Relic Oceanic Crust at Sub-arc Depth: an Example from UHP Eclogites Enclosed in Serpentinites from the Southwestern Tianshan Mountains, China

Ultra-high pressure(UHP)eclogites that derive from subducted oceanic crust are rarely found at the Earth’s surface because they need to be enclosed in a buoyant host rock such as serpentinites that facilitate exhumation

新疆西南天山霍什布拉克铅锌矿床地质、地球化学及成因

霍什布拉克铅锌矿是西南天山地区的典型矿床。矿床以晚古生代碳酸盐岩-碎屑岩为容矿岩石,矿体呈板状、层状、似层状产于上泥盆统坦盖塔尔组上岩性段灰岩层位中,宏观及微观现象均显示后生成矿特点,围岩蚀变较弱。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿,少量黄铜矿,脉石矿物以黄铁矿、方解石、白云石、石英为主。黄铁矿Co/Ni比值<1,指示其成因与盆地流体相关,闪锌矿浅色、贫铁〔w(Fe)0.652%～1.797%〕,反映中低温成矿。矿石中热液方解石、白云石δ13CV-PDB=-1.9‰～2.6‰,δ18OV-SMOW=22.41‰～24.67‰,流体包裹体δDV-SMOW=-102‰～-77‰,平衡流体δ18OH2OV-SMOW=9.97‰～13.35‰,反映成矿流体主要为盆地中的封存水,而其中的碳主要来源于围岩碳酸盐岩。矿石中硫化物δ34S值多数集中于16‰～24‰,指示硫来源于海相硫酸盐的热化学还原。矿石铅同位素206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb变化范围分别为17.847～18.173、15.586～15.873、37.997～38.905,与围岩碳酸盐岩地层具有可比性,而明显不同于矿床附近二叠纪侵入岩体,指示围岩提供了成矿物质。铅同位素组成和相关参数指示成矿物质主要来源于上地壳。综合地质、地球化学特征,作者认为霍什布拉克铅锌矿床是造山期逆冲推覆作用使盆地流体大规模活化、运移形成的MVT型矿床。

西南天山成矿地质背景研究及找矿潜力评价

西南天山地处塔里木板块和伊犁 -伊塞克湖板块之间 ,经历了元古代、早古生代和晚古生代古南天山洋的多次开合 ,古大陆边缘和沉积盆地构造类型的频繁转换 [1] ,在碰撞期及其后构造变形复杂多样 ,岩浆和变质作用非常强烈 ,是天山造山带地质构造最复杂的地区之一。在漫长的西南天山造山带的大地构造演化史中 ,塑造了种类繁多、丰富多彩的矿产资源 ,尤其中亚南天山地区已成为世人皆知的金、铜、锑、银、锡、汞和非金属矿产的著名远景区。通过西南天山地区矿产资源的综合研究和境内外对比 ,在合理划分大地构造单元的基础上 。

西南天山砂砾岩容矿矿床类型及找矿方向

西南天山是我国著名的砂砾岩容矿型矿床分布区,近年来,由于相继在乌拉根、萨热克、伽师、滴水矿区取得找矿重大突破而引起世人关注,但对于矿床成因一直存在较大的争论。笔者在详细总结该区矿床地质特征和成矿背景基础上,将西南天山砂砾岩容矿矿床划分为乌拉根式、萨热克式、伽师式3种类型,其成因分别为热卤水溶滤成因、热卤水溶滤-构造叠加成因和同生沉积成因。今后在西南天山找矿的重点应集中于2个方面:一是加强库孜贡苏、托云、托帕、克孜勒陶山间盆地的找矿工作和喀什凹陷、萨热克盆地的边部及深部找矿;二是加强柯坪盆地北翼、库拜盆地西缘的地质找矿与评价。

新疆布隆金矿床的成矿特征与成矿时代

赋存于上泥盆统碎屑岩建造中的布隆金矿床,矿化明显受层间构造破碎带的控制。矿石主要矿物为石英、重晶石、菱铁矿、方解石以及黄铁矿、自然金等。成矿可分为4个阶段,即黄铁矿—石英阶段、石英—菱铁矿阶段、方解石—石英—重晶石阶段和重晶石阶段。其中方解石—石英—重晶石阶段为成矿主要阶段。对成矿主阶段石英进行的40Ar/39Ar快中子活化测定表明,年龄谱线特征为马鞍型,坪年龄(212.18±0.83)Ma、最小视年龄(209.91±8.41)Ma和等时线年龄(209.40±1.99)Ma均十分接近,说明所测石英样品的年龄可信。坪年龄代表了含金石英脉的形成时代—相当于印支晚期。结合我国西南天山一些典型金矿床的成矿作用也发生在此时期内的现象,认为西南天山在印支期一定存在着某种缺其不可的大规模成矿作用的关键因素,在区域内统一制约着矿床的形成。

西南天山布隆金矿床成矿作用同位素地质年代学

位于新疆西南天山阿合奇县的布隆金矿是一个国内较少见的低温热液石英重晶石脉型金矿床,它赋存于上泥盆统细碎屑岩中,金矿体受层间缓倾斜破碎带控制。根据矿脉矿物组合及相互穿插关系,原生成矿期成矿作用可分为:①黄铁矿-石英阶段;②石英-黄铁矿-菱铁矿-重晶石阶段;③方解石-石英-重晶石阶段和④重晶石阶段。年代学研究表明,主成矿阶段(②阶段)含金石英脉RB-SR等时线年龄为258±15MA,表明成矿作用发生在晚二叠世末,与中亚南天山大规模的金成矿作用发生时期相一致。

新疆阿合奇县布隆石英重晶石脉型金矿地质特征和硫、氦、氩同位素研究

位于新疆西南天山阿合奇县的布隆金矿赋存于上泥盆统细碎屑岩中,金矿体受层间缓倾斜破碎带控制,矿区内发育重晶石脉、石英大脉、石英重晶石脉,但金矿体只产于石英重晶石脉中,为一种比较少见的石英重晶石脉型金矿床。矿石中黄铁矿的 δ^(34)S 值变化于14.6‰～19.2‰,重晶石的 δ^(34)S 值介于35.0‰～39.6‰,反映硫来自于地层。黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He 比值为0.24～0.82 R/Ra,趋近于地壳特征值。^(40)Ar/^(36)Ar=338～471,略高于大气氩的同位素组成。^(40)Ar/~4He 比值0.015～0.412,平均为0.153,与地壳^(40)Ar/~4He 比值(0.156)一致。成矿流体的He、Ar 同位素组成特征反映了成矿流体主要来源于地壳。

西南天山金锑成矿带成矿远景

中国新疆西南天山是中亚南天山金和有色金属成矿带的东延部分,成矿潜力巨大。分析了区域成矿背景,总结了金、锑成矿规律,划分了6个成矿带和15个金、锑成矿区,对4个重点成矿区的成矿远景进行了分析。指出萨瓦亚尔顿河上游、乌兰赛尔—萨恨托亥、乌什北山、哈尔克成矿带的西北部、查汗萨拉、卡拉脚古牙应作为首批重点研究和找矿靶区。提出穆龙套型金矿应作为主攻类型,对于锑矿应重视碳酸盐岩与碎屑岩接触部位的破碎带,并注意锑与其他金属的共生规律。

新疆西南天山含柯石英泥质片岩的岩石学特征及变质作用p-T轨迹

新疆西南天山高压-超高压变质带主要由泥质-长英质片岩组成,其中包裹榴辉岩、蓝片岩和超基性岩等透镜体。含柯石英泥质片岩具斑状/筛状变晶结构,片状构造,矿物组合为石榴石、多硅白云母、钠长石、钠云母、蓝闪石、冻蓝闪石、石英以及少量褐帘石、金红石和榍石,柯石英包裹在石榴石变斑晶内。根据岩石学特征和相平衡模拟的结果,识别出含柯石英泥质片岩经历了3期变质演化阶段：压力峰期之前的进变质阶段（Ⅰ）,由石榴石核部到含柯石英区域的环带确定,特征为温度和压力同时升高,所限定的压力峰期条件为500℃、2.9 GPa,模拟的矿物组合为石榴石＋蓝闪石＋硬玉＋纤柱石＋硬柱石＋金红石＋多硅白云母＋柯石英,与含柯石英的事实相符;压力峰期之后的升温降压至温度峰期阶段（Ⅱ）,由石榴石含柯石英区域到边部的环带确定,特征为温度升高压力降低,所限定的温度峰期条件为560℃、2.35 GPa,模拟的矿物组合为石榴石＋蓝闪石＋硬玉＋硬柱石＋金红石＋多硅白云母＋石英,发生连续脱水反应蓝闪石＋纤柱石＋硬柱石=石榴石＋硬玉＋水,释放出岩石中约45%的水,导致柯石英转变为石英,纤柱石消失;温度峰期之后的近等温降压阶段（Ⅲ）,由晚期矿物组合钠云母＋钠长石＋冻蓝闪石＋榍石＋石英的稳定温压条件确定（495～550℃、1.0～1.15 GPa）,减压抬升过程中,在约2.1 GPa处,发生脱水反应硬玉＋硬柱石=蓝闪石＋钠云母＋水,导致硬柱石消失,钠云母出现,在约1.1～1.25 GPa处,榍石取代金红石,绿辉石消失,钠长石和冻蓝闪石出现。阶段Ⅱ强烈的连续脱水过程十分利于矿物组合的再平衡,导致绝大多数压力峰期的柯石英转变为石英,仅有极少数因包裹在刚性石榴石中而得以保存。含柯石英泥质片岩及其榴辉岩透镜体经历了完全相同的俯冲折返过程。

新疆西南天山石炭纪岩相古地理与铝土矿

笔者通过对研究区地层及含矿性、古地理的演化及古气候等诸方面的特征研究,表明古地理环境对铝土矿的成矿控制作用,西南天山铝土矿产于石炭纪灰岩的古风化壳侵蚀面上,为一被动大陆边缘沉积型铝土矿。

西南天山东德沟橄榄岩的地球化学特征及其地质意义

东德沟橄榄岩出露于中国新疆伊犁—中天山板块和塔里木板块之间西南天山造山带的北缘,含大量角闪石、金云母等含水矿物,显示全部遭受了不同程度的交代变质作用。岩石主量元素含量变化较大,其后期蚀变基本向富铝和富钙两个方向变化,其Nb/Ta和Zr/Hf值显示难熔地幔残余的特征。该区橄榄岩轻重稀土分馏较明显,稀土元素配分曲线总体为LREE富集的右倾型,且富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr和放射性元素Th,但岩石呈现不一致的解耦现象,即主量元素表现难熔而稀土元素、不相容微量元素体现富集,说明主量元素和微量元素具有各自的演化特点。研究认为东德沟橄榄岩是经历部分熔融的楔形地幔残余,微量元素呈现的特征是俯冲板块析出熔体或流体交代的结果。与其岩石矿物学研究结果一致,对东德沟橄榄岩地球化学特征的深入研究证明,它们来源于SSZ环境俯冲上板片地幔楔橄榄岩残片。

西南天山中—新生界层控砂砾岩型铜铅锌矿成矿规律

西南天山是新疆中—新生界层控砂砾岩型铜铅锌矿的重要产出地区,以萨热克铜矿、乌拉根铅锌矿、花园铜矿、伽师铜矿为代表,均产于隆起剥蚀区边缘的红层盆地中并严格受层位控制,赋矿盆地的下部为煤系生烃岩,中部为渗透性良好的砂砾岩铜铅锌矿储集层,上覆膏岩及泥岩等密闭盖层,具有铜铅锌-铀-煤-天然气同盆共存富集的成矿特征。文章总结了西南天山赋矿盆地沉积-构造演化及赋矿层位特征,研究了铜铅锌典型矿床的控矿条件和成矿作用特征。通过对比分析,总结了中—新生界砂砾岩型铜铅锌矿的区域成矿规律,认为有机质与铜铅锌成矿关系密切,推测在原始矿源层的基础上,在隆起部位经油田卤水叠加形成铜铅锌贫矿体,喜马拉雅期断裂构造沟通深源成矿流体再次叠加形成铜铅锌富矿体。总结构建了西南天山中—新生界层控砂砾岩型铜铅锌矿的成矿模式,以期为已知矿山深边部勘查及区域找矿工作部署提供依据。

西南天山东德沟地幔楔环境异剥钙榴岩的形成过程来自矿物学及主量元素地球化学方面的证据

中国西南天山昭苏县东德沟地幔楔环境的斜长角闪岩与蛇纹岩接触带中发现了异剥钙榴岩。按异剥钙榴岩化程度,可将研究的岩石分为三种类型:斜长角闪岩、异剥钙榴岩化斜长角闪岩和异剥钙榴岩,它们的矿物组合分别为:角闪石+中长石+石英+榍石+磷灰石±次透辉石;角闪石+钙长石+透辉石+斜黝帘石+绿泥石±方解石;斜黝帘石+钙铝榴石+透辉石+绿泥石+方解石。异剥钙榴岩化岩石的矿物化学及主量元素特征反映出交代流体中富Ca、Al。与洋底变质环境和俯冲带中发生的异剥钙榴岩化作用相比,此处的异剥钙榴岩化岩石中的流体有限。质量平衡计算也表明斜长角闪岩在富Ca、Al流体的交代下形成异剥钙榴岩,这一过程中,早期有Mg元素加入,而晚期异剥钙榴岩形成时,Mg又大量流失。

新疆萨瓦亚尔顿穆龙套型金矿床的确认及其意义

位于新疆南天山冒地槽褶皱带西段的萨瓦亚尔顿金矿床 ,无论其产出地质背景、赋矿岩石、矿化形式、矿物组合及元素组合 ,还是成矿作用 ,均可与邻国的穆龙套型金矿床进行对比 .它是我国在西南天山发现的首例大规模、低品位 ,并具有细脉浸染和蚀变特征的典型穆龙套型金矿床 .

西南天山东德沟异剥钙榴岩化斜长角闪岩中假蓝宝石和富铝尖晶石特征及其地质意义

西南天山昭苏县东德沟中异剥钙榴岩化斜长角闪岩中发现过铝质的假蓝宝石和富铝尖晶石,假蓝宝石的Al2O3含量在64.82％ ～ 66.36％之间,富铝尖晶石的Al2O3含量在65.24％～ 68.54％之间.根据含假蓝宝石和尖晶石的矿物组合和矿物反应结构,利用Theriak-Domino软件,对岩石的变质条件进行模拟,结果表明形成假蓝宝石的峰期温压为700～780℃,0.65～0.75 GPa,达到了麻粒岩相的变质条件,峰期变质反应为：角闪石（Am）＋尖晶石（Spl）＋钙长石（An）=绿泥石（Chl）＋透辉石（Di）＋假蓝宝石（Spr）,岩石在异剥钙榴岩化之前经历了一次高温富Al（熔）流体的交代进变质作用.含假蓝宝石麻粒岩相变质作用的出现为西南天山俯冲上板片岩石复杂的变质作用过程又增添了新的内容,具有重要的地质意义.

新疆西南天山高压-超高压变质带中磷灰石的地球化学研究

作为不同地质环境中普遍发育并能稳定存在的副矿物,磷灰石是卤素和REE、Sr、Y等微量元素的重要载体,对研究岩石成因、流体成分及演化等具有重要的指导意义。新疆西南天山高压-超高压变质带的榴辉岩及高压脉体中普遍发育磷灰石。磷灰石主要以矿物包体、粒间颗粒及脉体矿物的形式产出,本文主要以后两种粒径大于0.1mm的磷灰石为研究对象。电子探针分析结果表明,不同类型的磷灰石均为氟磷灰石,F含量变化范围为1.44%~3.56%,Cl含量则在0.09%以内变化,反映了与之平衡的流体盐度较低。LA-ICP-MS微区原位分析结果表明,磷灰石均相对富集Sr、Y和REE,亏损大离子亲石元素和高场强元素,稀土元素总量变化范围为10×10^(-6)~660×10^(-6),变化较大。根据稀土元素总量和分馏情况,可以把样品中的磷灰石分为稀土元素总量较低的轻稀土亏损型、稀土元素总量适中的平坦型和稀土元素总量较高的中稀土富集型3类。自形大颗粒的磷灰石具有从核部到边部稀土元素含量明显降低的成分环带,可能反映了磷灰石的生长过程,并暗示了流体成分的变化。

西南天山南麓切割地貌景观与地质作用

西南天山南麓地区,即新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县至阿克苏库车县一带近1000Km的范围内,普遍发育由复杂地质作用过程引发的切割地貌。其主要表现为高山、峡谷、深沟等特殊景观,以地形起伏大、切割强烈,多出现悬崖峭壁等为主要特点。西南天山南麓的上述特征性地貌,一方面可以作为旅游景点加以开发,促进地区经济发展;另一方面要密切关注与之相关的泥石流、山洪等地质灾害。这些深大切割地貌景观的形成经历了漫长而复杂的地质作用过程,是地球内生作用和外生作用相结合的产物。西南天山南麓地区,大地构造背景上处于南天山地块与塔里木地块所夹持的过渡带,其中除柯坪地区因中生代隆起未遭受沉积以外,从晚元古代至新生代经历了漫长的海相-河湖相沉积。同时,受新生代以来的印度板块与欧亚板块碰撞作用的远程效应影响,塔里木地块和南天山发生陆内俯冲碰撞,西南天山南麓再次发生阶段性快速隆升,并引发了后期漫长的河流剥蚀,最终塑造了现今西南天山南麓的深大切割地貌景观。

西南天山东段基性火山岩地质及地球化学特征

西南天山东段色日克牙依拉克一带的基性火山岩主要为致密块状玄武岩、枕状玄武岩,与硅质岩、粉砂岩互层,沿走向火山岩不稳定,常相变为硅质岩、粉砂岩,其中枕状玄武岩枕状构造发育。玄武岩主量元素、稀土及微量元素特征与N-MORB玄武岩相似,综合判断该玄武岩应形成于N-MORB环境。根据放射虫鉴定、枕状玄武岩^(40)Ar/^(39)Ar同位素测年,结合前人在邻区的研究成果,确定火山岩形成年代应为早石炭世。据此可以确定南天山古洋在早石炭世仍存在并处于扩张阶段,晚古生代南天山洋盆最终闭合时限应在早石炭世之后。

新疆萨热克铜矿辉绿岩地球化学特征与动力学意义

萨热克铜矿的南矿带发育了大量的辉绿岩脉,本文针对地表和钻孔中采集的辉绿岩样品开展了岩石地球化学研究。结果显示,岩石w(Si O2)在40.36%~44.78%之间,w(TFe2O3)(全铁)和w(Ti O2)变化范围分别为7.19%~10.67%和2.28%~2.73%,呈现高钛、富碱和贫硅的演化趋势,属于高钛系列辉长(绿)岩类;稀土和微量元素具有与OIB相似的特征。萨热克辉绿岩岩石地球化学特征与托云盆地玄武岩极其相似,二者应为同源产物,形成于板内拉伸构造环境,可能与岩石圈拆沉作用有关,受控于印度-亚洲大陆碰撞的远程效应。