西天山造山带构造单元划分及古生代洋陆转换过程

西天山造山带位于哈萨克斯坦—准噶尔板块与卡拉库姆—塔里木板块的结合部,是由一系列前寒武纪微陆块、古生代洋壳残片及陆缘弧相互拼贴而成的多聚合带、多成矿带,其独特的造山-成矿过程受到了国内外的广泛关注。本文通过构造单元划分与编图,建立了古生代西天山造山带的构造格架,认为古生代西天山造山带的构造演化依次经历了:罗迪尼亚大陆裂解与北天山早古生代多岛洋盆形成阶段(Z-O_2),北天山早古生代多岛洋盆闭合与南天山洋盆开始形成阶段(O_3-S),南、北天山洋晚古生代洋盆形成与发展阶段(D-C_1),南、北天山晚古生代洋盆全面闭合与天山碰撞造山带形成阶段(C1-C_2)和碰撞后板内演化阶段(C_2-P)。

西天山造山带区域构造演化及其大陆动力学解析

西天山位于哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木-华北板块两大板块之间,在漫长的构造演化过程中历经前震旦纪基底形成演化阶段(D1)、震旦纪至早奥陶世稳定陆壳发展阶段(D2)、中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段(D3)、二叠纪陆陆叠覆造山阶段(D4)和中新生代盆山耦合阶段(D5)等5个大的发展阶段,其古生代时期中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段(D3)又可细化为4个次级演化阶段:中奥陶世至晚志留世早古南天山洋盆形成阶段(D31)、晚志留世至晚泥盆世俯冲造山阶段(D32)、晚泥盆世至早石炭世初陆陆碰撞造山阶段(D33)和早石炭世至晚石炭世后碰撞阶段(D34)。西天山造山带自中新元古代以来历经俯冲造山、陆陆碰撞造山、陆陆叠覆造山和陆内再生造山等多机制多旋回的造山作用,终成为横亘于中亚地区的宏伟的复合型造山带。

西天山造山带双变质带变质变形序列分析——以新疆昭苏县察汗乌苏一带为例

西天山造山带中双变质带以新疆昭苏察汗乌苏一带较为典型,根据变质作用的不同,划分出绿片岩相绢云母-绿泥石带、绿片岩相蓝闪石带、角闪岩相黑云母-普通角闪石带、角闪岩相矽线石-铁铝榴石带等变质相带;按其变质作用以及构造变形程度分为上部层次脆性性构造层、中上部层次、深部层次3种构造层次。根据之间的相互叠加关系,确立了造山带内的岩石主要存在着3期以上构造变形特征;在主要的3期构造变形过程中见有相应的变质矿物,并根据生成的矿物组合与变形之间的相互关系,通过变质矿物先后生成关系与岩石的结构、构造建立了变质与变形序列关系,确立了变质与变形非简单一一对应,而是具有渗透叠加和循环往复的特点。

西天山小哈拉军山富钛磁铁矿辉长岩的岩石成因及其构造环境

天山造山带晚古生代构造争议部分源于对晚古生代岩浆岩的岩石成因及其构造环境认识不足。本文对西天山小哈拉军山辉长岩进行了系统的矿物学、岩石学、地球化学和年代学研究,以探讨其岩石成因、地幔源区特征及其形成的构造背景。锆石U-Pb定年分析结果显示小哈拉军山辉长岩形成于早二叠世早期(295±3Ma)。该辉长岩富含钛磁铁矿(含量高达8vol%以上),并且主要造岩矿物如斜长石、单斜辉石、角闪石均显示出富Fe-Ti的特征,表明其形成于富Fe-Ti的岩浆体系。岩相学特征显示,小哈拉军山辉长岩的斜长石结晶早于单斜辉石和角闪石,由角闪石成分估算的岩浆水含量相对较低,暗示了相对干的初始岩浆体系,并且单斜辉石的Al-Ti含量关系显示出板内岩浆的特征,均表明该辉长岩并非岛弧岩浆产物,应形成于拉张构造环境,因此西天山地区在早二叠世早期已处于碰撞后伸展阶段。另外,该辉长岩的全岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土和高场强元素,全岩εNd(t)略亏损(2.34~3.30),Sr同位素比值变化较大(87Sr/86Sr=0.7045~0.7067),表明岩浆来源于富集的地幔源区,可能与造山带形成之前的俯冲板片组分的交代富集相关。由于西天山地区在早二叠世已处于造山后的伸展阶段,是塔里木大火成岩省范围内地幔柱活动最易于表现的地区,而小哈拉军山辉长岩与相邻的哈拉达拉富V-Ti磁铁矿层状辉长岩具有相似的岩浆源区和矿化特征,并具有密切的时空关系,很可能都为塔里木早二叠世地幔柱活动的产物。

西天山增生弧盆构造体系中的成矿系统

目的探讨西天山板块构造和成矿作用。方法从板块构造和成矿系统的角度进行分析。结果西天山造山带主体是在古生代由介于哈萨克斯坦—准噶尔与塔里木两大板块之间的古天山洋向北俯冲在准噶尔板块北缘增生形成的弧、盆构造体系。早古生代时期为安第斯型陆缘,发育有与火山弧有关的斑岩型(肯登高尔铜钼矿床)成矿系统;晚古生代时期,陆缘转为西太平洋型,发育有伊犁边缘盆地,在盆地靠近弧的一侧有火山热泉型金矿(阿希金矿)成矿系统发育;在盆地中心早期发育大规模的热水沉积型(SEDEX)铅锌矿(昭苏铅锌矿)成矿系统,晚期则发育有大规模的VHMS型(阿吾拉勒铜矿床)成矿系统;在前陆盆地逆掩带中(萨瓦亚尔顿金矿)及胜利(冰)达坂后弧逆冲带中(望峰金矿)有韧性剪切带型金矿成矿系统发育。结论西天山增生弧、盆构造体系在形成和演化过程中,发育有6个重要的成矿系统:斑岩型(达巴特、肯登高尔铜钼矿)成矿系统,火山低温热泉型金矿(阿希金矿)成矿系,热水沉积型(SEDEX)成矿系统,铅锌矿(昭苏铅锌矿)成矿系统,VHMS型(阿吾拉勒铜矿床)成矿系统,韧性剪切带型金矿成矿系统。

伊犁盆地尼勒克地区中二叠世陆相地层碎屑物源分析及其对西天山构造演化过程的约束

西天山在二叠纪时期的大地构造环境有岛弧成因和大陆裂谷成因两种不同的观点,伊犁盆地尼勒克地区中二叠统陆相红层的研究是解决上述争议的关键之一。该段地层自下而上是一套由冲洪积扇相、河流相、浅湖相和半深湖相组成的湖侵序列。本文综合该套地层的古水流、砾岩砾石成分与砂岩碎屑组分、重矿物组合、碎屑岩地球化学以及石榴子石化学特征等方面的研究,认为尼勒克盆地中二叠统陆相红层的物源复杂多样,包括超镁铁质-镁铁质岩、安山岩、英安岩、流纹岩、矽卡岩、片麻岩、灰岩和碎屑岩等不同岩石类型,记录了西天山造山带的构造剥蚀与再沉积过程。结合下二叠统乌郎组双峰式火山岩以及区域性角度不整合等资料的综合分析,本研究认为尼勒克地区中二叠世盆地形成于造山后伸展的大地构造背景。

西天山高压-超高压变质带折返过程中的流体活动证据：高压脉体和异剥钙榴岩

西天山造山带以发育蓝片岩和低温榴辉岩著称,蓝片岩中的大量榴辉岩相脉体记录了蓝片岩-榴辉岩相转变时的流体活动.详细的野外调查发现,西天山超高压榴辉岩内也发育了大量的高压脉体,而与蛇纹岩伴生的榴辉岩则受到了明显的异剥钙榴岩化改造,这些都是俯冲带变质作用过程中流体活动的直接证据.超高压榴辉岩内发育的高压脉体主要有3种类型,分别为绿辉石脉、石英脉和黝帘石脉,这些脉体不同程度地切穿了早期的面理.脉体石榴石是物理迁移的结果,而其他脉体矿物如榍石、绿辉石、黝帘石、白云石和磷灰石等,是从高压流体中晶出的.高压流体对钡元素具有富集作用,流体成分在时空上存在不均一性.这些普遍发育的脉体形成于超高压榴辉岩折返阶段,表明在减压过程中也可以发生强烈的流体活动和微量元素迁移.西天山异剥钙榴岩的原岩年龄为-420 Ma,异剥钙榴岩化作用发生在折返阶段(-290 Ma).在部分异剥钙榴岩化阶段,流体富集Ca,Si,Ti,Mn,Nb,Ta,Zr和Hf,亏损Fe,Mg,Na,K,REE,Tb和Y,氧逸度高,流体对岩石的交代作用不彻底,发育不平衡矿物结构;在完全异剥钙榴岩化阶段,流体富集Ca,Mg,LREE,Ni和Cr,亏损Fe,Ti,Rb,Ba,MREE和HREE,流体作用强烈,富水流体相的强烈淋滤作用使大部分元素发生迁移.

2010年十大地质科技

2011年1月19日,中国地质学会2010年度全行业十大地质找矿成果和十大地质科技进展从全国各省地质学会推荐的101个申报项目中产生。评选结果显示了2010年度中国地质行业工作成果的新特点:地质找矿方面,金矿的发现最为突出,发现了一系列特大型金矿床;多金属和铁矿的找矿也有不少重大突破;在能源矿产领域,煤炭发现取得可喜成果;

Neogene coupling between Kuqa Basin and Southern Tien Shan Orogen, Northwestern China

Based on the sedimentary and subsiding features of Kuqa foreland basin, this paper presents the following characteristics of Neogene coupling relationship between Kuqa Basin and Southern Tien Shan Orogen, Northwestern China: (1) The Southern Tien Shan Orogen underwent Neogene uplifting of 4 km in height and the Kuqa Basin underwent Neogene subsidence of 4?6 km in depth accordingly beginning in 25 Ma; (2) The Southern Tien Shan Orogen moved continuously toward the Kuqa Basin, with largest structural shortening rate of greater than 53.7%, and the north boundary of the Kuqa Basin retreated continuously southward accordingly since the Miocene; (3) There are two subsidence centers with high subsiding rates and large subsiding extent, located in the eastern and western Kuqa Basin respectively, with the subsiding maximizing in the deposition period of Kuqa Formation.