中亚巴尔喀什成矿带晚古生代岩浆活动与斑岩铜矿成矿时代

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。通过该成矿带科翁腊德、博尔雷和阿克斗卡地区与斑岩铜成矿作用密切相关的花岗斑岩类岩体锆石SHRIMP U-Pb定年,主量、稀土和微量元素地球化学,Sr、Nd同位素示踪分析,进一步厘定了斑岩铜成矿作用的时代,并推测了板块构造环境。斑岩铜成矿时代分为两期：早期约为327 Ma,形成科翁腊德和阿克斗卡超大型斑岩铜矿床;晚期约为316 Ma,形成博尔雷大型斑岩铜矿床。与成矿有关的斑岩类主要为高钾钙碱性系列花岗岩,可能为火山岛弧环境,部分具有埃达克岩特征和经典岛弧花岗岩类特征。斑岩类ε_Sr(t)和ε_Nd(t)的变化范围分别为-6.35~34.03和-0.46~5.53。其中,科翁腊德-博尔雷地区斑岩类来源于亏损地幔与大陆地壳表层物质（老地壳物质）的显著混染作用,而阿克斗卡地区斑岩类直接来自于亏损地幔。将巴尔喀什成矿带与我国西准噶尔成矿带进行了对比,认为可能属于同一个晚古生代斑岩铜钼成矿带。     

南祁连哈拉湖地区早古生代岩浆侵入事件及其构造热演化历史SCIEI北大核心CSCD

南祁连增生杂岩带作为祁连造山带的构造单元之一,是研究祁连造山带与柴达木地块构造演化及二者耦合关系的关键地区,得到了国内外学者的广泛关注。前人对南祁连增生杂岩早古生代以来的构造热演化历史研究相对较少,且缺少相对准确的年代学数据约束。本文通过对南祁连增生杂岩带哈拉湖地区阿腊郭勒岩体二长花岗岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征、锆石和磷灰石裂变径迹年龄测试及热历史模拟,并结合野外地质调查和构造演化特征,揭示南祁连增生杂岩带哈拉湖地区的构造热演化历史和山脉隆升过程。结果显示:(1)南祁连哈拉湖地区在中志留世发生一期岩浆侵入事件(425~429Ma),其形成的岩体具有壳源花岗岩特征,产出于同碰撞的构造环境,说明该期岩浆事件是与祁连洋洋壳俯冲结束后的柴北缘地区大陆碰撞过程中的岩浆活动有关;(2)该岩体经历了中志留世至晚泥盆世的岩浆侵位与快速冷却阶段以及晚泥盆世-侏罗纪的构造平稳与缓慢冷却阶段;(3)早白垩世以来的中低温冷却和快速隆升的构造热演化历史。此外,祁连山地区自始新世以来经历了多期与印度欧亚-板块碰撞有关的构造变形。     

中国东北地区晚古生代构造-岩浆演化历史

中国东北地区位于中亚造山带东段,由多个不同构造属性的微陆块拼贴而成,包括额尔古纳地块、兴安地块、松嫩-张广才岭地块、佳木斯地块以及那丹哈达地体。伴随不同微陆块的复杂拼贴演化过程,东北地区发育强烈的晚古生代岩浆作用,因此这些岩浆作用的产物是记录东北地区晚古生代构造演化历史的重要媒介。根据东北地区晚古生代岩浆岩的岩石学、年代学以及地球化学等特征,发现大兴安岭地区晚古生代岩浆作用以石炭纪-二叠纪为主,其中早石炭世岩浆作用的产物为辉长岩-闪长岩-花岗岩组合,晚石炭世产物以花岗质岩石为主以及少量辉长岩,二叠纪岩浆作用的产物以花岗质岩石为主,同时这些晚古生代岩浆岩大部分具有典型的弧属性特征;而吉黑东部地区则广泛发育的晚古生代岩浆岩,以二叠纪花岗质岩石为主,同时包含少量辉长岩,且这些二叠纪岩浆岩普遍表现出典型的弧属性特征。结合岩石学、年代学、地球化学以及同位素等资料,认为大兴安岭地区和吉黑东部岩石可能具有不同的构造-岩浆演化历史,同时东北地区内各微陆块具有复杂的地壳增生历史。

     

巴尔喀什成矿带晚古生代地壳增生与构造演化

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。巴尔喀什成矿带晚古生代花岗岩类(石炭-二叠纪)主要为高钾钙碱性系列,晚期出现钾玄岩系列岩石,主要为I型花岗岩类;石炭纪处在同碰撞和火山弧环境,二叠纪为后碰撞环境。分析表明,博尔雷属于经典的岛弧花岗岩区,科翁腊德、阿克斗卡和萨亚克属于埃达克岩(Adakite)区。巴尔喀什成矿带内花岗岩类εNd(t)值为(-5.87～+5.94),εSr(t)值为(-17.16～+51.10)。以巴尔喀什中央断裂为界,成矿带东、西分带,断裂两侧具有不同的地壳生长历史:断裂以东的萨亚克和阿克斗卡地区εNd(t)值较高,具有亏损地幔组分特征,为古生代增生的新生陆壳;以西的科翁腊德和博尔雷εNd(t)值较低,主要是壳幔岩浆混合的结果,反映了古老基底的存在,主要为新元古代增生地壳。成矿带花岗岩类206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值范围分别为18.3346～20.9929、15.5213～15.7321和38.2874～40.0209,为造山带花岗岩类,具有与天山、阿尔泰和准噶尔花岗岩类的亲缘性。     

阿拉善北部中蒙边界地区晚古生代拉伸作用及构造岩浆演化

阿拉善北部的中蒙边界地区，晚古生代曾发生过脉动式拉伸作用，形成多期裂谷。泥盆纪发育造山期后断陷盆地。石炭纪和二叠纪是相继发生两期裂谷的活动期，早期有钙一碱性火山作用和磨拉石沉积。中石炭世的碱性和大陆拉斑系列火山岩、辉长岩和二辉橄榄岩，晚二叠世早期的双模式火山岩及碱性火成岩，分别代表了两期裂谷活动的高峰期。晚石岩世及二叠纪末期，各自为裂谷衰退期。     

西准噶尔成矿带晚古生代花岗岩类岩浆活动及其构造意义

中亚造山带是晚古生代地壳显著生长与大规模成矿的重要地区。本文采集了中亚造山带西部的西准噶尔成矿带哈图-别鲁阿嘎希及其附近地区11个岩体共33件花岗岩类样品,对其开展了岩石地球化学与同位素示踪等研究,厘定了该地区晚古生代岩浆活动的特点与大地构造环境,并与哈萨克斯坦境内的巴尔喀什成矿带晚古生代岩浆活动进行了对比。研究表明,哈图地区晚石炭世花岗岩类主要为后碰撞伸展构造环境的A型花岗岩类,别鲁阿嘎希等地区存在洋内俯冲与岛弧环境的埃达克岩,显示了西准噶尔晚古生代构造环境时空变化的复杂性。该地区花岗岩类εNd(t)值较高(+4.62~+7.53)、εSr(t)值为(-57.61~+18.21),具有中亚造山带花岗岩类的共同特征,为古生代增生的新生陆壳,其源区与亏损地幔组分具有亲缘关系,这与巴尔喀什成矿带东段的花岗岩类具有一致性。花岗岩的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值范围分别为18.2776~19.1677、15.5260~15.5796和38.2080~39.0821,为造山带花岗岩类。     

多期岩浆侵入事件对长昌凹陷烃源岩热演化的影响

最新研究表明长昌凹陷发育多期岩浆侵入事件。针对多期岩浆侵入事件对长昌凹陷烃源岩热演化的影响尚不明确的问题,文章依据最新地震、地化、钻井等资料,利用地震相技术在凹陷内识别出9个四期岩浆侵入体;在此基础上,运用三维盆地模拟技术对岩浆侵入事件进行热模拟,定量评价多期岩浆侵入事件对凹陷内烃源岩热演化影响。模拟结果表明,岩浆侵入体对烃源岩热演化有促进,但影响范围有限,岩浆体规模与其影响范围有如下规律：岩浆体直径小于2 km,对烃源岩热演化影响范围的半径小于2 km;岩浆体直径大于2 km而小于5 km,影响范围半径小于5 km;岩浆体直径大于10 km而小于20 km,影响范围半径小于16 km。因此长昌凹陷烃源岩主体热演化基本不受岩浆侵入事件的影响,且其可能带来非烃充注风险。结合岩浆侵入体对研究区两口钻井影响的分析,厘定长昌凹陷生烃门限为海底以下2300~2500 m。这些研究为凹陷下一步油气勘探奠定了基础。     

内蒙古西部英巴地区晚古生代—中生代构造岩浆事件及其地质意义

本文以内蒙古西部英巴地区一个典型剖面为例,开展了详细的构造解析和年代学研究,初步构建这一地区晚古生代—中生代的构造岩浆事件框架。这一地区至少发育三期岩浆活动和三期构造变形事件。锆石UPb定年结果和前人的资料显示,三期岩浆活动分别为石炭纪(325~313 Ma)的花岗闪长岩和花岗岩、早二叠世(291~277Ma)的钾长花岗岩和中细粒花岗岩及早白垩世(约134~130Ma)的伟晶岩和石英二长岩。第一期构造变形事件为NW—SE向挤压,发生在早二叠世之后,使花岗闪长岩和钾长花岗岩发生挤压变形,形成主体低角度北西倾的片麻理,局部发育同期褶皱,变形温度为450~600℃;第二期为NW—SE向伸展,大致发生在早白垩世,使片麻状花岗闪长岩和片麻状钾长花岗岩发生中高温(450~650℃)的糜棱岩化作用,形成南东倾的低角度韧性剪切带,具有正断性质,后被伟晶岩脉切穿。第三期为NW—SE向伸展,发生在早白垩世之后,形成北西倾的中角度脆性正断层,断距2~10m,并使伟晶岩变形为碎裂岩。     

中亚巴尔喀什成矿带钼-钨矿床的地质热年代学

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带, 产出许多斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床.对巴尔喀什成矿带西部的东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特3个典型的石英脉-云英岩型钼钨矿床的成矿时代和剥露过程进行了地质热年代学研究.锆石SHRIMP U-Pb定年给出东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特与成矿作用有关的花岗岩类岩浆作用的时代分别为293.6±2.7 Ma、306±1 Ma和304±4 Ma, 属海西晚期构造-岩浆活动的产物.花岗岩类40Ar/39Ar测年结果给出了与成矿有关岩体的冷却年龄, 其等时线年龄分别为292±3 Ma(阿克沙套黑云母)、288.8±3.6 Ma(阿克沙套钾长石)和278±5 Ma(东科翁腊德钾长石).磷灰石裂变径迹测年给出东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特的年龄分别为92.1±5.7 Ma、92.2±5.0 Ma和80.3±4.9 Ma, 说明这3个矿床的剥露作用主要发生在晚白垩世.花岗岩类岩石U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹热年代学研究, 揭示了巴尔喀什成矿带Mo-W矿床从深成岩浆侵入活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程.      

北大巴山地区晚古生代滔河口组碎屑锆石年代学研究及对古生代岩浆事件的限定

长期以来,一直认为北大巴山地区仅分布着早古生代地层,实际并非如此。滔河口组主要为一套火山-沉积组合序列,保留相对完整的地层记录。本文运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对由灰绿色砂岩和玄武岩组成的滔河口组同一采样位置的2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,获得了52组U-Pb有效年龄,重新限定了滔河口组的形成时代,且为北大巴山地区早古生代构造演化提供了详细资料。获得的11个较年轻的锆石年龄表明,滔河口组形成不早于早泥盆世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在407~434Ma侵入岩、粗面岩和玄武岩等。研究区的岩浆成因碎屑锆石年龄值表明,古生代时期发育3期岩浆作用,分别对应431~439Ma侵入岩、426.9Ma斑鸠关组粗面岩和414.3Ma滔河口组玄武岩。     

哈萨克斯坦环巴尔喀什斑岩铜矿地质与成矿背景研究

中哈萨克斯坦位于中亚造山带中部,是中亚型造山带及中亚斑岩铜矿成矿域的重要组成部分,已发现数十个大型和超大型矿床,成群成带分布。主要的斑岩铜矿类型有斑岩铜-金矿、斑岩铜矿、斑岩铜钼矿,大多具同期火山岩。已建立的热液蚀变分带模式具有碱性蚀变和酸性蚀变两个阶段,已有的硫铅同位素数据表明成矿物质来源于深部。该地区的斑岩铜矿形成与多阶段构造演化有关,早古生代的斑岩铜矿与岛弧演化的早阶段有关,而晚古生代的斑岩铜矿与泥盆纪火山—岩浆弧、石炭纪—二叠纪的火山—岩浆弧有关。从中哈萨克斯坦的北西向南东方向,斑岩铜矿的形成时代逐渐变年轻。虽然经过数十年的研究,但该地区的有关斑岩铜矿的精细时空结构仍未建立。因此,含矿斑岩体与蚀变矿化年龄的精确测定、区域成矿地球动力学背景及其演化、斑岩铜矿的精细时空结构、与中国邻区的构造—岩浆—成矿带的连接对比将是以后的研究方向。     

Geochemistry of late Palaeozoic granitoids of the Balkhash metallogenic belt,Kazakhstan: implications for crustal growth and tectonic evolution of the Central Asian Orogenic Belt

ABSTRACT

The Balkhash metallogenic belt (BMB) in Kazakhstan is a famous porphyry Cu–Mo metallogenic belt in the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The late Palaeozoic granitoids in the BMB are mainly high-K calc-alkaline and I-type granites, with shoshonite that formed during a late stage. Geochemical analyses and tectonic discrimination reveal a change in the tectonic environment from syn-collision and volcanic arcs during the Carboniferous to post-collision during the Permian. The late Palaeozoic granitoids from the Borly porphyry Cu deposit formed in a classical island-arc environment, and those from the Kounrad and Aktogai porphyry Cu deposits and the Sayak skarn Cu deposit are adakitic. The ε_Nd(t) values for the late Palaeozoic granitoids are between ?5.87 and +5.94, and the ε_Sr(t) values range from ?17.16 to +51.10. The continental crustal growth histories are different on either side of the Central Balkhash fault. On the eastern side, the ε_Nd(t) values of the granitoids from the Aktogai and Sayak deposits are very high, which are characteristic of depleted mantle and suggest that crustal growth occurred during the late Palaeozoic. On the western side, the ε_Nd(t) values of the granitoids from the Borly and Kounrad deposits are slightly low, which suggests the presence of a Neoproterozoic basement and the mixing of crust and mantle during magmatism. The granitoids have initial ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb values of 18.335–20.993, 15.521–15.732, and 38.287–40.021, respectively, which demonstrate an affinity between the late Palaeozoic magmatism in the BMB and that in the Tianshan, Altai, and Junggar orogens.     

新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成矿区带初步探讨

新疆地处中亚成矿域的中段,古生代大陆边缘增生明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。古生代大陆边缘成矿作用主要集中在两个时期,即以阿尔泰南缘为主的早中泥盆世和以天山为主的早石炭世。本文在综合研究及与境外对比的基础上,按照北疆地区晚古生代大陆边缘的构造动力学和成矿特征,将研究区大陆边缘成矿系统划分为：活动大陆边缘海相火山岩-盆地流体成矿系统,活动大陆边缘火山岛弧-岩浆活动成矿系统和被动大陆边缘沉积盆地-热水活动成矿系统三类。同时对形成于大陆边缘的成矿区带进行划分,主要包括：阿勒泰南缘晚古生代活动大陆边缘块状硫化物成矿带;阿尔泰南缘-东准噶尔活动大陆边缘卡拉先格尔岛弧斑岩铜金成矿带;东天山晚古生代活动大陆边缘铜钼锌成矿区带;西准噶尔洋内弧斑岩-浅成低温热液铜金成矿区带;西天山（伊犁地块）活动大陆边缘金铜成矿区带;塔里木板块被动大陆边缘沉积型铅锌成矿带。本文认为大陆增生与成矿作用的关系是矿床学和成矿系统研究的重要内容,成矿区带是成矿系统发生成矿作用的响应,而成矿系统是成矿区带形成的本质。     

巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W矿床的辉钼矿Re-Os同位素年龄测定及其地质意义

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带,产出许多斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床。中亚成矿域可能是一个多核成矿系统,具有以走滑断裂为边界构成的断裂构造体系并受之控制。本文对巴尔喀什成矿带巴尔喀什—阿克沙套地区11件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,得到博尔雷大型斑岩型铜(钼)矿床和东科翁腊德、扎涅特、阿克沙套石英脉-云英岩型钨钼矿床的辉钼矿模式年龄(平均值)分别为315.9Ma、298.0Ma、295.0Ma和289.3Ma;其中,东科温腊德、阿克沙套和扎涅特等3个矿床的Re-Os等时线年龄为297.9-+30..949Ma,MSWD值为0.97。辉钼矿Re-Os年龄说明巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W成矿作用发生在315.9～289.3Ma期间,Cu-Mo-W矿床的形成可分为两期:一期为斑岩型铜钼矿床,约形成于315.9Ma;另一期为石英脉-云英岩型钨钼矿床,约形成于297.9Ma。根据辉钼矿模式年龄和等时线年龄,推测该地区花岗斑岩和伟晶岩的形成时代与相应的矿床基本同时,均为晚石炭世,属海西期构造岩浆活动的产物。通过与我国境内西、东准噶尔和东天山斑岩铜矿带的对比表明,巴尔喀什成矿带铜钼成矿作用的年龄介于东天山土屋—延东斑岩铜矿与西准噶尔包古图斑岩铜矿之间。分析表明,中亚成矿域大规模斑岩型铜钼成矿作用集中在晚石炭世,属海西晚期构造-岩浆活动的产物。     

中亚造山带北山南部柳园洋晚古生代两阶段古地理演化

甘蒙北山地区位于中亚造山带中段,其间的柳园洋是古亚洲洋的重要分支之一,关于该洋盆的演化过程存在两阶段裂谷盆地和单阶段长期俯冲两种认识。柳园洋位于北山南部石板山地块和双鹰山地块之间,石板山地块的晚古生代沉积序列和物源变化完整记录了洋盆的古地理演化过程,对于重建区域构造演化有重要意义。此次研究聚焦石板山地块独山地区的上古生界火山- 沉积序列,通过砂岩碎屑颗粒组分和碎屑锆石U- Pb- Hf同位素分析,提供柳园洋古地理演化的约束证据。本文数据表明：独山地区下—中泥盆统碎屑锆石年龄为早古生代单峰式分布（~415 Ma）,来自于柳园洋向南俯冲在石板山地块边缘而形成的岩浆弧;上石炭统—下二叠统样品中出现了明显的中元古代碎屑锆石年龄（~1426 Ma）,来自于北侧的双鹰山地块和中天山地块,指示洋盆闭合事件;下二叠统碎屑锆石年龄主要为晚石炭世—早二叠世单峰式分布（301~290 Ma）,来自于裂谷火山活动。此外,本次研究通过对北山南部已发表物源学数据的统计计算,进一步证明并完善了古生代柳园洋两阶段演化模型：中奥陶世—中泥盆世,柳园洋双向俯冲至敦煌- 石板山地块和双鹰山地块之下;晚泥盆世,柳园洋闭合,直至石炭纪晚期,敦煌- 石板山- 双鹰山地块形成了统一的陆缘环境;早—中二叠世,柳园裂谷盆地逐步发育至原洋盆地。     

Re-Os geochronology of Cu and W-Mo deposits in the Balkhash metallogenic belt,Kazakhstan and its geological significance

<正>The Central Asian metallogenic domain(CAMD) is a multi-core metallogenic system controlled by boundary strike-slip fault systems.The Balkhash metallogenic belt in Kazakhstan,in which occur many large and super-large porphyritic Cu—Mo deposits and some quartz vein- and greisen-type W—Mo deposits,is a well-known porphyritic Cu—Mo metallogenic belt in the CAMD.In this paper 11 molybdenite samples from the western segment of the Balkhash metallogenic belt are selected for Re—Os compositional analyses and Re—Os isotopic dating.Molybdenites from the Borly porphyry Cu deposit and the three quartz vein-greisen W—Mo deposits—East Kounrad.Akshatau and Zhanet—all have relatively high Re contents(2712—2772μg/g for Borly and 2.267—31.50μg/g for the other three W—Mo deposits),and lower common Os contents(0.670—2.696 ng/g for Borly and 0.0051—0.056 ng/g for the other three).The molybdenites from the Borly porphyry Cu—Mo deposit and the East Kounrad,Zhanet,and Akshatau quartz vein- and greisen-type W—Mo deposits give average model Re—Os ages of 315.9 Ma,298.0 Ma,295.0 Ma,and 289.3 Ma respectively.Meanwhile,molybdenites from the East Kounrad,Zhanet,and Akshatau W—Mo deposits give a Re—Os isochron age of 297.9 Ma,with an MSWD value of 0.97.Re-Os dating of the molybdenites indicates that Cu—W—Mo metallogenesis in the western Balkhash metallogenic belt occurred during Late Carboniferous to Early Permian(315.9—289.3 Ma),while the porphyry Cu—Mo deposits formed at—316 Ma,and the quartz vein-greisen W—Mo deposits formed at ~298 Ma.The Re—Os model and isochron ages thus suggest that Late Carboniferous porphyry granitoid and pegmatite magmatism took place during the late Hercynian movement.Compared to the Junggar-East Tianshan porphyry Cu metallogenic belt in northwestern China,the formation of the Cu—Mo metallogenesis in the Balkhash metallogenic belt occurred between that of the Tuwu-Yandong in East Tianshan and the Baogutu porphyry Cu deposits in West Junggar. Collectively,the large-scale Late Carboniferous porphyry Cu—Mo metallogenesis in the Central Asian metallogenic domain is related to Hercynian tectono-magmatic activities.