卡拉麦里地区黑山头组火山岩地球化学特征及构造环境分析

黑山头组火山岩位于新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带东北缘,主要为玄武岩、玄武质安山岩和安山岩,属钙碱性-高钾钙碱性系列.火山岩Mg#介于8.62～43.90,全碱含量较高(Na2O+K2O为4.19%～9.33%),且Na2O(2.20%～4.93%)>K2O(0.54%～4.40%),TiO2和P2O5含量较高(分别为0.68%～1.28%和0.10%～0.28%),轻稀土元素(LREE)相对重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)N=1.06～3.56),无明显重稀土分馏((Gd/Yb)N=0.73～1.54),弱铕异常(δEu=0.60～1.17)和铈异常(δCe=0.89～0.95),强烈富集LILE(如Rb,Th),适度富集Ba,K等,强烈亏损HFSE(如Nb,Ta),弱亏损Zr,Hf和Ti,显示较明显TNT负异常,较高Ba/La(13.30～124.43)、Ba/Nb(11.48～161.29)和La/Nb(0.86～2.37)比值,较低的Nb/Y(0.2～0.4)、Nb/Ta(7～16)和Zr/Hf(17～37)比值.同位素年代学、地球化学特征及构造环境判别图解综合研究表明,卡拉麦里地区早石炭世岩浆活动显示板内岩浆演化特征,具弧火山岩地球化学痕迹,形成于后碰撞期伸展背景下,是软流圈物质上涌并发生部分熔融,形成岩浆在上升和侵位过程中受早石炭世弧组分混染的产物.

东准卡拉麦里地区苏吉泉一带黑山头组的厘定

分布于卡拉麦里大断裂之北苏吉泉一带的一套以陆源碎屑岩为主,夹有少量火山碎屑岩和火山熔岩的地层,前人将其划归中泥盆世平顶山组(蕴都喀拉组),作者等新获得该地层中火山岩夹层的全岩Rb-Sr等时年龄(339±4)Ma,依据岩石组合并与区内同时代地层对比分析,将其厘定为早石炭世黑山头组.黑山头组的厘定为确立卡拉麦里大断裂之北地层总体为一单斜构造提供了重要佐证,也为东准噶尔地区的地层正确划分与对比,建立区域地层格架和重建中亚地区晚古生代地质历史有重要意义.

新疆布龙果尔下石炭统黑山头组生烃潜力分析

应用地表露头样品的常规有机地球化学分析资料,从有机质丰度、类型、成熟度等方面,对新疆北部布龙果尔地区下石炭统黑山头组暗色泥岩进行评价.研究表明:黑山头组有机碳含量高,经风化校正后达中等烃源岩标准.有机显微组分由腐泥组、镜质组和惰质组组成,有机质类型为Ⅰ、Ⅱ1、Ⅲ型,处于高成熟演化阶段.虽然样品分析结果受地表风化作用影响严重,但该区下石炭统黑山头组暗色泥岩具一定的生烃能力.

新疆准噶尔地层区黑山头组的重新厘定及阿克塔木组新建

黑山头组在新疆东准噶尔、西准噶尔两个地层分区均有产出,分布最为广泛,可作为两个地层分区对比的标志性地层单位。最初确立该组为一套海相正常陆源碎屑岩,但因最初建组剖面上的黑山头组更名为那林卡拉组,加之补立黑山头组层型剖面中火山地层的并入,特别是对并入火山地层的划分归属分歧和时代争议,使得黑山头组的划分与时代认识出现严重分歧,导致其上覆和下伏多个组级地层单位的使用混乱,引发了这些地层的区域地层划分与对比困难。野外调查确认,原黑山头组的海相正常陆源碎屑岩与并入上部的火山地层岩性差异显著,二分性界面清楚,区域延伸性和可对比性标志清晰,且两者之间发育明显的喷发不整合界面,故建议对其解体和重新厘定。新厘定的黑山头组只保留(原下部)陆源碎屑岩层位,其上的火山地层确信为早石炭世(非前人所述的中泥盆世),故新建早石炭世阿克塔木组。这一新方案为准噶尔地层区石炭系地层的正确划分和区域地层合理对比等提供了重要佐证,提升了黑山头组在两个地层分区的对比价值。

东准噶尔老爷庙地区早石炭世黑山头组火山岩地质、地球化学特征及构造环境分析

东准噶尔东部老爷庙地区黑山头组火山岩由玄武岩(少)+安山岩+英安岩+流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列,流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(330.7±7.4)Ma。富集大粒子亲石元素Rb,K,Ba,Th,亏损Nb,Ta,P,Ti,弱负Eu异常,稀土分布型式及微量元素特征与安第斯型相似,形成于活动大陆边缘,岩浆来源于俯冲板片部分熔融改造后的富集地幔楔。表明卡拉麦里洋在早石炭世仍向北俯冲消减。

西准谢米斯台山马门特一带石炭系黑山头组的厘定——来自地质地球化学和年代学证据

西准噶尔谢米斯台山中段马门特周围及东部一带一套火山熔岩、火山碎屑岩地层,前人将其归为中泥盆统呼吉尔斯特组。作者在该地层玄武岩中测得LA-ICP-MS锆石年龄为(343±3.1)Ma(n=16,MSWD=0.68),为早石炭世。依据剖面及岩石组合与《新疆维吾尔自治区地层清理》(1999)及邻区下石炭统黑山头组岩性对比分析,将其厘定为下石炭统黑山头组。该组火山岩具有高铝、高碱特征,轻重稀土元素分馏明显,大离子亲石元素Ba,Pb,Sr相对富集,高场强元素Th,U,Nb相对亏损,具有板内碱性玄武岩性质,结合区域构造演化特征,认为该火山岩形成于弧后盆地环境。

新疆巴里坤县下石炭统黑山头组的岩石特征和其沉积环境

新疆巴里坤下石炭统黑山头组的总体沉积环境为滨浅海环境,本次调查通过大量的实测剖面和主干路线,确定该套地层岩石组合为一套正常沉积碎屑岩、火山碎屑沉积岩和火山岩,发现大量海相化石和芦木属的植物,推测当时水体变浅、水动力增强的的滨海环境。

浅析巴里坤县下石炭统黑山头组岩石特征及沉积环境

研究区处于东天山巴里坤一带,大地构造处于哈萨克斯坦-噶尔板块、准噶尔微板块,属于北疆-兴安底层分区、北疆地层区。研究区划分为北天山和准噶尔两个地层分区,准噶尔分区仅涉及三塘湖-莫钦乌拉小区,北天山则包含博格达小区和吐哈盆地小区。三塘湖-莫钦乌拉小区主要位于白墩子大断裂的东北部。博格达小区位于巴里坤塔格南缘断裂以北和白墩子大断裂南西夹持的区域。研究区主要由沉积岩、火山岩及少量变质岩组成。区内出露地层较多,早石炭世出露地层为黑山头组,山梁砾石组等。期内地层挤压强烈,褶皱和断裂构造发育。下石炭统黑山头组的总体沉积环境为滨浅海环境,本次调查通过大量的实测剖面和主干路线,确定该套地层岩石组合为一套正常沉积碎屑岩、火山碎屑沉积岩和火山岩,发现大量海相化石和芦木属的植物,推测当时水体变浅、水动力增强的的滨海环境。

新疆西准噶尔洪古勒楞组与泥盆系-石炭系界线新知

通过对西准噶尔地区洪古勒楞组多条剖面的综合研究,提出洪古勒楞组与上覆黑山头组以钙质碎屑岩的消失、暗色细火山碎屑岩的出现为界,其顶界为一套近岸浅水沉积的碎屑岩(含舌形贝的钙质粉砂岩、凝灰质砂岩、细砾岩或含介壳的砂砾岩),称之为"杨庄砂岩",该界线在多条剖面上易于识别和对比。在洪古勒楞组上部和黑山头组下部发现三叶虫9属(亚属)14种:Omegops sp.,Pudoproetus sp.,Linguaphillipsia?sp.,Belgibole sp.,B.abruptirhachis,Philliboloides sp.,Winterbergia(W.)sp.,W.(Eowinterbergia)sp.,Weberiphillipsia sp.,Conophillipsia sp.1,C.sp.2,C.sp.3,C.paucicostata,C.morganensis。根据三叶虫生物地层学研究,认为西准噶尔地区存在泥盆系-石炭系界线,界线位置在Omegops的消失层位和Belgibole-Conophillipsia组合带的首现层位之间,该界线与洪古勒楞组和黑山头组之间的界线基本一致。洪古勒楞组顶部的"杨庄砂岩"是泥盆纪末期海平面下降事件在西准噶尔火山岛弧背景下的沉积产物,也是泥盆纪-石炭纪之交Hangenberg事件在西准噶尔地区的体现。

新疆准噶尔盆地西北缘上泥盆统两个新地层单元

新疆准噶尔沙尔布尔提山及其附近地区是中国准噶尔—兴安地层区泥盆系及下石炭统发育的主要代表地区之一,历来受到地质学界的关注,研究工作也不断深入。本文主要涉及洪古勒楞组的下伏及上覆地层。将20世纪70年代区测队建立的洪古勒楞组及"和布克河组"底部的一套砾岩—砂岩—粉砂岩地层单独建立为哈尔段(新名)。哈尔段下部以大套砾岩为特征,可与下伏地层原朱鲁木特组的粉砂岩至砂岩地层明显区别。两者接触面起伏不平,可能代表了一定的沉积间断。哈尔段地层总体颜色为灰绿色、紫红色、深灰色等,仅产植物化石,未见海相化石,目前仅能依靠其中的斜方薄皮木确定其时代为晚泥盆世,与原朱鲁木特组时代一致,此外在岩相上也均属于陆相。本文将黑山头组下部称为那木段,以含铁锈色介壳层的深灰色致密钙质硅质粉砂岩以及暗色或灰色、灰绿色硅质泥岩、粉砂岩与(细)砂岩等为特征,与黑山头组中部(属石炭系)大套灰黑色的粉砂岩-泥岩的岩性有明显区别,也与下伏风化呈(褐)黄色的洪古勒楞组查斯段明显区别。该段含菊石Cymaclymenia spp.、Mimimitoceras sp.等以及三叶虫Omegops,表明其仍属于泥盆系;此外,该段新出现Syringothyris-Spirifer腕足类动物群,因而不同于查斯段的弓石燕类腕足动物群。

西准噶尔博什库尔-成吉斯火山弧中早石炭世火山岩的地球化学特征及其构造意义

西准噶尔北部谢米斯台山西缘发育的下石炭统黑山头组主要为一套火山碎屑岩 中酸性火山熔岩组合.通过对黑山头组英安岩和安山岩进行岩石地球化学研究,不仅可以提高博什库尔 —成吉斯火山弧的研究程度,更有助于对西准噶尔北部岩浆活动及构造演化提供新认识.研究发现二者均具有较高的SiO2 （60.52％～71.58％）、全碱Na2O＋K2O（6.88％～10.31％）、Al2O3 （13.37％～16.31％）,较低的P2O5（0.03％～0.27％）和TiO2 （0.07％～1.89％）.英安岩属于碱性 亚碱性系列,安山岩属于钙碱性系列.岩石稀土元素总量较高（62.7×10-6～274×10-6）,富集轻稀土元素（（La/Yb）N=2.75～12.7）,具有明显的负铕异常（δEu=0.247～0.501）,富集大离子亲石元素（Rb,Ba,Th）,相对弱亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）,显示岛弧火山岩的地球化学特征.通过对其源区和构造环境分析发现,博什库尔 — 成吉斯火山弧形成于岛弧俯冲环境下,且在此过程中伴随有消减沉积物熔体的加入.

西准噶尔博什库尔-成吉斯火山弧早石炭世火山岩的确立及构造意义

博什库尔-成吉斯火山弧中的黑山头组分布于西准噶尔谢米斯台山西缘,主要为一套火山碎屑岩-中酸性火山岩组合,其中酸性火山岩主要为安山岩、碎裂岩化安山岩、英安岩。通过对黑山头组中的英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得其年龄为(331±2.4)Ma(n=13,MSWD=0.39,95%置信度),时代为早石炭世。证实博什库尔-成吉斯火山弧岩浆活动在早泥盆世以后并未完全结束,并延续到了早石炭世。

新疆富蕴盆地下石炭统“底砾岩”特征及其大地构造意义

研究表明新疆富蕴盆地早石炭世黑山头组、南明水组主要为一套滨、浅海相沉积,地层之间发育多套砾岩层,呈透镜体状,横向上延伸不远,为河流入海时形成的一系列水下河道沉积,而并非前人所认为的萨吾尔造山运动形成的构造底砾岩。砾岩层横向特征的对比及交错层理、波痕等古流向数据,表明地层沉积时期水体古流向总体自北西向南东(介于93°~125°),物源区位于盆地北西方向。研究区内黑山头组与南明水组之间为连续沉积,整合接触,并非准噶尔地块与西伯利亚板块的碰撞形成的构造不整合面。

新疆北部石炭系划分

在前人研究基础上,讨论了新疆北部泥盆系与石炭系界线和石炭系内部界线,认为也列莫顿组、白鱼山组和哈拉阿拉特组等是跨上、下石炭统的地层单元;重点讨论了洪古勒楞组、和布克河组、根那仁组、黑山头组的相互关系,提出用黑山头组替代和布克河组、根那仁组。

新疆某铀铍矿田铍的赋存状态及铀铍关系

该矿田发现于五十年代末。在勘探工作中发现与铀伴生的铍含量很高,但一直未引起人们的重视和研究。近年来,我们对该矿田进行了初步研究,发现该矿田属国内外少见的次火山岩型铀铍共生矿田。

新疆石炭纪的几个地质构造问题的探讨

和布克河组各门类化石的组合面貌具很浓厚的晚泥盆世晚期色彩,时代为法门期.东古鲁巴斯套组近底部产石炭系底部标准带化石Gattendorfia等,故以该组的底界作为石炭系底界是合适的.巴音沟蛇绿岩套的时代为早石炭世.“伊犁变动”属上升性质,应称为伊犁上升,时代为维宪期.

新疆西准噶尔“密西西比亚系和布克河组”的解体

西准噶尔地区泥盆系-石炭系界线附近的“和布克河组”已被确认为洪古勒楞组的同物异名,但区域上原划为“和布克河组”的地层并不全是洪古勒楞组,甚至不是洪古勒楞组。本研究通过详细的野外地质调查,发现大部分地区的“和布克河组”可以解体为上泥盆统朱鲁木特组和洪古勒楞组,以及密西西比亚系黑山头组,极大地扩大了这三个组的地理分布范围,为研究我国北方泥盆系-石炭系界线及相关生物-环境事件提供了更多的参考剖面。洪古勒楞组内发育两套特征明显的砂砾岩,根据下段中部砂砾岩(即龙口段)的区域分布特征,本文认为西准噶尔北部在晚泥盆世为东南高西北低的古地理格局;洪古勒楞组顶部的砂砾岩(即“杨庄砂岩”)可以作为西准噶尔地区泥盆系-石炭系界线的重要辅助识别标志。