东准噶尔卡拉麦里地区黄羊山花岗岩和包体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黄羊山岩浆混合花岗岩加权平均^(206)Pb/^(238)U年龄为311±12Ma,首次获得闪长质微细粒包体加权平均^(206)Pb/^(238)U年龄为300±6Ma,在误差范围内完全一致,均属于晚石炭世,前者代表黄羊山岩浆混合花岗岩成岩年龄,后者代表暗色闪长质微粒包体的形成年龄,表明两者是同时代形成的,属于300Ma前后准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物。岩石地球化学研究表明,寄主岩石具有高硅、低铝、贫钙镁、富碱和高分异的特征,寄主岩石、包体和辉绿岩脉成分均落在了混合趋势线上,寄主岩富集Rb和Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ta和Ti等元素,δEu值(为0.01)极低,具有低的^(87)Sr/^(86)Sr初始比值和高正的ε_(Nd)(t)值。黄羊山碱性花岗岩是在后碰撞拉张的构造背景下,幔源岩浆发生底垫作用,由于幔源岩浆底垫作用,下地壳温度升高而熔融形成酸性壳源岩浆,部分幔源岩浆沿着地壳中的深断裂带上涌,发生不同程度壳幔混合形成的,其中闪长质微细粒包体就是基性的幔源岩浆和酸性的壳源岩浆不同程度的混合的记录者,研究区的辉绿岩脉是幔源岩浆直接分异演化的产物。

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限——来自卡拉麦里地区石炭纪碎屑锆石U-Pb年代学的约束

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限对中亚造山带古生代构造格局及演化研究具有重要意义。东准噶尔卡拉麦里断裂带南缘广泛出露石炭纪陆相粗碎屑岩系,沉积相分析表明其形成于扇三角洲沉积环境。依据区域地层对比、岩石组合特征及地层接触关系,将其重新厘定为山梁砾石组。选择西段滴水泉和东段双井子2个地区的山梁砾石组剖面进行地层对比,并在2个剖面底部采集粗砂岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得最年轻的碎屑锆石年龄分别为349±4Ma和355±3Ma,代表山梁砾石组沉积时代晚于349Ma,应为早石炭世早期。碎屑锆石年龄分布特征及砾石成分表明,其物源主要来自断裂带北侧的泥盆纪火山岩。在分析前人资料的基础上,认为山梁砾石组碎屑岩系是卡拉麦里造山带强烈隆升造山过程的沉积学响应,形成于前陆盆地,限定了准噶尔古生代洋盆闭合时限在早石炭世早期之前。

新疆卡拉麦里地区与韧-脆性剪切带有关的金矿床成因分析——来自流体包裹体、同位素的证据

东准噶尔卡拉麦里地区韧-脆性剪切带，形成于陆-陆碰撞体制，在330～265Ma期间，受挤压伸展体制转换影响，先后经历了韧、脆性构造变形。通过对与该韧-脆性剪切带有关的金矿床的流体包裹体、同位素组成研究表明：包裹体以气液相为主，均一温度集中在160～240℃，成矿流体盐度彬（NaCl）为3．55％～4．5％；成矿流体氢、氧同位素组成表明成矿流体的水为变质成因水；金属硫化物硫同位素扩S值为3．54‰～10．68‰，显然属于混染硫；黄铁矿包裹体氦氩同位素^3He／^4He值为0．18-2．18Ra，属幔壳混源。综合研究认为，金矿成矿在时间、空间上严格受韧-脆性剪切构造变形带控制。

基于MCR模型的卡拉麦里地区生态安全格局变化研究

随着生产力的发展,人类在开发活动中导致的植被破坏、水源污染、土壤污染等生态环境问题日益突出,人类活动与自然环境之间的矛盾和保障人类社会的可持续发展已经成为急需解决的问题。利用最小累积阻力模型(MCR)对1990—2019年卡拉麦里地区的生态安全格局变化规律进行分析,并结合元胞自动机-马尔可夫模型(CA-Markov)对2025年本地区的生态安全格局进行预测。结果表明:(1)将卡拉麦里地区的生态安全格局分为安全区、低安全区及不安全区,安全区的面积在2010—2015年萎缩至3237.31 km^(2),主要转化为低安全区及不安全区,这一时期的人类活动严重影响到了本区的生态环境。(2)2019年,安全区面积为6265.91 km^(2),低安全区及不安全区基本恢复为自然状态,生态治理工作取得良好效果。(3)预测可知,2025年卡拉麦里地区景观格局变化不大,仍以草地、未利用地为主。生态安全区面积6421.88 km^(2),低安全区及不安全区面积有继续下降趋势。(4)在卡山保护区中部的交通路线附近形成了一条带状低安全区,将成为今后保护区生态监测与保护的重点区域。

东准噶尔卡拉麦里地区碱性玄武岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组为一套玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合,其时代归属及形成的构造背景争议已久。本文通过对双井子一带该组火山岩下部玄武岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析,获得一组锆石加权平均年龄为335.1±9.3 Ma,时代为早石炭世。年代学成果综合分析表明,巴塔玛依内山组为连续发育于早—晚石炭世的穿时地层。玄武岩样品SiO_(2)含量46.49%~52.19%,富碱(Na_(2)O+K_(2)O=4.07%~8.55%),高钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.35~1.31)和高Al_(2)O_(2)(15.62%~17.97%),里特曼指数σ>3.3,斑晶和基质中含有碱性矿物,为典型的碱性玄武岩。样品具有轻重稀土分异明显,(La/Yb)_(N)=3.08~5.25,弱Eu异常(δEu=0.90~1.06),相对富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)等地球化学特征。结合相关判别图解研究表明,岩浆起源于受俯冲流体交代的亏损地幔源区,在深部岩浆房中发生了矿物结晶分异作用,并在上升侵位过程中遭受了一定程度的陆壳物质混染。碱性玄武岩兼具板内玄武岩、后碰撞和岛弧火山岩特征,结合区域地质资料分析,其形成与卡拉麦里洋盆闭合之后的板内岩浆活动有关,是俯冲碰撞造山期后伸展背景下的产物。表明早石炭世准噶尔地块东北缘已经进入由碰撞挤压到伸展拉张的构造转换期。

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

巴塔玛依内山组是一套以火山岩为主的陆相火山-沉积地层,在东准噶尔地区广泛分布,规模巨大,且形成时代久存争议。通过对卡拉麦里地区巴塔玛依内山组层型剖面的重新实测,以及对该组中下部层位玄武岩进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄为(338.7±7.7) Ma(MSWD=0.24)。所测锆石的CL图像上可见明显的震荡环带结构,且锆石Th/U比值为0.11～0.95,均大于0.10,13颗锆石的Th/U平均值为0.56,Th/U呈正相关,说明属岩浆锆石,指示其代表了巴塔玛依内山组的形成时代。结合前人的年代学数据及化石资料,将巴塔玛依内山组时代确定为早石炭世中期—晚石炭世初期,认为其中下部层位时代不晚于338.7 Ma。该成果进一步约束了区内陆相火山地层的时代,并为研究东准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学依据。

东准噶尔卡拉麦里地区断裂系统分形特征及成矿意义

准噶尔盆地东北缘卡拉麦里地区是我国重要的金矿分布区,区内断裂系统错综复杂,控矿作用显著,需对不同方位、不同规模断裂系统的空间分布规律、发育复杂程度及对金矿床的控制规律进行深入研究,目前尚未见对该区域断裂系统的分形特征与金矿分布关系研究。对准噶尔盆地东北缘卡拉麦里地区断裂构造进行了不同尺度、不同方位的分形维数计算,得到全部断裂构造的分形维数为1.421,各方向断裂构造的分形维数:NW向为1.382,NWW向为1.223,近EW向为0.976,NE向为0.960;全部断裂构造和NW向断裂构造的分形维数均大于能反映地质体连通性的分形维数临界值(1.22~1.38)。结果表明,东准噶尔卡拉麦里地区的地质体具有较高的连通性,为金成矿热液提供了有利的运移通道和汇聚场所,NW向断裂构造发育最复杂,为研究区主导性导矿构造,对金矿的形成具有控制作用;这与研究区绝大部分金矿床(点)主要沿卡拉麦里深大断裂和清水—苏吉泉深大断裂派生的NW至NWW向断裂展布的特征相吻合。

基于ETM+数据的遥感地质解译应用——以新疆卡拉麦里地区为例

通过卫星遥感技术进行地质填图已成为一种快捷有效的手段。此次研究利用了ETM+卫星遥感数据、GIS与GPS技术。在建立各地质体解译标志的基础上,对地层、岩浆岩和构造等进行了详细解译,编制了新疆卡拉麦里地区1∶5万遥感地质解译图,其中加强了线性构造的解译。为下一步地质工程提供了可靠的基础资料。

新疆卡拉麦里地区金矿成矿探讨

卡拉麦里地区是新疆地区重要的金成矿带,该区演化过程中,历经复杂的拉伸碰撞过程。卡拉麦里在晚古生代以后形成有限洋盆,同时受洋壳闭合与碰撞造山运动影响,导致该区岩石出现强烈的变质与变形、蛇绿岩就位,侵入大规模的中酸性(碱性)花岗岩,为该区金矿形成创造了非常有利的成矿条件。卡拉麦里金矿带分布于准噶尔北缘和阿尔曼太至北塔山南侧地区,成矿带划分属卡拉麦里—达尔布特成矿带(Ⅲ级成矿带)之卡拉麦里—莫钦乌拉成矿带(Ⅳ级成矿带),该带是新疆地区著名的多金属成矿带,在该成矿带中发现的卡拉麦里1号金矿是一大型的金矿床。下文探讨分析新疆卡拉麦里地区金矿成矿条件,希望能为该区的找矿工作提供一定的参考作用。

新疆北部卡拉麦里地区石炭纪火山岩成因及其构造意义

新疆北部卡拉麦里地区石炭系广泛发育安山岩、凝灰岩等火山岩,关于其形成的构造背景仍存在争议。选取卡拉麦里山2条典型的石炭系剖面,针对下石炭统姜巴斯套组、上石炭统巴山组和弧形梁组的安山岩、凝灰岩等岩石样品开展了镜下观察和主微量元素等测试分析。结果表明,样品具有较低-中等的MgO含量(0.5%~2.35%)和低-中等的Mg#(15.7%~42.5%),说明岩石样品在形成过程中发生了结晶分异作用。岩石样品的微量元素分布曲线与N-MORB、E-MORB和OIB存在明显差异,在Ta/Yb-Th/Yb图和La-Y-Nb图中岩石样品几乎全投在钙碱性系列区域中,在Nb/Yb-La/Yb图中全部落入俯冲组分范围并靠近地幔区。在Nb/Y-Rb/Y和Ba/La-Ba/Nb图中,表明样品受到过流体富集和熔体富集的影响。样品的Nb/U和Ce/Pb值分别为1.6~11.1和0.47~12.2,很接近大陆地壳的范围,指示物质来源可能有大陆地壳物质的混染。Th-Hf/3-Nb/16图投点指示所有样品均属于岛弧玄武岩范畴。综合分析表明,卡拉麦里地区从早石炭世到晚石炭世均处于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,且这种环境至少从早石炭世一直延续到了晚石炭世。