西昆仑玛尔坎苏锰矿带晚石炭世岩相古地理特征及其对成矿的控制

西昆仑玛尔坎苏锰矿带晚石炭世沉积岩系发育中国最富的大型碳酸锰矿床。含锰岩系岩相古地理在控制沉积锰矿形成方面具有重要意义, 但目前对玛尔坎苏锰矿带晚石炭世岩相古地理特征缺乏系统研究。通过对该锰矿带内典型地段沉积剖面沉积相展布规律研究, 表明矿带两端及中部含锰岩系(C2k)表现为浅水环境碳酸盐岩台地相沉积特征; 而在穆呼-玛尔坎土和奥尔托喀讷什矿区含锰岩系则主要发育深水台盆相沉积。斜坡相-台盆相沉积时空变化特征反映海进-海退沉积旋回。海进-海退事件可能与区域构造作用下发育的同生断裂活动有关。同生断裂可能控制该地区次级裂陷盆地沉积, 进而控制金属锰的浓集和沉淀。     

西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件

西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿（75%~95%）,次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明,玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床,其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明,玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件,而矿层下盘（部分）岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ¹³C值（-23.3‰~-10.0‰）,推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。     

新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带成矿地质特征及找矿方向

西昆仑玛尔坎苏地区晚石炭世优质锰矿找矿取得重大突破,锰矿带层位稳定,厚度较大,品位富,属于典型的海相沉积型锰矿床。笔者通过对成矿地质背景及典型矿床成矿地质特征进行研究,分析控矿地质条件,提出含碳泥晶灰岩、背斜构造、断裂构造、遥感及地球物理等找矿标志,认为玛尔坎苏锰矿带外围及深部找矿潜力巨大,应加强奥尔托喀讷什锰矿床南翼、苏萨尔布拉克、博托彦、托库孜布拉克等的锰矿找矿工作;应重视矿田构造的研究,拓展深部找矿空间;塔里木西缘及北缘石炭系锰矿找矿工作需进一步重视。     

西昆仑玛尔坎苏地区奥尔托喀讷什大型碳酸锰矿床地质特征及成因探讨

西昆仑造山带北段玛尔坎苏地区石炭纪沉积岩系中探明一大型碳酸锰成矿带,是中国北方近年最重要的锰矿找矿新发现。该锰矿带层位稳定,厚度较大,且品位富。奥尔托喀讷什锰矿是该锰矿带规模最大、最具代表性的矿床。区域和矿床地质系统研究表明,奥尔托喀讷什锰矿属典型的海相沉积型碳酸锰矿床。该锰矿的形成可能与伸展背景的弧后盆地沉积—海底热液活动系统有关,浅海陆棚环境中的局部洼地是沉积锰矿形成的最有利地段;推测该碳酸锰矿床是成岩过程中由原始沉积的锰氧化物经有机质还原而形成,且微生物参与该成矿过程;后期构造作用使矿体与顶底板围岩发生了明显的滑脱,沿滑脱碎裂面发育热液方解石脉,同时形成锰硅酸盐矿物。     

西昆仑“玛尔坎苏式”富锰矿主控因素及成矿模式

锰矿是我国战略性紧缺矿种，寻找锰矿尤其是富锰矿是我国地质工作者的迫切任务。在西昆仑造山带的西北段玛尔坎苏地区石炭纪沉积岩系中探明的大型碳酸锰成矿带，是我国近年最重要的富锰矿找矿新发现。然而，目前对该富锰矿带的成矿主要控制因素、形成机制及展布规律等地质问题的认识尚不深入，严重制约了该矿带深部及外围进一步找矿预测工作。本文从成矿地质背景入手，以典型锰矿床地质和地球化学特征的剖析为切入点，通过对比研究国内外典型锰矿的成矿特征，总结出西昆仑玛尔坎苏富锰矿带的控制因素主要包括伸展型边缘盆地、丰富多源的锰质来源、海洋氧化—还原界面的变化、有机质深度参与成岩成矿过程等；初步建立了“玛尔坎苏式”富锰矿的成矿模式，并提出了需要进一步研究的科学问题，这对丰富锰矿成矿理论及进一步找矿预测具有重要意义。     

西昆仑穆呼锰矿晚石炭世含锰碳酸盐岩地质地球化学特征及其沉积环境

西昆仑玛尔坎苏地区晚石炭世发育一套碎屑岩—碳酸盐岩建造,近期研究成果揭示其具有巨大的菱锰矿找矿前景而备受关注。通过对穆呼锰矿含锰岩系剖面测量、薄片鉴定、电子探针、扫描电镜、地球化学分析和碳酸盐岩锶同位素测试,对其进行碎屑岩—碳酸盐岩岩相划分与沉积环境分析。研究结果表明,含锰岩系可以识别出八种碎屑岩—碳酸盐岩岩相:泥灰岩相、砂屑灰岩相、微晶碳酸锰相、微晶—粉晶灰岩相、砾屑灰岩相、含砾砂屑灰岩相、钙质砂岩相、钙质砾岩相和3种岩相组合。结合矿体及其顶底板岩石地球化学和锶同位素特征,指示古海水温度平均22.68 ℃,属于亚热带区。含锰岩系为海水较浅的碎屑滨岸相和浅海陆棚相沉积,矿体顶底板处于海水相对较浅的氧化—弱还原环境,菱锰矿则形成于海水相对较深的浅海陆棚沉积洼地,处于还原沉积环境,与海底火山热液有关。     

西准噶尔萨吾尔山一带吉木乃组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地质意义

吉木乃组是西准萨吾尔山地区地质时代久存争议的地层,也是火山岩占地层总厚度比例最高的火山-沉积地层。采用同位素年龄标定火山岩准确的地质时代,是解决本组时代分歧的有效手段。吉木乃组顶部新发现的流纹岩中获得(304.1±2.5)Ma(n=15,MSWD=1.07)的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,确认成岩时代为晚石炭世晚期(大致相当于卡西莫夫期)。结合前人在本组下部层位采集的植物化石,限定吉木乃组时代为晚石炭世(大致为巴什基尔期卡西莫夫期)。流纹岩同位素定年准确约束了吉木乃组地质时代上限,为区域地层格架的建立和地层对比提供了可靠的时代依据。     

西昆仑柯岗蛇绿岩地质地球化学特征及构造意义

柯岗蛇绿岩位于青藏高原北缘,与北部的奥依塔格蛇绿岩、南部的库地蛇及苏巴什绿岩组成青藏高原“第五缝合带”。本文对柯岗蛇绿岩中辉长岩进行了岩石学、地球化学及锆石LA-ICP-MS分析。柯岗辉长岩SiO2含量为43.65%-49.29%,在TAS分类图解上,样品主要落在辉长岩区域,与野外及镜下观察一致。柯岗辉长岩稀土元素总量较低,∑REE范围在12.12-45.45μg/g,经球粒陨石标准化的REE分布模式显示,3个样品显示轻稀土略亏损特征, Eu＊为正异常,平均为1.34,1个样品显示轻稀土富集特征, Eu＊为0.86,为岩浆分异结晶不同时期的产物。柯岗辉长岩锆石Th/U范围为0.28-0.67,且具有典型岩浆锆石的震荡环带结构或扇形结构特征。22颗锆石206Pb/238U加权平均年龄为（488.8±2.6） Ma, MSWD=0.81,代表柯岗蛇绿岩套中辉长岩结晶年龄。通过柯岗蛇绿岩中辉长岩地球化学特征和构造环境判别图解,并结合前人资料,认为柯岗蛇绿岩形成环境为岛弧或者弧前环境。     

西昆仑穆呼锰矿床地质特征、控矿因素及成矿模式

穆呼锰矿床位于西昆仑造山带玛尔坎苏锰矿带东段,研究程度相对薄弱。穆呼锰矿床的含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组,自下而上可分为角砾灰岩、钙质杂砂岩和含炭质泥灰岩3个岩性段,具有完整的海侵层序特征,反映了由逐步断陷到稳定沉积的盆地演化过程。锰矿层赋存于第三岩性段炭质泥灰岩中,矿石矿物主要为化学组分纯净的泥晶菱锰矿。根据详细的矿相学观察并综合前人研究成果,笔者认为菱锰矿是初始沉淀的锰（氢）氧化物与有机质通过成岩反应形成的。这种成矿机制需要3个基本条件：丰富的锰质来源、氧化还原分层的海水和有机质的大量埋藏。在穆呼一带,有利于满足以上条件的主要控矿因素包括：伸展拉张的构造背景、强烈的海底热液活动、海侵事件和温暖潮湿的古气候。笔者根据w（Ba）-w（P₂O₅）图解并结合区域对比分析,初步认为穆呼锰矿床的成矿模式可能属于最小含氧量带扩张型。     

西昆仑赞坎铁矿床地质特征、形成时代及高品位矿石的成因

新疆赞坎铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。赋矿岩系布伦阔勒群主要由黑云母石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、硅质岩及磁铁石英岩等组成。目前探明工业矿体4条,单个矿体长度大于2.5km,矿体厚10~70m;局部见高品位铁矿段(mFe50%),长度达900m,厚度40m左右。矿石类型主要为2种,一种为原生的条纹-条带状磁铁矿(为主);另一种为热液改造形成的块状(高品位铁矿石)及浸染状磁铁矿。矿石稀土元素配分(PAAS)表明,原生条纹-条带状铁矿石Ce和Y元素异常不明显(~1.15、~0.94),Eu具正异常(~1.69),Y/Ho平均值为25,稀土配分模式与沉积变质型铁矿相似。而受改造的矿石中,浸染状矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,La和Ce显示正异常(~1.46、~1.17),Y显示负异常(=0.66~0.72),Eu表现为强烈的正异常(~4.37),稀土配分模式明显不同于原生条纹-条带状铁矿石。矿体围岩斜长角闪片岩(变沉积岩)中的碎屑锆石U-Pb年龄为591±1Ma,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma),大致反映沉积铁矿的形成时代为新元古代至早寒武世。电子探针显示,条带状磁铁矿中的TiO_2、AL_2O_3、MgO、MnO含量较低,标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,在磁铁矿单矿物成因图解中,条带状磁铁矿整体显示磁铁矿为沉积变质型铁矿;浸染状矿石和块状矿石的组成与典型沉积变质型铁矿的偏离反映了后期岩浆-构造热事件对条带状铁矿石的改造;上述结果显示赞坎铁矿整体属于沉积变质型铁矿(BIF)。调查发现赞坎高品位铁矿体与早寒武世侵入的霏细斑岩联系密切,高品位矿石及其围岩发育一定程度的矽卡岩化,如阳起石化、碳酸盐化和黄铁矿化。本文推测高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在构造发育处充填交代形成块状磁铁富矿石。在早寒武世侵入到矿区中部的霏细斑岩体中,同时发育有角砾状磁铁矿和脉状磁铁矿,因此,岩浆热液改造原生条带状铁矿石形成高品位铁矿石的时代应为早寒武世。     

西昆仑麻扎构造混杂岩的组成及其地质意义

西昆仑麻扎构造混杂岩带是1∶25万《麻扎幅》区域地质调查过程中发现并厘定的。岩块主要由火山弧杂岩、与弧相关的沉积建造和外来岩块3部分15个块体组成。各块体之间均为断层接触。基质分布在岩块的边部,主要由构造片岩和糜棱岩等组成。它包含着古洋壳消减过程中的一些重要信息。对构造混杂岩内角闪石英闪长岩进行SHRIMP测年,结果为(338±10）Ma,为早石炭世。麻扎构造混杂带的发现和研究,不仅丰富了麻扎-康西瓦缝合带的内容,而且将该带的演化时限提前到早石炭世,为西昆仑造山带研究提供了基础资料。     

新疆阿克陶玛尔坎苏锰成矿带地质特征及成矿条件分析

玛尔坎苏锰成矿带沿玛尔坎苏河上游分布,东西延伸超过40 km。该成矿带以石炭系细碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造为主,属典型的海相沉积型锰矿。锰矿带含矿层位稳定,矿体厚度大(最厚30.61 m),品位富(平均品位24%～35%,最高68.5%),矿石矿物以菱锰矿为主,属于低铁中磷类型。综合分析认为玛尔坎苏锰成矿带形成于滨浅海环境,成锰期处于一种安静、还原的水体环境。锰质来源以深源物质为主,与火山活动、热水活动关系密切。     

西昆仑赞坎铁矿地质和地球化学特征及矿床类型探讨

赞坎铁矿位于西昆仑造山带塔什库尔干地块西段, 是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床.铁矿体的顶—底板围岩分别为古元古代布伦阔勒群斜长角闪片岩和黑云母石英片岩; 矿区南部出露早古生代花岗岩岩体; 矿石类型以条带状及浸染状磁铁矿石为主, 兼具少量块状磁铁矿石.在详细矿区地质观察的基础上, 本文报道了矿石的地球化学特征与锆石U-Pb年代学分析结果.元素地球化学分析表明, 条带状铁矿石具有较高的稀土总量, 明显富集轻稀土, 未呈现明显Ce和Y元素的异常(Ce/Ce* =0.93～1.12、Y/Y* =0.74～1.30); 部分矿石显示Eu正异常(Eu/Eu* =1.66～4.46), 稀土配分形式与沉积变质型铁矿相似.矿体围岩变粒岩锆石U-Pb年龄为2 416±54 Ma, 大致反映沉积铁矿的形成时代, 而807±51 Ma的年龄反映变质作用时代.矿区一有铁矿捕虏体的花岗岩锆石U-Pb年龄为504±26 Ma.该期花岗岩的侵入对铁矿有明显的改造和叠加作用.     

基于OLI和GF-2数据的锰矿化信息提取分析与对比 —以新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带为例

本文在充分分析锰矿样品的实测波谱典型特征和矿化蚀变信息提取方法的基础上,基于Landsat OLI数据和国产GF-2数据影像,利用主成分分析法（PCA）对新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带进行了锰矿化异常信息提取,并对这两类数据的锰矿化信息提取结果进行了对比分析,进而讨论两类数据在锰矿化信息提取精度上的差异。研究表明：基于OLI和GF-2两类多光谱数据提取的锰矿化信息都取得了良好的效果,将已有的锰矿区与锰矿化点全部提取了出来,同时也提取出了未开采的锰矿化异常信息,验证了所采用信息提取方法的有效性;相比空间分辨率较低的OLI数据,高空间分辨率的国产GF-2遥感数据能够更好地区分锰矿化异常与阴影,更能精确地识别锰矿化异常的分布。因此,高空间分辨率多光谱数据在区分光谱特征差异较小的地物时具有较大优势,可为研究区下一步遥感找矿预测提供有利线索。     

西昆仑塔什库尔干陆块赞坎铁矿赋矿地层形成时代及其地质意义

布伦阔勒岩群既是西昆仑塔什库尔干陆块的主体组成部分,也是该区域铁矿床的赋矿地层,在其中已经发现了赞坎、老并、莫喀尔和叶里克等大型磁铁矿床。文章通过对塔什库尔干陆块内赞坎铁矿区布伦阔勒岩群及侵入地层的岩浆岩进行精细的岩相学和SHRIMP年代学研究,确定赋矿地层的形成时代,进而探讨该矿床的形成时代。研究表明布伦阔勒岩群斜长角闪片岩中岩浆结晶锆石的的形成年龄为(1845.0±11.0)Ma,限定了地层的形成时代可能晚于(1845.0±11.0)Ma。再根据次斜长花岗斑岩侵入体的形成年龄(544.5±4.7)Ma,限定地层的形成时代要早于(544.5±4.7)Ma。因此推测赞坎铁矿区布伦阔勒岩群的形成年龄介于1845.0~544.5 Ma,为元古宙。而且在英安岩中的部分锆石核部还发现有3048.0~3054.0 Ma和2032.0 Ma的年龄信息,说明地层中还保留有更古老的基底物质(古元古代甚至中太古代基底岩石),也进一步说明塔县—瓦恰隆起带所出露的布伦阔勒群岩是最古老的地层之一,为塔什库尔干古陆块的存在提供了依据。由于赞坎磁铁矿床的形成主要与沉积成矿作用密切相关,其主要矿体是与布伦阔勒岩群底部含铁岩系同生的,因此铁矿床的形成时代应与布伦阔勒岩群含铁岩系的形成时代一致,为元古宙全球性前寒武纪铁矿成矿事件的产物。     

内蒙古红山子复式岩体地质时代的厘定及其地质意义

通过岩相学研究和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,对红山子岩体的主要侵入期次和侵入岩形成时代进行了厘定,明确了红山子岩体为复式岩体并探讨了其地质意义。岩相学研究表明,红山子复式岩体由粗粒碱长花岗岩、斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母碱长花岗岩和花岗斑岩等组成; LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示:粗粒碱长花岗岩的年龄为153. 6±1. 2 Ma,斑状黑云母花岗岩年龄为151. 4±1. 1 Ma,与周边火山盆地赋矿火山岩的年龄一致,属晚侏罗世早期;细粒黑云母碱长花岗岩的年龄为131. 5±1. 8 Ma,花岗斑岩年龄为133. 3±1. 4 Ma,与侵入红山子盆地的花岗斑岩的年龄一致,属早白垩世早期。因此,红山子岩体是由燕山期2个相隔20 Ma的不同期次侵入体组成的复式岩体。研究表明,红山子铀矿床赋存在早白垩世早期花岗斑岩与晚侏罗世火山岩的内、外接触带中,暗示复式岩体早白垩世早期细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩与晚侏罗世粗粒碱长花岗岩、斑状黑云母花岗岩的内、外接触带是有利的找矿部位,并得到了铀矿勘查实践的初步证实。     

青海东昆仑三通沟北沉积锰矿地质特征及形成时代探讨

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。但目前该矿床研究程度较低,地质文献很少,尤其是赋矿岩系的形成时代及区域成矿地质背景存在争议。本文在赋矿岩系组成和矿床地质观察的基础上,重点对与锰矿关系密切的粉砂岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究,同时对矿区硅质岩中发现的放射虫化石进行了种属鉴定。结果表明：最年轻碎屑锆石U-Pb年龄优势峰为478 Ma,硅质岩中放射虫化石属奥陶纪—志留纪海底生物分子中的贝奥苏克虫。综合研究表明,研究区赋锰岩系应形成于奥陶纪—志留纪,不是前人认为的中-晚元古代;通过对比研究表明青海东昆仑南带在早古生代的构造环境为弧后（裂谷）盆地,该裂谷盆地与原特提斯洋北向俯冲的动力学背景有关。

     

东准噶尔构造带晚古生代地层时代的厘定及其对区域构造演化意义

新疆东准噶尔(东准)构造带晚古生代地层广泛出露,其沉积时限的精确限定对理解该地区及中亚造山带的构造框架具有深远意义。然而东准构造带的地层时代标定存在多种划分方案,分歧较大。依据自测的5个安山岩和9个砂岩的锆石U-Pb年龄以及收集整理的岩浆岩和砂岩的锆石U-Pb年龄约束,认为东准噶尔构造带地质体的形成时代主要在336~268Ma,336Ma地质体沿额尔齐斯、阿尔曼太和卡拉麦里构造带零星分布。原前石炭纪和原石炭纪海相地层主体属于石炭系宾夕法尼亚亚系,部分层段应为同期异相;原石炭纪陆相地层属于二叠系乌拉尔统。东准构造带晚古生代洋盆在晚石炭世同期碰撞拼贴,将其演化阶段分为400~336Ma次生洋盆同期俯冲阶段、336~300Ma洋盆最终闭合消亡阶段、300~270Ma后碰撞伸展阶段及二叠纪中晚期南缘湖相沉积阶段。     

东昆仑扎玛休玛地区含矿花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石定年及地质意义

东昆仑东段扎玛休玛地区中—酸性岩浆活动较为发育,但受其交通限制,研究程度较低,特别是与铜铅锌多金属矿化有关的花岗闪长斑岩前人鲜有研究.本次针对扎玛休玛地区的含矿花岗闪长斑岩进行了研究,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学研究.明确了扎玛休玛地区含矿花岗闪长斑岩侵位年龄为229.5±1.3 Ma,属于晚三叠世.地球化学研究表明含矿花岗闪长斑岩w(SiO2)含量在67.22％～70.21％之间,w(Al2O3)为13.51％～15.28％,w(K2O)为3.48％～4.27％,全碱含量w(K2O+Na2O)为5.98％～7.41％,w(K2O/Na2O)=1.20～1.52,显示富钾贫钠特点,里特曼指数σ值为1.33～2.23,在w(SiO2)-w (K2O)关系图上落入高钾钙碱性系列,A/CNK值为1.02～1.14,平均1.07,属过铝质岩石;∑REE=147.42～202.29×10-6,LREE/HREE=11.15～15.29,(La/Yb)N=13.42～20.11,具轻稀土富集、重稀土亏损的右倾曲线,δEu介于0.34～0.43,显示负异常特征,大离子亲石元素Rb,K,Ba,Th等相对富集,高场强元素Nb,Ta,P,Ti相对亏损特征,具有火山弧花岗岩特征;结合构造背景判别图解及区域构造背景,认为花岗闪长斑岩为晚三叠世形成后碰撞构造阶段的火山弧花岗岩.     

嫩江-黑河构造带中花岗质糜棱岩的确定及地质意义

在二连-贺根山-扎兰屯构造带北东向延伸的嫩江-黑河构造带中,从前人划分的新开岭群变质地层中厘定出一变质变形的侵入体,岩性以花岗质糜棱岩为主,具有高硅、富钾特征.该岩体铕普遍弱负异常到局部正异常;有明显的P、Ti、Nb负异常;Nb/La为0.02~0.4,Nb/Ta为0.19~16.22,具壳源深熔岩浆特点.锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄结果表明,该岩体形成于324.5±2.1 Ma,遭受糜棱岩化的变质时间为184±1 Ma,应为兴安地块与松嫩-张广才岭地块于早石炭世沿嫩江-黑河一线碰撞拼贴的产物,同时表明嫩江-黑河构造带具漫长而复杂的演化历史.