东天山卡瓦布拉克地区片麻状花岗岩形成时代及地质意义

东天山卡瓦布拉克地区发育大量片麻状花岗岩,据野外特征分为含斑片麻状花岗岩和不含斑片麻状花岗岩,片麻理属后期韧性剪切叠加改造结果.本文获得含斑片麻状花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(942.1±7.2)Ma和(941.9±4.9)Ma;不含斑晶的片麻状花岗岩年龄为(424.2±3.4)Ma,这些年龄数据表明片麻状花岗岩分别形成于新元古代和中志留世.野外调查表明,片麻状花岗岩侵入于长城系星星峡群和卡瓦布拉克群中,被块状石炭纪花岗岩侵入.研究区西侧上覆泥盆纪地层未发生明显韧性变形.据此限定区内韧性剪切变形发生于晚志留世(约424 Ma)之后至泥盆纪之前.

新疆卡瓦布拉克大型剪切带及成矿有利地段

在东天山“中天山结晶轴”南部的卡瓦布拉克—星星峡一带存在一条长达500km以上的大型韧性剪切带。该带中发育有变形花岗闪长岩、蛇纹石化超基性岩、辉长岩侵入体、硅质岩和砾岩,说明在中天山前寒武纪地块与塔里木基底之间存在一条构造混杂岩带。韧性剪切带叠加在在构造混杂岩带上。该韧性剪切带宏观几何分布、次级构造组合、叠加变形特征均与康古尔塔格韧性剪切带极为相似。其中大洼地东部、沙垅铁矿南部和双峰山地区是金、铅、锌、铜成矿的有利区段。

东天山卡瓦布拉克喀拉塔格南岩群地质特征

卡瓦布拉克大断裂北晚太古宙喀拉塔格南岩群,为灰色片麻岩系(TTG岩系)及二长-钾长花岗片麻岩系组成的高级变质区,后者常呈脉状或不规则状分布在TTG岩系中,构成灰、红相间的景观特征.岩石具高角闪岩相-麻粒岩相变质特征,发育中深层次的塑性流变变形,变质矿物有反条纹长石、钾长石、角闪石、铁铝榴石等,区域上还可见蓝石英、紫苏辉石、硅线石.经岩石化学研究,组成该岩群的片麻岩具英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG岩系)组合特征.该套变质岩系可与库鲁克塔格、尾亚、阿尔金等地太古宙中深变质岩系对比,时代厘定为晚太古代较恰当,构造属性为塔里木地块的前震旦纪结晶基底.

东天山卡瓦布拉克前寒武纪地块填图方法思考——以大黑山幅1:25万区调为例

东天山卡瓦布拉克地区前寒武纪地块为古克拉通构造区,物质构成非常复杂。以大陆层圈构造为理论基础,运用形变地层学和变质构造解析方法为主的岩石地层调查方法,在东天山大黑山地区的1:25万区调中重新选择技术路线和工作方法,提高了区内中深变质岩系研究程度及构造-岩石地层单位划分和填图精度。

东天山卡瓦布拉克地区低压麻粒岩地质温度计

据卡瓦布拉克地区环状熔融岩系电子探针分析成果,运用薄片域相邻稳定共生平衡矿物组合原理及高级变质岩中矿物组合相系压力理论,对该区麻粒岩中二辉石、二长石矿物对的摩尔分数数据进行计算,取得二辉石平均温度为840℃,二长石矿物的平均温度为647℃,压力小于0.4 GP的科学数据。

新疆碱泉磁铁尖晶石橄榄岩的发现及地质意义

磁铁尖晶石橄榄岩是较罕见的一种超基性岩,它在超基性岩体中的存在,不但暗喻该岩体中造矿铬尖晶石富铝,还预示该岩体中有经济价值的铬铁矿体赋存于Al2O3含量相对较高的纯橄榄岩中,可间接为找矿提供信息。

中天山卡瓦布拉克地区早泥盆世—晚石炭世中-基性侵入岩的年代学、岩石成因及构造意义

中天山卡瓦布拉克地区中-基性侵入岩由石英闪长岩、斜长岩和橄榄辉长岩组成.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果表明,石英闪长岩形成于412.2±3.2 Ma,斜长岩形成于297.1±3.1 Ma,分别代表晚古生代早期和晚期的岩浆活动.石英闪长岩的εHf(t)值介于为+0.3^+15.4,对应的二阶段模式年龄TDM2=1381~427 Ma.斜长岩的εHf(t)值为+6.4^+11.3,对应的单阶段模式年龄TDM=678~498 Ma.地球化学分析结果显示,它们均富集轻稀土和大离子亲石元素、亏损高场强元素.基于野外地质、岩相学和地球化学特征,并结合区域地质资料认为,石英闪长岩形成于早泥盆世南天山洋北向俯冲于中天山地块之下的活动大陆边缘环境,是幔源岩浆和壳源岩浆混合的产物;斜长岩和橄榄辉长岩形成于伸展环境,其母岩浆来自被俯冲带流/熔体交代过的年轻岩石圈地幔.橄榄辉长岩中的多期捕获锆石年龄揭示中天山基底经历了长期多期次构造热事件,其中最老的年龄(2767~2663 Ma)能否说明中天山存在太古代基底有待于进一步研究.

新疆东天山原卡瓦布拉克群的解体及重新厘定

新疆东天山地区蓟县系原卡瓦布拉克群为一套岩性复杂、变质程度差异很大的变质岩系,通过大黑山幅1∶25万区调的调查研究将其进行了解体,根据岩石组合,变质程度及所含叠层石的组合重新厘定了层序,它包括了未分太古界、下元古界兴地塔格岩群(Pt1x)、长城系杨吉布拉克岩群(Chy)、蓟县系爱尔基干岩群(Jxa)和青白口系帕尔岗塔格岩群(Qmp).同时对各岩群的岩石组合、变质、变形进行了区域性的对比研究.

中天山卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

卡瓦布拉克杂岩带出露于中天山地块东段卡瓦布拉克—阿克塔格地区,沿卡瓦布拉克断裂呈东西向展布。笔者选择构成该杂岩带的中—基性岩石主体闪长岩,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素研究。结果表明:闪长岩中锆石呈自形—半自形,发育典型的岩浆锆石振荡生长环带,Th/U值较高(均大于0.40),且Th、U含量呈现较好的正相关关系,为典型的岩浆成因锆石;这些锆石的206Pb/238 U年龄加权平均值为(375±1)Ma,MSWD=0.081,属晚泥盆世,可代表其结晶年龄;锆石具有较均一的Hf同位素组成,初始比值为0.282 655~0.282 747、εHf(t)值为4.0~7.2,其对应的亏损地幔模式年龄为714~842Ma。结合区域地质资料认为,卡瓦布拉克杂岩带中的闪长岩由亏损岩石圈地幔发生部分熔融而形成。

中天山卡瓦布拉克一带古地壳层圈结构特征

中天山卡瓦布拉克一带,受长期掀斜隆升剥蚀,显示古地壳具层圈结构。盖层为火山岩,由于剥蚀局部残留,上地壳由劈理带和结晶片岩带组成;中地壳为塑性流变层,由板状韧流带和环状重熔岩带构成;下地壳仅见呈热隆上升的环状中基性杂岩体。板状韧流带具大型韧性剪切变形特征,中基性杂岩体为下地壳热隆岩浆上升,并使中地壳岩石形成重熔型花岗岩,共同构成环状杂岩体。该地壳层圈结构形成于新疆古大陆震旦—寒武纪裂解及准噶尔洋盆发育过程中。

新疆东部卡瓦布拉克地区古生代岩浆活动对中天山地块构造归属的指示意义

卡瓦布拉克地区位于中天山地块南缘。该区古生代侵入岩类广泛发育,是探究中天山构造演化及地壳生长历史的重要窗口。本文获得该区两件二长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为447.4±4.9Ma、422.6±5Ma。LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素原位分析结果显示,其εHf(t)值分别为7.1~11.9、5.8~11.8,对应的二阶段模式年龄为674~963 Ma、514~1043 Ma。侵入于晚古生代花岗岩中的中-基性岩脉携带多期捕获锆石,其εHf(t)介于-7.4~4.8,对应的模式年龄变化范围为1.47~2.54Ga。卡瓦布拉克地区古生代花岗岩及中-基性岩脉中捕获锆石所反映的基底信息表明,中天山与塔里木在中元古代(~1.4Ga)、新元古代(~800Ma)以及古生代(~400Ma)期间岩浆活动具有截然不同的源区特征。结合前人研究成果,认为中天山与塔里木不具有构造亲缘性。

中天山卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的年代学及岩石成因

中天山卡瓦布拉克地区侵入岩类广泛发育,并多处被中-基性岩脉穿插。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得闪长岩和辉长岩脉年龄分别为296.1±2.5 Ma(MSWD=1.4),299.5±2 Ma(MSWD=1.07),均侵位于早二叠世。岩石学和岩石地球化学分析结果表明该区中-基性岩脉具有富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(Rb,U,Th)、亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti)的地球化学特征,SREE为69.19~234.62,LREE/HREE=3.97~11.18。闪长岩脉锆石(176Hf/177Hf)值为0.280 618~0.283 329,对应的εHf(t)值为-14.57^+25.06。研究数据表明,该区中-基性岩脉可能起源于亏损岩石圈地幔,原始岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,同时还受到了地壳混染作用的影响。基于卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的野外地质特征和地球化学分析结果,并结合区域地质资料,认为它们形成于南天山洋闭合之后的后碰撞伸展构造背景。

中天山卡瓦布拉克杂岩带中酸性岩的地质特征及其构造意义

研究中天山地块卡瓦布拉克杂岩带中酸性岩的地质特征及其构造意义,在查明中-基性岩主体岩石花岗岩的岩石学特征的基础上,分析了该岩石的主、微量元素组成。结果显示：该岩石属于钙碱性系列,富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（Rb、U、Th）,明显亏损重稀土元素（HREE）和高场强元素（Nb、Ta）,表现出岛弧岩石的特征且源于亏损地幔,洋壳俯冲作用过程中地壳物质增生的重要组成的部分。

中天山卡瓦布拉克杂岩带中-基性岩的成因及其构造意义:元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素约束

研究中天山地块卡瓦布拉克杂岩带的成因,对重建中天山南缘古生代洋陆构造格局及其演变过程具有重要意义。在查明杂岩带中-基性岩主体岩类矿物学及岩石学特征的基础上,分析了该岩类的主、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素组成。结果显示:其属于偏基性的富钠、低钾岩石系列,富集大离子亲石元素(Rb、U、Sr)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr)和重稀土元素(HREE)。全岩Sr-Nd同位素组成具有较低的锶初始比值(ISr=0.706~0.709)和较高的εNd(t)值(6.84~9.76),并具有较低的放射性成因铅同位素组成,初始铅同位素比值(^(206)Pb/^(204)Pb)i=18.015~18.239、(^(207)Pb/^(204)Pb)i=15.573~15.593、(208Pb/204Pb)i=37.871~38.207。结合前人研究成果和区域地质资料,认为其母岩浆应该来自被交代的年轻富集岩石圈地幔,代表岛弧岩浆,说明卡瓦布拉克杂岩带中-基性岩可能代表该区晚古生代岩浆弧的一部分。

中天山卡瓦布拉克地区彩霞山花岗岩体年龄及成因

彩霞山花岗岩体位于中天山南缘的卡瓦布拉克地区,由糜棱岩化二长花岗岩和斑状钾长花岗岩组成,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(330.0±3.6)Ma、(333.3±3.6)Ma;其锆石εHf(t)分别为5.23~0.87和10.85^-5.81,tDM2分别为1.28~1.00Ga和1.7~0.65Ga。地球化学分析结果显示,二长花岗岩和斑状钾长花岗岩的A/CNK、Na2O+K2O值分别为6.40、45.91和4.17、33.19,均属于高钾钙碱性过铝质I型花岗岩。富集轻稀土元素,具有强烈的铕负异常(δEu=2.76~4.14)。糜棱岩化二长花岗岩同构造侵位的显微构造特征揭示卡瓦布拉克韧性剪切带至少在早石炭世晚期处于活动状态。结合区域地质资料,认为彩霞山花岗岩体形成于南天山洋向北俯冲的活动大陆边缘环境,代表中天山南缘晚古生代岩浆弧的一部分。