南天山巴音布鲁克花岗岩岩体成因:锆石U-Pb定年、Hf同位素及其地球化学证据

巴音布鲁克岩体为南天山北缘出露不多的代表性早古生代花岗岩体,由二长花岗岩和钾长花岗岩构成,两类岩石均显示富集Rb、Ba、Th、K和Pb等LILE,亏损Nb、Ta、Ti等HFSE的活动陆缘弧岩浆地球化学特征。其中,二长花岗岩相对低SiO_2和K_2O,略高CaO、Fe_2O_3T和MgO,具轻重稀土中等分馏、弱负Eu异常的稀土元素分布模式。钾长花岗岩明显高SiO_2,富K_2O,低CaO和MgO,强烈亏损Sr、Ba、Eu、Ti和P,高DI指数(94.31~95.52)和高Rb/Sr比值,轻重稀土中等分馏,呈现出强负Eu异常的稀土分布模式,指示岩浆经历了较高程度演化。二长花岗岩和钾长花岗岩分别获得464.5±3.5Ma和430.2±3.2 Ma的形成年龄,对应的锆石εHf(t)分别为-8.66~-6.56和-5.33~-2.19,Hf陆壳模式年龄TDMC分别为1.58~1.69Ga和1.33~1.49Ga,明显高于其形成年龄,表明岩浆主要源自中元古代基底陆壳物质的部分熔融。结合南天山北缘和中天山南缘类似的同期花岗岩的广泛出现认为,巴音布鲁克岩体中的二长花岗岩和钾长花岗岩分别代表了南天山洋早期俯冲消减活动陆缘弧岩浆和晚期成熟岩浆演化的结果,表明其大洋俯冲消减作用一直持续到志留世仍未结束。     

中亚南天山穆龙套型金矿地质背景、成矿特征和找矿策略

中亚南天山是世界上最重要的金矿带,以浅变质含碳质碎屑岩系为容矿岩石的穆龙套型金矿最为发育且规模巨大。将境内外南天山作为整体开展研究,有助于推进中国新疆南天山地区金矿的找矿持续突破。南天山是南天山洋在石炭纪末闭合时在Karakum—塔里木板块北缘形成的褶皱冲断带。南天山地区穆龙套型金矿的容矿地层为一套浅变质、变形强烈的含碳质细碎屑岩建造,对金矿化有明显预富集;区域内的大型韧-脆性变形带,剪切带及相关断裂系统是穆龙套型金矿的控矿构造;金矿区岩浆活动虽然较弱,但岩浆活动与成矿具有紧密的时空联系。矿体呈脉状、板状、透镜状,常以黄铁矿和毒砂为主要载金矿物,围岩蚀变以硅化、黄铁矿化、碳酸盐化最为发育。成矿年龄多为晚古生代,同位素示踪指示成矿流体、硫及成矿金属物质具有壳幔混源特征。"碳质岩系+构造变形+岩浆热液"是穆龙套型金成矿的关键控制因素。按照总体控矿特征,探讨了中国新疆南天山地区穆龙套型金矿床的主要找矿策略。     

新疆南天山构造格架及构造演化

南天山碰撞造山带位于西伯利亚与塔里木地块之间的北亚造山区南部的天山造山系的中南部,是塔里木地块与哈萨克斯坦-准噶尔地块之间的一条构造带,地理上由哈尔克山、额尔宾山、虎拉山等组成,地质上主要由古生代地质体组成,其南北两侧均为活动陆缘,中间由洋壳残片、洋岛和增生杂岩组成,是南天山古生代洋盆演化的产物。南天山古洋盆从震旦纪裂解,寒武纪持续扩张,奥陶纪—石炭纪向南北两侧俯冲闭合,至二叠纪南天山造山带进入后造山调整阶段。     

新疆南天山开都河火山岩地球化学特征、锆石 LA-ICP-MS年代学及其意义

位于塔里木-卡拉库姆板块与伊犁-哈萨克斯坦板块之间的南天山造山带是最具代表性的造山带之一,其中发育一条不完整的蛇绿岩带——南天山南缘库勒湖-科克铁克达坂蛇绿岩带,暗示古缝合线的存在。该蛇绿岩带北面的开都河水电站泥盆纪地层中发育一套中酸性火山岩(包括熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩和安山岩等),属于碱性-钙碱性系列,A/CNK值在0.82~1.31之间;该套岩石整体REE含量较高,轻重稀土元素分异显著,轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,并具强烈的Eu负异常。对熔结凝灰岩中岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得其结晶年龄为393.1±3.4 Ma,与中泥盆统(D2)萨阿尔明组一致。岩石地球化学研究表明,安山岩可能来自于玄武岩分离结晶;熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩来自于上地壳部分熔融。推测其形成机制是:库勒洋盆在中泥盆世向北俯冲消减过程中释放出流体,导致地幔楔发生部分熔融并形成玄武质岩浆,部分玄武质岩浆结晶分异形成安山岩,随着俯冲持续和地壳不断加厚,玄武质岩浆对上部地壳加热使得其发生部分熔融形成酸性母岩浆,并最终喷发至地表形成熔结凝灰岩和含晶屑酸性玻璃质熔岩。     

南天山南缘下二叠统玄武质岩浆的地球化学特征及其构造意义

南天山造山带南缘发育大量的下二叠统火山岩。地球化学指标显示南天山南缘西段拜城县宿相厄肯沟出露的下二叠统小提坎立克组玄武岩为拉斑玄武岩(里特曼指数δ=2.93)。 该套岩石低FeO^T、MgO和全碱(Na₂O+K₂O),高CaO和Al₂O₃,相对高钠,低钾; Rb、K、U和Ba 等大离子亲石元素富集; 稀土配分曲线整体协调一致,为向右缓倾的曲线,轻稀土元素(LREE)相对富集; 微量元素配分型式呈"驼峰状"; 玄武岩的母岩浆经历了以单斜辉石为主的分离结晶作用和强烈的陆壳混染作用。同位素组成 ¹⁴³ Nd/¹⁴⁴ Nd =0.512 849±0.000 005, ⁸⁷ Sr/⁸⁶ Sr =0.706 845±0.000 014; -10<ε_Nd(t)<0,且ε_Sr(t)>0,模式年龄T_DM 为1.463 279 765 Ga。 结合区域地质资料表明,小提坎立克组玄武岩形成于板内伸展环境,具有主动裂谷作用性质,说明南天山造山带南缘当时处于碰撞后伸展背景。     

中国南天山晚石炭世—早二叠世花岗质侵入岩的岩石成因与地壳增生

晚石炭世—早二叠世在中亚南天山造山带形成了大量的花岗质侵入岩.中国境内这些岩体以晚石炭世Ⅰ型花岗岩、早二叠世Ⅰ型和S型花岗岩以及最晚期的A型花岗岩为代表.不同类型的岩石在源区特征和岩浆形成的温压条件上存在一定的差异,而这些差异性反映了该时期内构造环境的演化过程.本文选取铁列克岩体、盲起苏岩体、英买来岩体、川乌鲁杂岩体、...     

南天山南缘下二叠统小提坎立克组英安岩的地球化学同位素地质年代学及其构造意义

南天山南缘发育一条东西向延伸近300km的下二叠统小提坎立克组基性、中性和酸性火山岩带。拜城县铁热克温泉西侧下二叠统小提坎立克组的英安岩具有钙碱性(里特曼指数δ=1.37～1.69)和准铝—过铝质特征(A/CNK=0.89～1.36)。轻稀土富集(La/Yb=10.45～12.77),具有中等铕负异常(δEu=0.57～0.62);微量元素富集Th、Hf、Zr、Tb、Gd、Rb、U,亏损P、Ti、Nb、Ta、Sr、Ba。εNd(288Ma)=-6.35,εSr(288Ma)=117.78,模式年龄(TDM)为1.47Ga。LA-ICPMS锆石U-Pb定年获得了206Pb/238U加权平均年龄288.4±3.0Ma(MSWD=2.7)。结合区域地质资料表明,该英安岩很可能源自天山造山带中—下地壳的部分熔融,形成于早二叠世南天山造山带碰撞后伸展背景。     

地震活动性总体状态参量Rt在新疆天山地区的初步应用

通过计算分析新疆北天山地区、南天山东段地区、南天山西段的柯坪块区及喀什-乌恰交汇区中强震前地震活动性总体状态参量Rt的变化特征,给出了各区中强震发生时间和强度基于Rt值的判定指标.Rt≤0.89可作为北天山地区1年内发生5.1～6.0级地震的指标;Rt≤0.79可作为南天山东段1年内发生5.4～6.0级地震的指标;Rt≤0.85可作为柯坪块区1.5年内发生6级地震的指标;Rt≤0.88可作为喀什-乌恰交汇区1年内发生6～7级地震的指标.     

库车坳陷-南天山盆山过渡带的收缩构造变形模式

用地面露头、地震和CEMP(连续电磁剖面法)勘探资料揭示的库车坳陷-南天山盆山过渡带构造变形特征难以用经典的“A型俯冲”冲断褶皱楔变形模型来解释,因而文中提出一种“分层变形、垂向叠置”的“非俯冲”收缩构造解释模型。所谓分层变形是指受古近系膏盐岩层和侏罗系含煤地层等软弱岩层分隔,不同深度的岩层发育不同的收缩变形样式;所谓垂向叠置是指不同层次的强变形带在垂向上叠置,不存在区域性大位移的拆离断层。位于盐岩层之上的新生界以滑脱褶皱变形为主,而盐下层的中生界沉积层及盆地基底则以收缩断裂变形为主。浅部的滑脱褶皱表现出紧闭背斜和宽缓向斜组合,背斜具有不对称形态,其核部在古近系盐岩层或侏罗系含煤地层中滑脱,可在陡翼发育破冲断层或缓翼发育顺层滑脱逆冲断层。深层断裂变形以向山脉倾斜的高角度基底卷入逆冲断层为主干断层,断层上盘形成冲断隆起,次级断层相对较少,下盘则发育一系列同向倾斜的次级逆冲断层构成楔状叠瓦冲断构造。深层断层向上延伸在古近系盐岩层中尖灭,部分次级断层向下延伸并在侏罗系含煤地层中或盆地基底面滑脱,但是主干逆冲断层高角度切入基底,向上则对应于浅层背斜的核部。基底卷入的高角度主干逆冲断层可能利用了先存正断层发生反转位移,并成为控制局部构造变形的主要构造要素。天山上升引起的垂直剪切作用是导致库车坳陷-南天山盆山过渡带发育高角度逆冲断层或促成先存正断层的反转的可能原因。     

中国南天山西部冲断褶皱系前缘区的运动学特征

南天山冲断褶皱系是中-上新世以来形成的以薄皮滑脱为主的冲断构造,冲断作用导致了盆地内及周缘区古-新生界的碎屑岩和碳酸盐岩地层发主形变。本文对该冲断系前缘区 (巴音库鲁提北部至喀什地区 )的运动学特征进行了研究。南天山冲断褶皱系从平面上分出了六个冲断褶皱带。从剖面上划分出两种不同的冲断体系。冲断系的前锋为盲冲结构的构造三角带。冲断作用导致前锋区中新世以来层系变形、抬升并出露地表,本区有两个区域性的主滑脱面,冲断作用及断层相关褶皱的形成是冲断层沿主滑脱面向前陆方向逐渐推进的结果。同时发育的次级冲断层导致冲断褶皱带的复杂化。文章同时指出,南天山冲断褶皱系的冲断扩展顺序为逆序。这与塔里木盆地南缘西昆仑山前冲断带的活动方式相反,暗示着南天山构造带的运动学特征是独特的。利用平衡地质剖面的方法,在综合地质和地球物理资料的基础上,作出本区的构造横剖面图并进行了平衡恢复,从而得出南天山冲断褶皱系前缘区上新世以来的南北缩短率为30 %,缩短量为 5 0km,缩短速率为 9- 10mm/a。