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。     

西天山阿吾拉勒石炭纪火山岩年代学和地球化学研究

西天山阿吾拉勒裂谷带内广泛发育石炭纪火山岩,主要由玄武岩、粗面玄武岩、玄武质粗安岩、玄武质安山岩、粗面岩和流纹岩组成.以中基性岩为主,多为钙碱性系列.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,区内流纹岩形成于(316.1±2.2) Ma,为早石炭世晚期.微量和稀土元素特征表明,本区的火山岩具有俯冲带大陆边缘岛弧火山岩的典型特征,应形成于早石炭世晚期的准噶尔洋向伊犁板块俯冲的大陆边缘弧环境.可能是由受俯冲流(熔)体交代的地幔楔尖晶石二辉橄榄岩发生1%~5%的部分熔融,并在上升过程中经历了不同程度的结晶分离和同化混染作用而形成的.     

西天山阿吾拉勒西段早二叠世粗安岩年代学和地球化学特征

阿吾拉勒构造岩浆带(ATMB)是西天山重要的Fe-Cu多金属矿带,尤其阿吾拉勒西段多见Cu矿床/矿点,但对该地区二叠纪的地球动力学背景和成矿环境的认识还存在分歧。本文在阿吾拉勒西段群吉萨依地区乌郎组火山岩的下部发现了中高钾钙碱性粗安岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示该粗安岩的206Pb/238U加权平均年龄为300±11 Ma。群吉萨依粗安岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,同时Nd同位素相对亏损,εNd(t)=+4. 5～+4. 9,Nd同位素模式年龄(tDM)为808～765 Ma,具有受俯冲流体交代的地幔岩浆源区特征。群吉萨依粗安岩与中亚造山带北部出露的大量花岗岩具有相似的较为年轻的tDM年龄,与研究区内酸性岩具有相似的同位素地球化学特征,岩浆很可能来源于新生玄武质下地壳的部分熔融。西天山在早二叠世已经进入后碰撞演化阶段,很可能在北天山洋岩石圈南向俯冲的地球动力学背景下,俯冲板片尾部发生断离,软流圈上涌,触发新生玄武质下地壳发生部分熔融,引发具有岛弧特征的高钾钙碱性粗安岩岩浆的喷发,从而形成群吉萨依粗安岩,其为造山过程演化到最后阶段的标志,此时构造体制也相应地由俯冲挤压转换为伸展拉张背景。     

西天山阿吾拉勒阔尔库岩基的解体及地质意义

通过岩石学特征、接触关系、地质时代等详细研究,阿吾拉勒山阔尔库岩基可解体为早石炭世赛肯都鲁序列((石英)闪长岩-花岗闪长岩组合)和早二叠世阔尔库序列(二长花岗岩-正长花岗岩组合),两序列的同位素年龄分别为331Ma和281Ma.地质调查已证实,两序列间为侵入接触.赛肯都鲁序列为钙碱性岛弧成因,阔尔库序列为碱性同碰撞型或后造山型成因.阔尔库岩基的解体,不仅客观反映了岩浆的分布及活动特征,而且对丰富研究区的构造岩石组合和探讨大地构造演化有重要价值.     

西天山阿吾拉勒地区石炭系划分对比新资料

西天山阿吾拉勒一带石炭纪地层单位划分与厘定争议已久,本次1∶5万区域地质矿产调查,在阿吾拉勒一带发现一套碳酸盐岩、碎屑岩等浅海相沉积,其间采获丰富的珊瑚Gangamophyllum vetiforme,腕足类Gigantopra ductussp.和菊石Goniatites sp.等,时代为早石炭世晚期之大塘晚期—德坞期.其上覆与下伏均为火山岩,分布相对稳定,岩石组合特征明显,野外易识别,大区易对比,时代分别为晚石炭世和早石炭世.三者接触关系均为角度不整合,现将其进一步解体并由老到新厘定为大哈拉军山组、阿克沙克组和伊什基里克组.     

西天山阿吾拉勒一带侏罗纪生物组合和沉积环境

西天山阿吾拉勒一带侏罗系地层根据其岩石组合、生物组合面貌等特征,可分为下侏罗统八道湾组（J1b）、下侏罗统三工河组（J1s）和中侏罗统的西山窑组（J2x）,并在此基础上对侏罗纪地层的沉积环境进行分析,其为大陆裂谷衰亡之后河湖相沉积环境。     

西天山阿吾拉勒一带大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造环境分析

新疆阿吾拉勒山一带大哈拉军山组火山岩是陆缘弧构造环境.通过研究,测区火山岩具高K、高Al和低碱、低Ti的特点;微量元素地球化学组成与典型火山(岛)弧环境玄武岩的地球化学组成一致;稀土总量97.89×10-6~222.87×10-6,平均含量为140.71×10-6,具轻稀土亏损,重稀土富集特点;各种构造环境判别图解表明,大哈拉军山组火山岩位于靠大陆边缘的岛弧区.大哈拉军山组火山岩记录了西天山阿吾拉勒地区在早石炭世处于板块俯冲碰撞环境的重要信息.     

西天山阿吾拉勒阔尔库岩基解体的地球化学证据及意义

西天山阿吾拉勒阔尔库岩基被解体为早石炭世赛肯都鲁序列和早二叠世阔尔库序列.稀土微量元素研究表明,赛肯都鲁序列低Ba,高Sr,低稀土总量,贫LREE,类似埃达克岩.LREE/HREE=2.5,δEu=0.89,为幔源岛弧花岗岩,与研究区早石炭世大哈拉军山组钙碱性火山岩共同构成了岛弧火成岩组合.阔尔库序列高Ba,低Sr,高稀土总量,富集LREE,LREE/HREE=6.3,δEu=0.67,为壳源后造山花岗岩,与晚石炭-早二叠世大陆裂谷环境双峰式火山岩共同构成碰撞后火成岩组合.地球化学特征为该岩基解体提供了有力的证据.     

西天山阿吾拉勒一带石炭系岩石地层单位厘定

西天山阿吾拉勒地区石炭系,长期以来许多学者和单位,仅根据区域粗略的对比,将其划归早石炭世阿吾拉勒组（“大哈拉军山组”）。1︰5万区域地质调查证实,阿吾拉勒组可以解体为3部分。下部钙碱性火山岩,全岩Rb-Sr等时线年龄为351Ma;中部碳酸盐岩-碎屑岩,富产早石炭世晚期化石,主要有腕足Gigantopraductus和珊瑚Gangamophyllum vetiforme等;上部碱性双峰式火山岩,全岩Rb-Sr等时线年龄为294~313Ma;确认各套地层间均为角度不整合接触。本文首次根据地层多重划分原则,对本区石炭系岩石地层单位进行了解体和再划分,自下而上建立了三个组,下部为早石炭世大哈拉军山组;中部为早石炭世阿克沙克组,上部为晚石炭世伊什基里克组。     

西天山阿吾拉勒一带阿克沙克组的厘定

在西天山阿吾拉勒一带前人确立的大哈拉军山组中,新发现一套富含早石炭世腕足和珊瑚等化石的浅海相碳酸盐岩-碎屑岩建造,其与上覆大陆裂谷双峰式火山岩建造(伊什基里克组)及下伏岛弧钙碱性火山岩建造(大哈拉军山组)间均为角度不整合接触.新发现地层在岩石组合、生物面貌、沉积环境、接触关系等方面均与阿克沙克组层型剖面可对比,故将其从大哈拉军山组解体出来,对比厘定为阿克沙克组.这一地层单位的合理确立,为区域地质填图建立了正确的岩石地层单位,并为本区的地层划分和区域对比提供了新的依据.     

西天山新源南部二叠纪辉绿岩墙群地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

南天山古洋盆闭合、碰撞造山时限等洋-陆格局的演化过程是西天山备受关注的地球动力学问题,紧邻那拉提北缘断裂的新源地区二叠纪放射状辉绿岩墙提供了解决这个问题的良好机会。新源地区辉绿岩具辉绿结构,斑晶为斜长石和普通辉石,基质主要由斜长石、辉石、绿泥石等副矿物组成。岩石为富钠贫钾、过铝质、钙碱性岩浆系列。辉绿岩岩墙富集Rb、Th和La等元素,明显亏损Nb、Ta等元素,显示ε_(Nd)(t)为正值(+3.3～+3.8)和低的初始锶比值((~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.70479～0.70548),幔源物质明显。与该区石炭纪玄武岩地球化学性质相似,岩浆可能为二叠纪软流圈和岩石圈相互作用的产物,其起源与软流圈上涌有关。辉绿岩岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为280.4±3.6Ma,被解释为岩脉成岩年龄,即岩脉形成于二叠纪。结合区域构造背景,推测辉绿岩岩脉形成于塔里木地块与中天山-伊犁地块碰撞闭合后的板内伸展环境,并与南天山洋洋壳岩石圈板块断离密切相关。     

新疆西天山雾岭铁矿闪长岩地球化学及锆石U-Pb年代学

雾岭闪长岩呈单式岩株状侵入于石炭系大哈拉军山组火山碎屑岩中,在闪长岩内部和接触带发现了铁矿体。闪长岩锆石U-Pb年龄为(307.7±0.8)Ma,于晚石炭世侵位。岩石具有正的εNd(t)值(3.1~4.6)和相对低的初始87Sr/86Sr比值(0.7043~0.7046),Nd模式年龄为695~818 Ma,在87Sr/86Sr(t)-εNd(t)图解上位于地幔趋势线上,表明地幔是闪长岩的源区,但Th含量(1.61~3.24μg/g)和Th/Ta比值(6.1~7.9)较高,指示受到了陆壳混染作用的影响。因此认为,该岩浆可能是由玄武质岩浆与地壳物质相互作用而发生分离结晶作用后形成。通过综合分析认为,雾岭闪长岩虽然保留有岛弧岩浆作用的痕迹,但其实是板内环境的产物,是在西天山增生造山结束、伊犁微陆块与塔里木板块发生块体间旋转时侵位的,其成因可能与伊犁微陆块内造山带根部拆沉作用或局部形成的挤压-伸展的构造转变带有关。     

西天山昭苏北部大哈拉军山组火山岩中辉长岩体的形成时代、地球化学特征及地质意义

西天山昭苏北部侵入于大哈拉军山组火山岩层上部的辉长岩体具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta)、轻重稀土分馏等地球化学特征,与火山岩围岩具有相似的不相容元素和Sr-Nd同位素特征,其母岩浆可能由俯冲流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融形成,晚石炭世之前南天山洋盆向伊犁-中天山板块之下的俯冲可能导致了岩石圈的富集作用。利用不相容元素进行地球化学模拟计算,结果表明辉长岩成分由50%~80%的堆晶矿物(单斜辉石、斜长石)与50%~20%的玄武质熔浆组成。辉长岩体的Cameca锆石U-Pb年龄为311.3±2.3Ma,与伊犁-中天山板块晚石炭世伊什基里克组火山岩的时代大致相当,略晚于西天山榴辉岩的峰期变质时间。辉长岩的时代进一步限定该地区大哈拉军山组火山活动应在早石炭世晚期结束,下石炭统阿克沙克组沉积岩应形成于320~311Ma之间。与辉长岩同时期的岩浆岩在伊犁-中天山板块广泛分布,形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过度的构造环境。     

新疆西天山温泉岩体群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义北大核心CSCD

新疆西天山温泉县城南部温泉岩体群研究程度较低,本文在野外地质调查的基础上,通过精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,对温泉岩体群进行重新定位和解体。温泉岩体群中细粒二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为884±6 Ma,定位为青白口纪;闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄分别为465±3 Ma、464±3 Ma、452±3 Ma,定位为奥陶纪。这些年代学数据填补了本区岩体年龄资料的不足,限定了温泉岩体群的形成时限,表明该地区存在新元古代早期及早古生代两期重要的岩浆活动。通过对天山不同地区新元古代和奥陶纪岩浆岩年龄和岩石类型的对比研究,认为包括研究区在内的天山地区在新元古代早期参与了Rodinia超大陆的汇聚,并在早古生代奥陶纪进入消减机制的古亚洲洋演化阶段,这对认识天山地区区域构造演化具有重要的地质意义。     

西天山特克斯地区哈拉达拉基性岩体LAICPMS锆石UPb定年及其地质意义

哈拉达拉基性岩体位于西天山特克斯县东北部,主要由橄长岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩和辉长岩组成。作为西天山造山带出露规模最大的基性-超基性侵入杂岩体,其形成时代及构造环境的意义一直是关注的焦点。岩浆演化过程中,通过早期橄榄石和斜长石结晶分离后,残余岩浆侵位形成了辉长岩。笔者对辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,表明辉长岩年龄为（304.5±2.6）Ma（MSWD=0.59,n=25）,时代为晚石炭世。通过地球化学分析,表明哈拉达拉辉长岩属于钙碱性系列,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,是地幔基性岩浆上侵与地壳发生混染,同时受流体作用影响形成的产物。结合区域地质资料,认为西天山晚石炭世处于伸展构造环境,哈拉达拉岩体可能与天山造山带后碰撞裂谷演化有关。     

新疆西天山铁木里克铁矿床火山岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地质意义

铁木里克铁矿位于西天山阿吾拉勒铁铜成矿带中段,矿床围岩为一套以粗面安山岩、安山岩和流纹岩为主的连续变化的中酸性火山岩。本文通过对铁木里克铁矿床火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,并且结合Hf同位素和岩石地球化学研究,对火山岩的形成时代以及大地构造背景进行探讨。锆石LA-ICP-MS测年结果显示,粗面安山岩、安山岩以及流纹岩的测年结果分别是318.8±2.3Ma、320.8±2.5Ma和319.1±3.5Ma。地球化学分析表明该套火山岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE;如Rb、Th、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,同时具有Nb、Ta的强烈亏损,具有明显的岛弧火山岩地球化学特征。在火山岩的大地构造判别图解上,样品点都落在了大陆弧部分。锆石的Hf同位素显示εHf(t)具有一致的变化范围(+6.2~+12.0),指示火山岩具有相同的岩浆来源,都是来源于早古生代新生陆壳的重熔,形成于相同的构造岩浆背景下。结合区域地质资料,本文认为铁木里克铁矿床出露的这套高钾钙碱性-钾玄岩系列火山岩可能是南天山洋闭合末期到陆陆碰撞早期大陆弧岩浆作用的产物。     

西天山阿吾拉勒地区A型流纹斑岩的初步研究

新疆阿吾拉勒山是中亚造山带的重要组成部分。通过对区内火山岩的主量元素和微量元素地球化学研究,在群吉萨伊-塔尔得套一带下二叠统乌朗组中厘定出了一套铝质A型流纹斑岩。群吉萨伊和塔尔得套的流纹斑岩具有富硅(SiO2≥69.9%)和富碱(Na2O+K2O≥7.06%)的特征。其中,塔尔得套流纹斑岩的总碱含量低于群吉萨伊流纹斑岩,但其K2O含量则明显高于后者,属于高钾火山岩。二者均具有明显的Ba、Sr、Eu和Ti亏损,稀土总量在90.7×10-6～264×10-6之间。主量元素和微量元素特征显示,群吉萨伊和塔尔得套的A型流纹斑岩的源区均与硬质砂岩相似,属于A2型花岗岩,同时具有较高的锆饱和温度(TZr约900°C),其成因可能与后俯冲阶段的岩石圈拆沉过程有关。     

南天山铜花山蛇绿混杂岩中斜长花岗岩锆石LA-ICP-MS 微区U-Pb定年及其地质意义

南天山铜花山蛇绿构造混杂岩带中发育有斜长花岗岩产于蛇绿岩的顶部,并且二者呈断层接触关系。本文采用锆石LA-ICP-MS微区微量元素分析和U-Pb定年,获得斜长花岗岩年龄为(406.5±5.0)Ma,侵位时代确定为早泥盆世,这一年龄代表了铜花山蛇绿岩形成的下限年龄。