新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩的地球化学特征及大地构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿混杂岩的岩石组合为变质橄榄岩、辉长岩、辉绿岩和基性熔岩等.该蛇绿岩中辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(329.9 Ma±1.6 Ma)证明卡拉麦里蛇绿岩的形成时间为早石炭世维宪期.蛇绿岩中辉长岩和基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布,大离子亲石元素丰度低,成分上非常相似于正常的MORB,同时无岛弧及洋岛岩石的地球化学特征,表明该蛇绿岩很可能形成于大洋中脊.结合该区野外地质特征、岩石地球化学和高精度年代学等方面的研究,认为卡拉麦里洋盆形成于泥盆纪初期,最终闭合于旱石炭世谢尔普霍夫期.     

东准噶尔卡拉麦里SSZ型蛇绿岩地球化学及其构造意义

卡拉麦里蛇绿岩带受控于卡拉麦里深大断裂,主要由超镁铁质岩体、镁铁质岩脉和火山熔岩组成.超镁铁质岩体主要由地幔方辉橄榄岩组成,并有纯橄岩和铬铁矿矿石产出.超镁铁质岩石具有低SiO2、高MgO、LREE富集的"V"字形和LREE略富集型稀土元素分布模式,具有SSZ(supra subduction zone)型的地幔橄榄岩特征.玄武岩、堆晶辉长岩以及辉长闪长岩岩脉具有低Al2O3、TiO2、K2O+Na2O含量,且K2O＜Na2O,具相对高的MgO和极低的P2O5含量,具低Ti/V比值(10～20)、低的稀土元素丰度和LREE弱亏损型稀土元素配分模式,显示与洋内板块俯冲作用有关的SSZ型蛇绿岩地球化学特征.碱性玄武岩则具有洋岛玄武岩特征,具有高Al2O3、TiO2(2.50%～3.43%,平均3.16%)、K2O+Na2O(7.36%～9.40%)、P2O5(0.509%～1.579%,平均0.80%)和Ti/V(＞50),相对低MgO(1.84%～2.81%,平均2.60%)的特征,富集不相容元素并具高的稀土元素总量和轻稀土元素明显富集的稀土元素配分模式,显示洋岛玄武岩特征,代表了洋盆早期洋内热点作用.卡拉麦里蛇绿岩带反映了哈萨克斯坦-准噶尔联合陆块与西伯利亚板块的古洋盆经历了洋内热点作用和大洋板块洋内俯冲消减的演化过程.     

新疆卡拉麦里蛇绿岩带中硅质岩的放射虫化石

新疆卡拉麦里构造带在奇台县南明水地区可划分为三个岩石一构造单元：①北带，由中泥盆世复理石组成；②南带，由中泥盆世—早石炭世沉积岩—火山质碎屑岩组成；③蛇绿岩带。三者之间均为断裂接触。蛇绿岩套上部单元的红色硅质岩中发现丰富的放射虫化石，经鉴定，其时代确定为晚泥盆世法门期一早石炭世杜内期，代表卡拉麦里蛇绿岩形成的晚期年龄。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带两侧志留系—石炭系沉积和构造特征分析及其意义

卡拉麦里蛇绿岩带位于新疆准噶尔盆地东北缘,查明卡拉麦里蛇绿岩所代表的古洋盆形成和闭合时代,是新疆东准噶尔乃至古亚洲洋演化历史的关键地质问题之一。本文通过对蛇绿岩带两侧志留—石炭系的岩石组合、结构构造、接触关系以及生物化石等沉积-构造特征的对比分析,揭示卡拉麦里构造带古生代的构造演化。在卡拉麦里蛇绿岩带北侧,广泛发育上志留统、下泥盆统与中—上奥陶统和加里东期花岗岩的角度不整合,普遍缺失下志留统,不整合面之下的奥陶系为变质达绿片岩相的安山岩为主,而在蛇绿岩带南北两侧的中、上志留统—泥盆系—下石炭统沉积体系特征相似,可以对比:地层间整合接触,产状平缓,褶皱、断裂构造和变质作用均不发育,主要为开阔的短轴背斜、向斜,与卡拉麦里蛇绿混杂岩带中的强变形构造明显不同;岩石组合都以火山碎屑岩为主,多见交错层理等沉积构造,产门类众多的动植物化石,反映了滨—浅海相的沉积环境。以上说明,卡拉麦里构造带晚古生代并不存在一个开阔的大洋,卡拉麦里蛇绿岩所代表的古洋盆在中志留世之前已经闭合。     

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩地球化学：洋脊俯冲的产物

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩中的镁铁质岩兼具有洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧拉斑玄武岩(IAB)的特征,岩石地球化学特征表现为轻稀土(LREE)亏损、平坦或略微富集,不同程度地亏损高场强元素(HFSE)而富集大离子亲石元素(LILE),成分上非常相似于受洋脊俯冲影响的 Chile Ridge 和 Cocos Ridge 玄武岩。可以认为其可能形成于受洋脊俯冲影响的岛弧或弧前扩张环境。相对较高的ε_(Nd)(t)(7.2～9.8)、低 Nb/Zr、Ta/Yb 比值,说明在洋脊俯冲的影响下,其源区可能存在有至少三种组分:弧下地幔、来自消减板片流体和俯冲沉积物、MORB 地幔。     

新疆东准噶尔卡拉麦里构造带多期变形和金叠加成矿

卡拉麦里韧-脆性剪切构造带形成于华力西中晚期,分属碰撞造山挤压和伸展造山走滑-伸展2个构造变形期,历经逆冲推覆、左行走滑、右行走滑和伸展4个主要演化阶段,金成矿空间上分布于碰撞期逆冲推覆型韧性剪切带中,成矿发生在转换造山及伸展造山时期,属C2-P(290～260Ma)走滑伸展阶段成矿事件。构造变形对金成矿的控制作用在空间上表现为深部构造层次韧性变形与其之上的中浅构造层次的韧脆性和脆性变形存在地质间断,金成矿与韧脆性、脆性变形同步且与韧性变形呈明显叠加复合关系,赋矿韧脆性和脆性构造统一于右行走滑剪切-伸展成矿体系中,具有不同的构造变形层次、变形特征和矿化特征。构造与金成矿空间叠加关系,有相应的两期成矿年龄响应和多阶段、多物质复合成矿的记录,代表一种时间有早晚、空间有重叠、物质来源多成因的叠加复合成矿关系。构造带韧-脆性变形转换与金成矿活动是区域构造背景发生明显转换过程中的多期变形和叠加成矿的形成机制,(成矿)动力学背景分别代表了碰撞造山期的逆冲推覆韧性变形、碰撞造山-伸展造山转变期的右行走滑韧脆性变形和金初始成矿、伸展造山期的脆性变形和金主成矿活动。与周围地质体的时间、物质关系探讨表明,金成矿受火山质围岩矿源层、构造生成演化及华力西晚期碱性花岗质岩浆侵位活动三大因素控制。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩的形成和侵位时限——来自辉绿岩和凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩是中亚造山带中最具代表性的蛇绿岩之一,其所代表的古洋盆的形成和关闭时限一直受到地学界的密切关注。采用LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素方法,获得卡拉麦里蛇绿岩中辉绿岩的年龄为416.7Ma±3.2Ma,代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成年龄。不整合于蛇绿岩之上的地层凝灰岩的年龄为343.0Ma±5.0Ma,限定了卡拉麦里蛇绿岩侵位时代的上限,同时也为沉积盖层提供了可靠的年龄依据。即卡拉麦里蛇绿岩所代表的古大洋形成于早泥盆世洛霍考夫期,闭合于早石炭世杜内期前。卡拉麦里蛇绿岩形成和侵位时代的准确限定对研究东准噶尔的构造演化和古生代中亚地区构造格局提供了重要的制约。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩的形成和侵位时限——来自辉绿岩和凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩是中亚造山带中最具代表性的蛇绿岩之一,其所代表的古洋盆的形成和关闭时限一直受到地学界的密切关注。采用LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素方法,获得卡拉麦里蛇绿岩中辉绿岩的年龄为416.7Ma±3.2Ma,代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成年龄。不整合于蛇绿岩之上的地层凝灰岩的年龄为343.0Ma±5.0Ma,限定了卡拉麦里蛇绿岩侵位时代的上限,同时也为沉积盖层提供了可靠的年龄依据。即卡拉麦里蛇绿岩所代表的古大洋形成于早泥盆世洛霍考夫期,闭合于早石炭世杜内期前。卡拉麦里蛇绿岩形成和侵位时代的准确限定对研究东准噶尔的构造演化和古生代中亚地区构造格局提供了重要的制约。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩的形成和侵位时限——来自辉绿岩和凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩是中亚造山带中最具代表性的蛇绿岩之一,其所代表的古洋盆的形成和关闭时限一直受到地学界的密切关注。采用LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素方法,获得卡拉麦里蛇绿岩中辉绿岩的年龄为416.7Ma±3.2Ma,代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成年龄。不整合于蛇绿岩之上的地层凝灰岩的年龄为343.0Ma±5.0Ma,限定了卡拉麦里蛇绿岩侵位时代的上限,同时也为沉积盖层提供了可靠的年龄依据。即卡拉麦里蛇绿岩所代表的古大洋形成于早泥盆世洛霍考夫期,闭合于早石炭世杜内期前。卡拉麦里蛇绿岩形成和侵位时代的准确限定对研究东准噶尔的构造演化和古生代中亚地区构造格局提供了重要的制约。     

东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩形成时代、地质特征及构造意义

通过对卡拉麦里蛇绿岩地质特征、形成时代及就位机制研究探讨,认为卡拉麦里蛇绿岩岩石组合齐全,已被强烈肢解,形成时代为357～492 Ma。洋盆拉张时期从中志留世或更早开始,蛇绿岩被上泥盆统不整合覆盖,因此确定洋盆闭合于中泥盆世。     

新疆东准噶尔阿尔曼太蛇绿岩中玄武岩地球化学特征及其地质意义

阿尔曼太蛇绿岩带位于新疆东准噶尔地区,蛇绿岩中变质橄榄岩、堆晶岩、基性火山岩较发育,层序组合虽受构造破坏,但从总体来看仍是一套组合比较完整的蛇绿岩,岩石变形变质强烈,普遍发生绿泥石化、绿帘石化。蛇绿岩中基性熔岩可分为3种类型,即洋岛玄武岩(OIB)、洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧玄武岩(IAT)。其中洋岛玄武岩不属于蛇绿岩成分,是后期卷入蛇绿岩带随其他组分一同构造就位而成;基性熔岩主量和微量元素特征揭示岩浆源于亏损的地幔源区,且存在消减组分加入的交代作用,表明其成因与俯冲作用有关。结合岩石地球化学特征和构造环境判别图解,基性熔岩显示出IAT和MORB兼具并呈现过渡的特点,推断该蛇绿岩的形成与岛弧相关,其形成可能介于洋脊到海沟之间的偏海沟区域。     

新疆东准噶尔阿尔曼泰蛇绿构造混杂岩带中辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

阿尔曼泰蛇绿构造混杂岩带位于新疆东准噶尔,记录了古亚洲洋演化。对蛇绿构造混杂岩带中的辉长岩进行主量、微量、稀土元素及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析,发现辉长岩的原始岩浆来源于亏损地幔与大陆地壳之间,同时受到后期地壳物质的混染作用或来自消减残片的流体交代。锆石年龄为514.3±3.7Ma,推测阿尔曼泰蛇绿构造混杂岩带形成时代为中寒武世—早奥陶世。     

红柳峡韧性剪切带形成时代及其对准噶尔洋盆闭合时限的约束

东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带是新疆一条重要的蛇绿岩带,地质学家对其所代表的准噶尔洋的闭合时限一直存在不同看法.我们在开展东准噶尔区域构造研究的过程中,发现红柳峡地区近东西向的片理带为韧性剪切带、且截切卡拉麦里蛇绿岩带.宏微观构造特征显示其为右旋韧性剪切带,形成于野马泉弧与准噶尔地块的碰撞过程.对韧性剪切带中的博尔羌吉糜棱岩化花岗岩和花岗质超糜棱岩开展了锆石SIMS U-Pb定年研究,结果显示糜棱岩化花岗岩锆石的谐和年龄为348.1±2.8Ma、206Pb/238U年龄的权平均年龄为348.2±2.7Ma,花岗质超糜棱岩锆石谐和年龄为343.2±2.6Ma、206Pb/238U年龄的加权平均年龄为为343.5±2.6Ma.超糜棱岩中的锆石多为新生锆石,其年龄可代表韧性剪切带的形成时间,即该韧性剪切带形成于343.2Ma.这意味着以卡拉麦里蛇绿岩带为代表的准噶尔洋在343Ma前已关闭、东准噶尔地区在早石炭世末期已进入碰撞造山阶段.     

新疆西准噶尔巴尔鲁克蛇绿岩形成时代及大地构造意义

新疆西准噶尔地区分布多条蛇绿岩带,通过对巴尔鲁克蛇绿岩中2个辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得比较准确的年龄数据512.3±7.2Ma、521.1±2.8Ma。确定了该蛇绿岩的形成时代为晚寒武世;结合混杂岩带内岩石组合特征及其与中—下泥盆统库鲁木迪组为不整合接触,推断该蛇绿混杂岩带与唐巴勒蛇绿岩带及玛依勒蛇绿岩为同一时代、同一构造带产物,就位时代不晚于早泥盆世。     

新疆东准噶尔金水泉金矿床地质特征、成矿时代及其地质意义

新疆奇台县金水泉金矿床是东准噶尔卡拉麦里成矿带上一个典型的造山型金矿床,产于清水-苏吉泉大断裂和卡拉麦里深断裂之间的次级断裂带中,其成矿时代尚无确切的年代学资料。通过阴极发光(CL)、背散射图像(BSE)和矿物包体确定含金石英脉中的锆石种类,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年。捕获锆石主要呈柱状、长柱状,振荡环带清晰,粒径较热液锆石大,包括岩浆锆石和变质锆石;~(206)Pb/~(238)U年龄为365~418Ma、265Ma。热液锆石呈短柱状、棱角状、不规则状、双锥状,常含继承锆石内核,内部包裹体为磷灰石或含金磷灰石,发育不明显的波缓状振荡环带或无振荡环带;~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为314.9±3.2Ma,指示金矿化作用发生于晚石炭世早期碰撞造山向造山后伸展转变的构造环境。成矿时代晚于赋矿围岩姜巴斯套组的年龄(约343Ma),与总结区域构造演化规律所限定的时间范围(320~310Ma)吻合。综合研究认为,金水泉金矿床成矿作用可划分为350~320Ma造山阶段含金流体生成、315Ma挤压-伸展转换阶段金迁移就位、二叠纪陆内变形阶段金矿体破碎变形3个阶段。     

新疆西准噶尔北部谢米斯台山南坡蛇绿岩带 的发现及其意义

新疆西准噶尔和什托洛盖谷地以北,沿谢米斯台山南坡出露一套蛇绿混杂岩(查干陶勒盖蛇绿岩),岩石组合自下而上包括蛇纹石化橄榄岩、变质辉长岩、玄武岩、细碧岩及伴生的硅质岩、同源火山碎屑岩等,基质为蛇纹石化橄榄岩和绿片岩相变质玄武岩。蛇绿岩中辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为517Ma±3Ma和519Ma±3Ma,代表了蛇绿岩的形成年龄。蛇绿岩中不同组分(橄榄岩、辉长岩和细碧岩)的稀土元素和微量元素特征,以及细碧岩的Nb/Yb-Th/Yb图解均显示该蛇绿岩为洋中脊(MOR)型。查干陶勒盖蛇绿岩与西准噶尔北部的塔尔巴哈台(库吉拜)蛇绿岩、洪古勒楞蛇绿岩,邻区东哈克斯坦北部的扎乌尔-塔金蛇绿岩和巴尔克别克蛇绿岩可以很好地进行对比连接,为成吉斯-塔尔巴哈台构造带在西准境内的时空特征提供更多的约束。     

内蒙古北山造山带发现额勒根蛇绿岩——红石山-百合山蛇绿岩带东延的证据

通过1：5万黑红山幅区调工作,在内蒙古北山造山带的额勒根地区新发现并详细填绘出一套由玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和砂板岩构成的蛇绿构造混杂岩组合,该蛇绿混杂岩带呈NWW向带状展布,宽2.5~8 km,延伸约25 km。其中,玄武岩具富Na2O（3.02%~6.04%）、MgO（4.29%~5.46%）而贫K2O（0.03%~0.23%）、TiO2（0.44%~0.59%）,轻稀土元素球粒陨石标准化配分模式为平坦型;微量元素富集大离子亲石元素Ba、U,明显亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,兼具洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩特征。斜长花岗岩与蛇绿岩中的玄武岩具相似的岩石地球化学特征,形成于玄武质岩浆部分熔融,稀土元素配分模式显示弱负Eu异常的似平坦型曲线。在斜长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为342±4.7 Ma,推测古洋壳形成于早石炭世。结合蛇绿岩两侧不同时代火山岩构造环境的分析,认为额勒根蛇绿混杂岩为古亚洲洋向南俯冲过程中弧后扩张形成的SSZ型蛇绿岩。晚中生代一系列北东向左行走滑断裂,使红石山-百合山蛇绿岩带向北错移至额勒根一带通过。该蛇绿岩带的发现,解决了区域上红石山-百合山蛇绿岩带的东延问题,为北山乃至中亚造山带古生代构造演化提供了重要信息。     

新疆西准噶尔玛依勒蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

玛依勒蛇绿岩出露于玛依勒蛇绿混杂岩带中,该带位于西准噶尔造山带西南缘,是区内规模较大的一条蛇绿混杂岩带,蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩研究对探讨古亚洲洋古生代构造演化具有重要意义。本文选取玛依勒蛇绿岩中的镁铁-超镁铁质岩进行系统的岩石学、地球化学和年代学研究。结果表明,玛依勒蛇绿混杂岩中超镁铁质岩以富集Al_2O_3、CaO为特征,TiO_2含量与俯冲带之上地幔橄榄岩中含量相当,稀土配分曲线为轻稀土富集型,微量元素受蚀变作用影响,呈现出两种不同的曲线特征。镁铁质岩石可分为两组:I组镁铁质岩具有高MgO、低Al_2O_3,LREE轻微富集,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta的特征,形成于消减带相关的岛弧环境;Ⅱ组镁铁质岩具有富碱、TiO_2,且呈LREE显著富集的右倾稀土配分曲线特征,富集大离子亲石元素,Nb、Ta正异常特征,代表了洋盆中海山或洋岛的残片。I组镁铁质岩中两个辉长岩岩块的LA-ICP-MS锆石UPb年龄分别为512.1±7.2Ma(MSWD=0.014)和531±12Ma(MSWD=0.17),与巴尔鲁克蛇绿岩、唐巴勒蛇绿岩中镁铁质岩岩块获得的锆石U-Pb年龄相吻合,且这三条蛇绿岩都具有SSZ型蛇绿岩的地球化学特征,可能为不同环境下同一洋盆的演化产物。     

卡姆斯特蛇绿混杂岩的岩石学研究及其地质意义

东准噶尔卡姆斯特蛇绿岩剖面由玄武岩、变辉长岩、辉石岩、蛇纹石片岩、硅质岩和火山碎屑岩等组成。辉石不发育出溶结构,说明地幔岩侵位过程相对缓慢(从上地幔到下地壳迁移过程中没有发生突然抬升或者 PT 条件的巨大改变)。辉石岩中存在三类角闪石:具有出溶结构的角闪石(Amp Ⅰ,镁绿钙闪石),与 Amp Ⅰ共生的均匀角闪石(Amp Ⅱ,镁质普通角闪石),以及交代单斜辉石边部的角闪石(Amp Ⅲ,钙镁闪石质普通角闪石)。基于对辉石岩和变辉长岩中角闪石的化学组成及其结构的仔细研究,获得该蛇绿岩侵位的基本演化特征如下:地幔岩在中下地壳环境被快速抬升,导致辉石岩中的角闪石分解而形成铬磁铁矿出溶结构,当蛇绿岩侵位到中地壳环境后,岩石经受角闪岩相退变质改造,继续上升到上地壳环境后,岩石发生绿片岩相的退变质。