磷灰石裂变径迹研究新疆阿尔泰山南缘剥露历史及古地形再造

本文应用裂变径迹技术对阿尔泰地区13个磷灰石裂变径迹样品进行分析研究,揭示了该地区的隆升剥露历史,并进行了古地形再造.热历史演化模式具有3个阶段的特征:①约120～80 Ma至70 Ma,温度较高,处于磷灰石裂变径迹退火带底部温度,主体高于100℃,晚白垩世末期和早第三纪初期,阿尔泰地区构造运动不明显,仅有微弱的升降运动,均夷作用显著;②从80～70 Ma至30～20 Ma,快速冷却,温度由85～75℃降至35～30℃,晚第三纪,自中新世起,特别是中新世中晚期,由于喜马拉雅运动的影响,块断升降运动较为加强,山区上升,盆地相对下降;③从约30～20 Ma至现今,缓慢冷却,温度由35～30℃降为现在的地表温度(平均20℃).三阶段隆升速率分别为0.025 mm/a,0.027 mm/a和0.02 mm/a;隆升幅度分别为1.14 km,1.34 km和0.43 km.地表隆升幅度变化于634～2394m之间.区内平均剥蚀量为2168m,平均隆升量3318m,二者之差1150 m便是现在的平均高程.     

新疆阿尔泰托莫尔特铁(锰)矿床成矿流体研究

托莫尔特铁(锰)矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组上亚组变质火山-沉积岩系中。矿床的形成经历了火山沉积期、岩浆热液叠加改造期和区域变质期,火山沉积期为铁和锰主要成矿期。火山沉积期石英中流体包裹体类型以气液两相包裹体为主,均一温度集中于170~300℃,峰值为190℃,流体的w(NaCleq)为3.23%~22.71%,密度为0.62~1.09 g/cm3,气相和液相成分表明成矿流体富含Na+、Cl-和H2O,为中-低温、中-低盐度、中-低密度的H2O-NaCl体系。区域变质期石英中以发育含液体CO2包裹体为特征,完全均一温度介于210~523℃,w(NaCleq)为4.80%~11.33%,密度为0.85~1.05 g/cm3,气相和液相成分表明流体富含Na+、Cl-、SO24-、CO2、CH4、C2H6和N2,显示成矿流体为中-高温、中-低盐度、中-低密度的H2O-CO2-CH4-N2-NaCl体系。氢和氧同位素特征表明,火山沉积期成矿流体为海水和岩浆水的混合,区域变质期成矿流体主要为变质水混合深循环的大气降水。     

新疆阿尔泰铁木里克花岗闪长岩锆石U-Pb年龄及地质意义

通过对新疆阿尔泰南缘富蕴-蒙库成矿带中铁木里克铁矿矿区出露的花岗闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄测定,获得岩体形成时代为(389±5.7) Ma(MSDW=1.7).该岩体是早泥盆世岩浆活动产物,属海西早期侵入体.岩体侵入活动伴随铁矿成矿作用,表明铁木里克铁矿的形成时代略晚于389 Ma.前人研究表明,阿尔泰造山带早泥盆世时期岩浆活动异常强烈,400～360 Ma是主造山期.铁木里克岩体的形成处于阿尔泰造山作用最强时期.对比铁木里克岩体与蒙库岩体的形成时代及空间产出,认为铁木里克岩体形成于与板块俯冲有关的活动大陆边缘的陆弧环境.     

阿尔泰蒙库铁矿斜长角闪岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

蒙库大型铁矿位于阿尔泰南缘麦兹盆地,赋存于康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,容矿岩石为石榴石矽卡岩、变粒岩、浅粒岩、斜长角闪岩和大理岩.矿体总体顺层分布,空间上与矽卡岩密切相关.对9号矿体围岩斜长角闪岩锆石SHRIMP U-Pb年龄进行了测定,12颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为(403.9±4.8) Ma(MSDW=1.3).结合区域年代学资料,限定康布铁堡组形成时代为晚志留—早泥盆世,同时限定蒙库铁矿形成时代小于404 Ma.     

阿尔泰克因布拉克铜锌矿区二云母正长花岗岩成岩时代及地质意义

克因布拉克铜锌矿床矿区二云母正长花岗岩产于阿尔泰南缘额尔齐斯构造带北侧冲乎尔火山沉积盆地中,铜锌矿的形成与该花岗质岩浆期后热液活动有密切关系.LA-MC-ICP-MS U-Pb法测定其成岩时代为(278.6±3.5)Ma(MSDW=2.8),是海西晚期岩浆活动产物.结合矿区石英脉中黑云母Ar-Ar坪年龄(245 Ma)和阿尔泰南缘二叠纪晚期—三叠纪时期区域变形、变质作用特征限定铜锌矿成矿时代为早—中二叠世.综合前人研究成果认为,二云母正长花岗岩形成于后碰撞造山环境,与大规模区域性剪切作用有关,可能在地壳伸展拉张作用晚期,由于幔源岩浆的底侵作用,导致康布铁堡组中变质沉积岩发生部分熔融,后经结晶形成.     

阿尔泰南缘哈巴河岩体LA-ICP-MS锆石定年及地质意义

哈巴河岩体位于新疆阿尔泰造山带南缘阿舍勒火山沉积盆地东侧,为基性-中性-酸性岩组成的复式岩体。为了解该岩体形成时代,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年,获得二长花岗岩结晶年龄为(406.3±2.1)Ma。结合前人研究成果认为,该岩体形成于阿尔泰造山带岩浆活动高峰时期,形成于火山弧环境。     

新疆阿尔泰萨热阔布-铁木尔特地区两类矿化及成因

新疆阿尔泰南缘萨热阔布-铁木尔特一带的矿床均赋存于下泥盆统康布铁堡组的变质岩系中。早泥盆世的海相火山形成了Zn--Pb ( Cu) 矿化,晚泥盆世--早石炭世的碰撞造山相应形成了Cu--Au 石英脉矿化; 前者以铁木尔特VMS 型Zn--Pb ( Cu) 矿床为代表,后者以造山型萨热阔布金矿为代表,与造山有关的脉状矿化还叠加在铁木尔特等VMS 矿床中。通过对比两类矿化的稳定同位素特征,结合矿化的变形变质和流体包裹体特征,研究了成矿物质、成矿流体来源和矿床成因。萨热阔布金矿主成矿阶段硫化物石英脉和铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床中晚期发育的含黄铜矿石英脉中均富含碳质 ( CO2--CH4--N2 ) 流体包裹体,可能与碰撞造山的热液流体作用有关。铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床中代表VMS 期的浸染状矿石中硫化物δ34S 为－26. 46 × 10-3 ～ －19. 72 × 10 -3,硫主要来源于海水硫酸盐的无机还原和细菌还原作用; 而代表后期叠加改造的脉状矿化硫化物值与萨热阔布金矿床硫化物石英脉中δ34S 值接近,硫主要来源于造山过程中的深源流体。萨热阔布金矿床硫化物石英脉和铁木尔特Zn-- Pb ( Cu) 矿床晚期含黄铜矿石英脉的δDH2O 值和δ18OH2O 值,均反映了碰撞造山期热液与岩浆活动和变质作用有关。萨热阔布金矿硫化物石英脉中碳质流体包裹体CO2 体系中δ13 C 为－ 21. 15 × 10-3 ～ －7. 51 × 10 -3,CH4 体系的δ13C 为－34. 11 × 10 -3 ～ －28. 38 × 10-3 ; 铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床含黄铜矿石英脉中碳质包裹体测得的δ13C 为－8. 02 × 10 -3 ～ －6. 99 × 10 -3,δ13 C 特征与海相火山沉积无关,具岩浆源或深部源的特点。     

藏南桑单林地区晚白垩世—始新世砂岩物源区分析

阿尔泰山南缘晚古生代火山岩十分发育,其中中泥盆世北塔山组为一套以中基性火山岩为主的火山－沉积岩系,并且其下部发育少见的苦橄岩和富辉橄玄岩。北塔山组富辉橄玄岩和玄武岩中存在着三种类型的单斜辉石：大斑晶辉石、小斑晶辉石和基质辉石。这三种类型的辉石在成分上有明显的差异,从大斑晶辉石—小斑晶辉石核部—小斑晶辉石边部和基质辉石,成分由富镁、钙向富铁方向演化,显示出拉斑玄武系列的特点。根据单斜辉石-熔体平衡原理计算了富辉橄玄岩和玄武岩中斑晶相辉石形成的温度和压力,前者变化范围主要集中在1345～1366℃和1.75～2.05GPa,其深度相当于58－67km,平均的地温梯度大约20～24℃/km,说明该区具有异常的热或地温梯度,这可能是导致本区斑岩铜矿形成的主要原因之一;后者的温度和压力都相对较低,分别为1129～1191℃和1.19～1.60Gpa,而相应的深度为39～53km,暗示着玄武岩是在相对低温低压的环境中形成的演化岩浆。单斜辉石的成分指示了其构造背景为岛弧环境。     

新疆阿尔泰蒙库同造山斜长花岗岩年代学、地球化学及其地质意义

对新疆阿尔泰蒙库铁矿区斜长花岗岩体进行了锆石SHRIMPUPb年龄测定,获得了400±6 Ma（MSDW=1.3）的生成年龄,与1号矿体北部黑云母花岗岩年龄相似（锆石SHRIMPUPb年龄404 ± 8 Ma）,表明岩体侵位时代为早泥盆世早期。这些岩体侵入到康布铁堡组中,限定康布铁堡组时代大于404 Ma。同时蒙库铁矿的形成与岩浆热液活动有关,也限定铁矿成矿时代略晚于404～400 Ma。蒙库斜长花岗岩具有高硅,富钠,Th、La、Ce、Nd、LREE元素相对富集,贫钾,Nb、Ta、Sr、P、Ti具有明显负异常和中等负铕异常（δEu＝0.38～0.50）的特点。Na2O/ K2O=6.36～13.3,属低钾（拉斑玄武质）系列。铝过饱和指数为1.03~1.09,为微过铝质。ISr=0.70438～0.70986,εNd(t)= 1.04～2.17,表明蒙库岩体物源以幔源物质为主,有少量壳源物质的混入。结合区域地质资料,认为蒙库岩体形成于活动大陆边缘的陆弧环境,处于拉张环境中。