早二叠世塔里木陆块的经度:来自大火成岩省的制约

经度的确定是板块重建的难点.塔里木盆地下二叠统大规模溢流玄武岩已被确定为大火成岩省,提供了一次根据大火成岩省来定量确定塔里木陆块早二叠世经度的机遇.核幔边界约2800km深处地震波低速带与全球300Ma以来喷发的大火成岩省之间的关系已得到建立:恢复喷发位置后,大火成岩省全部分布在核幔边界低速带的边缘之上,其中大部分在非洲LLSVP和太平洋LLSVP边缘,个别在规模较小的LSVPs边缘.在使用塔里木陆块早二叠世古地磁数据来限定其纬度的基础上,本文利用上述理论方法,并联系前人的地质结论,发现塔里木大火成岩省约290Ma喷发时的位置最可能为20°N,60°E.本文提出,塔里木大火成岩省与西伯利亚大火成岩省相似,其喷发时并不在两大LLSVPs的边缘带上,而最可能与非洲LLSVP东侧附近一个单独的、范围较小的LSVP(20°N,60°E)相关联,暗示重建之前的假设"塔里木大火成岩省源自核幔边界"是合理的.如果塔里木、峨眉山和西伯利亚大火成岩省都源自核幔边界,上述(20°N,60°E)位置的获得说明三者都不是同一幔源.

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造-流体演化对成矿的制约

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造演化、流体演化与成矿之间具有密切关系,处于一个统一系统中。矿床成岩期方解石中包裹体水的δD值为-65.3‰^-99.2‰,改造成矿期石英包裹体水的δD值为-77.7‰^-96.3‰,成岩成矿期成矿流体δ^(18)OH_2O变化范围为-3.22‰~1.84‰,改造成矿期成矿流体δ^(18)OH_2O变化范围为-4.26‰~5.14‰,指示萨热克铜矿成岩期、改造期成矿流体主要为中生代大气降水及其经水岩作用而成的盆地卤水。矿石中辉铜矿δ^(34)S值为-24.7‰^-15.4‰,指示硫主要源自硫酸盐细菌与有机质还原,部分源于有机硫。构造与成矿流体演化对砂岩铜矿成矿起关键制约作用。盆地发展早期强烈的抬升运动使盆地周缘基底与古生界剥蚀,为富铜矿源层的形成提供了丰富物源,至晚侏罗世盆地发展晚期,长期演化积聚的巨量含矿流体在库孜贡苏组砾岩胶结物及裂隙中富集,在萨热克巴依盆地内形成具有经济意义的砂岩型铜矿床。

塔里木陆块西北缘滴水铜矿成矿流体特征与成矿作用

塔里木陆块滴水铜矿是库车盆地新生代砂岩型铜矿的典型代表,多位学者曾对其成因进行研究,但均缺乏详细的地球化学证据。本次研究认为该矿床成矿期分为成岩成矿期和改造成矿期,以成岩成矿期为主。本文通过对该矿床两个成矿期流体包裹体显微测温、成分分析及氢、氧、碳、硫同位素的研究,探讨该矿床成矿流体形成演化与成矿作用的关系。结果表明,该矿床成岩期成矿流体成分主要为CH_4、H_2S、H_2O,代表还原性流体,具有中低温(82.4~181.6℃)、中高压(235.42~454.44MPa)的特点;改造期成矿流体成分主要为H_2O、CO_2、CH_4,代表弱氧化性流体,亦具有中低温(146.2~268.1℃)、中高压(267.83~457.64MPa)的特征;成岩成矿期石英的δD=-107.6‰^-78.3‰、δ^(18)O_(H_2O)=-4.50‰~4.06‰,改造成矿期石英的δD=-109.5‰^-84.9‰、δ^(18)O_(H_2O)=-4.26‰~5.14‰,指示该矿床两个成矿期成矿流体主要为大气降水与盆地卤水的混合。该铜矿矿石中辉铜矿δ^(34)S=-31.6‰^-21.3‰,表明硫主要源自硫酸盐细菌与有机质还原。成矿流体在新近系康村组矿源层中经水岩作用,演化形成含矿热卤水。该矿床碳同位素特征(δ^(13)C值-25.3‰^-22.4‰)、包裹体成分分析表明含矿热卤水中CH_4等有机质应为油田卤水成分。油田卤水中有机质成分在成岩期、改造期均参与了该矿床成矿作用,在滴水铜矿成矿过程中起重要的还原作用。本次研究表明,有机质与滴水铜矿成矿作用关系密切,该矿床是油田卤水参与成矿作用的沉积-改造型矿床。

塔里木陆块西北缘伽师铜矿成矿流体特征与成矿作用

伽师铜矿是柯坪盆地砂岩型铜矿的典型代表,多位学者曾对其成因进行研究,但均缺乏详细地球化学证据。本次研究认为该矿床成矿期分为成岩成矿期与改造成矿期,以成岩成矿期为主。本文通过对伽师铜矿不同成矿期包裹体显微测温,成分分析以及氢、氧、碳、硫同位素的研究,探讨了该矿床成矿流体形成演化与成矿作用的关系。结果表明,该矿床成矿流体成岩期均一温度为131~206℃,盐度0.35%~9.86%(NaCl_(eq),质量分数,下同),流体密度0.90~0.99 g/cm^3,流体压力为227~464 MPa;改造期均一温度为131~285℃,盐度0.53%~9.34%,流体密度0.78~1.00 g/cm^3,流体压力为231~448 MPa,总体表现为中低温、中压、中低盐度、中等密度特征,具有典型地下热卤水特点。其δ^(34)S值范围为-34.5‰^-22.7‰,表明该矿床的硫主要源自硫酸盐细菌还原和有机质还原;成岩期包裹体水的δD值为-105.4‰^-79.2‰、δ^(18)O_(H_2O)为-3.13‰~0.87‰,改造期δD值为-108.5‰^-81.3‰,δ^(18)O_(H_2O)为-4.21‰~4.04‰,表明成矿流体为大气降水、盆地卤水二者混合来源,并有有机水加入;其成岩期δ13C值为-28.4‰^-24.2‰,改造期δ^(13)C值为-28.5‰^-23.0‰,与自然界有机碳δ^(13)C的负值范围特征吻合,激光拉曼探针成分分析显示该矿床成矿流体成岩期、改造期成分主要为CH_4、H_2S、H_2O等,指示油田卤水中有机质参与了矿床成岩期、改造期成矿作用过程,在伽师铜矿成矿过程中起重要还原作用。综合分析认为,有机质与伽师铜矿成矿作用关系密切,该矿床是油田卤水参与成矿作用的沉积-改造成因砂岩型铜矿。

塔里木陆块晚古生代以来古地磁特征研究

塔里木陆块晚古生代以来极移曲线具有相似的规律,二叠纪以来塔里木陆块是一个稳定的整体.经统计各时代古地磁极位置:晚石炭世:184.9°,56.0°N;二叠纪:194.4°,64.4°N;三叠纪:206.0°,78.2°N;侏罗纪:251.6°,75.9°N;白垩纪:296.3°,75.8°N;老第三纪:223.4°,75.3°N;新第三纪:268.3°,79.9°N.

塔里木陆块新元古代冰期事件研究进展与展望

新元古代地球各圈层的耦合过程具有明显的阶段性特征,自老而新分别以广泛的岩浆作用、全球性的冰期事件和早期生命的迅速分化并繁盛为标志,地质年代表据此将这三个地史阶段分别命名为拉伸纪、成冰纪和埃迪卡拉纪。其中,成冰纪Sturtian冰期的启动时代和Marinoan冰期的消融时代,是标定新元古代3个“纪”级单元的直接依据。因而,成冰纪冰期事件的期次、规模、时代和成因问题,始终是地球科学领域近30年来的基础和热点课题。现有资料显示,成冰纪的两次剧烈冰室气候结束之后,地球迅速进入了极度温室环境,这种剧烈的摆动即“极端气候事件”。目前已有数种模型描述了大气CO2含量的变化对“新元古代极端气候事件”的控制作用;另外,对于杂砾岩、冰碛岩和块状冰碛岩各自蕴含的地质意义,也有学者开始重视并加以区分。地处我国西北地区的塔里木陆块,在东北缘的库鲁克塔格、西北缘的阿克苏-乌什-柯坪、西南缘的叶城一带,均出露了南华-震旦纪的杂砾岩记录。前期研究显示,塔里木陆块不同地区的新元古代冰川作用记录,存在岩性组合(如盖帽碳酸盐岩的发育与否)、沉积相、期次和时代等方面的巨大差异。与其他地区相比,出露于叶城一带的恰克马克力克群波龙组和雨塘组冰碛岩,目前缺少有效的年代学约束,也缺乏系统的块状冰碛岩化学成分研究。本文认为,以波龙组、雨塘组的块状冰碛岩为实例,开展全球同期块状冰碛岩的对比研究和综合分析,可以恢复相应时期地壳表层物质的基本组成特征,为理解新元古代极端气候事件的触发机制,提供直接证据。

华北、华南、塔里木三大陆块中-新元古代岩浆岩的特征及其地质对比意义

我国三个主要的古老陆块(华北、华南和塔里木陆块)都发育中-新元古代岩浆岩。根据大量的同位素年代学资料,华北陆块中-新元古代岩浆事件可以分为7个阶段,其中1.78Ga和1.32Ga两期影响范围较大,可以构成大火成岩省。华北陆块中-新元古代的岩浆岩均形成于大陆地壳伸展的构造背景,意味着华北并未介入Rodinia超大陆的聚合过程。华南陆块中-新元古代岩浆事件可以分为8个阶段,从1.78Ga到1.5Ga的四期岩浆事件形成于大陆地壳伸展的构造背景,1.4Ga左右的一期岩浆-构造事件分布局限,可能形成于局部的构造拼合背景。1.0Ga左右的岩浆事件,在华南陆块的不同部位表现形式不同,意味着发生过不同地块的拼合。从0.95Ga到0.82Ga的岩浆事件主要分布在江南造山带和扬子地块北缘,这一阶段的岩浆事件导致扬子地块和华夏地块拼接成一体,形成华南陆块。之后从0.78Ga到0.72Ga的岩浆事件几乎遍布华南陆块,反映了陆块形成后的伸展过程。塔里木陆块中-新元古代的岩浆事件可以分为8个阶段,1.78Ga和1.5Ga的岩浆事件仅在局部有反映,它们形成于拉伸的构造背景。1.4Ga的岩浆事件在塔里木陆块的北缘和西南缘表现形式不同,北缘钙碱性岩浆岩形成于大陆弧构造背景,而西南缘A2型花岗岩则形成于拉伸的构造背景。0.96~0.88Ga期间,塔里木东南缘和北缘的花岗岩以I型和S型为特点,形成于活动大陆边缘,而在塔里木陆块的西南缘该时期则形成了塞拉加兹塔格群中双峰式火山岩,形成于陆内裂谷环境。0.88~0.82Ga期间,在北缘的库鲁克塔格地区形成了与俯冲增生相关的岩浆岩组合,而在东南缘则形成了与拉张构造环境有关的双峰式火山岩。塔里木陆块不同部位,不同阶段岩浆岩组合的差异意味着塔里木陆块原来并不是一个统一的陆块,很可能是在不同时期由不同块体拼合而成的。华北、华南和塔里木三个陆块中-新元古代岩浆岩的差异演化,揭示了它们各自形成陆块的过程和方式及相互关系。

塔里木地块与古亚洲/特提斯构造体系的对接

塔里木盆地为环形山链所环绕,北缘为古亚洲体系的天山弧形山链,南缘为特提斯体系的西昆仑-阿尔金弧形山链。自新元古代晚期以来,塔里木地块及周缘地区经历了古亚洲洋盆和特提斯洋盆的开启、俯冲、闭合以及微陆块多次碰撞造山,发生多期的构造、岩浆及成矿作用。特别是受印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来的近程效应和远程效应影响,使塔里木盆地周缘发生强烈的隆升、缩短及走滑变形,形成了现今复杂的环型造山系,完成了古亚洲体系和特提斯体系与塔里木地块的最终对接。塔里木地块与周缘两大构造体系的焊接是从早古生代开始的。研究表明,早古生代末期塔里木已与西昆仑-阿尔金始特提斯造山系链接一起。此时,塔里木地块东段与中天山增生弧地体碰撞,而西段在晚古生代与中天山增生弧地体碰撞。塔里木盆地周缘早古生代造山系中存在早古生代中期和早古生代晚期的两次造山事件,致使塔里木盆地内映现两个早古生代构造不整合面:晚奥陶世-志留纪之间的角度不整合和中晚泥盆世与早古生代之间的角度不整合。塔里木盆地早古生代的古地理、古环境和古构造研究表明,塔里木早古生代台地位于盆地的中西部,盆地东部为陆缘斜坡和深海/半深海沉积盆地,与南天山早古生代被动陆缘链接。印度/亚洲碰撞导致塔里木盆地西南缘的喜马拉雅西构造结的形成与不断推进,使特提斯构造体系与古亚洲构造体系在西构造结处靠拢及对接,终使塔里木盆地最后定型。

塔里木地块前寒武纪地质研究进展评述

塔里木地块是我国三大主要陆块之一。它是一个具有完整的前寒武纪基底且发育了良好的新元古代盖层沉积的大陆块体。笔者等综合了近十年来中外地质学家对塔里木前寒武系的研究成果,并对这些取得的资料进行系统分析,概括了塔里木前寒武纪构造演化阶段、过程以及塔里木在前寒武纪时期与全球性的超大陆汇聚和裂解事件的沉积、变质、岩浆及构造作用的耦合关系。特别指出,笔者等详细地讨论了含蓝片岩的阿克苏群可能的沉积时代、发生蓝片岩相变质的时间,并结合对新元古代岩浆事件的综合分析,提出塔里木在新元古代早期(900Ma)汇聚到澳大利亚北缘,成为Rodinia超大陆的一部分。在新元古代中——晚期,沿塔里木北缘的俯冲可能一直持续到760Ma。820～760Ma期间,新元古代Rodinia超级地幔柱和板块俯冲共同制约了塔里木北缘的岩浆作用和变质作用。这一模式可能对认识华南地区新元古代复杂的岩浆作用具有启示意义。

古生代中国中西部三大陆块古地理位置重建与演变

针对古生代中国中西部华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋—陆格局中的古地理位置还存在的争议问题,本论文以国际最新的古地理位置重建研究方法和思路,在对中国三大陆块盆地(鄂尔多斯、四川和塔里木盆地)古生界钻井岩心的古地磁实测研究、全球古生代古地磁数据收集与有效性筛选处理、全球主要地质事件约束等多参数融合分析的基础上,采用最新的GPlates板块重建方法,对中国华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋—陆格局中的古地理位置进行了重建和定位。研究结果表明:古生代三大陆块主要在全球±30°之间的南北中低纬度之间迁移;三大陆块在古生代至少发生了3次不同的顺时针旋转和方位角转换;三大陆块运移速率至少经历了3次以上不同高、低速度间的转换与变化过程;响应于古生代全球洋—陆形成与演化,中国三大陆块古构造格局总体上经历了洋盆扩张下的“多岛洋”离散、俯冲碰撞下的离散—汇聚并存、俯冲消减下的差异汇聚隆升、新旧洋盆转换下的差异汇聚—离散、拼合与地幔柱控制下的差异汇聚—离散内部拉张的差异性演变过程。古生代中国三大陆块在全球洋—陆格局中的位置与差异性演变,奠定了中国三大陆块古生代不同性质盆地的形成与演化、不同层系油气烃源、储集原始物质差异性发育的基础。

奥陶纪到志留纪全球板块重建:中国三大陆块位置及其洋陆格局的运动学检验

中国三大陆块是全球奥陶纪到志留纪板块与洋陆格局重建的关键,涉及到古亚洲洋与原特提斯洋的演化。综合了全球奥陶纪到志留纪的古地磁、古生物、古气候以及地球化学的相关证据,重建了中国三大陆块在这一时期的板块演化与洋陆格局,并将它们与全球板块演化模型结合到一起,特色在于通过板块运动的速度场分析,厘定了全球重要的板块边界及其性质。得到以下新认识:在奥陶纪到志留纪,中国三大陆块独立地位于地球的低纬地区,并且不依附于任何大的陆块,离散分布于原特提斯洋与古亚洲洋之间,原特提斯洋与古亚洲洋不断消减俯冲。其中,华北陆块早期靠近西伯利亚大陆东缘,华南陆块在奥陶纪早期沿着冈瓦纳大陆西侧漂移,塔里木陆块在奥陶纪进行了一个南北向的大范围的运动后,在志留纪开始向西漂移。中国三大陆块在这一时期不断地相互作用。在奥陶纪到中志留纪,原特提斯洋不断地俯冲冈瓦纳大陆与华北大陆,直到晚志留纪,随着古特提斯洋的扩张,原特提斯洋开始逐渐闭合。

内蒙古额济纳旗七一山地区新增一大型萤石矿床

1研究目的(Objective)研究区位于塔里木陆块东北缘活动大陆边缘,地处额济纳旗晚古生代铁、铜(萤石)成矿带,旱山小黄山东七一山铜、铁、铬、钒、钛、钨、钼、铷、稀有金属、萤石成矿亚带,地质构造复杂,断裂发育,岩浆活动频繁,为萤石、钨、锡、钼成矿提供了有利条件。在20世纪70年代普查的基础上,由社会资金投入,对额济纳旗七一山钨钼多金属矿投入了勘探工作,取得了较好的勘查成果。

全吉群碎屑锆石的U-Pb年龄谱和微量元素:基底热事件信息和早期演化启示

本研究应用LA-ICP-MS测定了从塔里木陆块离解出来的一个大陆碎块(片),即全吉地块盖层全吉群下部南华纪石英砂岩中碎屑锆石的111个测点的U-Pb年龄和微量元素组成.87个谐和年龄构成的锆石年龄谱记录了强烈的古元古代～2.45、～2.32、～2.11和～1.95Ga热事件以及微弱的太古代热事件信息,指示南华纪石英砂岩的物源可能是来自全吉地块中、东部的由达肯大坂岩群和未剥露到古元古代末基性岩墙群的德令哈杂岩组成的基底岩系.碎屑锆石的CL图像和微量元素组成表明,～2.45、～2.32和～2.11Ga热事件的性质主体为岩浆侵入活动并可能伴随地壳生长;～1.95Ga热事件主要为变质-深熔作用,但不排除存在岩浆侵入的可能性.本研究结果表明,全吉地块和其塔里木母陆块基底主要由古元古代岩石组成,发育区域性古元古代早-中期(～2.32～2.45Ga)的岩浆侵入作用和地壳生长,与华北陆块具有相似的地质演化历史或可能发生过构造互动.

新疆曾经是大海

新疆166万平方公里的土地上,绿洲仅有6万平方公里,多数地区都是干旱的沙漠、戈壁和荒山秃岭。然而,在远古时期这里却是汪洋大海。4.3亿年前。