阿齐山-雅满苏地区中-新生代构造隆升裂变径迹证据：兼论构造活动对核废选址场的意义

构造活动性是核废处置场评价的一项基本判别要素。文中通过对东天山阿齐山—雅满苏地区磷灰石裂变径迹测年及构造隆升剥蚀过程的模拟来评价核废处置场的构造活动性。结果表明阿齐山—雅满苏地区样品磷灰石裂变径迹年龄集中分布在81.7～51.4 Ma之间,反映出东天山地区晚白垩世—始新世存在一次明显的构造冷却事件,这与天山地区晚白垩世的抬升剥露事件相一致。磷灰石裂变径迹长度介于13.60±0.11～14.36±0.10μm之间,其长度标准差为0.98～1.22μm,显示该区磷灰石径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到晚白垩世—始新世东天山阿齐山—雅满苏地区隆升剥蚀速率为270～580 m/Ma。现有地质资料及热史模拟结果表明,东天山阿齐山—雅满苏地区在晚白垩世—始新世(84～49Ma)期间经历了强烈的构造隆升—剥露事件,自始新世以后50 Ma以来,地壳处于稳定状态,新生代构造活动不明显,其活动强度明显有别于天山其他地段。东天山阿齐山—雅满苏地区现在的构造地貌基本继承了晚白垩世的特征,处于构造活动平稳期,符合核废处置场选址的构造要求。

东天山雅满苏地区晚古生代石炭系、二叠系地层含矿性分析

东天山雅满苏地区晚古生代地层以石炭系和二叠系地层为主,为进一步评价其成矿潜力以及揭示赋矿层位,以区内各地层岩石化学光谱分析数据为基础,开展比较详细的地球化学分析,基于成矿元素富集系数(K)、成矿元素变异系数(CV)以及后期叠加强度(D)等三个方面讨论了各地层内Cr、Au、Ni、Pb、As、Sb、Cu、Zn、Ag、Co、Bi共11种元素的地球化学特征。分析显示:成矿元素富集系数(K)分析表明雅满苏地区各地层中除阿尔巴萨依组以外,其余地层As元素均富集,Zn、Cr、Ni、Sb元素也存在不同程度的富集,存在潜在成矿可能;成矿元素后期叠加强度(D)分析表明本区的Au、Sb、Bi、Ni等元素存在不同程度的后期叠加作用;成矿元素变异系数(CV)分析表明本区成矿元素具有一定的成矿潜力。对雅满苏地区晚古生代各地层成矿能力评序得出最优势成矿元素为As,石炭系地层是As元素主要赋矿层位。

雅满苏地区中酸性岩浆岩同位素年代学特征及意义

雅满苏地区跨越多个区域构造带,过往研究对于每个构造带的形成、相对构造运动形式、相对构造运动规模存在较大争议。通过采集不同构造带内中酸性岩体的岩石样品,对雅满苏地区3个构造带内的中酸性岩体开展岩石学、地球化学以及锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明除苦水混杂岩带花岗斑岩(TW-1)为过铝质钙碱性I型花岗岩,其他2个构造带的中酸性岩体均为弱过铝质高钾钙碱性S型花岗岩类。稀土配分曲线显示样品的轻稀土相对富集,重稀土相对平坦。微量元素特征显示岩体的物质来源总体上为壳源,TW-1中混有少量幔源物质。U-Pb同位素年代学显示研究区在早二叠世(295.1 Ma和285.1 Ma)发生了2次构造岩浆作用。构造判别图解显示3个构造带的岩体均形成于碰撞作用相关的构造环境,反映了碰撞俯冲—隆起—碰撞俯冲—板内伸张的过程。结合区域地质情况,雅满苏中天山地区古特提斯洋向北俯冲碰撞的能级和影响范围远大于康古尔洋向南的俯冲碰撞。