Unknown large ancient earthquakes along the Kurai fault zone (Gorny Altai): new results of palaeoseismological and archaeoseismological studies

Palaeoseismological and archaeoseismological studies in the Kurai fault zone, along which the Kurai Range is thrust onto Cenozoic deposits of the Chuya intramontane basin, led to the identification of a long reverse fault scarp 8.0 m high. The scarp segments are primary seismic deformations of large ancient earthquakes. The scarp’s morphology, results of trenching investigations, and deformations of Neogene deposits indicate a thrusting of the piedmont plain onto the Kurai Range, which is unique for the Gorny Altai. Similarly for Northern Tien Shan, we explain this by the formation of both a thrust transporting the mountain range onto the depression and a branching thrust dislocation that forms the detected fault scarp. In a trench made in one of the scarp segments, we identified the parameters of the seismogenic fault – a thrust with a 30° dipping plane. The reconstructed displacement along the fault plane is 4.8 m and the vertical displacement is 2.4 m, which indicates a 7.2–7.6 magnitude of the ancient earthquake. The ¹⁴C age of the humus-rich loamy sand from the lower part of the colluvial wedge constrains the age of the earthquake at 3403–3059 years BP. Younger than 2500 years seismogenic displacements along the fault scarp are indicated by deformations of cairn structures of the Turalu–Dzhyurt-III burial mound, which was previously dated as iron age between the second half of I BC and I AD.     

阿尔泰超高温变泥质麻粒岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

最近我们通过岩相学观察和矿物温压计算,首次确定了在阿勒泰喀拉苏附近存在超高温变泥质麻粒岩,其矿物组合为石榴石+斜方辉石+夕线石+堇青石+尖晶石+黑云母+斜长石+石英等。斜方辉石成分具有高铝特点,其Al₂O₃含量高于8.0%,指示了其峰期变质作用达到了超高温(>900℃)的条件。P-T计算结果显示其峰期变质条件为:P=~8.0kb, T=~960℃。初步P-T估算结果表明了一个峰期后近等压冷却的逆时针P-T轨迹。我们对其中锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,年龄结果主要分布于260~280Ma之间,具有峰值年龄271±5Ma,个别年龄为380~390Ma,继承锆石主要分布于450~500Ma之间。该年龄结果表明阿尔泰超高温变质事件发生于二叠纪,在时间上与二叠纪塔里木地幔柱活动的时间(~275Ma)高度一致,且也和该区广泛的二叠纪(260~280Ma) 后造山或非造山的基性岩和花岗岩侵入是同时的。因此,阿尔泰二叠纪超高温变泥质麻粒岩的形成,可能与由二叠纪塔里木地幔柱活动引起的岩浆底侵和下地壳伸展加热密切相关,这也与该超高温变泥质麻粒岩的逆时针P-T轨迹所反映的构造背景一致。     

Early Paleozoic ridge subduction in the Chinese Altai: Insight from the abrupt change in zircon Hf isotopic compositions

Zircons were separated from granitoids, gneisses, and sedimentary rocks of the Chinese Altai. Those with igneous characteristics yielded U-Pb ages of 280-2800 Ma, recording a long history of magmatic activity in the region. Zircon Hf isotopic compositions show an abrupt change at ~420 Ma, indicating that prior to that time the magmas came from both ancient and juvenile sources, whereas younger magmas were derived mainly from juvenile material. This may imply that the lithosphere was signifi- cantly modified...     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆—热液演化和成因

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉,由一陡倾斜的巨大岩钟和缓倾斜的板状体联合组成,总 体形态似一实心草帽。其空间分带十分明显,自外向内可依次划分出如下九个共生－结 构带 ：Ⅰ 文象、变文象伟晶岩带;Ⅱ 糖粒状钠长石带;Ⅲ 块状微斜长石带;Ⅳ 白云母-石英 带;Ⅴ 叶钠长石-锂辉石带;Ⅵ 石英-锂辉石（-叶钠长石）带;Ⅶ 白云母-薄片状钠长石 带;Ⅷ 锂云母-薄片状钠长石带;Ⅸ 石英和微斜长石核。根据伟晶岩各共生－结构带的时 空关系、矿物的多世代性和矿物中的包裹体等特征,从岩浆－热液演化的角度,探讨了伟 晶岩的成因问题,认为：Ⅰ、Ⅲ带和部分Ⅱ、Ⅳ带主要是富水但水不饱和的伟晶岩浆 直接结晶的产物;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ带是在晶体相、熔体相和流体相三相并存的条件下,即岩浆— 热液过渡阶段结晶形成的;Ⅸ带是在热液早阶段从高温富硅酸盐溶质的超临界流体中结晶出 来 的;Ⅷ带和部分Ⅱ、Ⅳ带则是热液交代的产物。但交代流体不是从深部外来,而是从伟 晶岩浆体系本身在分异演化过程中发生液相分离的结果。     

阿尔泰构造带喀纳斯群时代的厘定及其意义

喀纳斯群分布于阿尔泰构造带西北部阿勒泰-青河韧性剪切带以北地区,是一套巨厚的浅变质陆源碎屑岩.由于喀纳斯群时代争议较大,该套地层所具有的大地构造意义一直存在不同的认识.本文通过对采自喀纳斯群的碎屑锆石及侵入到喀纳斯群的变质花岗岩体锆石U-Pb定年,获得了其沉积的下限和上限年龄,基本上限定了喀纳斯群的时代范围.喀纳斯群碎屑岩最年轻的碎屑锆石年龄为550±18Ma,而侵入喀纳斯群的变质花岗岩体的锆石岩浆结晶年龄为523±19Ma.因此,确定喀纳斯群沉积时代为晚震旦世-早寒武世(523～550Ma).喀纳斯群是一套形成于被动大陆边缘环境的复理石沉积,本文获得的喀纳斯群时代,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底.     

基于主成分分析法和监测数据的阿尔泰山采金废弃矿区人工恢复措施效益分析

本文以阿尔泰山两河源保护区采金废弃矿区为研究区,从地形、土壤、水分和地表植被4个方面出发,结合矿区现有条件,设置11种恢复措施,选取丰富度指数、优势度指数、多样性指数、均匀度指数、生物量、植被盖度、物种数及土石比等7个评价指标,采用主成分分析法,得出不同恢复措施的主成分得分及生态效益排名。结果表明,单一恢复措施,如推平、羊群驻扎、泥浆等基本上是从某一个方面来考虑生态恢复的,存在一定的缺陷,恢复效益排名比较靠后;多种措施相结合,不仅能改善土壤环境,也会引起植物群落多样性格局的变化,生态恢复效益很好;同一种恢复措施,施行年限越长恢复效果越好。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

浅谈阿舍勒黄铁矿型多金属矿的垂直分带

阿舍勒黄铁型多金属矿床位于阿尔泰地槽褶皱系的中泥盆统安山质—英安质火山—沉积岩中.矿体充填在火山管道内或火山口近侧,主矿体隐伏地下.矿化元素有铁、铜、铅、锌、金、银、硫、钡等,伴生有锗、镓、铟、硒、镉、铋等.矿体上部形态复杂并有分枝,向深部连成一体,是一个向北东侧伏的筒状体.矿体自上而下具垂宜分带,依次为:重晶石—硅化带;黄铁矿—多金属带;黄铁矿—铜、锌带等…     

新疆阿尔泰花岗岩类源区物质的定量模拟

对产出于阿尔泰、额尔齐斯、乌化古三条构造-岩浆带上的六个典型岩体进行了源区岩石化学组成和初始熔体部分熔融程度的定量模拟。模拟结果表明:六个岩体的ε_(Sr)~t值多介于0-120之间,源区岩石多为地幔物质与陆壳物质的混合源,地壳柱中成熟陆壳所占比例较少,反映了中亚型地洼区在地壳化学结构上的一个重要特征.从北往南,ε_(Sr)~t值与壳源锶所占百分率逐渐减小,反映了从地槽造山带核心部位往边缘部位往边缘部位,地壳柱中成熟陆壳所占比例逐渐减小。初始熔浆部分熔融程度温度、压力呈正消长关系。     

新疆阿尔泰山南缘泥盆纪弧型苦橄岩铂族元素地球化学特征及其地质意义

全球岛弧火山岩的铂族元素数据非常少。本研究对新疆阿尔泰山南缘中泥盆世北塔山组地层中的苦橄岩的铂族元素进行了分析,结果表明:其铂族元素的含量总体变化不大,其原始地幔标准化曲线总体上和已经报道的大西洋Lesser Antilles岛弧的G renada苦橄岩相似,均以富集钯组铂族元素(PPGE)为特征,但总体含量比后者高,而比大火成岩省的苦橄岩低。一些铂族元素的特征比值指示了苦橄岩和富辉玄武岩起源于软流圈地幔,而高的w(Os)/w(Ir)比值则暗示了源区中有深海沉积物的加入。w(Pd)/w(Ir)-w(N i)/w(Cu)图解说明本区的苦橄岩不是原始岩浆,而是原始的高镁玄武岩中有过剩橄榄石的加入,而w(Pd)-w(Cu)图解则说明原始岩浆硫不饱和。IPGE在俯冲带流体中相对稳定,而PPGE在俯冲带流体中的活动性相对较高。