东天山印支早期尾亚石英正长岩：成岩作用及成岩意义

前人对东天古生代的构造-热事件作了大量研究,得出了许多方面的重要认识,然对东天山印支期的构造演化目前仍不清楚。本文以印支早期的尾亚石英正长岩为例,通过其岩相学及地球化学特征研究,来探讨该岩体的成岩机制及成岩意义。尾亚石英正长岩主要组成矿物为石英(5%～10%)、斜长石(15%～20%,An16～18)和钾长石(60%～65%),含少量铁质黑云母(5%)和钙质角闪石(≈5%),不舍橄榄石和辉石。该岩石SiO_2含量为62．67%～66．22%,Na_2O+K_2O(10．25%～11．00%)和TiO_2(0．45%～0．70%)含量以及K_2O/Na_2O(0．85～1．60)、FeO~T/Mgo(5．7～15．86)和CaO/Na_2O(0．37～0．68)比值高,而Mgo(0．34%～0．43%)含量以及Al_2O_3/TiO_2(23．77～38．27)比值低,偏铝(ASI 0．89～0．98),富集Rb、Ba和Pb等大离子亲石元素(LILE)和U、Th、Zr和Hf等高场强元素(HFSE),亏损Sr等大离子亲石元素及Nb和Ti等高场强元素。ΣLREE,ΣHREE和ΣREE分别为76．00×10~(-6)～139．54×10~(-6),13．54×10~(-6)～22．67×10~(-6)和96．57×10~(-6)～153．08×10~(-6), (La/sm)_N,(Gd/Yb)_N,(La/Yb)_N分别为1．86～4．78,0．73～1．64和2．10～9．64,δEu为0．94～2．83,具有稀土总量较低、轻稀土比重稀土分馏大、轻、重稀土分馏不明显以及正Eu异常(0．94～2．83)的特征。岩相学及地球化学特征研究表明,尾亚石英正长岩不是幔源岩浆分异的产物,而是直接来自于壳源。通过对比分析其它正长岩地球化学特征并结合前人实验岩石学研究,得出了尾亚石英正长岩是在950℃～1100℃、15～20 kbar条件下,由陆内长英质麻粒岩在加厚陆壳底部发生增温和减压熔融的产物的认识。这样的成岩条件可能与特提斯洋于海西晚期—印支早期向北俯冲所引发的天山地区强烈的陆内A-型俯冲及随后的伸展作用有关。本文结果表明,东天山地区在二叠纪晚期到三叠纪早期可能发生了从受古亚洲洋俯冲-碰撞体系影响为主转变为受古特提斯洋构造域影响为主的重大事件。     

博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(~(206)pb/~(204)Pb)_i为17．703～17．989、(~(207)pb/~(204)Pb)_i为15．407～15．498、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i为17．827～18．114、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i为15．460～15．517、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。     

西天山阿希、京希-伊尔曼得金矿床成矿流体包裹体研究及矿化类型探讨

阿希、京希-伊尔曼得金矿床3个主成矿阶段形成的石英中的原生流体包裹体数量少、个体小,包裹体以单液相为主,气液两相者气液比小,一般为5%～10%。激光拉曼光谱成分分析显示液相成分以H2O为主,普遍含有一定量的CO2、CH4;气相中以CO2和CH4为主,含有较高的SO2和N2;一些样品中还出现了C2H4、C6H6、C4H6等有机化合物。其均一温度为90～275℃,成矿流体盐度为0～3.7wB(NaCleq)%,估算的成矿深度为0.40～0.80km左右,属于典型的浅成低温热液型金矿床。其成矿作用与强烈的次生石英岩化关系极为密切,发生了次生石英岩化矿化,形成含金次生石英岩型矿石。     

天山地区下石炭统与下伏地层角度不整合接触的地质意义

新疆天山地区下石炭统出露广泛且与下伏地层多呈角度不整合接触,如西部北天山的大哈拉军山组,中部中天山的马鞍桥组及东部南天山的甘草湖组均与下伏地层呈角度不整合接触。显然,这是一个区域性角度不整合。两套地层间的角度不整合是鉴别造山运动的直接标志之一,此不整合可能暗示了古天山洋在早石炭世前已经闭合碰撞造山并进入陆内伸展演化阶段。     

东天山阿其克库都克断裂南侧花岗岩和花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义

东天山地区古生代的构造格局一直是地质界争议的问题之一。本文对阿其克库都克断裂南侧花岗岩和花岗闪长岩2个岩体进行锆石SHRIMPU-Pb定年,分别获得318Ma±5Ma和350Ma±7Ma的206Pb/238U表面年龄,综合分析岩体结构及锆石的矿物学特征,将上述2个年龄分别解释为所研究的花岗岩和花岗闪长岩的侵位年龄。通过对已有资料的综合研究,得出如下结论:①中天山地区在古生代期间的构造背景为类似安第斯型的活动陆缘或岛弧链,其形成与南天山洋盆岩石圈板块向北的俯冲作用有关;②花岗闪长岩锆石中还保留有继承锆石的信息,表明研究区存在老于503Ma±9Ma的基底物质;③研究区内沿阿其克库都克断裂右行走滑变形事件的下限时间是350Ma±7Ma,很可能发生在石炭纪以后。     

东天山阿其克库都克断裂西段土古土布拉克组锆石SHRIMP U-Pb测年

1∶5万区域地质调查发现,在中天山隆起带北部黑龙峰一带的阿其克库都克断裂带及其两侧,出露一套火山碎屑岩夹正常沉积岩,含有海百合茎和腕足化石碎片。对其中含砾岩屑砂岩中花岗闪长斑岩砾石的锆石进行SHRIMPU-Pb定年,获得206Pb/238U加权平均年龄为314Ma±4.2Ma(n=9,MSWD=1.8),表明该套地层不老于314Ma±4.2Ma,应归为晚石炭世土古土布拉克组。这一发现表明,至少自石炭纪以来,阿其克库都克断裂在该区不具有构造分区的意义。     

华北—江南地区中、新元古代地层格架的再认识

近年来,在华北古陆中、新元古代地层中不断获得新的锆石U-Pb年龄,为华北中、新元古代高精度年代地层框架的建立提供了重要的数据.当前国际前寒武纪地层精确对比的依据主要是高精度的同位素测年数据,因此,系统的锆石定年研究仍然是目前国际前寒武纪地层学研究的热点问题之一.本文报道蓟县剖面中元古代地层的基底迁西杂岩(群)锆石SHRIMP U-Pb年龄2534±9 Ma和串岭沟组中的辉绿岩(床)1638±14 Ma新的数据,结合大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄1625.9±8.9 Ma和侵入到太古代地层中密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄1685±15 Ma,认为华北中、新元古代年代地层框架的优化和长城系盖层沉积的起始时间在1.75~1.70 Ga.在中国地层格架中,扬子板块和华夏板块之间有一明显呈带状分布的元古代轻微变质的沉积地层和一系列岩浆岩单元,被称之为"江南造山带",这套地层的定位对于确定中国古大陆晚寒武纪地层构造格局极为重要,本文结合双桥山群的最新年龄和邻区的SHRIMP U-Pb年龄数据探讨其构造地层意义.     

伊犁北部博罗霍努岩体年代学和地球化学研究及其大地构造意义

博罗霍努岩体是发育在新疆伊犁北部的一个大型海西期花岗岩体,总体沿近SE-NW向分布,出露面积逾2000km^2。该岩体主要包括三类花岗岩：灰黑色辉石闪长岩、浅色黑云母花岗岩和紫红色黑云母钾长花岗岩。锆石U-Pb La-ICP-MS定年表明,辉石闪长岩的年龄为301±7Ma．黑云母花岗岩的年龄范围为294±7～285±7Ma,而黑云母钾长花岗岩则形成于280±5～266±6Ma。岩石地球化学分析显示,黑云母花岗岩和钾长花岗岩以准铝或弱过铝I型花岗岩为主,个别属于弱过铝S型花岗岩。在微量元素方面,这些花岗岩均富集轻稀土而亏损重稀土,但来自两个剖面的花岗岩具有不同的稀土元素配分模式,可能代表它们的岩浆源区有所不同,因此需要进一步对这些花岗岩进行同位素地质学研究。相对于洋脊花岗岩而言,博罗霍努岩体的花岗岩明显富集K,Rb,Ba和Th,同时,显著亏损Nb,Ta,Y和Yb。以上地球化学特征及微量元素判别图表明,这些花岗岩类形成于俯冲有关的火山岛弧环境。结合伊犁及邻区岩浆岩的特征及其时代,可以认为博罗霍努岩体的形成与天山北部洋壳向南的俯冲造山作用有关。西天山北部俯冲造山作用最终在中二叠世结束,并在中—晚二叠世进入陆内造山和伸展拉张阶段。     

新疆天山公路北段泥石流病害形成机制与治理

泥石流是新疆天山公路北段的主要病害类型。从丰富的泥石流物源、特殊的地貌特征及具有焚风效应的气象条件三方面系统分析了新疆天山公路北段泥石流灾害的形成环境;把区内的泥石流概化为坡面泥石流和沟谷泥石流两类,集中分布在拉帕特流域,分别建立了相应的流速计算公式;开发了适用于治理天山公路北段泥石流灾害的棚洞式排导结构和泥石流隧道两类新技术,前者适用于坡面泥石流,后者适用于沟谷泥石流,分别在K616泥石流和K631泥石流灾害治理中得到应用,并通过室内物理模型试验进行了防治效果验证。试验结果表明,所提出的治理技术具有较强实用性,泥石流暴发期间公路交通可有序进行。     

西天山造山带晚古生代构造演化和成矿作用

西天山是我国重要的内生金属矿床集中区,其矿种包括有铜、镍、钼、铁、金、锌等,这些矿产在前寒武纪和显生宙的地质历史中分别形成了大量的成矿体系。通过对西天山成矿地质背景和成矿类型的研究,厘定了5种内生金属矿床类型：1）岩浆型铜镍矿床;2）斑岩铜钼矿床;3）火山岩型铁矿床;4）浅成低温热液型金矿床;5）造山型金铜矿床。典型矿床有菁布拉克铜镍矿床、达巴特铜钼矿床、喇嘛苏铜矿床、敦德铁锌矿床、备战铁矿床、阿希金矿、伊尔曼得金矿床和卡特巴阿苏金矿床等。从构造上看,这些矿床的发育与西天山造山带的增生和汇聚作用密切相关。矿床的形成经历了3个主要阶：早志留世,南天山洋北向俯冲于伊犁—中天山地块之下,形成与铜镍矿床有关的菁布拉克岩体;早-晚石炭世,由于北向俯冲作用,形成了斑岩型铜金矿床、低温热液型金矿床和火山岩型铁矿床;晚石炭世早期,南天山洋壳可能被消耗殆尽,导致了塔里木克拉通与南天山造山带的碰撞。大花岗岩体广泛分布于北天山增生楔和伊犁—中天山地块,并伴随造山型的金矿床形成。