东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分，也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示：雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造，其上亚组英安岩的LA—ICP—MS锆石UPb年龄为334．4±1．7Ma（MSWD=0．67），代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代，切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP—MS锆石U．Pb年龄为325．5±1．7Ma（MSWD=0．34），表明雅满苏铁矿床形成不晚于325Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr，相对亏损Nb、Ta等元素的特征，且英安岩锆石的（176Hf／177Hf）；比值介于0．282644～0．282802之间，εHf（334Ma）为3．0～8．0，表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物，英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果，玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果，认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物，石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合，雅满苏铁矿床形成介于334～325Ma之间，是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩的矿物学研究

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组的构造背景一直存有较大争议。斑晶成分和结构的研究可以对岩浆系列、构造背景和岩浆演化的物理化学条件作出制约。本文报道了雅满苏组火山岩中斜长石和辉石斑晶的研究成果。辉石属于普通辉石-顽透辉石系列，部分样品的辉石颗粒与寄主岩达到了岩浆平衡。辉石判别图解表明寄主岩浆属于亚碱性系列，形成于俯冲带环境，与微量元素判别结果相一致。根据辉石-熔体温压计，得到辉石结晶时的温度在1150℃左右，压力相当于5~10 km的地壳深度。雅满苏组火山岩中主体的斜长石属于拉长石，JX-24-1斜长石为中长石，成分和结构特征都表明该颗粒为捕虏晶。辉石和斜长石捕虏晶共同揭示了雅满苏组火山岩在地壳浅部发生了结晶分异和围岩混染的岩浆过程。

东疆觉罗塔格地层小区雅满苏组重新厘定及成矿关系

觉罗塔格地层小区内层控铁、金、铜矿与原雅满苏组有关,常具有一定的赋矿层位。该组按岩石地层单元重新厘定为阿奇山和雅满苏两组。前者在下,后者在上,为整合接触关系。两组岩石组合有着显著的差异,沿地层走向相互接触关系和岩石组合较为稳定,野外较易区分。阿奇山组为海相火山岩夹正常碎屑沉积岩,分为4段;雅滿苏组为滨-浅海相正常碎屑沉积岩夹碳酸盐岩和少量火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩,分为2段。初步认为:阿奇山组第一段为次火山岩型铁矿赋矿层位,第二段为次火山岩型和火山碎屑岩型铜矿赋矿层位,第三段为沉积型铁矿赋矿层位;雅滿苏组为韧性剪切带型和石英脉型金矿赋矿层位。

东天山东段雅满苏组火山岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

雅满苏组火山岩分布于东天山阿奇山—雅满苏晚古生代岛弧带,主要由凝灰质火山角砾岩、安山质晶屑凝灰岩、安山岩及英安岩组成。SiO2含量61.24%~76.67%,里特曼指数(σ)1.05~2.37,属钙碱性岩系。稀土总量∑REE=(145.74~282.92)×10^(-6),(La/Yb)N=4.64~42.84,δEu=0.55~0.83,为轻稀土富集、重稀土亏损型。微量元素Rb、Th、Ce、Zr、Hf、Sm富集,Ba、Ta、Nb、P、TiO_2亏损,构造环境属板块边缘火山弧环境。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得该火山岩中英安岩锆石207Pb/235U^206Pb/238U年龄值为335.2Ma±1.3Ma,时代为早石炭世。

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩辉石研究

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组的构造背景一直有争议.辉石成分对研究岩浆系列、构造背景和岩浆演化的物理化学条件有一定意义,本文报道了雅满苏组辉石成分的研究成果.雅满苏组玄武岩中的辉石属于普通辉石-顽透辉石系列;辉石与寄主岩石达到了岩浆平衡;辉石的寄主岩浆属于亚碱性系列,形成于造山带(俯冲带)的构造环境.根据辉石-熔体温压计,得到辉石结晶时的温度约为1150℃左右,压力相当于5～10 km的地壳深度.

新疆东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的年代学、地球化学特征及其成因

东天山觉罗塔格带阿奇山南部雅满苏组火山岩的岩石学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析结果表明阿奇山南部雅满苏组火山岩主要由安山岩、英安岩、流纹岩和相应成分的火山碎屑岩组成,夹少量玄武岩。流纹岩和安山岩中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值为0.44~1.53,指示岩浆成因。定年结果表明它们形成于早石炭末—晚石炭初(318.6~324.4 Ma)。阿奇山南部雅满苏组火山岩的地球化学特征主要为:酸性火山岩为中钾钙碱性系列,中基性火山岩主要为高钾钙碱性系列;稀土配分模式均呈右倾型,轻重稀土分馏明显(LREE/HREE为2.91~9.92);强烈富集Rb、Ba、K、La、Ce等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值为0.704 01~0.706 36,ε_(Nd)(t)值主要为4.14~7.21。研究结果表明,中基性火山岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔,而酸性火山岩则源于年轻地壳物质。结合前人研究成果,认为阿奇山南部雅满苏组早石炭世末—晚石炭初火山岩形成于大陆边缘环境,其地球动力学机制与古亚洲洋板块向中天山地块之下的俯冲作用有关。

觉罗塔格地区下石炭统雅满苏组火山岩地球化学特征及其构造意义

本文对觉罗塔格地区雅满苏组火山岩全岩地球化学进行了系统研究并比对前人数据,结果显示这些岩石主体富集大离子亲石元素Rb,Ba,Th和U,亏损高场强元素Nb,Ta,类似于岛弧火山岩。对比发现玄武岩可分为两类,I类玄武岩微量和稀土元素含量较低,轻重稀土元素分馏不明显,具亏损地幔特征;Ⅱ类玄武岩稀土和微量元素含量较高,具大陆玄武岩特征,显示出它们来自不同的岩浆源区;中酸性火山岩浆主要由新生陆壳部分熔融而成,安山岩、英安岩和流纹岩为同源岩浆演化不同阶段的产物,并在岩浆演化过程中经历幔源组分混染。结合区域地质背景资料,认为觉罗塔格地区晚古生代期间发生了洋壳的双向俯冲作用。

新疆雅满苏组层控型铁矿的地质特征

新疆觉罗塔格地区铁矿资源十分丰富。铁矿主要赋存在下石炭统雅满苏组,该组由中酸性—基性熔岩、火山碎屑岩、陆源碎屑岩及碳酸盐岩类组成。铁矿主要发育在雅满苏组上部的蚀变安山凝灰岩中,呈层状,似层状或透镜状产出。其铁质来源与中性火山喷发岩的沉积作用,有着密切的成因联系,从各矿区存在强烈热液交代蚀现象,说明成矿后期的热液叠加改造作用,对铁矿床品位变富。规模变大,具有十分重要的意义。因此,这类铁矿床应属于沉积—改造型的层控型矿床。

东天山觉罗塔格带雅满苏组古生物、岩石地球化学特征及构造意义

东天山觉罗塔格带内雅满苏组为一套重要的早石炭世地层,对该地区构造演化具有约束性。通过对该地层古生物及火山岩地球化学研究得出:(1)雅满苏组中、下岩性段化石组合为造礁珊瑚及壳刺腕足动物类,显示温暖、正常盐度及弱波动的浅海环境;(2)雅满苏组上岩性段火山岩为钙碱性安山质岩石,具成熟岛弧特征,显示火山岩带西部、中部处于同一构造背景的不同演化阶段;(3)早石炭世晚期,该区域天山洋俯冲作用中部较西部强烈,俯冲更深,诱发火山作用,呈“剪刀式”俯冲模式。总之,觉罗塔格构造带在早石炭世发生巨大构造转化,由被动大陆边缘演化为“剪刀式”俯冲形成的成熟岛弧环境。

新疆雅满苏一带雅满苏组变质粗安质凝灰岩岩石化学特征

分析论述了新疆哈密南部雅满苏一带广泛发育有下石炭统雅满苏组火山岩,岩石组合以变质粗安质凝灰岩为主。SiO2含量较高(52.72%~77.48%),富碱(Na2O+K2O=5.89%~9.86%),Al2O3(8.54%~13.7%)含量较高。大离子亲石元素富集,高场强元素和重稀土元素相对亏损。综合考虑其岩石学及地球化学特征,推测本区雅满苏组火山岩形成成于岛弧环境。

东天山雅满苏组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

报道了东天山觉罗塔格构造带中雅满苏组火山岩的地球化学特征和年代学结果,通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究显示:(1)雅满苏组火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩以及火山碎屑岩组成,以钙碱性系列为主.火山岩地球化学特征及捕获锆石年龄指示雅满苏组火山岩形成于具有古老基底的陆源弧环境;(2)东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为东段348.0±1.7Ma(MSWD=1.15)、中段335.9±2.4Ma(MSWD=1.03)、西段334.0±2.5Ma(MSWD=1.02),雅满苏组火山岩整体形成于早石炭世,但东段形成时间早于西段;(3)东天山雅满苏岛弧带形成时期东段早于中段和西段,东天山石炭纪时的俯冲事件可能是由东部先开始,依次到中部、西部,俯冲形式类似于"剪刀"闭合的过程.

东天山觉罗塔格构造带晚古生代火山岩地球化学特征及意义

本文报道了觉罗塔格构造带中企鹅山群和雅满苏组火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学研究结果。企鹅山群和雅满苏组火山岩分别以低钾拉斑系列和钙碱性系列为主,玄武岩和安山岩均相对于N-MORB富集轻稀土元素和Sr、Ba、Th等大离子亲石元素,而亏损Nb、Zr和Ti等高场强元素,具有较高的Th/Ta和Ta/Yb比值,表明这些火山岩形成于具有陆壳基底的岛弧环境。但是,雅满苏组比企鹅山群具有偏高的K_2O、Rb、Th、U、Nb、Zr和REE等不相容元素含量和较高的K_2O/Na_2O比值。Sr-Nd同位素组成表明企鹅山群和雅满苏组都来自亏损的地幔源区,但后者遭受了明显的陆壳物质混染。这种地球化学组成的差异反映了陆壳基底性质和厚度的不同。结合已有的地质调查结果,我们认为康古尔断裂作为俯冲带是比较合理的,早石炭世存在康古尔洋,而且它很可能发生了南北双向俯冲作用。企鹅山群火山岩是向北侧俯冲在大南湖泥盆纪岛弧南侧增生的产物,而雅满苏组火山岩是通过向南俯冲在中天山地块北缘形成的陆缘弧火山岩。

东天山觉罗塔格构造带火山岩的铅同位素组成及意义

笔者报道了东天山觉罗塔格构造带中企鹅山群、雅满苏组火山岩和土屋铜矿的斜长花岗斑岩及铜矿石的铅同位素组成,进一步讨论了该成矿带的构造演化。企鹅山群火山岩的铅同位素位于地球演化线的右侧,与北半球铅同位素演化线相比,具有弱富集的特征。斜长花岗斑岩及铜矿石的铅同位素分布在企鹅山群范围之内,与之相似。雅满苏组比企鹅山群富放射成因铅,也具有弱富集的特征。在铅构造模式图解中,企鹅山群位于地幔演化线上,雅满苏组位于造山带演化线附近。雅满苏组的铅同位素具有线性排列特征,位于企鹅山群和中天山花岗岩之间,指示两端员混合的趋势。企鹅山群和雅满苏组火山岩都随着流体交代作用的加强,越来越贫放射成因铅,指示交代地幔楔的流体应主要来自蚀变洋壳,而没有泥质沉积物的参与。雅满苏组比企鹅山群富放射成因铅主要是由于其陆壳基底厚度较大,较强的陆壳混染造成的。

东天山寨北山铜矿区钠质火山岩年代学、地球化学特征及其成因

寨北山矿区海相火山岩为一套富钠的玄武安山玢岩、安山岩、英安岩、流纹岩组合,属于钙碱性系列岩石,具有低MgO(0.51%~5.93%,平均2.54%)、FeO(0.54%~6.39%,平均2.84%)和钛(TiO_2=0.09%~1.10%,平均0.58%),富铝(Al_2O_3=12.23%~17.75%,平均15.20%,A/CNK=0.79~1.42,平均1.11)以及富钠(Na_2O/K_2O平均为7.30)、富水的特征。火山岩中斜长石主要为钠长石,少量更长石。轻、重稀土分馏较明显((LREE/HREE)N=3.68~9.00),微量元素显示大离子亲石元素(如Th、U、Rb)、轻稀土的富集和高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)相对亏损的特征。获得矿区雅满苏组钠质玄武安山玢岩SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄为(337.6±3.3) Ma,为早石炭世火山活动的产物。火山岩岩石学及地球化学特征表明研究区钠质火山岩可能形成于俯冲带近大陆方向的岛弧构造环境,是早石炭世洋壳俯冲熔融产生的岩浆在海底喷发过程中与海水相互反应后,经低变质相作用产生的。成矿元素在钠长石化过程中可能被淋滤出来进入含矿热液,后期在适当的温压等条件下沉淀形成本区的矿床。

哈密地区石炭纪岩相古地理特征分析

哈密地区石炭纪构造格局主要为残余洋、岛弧、裂谷。根据对哈密周缘野外露头沉积相的识别与划分,同时结合岩矿标志、古生物组合、沉积构造等资料进行分析,认为早石炭世雅满苏组沉积期,哈密南部为滨海的粗碎屑岩及浅海细碎屑岩沉积,并发育碳酸盐岩台地;哈密北部发育浅海-半深海的细碎屑岩沉积。晚石炭世祁家沟组沉积期,哈密南部及北部大部分为滨海粗碎屑岩沉积,博格达裂谷区为浅海-半深海细碎屑沉积。

觉罗塔格南缘石炭系火山岩地球化学特征及其对古亚洲洋南缘构造演化的指示意义

研究了觉罗塔格南缘石炭系雅满苏组与土古土布拉克组火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征。结果显示,雅满苏组（中）酸性熔岩属贫钾钙碱性岩浆系列,Mg#值介于0.49~0.51,ISr介于0.706 42~0.707 68、εNd（t）为3.28~5.49,富集轻稀土与大离子亲石元素、相对亏损重稀土与高场强元素,具中等负Eu异常（δEu=0.62~0.65）,其形成可能与幔源基性岩浆结晶分异有关。土古土布拉克组中（酸）性火山岩属钙碱性-高钾钙碱性系列,Mg#值介于0.53~0.57,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,略具负铕异常（δEu=0.63~0.84）,富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素,ISr介于0.703 71~0.708 47、εNd（t）为6.48~6.83,表明其母岩浆来源于受交代的富集岩石圈地幔楔。结合区域地质背景研究成果,认为它们形成于古亚洲洋壳向南俯冲的岛弧环境,并且早石炭世的雅满苏组火山岩代表不成熟的洋内岛弧的产物,而晚石炭世的土古土布拉克组火山岩是岛弧演化到相对成熟阶段的产物。这种物质成分和时空分布特征揭示的石炭纪该区壳幔岩石圈由北向南、由老到新明显增厚现象,为古亚洲洋南缘吐哈古洋壳当时在该处具有向南俯冲的极性提供了有力证据。

东天山维南地区下石炭统火山岩地球化学特征及地质意义

新疆东天山维南地区下石炭统雅满苏组第三岩性段火山岩由基性-中、酸性岩类组成，其中SiO2、K2O、Na2O含量范围分别为48.9%-81.0%、0.2%-5.7%、1.6%-7.9%，该套火山岩属低钾-高钾钙碱性系列；对微量和稀土元素分析，表明稀土元素分配型式均为略向右倾的平滑型曲线，LREE有一定富集，具明显的δEu负异常，中、酸性岩类具有明显的Nb、Sr、P、Ti负异常。综合研究表明，研究区火山岩具有成熟岛弧-陆缘弧的岩石地球化学特征。该套火山岩是研究区铜锌矿富集层位，对其开展地质和地球化学研究，对于区域找矿具有重要意义。从东天山觉罗塔格区域地球化学与成矿的关系分析看，区域矿化受到火山-沉积建造与断裂带的控制，该中、酸性岩石成矿物质富集明显，说明中酸性岩浆与构造活动在矿床的形成过程中起到了重要的作用。

新疆鄯善县阿奇山一带火山岩特征及构造意义

东天山的板块汇聚—造山运动时间置于泥盆末—早石炭世,或置于晚石炭世,或置于早二叠世是长期争议的问题。近年来,通过新疆鄯善阿奇山一带1∶5万区域矿产地质调查项目工作,对东天山造山带南部的早中石炭世中—中酸性火山岩系、火山韵律及岩石化学分析研究,认为该套火山岩属较典型的岛弧火山岩组合,表明早中石炭世是天山洋盆重要的汇聚阶段。

吉源-路白山铜多金属矿特征及成因探讨

吉源、路白山地处新疆哈密市南,近东西向,位于阿其克库都克断裂带,以北为觉罗塔格岛弧带,以南为卡瓦布拉克-星星峡中间地块,在吉源-路白山一带内,分布着铜,金,铅、锌、银,铁等众多的矿床、矿点。西有黄龙山金矿,中有吉源铜多金属矿,东有路白山铜矿、路东等铜矿点。