西南天山与后碰撞有关的金矿床及其成矿作用

中亚造山带独特的造山增生作用过程是一直是国内外研究的热点,近年来在中亚地区发现了大量的晚古生代后碰撞岩浆作用的纪录,这对于深入认识中亚造山-成矿作用等重大问题具有重要意义。位于乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和中国境内的南天山锑-汞-金成矿带是世界著名的成矿带之一(叶庆同等,1999)。

基于弹性板模型的塔里木盆地北部新生代沉降模拟:对南天山隆升的启示

在印度-欧亚板块碰撞远程效应影响下,天山造山带在新生代活化隆升,与其南缘相邻的塔里木盆地北部发生挠曲沉降并沉积了巨厚的新生代地层,该巨厚新生代地层和造山沉积地层为本文进一步探究南天山隆升过程提供了关键的沉积记录。本文采用有限弹性板数值模拟的方法,对盆地新生代不同时期基底沉降剖面分别进行建模研究。结果表明:盆地沉降受沉积负载和构造负载共同控制,66~<5.3 Ma期间沉积负载对盆地沉降的贡献量小于或等于构造负载的贡献量;约5.3 Ma至今沉积负载对盆地沉降的贡献量远大于构造负载。南天山构造负载变化速率表现为66~<26.3 Ma缓慢增长;26.3~<5.3 Ma南天山稳定增长;约5.3 Ma至今南天山造山带构造负载高度快速增长。基于对盆地沉降过程的分析,限制南天山新生代初始隆升时间为古近纪,其相对海拔高度从400 m增长到2 500 m;虽然在约5.3 Ma至今南天山相对海拔高度保持稳定,但构造负载高度仍在增加,这可能是盆地俯冲作用的加剧在一定程度上抑制了造山带平均海拔高度的增长,进而导致南天山的侵蚀和隆升达到相对平衡。

新疆南天山红柳沟辉长岩地球化学特征及地质意义

红柳沟辉长岩位于南天山北缘东段哈尔克-萨阿尔明晚古生代沟弧带东部,是南天山北缘-中天山南缘早古生代弧岩浆带内出露为数不多的基岩侵入岩体。辉长岩主要由斜长石(±48%)、普通辉石(±42%)、黑云母(±5%)、角闪石(±5%)组成。岩石化学成分显示辉长岩Na_(2)O含量为2.49%~3.08%,平均为2.83%;K_(2)O含量为1.6%~2.4%,平均为2.02%,里特曼指数为1.78~2.09,均小于3.3;分异指数为50.3~57.06,主、微量图解显示其为拉斑-钙碱性系列;辉长岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式与E-MORB相似,轻稀土富集,重稀土亏损,未见明显的δEu异常,微量元素具有Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素富集和Ta、Nb、Ti等高场强元素亏损;锆石原位εHf(t)值为-1.27~8.75,反映辉长岩来源于亏损地幔,并上升的过程中受到地壳明显混染,基性岩的(Na_(2)O+K_(2)O)/TiO2判别图解显示红柳沟辉长岩源区碳酸盐化橄榄岩部分熔融。锆石U-Pb测年显示辉长岩形成年龄为为(410.4±2.3)Ma(MSWD=0.51,n=25)。本次研究补充了南天山构造带辉长岩年代学、地球化学证据,结合区域地质资料,笔者提出在早泥盆世,南天山洋存在洋陆俯冲作用,并伴随有基性岩侵入。

新疆南天山乌宗布拉克铅锌矿床地质特征及矿床成因探讨

新疆南天山乌宗布拉克铅锌矿床地处艾尔宾山(残余海盆)成矿带的东段,经过多年来地质探矿,矿床规模在不断扩大,铅锌矿体产于中泥盆统萨阿尔明组大理岩与绢云千枚岩的岩性界面附近,其含矿性与地层层位、特定的岩性关系密切,成矿作用与石炭二叠纪岩浆岩关系密切,该铅锌矿体显示出明显的热液交代充填成矿作用的特征。本文从矿区地质特征入手,结合前人资料,对乌宗布拉克铅锌矿床成矿条件、矿石特征等进行研究,认为乌宗布拉克铅锌矿床为产于泥盆系碳酸盐岩地层中的中低温热液铅锌矿床,属于沉积热液改造型复成因矿床。

南天山库勒湖蛇绿岩形成环境及构造意义——基性熔岩的地球化学证据

南天山库勒湖蛇绿岩具有两组不同地球化学类型的基性熔岩。第1组熔岩的∑REE=24×10^-6～28．36×10^-6，（La／Yb）N=0．35～0．37，Zr／Nb=39．91～95．12，Ta／Nb=0．07～0．09，eNd（t）=8．85～12．25，暗示其源区类似于MORB（但比后者更加亏损）；同时，该组熔岩的LILE明显富集，HFSE（尤其Nb、Ta）强烈亏损，显示出与岛弧拉斑玄武岩（IAT）的亲源性。第2组熔岩的52REE（56．38×10^-6～101．29×10^-6），（La／Yb）N值（0．96～1．36），不相容元素含量等介于E-MORB和OIB之间（更接近于E-MORB），并且Nb、Ta显示正异常；eNd（t）=8．39，Zr／Nb=9．74～10．94。Ta/Nb=0．06，与E-MORB相当，暗示其源区比第1组熔岩相对富集。综合分析两组基性熔岩的地球化学特征，认为它们的形成环境为弧后盆地，第1组熔岩为弧后盆地初始张开阶段受消减带流体沉积物影响的强烈亏损的残余地幔源区发生部分熔融作用的产物，第2组熔岩是由于弧后进一步的次级地幔对流驱动周围或深部相对富集的地幔向处于引张部位的弧后注入或上涌、发生部分熔融作用的产物。库勒湖弧后盆地型蛇绿岩的形成时代与古南天山洋的俯冲消减时代相当，它的形成很有可能与该洋盆晚-末志留世-早泥盆世期间的俯冲消减作用（诱发弧后拉张）有关。

南天山洋古地理及构造演化:西南天山放射虫硅质岩与地层记录的再认识

泥盆纪—石炭纪放射虫硅质岩在西南天山广泛分布,从东部的独库公路沿线到西部的阿合奇中—吉边境构成一条深水沉积带。独库公路沿线已发现中泥盆世晚期至早石炭世维宪早期的放射虫硅质岩,可用"库勒湖组"统称。从志留系顶统科克铁克达坂组经下泥盆统阿尔腾柯斯组到库勒湖组的生物地层和沉积相研究表明了南天山洋从浅海到深水洋盆的演化过程。南天山洋是塔里木北缘浅海陆架裂解产生的小洋盆。构造古地理和生物古地理研究表明,南天山洋是古特提斯的分支洋盆,不属古亚洲洋范围。塔里木以南的古特提斯分支洋盆,在早石炭世及之后的继续扩张,使塔里木北移,导致南天山洋和准噶尔—北天山区的古亚洲洋在早石炭世晚期和晚石炭世相继消亡。

同位素年代学和地球化学特征对西南天山库木拜勒一带构造演化的约束

研究区位于西南天山-霍拉山上叠盆地,属塔吉克-塔里木构造岩浆带,侵入岩以中粗粒二长花岗岩为主,侵位于石炭系地层中,岩体与地层的外接触带矿化蚀变强烈,成矿类型以热液型铜、铁、金、铅锌多金属矿为主。该二长花岗岩206Pb/238U同位素年龄测试,其成岩时代为早二叠世(287.1±2.3Ma)。经岩石地球化学分析属过铝质,高钾钙碱性系列与钾玄岩性系列岩石,结晶分异程度较好;稀土元素分馏作用较强,轻稀土富集,重稀土亏损;微量元素显示了大洋-岛弧相碰撞的成岩特征,为同碰撞(A型)花岗岩的产物。

南天山:晚古生代还是三叠纪碰撞造山带?

伊犁-哈萨克斯坦板块和塔里木-卡拉库姆板块之间的南天山造山带是‘中亚型造山带’的典型代表之一,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。传统上,它被视为华力西期褶皱带或晚古生代碰撞造山带。但近年来,部分学者提出它可能为三叠纪碰撞造山带。本文在综述南天山造山带的蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类等方面研究成果的基础上,讨论了其碰撞造山的时限。我国境内南天山西段碰撞造山可能开始于早石炭世(345Ma),结束于晚石炭世末(300Ma左右)。二叠纪时期,南天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实南天山为一晚古生代碰撞造山带,并非一三叠纪碰撞造山带。

西南天山晚古生代后碰撞岩浆作用:以阔克萨彦岭地区巴雷公花岗岩为例

西南天山阔克萨彦岭地区巴雷公钾长花岗岩出露于蛇绿混杂岩南侧。地球化学特征显示，该岩石富碱（K2O＋Na2O为8.25～8.72％〉8％），富钾（K2O／Na2O为1.34～1.56），准铝质（A／CNK为0.94～1.05），为高钾钙碱性-钾玄岩系列；岩石富集大离子亲石元素和轻稀土，亏损Sr、P等大离子亲石元素及Nb、Ti等高场强元素，具有中等的负铕异常（δEu=0.49～0.59），为向A型花岗岩过渡的后碰撞高钾花岗岩特征；岩石的Nd／Th（1.64～3.19）、Th／U（5.95～7.11）、Nb／Ta（7.26～9.17）和高K2O／Na2O比值、低Sr／Ba比值特征表明，巴雷公花岗岩来源于中下地壳物质的部分熔融，残留相为斜长角闪岩。阴极发光图像显示，该岩石中锆石多呈完好的自形晶，具有岩浆锆石特有的韵律环带结构，LA-ICP-MS微区原位U-Pb定年结果表明该花岗岩的结晶侵位年龄为273±2Ma。综合南天山已有研究成果，推测南天山造山带后碰撞花岗质岩浆活动主要发生在282～259Ma之间，具有从高钾钙碱系列（282～266Ma）向碱性系列（266～259Ma）演化的特征，暗示了一个后碰撞阶段的造山带垮塌、陆壳连续伸展减薄的过程。巴雷公高钾花岗岩应为南天山造山带碰撞造山峰期变质后垮塌过程中的第一个阶段或碰撞造山到后造山的一个转折阶段的中下地壳熔融的产物，指示南天山西段古洋盆在中二叠世以前已经闭合，西南天山已进入后碰撞演化阶段，代表了古亚洲洋南部的闭合和中亚南部增生造山作用的结束。这一认识为深入探讨中亚后碰撞岩浆作用的时限和机制提供了新的约束资料。

中亚地区南天山大型金矿带的地质特征、成矿模型和勘查准则

概要介绍了中亚南天山大型金矿带的构造环境、地质特征和分布特点。中亚南天山是世界重要的金成矿带,其中发育有一系列世界级矿床。在该带中,除了剪切带型(造山型)金矿外,还有夕卡岩型、细网脉型以及爆破角砾岩型。成矿围岩是前寒武纪和早古生代浅变质岩系,成矿与二叠纪花岗质岩石密切相关,成矿流体以富CO2为特征,与矿化有关的围岩蚀变强烈发育,通常以Au,Ag,Sb,Te,As,W和Bi元素组合为地球化学找矿标志。

南天山区域大地构造与演化

塔里木和中天山之间的南天山造山带,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是放射虫、蛇绿岩、蓝片岩等方面的最新研究成果,讨论了南天山的区域构造格局和演化过程。南天山主体为一上百公里宽的增生-碰撞混杂带-南天山(蛇绿)混杂带;其北侧为中天山岛弧,是仰冲壳楔;南侧为塔里木陆块,是俯冲壳楔。古南天山洋为一广阔的大洋,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末-三叠纪初,新近纪-第四纪进入陆内造山作用阶段。

中国南天山晚石炭世—早二叠世花岗质侵入岩的岩石成因与地壳增生

晚石炭世—早二叠世在中亚南天山造山带形成了大量的花岗质侵入岩。中国境内这些岩体以晚石炭世I型花岗岩、早二叠世I型和S型花岗岩以及最晚期的A型花岗岩为代表。不同类型的岩石在源区特征和岩浆形成的温压条件上存在一定的差异,而这些差异性反映了该时期内构造环境的演化过程。本文选取铁列克岩体、盲起苏岩体、英买来岩体、川乌鲁杂岩体、巴雷公岩体、霍什布拉克岩体和麻扎山岩体作为典型岩体进行了地质年代学、岩石学和地球化学的研究。铁列克岩体和盲起苏岩体为晚石炭世I型花岗岩,岩浆形成于地壳下部变质火成岩在同碰撞构造背景下发生的部分熔融作用;英买来岩体为早二叠世S型花岗岩,是变质沉积岩为主的中元古代古老地层在放射性物质蜕变产生的热源作用下重熔的产物;川乌鲁杂岩体中的长英质岩石为早二叠世I型花岗岩,并具有岩浆混合成因,代表了由于碰撞导致的加厚地壳底部物质部分熔融产生的花岗质岩浆。而杂岩体中的铁镁质岩石代表了富集交代的岩石圈地幔部分熔融产生的底侵幔源岩浆。英买来岩体和川乌鲁杂岩体均形成于构造体制由同碰撞挤压背景向后碰撞伸展环境转化的阶段;形成于275 Ma前后的A型花岗岩代表了软流圈物质与下地壳在低压条件下相互作用形成的高温花岗质岩浆。其中巴雷公岩体为A2型花岗岩,代表了后碰撞环境的尾声;霍什布拉克岩体和麻扎山岩体都为A1型花岗岩,指示了板内裂谷环境。

新疆南天山构造格架及构造演化

南天山碰撞造山带位于西伯利亚与塔里木地块之间的北亚造山区南部的天山造山系的中南部,是塔里木地块与哈萨克斯坦-准噶尔地块之间的一条构造带,地理上由哈尔克山、额尔宾山、虎拉山等组成,地质上主要由古生代地质体组成,其南北两侧均为活动陆缘,中间由洋壳残片、洋岛和增生杂岩组成,是南天山古生代洋盆演化的产物。南天山古洋盆从震旦纪裂解,寒武纪持续扩张,奥陶纪—石炭纪向南北两侧俯冲闭合,至二叠纪南天山造山带进入后造山调整阶段。

南天山晚新生代褶皱冲断带构造特征

南天山晚新生代褶皱冲断带位于南天山南麓,是南天山陆内造山作用过程中,南天山造山楔向塔里木盆地推进的结果。褶皱冲断带的构造变形以挤压冲断构造为主,伴生有挤压走滑构造和盐相关构造。以盖层滑脱冲断为特征,伴生有基底卷入型冲断构造。褶皱冲断带的主滑脱冲断层由造山带向盆地方向逐渐抬升,而且,"厚皮"构造向造山带方向越来越发育,"薄皮"构造向盆地方向越来越发育。整个褶皱冲断带从东到西冲断作用发生的时间基本一致,起始于中新世中-晚期并一直持续到现今;冲断高峰发生于新近纪晚期-第四纪。褶皱冲断带的形成过程为前展式,由南天山向塔里木盆地推进。受地层剖面结构、沉积建造、基底起伏、所处的构造部位等因素控制,南天山褶皱冲断带的构造变形特征沿走向具有明显的分段性,从东到西划分出4个次级褶皱冲断带:库车、乌什、柯坪和喀什北褶皱冲断带。每个次级褶皱冲断带在共性的基础上,都有自己独特的构造变形特点。

南天山古生代板块构造演化

据南天山古生物地层、古地磁、岩石地球化学和同位素年龄等资料的综合分析结果;认为该区在奥陶纪—二叠纪曾为古大洋。最初裂开为大洋是以震旦纪贝义西组(Z_1b)大陆裂谷火山喷发为标志,从震旦纪—奥陶纪完成了从裂谷到被动大陆边缘海盆的演化;志留纪—泥盆纪南天山洋壳向哈萨克斯坦板块之下俯冲,泥盆纪末至石炭纪早期,塔里木板块与哈萨克斯坦板块发生陆-陆碰撞。石炭纪—早二叠纪在南天山仍存在一个向西开口的前陆残余海盆。它最终关闭于二叠纪。

南天山新生代隆升和去顶作用过程

利用磷灰石裂变径迹技术并结合库车坳陷的沉积和变形特征,对南天山的隆升和去顶作用过程进行详细的研究.南天山在中新世早期就开始了现代天山形成的隆升事件,根据样品的磷灰石裂变径迹结果,其隆升年龄为17～25 Ma;而且此隆升事件是一快速隆升事件,隆升速率达到138.8～198.8 m/Ma.中新世南天山隆升的南部边界并不是前人所认为的北部古生代地层和南部中新生代地层之间的冲断层,而是在南部的中新生代地层中.在库车坳陷的阳霞地区,隆升的界线位于吐格尔明背斜核部的韧性剪切带.通过库车坳陷的新生代沉积和变形特征的分析,提出了天山中新世以来的隆升与库车坳陷的沉积和变形特征存在很好的耦合关系.

南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上，主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO2：68．97％～74．14％，Na20＋K20=9．67％～11．19％，A1，O，=13．72％～15．26％，Fe20，=0．18％～1．41％，FeO=0．91％-1．51％，CaO=0．35％-0．63％。稀土元素总量较高，∑REE=298×10～-1286×10～，平均706×10～，轻稀土富集，重稀土亏损，强烈的Eu负异常，呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，亏损Ba、K、sr等大离子亲石元素，zr＋Nb＋ce＋Y=936×10-6 —3684×10-6，平均1813×10-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA—ICP-MSU—Pb年龄为287．7～291．6Ma，平均289．8Ma，岩体形成后，在279．1～282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石εHf（t）值为-6．3—9．0，两阶段模式年龄（trj。）跨越古元古代晚期．新元古代中期，主要集中在中元古代。岩浆平均温度832～839℃，形成于非造山的板内构造环境，且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。

南天山库车秋里塔格褶皱带三维构造分析

笔者利用库车秋里塔格地区3000km的二维地震反射资料,结合地表构造测量成果,分段叙述秋里塔格褶皱带的构造几何学和运动学性质,说明构造交汇部位断层和褶皱的叠加过渡关系,并通过二维构造剖面的组合,建立秋里塔格褶皱带的三维构造几何模型。研究发现秋里塔格褶皱带为浅部断层传播褶皱与深部断层转折褶皱叠加形成的复合型背斜带,深部台阶状逆断层的叠加作用、叠加断层位移量的转换、断层断坡高度的变化造成地表背斜沿走向发生变化,笔者通过测量断层叠加方式、断层位移量转换、断层断坡高度,说明秋里塔格褶皱带背斜叠加、扭曲、分叉现象的构造机理,并且给出了秋里塔格褶皱带断层的滑移量。

南天山洋古生代期间俯冲作用过程探讨

南天山洋的演化历史是中亚造山带研究中关键的问题,目前对古生代期间南天山洋的俯冲极性、俯冲方式等问题仍然存在着争议。南天山造山带南部地区近东西向出露一系列中酸性侵入岩,本文以其中的欧西达坂石英闪长岩为对象,开展了系统的岩石学、地球化学和同位素年代学研究。地球化学特征显示其富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,轻稀土元素较重稀土元素富集,稀土配分曲线呈右倾的"海鸥"型,为典型的俯冲成因钙碱性系列岩浆岩,锆石LA-ICP-MS微区定年获得418.4±2.2Ma的206Pb/238U加权平均年龄。结合区域地质背景及前人成果,初步认为塔里木板块北缘至少在志留纪时期已由被动大陆边缘转变成活动大陆边缘,中泥盆世开始又转变为被动大陆边缘;早古生代阶段南天山洋的演化以双向俯冲为主,向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程,至中泥盆世结束;向北则为长期、多阶段性的俯冲。

库车坳陷—南天山盆山过渡带的收缩构造变形模式

用地面露头、地震和CEMP(连续电磁剖面法)勘探资料揭示的库车坳陷—南天山盆山过渡带构造变形特征难以用经典的"A型俯冲"冲断褶皱楔变形模型来解释,因而文中提出一种"分层变形、垂向叠置"的"非俯冲"收缩构造解释模型。所谓分层变形是指受古近系膏盐岩层和侏罗系含煤地层等软弱岩层分隔,不同深度的岩层发育不同的收缩变形样式;所谓垂向叠置是指不同层次的强变形带在垂向上叠置,不存在区域性大位移的拆离断层。位于盐岩层之上的新生界以滑脱褶皱变形为主,而盐下层的中生界沉积层及盆地基底则以收缩断裂变形为主。浅部的滑脱褶皱表现出紧闭背斜和宽缓向斜组合,背斜具有不对称形态,其核部在古近系盐岩层或侏罗系含煤地层中滑脱,可在陡翼发育破冲断层或缓翼发育顺层滑脱逆冲断层。深层断裂变形以向山脉倾斜的高角度基底卷入逆冲断层为主干断层,断层上盘形成冲断隆起,次级断层相对较少,下盘则发育一系列同向倾斜的次级逆冲断层构成楔状叠瓦冲断构造。深层断层向上延伸在古近系盐岩层中尖灭,部分次级断层向下延伸并在侏罗系含煤地层中或盆地基底面滑脱,但是主干逆冲断层高角度切入基底,向上则对应于浅层背斜的核部。基底卷入的高角度主干逆冲断层可能利用了先存正断层发生反转位移,并成为控制局部构造变形的主要构造要素。天山上升引起的垂直剪切作用是导致库车坳陷—南天山盆山过渡带发育高角度逆冲断层或促成先存正断层的反转的可能原因。