新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿成矿机制研究

乌吐布拉克中型铁矿床赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量矽卡岩矿物组合。早期矽卡岩阶段包裹体均一温度为256～534℃,盐度为11.90%～>73.96%NaCleqv,密度为0.56～0.96g/cm3,表明成矿流体为高-中温、高-中盐度、高-中密度的NaCl-H2O体系;退化蚀变阶段包裹体均一温度为188～313℃,盐度为12.30%～>39.76%NaCleqv,密度为0.83～1.05g/cm3,表明成矿流体为中温、中-低盐度、高-中密度的NaCl-H2O体系。石英-硫化物-碳酸盐阶段包裹体均一温度为162～320℃,盐度为2.90%～15.57%NaCleqv,密度为0.70～1.02g/cm3,成矿流体为NaCl-H2O-CO2±CH4或N2型流体。石榴子石氢氧同位素表明早期矽卡岩阶段成矿流体主要来源于岩浆水,石英及方解石的氢氧同位素暗示石英-硫化物-碳酸盐阶段存在低温、低盐度的大气降水的加入。方解石的碳、氧同位素表明流体中碳主要来自深部岩浆。硫化物硫同位素表明硫来源于岩浆硫。成矿机制可能为早三叠世岩浆热液交代上志留-下泥盆统康布铁堡组火山岩形成矽卡岩矿物,在矽卡岩退化蚀变过程中形成铁矿体。     

新疆北部基性岩脉40Ar/39Ar年代学研究

晚古生代以来,新疆北部地区侵入了一系列的基性岩脉,成为了解该地区地壳生长过程的重要窗口.本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对整个北疆地区出露的基性岩脉进行了精细年代学研究.从数据特征上分析.低本底激光加40Ar/39Ar方法能对低钾含量、极少量样品(0.1mg～5mg)进行精细定年,所以非常适合进行基性岩脉的精细定年.本文展示的基性岩脉激光40Ar/39Ar方法的高质量数据显示新疆北部基性岩脉群的活动时限跨越332～174Ma,为石炭纪-侏罗纪.由数据分析可以看出,新疆北部基性岩脉群在时间上,呈现脉动式侵位特征,在332～174Ma之间,有多达6～7次脉动式活动,时间间隔大致为20～30Ma.从基性岩脉所揭示的大地构造含义来分析,新疆北部地区从石炭纪到侏罗纪处在一个相似的地壳演化阶段.为一个陆壳垂向生长、区域构造应力场显示拉张的构造环境,并在时间、空间上具有相对统一的特征.     

新疆富蕴地区希勒库都克铜钼矿床含矿斑岩的年代学与地球化学特征

位于新疆富蕴县境内的希勒库都克铜钼矿属于斑岩型矿床。含矿花岗斑岩和石英闪长岩为弱过铝质高钾钙碱性岩石,具有相对富集大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、Ti元素的地球化学特征。获得含矿花岗斑岩SIMS锆石Ｕ-Pb年龄（329.6±4.1）Ma。综合分析,花岗斑岩和石英闪长岩可能为同一岩浆不同演化阶段的产物。据含矿岩石高的正εNd（t）值、低的87Sr/86Sr初始值推测,其原始岩浆起源于亏损地幔源区。     

新疆北部晚古生代以来中基性岩脉的年代学、岩石学、地球化学研究

新疆北部中基性岩脉K-Ar表观年龄为187～271Ma,岩性以辉长、辉绿岩以及闪长、闪长玢岩为主,属于亚碱性系列.主量元素、稀土元素以及微量元素分析表明,中基性岩脉经历了源区地壳物质的混合以及侵位过程中的分离结晶作用,并在区域分布特点上受部分熔融程度的影响,而且由于结晶分异和部分熔融的不同,还出现了中基性岩脉系列的成分变异.排除上述岩浆作用的干扰,有证据显示岩脉起源于亏损地幔,由于Nd同位素模式年龄tDM集中在363～769Ma,反映源区是一个古生代时期的新生岩石圈地幔,该地幔源区属于大洋岩石圈地幔.新疆北部广泛出露的中基性岩脉在时间和空间上具有多样性,但是在产状、岩性组合和同位素特征上具有相似的特点,指示研究区在古生代以来具有一个相对统一和完整的源区,推测这个源区与北疆地区古生代以来长期存在的残余洋盆及其相关岩石圈有关.     

新疆萨惹什克锡矿与萨北碱性A型花岗岩成因关系的年代学制约

新疆东准噶尔地区的萨惹什克锡矿呈脉状产于萨北花岗岩体中。对于这种脉状矿床,成岩和成矿近时性的时间制约是证明矿床与围岩有成因关系的首要证据。萨北岩体由含碱性铁铁矿物的碱性花岗岩组成,全岩地球化学结果显示,碱性花岗岩具高碱、低 Ca,明显富集稀土元素、高场强元素(Zr,Hf,Nb,Ta,Y)和大离子亲石元素(Rb,Th,U),而强烈亏损Sr,Ba,Eu,属于典型的碱性 A 型花岗岩。锡矿脉由占绝对优势的锡石和石英组成,受北东和近东西向的断裂破碎带控制。原有研究证实,形成该锡矿床的成矿流体属于具高温、低盐度和低密度的岩浆水。据此并结合锡矿体的围岩性质,前人认为锡矿床与碱性花岗岩有成因联系。但是,由于分析技术和样品选择上的制约,萨北岩体成岩和萨惹什克锡矿成矿的确切时代一直没有得到合理的解决。本文报道了我们最近获得的碱性花岗岩锆石 LA-ICP-MS U—Pb 和锡矿石辉钼矿 Re-Os 同位素年龄(分别为306±3Ma 和307±11Ma)。上述结果表明,萨北碱性花岗岩和萨惹什克锡矿石属于同期地质事件的产物,从而为两者具有密切成因联系提供了重要的年代学制约。此外,根据碱性花岗岩的ε_(Nd)(t)(≈ 5.0)低于研究区亏损地幔4.5个ε单位,我们认为形成萨北岩体的花岗岩浆不是直接来源于亏损地幔玄武质岩浆结晶分异作用的产物,而更可能是起源于本区年轻洋壳和陆源沉积物的部分熔融。     

中国阿尔泰早古生代后碰撞花岗岩的发现及其地质意义

新疆哈巴河县白哈巴岩体主要岩石类型为黑云母斜长花岗岩,另有少量花岗闪长岩。SiO₂含量介于65.58%~65.79%之间,A/CNK≤1.05,为弱过铝质岩石,属高钾钙碱性系列。稀土元素总量为174.1×10^-6~210.6×10^-6,具明显的Eu负异常（0.54~0.63）,稀土元素分馏中等（（La/Yb）_N值为4.46~5.56）,稀土配分曲线为轻稀土富集型,富集Rb,Th,U,K,La,Ce,Nd,Hf,Zr和Sm等元素,而强烈亏损Ba,Nb,Ta,Sr,P和Ti等元素。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,白哈巴岩体形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境,属后碰撞花岗岩类。SHRIMP锆石U-Pb年龄为413.8±6.4Ma。白哈巴岩体后碰撞花岗岩的发现,支持阿尔泰-蒙古微大陆的存在,丰富了对新疆北部构造演化的认识。     

新疆东部马庄山金矿成矿作用同位素年代学研究

马庄山金矿位于新(疆)甘(肃)边境。地质、地球化学研究表明,马庄山金矿床受马庄山古火山机构控制,与矿区内同期火山-次火山作用有直接的成因联系,成因类型为浅成中-低温热液型。次火山岩及含金石英脉年代学研究表明,马庄山火山机构形成时代与金矿成矿时代均为中-晚石炭世:次流纹斑岩和次英安斑岩全岩及含金石英细(网)脉石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为301±21Ma、303Ma±26Ma和298Ma±28Ma(95%置信度)。     

天山北部石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb岛弧玄武质岩：对中亚造山带显生宙地壳增生与铜金成矿的意义

新疆天山北部地区存在有石炭纪的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合，并且其中许多岩石与铜（金）矿床伴生（如达巴特、阿希、土屋-延东、赤湖，等等）。埃达克岩富钠、高Sr但亏损Y与Yb，无明显Eu-正Eu异常以及正Sr异常与Nb、Ti亏损。高镁安山（闪长）岩是本次研究首次报道的，这些岩石无明显Eu-正Eu异常以及Nb、Ti亏损，普遍具有高的MgO和Cr、Ni含量，其中阿希金矿区一些样品类似于日本西南新生代Setouchi弧火山岩带中的赞岐岩类。富Nb玄武质岩富钠贫钾，具有微弱负．正Ba、Nb和Ti异常以及高的Nb／La比值，不同于大多数正常岛弧玄武岩。天山北部地区石炭纪埃达克岩具有高的8Nd（t）（＋3．4-＋9．0）和低的（^87Sr／^86Sr）i（0．7032—0．7043）。富Nb玄武质岩具有变化的εNd（t）（＋3．6-＋11．6）和（^87Sr／^86Sr）；（0．7007—0．7067）。我们的研究表明，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合可能是“埃达克岩交代的岛弧岩浆岩系列”。埃达克岩最有可能由石炭纪北天山洋的年轻洋壳在俯冲过程中熔融形成。另外，俯冲板片产生的熔体以及所释放的少量流体在上升过程中可能交代地幔楔橄榄岩或与其发生反应：一方面，触发地幔楔橄榄岩发生熔融形成富Nb岛弧玄武质岩；另一方面，地幔组分迅速进入到板片熔体中，导致其地幔组分增加，乃至形成高镁安山岩。因此，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合表明：（1）天山北部地区石炭纪可能为岛弧环境而非裂谷环境；（2）天山地区石炭纪的地壳生长可能以侧向增生为主；（3）除了亏损地幔之外，俯冲洋壳的熔融可能也在地壳的生长中发挥了重要的作用；（4）俯冲板片产生的埃达克质岩浆具有高的氧逸度，而其与地幔楔橄榄岩的强烈相互作用将导致地幔中的金属硫化物分解，成矿金属元素进入到岩浆中。这可能是新疆北部铜金矿化与一些埃达克岩、高镁安山（闪长）岩或富Nb岛弧玄武质岩密切共生的基本原因。     

新疆东天山斑岩型铜矿带及其大地构造格局

新疆哈密南部发现的土屋、延东大型斑岩铜(钼)矿床,构成了东天山斑岩铜矿带。其中成矿的斜长花岗斑岩同位素年龄为369～356 Ma(Rb-Sr等时线法和单颗粒锆石U-Pb法),辉钼矿的同位素年龄为320 Ma(Re-Os等时线法),蚀变岩的同位素年龄为341～310Ma,含矿围岩由粗面质玄武岩到粗安岩,可能属于泥盆纪(416Ma,Sm-Nd法;>356 Ma、390 Ma、440 Ma,单颗粒锆石U-Pb法)。矿床成因归属为岛弧火山—深成作用产物。斑岩铜矿带的南部为著名的康古尔塔格金矿带,再往南为星星峡银矿带。这些造山带矿床组合由北而南构成斑岩型铜(钽)矿带→韧性剪切带型和浅成热液型金矿带→浅成热液型(构造蚀变带型)钼矿带,显示了构造岩浆是由北而南下插的,岩浆侵位时间北老南新,花岗质岩浆源区的部分熔融深度由北而南加深。反映壳幔演化的东天山构造岩浆作用从370 Ma到240 Ma、从北部的哈尔里克和康古尔塔格到南部的中天山,似乎存在一个连续的花岗质岩浆演化带,丝毫看不到深部作用过程由于古生代东天山数度拉张沦为海槽而被中断的迹象。基于以上主要证据,本文综合讨论了东天山斑岩型铜矿、韧性剪切带型金矿和构造蚀变带型银矿的形成机制及其大地构造格局,建立了东天山造山带的成矿模型,为今后找矿开辟了新方向。     

新疆觉罗塔格韧性变形带组构及动力学意义

新疆觉罗塔格韧性变形带,惯称秋格明塔什-黄山韧性剪切带,发育于吐哈地块和中天山地块之间的EW向石炭系火山-沉积建造中,由一组走向EW、产状陡立的透入性片理组成。韧性变形带内韧性构造形迹发育,并可分为4个等级:大型构造、小型构造、微观构造和超微观构造。不同级别构造形迹的组构分析表明,觉罗塔格韧性变形带的内部组构是对称的,这意味着其成因于对称的构造变形。与主界面平行的大量压性构造形迹的产出,说明该对称组构成因于与垂直变形带(面)的共轴挤压作用,即觉罗塔格韧性变形带是一个韧性挤压带。