阿尔金北缘塔东南坳陷一带深部卤水钾盐矿地质特征与成矿规律浅析

阿尔金北缘分布一系列钾盐矿床,是我国重要的钾盐矿生产基地。以阿尔金北缘、塔里木东南坳陷区南部边缘钾盐矿床为研究对象,开展地质、物探及钻探等方面研究。研究表明,该钾盐矿床成因类型为陆成盐湖矿床,以钾为主伴生有钠、镁盐、溴,形成液体矿和固体矿,液体矿由潜卤水和承压卤水矿体组成,固体矿由盐壳石盐矿组成。深部卤水钾盐矿床物质主要来自南部阿尔金山区和塔里木盆地古盐再溶解补给。阿尔金山前若羌坳陷中丰富的盐类组份来源、半封闭构造环境和多风干旱气候条件是形成卤水钾盐矿床的主要条件。阿尔金北缘一带盆地沉降中心可能存在深藏含钾卤水矿床,该区域具良好的找矿前景。

阿尔金北缘EW向山脉新生代隆升剥露的裂变径迹证据

本文主要利用磷灰石裂变径迹测年技术探讨了阿尔金北缘EW向山脉隆升的时空差异特征。22个岩体分别采自阿尔金北缘EW向山体中的卓尔布拉克、大平沟和喀腊大湾地区。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于(62.6±3.5)^(28.3±1.7)Ma,平均径迹长度均介于(13.25±0.15)^(14.29±0.1)μm之间。进一步根据裂变径迹长度和温度数据,开展了磷灰石温度-时间的反演模拟。结果表明,阿尔金北缘山体的隆升呈现一定的规律:在南北方向上,南部率先隆升并向北部扩展,东西方向上,山脉中段大平沟样品径迹年龄较其他样品年龄大且时间局限在古新世和始新世,呈现中间向两侧隆升趋势。所有样品热史模拟曲线形态相对一致,径迹长度分布呈单峰式,表明阿尔金北缘地区可能仅仅新生代经历了古新世—渐新世(65—28 Ma)的快速隆升-剥露事件,中新世及后期的构造隆升-剥露事件在本区不发育。对比分析阿尔金地区的隆升剥露热事件可知,阿尔金山脉新生代的隆升-剥露整体性和差异性共存:古近纪阿尔金山脉隆升具有普遍性和区域性,而中新世至今的隆升和剥露仅仅存在于NEE走向阿尔金主断裂带旁侧的山体和NE向的山体,推测中新世以来阿尔金主断裂带的快速走滑并没有影响阿尔金北缘EW向山体的隆升和剥露。

阿尔金北缘大平沟金矿床成因

大平沟金矿是阿尔金北缘地区近年来新发现的一个中型金矿床。它受韧性剪切带构造的控制,矿化类型为蚀变糜棱岩型夹少量钾长石石英脉型。文章通过地质地球化学的研究,探讨了该矿床的成因。稀土元素、硫同位素、铅同位素和锶同位素地球化学特征反映成矿物质主要来源于变质岩;流体包裹体和氢氧同位素反映成矿流体主要来源于变质水,有少量重熔岩浆水和大气降水的混入,成矿温度198～2 90℃,成矿流体密度0 .791～0 .971g/cm3 ;盐度w(NaCleq) =2 .0 3%～5 .5 % ,成矿压力(42 0～72 0 )×10 5Pa ,成矿深度为1.6 1～2 .6 8km。石英流体包裹体Rb_Sr等时线年龄表明成矿时代为加里东期。大平沟金矿床属于中温动力变质热液成因矿床。

阿尔金北缘脆-韧性剪切带内变形闪长岩的年代学、地球化学特征及其对北阿尔金早古生代构造演化的指示

阿尔金北缘脆-韧性剪切带是北阿尔金地区一条重要的构造边界,对其形成时代及剪切特征进行深入的研究有利于加深对北阿尔金地区早古生代构造格局与构造演化的认识。本文在喀腊大湾地区发现了一套卷入该脆-韧性剪切带内的变形闪长岩,对其开展了详细的野外地质调查、显微构造观察、地球化学及其年代学研究。野外观察该变形闪长岩发育片麻状面理及拉伸线理,线理的倾向为114°~137°,倾角为25°~43°;面理产状为走向98°~120°,倾向SW,倾角60°~75°,与脆-韧性剪切带延伸方向一致。显微构造观察显示变形闪长岩发育有云母鱼和S-C组构,并可见角闪石残斑被错断,显示出右行剪切的指向。地球化学特征研究表明变形闪长岩的Si O2为57.59%~62.39%,全碱(Na2O+K2O)为4.79%~5.29%,具有较高的Mg O(3.10%~4.04%)、Mg#值(49.9~51.2),铝饱和指数(A/CNK)为0.81~0.89,属准铝质钙碱性岩石,具有I型花岗岩特征。样品富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)、轻稀土(LREE)和活泼不相容元素(Th、U),而相对亏损重稀土(HREE)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),具有弱的Eu负异常(δEu=0.75~0.84),与岛弧岩浆岩类似。岩石成因研究表明岩体应形成于与洋壳俯冲有关的活动大陆边缘岛弧环境,其岩浆应来源于俯冲板片流体交代地幔楔诱发的部分熔融,并在岩浆上升过程中混染了上地壳物质或/和在俯冲过程混入了俯冲沉积物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析,获得206Pb/238U加权平均年龄为478.1±2.1Ma(MSWD=0.27),代表了变形闪长岩的结晶年龄,这不仅表明北阿尔金洋在早奥陶世已处于俯冲消减阶段,而且限定了阿尔金北缘脆-韧性剪切带形成时代的下限。结合区域地质资料和本项目组以往对变形闪长岩体东北侧出露的未变形似斑状二长花岗岩和黑云母二长花岗岩(即阿北岩体,锆石SHRIMP U-Pb年龄为413±5Ma^427.3±5.7Ma)的研究,推测阿尔金北缘脆-韧性剪切带的形成时代应介于早奥陶世至晚志留世早期之间,这一年龄范围与北阿尔金洋闭合的时代具有良好的一致性。因此,笔者认为阿尔金北缘脆-韧性剪切带可能是塔里木板块和阿中地块斜向碰撞汇聚事件的构造响应。

阿尔金北缘大平沟韧-脆性变形带特征

大平沟韧-脆性变形带出露于紧邻阿尔金北缘断裂北侧的新太古界达格拉格布拉克群钾长片麻岩中,与阿尔金走滑断裂索尔库里段相距约50km。总体呈东西向展布,高角度向南倾斜,倾角65～85°。次级变形带呈北西西向-东西向波状起伏延伸。单个次级变形带规模一般长数百米,宽数十米。变形带内岩石的线理、面理构造发育,石英、钾长石矿物粒内变形效应明显,同构造变形的新生矿物绢云母比较发育。变形性质为韧-脆性压扭性构造变形,发育糜棱岩系列岩石,特别是含钾长石残斑的绢云母石英质糜棱岩最为常见。变形岩石组构显示石英以底面和近于底面滑移的方式发生变形,反映出是中-低温条件(250～350℃);有限应变测量显示岩石变形强度中等,应变椭球轴比为2.9～4.8;变形运动学特点为右行逆冲,变形主压应力方向为北北西向,最大差应力为59～61MPa。结合区域构造演化,作者认为该韧-脆性变形带是发生于早古生代板块碰撞的大地构造背景条件下,并反映了板块碰撞过程中基底岩块的变形特点。

阿尔金北缘红柳沟—拉配泉一带铜金矿床硫同位素特征及其意义

通过对阿尔金北缘地区铜金矿床的硫同位素研究,结合矿床地质特征,划分了区内矿床的成因类型,认为主要有3类:似层状海相火山沉积型铜多金属矿床、韧性剪切带型(铜)金矿床、受裂隙控制的脉状岩浆热液型铜多金属矿床。结合区域构造演化特点,探讨了矿床成因类型与区域构造演化阶段的关系,认为区域成矿作用可分为3个阶段:第一阶段为早古生代早中期板块构造海底扩张作用时期,形成以喀腊大湾为代表的海相火山沉积型铜多金属矿床;第二阶段是早古生代晚期板块构造聚合碰撞作用时期,形成以大平沟和红柳沟为代表的韧性剪切带型(动力变质热液型)(铜)金矿床;第三阶段是早古生代末板块构造碰撞后的岩浆活动和偏脆性断裂构造活动时期,形成以索尔库里北山和拉配泉为代表的受裂隙控制的岩浆热液型铜多金属矿床。从硫同位素特征、矿床成因类型及其与区域构造演化的关系上分析,该区具有较好的铜金多金属矿床找矿远景。

阿尔金北缘地区剥离断层控矿和金矿成因——以大平沟金矿床为例

阿尔金北缘大平沟金矿床是近年来在阿尔金山地区新发现的首例岩金矿床。为了阐明其矿床地质特征及其成因 ,采用构造解析与矿床学研究相结合的方法。结果表明 ,(1)金矿物主要为金银系列矿物 ,成色在 915～ 946之间 ,金含量与K2 O、Fe2 O3 呈正相关关系 ;(2 )变粒岩、强片理化变粒岩、含金石英脉和无矿化纯净石英脉的稀土元素配分型式具有相似性 ;(3)主要成矿期温度范围 198～ 2 90℃ ,为中温热液矿床 ;(4 )成矿深度为 1.77～ 2 .6 8km ;(5 )氢氧同位素组成具有以岩浆水为主的特征。由此认为 ,大平沟金矿床是受阿尔金北缘断裂———剥离断层控制的金矿床 ,是该地区金矿找矿的方向。

阿尔金北缘喀腊达坂火山岩型铅锌矿床研究

火山成因块状硫化物矿床越来越受到重视,喀腊达坂铅锌矿位于北东向阿尔金走滑断裂与东西向阿尔金北缘断裂夹持的喀腊大湾地区,是阿尔金北缘红柳沟—拉配泉金、铜、铁及多金属成矿带中唯一大型铅锌矿床。矿区主要出露奥陶系下统卓阿布拉克组火山沉积岩系,呈近东西走向,以向北中等角度倾斜的单斜层为特点,倾角30°~58°;矿化严格受火山沉积岩特定层位和岩性控制,即矿体均产于卓阿布拉克组第四亚组的中酸性火山岩(流纹岩、英安熔岩、英安质晶屑凝灰岩)中,矿体具有层状、似层状特点,产状稳定延伸大;最大矿体走向延伸超过2400m,倾向延深大于900m。主要有用组分Pb、Zn,伴生有用组分Cu、Au、Ag、S等。主要蚀变类型有黄铁矿化、硅化、绢云母化,地表氧化带形成黄钾铁钒化和褐铁矿化。矿石平均铅同位素组成为^(208)Pb/^(204)Pb=38.1169、^(207)Pb/^(204)Pb=15.6278、^(206)Pb/^(204)Pb=18.4684,显示矿石的铅具有上地壳铅和造山带铅的混合来源;矿石硫同位素组成平均+8.28‰,代表了海相沉积岩来源的硫与岩浆岩来源硫的混合;矿石稀土元素配分曲线与矿区及喀腊大湾地区中酸性火山岩的稀土元素配分曲线具有一致性或者相似,说明矿石与含矿中酸性火山岩具有一致的成因与来源;矿石微量元素特征显示Nb、Ta负异常与Ba的正异常,反映出存在海相沉积岩物质的混入,并具有岛弧成矿构造环境。含矿火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄482~485Ma,代表了矿床的形成时代为早古生代早奥陶世。综合喀腊达坂铅锌矿地质地球化学特征的研究,确认其属于火山成因块状硫化物矿床(VMS型)。所以,喀腊达坂铅锌矿成矿过程可以概括为:在早古生代奥陶纪早期北阿尔金洋发生向南的板块俯冲,板块俯冲作用导致俯冲带下盘的洋壳及其上的海相沉积物和俯冲带上盘的陆壳发生部分熔融,形成了中酸性岛弧型岩浆;在岩浆喷发的晚期,逐渐形成富含铅锌成矿物质的残余岩浆;当这些富含铅锌的残余岩浆发生喷发,最终形成了火山成因岩块状硫化物型铅锌矿床。火山岩型铅锌多金属矿床是阿尔金北缘喀腊大湾地区南带最重要勘查和预测类型,该火山岩型矿化带的西延区段是有利的找矿靶区。

阿尔金北缘索尔库里北山铜银矿床控矿构造分析

索尔库里北山铜银矿床位于阿尔金北缘的索尔库里走廊北侧,属于受推覆构造上盘次级断裂控制的热液型矿床。矿区出露蓟县系金雁山组厚层灰岩段、中层灰岩段和青白口系小泉达坂组薄层片岩段3个岩性段。薄层片岩段所构成的推覆构造原地系统中的紧闭褶皱及面理置换、厚层灰岩段和中层灰岩段构成的推覆构造外来系统中的中等—开阔型褶皱、推覆构造以及晚期陡倾角走滑断裂构成矿区基本构造格架。推覆构造自南向北推覆并被后期阿尔金走滑断裂穿切,推覆构造面转折处上盘发育的次级断裂是主要的赋矿构造;矿化带和矿体的形态、产状、分布和规模均严格受赋矿构造的控制。

阿尔金北缘尧勒萨依片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

阿尔金北缘尧勒萨依片麻岩分布于尧勒萨依河中下游,主要岩性为黑云二长花岗片麻岩。为确定该地区侵入岩形成时代、成因和构造背景,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究。研究区花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,其形成年龄为927±3 Ma,时代为新元古代早期青白口纪。其具高硅(SiO2=71%~73.96%)、富碱[(Na2O+K2O)=6.61%~8.00%]的特征,岩石里特曼指数σ=1.41~2.09,属钙碱性系列;铝过饱和指数(A/CNK)=1.01~1.25,为过铝质系列岩石;富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ti、P、Ta等高场强元素,具有典型的大陆碰撞型花岗岩特征;稀土总量高,其中轻稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏较明显((La/Yb)N=7.53~8.13),Eu负异常明显(δEu=0.40~0.68),总体呈"右倾海鸥型"稀土配分模式,具典型地壳重熔型花岗岩特征。根据原岩判别图,推测其为变质砂岩部分熔融的产物。结合区域资料,认为尧勒萨依片麻岩应该形成于同碰撞晚期的构造地质环境。

阿尔金北缘岩石变形机制——来自X光组构分析的证据

对阿尔金北缘地区变形蚀变花岗岩、花岗质糜棱岩、变形酸性火山岩和变形英安质凝灰岩中石英和绢云母2种矿物进行X光岩石组构分析,认为本区岩石变形比较明显,宏观面理近于东西向展布,绢云母变形较强,平行于面理定向排列;而石英以底面或近底面滑移为主,部分样品兼有柱面Ⅰ型滑移和柱面Ⅱ型滑移,反映本区岩石变形机制为中浅层次的脆-韧性变形（10~15km、250~350℃、0.25~0.40GPa）。通过岩石组构特征与宏观面理产状,推断本区韧性变形以右行运动为主,与板块碰撞在阿尔金北缘大平沟地区产生的韧性变形带特征一致。

阿尔金北缘地区铜金矿床硫同位素及其示踪意义初探

通过对阿尔金北缘地区铜金矿床的硫同位素研究,结合矿床地质特征,初步认为该区铜矿床有以索尔库里北山和拉配泉为代表的岩浆热液型和以喀腊大湾为代表的海底火山-沉积改造型铜矿床;金矿床有以大平沟和红柳沟为代表的韧性剪切带型(动力变质热液型)和以祥云为代表的破碎带构造蚀变岩型。从硫同位素特征及其反映的矿床成因类型上分析,该区具有较好的铜金矿床找矿远景。

阿尔金北缘大平沟金矿床赋矿围岩LA—ICP—MSU—Pb年龄及其地质意义

阿尔金北缘大平沟金矿区位于阿尔金山北坡，是阿尔金北缘地区重要的中型金矿床。近年来，随着对阿尔金地区的深入研究，大平沟金矿区吸引了大批学者的注意。并对大平沟金矿床的地质特征、矿床成因、矿床类型以及成矿时代展开了细致的研究（杨屹等，2001；杨风等，2001；李学智等，2002；陈柏林等，2005）。

阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩的成因及其构造意义

塔里木克拉通前寒武纪构造演化,特别是早前寒武纪构造演化一直是地质学家讨论的焦点。本文通过对阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩进行详细的野外调查、岩相学观察、地球化学分析以及锆石SHRIMP U-Pb定年来揭示该岩石的成因以及探讨塔里木克拉通早前寒武纪构造演化。锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示阿尔金北缘TTG片麻岩的形成年龄为2740±19Ma,而后经历了新太古代(2494±53Ma)混合岩化作用和古元古代(1962±78Ma)麻粒岩相变质作用。阿尔金北缘英云闪长质片麻岩显示低的MgO含量(1.33%~3.08%)和Mg#(37~52),具有高Sr(469×10-6~764×10-6)含量、低Y(4.72×10-6~13.5×10-6)和Yb(0.37×10-6~0.99×10-6)含量的特点,它们的Sr/Y比值可达到41~99。岩石的这些特征与基性下地壳部分熔融形成的TTG相同。并且,该新太古代TTG片麻岩还具有正的εNd(t)值(0.2~3.6)、高的Nd同位素初始值(0.509088~0.509260)和古太古代两阶段模式年龄(3.62~3.70Ga)。因此,阿尔金北缘新太古代TTG片麻岩可能来源于基性下地壳部分熔融,并且岩浆源区有石榴石、角闪石和金红石的残留。综合前人的研究成果,对比相邻区域TTG的形成时代,变质事件的记录以及太古宙地壳增生差异都指示阿尔金北缘和敦煌-库鲁塔格地区可能来源于不同的大陆块体。

阿尔金北缘大平沟金矿床成因初探

大平沟金矿床是阿尔金北缘地区近年来新发现的为数有限的金矿床之一 ,受韧性剪切带构造控制 ,矿化类型主要为蚀变糜棱岩型及少量钾长石石英脉型 .稀土元素、流体、包裹体特征和稳定同位素研究显示成矿物质主要来源于变质岩 ,成矿温度 198～ 2 90℃ ,成矿流体密度为 0 791～ 0 971g/cm3 ,盐度 2 36 %～ 5 5 %,成矿压力 42～70MPa ,成矿深度为 1 6 1～ 2 6 8km .成矿流体主要来源于变质岩 ,有少量岩浆水和大气降水的混入 ,金矿化年龄2 0 0Ma ,属于印支期中温动力变质热液型金矿床 .

阿尔金北缘尧勒萨依花岗岩的成因及构造意义:锆石U-Pb年龄和地球化学制约

尧勒萨依花岗岩出露于阿尔金北缘西段尧勒萨依河下游至河口一带,岩性为黑云二长花岗岩。为确定尧勒萨依花岗岩形成时代、成因和构造环境,本文从岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学方面进行研究。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,显示年龄为240±2 Ma,形成时代为中生代早期晚三叠世。其高硅(SiO;=69.68%~70.64%)、富碱(Na;O+K;O)=9.61%~9.87%,里特曼指数σ=3.34~3.63,呈碱性;铝饱和指数(A/CNK)=0.73~0.80,属准铝质;大离子亲石元素U、Th、K、Rb等相对富集,高场强元素Ti、P、Ta、Nb等相对亏损;稀土含量较高,相对富集轻稀土且分馏明显,(La/Yb);=79.80~88.40,Eu弱亏损(δEu=0.79~0.85)。根据岩体成因类型及区域构造演化特征,认为尧勒萨依花岗岩为壳幔混合的Ⅰ型花岗岩,形成于阿尔金断裂走滑局部应力释放的伸展环境。

新疆阿尔金北缘拉配泉组流纹岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

阿尔金北缘喀腊大湾是阿尔金地区最著名也是最重要的Fe-Cu-Pb-Zn-Ag多金属矿集区。作为该矿集区的容矿地层,拉配泉组为一套火山—沉积岩组合,其时代一直没有获得较好的限定。本文通过对拉配泉组三段流纹岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得拉配泉组206 Pb/238 U加权平均年龄为488±2 Ma,应属于寒武系,而非奥陶系、震旦系或蓟县系。结合前人研究成果,认为拉配泉组形成于岛弧环境,对该矿集区成矿地质背景研究具有重要的科学意义。

新疆阿尔金北缘拜什托格拉克一带1∶5万三幅区域地质矿产调查新进展

通过开展新疆阿尔金北缘拜什托格拉克一带1∶5万三幅区域地质矿产调查工作,系统查明了区域地层、岩石、构造等地质特征和成矿地质条件,建立了区内地层格架和岩浆岩演化序列,查清了区内的构造格架,并总结了研究区内的构造演化历史。本次新发现矿(化)点10处,在此基础上划分出找矿前景较好的4个成矿远景区,为后续找矿工作提供了基础地质资料。

阿尔金北缘八八铁矿地质特征与找矿标志

八八铁矿位于阿尔金北缘喀腊大湾地区,为2006年新发现的中型铁矿床.铁矿化带产于石炭纪侵入体(斜长花岗岩+石英闪长岩)与围岩(大理岩+片岩)接触带附近的辉绿岩内,矿带长约900m,宽20～180m.矿体形态为似层状、脉状、复杂透镜状等,走向NWW,倾向北为主,倾角80°～86°,部分近直立或高角度倾向南.矿体平均品位36.90%～41.96%.铁矿物为磁铁矿类型,磁铁矿晶形多为他形微细粒状.围岩蚀变主要为绿帘石化、阳起石化、纤闪石化、碳酸盐化.矿床成因分析初步认为,八八铁矿属与辉绿岩侵入体热液密切相关,受区域性断裂控制的浅成热液交代充填型铁矿床.进一步找矿标志是发育辉绿岩、大理岩的接触带和阳起石化、纤闪石化、绿帘石化等近矿蚀变.

阿尔金北缘西尤勒滚萨依二长花岗岩体地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

西尤勒滚萨依二长花岗岩体位于阿尔金北缘米兰—金雁山地块北侧,紧邻北阿尔金俯冲碰撞杂岩带。通过对岩体进行岩石学、岩石地球化学及同位素年代学研究,探讨阿尔金北缘晚奥陶世的岩浆作用及构造演化。研究表明,岩石具高SiO_(2)(70.27%~77.24%),A/CNK=0.69~1.03,w(K_(2)O)=4.36%~5.57%,为准铝质高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土而亏损重稀土,亏损大离子亲石元素Sr、Ba、Eu、U、Th,弱富集—亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石CIPW标准矿物中没有刚玉,P_(2)O_(5)与SiO_(2)呈负相关,且Zr-TiO2判别图解位于I型花岗岩区域以及岩体边部发育暗色闪长岩包体,表明岩体为I型花岗岩。岩体锆石U-Pb同位素年龄为(449±3.6)Ma,为晚奥陶世。岩体与北阿尔金洋向南俯冲碰撞密切相关,是同碰撞阶段的产物。