敦煌地块寒武纪—早奥陶世中酸性侵入体:古亚洲洋南缘古生代早期俯冲的记录

一直以来,敦煌地块缺少1.6-0.46Ga的地质记录,从而严重制约了对该地块在新元古代和早古生代期间地质构造演化的全面认识。通过1:5万区域地质调查,本次工作在敦煌地块东北缘新发现了寒武纪-早奥陶世小宛山岩体、截山子岩体和小宛南岩体等多个中酸性侵入体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为517±3Ma、480±3Ma和473±3Ma,由此厘定出敦煌地块目前古生代最古老的侵入岩体及早奥陶世侵入岩体。通过这些岩体的岩石岩相学、岩石地球化学特征、岩石成因及大地构造环境分析,表明它们属于与洋壳俯冲消减作用有关的活动陆缘环境下形成的富钠质I型花岗岩。其中,小宛山花岗闪长质岩体是在低压低温条件下由玄武质地幔楔部分熔融而成,同时受到俯冲流体的强烈交代;截山子岩体和小宛南岩体则是在高压低温富水条件下,由新生镁铁质洋壳发生部分熔融并受到地幔楔强烈混染而形成,虽然它们均属于(类)O型埃达克岩,但其部分熔融的压力及其残留矿物组合不同。上述研究揭示敦煌地块北缘早古生代517Ma就存在俯冲作用,且至少持续了44Myr。结合区域地质资料和以往研究成果,敦煌地块北缘早古生代洋陆转换过程可分为三个阶段:(1)晚震旦世-早寒武世(574-518Ma),敦煌地块北缘被动陆缘演化阶段;(2)寒武纪第二世-早奥陶世(517-471Ma),敦煌地块北缘活动陆缘演化阶段,期间,古亚洲洋南支洋分别向敦煌地块和石板山地块/马鬃山地块发生双向俯冲消减;(3)中奥陶世-早泥盆世(464-412Ma),敦煌地块与石板山地块/马鬃山地块碰撞造山阶段,期间古亚洲洋南支洋闭合。

阿拉伯地盾地质构造演化与关键地质矿产问题浅析

阿拉伯地盾位于阿拉伯板块的西南部,与红海西岸的努比亚地盾共同组成努比亚−阿拉伯地盾,是新元古代东、西冈瓦纳大陆汇聚过程中形成的泛非造山带的重要组成部分。在“沙特阿拉伯地盾精细地质填图”技术标编制过程中,笔者综合分析了该区的地质调查和研究成果,总结了阿拉伯地盾8个次级地体、主要蛇绿岩构造混杂岩带及新元古代沉积盆地的地质特征,并将阿拉伯地盾的地质演化细分为4个构造演化阶段。其中,在新元古代洋−陆转化过程中阿拉伯地盾形成了一系列重要的矿产资源。在此基础上,系统梳理了区内地层、构造、岩浆作用及与成矿相关的地质问题,提出了未来精细地质填图过程中的工作建议。

西藏冈底斯构造带申扎一带寒武系火山岩的发现及其地质意义

冈底斯构造带中段申扎一带存在下奥陶统阿雷尼格阶最底部的笔石化石带Tetragr aptusapproximatus,其下伏有一套浅变质的火山-碎屑岩地层,对其中的流纹岩采用锆石LA-ICP-MS测年,获得14个点的加权平均206Pb/238U年龄为(500.8±2.1)Ma,首次确定了冈底斯中西部地区寒武系的存在。根据地层组成初步分析,其形成时处于浅海相沉积环境,为活动构造背景,同时指出冈底斯构造带寒武系的存在并非是局部现象,很可能有一定的分布范围。

西昆仑昆盖山北坡铜矿化点的地质特征及其找矿意义

昆盖山一带出露大套的石炭系火山岩,在野外剖面研究中发现了几处铜矿化的线索。详细的野外露头观察表明,铜矿化与火山角砾岩-凝灰岩、细粒花岗岩-细晶岩脉关系密切,伴有强烈的碳酸盐化、绿泥石化和绿帘石化;在不到300m长的剖面中,铜矿化体累积出露宽度大于8m。显微组成、结构分析表明,主要的金属矿物有辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、铜蓝、钛铁矿等,显示为氧化—半氧化矿,上述铜矿物主要沿裂隙充填并明显破坏钛铁矿条带。5个捡块样品化学分析结果中铜最低品位0.11%,最高品位2.30%,均接近或高于边界品位,2个样品高于工业品位,此外伴生的银均高于铜矿床伴生的有益组分评价的参考值。矿化围岩的沉积组合反映其形成于较深海盆地的环境,为裂谷盆地构造背景。综合西昆仑的区域地质和已有的铜矿研究成果,认为该区具有形成大型铜矿床的地质背景。

西昆仑新藏公路北段古-中生代多期次构造-热事件年龄确定

为了建立西昆仑地区构造-热事件序列,利用40Ar/39Ar同位素分析法对西昆仑新藏公路康西瓦断裂带以北具有代表性的同构造新生变质矿物角闪石、黑云母、绢云母单矿物进行了年龄测定,得到几个多次出现的年龄值.结合早期该区发育的各类岩脉的侵位年龄综合分析,认为片麻岩中单矿物黑云母440Ma和(403±6)Ma40Ar/39Ar年龄,可代表早古生代俯冲变质年龄以及增生过程所持续的时间;片岩、片麻岩中黑云母,斜长角闪片岩(基性岩脉)中单矿物角闪石的40Ar/39Ar年龄为382Ma^284Ma,代表着该区从早古生代晚期的挤压构造环境转化为引张环境及其所持续的时间;晚期脆性断裂中云母类矿物178Ma^165Ma的40Ar/39Ar年龄,代表着该区在挤压走滑构造背景中断裂构造的脉冲式活动及其持续时间.

西昆仑奥依塔格石炭-二叠纪岩浆岩:弧后盆地的产物?

目前对西昆仑石炭-二叠纪火山岩分带性、形成环境、深部地幔源区特征还缺乏较好的约束。在区域地质填图、综合研究的基础上,将西昆仑石炭-二叠纪岩浆岩空间上分为南带、北带。本文展示了北带岩浆岩集中出露的奥依塔格地区玄武岩、辉绿岩、辉长岩的地球化学和Sr、Nd、Pb同位素以及与辉长岩共生的斜长花岗岩的锆石LA-ICP-MS测年数据,以约束该区基性岩形成的时代、构造环境和地幔源区特征,同时与库地玄武岩、阿羌基性火山岩进行了比较。目前的数据表明:(1)斜长花岗岩单颗粒锆石LA-ICP-MS测年得到313.6±1.6Ma、291.6±1.7Ma两组年龄,后者代表斜长花岗岩和辉长岩的侵位时代,前者可能代表玄武岩的年龄。(2)球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中,玄武岩显示轻稀土略富集的向右缓倾模式,辉绿岩、辉长岩均为轻稀土略亏损的近平坦型;原始地幔标准化微量元素值均表现为大离子亲石元素相对富集,Nb、Ta谷明显,高场强元素中后半部分呈平坦型模式。(3)地球化学指标显示奥依塔格一带基性岩未受到或很少受到地壳物质混染,样品的Nd、Pb组成可以用来代表地幔源区的成分特点,Nd-Pb、Pb-Pb图解显示其代表的地幔源区具有"Dupal"异常,并于金沙江蛇绿岩中玄武岩代表的地幔源区有较高的一致性。(4)综合岩石地球化学、沉积组合认为奥依塔格基性岩形成于弧后盆地构造环境,区域对比,指出它与库地一些克沟组玄武岩、于田县阿羌组火山岩同为康西瓦-麻扎混杂岩带代表的洋盆向北俯冲,引发弧后盆地扩展的结果。

西北地区地质、资源、环境与社会经济概貌

西北地域广阔,地质条件复杂,能源与大宗紧缺矿产资源丰富,水资源短缺,生态环境脆弱,社会经济发展相对滞后。西北地区是中国乃至亚洲水塔重要组成部分,是国家生态安全的重要屏障,是国家战略性矿产资源的主要产地和后备基地,是“一带一路”建设的核心区,是巩固脱贫攻坚成果、维护边疆稳定与民族团结的关键区域。笔者总结了西北区域地质与资源概况、自然地理与环境概况、社会经济发展概况,意在揭示地质-资源-环境与社会经济发展的内在关系和互馈作用;在梳理中共中央、国务院关于黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要,以及新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见对地质工作需求的基础上,提出了新时期西北公益性地质调查10个方面的工作部署、3个方面协同创新的建议。

中国西北地区南华纪—古生代构造重建及关键问题讨论

中国西北是古亚洲构造域和特提斯构造域共同作用的地区,南华纪—古生代时期经历了复杂的洋-陆演化过程,诸陆(地)块于三叠纪基本拼贴就位,奠定了中生代以来陆内盆山演化的基础。但对于西北地区南华纪—古生代时期古亚洲洋盆最终关闭的时限、位置,以及秦祁昆古生代造山带属于特提斯构造域还是古亚洲构造域等重大区域地质问题目前仍存在较大争议。文章在最新地质填图的基础上,通过对沉积建造、岩浆建造、变质变形等的综合分析,将西北地区南华纪—古生代的构造单元厘定为3个洋板块、4个弧盆系和2个陆(地)块群等9个二级、46个三级和112个四级构造单元,力图刻画消失的大洋盆地的残留组成和诸陆(地)块的边缘增生结构。结合古地磁、生物古地理研究成果,恢复了古生代不同时期西北洋-陆系统在全球的位置,讨论了洋盆消减、诸陆(地)块拼贴的过程。

西昆仑新藏公路118～323km段基性、酸性岩脉K-Ar年龄

在西昆仑西段新藏公路沿线广泛发育数量众多的岩脉,野外出露有煌斑岩脉、辉绿岩脉、闪长岩脉、花岗岩脉。对以上岩脉进行了全岩K-Ar同位素测年,其侵位年龄与该区的地质构造事件有很好的对应关系:辉绿岩脉273～280Ma的侵位年龄对应着弧后扩张的时间,闪长岩脉和花岗岩脉230～244Ma的侵位年龄对应着碰撞造山的时间。

西昆仑于田南部苏巴什蛇绿混杂岩的组成、地球化学特征及地质意义

在1∶25万于田县幅区域地质调查中,发现西昆仑苏巴什一带与基性侵入岩、玄武岩紧密共生的“超镁铁质岩石”,为蛇绿岩组合。该蛇绿岩有高的稀土和微量元素丰度,表明其来源于富集地幔。基性杂岩和基性火山岩低Ti、高K,大离子亲石元素(LILF)相对于高强场元素(HFSE)更加富集,以及伴生有大量陆缘碎屑沉积等特征综合说明,蛇绿岩形成于弧后盆地环境,属于SSZ型蛇绿岩。与之伴生的硅质岩中的放射虫化石显示其形成时代早于中二叠世。

西北主要成矿带地质矿产调查工程进展

为支撑找矿突破战略行动,服务国家矿产资源后备基地建设,在中国地质调查局计划-工程-项目新的总体布局下,西安地质调查中心联合中国地质科学院矿产资源研究所、有色金属矿产地质调查中心、国土资源实物地质资料中心、郑州矿产资源综合利用研究所和30多家地勘单位等,开展了西北主要成矿带地质矿产调查。在已有成果的基础上,通过近2年的工作,新发现矿(化)点200余处,圈定找矿靶区70余处,一批找矿成果持续获得地方基金支持,部分矿权已成功招牌挂,有效地带动了社会资金的投入,深化了铜镍、金、石墨、硬岩型铀矿等成矿规律的认识,促进了找矿突破,支撑了大型矿产资源基地建设,创新了造山带填图、戈壁荒漠区地质填图以及工程-项目成果的集成与编图技术,实现了与地方资金投入的统一;同时支撑了科技条件平台建设与人才培养,基本实现了大项目机制。该文围绕"西北主要成矿带地质矿产调查工程"的目标任务,阐述了工程的技术路线和取得的主要成果,并对未来的工作进行了展望。

昆仑造山带二叠纪岩相古地理特征及盆山转换探讨

昆仑造山带基本构造-地层格架主要奠基于古生代,是早古生代和晚古生代多次洋陆转换、碰撞造山的结果。早中二叠世是晚古生代昆仑多岛洋盆(昆南洋)伸展裂陷最为强烈期,海相沉积广布,昆北为活动边缘裂谷,大部分区域为滨浅海相沉积,局部为火山盆地相沉积;昆中洋岛大部分为海水淹没,发育滨浅海相沉积;康西瓦—木孜塔格—阿尼玛卿一线及其以北昆南区为深海-半深海相沉积。早中二叠世总体表现为南深北浅的多岛小洋盆构造-古地理格局。中二叠世晚期昆仑地区发生了一次显著的汇聚作用(华力西运动),洋盆和活动大陆边缘裂谷闭合,隆升遭受剥蚀,完成了一次盆山转换。晚二叠世早期,大部分地区仍为剥蚀区,局部地区形成陆相红色碎屑岩建造,其后东昆仑东部海水从东南进入,西昆仑东部海水从西北进入,在较局限的区域内沉积了滨浅海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积,进入了另一个盆山发展时期。笔者通过多年的野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区的1∶25万区域地质调查资料及其他前人研究成果,选择昆仑造山带晚古生代盆山转换关键时期——二叠纪,对其地层、岩相特征及构造古地理环境进行研究,并探讨了其构造演化,以期对提高昆仑造山带的研究水平和指导找矿工作有所禆益。

混杂岩基本特征与专题地质填图

混杂岩是造山带内最常见的地质体和最基本的大地构造相单元,是由多种地质作用共同形成的可作为一定比例尺(1∶25000或更大)的地质填图单元,并由块体和基质共同构成的内部无序的岩石混杂体。混杂岩的形成和就位构造环境不一致,并非所有混杂岩都具有古板块构造格局指示意义。蛇绿混杂岩和增生杂岩可作为古洋盆和汇聚板块边界的直接判别标志,其结构、组成与时空配置共同记录了古大洋板块地层系统发展及大陆地壳侧向与垂向增生历史。以大洋板块地层、海山理想层序和蛇绿岩"彭罗斯"层序模型为指导,专题地质填图是揭示造山带蛇绿混杂岩和增生杂岩结构、组成及其时空配置关系与形成机制的有效手段。这可为洋-陆转换研究及提高造山带结构深化认知程度提供直接证据,同时指导混杂岩相关矿床勘探与找矿预测。

昆仑早古生代造山带研究进展

通过对1999年以来在昆仑山地区开展的1∶25万区域地质调查成果资料的分析,结合前人的研究成果,指出了东、西昆仑经历了早古生代造山作用。依据镁铁质—超镁铁质岩的性质及其产出状态、相伴的沉积、岩浆建造,结合前寒武纪地层的出露情况和变质热事件,将昆仑早古生代造山带分为3个大的构造单元,昆中构造带为早古生代的岩浆弧,北部为由库地-其曼于特-祁漫塔格镁铁质—超镁铁质岩带、滩间山群、奥陶系—志留系未分地层等相关边缘沉积体组成弧后盆地沉积、岩浆建造系统,南部为由柳什塔格-吐木勒克-乌妥镁铁质—超镁铁质岩、纳赤台群、温泉沟群共同组成弧前复理石增生楔杂岩带。

东昆仑早泥盆世碰撞造山的侵入岩证据

东昆仑昆中断裂带及其附近茶德尔塔格西、阿尔格山北、塔鹤托坂日、喀雅克登塔格地区的早泥盆世侵入岩,受昆中断裂长期活动影响,岩石变形强烈,岩体在平面上呈不规则透镜状,沿昆中断裂近东西向分布。岩石地球化学特征属于亚碱性、高钾和低钾钙碱系列,介于偏铝质和过铝质之间;在R1—R2岩石类型分类图中位于闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩区;在微量元素标准化图中,具有Rb、Th、Ba富集,高强场元素Nb、Ta明显亏损的特点;在稀土元素球粒陨石标准化图中,LREE富集,HREE亏损,曲线表现出明显的较为平滑的斜率相似的一组曲线,均属强烈右倾负斜率轻稀土富集型,整体分配模式具有火山弧花岗岩的特征。通过构造环境的综合判断,本文研究的东昆仑早泥盆世侵入岩属于后碰撞造山花岗岩,物质来源,壳幔相互作用的产物,从而确立了加里东晚期东昆仑碰撞造山的构造过程。

昆仑造山带晚泥盆世沉积特征及构造古地理环境

昆仑造山带基本构造-地层格架奠基于古生代,晚泥盆世是加里东造山旋回和华力西造山旋回转换的关键阶段,加里东碰撞造山和其后的伸展裂陷等记录均存在于晚泥盆世沉积地层中。西昆仑晚泥盆世奇自拉夫组为一套紫红色碎屑岩沉积,属典型的碰撞造山型磨拉石建造,为加里东碰撞造山的产物;东昆仑晚泥盆世黑山沟组和哈尔扎组岩性组合特征与牦牛山组极为相似,均为一套陆相、滨浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性火山岩组合,为典型的裂陷伸展型磨拉石建造,是晚古生代裂陷伸展盆地演化开始的标志。

昆仑造山带石炭纪岩相特征及构造古地理

通过多年野外观察、分析测试,结合覆盖全区的1∶250000区域地质调查资料及其他前人研究成果,选择昆仑造山带晚古生代洋盆发育的典型时期石炭纪,对其地层、岩相特征、构造古地理以及构造演化进行了研究。研究表明:昆仑造山带石炭纪总体处于伸展裂陷的大地构造背景,昆北为活动边缘裂谷,大部分区域为滨浅海相沉积,局部为半深海及火山盆地相沉积;昆中大部分地区为洋岛或水下隆起,洋岛主要为剥蚀区,水下隆起部分主要为滨浅海相沉积,局部地区为碳酸盐岩台地;康西瓦—木孜塔格—阿尼玛卿一线为有限洋盆(昆南洋),昆南大部及昆中部分地区为深海—半深海相沉积,昆南部分地区为滨浅海相沉积;总体表现为两堑夹一垒、洋岛遍布、南深北浅的多岛小洋盆的构造古地理格局。

东天山重要成矿区带、成矿系统与成矿规律

成矿区带一般指具有矿产资源潜力的成矿地质单元,而成矿系统主要从成矿要素、成矿作用过程角度研究成矿的总体特征,包括矿床组合、成矿系列及其联系,是划分成矿区带及总结成矿规律的重要依据。东天山造山带位于吐哈盆地与塔里木地块之间,可划分为大南湖—头苏泉铜金多金属成矿带、康古尔塔格—黄山金铜镍成矿带、阿齐山—雅满苏铁铜多金属成矿带及彩霞山—吉源铅锌银多金属成矿带。东天山构造演化与成矿具有明显的多阶段性,并形成多个成矿系统:①中—晚元古代古陆缘伸展环境形成铅锌银沉积矿床成矿系统;②奥陶纪—石炭纪活动大陆边缘环境形成VMS型铜锌矿床和斑岩型铜矿床成矿系统;③石炭纪岛弧环境形成火山岩型铁铜矿床成矿系统;④晚石炭世—早二叠世后碰撞造山及地幔柱叠加阶段,形成岩浆型铜镍矿床成矿系统和与剪切活动有关的金矿床成矿系统。

西昆仑柳什塔格峰西侧火山岩的特征、时代及地质意义

在西昆仑麻扎-康西瓦-苏巴什结合带的柳什塔格一带发现了一套火山岩建造,主要由强蚀变玄武岩、绿帘阳起石岩、阳起石岩(原岩为玄武岩)组成,上覆少量深水沉积岩。火山岩的岩石地球化学特征表明其主要来源于富集地幔玄武岩浆,形成于洋岛环境,因此它是一个古结合带大洋洋壳的残留。采样作Rb-Sr等时线年龄分析,时代为震旦纪(563±48Ma),说明麻扎-康西瓦-苏巴什结合带所代表的洋盆在震旦纪就已经存在。这个发现对重新认识麻扎-康西瓦-苏巴什结合带的演化时限具有重要意义。

专题地质填图及有关问题讨论

面积性地质调查及填图是今后地质调查的主要工作,如何做好这个工作,并实现地质调查和科研一体化,特别是在已有填图基础上,如何部署和开展新的填图工作,是一个亟待回答的新问题。专题地质填图是针对存在的重要地质或资源、环境问题,或是针对特定目标地质体等,以解决特定问题或满足社会特定需求为主要目的、填图与研究融为一体的地质填图,填图的范围和比例尺依据解决问题和目标地质体而定。专题地质填图是以问题和需求为驱动,是对已有的综合地质填图的补充和提高,是高效实现地调科研一体化的一种方式。论述了专题填图的内涵、必要性,以及开展专题填图的方式和方法。