新甘交界红柳河地区二叠纪玄武岩年代学、地球化学及构造意义

新甘交界红柳河地区二叠系剖面中发育有块状和枕状玄武岩,激光ArAr定年确定的玄武岩形成时间在280～300Ma之间;玄武岩SiO_2含量为44.71%～49.27%,Mg~#为42.4～52.4,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.703834～0.706819,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i为0.518861～0.5121220,ε_(Nd)(t)为-3.01～3.67。玄武岩微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素均显示出与OIB性质相似的特征。其弱富集的不相容元素和轻稀土元素,显示出源区富集的特点。而Zr/Nb(14.63)和Th/U(2.83)则指示岩浆中可能有少量循环原始地幔和亏损地幔物质的加入。综合对比北山南部柳园地区二叠纪玄武岩源区特征,提出红柳河地区早二叠世OIB型玄武岩主要来源于北山地区晚古生代裂谷带下伏已被不同程度改造的富集地幔。     

甘新交界红柳河蛇绿岩形成和侵位年龄的准确限定及大地构造意义

采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年方法,获得新甘交界红柳河蛇绿岩中的堆晶辉长岩年龄为516.2±7.1Ma,代表了红柳河蛇绿岩的形成年龄;侵入到红柳河蛇绿岩中未变形变质的黑云母花岗岩的年龄为404.8±5.2Ma,限定了红柳河蛇绿岩侵位的上限。作为南天山洋壳的残骸,红柳河蛇绿岩新的可靠年龄数据表明,南天山洋在早寒武世已经开始形成,并于早泥盆世埃姆斯阶之前在红柳河地区已经闭合。上述洋盆演化过程对进一步研究东天山的大地构造演化具有重要的意义。     

卫星反演太阳紫外辐射数据产品在东疆黑戈壁区域的适用性验证

论文利用2017年东疆哈密地区红柳河黑戈壁地面高精度紫外辐射实测数据与美国NASA Langely研究中心大气科学数据中心提供的CERES_SYN1 deg_Ed4A产品数据,对卫星反演的紫外辐射A、B波段(UVA和UVB)数据在该地区的适用性进行了对比验证。结果表明：① 在日尺度上,该地区地面实测紫外辐射UVA和UVB与卫星反演数据之间的相关系数达0.9以上,其中在全天空情况下UVA平均偏差为1.15 W·m ^-2、UVB 平均偏差为0.03 W·m ^-2,晴天条件下UVA和UVB的平均偏差分别为0.93 W·m ^-2和0.03 W·m ^-2;② 在季节尺度上,实测和卫星反演UVA和UVB的偏差夏季最大,分别为2.04 W·m ^-2和0.05 W·m ^-2,春冬两季次之,秋季最小;③ 红柳河地区在春夏两季受到气溶胶光学厚度(AOD)影响较大,呈现显著负相关;④ 云量越大,紫外辐射削弱程度越大,在多云条件下地面实测与卫星反演UVA与UVB偏差最大,分别为1.73 W·m ^-2和0.05 W·m ^-2。     

甘新交界红柳河地区早志留世蛇绿混杂岩的厘定及大地构造意义

地质、岩石化学、地球化学、同位素年代学综合研究证明,红柳河地区蛇绿混杂岩同橄榄岩、辉长岩、玄武岩和弧后火山－沉积岩系组成,玄武质岩石地球化学特征不同于典型大洋中脊,岛弧及板内玄武岩,并暗示其形成于大陆边缘向洋中脊过渡的构造环境,铀－铅同位素测年结果证明其侵位于早志留世,混杂时代早于晚泥盆地,上述成果表明中天山结晶基底与塔里木大陆之间在早志留世曾闰开形成红柳河小洋盆,于晚泥盆世之前发生碰撞混杂形成次级缝合带。     

新甘交界红柳河地区下二叠统玄武岩地球化学特征及其形成的构造背景

红柳河地区下二叠统拉斑玄武岩,主要表现为低Mg和全碱(Na2O+K2O)以及高Fe和Ti的特征,微量元素Rb,K,Sr和Ba等大离子亲石元素富集,轻稀土元素(LREE)相对富集。La／Yb=10．61—16．87,Th/Ta=1．03—1．99,Fe/Ti=5．30—6．39,Ti／P=5．61—7．30,Ti/Zr=38．83～46．30;Zr=(254～328)×10^-6,Zr／Y=5—10,Y／Nb=1．52—2．45。这些地球化学特征表明它们主要为板内玄武岩,其岩浆主要源于亏损地幔(DM)和富集地幔(EM)组分的混合,其中富集地幔(EM)为主要端元,且部分熔融程度低,受很低的地壳混染作用。     

甘新交界红柳河地区海西期构造演化特征

据岩石组合、基本层序特征 ,结合生物化石鉴定和同位素测年结果 ,红柳河地区海西期物质建造由红柳河群海相碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩建造和陆相磨拉石建造组成 ,主期变形形成主干褶皱———红柳河向斜及伴生构造 ,变形机制为纵弯褶皱作用兼具一定压扁特点 ,总挤压收缩率达 40 %～ 70 % ,反映了造山后强烈陆内收缩变形特点。构造演化时限为 35 6～ 2 5 6Ma。     

东天山红柳河地区海西期花岗岩的岩石学、地球化学及其构造环境

东天山红柳河地区分布着大量的海西期花岗岩体，从早到晚，依次为河西站岩体、红柳河岩体、河西岩体和天湖岩体，主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和斜长花岗岩，河西站和红柳河花岗岩的岩相学和地球化学具有S型花岗岩的特征，而河西岩体和天湖岩体显示出I型花岗岩特征，河西花岗岩微量元素含量最低，具Eu弱正异常，类似于adakite岩地球化学特点；其他花岗岩微量元素含量高，具Eu负异常，与洋脊花岗岩相比，该区花岗岩不同程度地富集K2O、Rb、Ba、Th和Ce，亏损Ta、Nb、Zr、Hf、Y、Yb等，河西花岗岩、河西站和红柳河花岗岩、天湖花岗岩分别具有火山弧、同碰撞才碰撞后花岗岩特点，河西花岗岩和其他花岗岩分别起源于先前存在的大洋拉斑玄武岩残片和古老地壳岩石的部分熔融，这些花岗岩均形成于陆内造山环境，与东天山海西晚期地壳-岩石圈的挤压和伸展作用有关。     

新甘交界北山地区早二叠世红柳河群的建立

经1:5万区域地质调查研究,北山地区原红柳河组规模巨大,岩性、岩相差异明显,按岩石地层划分原则,应进一步分组.原红柳河组内部有4套岩性、岩相差异较大的岩石组合,以3次砾岩事件和1次火山岩事件为标志,代表了4个不同的沉积阶段,与之对应出现了4个重要的沉积(不整合)界面.依据这4个界面对早二叠世红柳河组进行了重新划分,即下二叠统河西组(P1h)、红柳村组(P1hl)、芦苇井组(P1l)和红柳井组(P1hj).在河西组采集到大量的腕足、苔藓虫等海相动物化石,在芦苇井组第二岩性段含炭粉砂岩中获孢粉化石组合,其时代属于二叠纪.本区新建的4个组实际上是由一个规模较大的老组再分组的结果.按岩石地层单位修定的要求,建议原红柳河组上升为群.     

The Tectonic Implications of the Hongliuhe-Xichangjing Ophiolitic Mélanges Belt in the Central Region of the Beishan Orogen, NW China — Constrained by the U-Pb Ages of Detrital Zircons of the Metasandstones

The tectonic attributes of different blocks within orogenic belts are of great significance for the study of accretionary processes and the evolution of Earth. The Hongliuhe-Niujianzi-Baiyunshan-Xichangjing ophiolitic mélange belt(HXOMB) is distributed in the heart of the Beishan Orogen, the Shuangyingshan and Minshui-Hanshan blocks being distributed in the south and north of the HXOMB respectively, and a large number of Early Paleozoic geological units are exposed on the blocks. According to the zircon age populations of the metasandstones in the Baiyunshan area recovered in this paper, when compared with the zircon age populations of the Paleozoic metasandstones reported in the Niujuanzi and Hanshan areas, we found that the metasandstones of the Shuangyingshan Block have age peaks at c. 598 Ma, 742 Ma, 828 Ma, 941 Ma, 990 Ma, 1168 Ma, 1636 Ma, 2497 Ma with non-significant age populations of 1500–1300 Ma, showing a possible affinity with the Tarim Craton; the metasandstones of the Minshui-Hanshan Block have age peaks at c. 606 Ma, 758 Ma, 914 Ma, 1102 Ma, 1194 Ma, 1304 Ma, 1672 Ma with significant age populations of 1500-1300 Ma, showing a possible affinity with the Chinese Central Tianshan Block. Therefore, the HXOMB of the Beishan Orogen is of great significance in plate segmentation, which separates the Tarim Craton in the south and the Chinese Central Tianshan Block in the north. Based on the evolutionary process of the Hongliuhe-Xichangjing ocean in the Beishan Orogen, we believe that break-up and convergence can be recognized as having occurred twice between the Chinese Central Tianshan Block and the Tarim Craton since the Mesoproterozoic in the Beishan area. This was related firstly to the break-up of the Columbia Supercontinent and the convergence of the Rodinia Supercontinent, mainly during the Middle Mesoproterozoic to Early Neoproterozoic, and secondly to the opening and closing of the Hongliuhe-Xichangjing ocean, mainly during the Early Paleozoic.     

甘新交界红柳河地区加里东晚期-海西早期韧性变形特征

宏、微观构造特征研究表明 ,红柳河地区造山期韧性变形大致可分两个阶段。早期形成南倾的面理、东倾的拉伸线理、鞘褶皱 ,变形具右行逆冲剪切特点 ,有限应变分析表明具压扁变形特征。晚期变形形成红柳河主干背斜、西倾的拉伸线理及红柳河—前进工区左行逆冲走滑剪切带。根据变形岩石和未变形岩石年龄确定变形期为加里东晚期—海西早期 ,变质变形特征显示变形层次属中浅构造层次