西天山东段天格尔峰-艾维尔沟-带泥盆-二叠纪地层的厘定及地质意义

天格尔峰-艾维尔沟-带处于东、西天山交界部位，长期以来，其地层单元划分、时代归属、分布范围和名称使用均不统一，给天山构造带的研究带来诸多的问题。通过东西6幅1：5万区域地质调查，在北天山原奇尔古斯套组（天格尔组）分布区域发现了两条不整合面和大量化石资料。结合岩石组合特征、同位素年龄数据、变质一变形作用和沉积背景的差异，进一步将原奇尔古斯套组（天格尔组）解体为上泥盆统天格尔组（狭义）、上石炭统奇尔古斯套组（狭义）、上石炭统后峡组和下二叠统阿尔巴萨依组，并填绘出了各地层单元的分布范围，厘定了测区的构造格局。为东西天山地层单元的对比和构造区划提供了重要依据。     

天山冰达坂—后峡一带二叠纪火山岩的发现及其地质意义

多年来,对北天山冰达坂-后峡一带古生代地层的划分归属争论较大.通过1∶5万区调填图,在原划上石炭统奇尔古斯套组内发现一套火山岩系.对岩石组合、同位素测年、底砾岩、沉积环境的详细研究表明,这套火山岩属中二叠统阿尔巴萨依组,为一套陆相紫红色中基性-酸性火山岩组合,以安山岩、英安岩、流纹岩为主,多见角砾岩、角砾熔岩、火山集块岩、火山角砾岩等.与下伏后峡组和上覆三叠系小泉沟群均呈角度不整合接触.单颗粒锆石SHRIMP U-Pb测年值为272Ma±4Ma,时代厘定为中二叠世.构造环境为早中二叠世造山后期深部热力塌陷火山喷发环境.此研究成果为东、西天山地层单元的对比和构造区划提供了重要依据.     

天山后峡—艾维尔沟地区晚古生代—中生代地层系统中若干不整合关系的厘定及其地质意义

天山造山带与准噶尔盆地、塔里木盆地之间的盆-山耦合关系研究是中国地学界的一个热点研究课题。许多研究者从不同角度对其进行了专门的探讨,但仍存在意见分歧,主要原因在于对其中若干重要地质接触关系缺乏系统的观测,尤其对关键性地层关系的认定缺乏可靠的依据。通过6幅1：5万区域地质调查,在天山造山带内部的后峡-艾维尔沟地区晚古生代-中生代地层系统中发现和厘定了5个不整合面,从而为天山造山带的演化及其与两侧盆地盆-山耦合关系的研究提供了新的地质证据。     

新疆天格尔地区碱长花岗岩的地球化学、年代学及其地质意义

新疆天格尔地区的碱长花岗岩出露于中天山与北天山构造带的结合部位,主要由石英和条纹长石组成,含少量斜长石和黑云母。对该岩体进行了全岩主量、微量元素分析和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。主量和微量元素分析结果表明,岩石具有高的SiO₂、K₂O＋Na₂O（K₂O＞Na₂O）、Rb、Th、U和∑REE（除Eu外）含量,低的CaO、TiO₂、Ba、Sr、P和Eu含量,属于富钾钙碱性花岗岩,具有向A型花岗岩过渡的后碰撞富钾钙碱性花岗岩的特征,形成于天山后碰撞由挤压向拉张构造体制转变的过渡时期。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究获得269.7±0.7Ma的岩体侵位年龄,表明北天山古洋盆于晚石炭世闭合,天山与准噶尔、塔里木联结成统一的大陆后,石炭纪末期-中二叠世天山造山带处于挤压向拉张构造体制转变的过渡时期,在中天山北缘以发生大规模右行走滑剪切为标志,形成冰达坂韧性剪切带,同时发生强烈的韧性剪切成岩成矿作用,形成天格尔金矿带及其中的诸多金矿床和矿点,并引起壳、幔物质部分重熔产生岩浆、沿中天山与北天山间的地壳薄弱地带侵位。     

西天山特克斯达坂晚古生代若干不整合的厘定及地质意义

地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和运动时期的重要依据。通过1：5万区域地质调查,在西天山特克斯达坂一带晚古生代地层中厘定出6个不整合面,证实区内乃至天山地区曾有过至少6幕褶皱运动,丰富了研究区的幕式褶皱内容。新确立了特克斯运动（东图津河组与科古琴山组之间的角度不整合）,证实了天山主褶皱幕是鄯善运动,是记录塔里木板块与准噶尔板块碰撞缝合的重要构造运动。特克斯运动等6幕褶皱运动为天山地区构造演化研究提供了更为详尽的幕式演化信息。     

新疆西准噶尔铁厂沟镇南中泥盆统库鲁木迪组形成时代的重新厘定及其地质意义

新疆西准噶尔铁厂沟镇南部广泛出露泥盆纪陆源碎屑岩沉积地层, 对其时代归属缺乏可靠的古生物化石依据, 并一直颇有争议。前人根据岩石地层对比将其归为中泥盆统库鲁木迪组。在充分分析前人研究成果的基础上, 对该套泥盆纪地层中的岩屑凝灰岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb测年, 获得加权平均年龄为(379.3±5.0)Ma(MSWD=0.45), 表明新疆西准噶尔铁厂沟镇南出露的泥盆系时代跨度较大, 其中存在晚泥盆世早期沉积, 而不是前人所笼统认为的中泥盆世。因此, 将这套前人所划分的中泥盆世库鲁木迪组地层沉积时代重新厘定为中泥盆世—晚泥盆世早期更为合理。在详细测制地层剖面的基础上, 进一步分析了该套泥盆系地层的岩石组合及沉积相, 结果显示该套泥盆纪陆源碎屑岩夹少量火山碎屑岩主体形成于浅海环境。     

内蒙古营盘湾-东五分子一带的色尔腾山岩群的厘定及地质意义

色尔腾山岩群是华北克拉通西部陆块阴山地块早前寒武纪变质基底的主要组成部分,对探讨华北克拉通早前寒武纪基底构造演化有着十分重要的意义。本文根据对营盘湾-东五分子一带的色尔腾山岩群的地质填图、剖面测量、地球化学分析和SHRIMP测年,对色尔腾山岩群的组成、原岩建造、形成环境和形成时代进行了讨论。认为色尔腾山岩群由陈三沟岩组、柳树沟岩组和东五分子岩组组成,陈三沟岩组由灰黑色细粒斜长角闪岩、浅灰色细粒黑云斜长片麻岩夹角闪斜长片麻岩组成;东五分子岩组下段由细粒含石英黑云斜长角闪岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩呈韵律产出,顶部为灰白色细粒黑云斜长片麻岩夹薄层磁铁黑云斜长片麻岩,上段为由细粒黑云角闪片岩与浅肉红色黑云长英片麻岩互层,顶部有薄层白色透闪石大理岩;柳树沟岩组以角闪片岩、二云母片岩、二云石英片岩、石榴黑云片岩、黑云母片岩为特征。其原岩总体构成表现为:下部以火山岩为主,上部以碎屑沉积岩和化学沉积岩为主的火山-碎屑沉积建造。火山岩明显富碱,其中酸性火山岩明显富铝、贫镁;具有较高的大离子亲石元素含量、较低的Y和重稀土元素含量;具有轻稀土富集、重稀土亏损的稀土分布形式。地球化学特征与埃达克岩类似,形成于活动大陆边缘的构造环境下。通过对东五分子岩组上部互层产出的细粒长英片麻岩和黑云母片岩分别取样,进行锆石U-Pb SHRIMP测年,分别获得1980±9Ma、1946±16Ma的成岩年龄和1901±15Ma、1893±66Ma的变质年龄。综上所述可以得出,色尔腾山岩群的形成于1.95~1.98Ga之间,是在类似埃达克岩的活动大陆边缘岛弧环境下沉积的,在1.9Ga左右发生碰撞造山而发生变质。     

西准噶尔构造带包古图地层小区上泥盆统红山梁组的建立及地质意义

西准噶尔构造带包古图地层小区白碱滩北红山梁剖面上新发现一套晚泥盆世红色“硅质岩、粉砂质硅质岩、凝灰质硅质岩”海相沉积组合,与上覆包古图组深灰色—灰黑色含碳粉砂岩呈整合接触。经区域对比确认,该套地层显著有别于研究区乃至整个西准噶尔构造带地层分区已发现的全部上泥盆统各组岩石地层,符合“野外可识别、界面可区别、区域可对比、图面可表达”的原则,据此新建红山梁组。本次于红山梁组枕状玄武岩、玄武岩、安山岩中分别获得365. 9±5. 0 Ma、370. 6±7. 4 Ma和374. 6±3. 6 Ma的LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄,佐证其时代为晚泥盆世。红山梁组与包古图组连续沉积之确认,消除了包古图组老于希贝库拉斯组这一存疑,建立了完整的下石统地层序列,新增了包古图地层小区泥盆纪的沉积记录,为区域沉积与构造演化研究提供了新资料。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

东天山卡拉塔格早古生代红海块状硫化物矿床精确定年及其地质意义

东天山卡拉塔格矿带红海块状硫化物Cu-Zn矿床产于卡拉塔格海相火山岩建造中,矿层主要与两个岩性段的火山-碎屑岩地层有关:(1)盖层为中性-酸性火山岩、火山角砾岩、凝灰岩,夹凝灰质砂岩;(2)赋矿层位主要由中基性-中酸性火山角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩和沉凝灰岩组成。高精度的锆石离子探针U-Pb同位素定年获得矿体上盘围岩底部酸性火山岩的年龄为416.3±5.9Ma,为成矿时代的上限年龄;K-Ar同位素定年获得矿体下盘强绢云母化蚀变围岩年龄为424±7Ma,记录了最晚一期成矿热液活动的时代。同位素年代学研究显示,卡拉塔格地区在早古生代末期存在一期铜多金属成矿作用,这个认识不仅为吐哈盆地南缘古生代火山岩地层的时代划分提供了年代学限制,而且扩大了卡拉塔格地区和区域找矿空间。     

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。     

西天山卡特巴阿苏金铜矿区成矿元素分布及其勘查意义

卡特巴阿苏金铜矿床是近年在西天山新发现的大型金铜矿床,资源储量有望继续扩大,后续勘探方向亟待明确。文章对矿区地表11条探槽和主矿段已完成的108个钻孔中金、铜品位进行了统计分析。研究结果表明,金铜成矿受构造断裂控制,沿断裂破碎带走向自西向东,成矿元素在平面和纵剖面中均显示Cu-Au→Au-Cu→Au(Cu)→Au的变化特征,暗示成矿流体自南西流向北东,成矿热源可能位于矿区63~47勘探线之间;在47勘探线剖面中,成矿元素自下而上显示Au-Cu→Au(Cu)→Au的变化特征,暗示成矿流体来自深部。结合在矿区63~47勘探线之间发现的与成矿有关的闪长岩小岩体,以及大比例尺勘查地球化学测量所反映的矿区自南西至北东具有W-CuAu→Au-Cu-Bi-Mo→Au(Cu)-Pb-Zn→Au-Ag的元素分布特征,认为矿区成矿中心可能在63~47勘探线之间,成矿流体由此沿断裂构造向北东方向迁移,后续正确的地质勘查方向应在63~47勘探线间的深部。     

天山东段1.4Ga花岗闪长质片麻岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

天山最东段星星峡地区出露的片麻岩、混合岩和斜长角闪岩等,一直被看作是东天山最老的地层星星峡群,实际上是中—新元古代变质杂岩体。用SHRIMP锆石U-Pb定年技术分析了星星峡花岗闪长质片麻岩中19颗锆石,由其中谐和性较好的14个锆石的分析结果得到206Pb/238U和207Pb/206Pb加权平均年龄分别为(1436±13)Ma(2σ)和(1405.2±7.8)Ma(2σ),为天山东段星星峡花岗闪长岩的形成年龄,从而确定了天山造山带中元古代基底岩浆岩形成的时间,与北美及欧洲大陆广泛存在的1.4Ga岩浆活动具有同时性,对进一步思考天山造山带中1.4Ga岩浆活动形成的古陆块在前Rodinia大陆时期的归属有重要意义。主元素和微量元素研究结果显示星星峡1.4Ga花岗闪长岩具有岛弧岩浆岩特征,与北美中部大陆和欧洲大陆Fennoscandia的中元古代非造山作用形成的岩浆岩有所不同。另外,片麻岩中有的锆石具有新的生长边,并给出年轻化和较大的不一致年龄,说明1.4Ga片麻岩不同程度地受到新元古代(0.9～1.1Ga)变质作用和岩浆活动的改造,同时形成一些混合岩和花岗片麻岩。19颗锆石分析数据中有1个锆石的207Pb/206Pb比值年龄为(1845±23)Ma,与该片麻岩的Nd模式年龄相一致,可能代表更古老地壳物质中的残留锆石。     

天山后峡盆地晚中生代反冲断层的发现及其地质意义

天山山脉是通过古生代陆壳增生和晚古生代陆-陆碰撞形成的,新生代又受到强烈的陆内挤压隆升与褶皱断裂作用的改造,但对天山造山带中生代的构造变形特征知之甚少。在北天山后峡盆地发现一系列北倾南冲的逆冲推覆构造,根据区域地质资料推测应属于晚中生代的反冲断层。区域资料,特别是磷灰石裂变径迹测试结果表明,天山造山带在中生代晚期经历了一次重要的构造隆升事件,后峡盆地的反冲构造就属于该期山脉隆升事件的构造表现方式。这对进一步认识天山造山带中生代的构造演化和印-亚碰撞对该地区的远程效应有重要意义。