库鲁克塔格地区太古—古元古代“非史密斯”地层岩石化学特征及地质意义

新疆库鲁克塔格地区位于塔里木盆地北东缘活动陆缘区,是我国前寒武系出露较典型地区.该区出露"非史密斯"地层有中新太古界达格拉格布拉克群TTG质片麻岩套(片麻岩SIMS锆石U-Pb年龄为(2 565±18)Ma)和古元古界兴地塔格群石英岩-云母片岩-大理岩建造(混合岩锆石U-Pb年龄值为(1 912±12.1)Ma),为片麻岩相-角闪岩相-绿片岩相变质岩.前者原岩以火山岩系为主,经热力变质作用形成,Na2O>K2O,为钠质岩石系列,δEu=0.401～0.973,为δEu负异常.后者原岩以沉积岩系为主,有厚达数百米碳酸盐岩层,主要为区域热流动力变质作用形成,K2O>Na2O,成熟度高,稀土分布模式为右倾型,分馏极好,LREE富集、HREE亏损,具δEu负异常,与元古界页岩分布模式相似,为典型沉积岩模式.

昆仑山黄羊岭区域地球化学异常及成矿预测

通过分析1∶5万区域地球化学异常资料,结合区域地质资料初步查明新疆民丰县昆仑山黄羊岭区域地球化学异常,从而圈出3个成矿远景区。即黄羊岭锑成矿远景区、多梁地北汞成矿远景区和园凹山汞成矿远景区。

煤层气井排采时地下水响应瞬变电磁法探测研究

为了有效地对煤层气排采期间水文地质动态变化规律进行监测,以潘庄区块为研究对象,利用瞬变电磁探测技术对3号煤层排采井PE-055附近的地下水进行探测,探讨垂直煤层气排采井地下水的运移规律。结果显示,煤层气井排采降压过程会使地下水的存储和水力联系发生动态变化,瞬变电磁探测技术能够较好监测地下水运移特征,表现为视电阻率和水力联系的同步变化具有较好的耦合性。在地下水连通性差的区域,排采后视电阻率具有升高趋势;而在地下水连通性较好区域,视电阻率明显降低;视电阻率的动态变化不仅反映储层改造前后的差异性,而且指示出煤层气井排采期间地下水的运移方向,试验结果为煤层气开发期间的地下水运移监测提供了新思路和技术。

东天山企鹅山群火山岩地球化学特征及其地质意义

根据主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学研究结果,觉罗塔格构造带中企鹅山群火山岩企鹅山群火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩,拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩均具有高铝、低钛和相对富集轻稀土元素(LREE)、大离子亲石元素的特征,与典型的岛弧玄武岩相似。钙碱性玄武岩具有显著的Eu的负异常,其不相容元素含量显著高于拉斑玄武岩,在La/Sm-La图解中,钙碱性玄武岩为结晶分异作用的产物,拉斑玄武岩则为平衡部分熔融的产物。Sr-Nd同位素特征表明企鹅山群火山岩源自亏损地幔。在玄武岩构造环境判别图中样品均落入岛弧玄武岩范围内。通过综合该区岩石组合特征、地球化学特征、地球物理特征,认为企鹅山群为康古尔洋壳向北俯冲在大南湖岛弧南侧形成的石炭纪岛弧火山岩。

西准谢米斯台山马门特一带石炭系黑山头组的厘定——来自地质地球化学和年代学证据

西准噶尔谢米斯台山中段马门特周围及东部一带一套火山熔岩、火山碎屑岩地层,前人将其归为中泥盆统呼吉尔斯特组。作者在该地层玄武岩中测得LA-ICP-MS锆石年龄为(343±3.1)Ma(n=16,MSWD=0.68),为早石炭世。依据剖面及岩石组合与《新疆维吾尔自治区地层清理》(1999)及邻区下石炭统黑山头组岩性对比分析,将其厘定为下石炭统黑山头组。该组火山岩具有高铝、高碱特征,轻重稀土元素分馏明显,大离子亲石元素Ba,Pb,Sr相对富集,高场强元素Th,U,Nb相对亏损,具有板内碱性玄武岩性质,结合区域构造演化特征,认为该火山岩形成于弧后盆地环境。

新疆东天山西段路北镁铁-超镁铁岩地球化学特征及构造意义

对新疆东天山西段路北岩体进行主量元素、微量元素研究,通过与东天山东段镁铁-超镁铁岩体及塔里木大火成岩省对比,探讨其岩体成因和区域构造演化。路北岩体随MgO含量升高,FeO^T升高,而A1_2O_3、CaO降低,表明其为以橄榄石、斜方辉石和单斜辉石为主的堆晶岩。路北岩体与东天山东段镁铁-超镁铁具相似的稀土和微量元素分布模式,与塔里木地区地幔柱成因的镁铁-超镁铁岩体相比,路北岩体亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素,La,Ba,Th,U等不相容元素含量较低,较高的La/Nb和Ba/Nb比值和较低的Nb/U比值,表明其原始岩浆主要来源于受俯冲流体交代地幔的部分熔融,软流圈地幔的上涌可能为部分熔融提供热源。

东天山大草滩北镁铁超镁铁岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

为探讨新疆北天山古生代大地构造格架及其演化,对吐哈盆地南缘古生代天窗新发现的大草滩北镁铁-超镁铁岩进行了地球化学和U-Pb定年研究。结果表明,该镁铁质-超镁铁质岩石由玄武岩、辉长岩、辉橄岩、辉石岩和蛇纹石化超基性岩组成。其轻稀土富集、重稀土相对亏损,有较弱的同化混染作用,玄武岩具有岛弧火山岩和洋中脊火山岩双重特性,可能与康古尔蛇绿岩一样产于弧后盆地环境的蛇绿岩(SSZ型)。本次研究获得的辉长岩的LA-ICP-MS锆石^(206)Pb/U^(238)年龄为416.5±4 Ma,为晚志留世,说明古亚洲洋初始主碰撞持续到志留纪晚期。

东天山中段造山带构造单元划分及演化特征

研究区位于西伯利亚、准噶尔-哈萨克斯坦和塔里木3大板块交汇处,由古生代陆缘弧岩系、洋壳残片和前寒武纪地块拼贴增生而成,是北天山洋演化产物,其构造演化过程为新疆北部古亚洲洋演化的缩影。北天山洋于奥陶纪开始沿康古尔塔格-黄山大断裂向北俯冲,早石炭世进入双向俯冲,至石炭纪晚期最终拼贴形成统一大陆,二叠纪进入后碰撞伸展阶段,沿深大断裂广泛分布含矿基性超基性杂岩体,白垩纪进入整体抬升阶段,在内、外应力共同作用下塑造了现今的地形-地貌-地质格局。

新疆主要断裂的分布及其特征

新疆地处西伯利亚、哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木-华北、华南和西藏等板块交汇处,位于古亚洲洋和特提斯两大构造域结合处,地质构造极其复杂,断裂发育,而深大断裂是古板块构造的主要划分标志之一。本文以断裂特征分析为切入点,全面梳理、总结新疆境内主要断裂类型、规模、产状、物质组成、运动方式、力学性质、形成时代及活动性等特征,在新疆境内划分出10条超岩石圈断裂、21条岩石圈断裂和9条壳断裂,共计40个主要深断裂,这些深断裂的空间分布特征与新疆大地构造发展格局完全一致,且往往构成主要构造单元的边界。

新疆昆仑山卧龙岗区域锑矿成矿地质条件及成矿规律分析

本文是在前人工作的基础上,结合锑矿有关资料,通过对卧龙岗成矿带成矿地质条件及成矿规律分析,确定其成因及主要控矿因素,得出的结论是本地区所具有的锑矿的潜力还很大。并且应有一定规模的汞矿。

新疆西准洪古勒楞蛇绿岩地球化学特征及构造环境

对西准噶尔洪古勒楞蛇绿混杂岩带进行了较系统的岩石学、地球化学和年代学方面的研究,认为其主体由超镁铁质杂岩、堆晶岩类、镁铁质岩墙、基性熔岩和深海沉积组成。岩石地球化学数据表明其具轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾分布模式特征,富集Ta,Yb等元素,相对富集Ba,U,Sr等元素,亏损Nb,Hf,Ti等元素,Nb具负异常,一定程度上反映其为地幔源区含岛弧火山岩组分,岩石化学数据显示该蛇绿岩形成构造环境为弧后盆地。堆晶辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(497.2±4.2)Ma(MSWD=1.4,n=10),证实该蛇绿岩形成于晚寒武世。

东天山觉罗塔格构造带梧桐窝子组岩石化学特征及意义

东天山觉罗塔格构造带是我国东天山重要的构造—成矿带,长期以来对构造带的大地构造属性一直存在争议。通过对东天山梧桐窝子组中玄武岩和硅质岩进行较系统的地质和岩石地球化学研究,发现苦水玄武岩为钙碱性系列岛弧环境产物,微量元素显示源区受到俯冲流体混染,而大黑山玄武岩为拉斑系列MORB环境产物,微量元素特征显示该玄武岩源自富集地幔源区。硅质岩具有热液活动的大洋中脊和稳定的大洋盆地2种不同环境下的产物。从其玄武岩和硅质岩岩石化学特征来看,东天山梧桐窝子组应该是洋陆壳混杂堆积的产物,从而说明觉罗塔格地区晚石炭世可能存在洋盆。

东天山黑石墩基性岩地球化学、锆石年代学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其俯冲岩浆作用

在东天山康古尔塔格南黑石墩一带新发现一套基性岩,岩性以辉长岩和橄榄辉长岩为主,岩石具有相对较低SiO2(47.59%~50.79%)、富Na_(2)O(2.72%~4.42%)贫K_(2)O(0.26%~1.15%),低MgO(3.94%~12.55%),中等Mg#(47.6~66.64),高Al_(2)O_(3)(14.75%~19.65%),相对富集轻稀土((La/Yb)N1.83~2.12),Eu弱正异常(1.00~1.25),富集LILE(Ba、U、Sr),亏损HFS(Ta、Nb、Th和Ti),并强烈富集Pb。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄((342.6±3.2)Ma)表明该基性岩属于早石炭世岩浆活动的产物。岩石具有较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.703421~0.704551),正的εNd(t)(7.6~8.1)和εHf(t)(9.82~13.74)。地球化学特征和岩相学显示其来自亏损的岩石圈地幔源区,且源区在较低程度的部分熔融前受到俯冲板片中富含大离子亲石和轻稀土元素的海洋沉积物在俯冲过程中脱水熔融形成流体的交代作用影响,原始岩浆在侵位过程中发生程度不同的橄榄石、辉石和斜长石分离结晶作用,侵位过程中受到地壳物质混染的程度非常低。构造和动力学背景研究表明,黑石墩基性岩为北天山洋在早石炭世沿康古尔塔格—黄山大断裂向北俯冲阶段的产物。

西准噶尔谢米斯台山中段Ⅰ型花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素、地球化学特征及构造意义

在西准噶尔谢米斯台中段吉根泰一带原华里西中期花岗岩中解体出一套晚泥盆世花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为364.0±6.0Ma,为该地区首次发现的晚泥盆世花岗岩。岩性为含角闪石石英二长岩和含角闪石二长闪长岩,岩石具有较低的TiO2含量(0.49%~0.54%)和较高的Al2O3含量(16.09%~16.74%),全碱含量较高(7.07%~8.52%),且具有富钠的特征;稀土元素配分曲线呈先陡后缓的右倾式,富集大离子亲石元素Ba、K、Sr和高场强元素Zr、Hf、Sm,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石具有正的εHf(t)值(6.09~12.91)。岩石地球化学和矿物学特征表明,岩体为岛弧型Ⅰ型花岗岩,可能来源于俯冲板片与岛弧底部岩石圈之间剪切带物质的部分熔融,并在上升过程中受到上地壳的混染。该地区晚泥盆世岛弧型Ⅰ型花岗岩的发现,将前人认为的该区域古生代以来洋盆阶段、俯冲增生阶段和后碰撞3个阶段在时间上有序衔接。

西准噶尔谢米斯台山中段晚石炭世A型花岗岩地球化学特征及岩石成因

西准噶尔谢米斯台山中段发育大量晚石炭世A型花岗岩,岩性主要为石英正长岩-正长花岗岩-正长花岗斑岩-二长花岗岩。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得正长花岗斑岩、石英正长岩、正长花岗岩和二长花岗岩年龄加权平均值分别为301.7±2.5 Ma、302.1±3.6 Ma、301.6±3.1 Ma和305.3±2.5 Ma。岩石属高钾钙碱性和钾玄岩系列,具有高硅、富碱、过铝质、贫钙、低镁、高TFeO/MgO值(>3.45)等特征,同时岩石相对富集轻稀土元素(Eu除外)和大离子亲石元素(Rb、K),相对亏损Ba、Nb、Ta元素,强烈亏损Sr、P、Ti元素,与典型铝质A型花岗岩特征一致。岩石ε_(Hf)(t)均为正值(8.93~14.82,平均12.64),二阶段模式年龄(正长花岗岩平均452.01 Ma、二长花岗岩平均565.17 Ma)与形成年龄相近。认为该地区A型花岗岩形成于后碰撞伸展背景,由于软流圈上涌,诱发了俯冲流体交代过的下地壳发生部分熔融,岩浆演化过程中经历了斜长石、辉石、磷灰石、榍石等矿物的结晶分异,并在岩浆活动初期具有火山弧印迹(A 2型),随着板内进一步伸展,出现了板内裂谷特征(A 1型),为区域地质演化提供了新的依据。

西准噶尔巴音达拉地区卡拉岗组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

西准噶尔巴音达拉地区发育一套酸性火山岩,被称为卡拉岗组,岩石组合以流纹岩、英安岩、流纹质熔结凝灰岩等酸性火山岩为主。本文对卡拉岗组火山岩进行高精度锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得英安岩和流纹岩的加权平均206Pb/238U年龄分别为(294.4±1.3) Ma (n=9, MSWD=0. 8)和(298.4±2.5) Ma (n=9, MSWD=3.4),其形成于早二叠世。岩石地球化学特征表明,卡拉岗组火山岩岩具有高硅(66.69%～75.21%),富碱(Na2O+K2O:6.98%～8.35%),低MgO (0.18%～1.32%),贫钙(0.24%～2.49%)的特征,均属过铝质(A/CNK:1.14～1.33)及高钾钙碱性系列。微量元素数据显示,稀土总量为ΣREE为83.82×10-6～197.61×10-6,(La/Yb)N=3.15～12.50,轻、重稀土元素分馏比较明显,轻稀土元素(LREE)较为富集,重稀土元素分布相对平坦,球粒陨石标准化配分模式为右倾型。微量元素富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K,并亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、P、Ti。综合最新区域资料及本文研究成果,文章认为研究区早二叠世卡拉岗组火山岩岩浆来源于壳源物质不同程度的部分熔融,残留相中有少量斜长石和角闪石,为后碰撞伸展阶段的产物。

新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处。该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征;岩石具相对较低SiO_(2)(43.90%~52.80%)、相对富Na_(2)O(0.38%~2.97%),贫K_(2)O(0.11%~0.47%)及Na_(2)O>K_(2)O特征;MgO值变化大且较高(4.25%~32.49%),较高Mg#(63.94~82.98),相对富集轻稀土((La/Yb)N为2.03~5.76),富集大离子亲石元素Rb,Ba,U,La,亏损高场强元素Nb,Ta,Ce,Ti,强烈富集Pb,说明岩石具幔源特征和岛弧岩浆特征。LA-ICP-MS锆石UPb年龄(392.7±4.5)Ma表明,该岩体属早泥盆世岩浆活动的产物。Hf同位素等地球化学特征和岩相学显示,岩浆起源于含有早期俯冲洋壳的亏损软流圈地幔,在岩浆演化过程中受到地壳及围岩混染,但混染作用较弱。黑白山岩体的发现为北天山洋在早古生代沿阿其克库都克断裂向南俯冲提供了新的证据。

喀喇昆仑碧波潭一带高稀土玄武岩地球化学特征及构造环境

喀喇昆仑碧波潭一带下侏罗统巴工布兰莎组中新发现层状基性火山岩,岩性为强势变杏仁状玄武岩。岩石具较低的SiO2(31.4%~47.65%)和MgO(2.76%~5.28%)。相对富Na2O,为1.21%~4.44%,贫K2O,为0.17%~1.57%,Na2O>K2O,具较低Mg#,为25.31~36.96。岩石稀土总量非常高,ΣREE为562.79×10^(-6)~733.78×10^(-6),平均651.45×10^(-6)。轻重稀土元素间及重稀土元素内部分馏非常明显,具弱的负铕异常,为0.88~0.96,强烈亏损Rb,Ba,Ta和Sr,富集Th,La,Nd和Sm。地球化学特征显示,碧波潭玄武岩起源于富集地幔,原始岩浆经较低程度的部分熔融,分异程度相对较高,演化过程中可能受到一定的地壳混染作用。结合区域演化特征认为碧波潭玄武岩形成于陆内拉张环境。

新疆福海盆地乌伦古湖北一带早石炭世那林卡拉组烃源岩特征分析

福海盆地乌伦古湖北一带早石炭世那林卡拉组发现一套稳定且厚度较大的烃源岩层位。从纵横向及深部展布、有机质丰度、类型及热演化特征等方面分析该烃源岩有机地化特征。烃源岩出露长约240 km,厚214~1281 m,钻孔显示向深部延伸稳定,岩性以黑色粉砂质泥岩为主。探槽及钻孔样品总有机碳(TOC)含量平均为6.95%和4.57%,干酪根类型以Ⅱ_(1)型为主,Ⅱ_(2)型次之,镜质体反射率(Ro)平均1.19%。表明烃源岩整体处在成熟-高成熟阶段,以成熟阶段为主。该区域烃源岩主要形成于较稳定的滨浅海环境。早石炭世古地理环境以滨浅海相为主,说明该时期形成大面积烃源岩的可能性较大。

东天山路北铜镍矿的发现及其意义

为进一步探讨东天山地区找矿潜力,选择东天山成矿带中段,以填平补空的方式开展空白区1︰5万化探普查和研究区资源潜力评价,异常查证在土墩西约300 km处发现了路北铜镍矿。该矿床的发现证实了库姆塔格沙垄西部长达210 km的恰特卡尔-海豹滩基性-超基性岩带是潜在铜镍矿找矿远景区。与东部黄山地区铜镍矿化集中的基性-超基性岩相比,该岩带具有相同的地质背景、岩浆源区、成岩年龄及相似的演化历程、岩体类型、岩石化学特征,因而具有相似的成矿潜力,从而大大拓宽了东天山铜镍矿找矿领域。