新疆东准噶尔晚石炭世六棵树组火山机构类型与时限

研究区位于新疆东准噶尔卡拉麦里大断裂以南地区, 晚石炭世中-晚期大地构造活动增强, 发生海、陆交互相的火山喷发, 尤其以晚石炭世六棵树组发育最好, 保存状态最佳。在依孜恩德阿德尔一带, 发育串珠状火山口, 野外共识别出3个火山口。针对保存最好的“1”号火山口测制“十”字型剖面, 结合spot5影像、岩石化学特征, 该旋回火山活动多属中心式喷发, 同时兼有裂隙式多中心喷发, 喷发方式以喷溢式为主;剖面上为一漏斗状, 四周岩层倾向中心, 由外到内, 倾角逐渐变缓, 为典型“岩蕈”构造;中心为火山颈相的霏细斑岩, 内环为大量安山质角砾凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、安山质熔结凝灰岩、安山质火山尘凝灰岩、火山角砾岩等充填, 外环以角砾凝灰岩、火山角砾岩、角砾安山岩不整合于晚石炭世石钱滩组之上;对火山机构中玄武岩进行了锆石SHRIMP U-Pb测年, 得到加权平均年龄为(305±21)Ma;下伏石钱滩组中产晚石炭世(宾夕法尼亚纪)浅海相动物化石, 上覆孔雀屏组中产晚石炭世陆相植物化石, 进一步将该火山机构喷发时限限定为晚石炭世卡西莫夫期。     

新疆东准噶尔滴水泉一带早石炭世火山岩年龄 及地球化学特征

滴水泉一带早石炭世火山岩分布于卡拉麦里蛇绿岩带南侧、准噶尔盆地东缘。岩石类型有玄武岩、玄武安山岩、安山岩、安山质角砾熔岩。岩石系列为碱性系列和拉斑玄武岩系列,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（336.6±3.7）Ma~（338.3±5.2）Ma,时代为早石炭世。火山岩富集LILE和轻稀土元素（（La/Yb）N=3.3~8.5）,Nb、Ta略显亏损, Isr值在0.70354~0.70411之间,εNd(t)值为+4.9~+6.6,源区可能是受到俯冲板片脱水流体交代的大陆地幔楔。地球化学特征表明,火山岩形成于板内环境,为后碰撞岩浆活动的产物,暗示准噶尔盆地东缘地区后碰撞岩浆活动至少从早石炭世就已经开始。火山岩中捕获的老锆石指示,准噶尔盆地东部可能存在古老基底。     

东准噶尔晚古生代次火山侵入岩锆石SHRIMPU-Pb年龄及Sr-Nd同位素地球化学

东准噶尔地区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩-次火山侵入岩发育。本文以卡拉麦里构造带东南部松喀尔苏地区次火山侵入岩——花岗闪长斑岩为研究对象,通过岩石学、SHRIMP锆石U-Pb和Sr-Nd同位素方面的研究发现,所有锆石都具岩浆成因,锆石U-Pb年龄可分为多组,其中最小的一组年龄为305.5~316.3 Ma,代表岩体的形成时间,其他年龄多与准噶尔地区产出的具洋壳和岛弧性质的岩浆岩时代一致。岩石具正的εNd(t)(3.0~15.1),中等的87Sr/86Sr初始值(0.703 861~0.713 151),较小的T2DM(412~839)。反映了东准噶尔地区基底可能由底侵幔源物质和奠基于有限前寒武纪结晶基底之上的古生代残余洋壳、岛弧体系组成,花岗闪长斑岩是新生地壳物质和少量幔源岩浆共同作用的产物,其形成可能与晚古生代古亚洲洋持续的向哈萨克斯坦-准噶尔板块俯冲消减诱发卡拉麦里地区弧后扩张有关。     

新疆东准噶尔纸房地区早古生代花岗岩的确定及其地质意义

纸房花岗岩体位于新疆东准噶尔卡拉麦里构造带北侧。该岩体侵入的最新地层为中-上奥陶统荒草坡群, 并被晚志留世及早泥盆世地层不整合覆盖。对纸房花岗岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年, 获得的206Pb/238U加权平均年龄为(463±7)~(436±4) Ma, 表明该岩体形成于晚奥陶世-早志留世, 是早古生代岩浆活动的产物。对已有的区域地质资料、岩体侵位时代及其与围岩接触关系进行综合分析后认为, 纸房花岗岩体的形成时代大致对应于卡拉麦里构造带内区域性角度不整合的形成时间, 推测该岩体为早古生代造山过程中形成的花岗质岩石。高Sr、低Yb、弱的Eu负异常等地球化学特征也显示其为埃达克型同造山花岗岩。纸房地区早古生代同造山花岗岩的存在为东准噶尔卡拉麦里构造带早古生代造山作用的确认提供了证据。      

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。     

东准噶尔老爷庙地区石英二长岩锆石U-Pb定年及地质意义

正中亚造山带晚古生代成岩成矿作用是增生造山过程演化的产物,准噶尔岩浆构造发育是研究中亚造山带的有利地段。老爷庙位于准噶尔造山带东部,自然环境恶劣,前人仅对该区部分古生代地层做了少量研究(张冀等,2013),而对侵入岩研究较少,且缺乏精确的年代数据。本次研究结合"新疆巴里坤县1∶5万六幅区域地质调查"项目成果,通过高精度的锆石U-Pb定年、岩石地球化学综合     

新疆东准噶尔萨北富碱花岗岩SHRIMP锆石U-Pb测年及其地质意义

萨北锡矿赋矿的富碱（A型）花岗岩隶属于新疆东准噶尔地区卡拉麦里富碱花岗岩带,其中的萨北超单元可以划分为细粒钠铁闪石花岗岩、中细粒钠铁闪石花岗岩、中粗粒钠铁闪石花岗岩和斑状钠铁闪石花岗岩等四个单元。本次工作选择萨北超单元中的中细粒钠铁闪石花岗岩和中粗粒钠铁闪石花岗岩进行SHRIMP锆石u-Pb定年,所获得的两个样品加权平均年龄分别为313±2Ma和314±5Ma,谐和年龄分别为310±7Ma和314±10Ma。结合对中亚造山带东准噶尔晚古生代构造环境和萨北富碱花岗岩带花岗岩的地球化学特征,作者认为：该岩体侵位于晚石炭世（约310Ma）,为晚古生代后碰撞岩浆活动的产物,与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的两个峰期（330～310Ma和305～280Ma）中的前一个峰期相一致。     

东准噶尔东北缘阿舒达斯晚石炭世碱性花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及构造意义

准噶尔盆地周缘出露大量晚古生代花岗岩,与古亚洲洋的闭合及陆陆碰撞造山过程密切相关。对东准噶尔东北缘阿舒达斯一带碱性花岗岩进行年代学和岩石地球化学研究,通过对SHRIMP锆石U-Pb测定,确定该地区碱性花岗岩结晶年龄为(319.3±2.5)Ma。岩石化学组成上碱性花岗岩具高Si O₂(70.16%～75.64%)、富碱(Na₂O+K₂O=8.57%～10.15%)和贫Ca O(0.26%～0.73%)、低Al₂O₃(11.99%～14.07%)特征。微量元素上富集大离子亲石元素Rb,Th和高场强元素Nb,Zr,Hf,亏损Ba和Sr元素,轻重稀土元素分馏较明显,(La/Yb)_N=3.07～6.77,具强Eu负异常,δEu=0.14～0.3。稀土元素分布模式呈右倾海鸥型,具极高的全岩锆石饱和温度,为873℃～918℃,平均894℃,显示典型A型花岗岩特征。据前人研究成果,阿舒达斯一带A型花岗岩为乌伦古碱性花岗岩带的一部分,可能是幔源岩浆底侵,导致富Nb玄武岩部分...     

新疆东准噶尔二台北花岗岩体和包体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

高精度SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,二台北花岗闪长岩的形成时代为299.3±8.7Ma,代表了岩浆侵入到上地壳的年龄;其中所含的暗色微粒包体形成时代为301.5±6.6Ma,与寄主岩石的时代在误差范围内完全相同。结合野外、岩相学和主量、微量元素地球化学特征分析,偏基性的暗色微粒闪长质包体与寄主花岗闪长质岩浆并非有直接成因联系,包体可能是由过冷的镁铁质岩浆混入到花岗闪长质岩浆中发生快速冷凝,然后被花岗闪长质岩浆携带、侵入到上地壳中形成的。因此,花岗闪长岩及其包体才能够具有相同的SHRIMP锆石U-Pb年龄。二台北岩体与东准噶尔广泛分布的以碱性花岗岩为代表的后碰撞花岗岩具有相同的形成时代,乌伦古-斋桑泊断裂北侧的花岗闪长岩、石英闪长岩等和断裂南侧的碱性花岗岩、钾长花岗岩等的形成时代非常相近,应该是同一期岩浆活动的产物,无法区分出先后顺序。而这些岩体普遍具有低的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值和正的ε_(Nd)(t)值,表明它们都是新疆北部晚古生代幔源岩浆活动的产物,它们的形成和演化提供了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长过程的信息。     

新疆东准噶尔红山口钾长花岗岩形成时代、成因及地质意义

东准噶尔地区晚古生代构造环境一直存在争议,但该地区发育的大量晚古生代岩浆岩可作为约束。本文报道了新疆东准噶尔巴里坤县红山口钾长花岗岩及其中发育的黑云母花岗闪长质包体的LA-ICPMS锆石U-Pb年代学和地球化学分析结果。钾长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为(295.2±3.6)Ma(MSWD=0.74),黑云母花岗闪长质包体的206Pb/238U加权平均年龄为(296.8±3.4)Ma(MSWD=0.81),二者在误差范围内一致。地球化学研究表明,红山口钾长花岗岩具高硅、高钾、弱过铝、富集轻稀土、Eu负异常特征,微量元素蛛网图上整体表现出Br,Sr,P,Ti负异常,Ba,Sr含量较高。钾长花岗岩中包体的化学成分与钾长花岗岩差别不明显,特别是稀土和微量元素组成基本一致。包体主要沿岩浆流动方向展布,与钾长花岗岩接触边界模糊,部分包体呈弥散状;包体中常见石英和钾长石大斑晶,薄片下可见针状磷灰石。因此,认为红山口钾长花岗岩应为早二叠世后造山伸展环境下岩浆混合产物。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组;上石炭统为石钱滩组。     

准噶尔盆地东部北三台地区石炭系火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

准噶尔盆地北三台地区钻井岩心获得的巴塔玛依内山组火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩及部分火山碎屑岩组成。地球化学研究结果显示,火山岩为低TiO2、高Na2O的钙碱性系列,具低到中度轻、重稀土分馏的谱型,相对富集大离子亲石元素,贫高场强元素,明显亏损Nb和Ta、富集Pb;由基性到中酸性火山岩。Sr、Ti和P的亏损逐渐增大,证明是与大洋俯冲相关的岛弧环境同源岩浆演化的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得安山岩和英安岩325～321Ma和310 Ma的形成年龄,结合前人同层位获得基性火山岩300 Ma的形成年龄认为,准噶尔洋在盆地东部的俯冲作用一直延续至晚石炭世,大洋闭合可能发生在晚石炭世末期。     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩特征和年代确定

巴塔玛依内山组火山岩在新疆准噶尔盆地东部及其周缘山区广泛分布,是陆东、五彩湾等地区卡拉麦里大气田的主要储层。根据两个实测剖面和一口钻井岩性剖面的对比,巴塔玛依内山组陆相喷发火山岩具有多期次,间歇性喷发的特征,沉积岩夹层是主要的喷发间断面标志。火山岩地层厚度变化快,岩相岩性变化大。岩石化学分析表明巴塔玛依内山组火山岩主要是亚碱性-碱性、高钾的中基性岩。巴塔玛依内山组火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果为350.0±6.3Ma,结合其上覆地层的生物化石证据,认为巴塔玛依内山组属于下石炭统。     

新疆准噶尔北缘北塔山组火山岩年龄及岩石成因

对准噶尔北缘北塔山组辉石玄武岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄测定, 获得了玄武岩的喷发年龄380.5±2.2Ma,表明北塔山组火山岩形成于中泥盆世。该地层火山岩中辉石玄武岩和无斑玄武岩的SiO₂含量为47.55%~52.97%、Al₂O₃的含量为8.44%~20.00%、TiO₂为0.5%~1.2%,MgO含量为2.8%~15.35%、CaO为3.98%~14.83%、FeO^T为9.46%~19.23%,具有亚碱性拉斑玄武岩的特征。其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,Eu异常不明显。它们具有极低的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值(0.703835~0.704337)和高的ε_Nd(381Ma)值(+6.84~+12.3,t=381Ma)的亏损地幔源区特征。结合区域地质背景,北塔山组火山岩形成于与俯冲作用相关的构造环境,是准噶尔古洋盆于泥盆世时发生的俯冲-消减所引发的岛弧岩浆作用的地质记录。岩浆源区为被流体或沉积物熔体交代改造的地幔楔和软流圈地幔,不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩识别与预测

准噶尔盆地腹部滴西地区石炭系火山岩储层中已获重要的工业气流。然而由于成岩环境复杂,岩性多变,火山机构受后期风化剥蚀和构造作用的影响,保存不完整,使得该区火山岩研究难度大,认识程度较低。本文对滴西地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩特征进行了研究,分析了该区典型岩性的岩心、岩石薄片及测井响应特征,提出了一套火山岩测井识别的方法。在此基础上,总结了典型岩性组合的地震反射特征,并对岩性的展布情况进行了预测。最后,对火山岩形成的环境进行了探讨。研究结果显示,滴西地区巴塔玛依内山组顶面的火山岩分布具有一定的分段特征,可以分为东部、中部、西部三段: 从成分上看,东部以酸性岩为主,西部以基性岩为主,中部则酸性岩、中性岩和基性岩皆较发育; 从火山岩产状上看,东部和西部以喷出产状为主,中部则侵入产状和喷出产状皆发育。巴塔玛依内山组火山岩体具有多期次的特点,各火山机构彼此叠置,时间和空间上具有一定的相关性。层状火山机构发育。本文的研究方法对准噶尔盆地内石炭系火山岩研究及火山机构的解剖具有借鉴意义,同时也为该区的油气勘探和开发提供一定的依据。     

内蒙古固阳地区早石炭世花岗岩的发现： 来自SHRIMP锆石U-Pb年代学的证据

内蒙古固阳地区位于华北克拉通北缘,区内出露大规模晚古生代早石炭世花岗岩,花岗闪长岩呈脉状侵入于主体花 岗岩中,同时脉状侵入岩中还有闪长岩包体存在。对这三类岩石分别进行岩石地球化学分析和SHRIMP锆石U- Pb同位素 测定,结果表明3个样品均富集LILE和LREEs,且具有REE轻度分馏,Nb、Ta与Ti负异常,Rb、Th和K正异常的特征,为 钙碱性系列。花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩三个岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果分别为：330.8Ma、324.7Ma、329.2 Ma,属 于早石炭世。早石炭世华北克拉通与西伯利亚板块尚未发生碰撞,固阳地区北部的早石炭世岩体应为古亚洲洋向华北板 块俯冲的结果。花岗岩主要源于陆壳物质的重熔,花岗闪长岩可能来源于花岗质岩浆和闪长质岩浆的混合作用。