西准噶尔构造带包古图组的岩石组合及其时限

包古图组是新疆西准噶尔增生造山带西北缘石炭纪密西西比亚纪重要沉积记录。确认其完整的沉积序列、岩石组合及其与上覆和下伏地层的接触关系,对解析本区晚古生代盆地构造演化具有重要意义。本文新实测的白碱滩北红山梁剖面上,出露了岩石组合截然有别,色调区分性极强的两大套地层,上部深灰—灰黑色调“（含碳）细碎屑岩”与其下伏鲜红色调的“硅质岩- 凝灰质硅质粉砂岩间夹中基性火山岩”为连续沉积（整合接触）,分属包古图组和红山梁组。本文于包古图组底部和红山梁组顶部分别获得345. 1 Ma和365. 9 Ma的LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄,限定其时代分别为密西西比亚纪和晚泥盆世。这一新发现,不仅确立了包古图组是区内石炭纪最老地层单位,佐证了包古图组老于希贝库拉斯组这一久争悬疑,而且使得区内密西西比亚系有了完整的地层序列,揭秘了石炭系最底部的沉积建造及其岩石组合,也为完整认识泥盆纪—石炭纪这一重要时期的盆地沉积特征及其构造演化提供了新资料。     

西秦岭伯阳镇中泥盆统碎屑岩的岩石学、碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭伯阳地区中泥盆统砾岩及其砂岩夹层的岩石学特征显示,其成分成熟度和结构成熟度都很低,具有近源沉积岩的特点,砾岩中还含有少量的糜棱岩砾石。砂岩夹层的碎屑锆石具有岩浆锆石的特征,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,测得碎屑锆石的U-Pb年龄谱明显分为4组：①440~480Ma,约占3%;②540~600Ma,约占4%;③880~1 020Ma,约占79%;④1 040~1 080Ma,约占13%。880~1 020Ma的年龄呈现最强烈的峰值,该年龄峰值与西秦岭地区新元古代晋宁期岩浆作用的时代一致,也与北秦岭地区Rodinia超大陆的汇聚事件一致。结合区域地质资料综合分析,认为研究区在中泥盆世时发生过显著的构造隆升与剥蚀事件。此外,伯阳中泥盆统碎屑沉积物质主要来源于西秦岭和北祁连,说明中泥盆世时研究区与西秦岭造山带之间可能已不存在沉积阻隔区,二者可能已经对接。     

西秦岭伯阳—元龙地区中泥盆统变砂岩碎屑锆石U-Pb年龄和地球化学特征及地质意义

对北秦岭—祁连结合部位伯阳—元龙地区一套变砂岩进行的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,变砂岩碎屑锆石年龄的时间跨度极大(407～2483 Ma),有多个测点的年龄数据落入早泥盆世范围,说明变砂岩的沉积时代不应早于早泥盆世,结合区域地质资料将其形成时代确定为中泥盆世。变砂岩的主要物源是西秦岭造山带和扬子克拉通。结合地球化学特征推断变砂岩主体形成于活动大陆边缘构造背景,石英砂岩原岩中含有偏基性的火山物质,经过高绿片岩相—低角闪岩相变质作用形成富含黑云母和角闪石的变砂岩。本文的研究结果表明,中泥盆世天水—武山板块缝合带已经基本缝合,但未完全缝合,一方面导致源自扬子克拉通的碎屑物可以到达西秦岭北带,另一方面在西秦岭天水—武山构造带的部分区域可能仍有残余洋盆俯冲活动。     

西准噶尔希贝库拉斯组凝灰质砂砾岩岩石学和锆石U- Pb年代学及对沉积层序的指示意义

新疆西准噶尔包古图地区主要出露下石炭统火山-沉积地层,由希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组组成,对于三套地层的时代归属以及地层层序长期存在争议。本文对希贝库拉斯组凝灰质砂砾岩进行了岩相学和锆石U- Pb年代学研究,为探讨以上争议提供资料。岩相学研究发现凝灰质砂砾岩中的砾石为硅质岩、晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、安山岩和少量灰岩,中等磨圆-次棱角状,粒径变化大(2~15mm),含量为~45%;细碎屑主要为岩屑、长石和少量石英,呈棱角状-次棱角状,粒径0. 05~0. 5mm;填隙物主要为火山灰;锆石U- Pb年代学分析结果显示,锆石的Pb206/U238表观年龄集中在327~382Ma,最年轻的峰值为330~335Ma,代表了凝灰质砂砾岩沉积同期火山活动的年龄;最大峰值为345~360Ma,指示了凝灰质砂砾岩中大部分火山岩砾石对应火山活动的时限;另有几组年龄集中在411~428Ma、~455Ma和482~504Ma,对应克拉玛依、达拉布特和唐巴勒蛇绿岩的年龄。综合以上研究,认为希贝库拉斯组的沉积时代为早石炭世维宪期,并结合前人研究成果推断本区三套地层的沉积层序自下而上依次为希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组。     

新疆东准噶尔早泥盆世早期花岗岩的确定及其地质意义

根据锆石SHRIMP U-Pb定年获得的（413±8）Ma（MSWD=0.73）206Pb/238U表面年龄和锆石的矿物学特征, 确定东准噶尔中部被泥盆系覆盖的白云母花岗岩的形成时代为早泥盆世早期。通过对已有的区域地质资料与该岩体岩石学特征的综合分析,推测东准噶尔中部和南部地区在早泥盆世早期处于伸展构造背景。     

新疆西准噶尔业姆奇花岗岩体形成时代及其构造意义

对新疆西准噶尔南部地区与早古生代蛇绿岩紧密伴生的业姆奇花岗岩体岩石学、岩石地球化学、同位素年代学进行研究,认为业姆奇花岗岩为低钾(拉斑)系列,岩石地球化学特征具板内靠近岛弧区域特征。通过对二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得比较准确的年龄数据539.7±2.6Ma,表明其形成时代为早寒武世,该侵入岩作为西准噶尔地区最老的岩浆活动产物,代表了在诺丁尼亚统一大陆形成之后早期裂解阶段古洋盆初期的地质记录。     

新疆西准噶尔萨吾尔地区早石炭世埃达克岩地球化学特征、岩石成因及其意义

新疆西准噶尔萨吾尔地区阿克塔木组(新建)为一套中性火山熔岩、火山碎屑岩夹少量酸性火山熔岩建造。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为337.9±0.77Ma,属早石炭世。安山岩地球化学特征表现为高Si O2(53.42%～64.74%)、A12O3(16.05%～19.23%),富Na2O(4.05%～8.13%)贫K2O(0.36%～3.65%),富Sr(448.1×10-6～1507×10-6),低Yb(0.94×10-6～1.79×10-6)、Y(8.48×10-6～16.92×10-6),高Sr/Y比值(36.6～89.0),富集LREE,亏损HREE,弱Eu正异常,明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有典型的埃达克岩特征,为玄武质洋壳在石榴角闪岩相高度部分熔融的产物。阿克塔木组火山岩形成于与洋内俯冲有关的岛弧环境,为早石炭世额尔齐斯-斋桑洋南向俯冲的岩浆记录。俯冲板片边缘受到来自板片窗的高温软流圈物质加热,部分熔融形成的埃达克质熔体与地幔橄榄岩发生熔体-岩石反应,从而形成埃达克岩+富Nb玄武岩组合,同时发生与之相关的Cu-Au成矿作用。阿克塔木组早石炭世埃达克岩的发现,为西准噶尔地区晚古生代岩浆活动、构造演化和金属成矿等研究提供了可靠的依据。     

Petrogenesis and tectonic settings of the Late Carboniferous Jiamantieliek and Baogutu ore-bearing porphyry intrusions in the southern West Junggar,NW China

Porphyry Cu deposits occurred in the southern West Junggar of Xinjiang, NW China and are represented by the Baogutu and newly-discovered Jiamantieliek porphyry Cu deposits. Petrographical and geochemical studies show that both Jiamantieliek and Baogutu ore-bearing intrusions comprise main-stage diorite stock and minor late-stage diorite porphyry dikes and are the calc-alkaline intermediate intrusions. Based on U–Pb zircon SHRIMP analyses, the Jiamantieliek intrusion formed in 313 ± 4 Ma and 310 ± 5 Ma, while, based on U–Pb zircon SIMS analyses, the Baogutu intrusion formed in 313 ± 2 Ma and 312 ± 2 Ma. Rocks in the Jiamantieliek intrusion are enriched in light rare earth elements (LREE) and large ion lithophile elements (LILE) with negative Nb anomaly. Their isotopic compositions (ε_Nd(t) = +1.6 to +3.4, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70369–0.70401, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i = 15.31–5.41) suggest a mixing origin from depleted to enriched mantle sources. In the Baogutu intrusion, the rocks are similar to those of the Jiamantieliek intrusion. Their Sr-Nd-Pb isotopic composition (ε_Nd(t) = +4.4 to +6.0, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70368–0.70385, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i = 15.34–5.42) shows a more depleted mantle source. These features suggest generation in an island arc. The Jiamantieliek and Baogutu intrusions have similar characteristics, indicating that a relatively uniform and integrated source region has existed in the southern West Junggar since the Palaeozoic. A larger contribution of calc-alkaline magma would be required to generate the Jiamantieliek intrusion, which may reflect the development of magma arc maturation towards the western section of the southern West Junggar.     

Petrogenesis and tectonic implications of the middle Silurian volcanic rocks in northern West Junggar,NW China

Zircon U–Pb geochronological and geochemical analyses are reported for a suite of the middle Silurian volcanic rocks from northern West Junggar (NW China), southern Central Asian Orogenic Belt (CAOB), with the aim to investigate the sources, petrogenesis, and tectonic implications. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U–Pb analysis from an andesite yielded a concordant weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 429 ± 3 Ma, indicating the presence of middle Silurian volcanic rocks in northern West Junggar. The andesite is tholeiite series and characterized by minor variations in compositions (SiO₂ = 55.68–59.17 wt.%, Al₂O₃ = 14.56–17.7 wt.%, TiO₂ = 0.55–1.23 wt.%, Na₂O + K₂O = 3.46–7.16 wt.%, and P₂O₅ = 0.15–0.37 wt.%), with wider MgO content (2.18–6.48 wt.%) and Mg# (57.4–77.9). All andesitic rocks are enriched in large-ion lithophile elements (LILEs; e.g. Rb, Ba, K, and Th) and light rare earth elements (LREEs), but strongly depleted in some high field strength elements (HFSEs; e.g. Nb, Ta and Ti), with slight negative Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.8–1). These features suggest that the andesitic magmas were derived from 2–8% partial melting of a garnet lherzolite depleted mantle source with subducted sediments metasomatized by slab-derived fluids. Combining the current study with those data in existing literature, we conclude that the middle Silurian volcanic rocks formed in an intra-oceanic subduction setting during consumption of the Irtysh–Zaysan Ocean, and further confirm the eastern extension of the early Palaeozoic Boshchekul–Chingiz volcanic arc of East Kazakhstan in China.     

滇西昌宁更戛乡下泥盆统向阳寺组硅质岩地球化学特征及构造环境探讨

滇西昌宁更戛乡下泥盆统向阳寺组位于冈瓦纳大陆与泛华夏大陆间昌宁—孟连结合带北段西侧。文章首次发现向阳寺组中存在硅质岩,并对其硅质岩的地球化学特征等进行了深入研究。硅质岩中发育海百合茎、放射虫及硅藻。地球化学分析表明,向阳寺组硅质岩Si O2质量分数为85.43%~93.50%,Al/(Al+Fe+Mn)平均值为0.77,处于生物成因范畴;硅质岩稀土元素分析结果为其REE总量平均值为53.208×10-6,稀土元素北美页岩标准化配分曲线相对平坦,δCe平均值为1.02,δEu平均值为1.01,LaN/CeN平均值为0.99,LaN/YbN平均值为0.84,表明硅质岩形成于近大陆边缘的深海沉积环境。随着早泥盆世昌宁—孟连洋的快速扩张,保山地块边缘区域性同沉积断裂发育,造成了更戛乡向阳寺组大面积的硅质岩沉积。结合硅质岩地球化学特征的分析与古生物研究,认为更戛乡向阳寺组硅质岩属冈瓦纳大陆保山地块边缘亲昌宁—孟连古特提斯洋的深海沉积的产物。     

宗务隆构造带西段三叠系隆务河组碎屑锆石特征及其构造意义

宗务隆构造带位于柴北缘构造带与南祁连构造带之间,总体呈北西西向展布。构造带东段丰富的岩浆活动记录了该构造带晚古生代—中生代期间的裂解和闭合过程,而西段岩浆活动的记录较为稀少,对于其东、西段是否具有相同的构造演化尚不清晰。通过分析构造带西段三叠系隆务河组碎屑岩的地球化学特征、碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,认为隆务河组的碎屑沉积物的源区古风化程度轻微,不具备沉积再循环的特征,原岩主要为长英质岩石,南祁连新元古代花岗质片麻岩和早古生代大陆弧型花岗岩为隆务河组碎屑岩的主要物源;碎屑岩可能沉积于早中三叠世挠曲型盆地中;锆石U-Pb年龄分析表明宗务隆构造带东西段构造演化具有不同的历程,东段发育有限洋盆,而西段并未出现,转换地带可能位于生格至罗根郭勒之间。     

滇西南昌宁－孟连构造带晚泥盆世枕状玄武岩和层状硅质岩的特征

滇西南耿马地区回爱剖面发育有昌宁-孟连构造带最早的枕状玄武岩,与其共生的放射虫硅质岩、硅质泥岩含有晚泥盆世放射虫和牙形石化石。对硅质岩和玄武岩的地球化学研究表明,玄武岩的化学成分具有高P、Ti的特点,轻稀土元素富集,在稀土元素球粒陨石标准化模式图上表现为明显的右倾,微量元素中K、Rb、Ba等大离子亲石元素与Nb、Ta、Zr等高场强元素富集。化学投图结果表明玄武岩形成于洋岛环境。硅质岩的Al／(Al Fe Mn)比值大部分介于0.5～0.7之间,Al_2O_3／(Fe_2O_3 Al_2O_3)位于0.41～0.8之间,大部分硅质岩的Ce／Ce*比值小于1,具弱的Ce负异常,总体表现为大陆边缘型硅质岩的特征。这说明研究区晚泥盆世为邻近大陆边缘的洋盆环境,具洋壳性质的昌宁-孟连古特提斯盆地在晚泥盆世已经形成。