新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿床成矿流体的氦-氩同位素示踪

克因布拉克铜锌矿床赋存于二长花岗岩外接触带的上志留—下泥盆统康布铁堡组黑云石英片岩、变质石英砂岩中,矿体呈似层状、透镜状及脉状。本文对铜锌矿石中的黄铁矿流体包裹体氦和氩同位素组成进行了研究。黄铁矿中流体包裹体的4He含量为0.241×10-7~5.288×10-7cm3STP/g,Rc/Ra值为0.95~1.89,幔源He的含量为14.1%~28.8%,表明成矿流体中氦主要来源于地壳,存在幔源氦的加入。40Ar含量为4.345×10-8~7.752×10-8cm3STP/g,40Ar/36Ar比值变化于302.10~436.96,40Ar*含量为2.2%~32.4%,表明成矿流体中存在含有放射性成因氩的大气降水加入。结合矿床地质特征及氢、氧、碳、硫同位素特征,认为成矿流体来源于高温深源壳幔混合成因的岩浆流体,具大气氩同位素组成特征的低温大气降水。     

阿尔泰塔拉特铅锌矿床的变质叠加改造——地质和流体包裹体证据

塔拉特(阿巴宫)铅锌矿位于阿尔泰克兰火山-沉积盆地南东段,矿床受区域性NW向断裂——克因宫断裂和阿巴宫断裂的控制,Pb-Zn矿体赋存于下泥盆统康布铁堡组下亚组第二岩性段上部(D1k12)的变质岩系中,具明显的层控特征,后期脉状硫化物-石英脉叠加作用明显。根据矿体产出特征可识别出2个明显的成矿期:海相火山沉积喷流成矿期和变质热液叠加成矿期。变质热液期可包括2个阶段,早阶段透镜状石英脉沿含矿层位中绿泥石片岩、浅粒岩等顺层分布,并有浸染状黄铁矿产出;晚阶段含黄铁矿-黄铜矿石英脉穿切绿泥石片岩、浅粒岩或块状铅锌矿石,硫化物稀疏浸染状分布。海相火山沉积喷流成矿期的闪锌矿存在残留的L-V盐水包裹体及后期沿次生裂隙分布的L-V和H2O-CO2包裹体,原生L-V包裹体的均一温度Th,tot=267~334℃,次生H2O-CO2包裹体Tm,CO=-61.2~-60.2℃,T2h,CO=6.5~11.0℃。2变质热液期早阶段石英脉(QI)赋存有大量的H2O-CO2包裹体和较多的碳质流体包裹体(CO2±CH4体系),H2O-CO2包裹体Th,tot=294~368℃,盐度为5.5%~7.4%NaC leqv。碳质流体包裹体的Tm,CO=-60.1~-58.5℃,T.2~20.6℃。2h,CO=-42晚阶段切层含黄铁矿-黄铜矿石英脉中也有大量H2O-CO2包裹体和较多的碳质流体包裹体,H2O-CO2包裹体Th.tot=142~360℃,盐度为2.4%~16.5%NaC leqv。碳质流体包裹体的Tm,CO=-61.5~-57.3℃,T2h,CO0.6℃2有-27.0~-2和27.1~28.7℃两组。次生L-V包裹体的Tm,ice=-9.8~-1.3℃,Th,tot=205~412℃。克兰盆地造山运动过程中形成的区域性富CO2流体,其运移对促进岩(矿)石变形变质以及金属富集产生重要影响。塔拉特铅锌矿床的矿石变形、交代结构及石英脉中富CO2流体的大量出现,说明变质流体参与了叠加改造作用,且具有多阶段的特点。富CO2包裹体形成环境与造山带区域变质晚期或峰期后的P-T演化一致。     

新疆阿尔泰山南缘克兰盆地沉积构造演化与铅锌成矿

位于西伯利亚板块阿尔泰大陆边缘的克兰泥盆纪火山沉积盆地具有明显的非对称性,其沉积构造演化经历了三个阶段:早期酸性火山-沉积阶段、中期基性火山-沉积阶段、晚期碎屑沉积阶段。盆地构造演化的各阶段都伴随着特定的成矿作用,形成了相应的矿床类型。在早期酸性火山-沉积阶段,主要表现为英安质-流纹质酸性火山活动及VHMS型铅锌成矿作用;在中期基性火山-沉积阶段,主要表现为玄武质基性火山喷发及SEDEX型铅锌成矿作用;在晚期碎屑沉积阶段,主要表现为陆源碎屑沉积作用,成矿作用相对甚弱。     

新疆阿尔泰元古代基性岩浆侵入事件

新疆阿尔泰山南缘深变质岩地层中零星出露有一些变质辉长岩,原被认为是晚古生代基性侵入体。对富蕴县乌恰沟基性岩的研究表明,乌恰沟变质基性岩是未受陆壳物质混染的上地幔部分熔融的产物,其Nd模式年龄TDM为945～977Ma,Sm-Nd等时线年龄为(974±63.4)Ma,反映了阿尔泰南缘在青白口纪初期的一次基性岩浆侵入事件。深变质围岩的Nd模式年龄为1435～1580Ma,相当于中元古代长城纪,代表了阿尔泰地区下—中元古界克木齐群形成的时代。     

新疆阿尔泰山南缘蒙库盆地火山沉积构造演化与成矿

阐述了蒙库早泥盆世火山沉积盆地的构造特征。通过对该盆地火山沉积构造演化及其与成矿关系的研究，其结果认为，该盆地是一个明显的非对称的陆内裂谷，其火山沉积构造演化过程可划分为二个阶段：早期石英角斑质火山沉积阶段和晚期细碧-角斑质火山沉积阶段。由于蒙库铁矿床的喷流沉积成矿作用主要发生在第二个火山沉积构造演化阶段．因此铁矿床集中产于向斜构造的核部地层．并与细碧-角斑岩建造关系密切。后期的变质变形-岩浆侵入作用又对海底喷流沉积矿床起到了明显的改造-叠加富集成矿作用。     

阿尔泰造山带晚古生代斜长-二长花岗质片麻岩特征及成因研究

阿尔泰造山带存在晚古生代斜长 -二长花岗质片麻岩 ,与中级变质岩系相伴生 ,发育十分复杂的深层次褶皱或韧性剪切变形。斜长 -二长花岗质片麻岩的主体矿物组成为 :角闪石、黑云母、长石和石英 ,含有自形的绿帘石、锆石、磷灰石、环带状构造的褐帘石等副矿物。是一套相当于大陆边缘同构造环境的铝中等饱和的英云闪长质 -花岗闪长质 -二长花岗质系列的正变质岩系。钕模式年龄在 14 0 0 Ma～ 180 0 Ma,εNd(t)为正值 ,反映斜长-二长花岗质片麻岩源于年青地壳 ,并不是前寒武纪结晶基底 ,结晶成岩作用和变质变形作用几乎是同时发生的 ,年龄为 35 5 Ma± 5 Ma     

阿尔泰花岗伟晶岩年代学研究现状——兼谈常规年代学方法在花岗伟晶岩定年中之困惑

新疆阿尔泰地区是世界上重要花岗伟晶岩产出地,其形成时代颇受关注,已有的年龄数据虽较多,但其可靠性受到质疑,常规年代学方法在花岗伟晶岩定年中遇到挑战.本文主要对可可托海3号伟晶岩脉多种定年方法所取得年龄数据进行分析,认为由于热液蚀变影响,K-Ar法和40Ar-39Ar法不适合于伟晶岩定年;Rb-Sr等时线法可能因矿物存在放射性87Sr明显丢失而不可用;锆石U-Pb法的适用性取决于锆石情况,如锆石受强烈后期改造(内部细小孔洞和热液边)则年龄数据不可信;未受后期扰动锆石可获得可靠年龄数据.铌钽铁矿U-Pb定年法在伟晶岩定年中具优越性,是当前最可靠方法.基于上述理由,前人研究所获得阿尔泰伟晶岩形成时代(加里东期、印支期和燕山期)有待进一步验证.     

新疆北部乌恰沟地区镁铁质侵入岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成：对地幔源区特征和深部过程的约束

阿尔泰造山带东段的乌恰沟地区发育大量镁铁质侵入岩(岩脉或小岩体),包括闪长玢岩和具堆积结构的角闪辉长岩和橄榄辉长岩。锆石SHRIMP U-Ph同位素定年结果说明这些镁铁质岩浆的侵位时间为257．4±5．3Ma,与峨眉山玄武岩相近(259±3Ma)。在微量元素原始地幔标准化图上,它们共同的特征是富集大离子亲石元素,亏损Nb和Ta,具K和Pb的正异常,LREE相对HREE富集,即具弧火山岩的地球化学特征。同时它们之间还存在互补的地球化学特征,如闪长玢岩存在Ba、Sr、Eu、P和Ti的负异常,橄榄辉长岩具有Ba、Sr、Eu、P的正异常,而角闪辉长岩具有Ti的正异常。如果扣除围岩混染和后期流体交代的影响,这些岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成基本一致,因此闪长玢岩和两种辉长岩分别代表同源岩浆因结晶分离作用形成的演化岩浆和堆晶岩。乌恰沟晚二叠世镁铁质侵入岩和新疆北部早二叠世与铜镍矿有关的基性-超基性杂岩体都具有与弧火山岩相似的地球化学特征,反映了被俯冲改造的陆下岩石圈地幔的地球化学特征。但是与后者相比,前者的Mg~#值、ε_(Nd)(t)值和La/Nb比明显偏低,暗示存在软流圈地幔来源物质的显著贡献。综合阿尔泰乌恰沟地区镁铁质侵入岩的年代学、地球化学和同位素组成特征,我们推测该区在晚二叠世存在地幔柱与岩石圈地幔之间的相互作用。     

阿尔泰晚古生代超高温麻粒岩流体特征及其意义

北疆阿尔泰造山带南缘晚古生代超高温麻粒岩存在高铝斜方辉石+夕线石+石英和尖晶石+石英等超高温特征矿物组合,其退变质作用主要以典型的降压反应矿物堇青石的形成为标志。对其中新发现的石榴子石及石英流体包裹体开展显微测温和激光拉曼探针分析,结果表明:基质中的石英以及被石榴子石包裹的石英中孤立分布的原生流体包裹体成分为近纯CO₂(部分含少量的N₂),均一温度在10.1~29℃之间,其对应的密度在0.631~0.861g/cm³。石榴子石中的原生和假次生CO₂包裹体费米峰差在104.1cm^-1左右,低于石英中CO₂包裹体的费米峰差(~104.7cm^-1),暗示其密度低于石英中的CO₂包裹体。由CO₂流体包裹体密度所得到的等容线从P-T轨迹退变质阶段的下方穿过结合区域地质背景,我们初步认为阿尔泰超高温麻粒岩的形成与幔源岩浆底侵有关。基性岩浆的底侵不但提供了异常高的地温梯度,同时其所释放的大量CO₂降低了水活度,使得变质作用峰期的特征矿物得以保存。低密度的CO₂流体指示了阿尔泰超高温麻粒岩沿顺时针P-T轨迹紧随超高温峰期变质之后快速抬升降压,捕获的同变质流体包裹体因腔体体积增大而密度降低的一种退变质过程。     

阿尔泰山南缘晚古生代火山岩的地质地球化学特征及其对构造演化的启示

阿尔泰山南缘晚古生代火山岩十分发育,从早泥盆世到早二叠世均有发育。其中中泥盆世北塔山组为一套中基性火山岩,并且底部含有厚度超过100m的苦橄岩;中泥盆世蕴都喀拉组为一套浅海相细碎屑沉积岩夹中性、中基性火山岩;晚泥盆世江孜尔库都克组为火山碎屑岩夹中基性和中酸性火山岩组合;而晚石炭世巴塔玛依内山组以玄武岩和玄武安山岩为主,夹凝灰岩、粉砂岩和炭质页岩。对这4个组火山岩的主要元素、微量元素地球化学特征研究表明,北塔山组和蕴都喀拉组为拉斑和钙碱性系列,并且均具有大离子亲石元素(LILE)富集,而高场强元素与MORB相当,说明其为岛弧环境。江孜尔库都克组火山岩为钾玄岩系列,并且具有较高的LILE富集,表明其形成于岛弧演化的晚期阶段;巴塔玛依内山组火山岩为碱性系列,并且具有强烈富集LILE的特征,指示了其形成于大陆板内环境。因此,从火山岩的时间和空间演化来看,本区晚古生代火山岩与准噶尔洋板块向北的俯冲有关,西伯利亚板块和准噶尔板块的碰撞发生在早石炭-晚石炭世。