西天山山地草甸不同坡向昆虫群落与植物多样性及功能性状的关系

【目的】阐明坡向对昆虫群落的影响,探究不同坡向昆虫群落与植物多样性及功能性状的关系。【方法】以西天山国家级自然保护区山地草甸为研究对象,通过野外植被和昆虫取样,分析阴坡、阳坡和坡顶3种生境的昆虫群落物种组成和多样性特征,探讨与植物多样性、功能性状的关系。【结果】1)该山地草甸的昆虫种类丰富多样,隶属于8目172种,双翅目(Diptera)和半翅目(Hemiptera)为优势类,分别占个体数的77.02%和21.32%。阴坡昆虫数量最多,为4 399头,其次为坡顶和阳坡,分别为2 750头和1 959头;2)昆虫群落特征指数在阳坡、阴坡、坡顶具有明显差异性,阳坡昆虫群落特征指数最高。3)植物多样性和功能性状对昆虫群落的影响具有差异性(P<0.01)。叶长与昆虫群落优势度指数和丰度指数具有显著相关性(P<0.01),株高与昆虫群落丰富度指数具有显著相关性(P<0.01),植物种类与昆虫多样性没有显著相关性。【结论】西天山保护区山地草甸植物功能性状中的叶长、株高是影响西天山山地草甸昆虫群落的主要因子。

新疆西天山地区构造单元划分、地层系统及其构造演化

西天山地区是指位于奎屯南的北天山与库车北的南天山间的广大地区。早古生代,该区处于哈萨克斯坦—准噶尔板块东南缘中段与卡拉库姆—塔里木板块西北缘交汇部位,其主缝合带处于长阿吾子—乌瓦门一线。通过各构造单元地层系统及蛇绿混杂岩定年研究,认为本区博罗科洛山南缘霍城—哈希勒根一带为奥陶纪—志留纪的赛里木—准葛尔和乌孙—阿吾拉勒微板块的接合带。塔里木微板块北缘的南天山地区在中奥陶世—志留纪显示多岛洋的构造格局,早古生代板块活动经历了上亿年。晚古生代早期的洋盆较狭窄,生存时间为数千万年。北天山依连哈比尔尕地段隶属于早石炭世微型沟弧盆体系。晚古生代晚期由裂谷转为走滑拉分体制,此时壳—幔岩浆活动及物质交换频繁,为本区主成矿期。中生代进入板内陆块构造堆叠并伴随走滑的动力学环境。新生代受印度板块与欧亚大陆碰撞效应的汇聚作用,导致山体强烈隆升,造就了现今的南、北天山及伊犁盆地相间的地貌景观。

西天山山脉多期次隆升-剥露的裂变径迹证据

磷灰石的裂变径迹法已经广泛地应用于限定山脉的隆升剥露历史研究。天山山脉的隆升历史一直存在争议,西天山山脉的构造隆升研究则相对更为缺乏。野外系统采集三个横穿西天山察汗乌苏山剖面的花岗岩、火山岩等样品,挑选磷灰石开展了裂变径迹测试分析工作。测试结果表明,西天山可能存在多期次的构造隆升事件;进一步利用实测的磷灰石裂变径迹年龄数据和径迹长度,开展了磷灰石的温度时间反演模拟研究。模拟结果结合区域性的地质资料分析推断,西天山山脉自中生代以来存在4个阶段构造隆升剥露事件,分别为:三叠纪末—早侏罗纪(220～180Ma)、侏罗纪中期(170～140Ma)、白垩纪中期(110～80Ma)和晚新生代(24Ma以来)。

新疆“大哈拉军山组”火山岩的形成时代问题及其解体方案

基于前人的资料和本文获得的锆石SHRIMP数据,故建议解体“大哈拉军山组”。西天山东段拉尔敦达坂一带出露的火山岩是晚石炭世火山作用的产物,建议创名“拉尔敦达坂组”。新源城南的早石炭世火山-沉积岩依然使用“大哈拉军山组”。西天山西段大面积出露的“大哈拉军山组”火山岩比较复杂,原始创名剖面(特克斯南大哈拉军山一带)分布的早石炭世火山-沉积岩暂时继续使用“大哈拉军山组”的名称,但其北部大面积分布(昭苏北—特克斯—巩留-阿希金矿地区)的火山岩形成于晚泥盆世(而不是以前认为的早石炭世),建议用“特克斯达坂组”表述这套晚泥盆世火山—沉积地层。

西天山特克斯达坂晚古生代若干不整合的厘定及地质意义

地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和运动时期的重要依据。通过1∶5万区域地质调查,在西天山特克斯达坂一带晚古生代地层中厘定出6个不整合面,证实区内乃至天山地区曾有过至少6幕褶皱运动,丰富了研究区的幕式褶皱内容。新确立了特克斯运动(东图津河组与科古琴山组之间的角度不整合),证实了天山主褶皱幕是鄯善运动,是记录塔里木板块与准噶尔板块碰撞缝合的重要构造运动。特克斯运动等6幕褶皱运动为天山地区构造演化研究提供了更为详尽的幕式演化信息。

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。

西天山阿吾拉勒西段麻粒岩相片麻岩锆石Cameca U-Pb年龄及其地质意义

岩相学和岩石地球化学特征表明,西天山阿吾拉勒西段低压麻粒岩相片麻岩的原岩为杂砂岩,具有近源、快速沉积的特点。在稀土元素的球粒陨石标准化图解上,片麻岩具轻稀土元素陡倾、重稀土元素平坦的分布型式,并具明显的Eu负异常,Nb、Ta、Ti、Ba、P、Sr均相对亏损。片麻岩中Cameca离子探针锆石U-Pb年代学结果显示,上交点年龄为(1609±40)Ma,代表了原岩的岩浆结晶年龄;下交点年龄为(764±72)Ma,代表了引起Pb丢失的热事件的时代,可能代表麻粒岩相变质事件的年龄。该麻粒岩相片麻岩的产出表明伊犁地块可能具有中元古代的结晶基底,也表明伊犁地块经历了764Ma的热事件。该热事件可能是伊犁地块对全球Rodinia超大陆解体事件的响应。

西天山阿吾拉勒成矿带大哈拉军山组火山岩时空分布规律及其地质意义

西天山阿吾拉勒成矿带广泛发育的大哈拉军山组火山岩为以一套流纹岩、粗面岩、粗面安山岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩为主体的火山岩-沉积岩建造。本研究运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法,厘定了松湖铁矿、式可布台铁矿、备战铁矿火山岩的成岩时代,并系统整理阿吾拉勒铁矿成矿带上已经获得的高精度年代学数据,确定阿吾拉勒成矿带大哈拉军山组火山岩的时间分布规律为自西向东渐变的特征,在年代上表现为自西向东呈由老变新的趋势,早石炭世火山岩从西向东表现为尖灭的特征,在岩性上具有安山岩-玄武安山岩-粗面质火山熔岩-火山碎屑岩变化的特点。在此基础上,结合遥感影像特征,确定大哈拉军山组火山岩的空间分布特征,进一步提取破火山口的特征,判断其与典型矿床之间的位置关系,探讨典型矿床与火山机构在成因上的联系,结合大地构造演化特征,探讨其地质意义。

西天山地区金矿床主要成因类型及找矿方向

西天山地区地处古亚洲构造域天山-兴蒙成矿带的西段,经历了漫长复杂的构造演化过程,尤其是海西期强烈的构造岩浆活动,为金成矿创造了有利的条件.近几年,本区找金工作取得了突破性的进展,相继发现了阿希、望峰、大山口等金矿床,显示了良好找金前景.根据前人和笔者工作,讨论了本区主要金矿化类型浅成低温热液型(又进一步划分为冰长石-绢云母型和硅化岩型)、斑岩型、韧性剪切带型、穆龙套型等的成矿特征,在综合分析基础上,指出找矿方向.

西天山北部石炭纪火山岩特征与沟弧盆体系

本文据岩石化学资料确定了西天山北部石炭纪火山岩的化学系列和岩石组合,并论述了其地球化学特征,探讨了该地区的沟弧盆体系。北天山中石炭统上部岩石单元代表了准噶尔板块的活动陆缘,而下部岩石单元属于弧前盆地沉积物。北天山蛇绿岩套是扩张速度缓慢的古洋壳残片。中天山北缘的下石炭统火山岩和海西中期的花岗岩类岩石组合代表了厚度甚大的大陆型岛弧部分,而阿吾拉勒带中、下石炭统则属于内弧环境的火山岩岩石组合。伊什基里克带是有限拉张的弧后盆地。

新疆西天山晚古生代主要磁铁矿床(点)成因类型与成矿过程探讨

新疆西天山晚古生代磁铁矿带是中国重要的铁矿带,其成矿地质背景与成因类型一直以来存在很大的争论。本文在已有研究成果的基础上,结合大量野外调查资料和室内研究工作,对西天山主要磁铁矿床的成因类型、成矿背景、成矿规律进行了详细研究。研究表明,主要磁铁矿床矿石矿物Sr、Nd、Pb同位素基本落入洋陆俯冲碰撞下的岛弧环境;矿石形成年龄介于火山岩与中酸性侵入岩之间,接近于火山岩年龄,矿石与火山岩具有密切的成因联系。矿床总体归为海相火山岩型铁矿,可划分出3个亚类:火山喷溢型、火山-次火山热液型、火山喷溢-热液叠加型,不同亚类矿床具有不同的矿体、矿石特征。铁矿石的形成与俯冲带流体的交代作用有着密切的关系,早期为富铁岩浆交代后分异结晶作用的产物,后期则为火山热液沿断裂、裂隙交代、卸载的产物。

新疆西天山云杉林生物量的动态监测

选取新疆西天山为监测区,建立云杉林生物量遥感模型。基于遥感和地面调查数据提取西天山不同年龄阶段云杉林信息,对西天山云杉林生物量进行计算分析,对比分析1986、1996及2007年3期森林生物量监测数据,对西天山云杉林生物量的时空分布变化进行评价分析。研究表明:20年间西天山云杉林总体单位面积生物量为142.73t·hm-2,全林区云杉林生物量的动态变化呈现出前期(1986—1996年)减少、后期(1996—2007年)增加、总体略有下降的特点。1986年西天山云杉林的单位面积生物量最高为143.165t.hm-2,1996年下降到141.875t·hm-2,2007年又恢复到143.15t·hm-2。1986—2007年20年间,西天山云杉林面积减少了1.9%,生物总量减少了1.92%。1986—1996年间,西天山云杉林面积减少了2.88%,生物总量减少了3.77%。国家天然林保护工程实施后,西天山林区的天然森林资源得以恢复,1996—2007年西天山云杉林面积增加了1%,生物总量增加了1.91%。就不同区域云杉林生物量动态变化而言,喀什河流域云杉林总体单位面积生物量最高,随后依次为巩乃斯河流域、特克斯河流域及其他流域。

新疆哈勒尕提铜铁矿床的成矿年代学研究

首次采用锆石SHRIMP微区U-Pb测年技术，对新疆西天山哈勒尕提铜铁多金属矿床成矿岩体进行了年代学研究，通过对角闪石黑云母二长花岗岩中单颗粒锆石12个样品点的分析，获得206pb／238U年龄介于362．7～381．7Ma，加权平均值为（367．3±2．2）Ma，表明岩体的结晶年龄为晚泥盆世。通过ICP—MS法测定了哈勒尕提铜铁多金属矿床中的辉钼矿Re-Os同位素年龄，获得其模式年龄的加权平均值为（370．1±2．4）Ma，等时线年龄为（371±12）Ma，代表了哈勒尕提铜铁多金属矿床的成矿年龄。两种测年方法获得的年龄在误差范围内基本一致，因此该测试结果表明哈勒尕提铜铁多金属矿床与晚泥盆世角闪石黑云母二长花岗岩侵入作用密切相关，角闪石黑云母二长花岗岩为哈勒尕提铜铁多金属矿床的形成提供了成矿物质和热源。

西天山地区浅成低温热液型金矿地质特征及成矿模式

新近发现于西天山吐拉苏地区的阿希大型金矿床及其外围的伊尔曼得、恰布坎卓它等金矿床(点)的矿化类型为浅成低温热液型,并进一步划分为冰长石-绢云母型和硅化岩型。矿床赋存于伊犁晚古生代裂谷区的吐拉苏—也里莫墩火山岩带中,矿床围岩为下石炭统大哈拉军山组中基性—中酸性陆相火山岩系。冰长石-绢云母型以阿希金矿为代表,矿床为沿火山口缘环状、放射状断裂充填的石英脉型;硅化岩型以伊尔曼得金矿为代表,矿化体呈层状、似层状,受火山岩系底部沉火山碎屑岩控制。结合该地区成矿地球化学特征分析,本文讨论了区内金矿成矿特征、成矿背景和成矿条件,建立了西天山地区浅成低温热液型金矿的成矿模式。

新疆西天山东段航磁异常特征及找矿效果

介绍了高精度航磁调查在西天山东段的应用效果.在高精度航磁图上,展现出多个不同磁场背景及磁异常特征区,它们是不同构造、岩浆活动、地层及岩性分布的综合反映.该区不仅区域磁场特征明显,而且局部异常信息也极为丰富.在最新的高精度航磁图上,已知铁矿异常特征明显,为矿区外围勘探和同类地区寻找新的铁矿提供了依据.利用高精度航磁资料,新发现了五十余处铁矿异常,在2007年进行了地面查证的5处异常中,有4处见矿.这些新的铁矿异常的成功发现不仅带来了巨大的经济效益,也为今后利用高精度航磁测量在类似地区进行找矿积累了经验.

西天山阿希晚古生代破火山口构造及其控矿意义

阿希破火山口构造位于西天山博罗科努山早石炭世吐拉苏—也里莫墩火山岩带西部,呈近等轴状,周边被环状断裂所限,南北直经2.6km,东西向宽2.4km,面积约6km^2。火山口缘环状、放射状裂隙、火山岩相的配置格局、地球物理场特征等都十分清晰地显示了破火山口的特征。大型阿希金矿产于破火山口缘环状断裂内,显示了与破火山口形成的密切成因联系。

西天山铁木里克铁矿床矿物学及稳定同位素特征

铁木里克铁矿是西天山阿吾拉勒成矿带上一个高品位的磁铁矿矿床,赋存于石炭纪大哈拉军山组火山岩中。矿区围岩蚀变较弱,主要以低温热液阶段的绿泥石化和绿帘石化为主。根据野外矿石组构以及镜下观察,该矿床可以划分为四个成矿阶段。目前该矿床的研究程度较低,矿床成因存在较大争议。磁铁矿和赤铁矿的电子探针结果显示,该矿床的形成与岩浆-热液系统密切相关;辉石和角闪石的电子探针结果显示,辉石未发生蚀变,只有角闪石轻微地发生了阳起石化。矿石中的黄铁矿硫同位素（0.1‰-2.9‰）显示具有深源地幔特征,磁铁矿的氧同位素（-2.7‰-0.5‰）暗示岩浆热液对成矿具有重要作用,以及成矿晚期低温热液过程对早先形成的磁铁矿起到了改造作用。结合区域铁矿带的成矿地质特征,本文认为铁木里克铁矿的形成主要与岩浆-热液系统密切相关,在大量磁铁矿形成之后,有少量成矿流体与海水混合,对矿床和围岩进行了低温热液蚀变,形成了充填在磁铁矿矿石气孔中的赤铁矿和黄铁矿。

天山北坡西部树木年轮对气候因子的响应分析及气温重建

利用博尔塔拉蒙古自治州三个采点的树轮宽度年表，通过相关和响应面分析的方法，分析三个树木年轮宽度对气候因子的响应。分析表明，三个年表与博州地区的年平均最低气温和7月降水量呈较显著的正相关，且呈现相同的响应，仅在气温偏低时，三个年表响应不一致。通过分析，选择年最低气温作为重建对象，具有明显的树木生理学意义。利用树轮年表重建了博州1576—2002年的年最低气温，通过逐一剔除检验，发现重建值稳定可靠。在427a中，存在2～3a和40～50a左右的周期性振荡，1631年、1832年、1920年和1961年左右发生过突变。

新疆西天山巴音沟与蛇绿岩伴生的洋岛玄武岩——主微量元素证据

对巴音沟蛇绿混杂岩内发育的两套玄武岩进行了主、微量元素研究，结果表明，其中一套TiO2的含量较低，在0．81％～1．00％之间，REE含量低，LREE相对于HREE具轻微亏损，稀土元素配分图和微量元素的原始地幔标准化图上呈平坦分布型式，Nb、Ta略亏损，为大洋中脊玄武岩。结合其他微量元素特征，初步认为该玄武岩源于大洋形成的初期，源区是还没有经历大规模岩浆提取阶段的洋中脊玄武岩。另一套玄武岩则具有典型的洋岛玄武岩特征，具有较高的Ti02含量（1．89％～3．14％），富碱质，同时富集LREE和HFSE元素，高Nb、Ta含量，在微量元素原始地幔标准化图上显示明显的Nb、Ta正异常，微量地球化学元素具有EMⅡ型OIB特征。

西天山晚石炭世岩浆混合花岗岩的确定及其地质意义——来自玉奇布拉克和乌图精河岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学证据

西天山博罗科努地区的玉奇布拉克和乌图精河岩体中发育大量暗色闪长质包体,包体发育矿物相互包裹的嵌晶及岩浆冷凝矿物不平衡结构,同时出现淬冷形成的针状磷灰石,指示岩体形成过程经历了二元岩浆的混合作用。包体较寄主花岗岩有明显低的SiO_2、K_2O,高CaO、FeO^T和MgO,但二者的微量元素高度一致,相对富集Rb、Th、U、K等LILE,贫HFSE,亏损Sr、Nb、Ta、P和Ti等元素,为二元岩浆混合作用所致。经LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,两个岩体寄主花岗岩和包体分别获得301 Ma、308 Ma和303 Ma、298 Ma的形成年龄,指示同期不同源岩浆活动并存。寄主花岗岩的ε_(Hf)(t)值分别为+4.20^+8.33和+4.97^+7.0;Hf陆壳模式年龄T C_(DM)为782~1045 Ma和863~998 Ma,揭示它们主要源自新元古代早期陆壳物质。包体的εHf(t)值分别为+2.75^+6.41和+4.63^+7.92,与区域上同期基性岩脉正的εHf(t)和εNd(t)值相当。结合区域上同期花岗岩类高ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)、中等n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)推断,该期花岗岩是新元古代早期陆壳物质部分熔融的岩浆与被消减带组分改造的略亏损岩石圈地幔岩浆混合作用的结果,并构成由晚石炭世高钾钙碱性花岗岩向早二叠世富钾花岗岩/或A型花岗岩转换的岩浆演化系列,表明晚石炭世—早二叠世期间西天山造山带转入后碰撞晚期向伸展转化的构造环境。陆壳伸展导致幔源基性岩浆上侵,诱发陆壳部分熔融产生壳源岩浆,二者混合形成晚古生代以来西天山最为广泛的花岗岩浆活动,成为区内一次重要的地壳垂向增生事件。