西昆仑造山带东段中新元古代洋内弧火山岩地球化学特征

分布于新疆西昆仑东段北缘(策勒—于田—民丰一线以南)的中新元古代火山岩主要为一套浅变质的(玄武)安山岩,夹有极少量的流纹岩。安山岩的SiO2在52.36%～58.30%之间,平均为54.55%,TiO2均低于0.3%,平均为0.22%。Na2O+K2O为1.70%～3.75%,Na2O均高于K2O,Na2O/K2O在2.44～4.61之间,M/F为0.62～0.78,MgO/(MgO+TFe)在0.36～0.45之间。岩石硅碱成分显示以钙碱性为主。稀土元素研究表明,安山岩的稀土总量低,在15.52×10-6～17.92×10-6之间,接近大洋拉斑玄武岩。安山岩的(La/Yb)N为0.69～1.33,(Ce/Yb)N为0.75～1.17,轻重稀土分异不明显。除1028-I3号样的δEu为0.6之外,其余样品的δEu在0.91～1.13之间,基本没有Eu异常。在稀土元素的球粒陨石配分曲线上,所有安山岩形成一个群体,稀土配分模式接近大洋拉斑玄武岩。岩石的微量元素安山岩的Th/Yb为0.04～0.10,Th/Ta=5.92～11.22,Zr/Hf=20.46～29.40,Th/Y之比为0.04～0.08。微量元素的N—MORB配分模式显示岩石富集Sr、Ba、Rb、K、Th等大离子亲石元素,Cr亏损,与拉斑质的火山弧玄武岩相似。综合分析火山岩的岩石学、岩石地球化学特征,结合区域构造背景,认为该套火山岩产于洋内弧环境。

西昆仑造山带下岩石圈地幔速度结构

在已完成的新疆地学断面研究计划实施中曾在西昆仑山前布置了14个宽频带地震台站.利用记录到的远震P波初至和层析成像方法,研究了西昆仑造山带下的岩石圈地幔结构特征.在已有地震学证据基础上,层析成像结果显示,西昆仑造山带下的高速岩石圈地幔可能是印度岩石圈地幔的俯冲前缘.沿东经80°深度剖面图像显示,在西昆仑造山带下的150～300km处,高速异常的岩石圈地幔前锋与低速异常的塔里木块体岩石圈地幔发生了面对面碰撞.

西昆仑造山带复式增生楔的构造特征与演化

通过对西昆仑古生代主剪切带和早中生代增生楔杂岩剖面中的组成与构造等特征,西昆仑早古生代和晚古生代一早中生代两次向南的增生造山作用及其增生楔的组成与构造演化进行系统研究,探讨增生楔杂岩在大陆造山带及其对大陆侧向增生的意义.

新疆西昆仑造山带康西瓦含绿柱石白云母伟晶岩的地质特征与年代学研究

新疆康西瓦-大红柳滩伟晶岩带是西昆仑造山带重要的LCT型稀有金属伟晶岩矿床密集区,其中康西瓦绿柱石白云母伟晶岩和大红柳滩锂辉石伟晶岩分别为矿带内具代表性的伟晶岩型铍矿床和锂矿床。该矿带受自然条件所限,研究程度不高。现有的对矿带中伟晶岩的研究主要针对大红柳滩岩体及大红柳滩锂矿床的地球化学及成岩成矿时代,获得的成岩成矿年龄为220～210Ma,而对于康西瓦铍矿的研究成果很少。笔者在野外地质调研的基础上,总结了康西瓦铍矿床的地质特征,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法,获得康西瓦绿柱石白云母伟晶岩结晶年龄为(209±4.4)Ma,与大红柳滩锂辉石伟晶岩及大红柳滩岩体形成时代一致,反映了三者为同一期岩浆活动产物。同时康西瓦伟晶岩中锆石还记录了200Ma左右经历了一次热液活动和160Ma左右的变质作用。前人利用白云母^(40)Ar-^(39)Ar法获得康西瓦伟晶岩的年龄为185～156Ma,明显年轻于该地区岩体与伟晶岩中锆石、锡石及铌钽铁矿的U-Pb年龄,可能为康西瓦伟晶岩遭受变质作用使白云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素体系发生热扰动所致。

西昆仑造山带花岗岩形成的构造环境

西昆仑造山带花岗岩存在 6个大的侵入旋回和 9个侵入期 ,分别形成于洋脊环境、火山弧环境、碰撞后隆起环境和造山晚期相对拉张环境。前 3种环境形成的花岗岩记录了洋盆形成→洋壳俯冲→陆 -陆碰撞过程 。

新疆西昆仑造山带北缘中元古代帕什托克闪长岩侵入序列及其地质意义

位于塔里木地块西南缘、西昆仑造山带北缘的帕什托克侵入序列由石英闪长岩-石英二长闪长岩组成,类似TTG组合,形成于中元古代晚期。本文从帕什托克侵入序列的地球化学分析出发,通过对该侵入序列两期侵入岩的主量元素和微量元素的研究,讨论了该侵入序列的成因、构造环境和与其相关的板块间地球动力学模式,认为该侵入序列为I型准铝质高钾钙碱性花岗闪长岩系列,属活动板块边缘碰撞前大陆弧花岗岩类,两期侵入岩为同源岩浆演化,母岩浆属壳幔混合源,且岩浆向酸性演化。根据岩浆演化的物理环境和构造环境,推测早古生代库地洋的完全闭合与库地洋壳向塔里木古陆块俯冲消减有关,是塔里木古陆块和柴达木古陆块在Rodinia超级大陆汇聚过程中的产物。

西昆仑造山带中巴公路段石榴角闪岩形成的变质地质过程

西昆仑中巴公路剖面上多处产出石榴黑云角闪片岩、帘石石榴角闪岩和含榴斜长角闪片岩 ,即石榴角闪岩。不论在宏观尺度还是在微观尺度上中级变质的石榴角闪岩均可与较低级变质的黑云母 绿帘石 绿泥片岩呈条带状相间排列。通过野外岩石组合 构造变形的观察 ,结合室内岩石结构、变质组合和反应关系的分析 ,认为该区石榴角闪岩的形成与较低级变质基础上的局部变质叠加有关 ,这种叠加在构造活动的中心部位最为显著 ,石榴角闪岩的产出表明变质已达高角闪岩相。石榴子石 角闪石 斜长石的形成与一定程度上的流体活动密切相关 ,当流体挥发分组分活动强烈时 ,石榴子石不出现 ,而代之以单斜辉石 方柱石 斜长石组合。在组分活性方面 ,镁铁质组分比长英质组分的活动更为明显。石榴角闪岩的原岩既可以是基性岩 ,如玄武岩或辉长岩 ,也可以是沉积岩如杂砂岩。

基于ASTER数据的西昆仑造山带岩性提取研究

应用ASTER数据,通过基于SMACC的端元提取及矿物指数等岩性信息提取方法,对西昆仑造山带库斯拉甫地区进行岩性信息遥感识别与提取。研究表明,基于SMACC的端元提取后合成的彩色图像和矿物指数图,能较好地表现岩石成分组成信息。ASTER影像在基岩裸露区岩性识别效果较好,特别是针对碳酸盐岩及含铁地质体。对于出露宽度较小的岩石识别及不同波段组合尝试有待进一步研究。

西昆仑造山带变形古应力差值、应变速率估算及结果分析

文章对西昆仑造山带早华力西变形期的古应力差值、应变速率进行了估算，并对估算的结果进行了分析。对透射电镜所拍摄的变形颗粒位错形态照片，采用位错密度、动态重结晶和亚晶粒粒径等方法进行古应力差值的估算，并估算了该期变形的应变速率。古应力差值σ１－σ３＝８０～１５０ＭＰａ，应变速率６×１０－１４～２×１０－１３ｓ－１，为中速应变。初步推算，该期变形作用大约持续了２．１６Ｍａ。

西昆仑造山带北西向拉伸线理特征及其地质意义

初步研究了西昆仑造山带广泛发育的一组ＮＷ—ＮＷＷ向拉伸线理的矿物组成、产状、分布层位等特征，探讨了其成因。认为该组线理为区内第三主变形期的“陆内榨挤”阶段导致西昆仑造山带逆冲推覆断层系被激发转变为大规模ＮＷ—ＮＷＷ向右旋平移走滑的产物。

西昆仑造山带晚奥陶世侵入岩的岩石成因:对原特提斯洋俯冲过程的制约

西昆仑造山带发育有大量的早古生代岩浆岩,它们的形成与原特提斯洋俯冲-碰撞密切相关,然而,对于这些岩浆岩的岩石成因和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西昆仑造山带早古生代阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩岩体开展了详细的矿物学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素研究,以探讨这些侵入岩的岩浆源区与成因,揭示原特提斯洋在这一时期的构造演化过程。这两个岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为456±2Ma和452±2Ma,指示它们形成于晚奥陶世。阿喀孜二长岩具有富碱(K_(2)O+Na_(2)O=10.5%~11.8%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.20~1.44)特征,相对低MgO(0.89%~0.97%)、TiO_(2)(0.42%~0.45%)含量,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,且具有较高的全岩锆饱和温度(T_(Zr)=814~862℃),属于钾质碱性岩石。该岩体具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.72057~0.72186),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.1~-4.5)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.6~-3.4),以及较高的锆石δ^(18) O值(5.39‰~7.94‰),表明其源区可能为伸展环境下古老基性下地壳部分熔融。赛图拉石英闪长岩SiO_(2)含量为56.8%~58.6%,全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量为5.75%~6.39%,具有较低的铝饱和指数(A/CNK=0.85~0.89),相对高的MgO含量(2.93%~3.41%)以及Mg^(#)值(~45),为高钾钙碱性系列岩石。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),且具有微弱的Eu异常(δEu=0.72~0.77),类似于俯冲带岩浆岩地球化学特征。这些石英闪长岩具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值(0.71317~0.71322),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.6~-5.1)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.8~-2.9),与同时期来源于富集地幔的基性岩同位素特征相似,表明赛图拉石英闪长岩岩浆可能是由俯冲板片流体交代的富集地幔楔部分熔融形成,并在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶作用。结合同位素和数字模拟计算(Rhyolite-MELTS)结果表明,赛图拉石英闪长岩可能由塔里木克拉通南缘玄武质岩浆的分离结晶而成。综合前人研究,本文提出晚奥陶世阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩形成于原特提斯洋向北俯冲相关的活动大陆边缘环境,该时期原特提斯洋板片回撤,诱发软流圈地幔的上涌,从而产生了大量的弧岩浆岩。

西昆仑造山带东端新C-2013-198航磁异常处含钴镍矿化超镁铁质岩的发现及其找矿意义

新C-2013-198号航磁异常位于西昆仑造山带东端黄羊滩地区,苏巴什构造结合带南侧。三级查证工作表明,该异常对应地质体为含钴镍矿化超镁铁质岩,由辉橄岩和辉石岩组成。其中辉橄岩Ni含量分布在0.15%~0.32%,Co 0.012%~0.016%,Ni平均品位0.21%,Co 0.014%;辉石岩Ni含量为0.10%~0.19%,Co 0.007%~0.010%,Ni平均品位0.14%,Co 0.008%。含钴镍矿化仅赋存于超镁铁质岩石中,具明显岩浆控矿特征。赋矿超镁铁质岩与伴生辉长岩、斜长花岗岩构成蛇绿岩岩石组合,为西昆仑造山带苏巴什蛇绿岩的一部分。综合分析认为,含钴镍矿化成矿类型为与蛇绿岩有关的岩浆硫化物矿床,具煎茶岭式镍矿成矿特征。推断新疆南部西昆仑地区具有寻找煎茶岭式镍矿的找矿前景。

西昆仑造山带东段苦阿变质橄榄岩的发现及地质意义初探

基于国土资源航空物探遥感中心圈定的新C-2013-85号航磁异常,通过三级查证工作,于苦阿一带原石炭系阿羌岩组中新发现一套变质橄榄岩,其与变玄武岩、变辉绿玢岩共生。结合以往研究认为,该套岩石可能为西昆仑造山带中残留的原特提斯洋壳物质,在空间上与西侧其曼于特蛇绿混杂岩相连。西昆仑造山带原特提斯缝合带往东延至苦阿一带。变质橄榄岩磁异常明显,Ni含量(0.18%)接近边界品位,指示该异常可能为一处矿致异常,具一定镍矿找矿前景。

西昆仑造山带原特提斯洋俯冲作用新证据——来自高镁及镁闪长岩类识别

1地质背景西昆仑造山带地处“一带一路”核心区新疆的南部,在大地构造上位于中央造山带最西段。因涉及具有全球构造意义的特提斯地质演化与成矿,西昆仑造山带一直以来是国内外众多地质工作者关注和研究的热点地区,但也是基础地质研究相对薄弱地区。研究区位于西昆仑造山带东段康西瓦-于田-库牙克一带。

西昆仑造山带成矿地质背景

西昆仑造山带位于青藏高原西北缘、新疆塔里木盆地西南侧,总体呈现北西—南东走向的巨型反＂S＂状展布,构造上处于印度板块与欧亚板块碰撞带中被称为科希斯坦—帕米尔＂突刺＂部位。该区由北向南涉及塔里木地块、羌塘地块和冈底斯地块三个一级大地构造单元,康西瓦和空喀山口两条超岩石圈区域大断裂构成三个构造单元的分界。

西昆仑-喀喇昆仑造山带锂矿成矿特征与成矿规律初探

西昆仑-喀喇昆仑造山带中生代花岗伟晶岩相当发育,主要分布于麻扎-康西瓦缝合带以南的喀喇昆仑造山带,构成了西自木吉—塔什库尔干,东到大红柳滩长达600 km的喀喇昆仑稀有金属成矿带。通过多年的研究,本文对西昆仑-喀喇昆仑造山带37处稀有金属矿床(点)进行了全面系统的梳理,认为喀喇昆仑-喀喇昆仑造山带表现为“西铍东锂”的格局,稀有金属成矿年龄集中213~206 Ma。将喀喇昆仑造山带稀有金属成矿带划分为木吉-塔什库尔干稀有金属成矿亚带、赛图拉-大红柳滩稀有金属成矿亚带,从西向东可划定4个矿化集中区:木吉-布伦口稀有金属集中区、塔什库尔干-塔吐鲁沟稀有金属矿化集中区、康西瓦稀有金属矿化集中区、大红柳滩-白龙山稀有金属矿化集中区。同时,认为西昆仑-喀喇昆仑造山带西段下一阶段的找矿可放在西合休南锂铍找矿远景区、阿然保泰铍找矿远景区、木吉西锂铍找矿远景区。

横过西昆仑造山带与塔里木盆地结合带的深地震反射剖面

横过西昆仑造山带与塔里木盆地结合地带的深地震反射剖面, 揭示出青藏高原西北缘山-盆结合地带地壳与上地幔顶部的精细结构, 发现了青藏高原西北缘岩石圈向北俯冲, 并与向南俯冲的塔里木岩石圈在西昆仑山下相碰撞的证据. 这种大陆岩石圈相向俯冲碰撞图像, 确定了西昆仑山与塔里木盆地在岩石圈尺度的耦合关系, 反映出陆内大陆-大陆的碰撞过程.

南天山造山带与西昆仑(帕米尔)造山带深层岩石圈对接

通过对天然地震剖面的解释,探索了南天山造山带、西昆仑(帕米尔)造山带和塔里木(塔吉克)地块的岩石圈大地构造关系,认为在研究区东西两侧,塔里木(塔吉克)地块为南北直接俯冲于西昆仑(帕米尔)造山带和南天山造山带之下的双向俯冲模式;在中部帕米尔地区,西昆仑造山带在帕米尔地区形成构造结并仰冲于南天山造山带的前陆冲断带之上。由此形成了两大新生代复活的巨型造山带,而造山带与塔里木(塔吉克)地块之间的俯冲和对接关系,展现了独特的"盆-山"耦合体系。

西昆仑西段三叠纪两类花岗岩年龄测定及其构造意义

西昆仑造山带海西晚期-印支早期(三叠纪)花岗岩发育,但已有的测年资料、岩石地球化学研究及少量的构造学观察还没有对本区这一时期造山事件的时间尺度做到准确把握。对西昆仑西段海西晚期两类构造特征完全不同的花岗岩露头尺度的观察、锆石U-Pb定年结果表明,一类含石榴子石片麻状花岗岩形成时代为240.5 ±1.8 Ma,表现出同造山过程中的花岗岩变形特征;另一类块状含角闪石花岗岩的年龄为228.2±1.5 Ma。根据两个岩体的构造特征,结合前人的研究及地球化学特征,表明含石榴子石片麻状花岗岩形成于同碰撞造山时期,是甜水海地体与西昆仑南带晚古生代岛弧沿麻扎-康西瓦缝合带碰撞峰期的产物,代表了沿麻扎-康西瓦分布的古特提斯洋一个分支的闭合,而228 Ma块状含角闪石花岗岩形成于碰撞造山后的伸展背景。220-190 Ma持续发育的花岗岩是南昆仑地体拼合到北昆仑地体之后在其南部形成的新的深成岩浆弧带。这一研究为西昆仑海西晚期-印支早期构造演化提供了更精细的时间制约。

西昆仑阿卡阿孜山岩体的年代、源区和构造意义

阿卡阿孜山岩体是西昆仑造山带中面积最大的花岗岩侵入体,主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成.对其中花岗闪长岩的黑云母40Ar/39Ar定年获得了精确的213 Ma的表面年龄.这一结果与较早前根据单颗粒锆石U—Pb法获得的年龄结果在误差范围内一致,表明阿卡阿孜山岩体并非是一个多期次的复式岩基,而是同一次岩浆活动的产物.地球化学研究表明阿卡阿孜山岩体为次铝质一轻微过铝质的钙碱性.高钾钙碱性岩体,尽管花岗闪长岩和二长花岗岩之间存在化学组分上的差异,二者均具有轻稀土富集的稀土分布模式和相似的微量元素特征.然而二者的初始Sr同位素组成存在一定的差异,表明二长花岗岩并非是花岗闪长岩分异作用的产物.二者的Sr—O的同位素共同构成了负相关,排除了在其形成过程中幔源岩浆介入的可能性,反映其源区为包含长英质组分和基性一超基性组分的增生楔物质.由于增生楔的部分熔融需要较高的能量输入,因而阿卡阿孜山岩体不大可能形成于与消减作用有关的大陆边缘环境.此次的黑云母10Ar/39Ar年龄十分接近早前的锆石U-Pb年龄,表明该岩体的冷却速率相当快,应反映一种碰撞后抬升的环境.这种环境的出现表明西昆仑古特提斯洋在晚三叠纪时已经闭合.