新疆阿尔泰造山带海西期花岗伟晶岩地球化学特征、年代学及地质意义

阿尔泰是我国也是世界上最重要的伟晶岩分布区,伟晶岩作为一种独立的矿床类型,在矿床学研究中具有重要意义。本次研究选择阿尔泰造山带西段布尔津冬格列伟晶岩和青河北伟晶岩为研究对象,获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(343.7±1.7)Ma,为早石炭世海西期运动产物。地球化学特征显示,伟晶岩具富硅、过铝质、中碱、中钙等特征,具低钾系列向高钾钙碱性系列过渡的特征。微量元素具有Ba,Ta,Nb,Sr,Zr,Ti相对负异常,Rb,K,Nb,P,Hf,Y相对正异常特征,接近原始地幔。分布曲线为“海鸥型”分布型式,具“四重效应”特征。稀土含量较低,轻重稀土分馏中等,轻稀土分馏明显,重稀土分馏不明显,分布曲线为右倾型,呈“V”型谷状。成因类型为分异变质成因伟晶岩,为NYF型。形成于俯冲增生阶段,处于挤压环境,构造活动强烈,不利于流动性很强的熔体-流体稳定,不易形成稀有金属伟晶岩矿床。

胶东半岛艾山岩体岩石地球化学特征及成因意义

艾山岩体位于胶东半岛的栖霞和蓬莱之间,主要岩性为二长花岗岩。岩石(地球)化学特征表明,艾山岩体为高硅(SiO2=68.01%～75.85%)、高钾(K2O/Na2O>1)、高镁和铁(MgO+Fe2O3+FeO+TiO2>2%)、准铝-过铝质(A/CNK=0.916～1.012)的钙碱性花岗岩,属I型花岗岩。Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素(LILE)明显富集,Y、Hf、Zr、Yb、Nb、Ta等较不活泼的高场强元素(HFSE)相对亏损,显示负的Nb异常和高的正Pb异常,表明岩浆起源于下地壳,且地幔物质参与了岩浆作用过程。轻稀土元素相对富集,具弱的Eu异常,SiO2与ΣREE、δEu相关性表明岩石主要受部分熔融控制。构造环境图解判别显示,艾山岩体的形成与岩石圈的消减和古太平洋板块俯冲有密切的联系。

东天山土古土布拉克组火山岩锆石U-Pb测年及地质意义

东天山觉罗塔格构造带土古土布拉克组火山岩的岩石类型为玄武岩至流纹岩。岩石地球化学特征表明,玄武岩为低钾拉斑系列,亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素,富集Ba,Th,U,Sr等大离子亲石元素,具板内玄武岩特征;英安岩和流纹岩为钾玄岩系列,富集Rb,Ba,Th,U等大离子亲石元素,Nb,P,Ti亏损十分明显,具火山弧英安岩、流纹岩特征。对英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得成岩年龄为(303.7±2.3)Ma。结合已有研究成果,认为该时期觉罗塔格构造带内的俯冲挤压过程已结束,进入后碰撞构造演化阶段,土古土布拉克组火山岩应形成于后碰撞构造阶段的伸展期。

东天山阿奇山组火山岩锆石U-Pb年龄地球化学特征及意义

对东天山觉罗塔格构造带阿奇山组火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得谐和年龄为(331.8±3.4)Ma(MSWD=1.2),形成于早石炭世。岩石地球化学特征显示,阿奇山火山岩主体为钙碱性系列岩石,稀土元素分布图呈右倾模式,(La/Yb)N值为(2.64~3.70)、Eu负异常(δEu=0.78~0.95)。在微量元素蛛网图上,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素(Ta,Nb,Ti),具较高Ta/Yb、Th/Ta比值,表明其为陆壳基底的岛弧环境。通过横向对比,认为阿奇山组火山岩与雅满苏组火山岩具同源岩浆演化特征,形成于活动大陆边缘陆缘弧环境。

新疆大型变形构造特征与成矿关系研究

新疆位于印度板块、塔里木—中朝古板块、哈萨克斯坦—准噶尔古板块和西伯利亚古板块的汇聚地带,地质构造复杂多样。文章以大型变形构造的特征分析为切入点,全面总结和分析了新疆境内主要大型变形构造带的类型、规模、组合型式、物质组成、构造层次、变形期次等特征,探讨了大型变形构造对地层格架、侵入岩浆活动、变质变形作用、区域构造演化及成矿作用的控制作用,并据此划分出了34个大型变形构造。初步探讨了大型变形构造形成演化过程与成矿的关系。

新疆东天山中段玉林花岗岩体锆石U-Pb测年及地球化学特征

玉林花岗岩体位于东天山中段觉罗塔格构造带,对玉林花岗岩体开展了锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为(327.1±6.6)Ma,为早石炭世岩浆活动的产物。岩石地球化学结果表明,玉林花岗岩体SiO_2含量为66.34%~67.52%,Al_2O_3含量为15.21%~15.7%,全碱含量为5.39%~7.57%,A/CNK为0.877~0.988,小于1.1,属准铝质-低钾钙碱性系列的花岗闪长岩类。岩石具有明显的轻重稀土分异,富集K,Sr等大离子亲石元素,相对亏损Nb,Th,Ti等高场强元素,为火山弧花岗岩,显示与埃达克岩相似的地球化学性质。结合岩石地球化学及同位素特征,认为玉林花岗岩体可能来源于俯冲洋壳的熔融,并在上升过程中受到地幔楔物质的影响,形成于洋壳俯冲下的岛弧环境。

阿尔泰造山带北部喀拉加热克岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

喀拉加热克岩体的岩性为片麻状花岗闪长斑岩,其形成时代为(450.6±3)Ma,为晚奥陶世侵入岩,主量元素表明该岩体为过铝质钙碱性岩岩石系列,推断其形成上是地幔基性岩浆以底侵方式就位于年轻地幔底部,大量的热量促使上覆地壳物质部分熔融形成壳-幔混合花岗岩质岩浆。在不饱和水的条件下,由富含白云母和黑云母的变质砂岩脱水熔融形成的。微量元素Ba、Nb、Sr、Ti元素呈现明显的负异常,Rb、U、La、Nd、Zr、Hf、Y的正异常。并且Nb的亏损不明显,K、Rb等有明显的增加。反映了碰撞花岗岩的基本特征。稀土元素整体上表现为轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏不明显,并出现Eu的弱的负异常。结合大地构造演化,认为喀拉加热克花岗闪长斑岩岩体所处的环境为同碰撞-俯冲的环境。

新疆北山地区三架山韧性剪切带构造变形特征及控矿意义

为进一步查明北山造山带北缘三架山韧性剪切带的构造运动学特征及控矿意义,在充分收集前人工作成果的基础上,通过开展系统的野外地质调查工作,基本查明了韧性剪切构造带的空间分布、物质组成、力学性质,在充分分析研究典型构造现象的宏观及显微构造变形特征基础上结合韧性剪切带内卷入地层变质特征和剪切带内岩石组合特征,认为三架山韧性剪切带属中浅部构造相,总体上反应出逆冲—左行走滑的特征。结合带内已发现的产于前寒武系变质基底的铅锌矿和韧性剪切带内的金矿赋矿特征,认为该韧性剪切带对前寒武系变质结晶基底的活化、古生代火山—沉积盖层的改造起到了至关重要的作用,具有明显的导矿、控矿作用。

新疆阿尔泰山西段铁列里克岩体地球化学特征LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

对阿尔泰西段铁列里克闪长岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,分别获得(420.6±3.0)Ma(MSDW=0.063)和(414.8±2.6)Ma(MSDW=0.52)的成岩年龄,确定其形成于晚志留—早泥盆世。岩石富铝质、轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,具Eu负异常,富集大离子亲石元素(Rb,Ba,K),具明显的Ba,U,Sr,Ta,Nb,P,Ti负异常。认为铁列里克岩体为高钾钙碱性过铝质I-S型花岗岩,具部分陆壳熔融成因,形成于俯冲造山环境下的陆弧环境,为阿尔泰造山带构造演化模式研究提供了证据。

北阿尔泰造山带西段结晶片岩递增变质带成因分析

通过对新疆阿尔泰西北部喀纳斯群贝留特岩组进行野外地质填图和综合研究,发现该地层发育带状和环状巴罗式递增变质带,即黑云母带、红柱石带、十字石-矽线石带。对贝留特岩组结晶片岩进行岩石特征、地球化学特征、原岩恢复、物质来源和变质成因分析研究表明,贝留特岩组为副变质岩,原岩为沉积岩,岩性为富铝质长英质粘土、泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和页岩等,沉积于被动大陆边缘环境。地球化学特征显示,岩石具高硅、过铝质钙碱性系列特征,稀土元素分布图呈右倾模式,轻稀土富集的“V”型特征。微量元素具Ta,Nb,Sr,P和Ti明显亏损,大离子亲石元素Rb,Ba,K富集,U,La,Ce,Nd,Zr,Hf相对富集特征。认为贝留特岩组在中寒武—早奥陶世形成,物源来源于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,由加里东期和海西期两期区域动力热流变质作用形成。

新疆尾亚-天湖地区花岗岩类剥蚀程度估算及对区域找矿的启示

尾亚—天湖地区位于新疆中亚造山带东南部的中天山地块内,晚古生代—中生代岩浆活动强烈,产出了战略性关键矿产尾亚钒铁磁铁矿。在详细岩相学观察的基础上,对尾亚、天湖和沙泉子南岩体中的角闪石和黑云母进行了电子探针(EMPA)测试分析,限定了3个岩体结晶的温压条件、氧逸度、含水量和含铁指数等要素,为解析中天山地块的岩浆-成矿物化条件及其区域找矿勘查工作提供参考。测试结果表明,该区花岗岩类中的角闪石富镁、钙、钠,贫钾,属于钙角闪石族;黑云母有高镁、钛、铝、钾和低硅、钠的特征为镁质黑云母。角闪石和黑云母的化学成分揭示其寄主岩浆为钙碱性造山带岩系,具有壳幔混源的特征,推测可能是板块俯冲背景下由地幔楔与大陆地壳物质混熔形成。根据角闪石-黑云母矿物温压计,估算出沙泉子南石英闪长岩的结晶温度为651~753℃,压力为31~79 MPa,尾亚二长花岗岩和钾长花岗岩的结晶温度为762~833℃,压力为85~215 MPa,天湖花岗闪长岩的结晶温度为668~812℃,压力为31~117 MPa。3个岩体岩浆结晶时的氧逸度lg f(O_(2))范围为-15.7~-9.4,而且在角闪石结晶时岩浆具有较高的含水量。综合分析,认为该区的花岗岩类具有高温、低压、高氧逸度、富水和高含铁指数的特点,有利于Fe等成矿元素在流体中富集,具有良好的铁矿成矿条件。进一步利用角闪石-黑云母压力计,计算了花岗岩类岩体的侵位深度,从而估算出岩体的剥蚀程度处于2.2~5.5 km,且区域的隆升剥蚀量差异明显;结合现有的矿产地表展布特征,推测天湖岩体一带深部仍具有较好的铁矿找矿潜力。

新疆石炭-二叠纪双亚幔柱特征及其对矿产资源的约束

新疆面积约为1.6×10~6 km^2,是重要的固体与能源矿产聚集地,但因各地质科学领域研究侧重点不同,对矿产资源的主要约束认识也存在差异。通过综合分析新疆地质矿产及准噶尔、塔里木盆地、天山造山带岩浆岩、构造、地球物理、地球化学、石油、煤炭、地震及铀矿地质等信息,以钼矿为例,说明石炭纪准噶尔亚幔柱与二叠纪塔里木亚幔柱对新疆内生金属矿产及准噶尔、塔里木2个盆地内能源矿产等的约束作用。明确提出了两个盆地内具有良好固体矿产成矿潜力,并初步探讨了在准噶尔、塔里木两盆地内进行金属矿产深部找矿的意义。

北山北部成矿带发现多处特富级萤石矿点

1研究目的(Objective)甘新蒙北山北部成矿带位于北山裂谷北部,带内地质作用复杂,形成了一系列大型铁、金、锰、镍、磷钒矿床及中小型铜、钼、铀、钴、铂族等矿床。前人以铁、锰、磷钒矿为主要勘查目标矿种,2018—2019年笔者及其项目组成员依托新疆地勘基金项目在北山北部成矿带首次发现了4处含特富级萤石矿(化)点,矿体具有厚度大、品位高,矿点分布范围较广且富矿体相对集中的特点,表明研究区内找矿潜力巨大。

热岩-枝找矿理论

矿化线索或矿苗的发现,对地质找矿具有重要意义。找矿理论、方法创新是重要的地质科学问题,一直备受地质学家关注。近年,随着各种成矿、成矿模式的建立,找矿向更宏观更微观演化。文章在分析我国当前地质找矿勘查存在问题的基础上,指出野外一线找矿工作者需心存宏观找矿概念,并应加强中观找矿理论、方法的学习和研究,进而提出了热岩-枝找矿理论,重点阐述了热岩-枝组矿模型的特征及地质异常找矿方法,并结合近年来作者找矿体验,分析了其特点及应用前景。

新疆阿尔泰山西段喀纳斯地区奥陶纪火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

喀纳斯地区发育一套火山-沉积地层东锡勒克组,因缺少可靠的年龄和地球化学数据,其形成时代及地球动力学背景长期存在争议。为探讨这一问题,文章选择区内东锡勒克组一套层状分布的糜棱岩化英安岩作为研究对象,对其进行锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年,得到2件样品的206Pb/238U年龄分别为(445.4±3.1)Ma和(445.7±3.7)Ma,代表火山岩结晶年龄为晚奥陶世。这表明东锡勒克组地层形成于晚奥陶世。糜棱岩化英安岩SiO_2含量为53.99%~71.04%,具有富铝(Al_2O_3=13.83%~16.27%),贫镁(MgO=1.09%~3.53%),K_2O介于1.11%~3.83%,平均为2.84%,属于高钾质火山岩系列的特征;轻稀土富集,Eu负异常(δEu=0.65~0.82);富集大离子亲石元素(Rb、Th、Ce)和亏损高场强元素(K、Nb、Ta),具有岛弧火山岩特征。结合区域地质特征,笔者认为该套火山岩形成于活动大陆边缘洋壳俯冲消减后期同碰撞的环境。晚奥陶世末古亚洲洋由南向北向西伯利亚板块之下俯冲形成具有活动大陆边缘弧性质的喀纳斯地区晚奥陶世火山岩。

新疆阿尔泰山西段喀纳斯群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年及地质意义

喀纳斯群分布于阿尔泰山西段,下部为片麻岩-结晶片岩建造,上部为一套巨厚的浅变质碎屑岩建造,其沉积时限一直争议较大。通过对禾木乡南侧喀纳斯群哲理开特组变质砂岩碎屑锆石年代学研究,获得碎屑锆石年龄集中分布在（509.1±8.5）Ma,代表其沉积下限,最古老锆石年龄约为18.98亿年,反映喀纳斯群具古元古代沉积物。结合侵入喀纳斯群的410~475 Ma的中酸性岩体,认为喀纳斯群沉积时代应为中晚寒武世（475~509 Ma）。

阿尔泰山西段比列乌提溪岩体锆石U-Pb年龄及地质意义

比列乌提溪岩体主体上为片麻状黑云母花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明其结晶年龄为（469.8±2.9）Ma,形成时代为中奥陶世。岩石高硅、富铝、富碱、高钾、低磷、低镁铁,A/CNK为1.148~1.372,重熔温度大于875℃,表明该岩体为高钾钙碱性高温型强过铝质花岗岩,推断其形成可能是在水不饱和的条件下,由富含白云母和黑云母的砂岩和少量的泥岩脱水熔融形成。微量元素Ba,Nb,P,Ti呈明显负异常,Rb,Th,Ce,Zr,Hf为正异常。Ta和Nb亏损不明显,K,Rb等明显增加,反映碰撞花岗岩基本特征。岩石中稀土元素总量高,变化不大,Eu呈明显负异常,呈＂V＂谷状。结合构造演化认为,比列乌提溪岩体形成于同碰撞的构造环境。中奥陶世为早古生代亚洲洋洋壳发生俯冲向阿尔泰微陆块陆内演化转化的时限,标志着早古生代古亚洲洋俯冲造山作用的完成,阿尔泰微陆块进入陆-弧碰撞阶段。

东天山百灵山岩体花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

觉罗塔格构造带内分布一系列EW向延伸的花岗质岩体,自西向东分别为红云滩岩体、铁岭岩体、百灵山岩体、骆驼峰岩体等,构成一个多期次侵入的复合岩体。主量元素研究表明,百灵山岩体花岗闪长岩为高硅、高钾、低钛的钙碱性岩石系列,为准铝质大陆弧花岗岩类。痕量元素为同源岩浆演化生成,稀土含量较高,轻重稀土分异明显,轻稀土富集,重稀土亏损,具明显的Eu负异常及岛弧花岗岩基本特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(309±2.3)Ma,谐和度好,可信度高,说明百灵山岩体为晚石炭世侵入岩。研究表明,百灵山岩体花岗闪长岩形成于晚石炭世末期康古尔洋俯冲下的火山弧环境,为壳幔混融产物。

中国阿尔泰契巴罗依北奥陶纪基性岩锆石U-Pb年龄、成因及其地质意义

中国阿尔泰山位于西伯利亚板块南缘,其内发育较为频繁的古生代侵入岩浆活动,为研究中亚造山带地壳增生的理想窗口。本文通过对北阿尔泰地区西段契巴罗依北基性岩体的岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及岩石地球化学数据进行研究,探讨该岩体就位的大地构造背景和成因机制,为研究区域构造演化提供了新资料。契巴罗依北基性岩体包括细粒辉长岩、角闪辉长岩、角闪苏长岩、细粒苏长岩等不同岩相,本次获得角闪辉长岩锆石U-Pb年龄为470.6±4.3Ma,首次确认在北阿尔泰造山带发育中奥陶世基性侵入岩。根据区域岩浆岩年代学及地质特征,结合契巴罗依北基性岩体岩石地球化学数据分析,认为该期基性岩浆可能形成于大陆板块边缘的弧后伸展环境,源于早古生代古亚洲洋向北俯冲。

阿尔泰造山带喀纳斯群变质碎屑岩地球化学特征及年代学研究

喀纳斯群为一套巨厚的中低压型浅变质碎屑岩系,主要由片岩、片麻岩、变质砂岩等组成,其形成时代未有统一的认识,致使阿尔泰构造带的构造演化过程争议较大。对喀纳斯群变质岩进行原岩恢复,认为该套变质岩为副变质岩,考虑到变质碎屑岩的成岩物质继承母岩特征和变质程度的影响,利用碎屑岩研究方法对元素地球化学特征进行探讨,显示出喀纳斯群变质碎屑岩原岩形成环境以大陆岛弧为主,兼有活动大陆边缘的特征,CIA、ICV指数反应出原岩经历了相对温暖、湿润的风化作用,成熟度较低。锆石U-Pb定年结果表明,最年轻的锆石年龄集中在(500±3.0)Ma,代表喀纳斯群的上限年龄,认为该套地层形成于晚寒武世晚期之前,为一套形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的复理石建造。新元古代青白口纪初期基底裂解事件,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底。