地壳生长及深部物质架构研究与问题:以中亚造山带（北疆地区）为例

岩浆岩区域多元同位素示踪填图是探索地球深部物质组成架构、研究地壳生长的重要途径.中亚造山带作为全球最大、最典型的显生宙增生型造山带,发育巨量岩浆岩,是研究造山带深部物质组成架构及地壳生长的天然实验室.介绍了在中亚造山带西段的北疆地区同位素示踪填图的成果,并探讨了存在和需要研究的新问题.阿尔泰-准噶尔-天山的花岗岩同位素廊带填图初步揭示,阿尔泰中部深部物质较老,准噶尔年轻,东天山-北山更老,这种物质组成结构是同造山水平生长和后造山垂向生长的结果.西天山及邻区Hf同位素填图揭示了同一微陆块内部复杂的新老地壳组成架构,提出周期性地壳生长/再循环模式.同位素填图揭示的深部物质组成类型——尤其是年轻地壳的组成类型——仍需进一步探索.需要探索多元同位素示踪、填图结果的异同、关联性及其影响因素,并与地球物理探测、岩石学实验模拟结果相结合,最终构建以岩石探针和同位素示踪填图为核心的,结合地球物理探测、深部钻探和深部过程模拟的岩石圈三维物质与结构探测的理论和技术方法体系.      

花岗岩中的不稳定铀

引言在已知的铀矿区中,鉴别和阐明源岩对铀矿普查来说是必不可少的,因为通过识别类似的源岩,有可能导致发现新的铀矿区。花岗岩中的不稳定铀被认为是美国砂岩铀矿床的铀源,是法国脉状铀矿床的可能铀源,也被看成是澳大利亚伊利里表生铀矿床的最好铀源。在本文中,我们将以证据说明,格拉尼特山的花岗岩是怀俄明州砂岩铀矿床的主要铀源岩,并制定用于鉴别类似源岩的准则。     

新疆南天山泥盆纪钙碱性侵入岩的形成时代、地球化学特征及构造意义

南天山位于中亚造山带南部,塔里木盆地北缘。长期以来,有关其在古生代时期的演化规律、南天山古洋盆的俯冲方式、俯冲作用规模、持续时间及闭合时限等科学问题研究都是地学界的热点。本研究报道了出露于南天山造山带南缘(塔里木克拉通北缘)的咔拉吾勒及欧西达坂古生代钙碱性侵入岩的锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学数据,其中咔拉吾勒细粒闪长岩、欧西达坂花岗闪长岩及钾长花岗岩的年龄分别为413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。结合前人对研究区欧西达坂石英闪长岩的年代学(418.4±2.2Ma)及地球化学数据,确定了泥盆纪时期南天山南缘发育一套钙碱性的闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩的岩石组合,各岩体表现出相近的时空分布及地球化学特征,判断各岩石应为同源岩浆结晶分异的产物。欧西达坂花岗闪长岩的锆石Lu-Hf同位素数据显示出较大范围的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年龄(573~2149Ma),体现出新老地壳物质混染的特征,指示其母岩浆为混合岩浆。结合各岩石富集大离子亲石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),亏损高场强元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推断该岩石组合为弧岩浆岩系列,其母岩浆可能产生于俯冲消减构造环境下新生玄武质岩浆与老陆壳重熔酸性岩浆的混合,并经历了一定的结晶分异而成岩。进一步的综合分析表明,南天山南缘古生代中期一系列岩浆活动的时代至少从晚奥陶世一直持续到晚石炭世-早二叠世,而南天山古洋盆至少于奥陶纪期间向北(伊犁-中天山地块)发生单向俯冲。晚奥陶世-泥盆纪期间,其东、西两段的俯冲极性或有所不同,西段或为持续的北向俯冲,东部地区为向南北双向俯冲,塔里木北缘在该侧转变为活动大陆边缘。本研究旨在为南天山造山带古生代期间的构造演化提供一定的约束条件。     

阿尔泰东南缘泥盆纪花岗质岩石的锆石U-Pb年龄、成因演化及构造意义：钙碱性-高钾钙碱性-碱性岩浆演化新证据

中国阿尔泰广泛发育的花岗质岩石已获得大量研究,但是其东南缘研究薄弱,制约了对整个阿尔泰造山带构造岩浆演化的认识。本文新获得阿尔泰东南缘四个花岗质岩体(昆格依特、库吉尔特、布铁乌及卡拉特玉别)锆石U-Pb年龄,分别为382±4Ma、381±4Ma、385±5Ma和363±6Ma。岩石学、地球化学特征等显示这些花岗质岩石具有高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质的I型特点,全岩εNd(t)值为-2.42~-0.53,Nd模式年龄tDM为1.6~1.3Ga;锆石εHf(t)值为-3.44~+13.26,绝大多数为正值,锆石Hf二阶段模式年龄tDM-2为2.5~0.6Ga,表明源区物质组成复杂,有较多的新生幔源物质参与花岗质岩石的形成,并含有古老地壳成分。综合已有年龄分析显示,中国阿尔泰花岗质岩石的形成时代可分为480~440Ma(峰期460Ma)、420~390Ma(峰期400Ma)、390~370Ma(峰期380Ma)、370~360Ma(峰期365Ma)、360~350Ma。处于岩浆发育峰期的早泥盆世(420~390Ma)多为准铝-过铝质的钙碱性系列;中晚泥盆世(390~360Ma)多为准铝—弱过铝质的高钾钙碱性系列;370~360Ma为高钾钙碱性系列。该地区363Ma的高钾钙碱性花岗质岩石的确定,为进一步厘定整个阿尔泰泥盆纪花岗质岩浆由钙碱性(480~390Ma),到高钾钙碱性(390~360Ma),再到354Ma的布尔根碱性花岗岩的演变特点提供了新的证据,进一步揭示阿尔泰造山带该时期由俯冲增生演变到碰撞及后碰撞的演化过程。     

新疆库鲁克塔格新元古代火山岩地质-地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格地区新元古代火山岩十分发育,从早南华世到晚震旦世均有分布.火山岩从老到新可分为贝义西、扎摩克提、水泉3个喷发期,对各期火山岩主量、微量元素及稀土元素地球化学研究表明,各喷发期火山岩均形成于大陆裂谷环境.本区火山岩的形成,是塔里木运动的重要佐证,是Rodinia超大陆裂解事件的岩石记录,揭示了本区Rodinia超大陆裂解始于早南华世.     

山间盆地磨拉石类建造沉积中的外生铀矿化

以位于活化中间地块范围内的山间侵蚀-构造盆地为例,说明在不同气候条件下形成的不同时代磨砾层类中外生铀矿化的形成条件。叙述了位于磨拉石类建造中的矿床的基本特征,并得出了多阶段铀聚积的结论。     

某金矿床中石英、毒砂及方铅矿内杂质元素分配的分带现象

为研究某金矿床内石英,毒砂及方铅矿中微迹成分的含量和行为特征,使用了半定量光谱分析:得出了一种地质解释,并指出了这种趋势的可能实用意义——作者提要。 矿床的地质构造和矿物共生序列 矿物学研究和技术取样结果指出,这个矿床的矿石含有达到5％的硫化物,按文献的分类,能把它们归为金-石英组合中的低硫化物类型。主矿体是一条大致南北走向受矿化的压碎带,从中分枝出很规则的石英脉和矿化带。