的构造环境投图显示本区火山岩主要为拉斑系列的火山弧玄武岩,推测本区早古生代为板块俯冲带上盘的岛弧环境,玄武岩类以幔源为主。      

阿尔金山喀腊大湾地区变形岩石EBSD组构分析

岩石组构是指组成岩石的矿物在岩石中分布的各向异性,EBSD(Electron Back Scattered Diffraction)岩组分析就是运用电子背散射衍射技术测定岩石结构要素——岩石中矿物分布的规律性。本文作者运用EBSD技术方法,对阿尔金山喀腊大湾地区变形岩石的组构分析显示,花岗质糜棱岩和蚀变变形花岗岩中,石英变形机制是以中温I级柱面(10-10)0001和中高温II级柱面(10-10)0001滑移为主,少量为中低温底面(0001)11-20滑移;而在变形火山岩中,石英变形机制是以中低温底面(0001)11-20滑移系为主。在区域南北向剖面分布上,接近阿尔金北缘断裂和白尖山断裂的中北部变形温度较高,向南变形温度有逐渐降低的趋势。从岩石组构特点结合宏观构造分析,可以认为本区北段属于中—中深层次(15~25km,t=350~550℃,P=0.40~0.60GPa)的韧性变形,而中南段为中浅层次(10~15km,t=250~350℃,P=0.25~0.40GPa)的韧脆性变形。结合不同变形特点花岗岩的年代学资料,确定构造变形的时代为早古生代。上述特征与区域上发育板块碰撞带,且北部发育高压榴辉岩和蓝片岩的构造部位以及该构造变形带的演化历史相吻合。     

阿尔金山喀腊大湾地区中酸性侵入岩SHRIMP年龄及其意义

阿尔金山东段喀腊大湾地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域,该区广泛发育中酸性侵入岩,前人将其确定为晚古生代。本文运用锆石SHRIMPU-Pb方法对该区的中酸性侵入岩进行测年,获得413～514Ma的年龄,确认喀腊大湾地区早古生代岩浆活动的存在。结合前人其他方法测年数据和红柳沟一带(喀腊大湾以西180km)中酸性侵入岩的SHRIMP测年资料和蛇绿岩的时代,将阿尔金山东段喀腊大湾地区中酸性岩浆活动划分为碰撞前岩浆活动(520～500Ma)、碰撞期岩浆活动(490～470Ma)和碰撞后岩浆活动(440～410Ma)三个阶段。     

阿尔金山东段喀腊大湾地区铁矿带的发现及其意义

阿尔金山东段喀腊大湾地区具有形成火山-沉积改造型铁矿床的区域大地构造背景,通过对已有铁矿床的研究,确认包括白尖山铁矿和八八铁矿在内的阿尔金山东段喀腊大湾地区铁矿床属于火山-沉积改造型,因此铁矿床分布具有成带的特点,据此提出八八铁矿--4337高地和3121高地--白尖山--3081高地两个找矿预测靶区,并经过2007年和2008年两年野外工作的追索和验证,新发现8个铁矿,确认八八铁矿--4337高地和3121高地--白尖山--3081高地两条铁矿带,取得在该区铁矿地质找矿的重大突破,从前人3个孤立铁矿点扩大到两条铁矿带(新增8个铁矿)、铁金属储量从不足1000万吨增加到超过3000万吨.阿尔金山东段铁矿找矿的突破不仅为国家提供储量丰富的铁矿资源,也为基础地质(祁连山与阿尔金山东段的对比以及阿尔金断裂走滑距离的估算)研究提供重要依据.     

阿尔金山喀腊大湾西铅锌矿床地质特征及成矿条件分析

喀腊大湾西铅锌矿床位于阿尔金成矿带红柳沟-拉配泉成矿亚带,矿床产于长城系喀腊大湾组碳酸盐岩中,矿体形成和产出受推覆逆冲断裂控制.赋矿岩石为角砾状白云石化大理岩,具网脉状、角砾状构造.该矿矿床地质特征和矿石结构、构造等具北美密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床基本特征,初步认为矿床成因类型为沉积变质-热液改造型铅锌矿床,具很好找矿前景.     

阿尔金山喀腊大湾铁矿田地质特征与形成时代

阿尔金山喀腊大湾铁矿田位于北东向阿尔金走滑断裂与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的地区。通过对已有铁矿床地质特征的研究,确认喀腊大湾地区铁矿床属于火山沉积型,因此,铁矿床具有成带状分布的特点,由八八铁矿床、八八西铁矿床、7914铁矿床、7915铁矿床、7918铁矿床和7910铁矿床共同构成喀腊大湾铁矿田。铁矿田范围内的地层以向北陡倾的单斜层为主,倾角75~88°;仅矿田西段八八西铁矿床、八八铁矿床一带沿走向发生直立陡倾伏(背斜)褶皱,可见地层和含矿岩系局部发生褶皱重复,形成铁矿带和含矿层位呈横卧"勾"状形态。铁矿床的产出严格受火山沉积岩系的特定层位和岩性控制,即铁矿床均产在卓阿布拉克组第三亚组第一岩性段(下部玄武岩段)的上部,其北侧为卓阿布拉克组第三亚组第二岩性段(大理岩段)标志层。与铁矿床关系密切的中基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(517±7)Ma,显示该套火山沉积岩系中基性火山岩的时代为早古生代晚寒武世,因此,铁矿床的形成(火山-沉积)时代为晚寒武世。铁矿床形成之后主要发生2期地质构造事件,其一是发生了构造变形,致使铁矿体及含铁岩系均呈陡立状态,并形成褶皱;其二是中酸性岩浆侵入活动,使已经形成的铁矿床受到中酸性侵入岩的吞食破坏,并发生接触变质矽卡岩化改造。矽卡岩化改造时代为早奥陶世末期(辉钼矿铼锇等时线年龄480 Ma)。     

新疆若羌喀腊大湾一带铁矿地质特征及成因分析

新疆维吾尔族自治区若羌喀腊大湾一带铁矿勘查区地处塔里木板块的塔里木古陆缘地块与塔里木南缘活动带接合部位,位于阿尔金金、铜镍及多金属、铁、稀有稀土金属成矿带内。根据区内铁矿床的成矿地质特征、铁矿石的结构构造、矿物组分特点进行综合分析,认为勘查区内铁矿床的成因为火山喷溢-岩浆热液改造加富海相火山岩型铁矿床。     

阿尔金山喀腊大湾地区堆晶辉长岩地球化学、年代学：洋壳演化证据

【研究目的】喀腊大湾地区地处阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域;堆晶辉长岩呈近东西向带状断续出露于阿尔金北缘断裂以南4 km,南北两侧与枕状玄武岩等基性海相火山岩共生产出。作为洋壳的主要组成岩石类型,堆晶辉长岩的研究将进一步揭示早古生代阿尔金洋洋壳的演化特征。【研究方法】本文对喀腊大湾地区堆晶辉长岩开展了岩石学、矿物学、地球化学及锆石SHRIMP U-Pb年代学测试和研究。【研究结果】研究显示,喀腊大湾堆晶辉长岩分为伟晶结构和粗晶结构两种类型,并具渐变过渡特点,其地球化学特征具有低K₂O含量(平均为0.44%)、平坦的稀土元素配分曲线(LREE/HREE平均值为2.54)、Eu正异常(δEu平均为1.05)、Nb和Ta的负异常(Nb平均2.31×10^-6、Ta平均0.16×10^-6)等特征,反映其产于弧后盆地构造环境。锆石SHRIMP U-Pb年龄为514～516 Ma,与相邻产出的中基性火山岩517 Ma非常接近,表明堆晶辉长岩形成于早古生代晚寒武世。【结论】研究结果显示喀腊大湾地区晚寒武世存在明显的...     

若羌喀腊大湾铜矿床地质特征及成因

喀腊大湾铜矿位于塔里木板块塔里木古陆缘地块红柳沟-拉配泉奥陶纪裂谷带,矿区位于阿尔金北缘断裂带南侧、喀腊达坂断裂与喀腊大湾断裂的交汇部位.矿体产于蓟县系卓阿布拉克组火山岩地层中,是一个以铜为主,共(伴)生铅锌的多金属矿床.推测成矿作用发生于火山旋回间歇式喷发期,岩石蚀变较强,蚀变分带明显,矿石类型主要为条带浸染状和条纹浸染状,成因类型属与火山作用有关的火山岩型硫化物矿床.     

北阿尔金喀腊大湾地区4337高地北花岗闪长岩 SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

喀腊大湾位于北阿尔金中东段,为北东向阿尔金断裂与东西向阿尔金北缘断裂所夹持,区内遍布中酸性侵入岩。笔者选取喀腊大湾地区4337高地北花岗闪长岩岩体为研究对象来反演喀腊大湾地区构造演化。岩石地球化学数据表明,岩体为高钾钙碱性I型花岗岩,可能是下地壳中钾和高钾变质玄武岩在高压条件下部分熔融形成的。4337高地北花岗闪长岩岩体锆石 SHRIMP U-Pb年龄为(494.4 ± 5.5)Ma,表明其为晚寒武世岩浆活动的产物。结合岩体的地球化学、微量元素构造环境判别图解、年代学和区域地质背景的特征,判定其形成于与俯冲有关的活动陆缘(大陆弧)构造环境。同时,结合前人对喀腊大湾地区岩浆岩的研究,认为该区在早古生代发育一条活动陆缘(大陆弧)岩浆岩带,指示北阿尔金局限洋盆在晚寒武世早中奥陶世向南俯冲在中阿尔金地块之下。通过对比北阿尔金东西段报道的中酸性侵入岩年龄数据,认为北阿尔金局限洋盆西段经历了更长时间的俯冲,整体呈东早西晚的剪刀状闭合。     

南海新生代玄武岩中单斜辉石地球化学特征 及其地质意义

南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多数被熔蚀,呈浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时间的沉淀生长而直接向上运移被带到地表,因而具有巨晶的主量及微量元素的特征却不具有巨晶的形态。单斜辉石稀土元素含量不高,HREE及LREE亏损,而MREE富集;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr均出现明显的亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集。Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显。Th较为富集,而Pb强烈亏损,U的变化范围较大。研究发现南海新生代玄武岩中的单斜辉石的来源较为简单,为地幔柱的直接产物,并没有受到洋中脊—地幔柱相互作用的影响,由于岩浆上升速度较快压力迅速下降,橄榄石大量晶出,引起了岩浆成分的变化,致使单斜辉石与寄主岩成分和结构上没有达到平衡。     

利用地球化学方法判别大陆玄武岩和岛弧玄武岩

大陆地壳或岩石圈的混染作用可以给出似消减带信号,并导致将受到混染的大陆玄武岩误判为岛弧玄武岩。没有受到混染的软流圈(或地幔柱)源大陆玄武质岩石通常是以(Th/Nb)N<1、Nb/La≥1、低87Sr/86Sr(t)比值、高εNd(t)值及La/Nb和La/Ba比值与洋岛玄武岩相似并以具有缺乏Nb、Ta、Ti负异常的“隆起”状多元素地幔标准化分配型式为特征。当在所研究的火山岩系中发现有未受到混染的软流圈(或地幔柱)源玄武质岩石存在,基本上就可以排除它们有属于岛弧或活动大陆边缘火山岩系的可能。对于那些具有消减带信号的基性熔岩,可以根据Zr含量和Zr/Y比值,或利用Zr/Y-Zr图解,判断它们是否真正是岛弧或活动大陆边缘玄武岩。     

祁连造山带中部拉脊山古地幔特征及其归属: 来自基性火山岩的地球化学证据

拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部, 通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究, 揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属.研究表明, 拉脊山基性火山岩可以分为两类: Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩, 其稀土元素组成模式为轻稀土富集型, 并具有明显的Nb、Ta负异常, 而Zr、Hf无明显的负异常; Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩, 具有洋岛玄武岩(OIB) 特征.稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型, 但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱, 无Nb、Ta、Zr和Hf负异常.基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示, 基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔(DM) 和第二类富集地幔(EMⅡ) 混合的特点, 而第二类富集地幔端元(EMⅡ) 占主导地位, 亏损地幔(DM) 物质混入的程度较低; 并具有Dupal异常的同位素特征.通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比, 表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似.进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔, 而非华北型贫放射性成因铅地幔      

阿尔金喀腊大湾地区中酸性火山岩SHRIMP年龄及其构造环境

阿尔金山喀腊大湾地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域,是区域上红柳沟-拉配泉构造带的中段。该区广泛发育火山-沉积岩系,前人将其确定为中元古代。本文运用锆石SHRIMP U-Pb方法对区内火山-沉积岩系中的中酸性火山岩进行测年,获得477~485Ma的年龄,确认喀腊大湾地区早古生代中酸性岩浆喷发活动的存在。同时根据岩石地球化学研究,显示这套火山岩具有活动大陆边缘(岛弧)构造环境,其岩浆源具有I型及I与S过渡类型特点。结合前人对红柳沟-拉配泉一带的蛇绿混杂岩、高压变质泥岩、榴辉岩、中酸性侵入岩等相关年代资料及构造环境示踪,作者认为喀腊大湾地区中酸性火山岩形成于活动大陆边缘(岛弧)大地构造环境,其时限与蛇绿混杂岩的末期非常接近,代表了洋壳俯冲碰撞过程中形成的同碰撞中酸性火山岩。据此可以将区域上红柳沟-拉配泉一带的构造演化划分为洋壳扩张期(晚元古代末-寒武纪,蛇绿混杂岩年龄510~580Ma,但扩张起始会早一些)、洋壳板块俯冲碰撞期(早奥陶世-中奥陶世早期,中酸性岩浆岩(包括侵入岩和火山岩)年龄为477~488 Ma(部分花岗岩年龄延迟到467Ma左右),以及高压变质岩的退变质年龄479~491Ma),碰撞后伸展期(晚奥陶世—志留纪,蛇绿混杂岩变质基质岩系的变质年龄450~455Ma,代表蛇绿混杂岩最后就位,碰撞—碰撞后S型碱性花岗岩年龄417~431Ma,代表碰撞后伸展构造环境)三个演化阶段。     

老挝沙耶武里玄武岩的地球化学特征、成因及其地质意义

哀牢山古特提斯洋东南分支洋盆-斯雷博河洋在构造演化上存在俯冲极性问题,沙耶武里地区大片玄武岩的构造属性是对斯雷博河洋俯冲方向的重要制约。沙耶武里玄武岩SiO2含量为49.43%~51.35%,K2O+Na2O含量为5.30%~6.18%,在化学成分上属于钙碱性岩石;其稀土元素的总量为57.65×10-6~64.69×10-6,LREE/HREE=3.69~3.84,表明在其形成过程中发生过一定程度的岩浆分异作用。基于此,对沙耶武里玄武岩进行了成因分析、构造环境和可能的形成机制探讨,认为沙耶武里玄武岩形成于岛弧环境之中,是在晚石炭世哀牢山-斯雷博河洋向西俯冲消减形成,其岩浆来源于受大洋岩石圈混染的亏损地幔楔,形成过程之中有地壳物质参与。