阿尔泰山活动断裂

文中介绍了位于亚洲腹地阿尔泰山地区的活动断裂。中国阿尔泰山 (阿尔泰山西南麓 )和蒙古阿尔泰山 (阿尔泰山的东麓 )以NNW向大型走滑断裂为主 ,科布多断裂是阿尔泰山东麓的一条主要NNW向走滑断裂 ,长度近 70 0km。第四纪中晚期右旋走滑速率可达 6 10mm/a ,其上发现有长逾2 0 0km的古地震形变带。富蕴断裂则是阿尔泰山西南麓的一条主要NNW向断裂 ,中晚第四纪的走滑运动速率为 (4± 2 )mm/a ,在中国阿尔泰山的西端还发育规模相对较小的NNW向右旋走滑断裂 ,中晚第四纪走滑速率为 (2± 1)mm/a。中国阿尔泰山 (阿尔泰山的西南麓 )还发育NWW向右旋走滑逆断裂 ,其规模相对较小 ,至中国阿尔泰山西端NWW向的额尔齐斯断裂具有明显的右旋走滑性质。蒙古阿尔泰山的南端则发育近东西向的左旋走滑逆断裂。在与戈壁阿尔泰山交汇部位 ,左旋走滑运动具主导作用。戈壁阿尔泰山发育的戈壁阿尔泰断裂带断续延伸可达 10 0 0km以上 ,目前的研究认为 ,其滑动速率为 12mm/a。其中的博格德断裂上 195 7年发生了戈壁阿尔泰 8.3级地震 ,形变带长约 2 5 0km。阿尔泰山活动断裂的规模、运动强度和强地震活动表明这里不仅受到遥远的印度板块北向推挤作用的影响 ,而且受到较近的地球动力学过程的影响或控制。     

The Upper Ordovician of northeastern Gorny Altai: Stratigraphy and deposition environments

Comprehensive lithofacies and biofacies analysis provided constraints on the origin of Upper Ordovician clastic and carbonate deposits in northeastern Gorny Altai, which form large low-elevated flat carbonate banks located relatively close to the shore. The sediments were deposited during the Sandbian and early-middle Katian stages, according to new conodont data. Upper Ordovician sections in northeastern Gorny Altai store record of two global regressions: the early Sandbian (Vollen Lowstand) and early Katian (Frognerkilen Lowstand) events.     

STRESS-METAMORPHISM AND ISOTOPIC AGE OF SHEAR ZONE GRANITOID TECTONITES OF IRTYSH SHEAR ZONE (ALTAI REGION)

The Irtysh shear zone (ISZ) of Altai region is the lineament structure of the collision-suture type, where granites of Kalba complex and granodiorites of Zmeinogorsk complex are exposed to regional gneiss-formation and stress-metamorphic alterations. This study is based on detailed structural observations at special grounds using optical and electron microscopy, and on the behavior analysis of isotopic systems from altered granitoids.Within the ISZ area we have established the continuous rows of granitoid stress-metamorphism from initial recrystallization of protolite, its cataclasis and mechanical flaring up to complete recrystallization with alteration of mineral composition and formation of the streaky complexes of granite tectonites of blastomylonite and blastocataclasite types. The directed alteration of rocks has several impulse and is expressed by a change in morphology of mineral grains and their relations, magnification of deformation component in the rock structure, and formation of new mineral phases on the basis of initial ones without surface fluidization. At transformation of isotopic systems from granitoid, their feldspars,biotite and hornblende, we can observe “rejuvenation“ of the rock substrate from 270- 290 Ma for Kalba granitoids to 220-235 Ma for their tectonites, and for Rudny Altai granodiorites, their ages changes from 285-317 Ma to 232-257 Ma for their tectonites.     

阿尔泰喀纳斯早泥盆纪钾质富镁英安岩：俯冲沉积物熔体交代

阿尔泰造山带喀纳斯地区出露一套钾质富镁英安岩,锆石U Pb定年显示其形成于早泥盆世（411±4 Ma）。该套英安岩富SiO2（6471～6777 wt％）,MgO（328～353 wt％）和K2O（212～275 wt％）,贫Na2O（170～185 wt％）,K2O/Na2O比值介于（120～153）,具较高的Al2O3（1412～1533 wt％）和较低的CaO（112～128 wt％）,ASI指数>18,显示过铝质钙碱性岩浆系列特征,明显不同于初始的高镁安山质岩浆。样品具有中等的Cr（134×10-6～153×10-6）、Co（1747×10-6～1865×10-6）、Ni（71.64×10-6～80.76×10-6）含量,富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素U、Th、Pb及LREE,发育Sr、Ba及“TNT”（Ta、Nb、Ti）负异常,显示俯冲带岩浆岩地球化学特征。其高的Mg#（5171～5247）和低的εNd(t)值（-46～-42）说明该套火山岩可能来自遭受强烈交代作用的地幔楔部分熔融。样品具有较高的Ba/La、Pb/La比值和较低的Th/Yb、Nb/Y比值,显示地幔交代作用以俯冲沉积物熔体的交代作用为主。以上地球化学特征说明,喀纳斯钾质富镁英安岩可能主要是受俯冲沉积物熔体交代的上覆地幔橄榄岩部分熔融的产物,阿尔泰泥盆纪处于俯冲作用相关的活动大陆边缘构造环境。此外,该套火山岩的形成时代制约了其下覆的哈巴河群沉积上限,显示哈巴河群沉积于早泥盆世之前。     

Mesozoic–Tertiary exhumation history of the Altai Mountains, northern Xinjiang, China: New constraints from apatite fission track data

This study uses apatite fission track (FT) analysis to constrain the exhumation history of bedrock samples collected from the Altai Mountains in northern Xinjiang, China. Samples were collected as transects across the main structures related to Palaeozoic crustal accretion events. FT results and modeling identify three stages in sample cooling history spanning the Mesozoic and Tertiary. Stage one records rapid cooling to the low temperature part of the fission track partial annealing zone circa 70 ± 10 °C. Stage two, records a period of relative stability with little if any cooling taking place between 75 and 25–20 Ma suggesting the Altai region had been reduced to an area of low relief. Support for this can be found in the adjacent Junngar Basin that received little if any sediment during this interval. Final stage cooling took place in the Miocene at an accelerated rate bringing the sampled rocks to the Earth's surface. This last stage, linked to the far field effects of the Himalayan collision, most likely generated the surface uplift and relief that define the present-day Altai Mountains.     

新疆阿尔泰造山带伟晶岩型稀有金属矿床成矿作用

花岗伟晶岩与稀有金属(Li、Be、Nb、Ta等)矿床关系密切。关于伟晶岩成矿模式、伟晶岩与花岗岩之间的成因关系等,已有大量研究和讨论,但仍然存在争议。新疆阿尔泰是我国著名的伟晶岩及稀有金属矿床集中区,研究资料丰富。本文系统分析了阿尔泰伟晶岩的地质背景与成矿地质特征,阐明阿尔泰造山带伟晶岩与花岗岩存在3种关系：① 缺乏成因联系,伟晶岩可能为变质脱水熔融形成的独立伟晶岩;② 可能为“兄弟关系”;③ 可能为“母子关系”,共同构成花岗岩 伟晶岩成岩成矿系统。作者提出一个包含多种成因伟晶岩的成岩成矿构造模式,可能在矿带、矿田、矿床尺度上都适用。阿尔泰造山带稀有金属伟晶岩成矿省的形成受到古生代地层的控制。阿尔泰造山带处于典型的幔坡带,为长期活跃的构造活动带,极易受到外部构造域的干扰,在晚三叠纪受到特提斯构造域的一系列陆块向北漂移并拼贴到欧亚大陆南缘的远程效应影响而发生大规模的稀有金属成矿作用,在侏罗纪,其构造活动及成岩成矿作用则受新特提斯构造域和蒙古 鄂霍茨克洋构造域地质作用的远程效应共同影响。〖     

当前造山带研究的几个重要问题

讨论了3个问题：（1）造山带的演化是全球大陆岩石圈演化的重要组成部分,大陆联而不合的现象是两拼接陆块与居间造山带未统一克拉通化的构造标志。造山带演化后期山根是如何消失的,以及它与两侧陆块的一体化过程等问题的研究应成为下一步探索的首选目标。（2）阿尔泰型碰撞造山带的提出具有普遍意义,此类由宽阔消减－增生杂岩组成的造山带,其地球动力学环境可能类似于今天的东南亚,与毗邻长命大洋盆地的复杂边缘海体系有关。（3）斜向会聚和碰撞必然导致平行造山带的走向滑动。应重视此类运动在造山带复杂变位中的作用。     

新疆小红山铜矿黄铁矿微量和稀土元素地球化学特征

小红山铜矿位于阿勒泰塔拉特-大东沟-莫尤勒特金属成矿带中,是与英安质-流纹质火山活动相关的铜矿床。文章利用黄铁矿中的稀土元素、微量元素组成示踪了该矿床成矿物质及成矿流体的来源和性质。研究结果表明小红山铜矿黄铁矿和霏细岩稀土元素总量较高,黄铁矿ΣREE总量均值为168.81×10~(-6),霏细岩略低,ΣREE总量均值为154.10×10~(-6);黄铁矿和霏细岩样品稀土配分模式均为明显右倾的轻稀土富集模式,轻稀土分异较强、而重稀土元素分异较弱;黄铁矿具明显δEu负异常、而δCe无明显异常,表明该矿床产出于具还原性的活动大陆边缘环境,并在后期遭受变质热液的叠加改造。矿床黄铁矿富集LREE,亏损HFSE,Hf/Sm、Nb/La和Th/La比值小于1,推断小红山铜矿床成矿流体为富Cl流体。黄铁矿杂质元素Co/Ni比值表明,矿床成因以变质热液为主,矿床形成于中温。Y/Ho比值示踪成矿流体表明,矿床成矿流体与弧后盆地的成矿热液相似,黄铁矿与霏细岩Y/Ho比值的高度相似性也为围岩(霏细岩)提供了部分成矿物质或两者都受到了相同成矿热液的影响提供了新的证据。     

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。     

阿尔泰冲乎尔盆地花岗质岩类的锆石SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

通过对新疆阿尔泰冲乎尔地区北缘花岗质类岩石的矿物学、岩石学及电子探针分析研究,鉴定冲乎尔盆地北缘花岗岩属斜长花岗岩．英云闪长岩系列。岩石主微量元素分析显示,花岗岩和盆地火山沉积岩具有相似的微量及稀土元素特征,表现为：准铝到弱铝过饱和的钙碱性系列,镁含量较高,Ba、Y、Nb等大离子亲石元素亏损,轻稀土富集,稀土元素分布曲线为Eu弱负异常的右倾平坦型,岩石地球化学特征显示花岗岩的物质来源可能主要来自中上地壳。用单颗粒锆石SHRIMP U-Pb定年方法。测得该岩体成岩年龄为413±3.8Ma,晚于盆地火山岩436±4Ma,结合花岗岩分布及基底构造特征,认为该期花岗岩受区域南北向构造控制,冲乎尔盆地可能为早古生代火山沉积盆地,盆地岩浆岩相似的元素地球化学特征暗示它们可能具有同源岩浆演化系列的性质。该期花岗岩可能为志留纪活动大陆边缘环境下,古亚洲洋板块向西伯利亚板块俯冲,热一构造作用引起中上地壳部分熔融,在阿尔泰山及其南缘形成S型花岗岩。