华北克拉通南缘角子山花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及构造背景

角子山岩基是秦岭造山带东端伏牛山余脉规模居第二位的燕山期侵入岩,其岩石成因模型有助于深入认识华北克拉通南缘伏牛山余脉早白垩世酸性岩浆的形成规律和深部构造演化。角子山花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年样品的30个测点中,18个有效锆石测点的U-Pb年龄集中于(129.5±1.4)Ma(1个)和(116.1±1.4)~(122.2±1.3)Ma(17个)两组,形成了锆石年龄谱,后者的加权平均年龄为(119.3±0.9)Ma。结合前人10个有效锆石测点的U-Pb年龄数据,27颗锆石的加权平均年龄为(118.2±1.2)Ma,代表了角子山花岗岩的形成时代。角子山花岗岩样品具有富Si和碱、贫Ca和Mg的特征,为高钾钙碱性系列岩石,属于准铝质-弱过铝质花岗岩。在微量元素蛛网图中,角子山花岗岩样品显示了Rb、Th及Zr、Hf的正异常和Sr、P、Ti的负异常。角子山花岗岩稀土总量为20.9×10^(-6)~204×10^(-6),(La/Yb)N值为4.24~21.0,δEu值为0.53~0.78,稀土配分模式呈轻稀土富集(右倾平滑)和中、重稀土亏损(近水平)的特征。角子山花岗岩样品的LaN-(La/Yb)N投点显示了正相关关系,表明其成分变异受控于部分熔融作用。角子山花岗岩的部分熔融源残余相包括角闪石、斜长石和金红石,无石榴子石残余,表明它形成于正常厚度地壳,存在深度大致为40~50 km和小于30 km的两个部分熔融岩石源区。角子山花岗岩形成于秦岭早白垩世陆(板)内造山阶段,经历了岩浆/流体混合再活化作用,是~120 Ma区域岩石圈拆沉作用的产物。

北阿尔金喀腊大湾地区4337高地北花岗闪长岩SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

喀腊大湾位于北阿尔金中东段,为北东向阿尔金断裂与东西向阿尔金北缘断裂所夹持,区内遍布中酸性侵入岩。笔者选取喀腊大湾地区4337高地北花岗闪长岩岩体为研究对象来反演喀腊大湾地区构造演化。岩石地球化学数据表明,岩体为高钾钙碱性I型花岗岩,可能是下地壳中钾和高钾变质玄武岩在高压条件下部分熔融形成的。4337高地北花岗闪长岩岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为(494.4±5.5)Ma,表明其为晚寒武世岩浆活动的产物。结合岩体的地球化学、微量元素构造环境判别图解、年代学和区域地质背景的特征,判定其形成于与俯冲有关的活动陆缘(大陆弧)构造环境。同时,结合前人对喀腊大湾地区岩浆岩的研究,认为该区在早古生代发育一条活动陆缘(大陆弧)岩浆岩带,指示北阿尔金局限洋盆在晚寒武世—早中奥陶世向南俯冲在中阿尔金地块之下。通过对比北阿尔金东西段报道的中酸性侵入岩年龄数据,认为北阿尔金局限洋盆西段经历了更长时间的俯冲,整体呈东早西晚的剪刀状闭合。

新疆阿尔金南缘断裂带铜金铂钯贵金属矿床特征及成因

阿尔金南缘断裂是一条深达上地幔的区域性大断裂,沿断裂分布着众多的基性-超基性杂岩体.岩浆结晶分异晚期,铜、金、铂、钯元素富集,在后期构造热液作用下,形成了清水泉等处的铜、金、铂、钯工业矿床.阿尔金一带找矿前景极大.

可可西里雄鹰台中新世橄榄安粗质火山岩的成因

可可西里雄鹰台火山熔岩的全岩K-Ar年龄为11.1～12.8Ma,SiO2含量为55.28%～58.65%,K2O含量为3.52%～4.42%,属橄榄安粗岩系列,主要岩类为橄榄安粗岩和安粗岩。富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(K、Rb、Cs、Sr、Ba、U、Th),Sr同位素比值(87Sr/86Sr)较高,在0.7082～0.7086之间,Nd同位素比值(143Nd/144Nd)较低,在0.51236～0.51243之间,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的比值大体分别在18.58～18.70、15.60～15.68、37.98～38.33之间变化,微量元素和同位素地球化学示踪研究表明,火山岩源区为富集的地幔类型(EMⅡ),该类型地幔的形成与缝合带的成因有关。火山岩在时空及成因上与昆仑南缘断裂的活动有密切的联系。

阿尔金北缘喀腊达坂火山岩型铅锌矿床研究

火山成因块状硫化物矿床越来越受到重视,喀腊达坂铅锌矿位于北东向阿尔金走滑断裂与东西向阿尔金北缘断裂夹持的喀腊大湾地区,是阿尔金北缘红柳沟—拉配泉金、铜、铁及多金属成矿带中唯一大型铅锌矿床。矿区主要出露奥陶系下统卓阿布拉克组火山沉积岩系,呈近东西走向,以向北中等角度倾斜的单斜层为特点,倾角30°~58°;矿化严格受火山沉积岩特定层位和岩性控制,即矿体均产于卓阿布拉克组第四亚组的中酸性火山岩(流纹岩、英安熔岩、英安质晶屑凝灰岩)中,矿体具有层状、似层状特点,产状稳定延伸大;最大矿体走向延伸超过2400m,倾向延深大于900m。主要有用组分Pb、Zn,伴生有用组分Cu、Au、Ag、S等。主要蚀变类型有黄铁矿化、硅化、绢云母化,地表氧化带形成黄钾铁钒化和褐铁矿化。矿石平均铅同位素组成为^(208)Pb/^(204)Pb=38.1169、^(207)Pb/^(204)Pb=15.6278、^(206)Pb/^(204)Pb=18.4684,显示矿石的铅具有上地壳铅和造山带铅的混合来源;矿石硫同位素组成平均+8.28‰,代表了海相沉积岩来源的硫与岩浆岩来源硫的混合;矿石稀土元素配分曲线与矿区及喀腊大湾地区中酸性火山岩的稀土元素配分曲线具有一致性或者相似,说明矿石与含矿中酸性火山岩具有一致的成因与来源;矿石微量元素特征显示Nb、Ta负异常与Ba的正异常,反映出存在海相沉积岩物质的混入,并具有岛弧成矿构造环境。含矿火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄482~485Ma,代表了矿床的形成时代为早古生代早奥陶世。综合喀腊达坂铅锌矿地质地球化学特征的研究,确认其属于火山成因块状硫化物矿床(VMS型)。所以,喀腊达坂铅锌矿成矿过程可以概括为:在早古生代奥陶纪早期北阿尔金洋发生向南的板块俯冲,板块俯冲作用导致俯冲带下盘的洋壳及其上的海相沉积物和俯冲带上盘的陆壳发生部分熔融,形成了中酸性岛弧型岩浆;在岩浆喷发的晚期,逐渐形成富含铅锌成矿物质的残余岩浆;当这些富含铅锌的残余岩浆发生喷发,最终形成了火山成因岩块状硫化物型铅锌矿床。火山岩型铅锌多金属矿床是阿尔金北缘喀腊大湾地区南带最重要勘查和预测类型,该火山岩型矿化带的西延区段是有利的找矿靶区。

东昆仑-南祁连富砷金矿与矿区岩浆岩的关系

东昆仑五龙沟、柴北缘滩间山和南祁连黑刺沟等富砷金矿床一般均与矿区岩浆岩有关系。研究结果表明:空间上,矿化或发育于岩株的接触带上,或发育于闪长玢岩脉密集分布区,少数金矿化甚至发育于闪长玢岩隐爆角砾岩筒、岩脉中;时间上,金成矿与矿区岩浆岩的成岩时代接近,但前者稍晚;成分上,矿石中含量高的Au、As、Sb等成矿元素在矿区岩浆岩中含量同样较高。此外,金矿石和矿区岩浆岩的硫同位素、铅同位素、稀土元素、微量元素、氢氧同位素等均表明二者具有密切的成因联系。

塔里木盆地西北缘与南天山早-中二叠世盆山耦合特征

通过对塔里木盆地西北缘及相邻南天山造山带的早-中二叠世岩相古地理、构造和岩浆作用的分析表明,塔里木盆地西北缘在早-中二叠世由于地幔柱作用而导致玄武质岩浆活动,南天山造山带内部则发育几乎同时代的碰撞后花岗岩。盆山结合部位早-中二叠世的沉积中心处于不断沉降的状态,而且沉积中心逐渐向塔里木地块之上迁移。南天山在早-中二叠世碰撞后伸展背景下的隆升作用导致塔里木岩石圈向南天山之下发生陆内俯冲作用,在山前形成类似周缘前陆盆地的构造环境,山前沉积中心相当于周缘前陆盆地系统的前渊相带。塔里木盆地内部早二叠世的地幔柱活动与南天山的碰撞后伸展作用没有明显的相关关系,但是南天山在早-中二叠世的碰撞后伸展作用则与塔里木盆地西北缘的沉积-构造作用具有良好耦合关系。

塔里木盆地西南缘构造样式及其主导因素

塔里小盆地西南缘是西昆仑山前北北西—近东西向的构造变形带。具有南北3带、东西3段、上下3层的展布特点。各带、段和层以基底卷入的冲断构造和盖层滑脱的断层相关褶皱为主,包括:破冲褶皱、断层扩展褶皱、断层滑脱褶皱和断层弯曲褶皱等。通过识别地震剖面土不整合面和同构造沉积现象,认为构造变形时间在上新世—第四纪;第一排背斜带形成于上新世早期,第二排背斜带发育于上新世中-晚期,第三排背斜带在更新世早-中期开始活动,现今构造形态最终形成于更新世晚期。控制构造变形的主导因素是边界受力方式和非能干性软弱层的纵横向变化。前者决定分段性特征,后者起垂向分层作用,古近系膏泥岩分布范围决定了褶皱变形范围,厚度变化导致浅层变形的强弱。

伊犁盆地南缘沉积构造演化与砂岩型铀矿化的关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

盆山耦合研究是大陆动力学研究的一个重要组成部分。笔者主要通过磷灰石裂变径迹测年结果来限定西天山山脉的隆升剥露过程，探讨盆山耦合及其对成矿的控制作用。野外样品系统采集于西天山山脉及伊犁盆地南缘钻孔中，选磷灰石开展了裂变径迹测试分析，并开展了磷灰石的温度时间反演模拟研究。结果表明，西天山至少存在4个阶段的构造隆升剥露事件，时间上分别为：三叠纪末侏罗纪早期（220-180Ma）、侏罗纪中期（170-140Ma），白垩纪中期（110-80Ma）和新生代期间（24Ma 以来）。根据盆地钻孔样品测试结果，结合区域资料分析和伊犁盆地沉积构造演化过程、伊犁盆地砂岩型铀矿成矿阶段研究，表明西天山山脉的构造隆升剥露过程与伊犁盆地南缘沉积构造演化、砂岩型铀矿成矿作用具有很好的耦合关系。

雪峰山西侧秭归—五峰段海相层系油气地质条件研究

雪峰山西侧地区秭归—五峰段海相层系发育4套优质烃源岩,包括下震旦统陡山沱组、下寒武统水井沱组、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组和下二叠统栖霞组—茅口组,烃源岩有机碳丰度介于0.21%～9.77%之间,其中水井沱组烃源岩有机碳丰度大于等于1.99%,最大为9.77%,是研究区最好的烃源岩。震旦系灯影组蛤蟆井段储层的孔隙度和渗透率均相对较高,平均值分别为8.23%和3.66×10-3μm2,是研究区内最好的储集层。根据研究区震旦系—中三叠统海相层系生、储、盖层的发育情况,可将其划分为3个海相层系成藏组合类型(下组合2个,上组合1个)。震旦系—下寒武统石牌组油气组合在研究区内保存完整,并可形成下生上储型和上生下储型2个次级生储组合类型;震旦系灯影组白云岩储集层具有一定的油气勘探前景。

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区逆冲推覆构造的发现及其构造意义

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂夹持的区域,是区域上红柳沟-拉配泉构造带的西段。该区广泛发育火山沉积岩系,前人将其确定为奥陶系拉配泉群,并划分为下岩组(火山岩组)、中岩组(碎屑岩组)和上岩组(碳酸盐岩组)。通过野外地质调查与局部填图,在恰什坎萨依沟、沟口泉铁矿、贝壳滩等地,发现厚层碳酸盐岩以不规则顶盖状出露在较高山顶或山脊上,并与碎屑岩或火山岩呈低角度断层接触关系,构成典型的飞来峰构造。该火山岩组和碎屑岩组已被归为奥陶系,但碳酸盐岩组一直没有精确的生物地层年代依据。综合研究认为,碳酸盐岩应该属中元古界,原来的拉配泉群可能要解体。结合截切推覆构造的冰沟岩体时代,认为推覆构造形成于中—晚奥陶世。该认识与本区在中—晚奥陶世发生裂谷(弧后盆地或有限洋盆)闭合、板块碰撞的区域构造环境和演化历史吻合。

新疆阿尔金地区清水泉铜金铂矿床特征及成因浅析

阿尔金南缘断裂带是一条深达上地幔的区域性大断裂。沿断裂分布着众多基性-超基性杂岩体。岩浆结晶分异晚期,铜、金、铂、钯元素富集,在后期断裂及热液作用下形成工业矿体,仅清水泉一处即发现三个规模较大的矿化带,通过对该化带地质特征及矿床成因分析,指出该带找矿前景极佳。

准噶尔盆地南缘古牧地背斜多期构造变形特征

古牧地背斜位于博格达山前阜康断裂带的北缘。为探讨博格达山隆升在沉积盆地内的构造响应特征,作者结合野外地表露头观测、地震反射特征和磷灰石裂变径迹分析,认为古牧地背斜垂向上可划分为深浅两大构造层:深层侏罗系西山窑组(J_2x)以下地层具有双重构造的特征,活动时间为150~130和100~80 Ma;浅层侏罗系西山窑组及以上地层具有断层突破型断层传播褶皱的特征,活动时间约为30 Ma。以上研究成果一方面反映出博格达山晚侏罗世以来多期构造活动的特点,另一方面反映古牧地背斜深层双重构造具有形成时间早、埋深相对浅的特点,是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。

武威盆地南缘断裂晚第四纪活动地表形迹与活动速率

武威盆地南缘断裂位于河西走廊东端,是祁连山北缘逆断裂系的重要组成部分,是1927年古浪8级地震的发震断裂之一。基于遥感影像解译、野外地质观测和14C年代学数据等方法对武威盆地南缘断裂进行了详细的几何学调查和运动学定量。依据平面上几何展布的不连续性和走向的变化,该断裂可以分为5段:康宁桥段(F_1)、南营河段(F_2)、上古城村—张流沟段(F_3)、他家庄段(F_4)和严家庄段(F_5)。该断裂为晚更新世以来活动断裂,地表活动形迹长约60km,以逆冲为主,局部兼具左旋走滑分量,沿断层走向断错地貌发育。断裂全新世以来的垂直滑动速率(0.44±0.08)mm/a,南营河段(F_2)晚更新世以来左旋走滑速率(1.43±0.08)mm/a。

东昆仑南缘韧性剪切带变形特征及其形成时代的限定

中生代巴彦喀拉-松潘甘孜地体向东昆仑地体斜向俯冲,在东昆仑南缘形成一条巨型的韧性剪切带。剪切带中发育的旋转碎斑、书斜构造、解理阶步、云母鱼、S-C组构、不对称褶皱、雁列脉等宏微观构造,显示剪切带兼具右行和左行的特征,且右行早于左行剪切,但总体以左行剪切为主。对西大滩糜棱岩化花岗岩和小南川未变形花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年,西大滩岩体侵位于199.3±2.2Ma,小南川岩体形成于196.4±1.3Ma。西大滩与小南川岩体中的锆石为典型的岩浆锆石,其年龄代表了岩体侵位的时代。鉴于2个岩体的变形程度完全不同,东昆仑南缘在199~196Ma之间发生了左行韧性剪切。

盘谷寺-新乡断裂第四纪活动性分段特征

盘谷寺-新乡断裂以柏山、高村为界,分为西、中、东3段,根据物探剖面、地质标准孔和地层剖面出露特征,各段活动性具有明显差异。其中西段最新活动时代为中更新世,具有向盆地迁移发育的特征;中段最新活动时代为晚更新世早期;东段活动性稍复杂,经历了正断-逆冲-正断的运动过程演变,其最新活动时代为晚更新世早期,且活动强度向两端减弱。高村所处的武陟隆起区推测为盘谷寺-新乡断裂中、东段的挤压阶区,断层位移在此处有亏损和衰减。

南阿尔金山清水泉镁铁-超镁铁质侵入体LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年及其意义

清水泉镁铁-超镁铁质层状侵入体位于南阿尔金山阿帕—茫崖构造带中-北部的清水泉地区,其北部与南阿尔金山超高压变质带紧邻。该岩体包含有3～4个由辉石橄榄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,与元古宙变质沉积岩系呈侵入接触关系。对其中的角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,其206Pb/238U表面年龄为(461±2)Ma～(471±2)Ma,其加权平均值为(467.4±1.4)Ma(n=21,MSWD=2.5),所测锆石具有明显的岩浆振荡环带,Th/U比值为0.32～1.16(平均0.64)。测年结果显示,清水泉镁铁-超镁铁质岩体的形成时代晚于南阿尔金山超高压变质岩的峰期变质时代(504～487 Ma),而老于该地区A型花岗岩的时代(425 Ma左右)。分析认为,伴随着同时代的"双峰式"岩浆侵入作用及广泛的变质热事件,大约465 Ma时的南阿尔金山已经由前期的陆-陆碰撞造山阶段转入到了碰撞后的裂谷伸展作用阶段。

阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧冰沟南组变质火山岩地球化学特征及其地质意义

阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧青白口系冰沟南组变质火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的基性火山岩,主要岩性为蚀变玄武安山岩和安山质凝灰熔岩。岩石地球化学结果显示,SiO_2含量在48.28%～51.98%之间,平均为50.31%,富碱、低钛,里特曼指数δ为0.33～2.30,铝饱和指数A/CNK为0.45～0.88,属于低钾(拉斑)系列。Mg~#值介于40.46～56.28之间,平均值为50.12,表明基性火山岩岩浆经历了较弱程度的结晶分异作用。稀土元素弱富集、弱负Eu异常,呈右倾型。大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr亏损,高场强元素P、Ti、Nb、Hf亏损,强不相容元素Th、U富集,为强不相容富集型。岩石微量与稀土元素具有板内玄武岩的特征。根据构造环境判别系列图解综合分析认为,基性火山岩形成于板内裂谷环境。结合区域地质背景,研究区古元古代古大陆的裂解从长城纪一直持续到青白口纪早期,形成基性火山岩,从青白口纪中晚期开始转为罗迪尼亚超大陆的挤压汇聚阶段。

北阿尔金拉配泉地区齐勒萨依岩体的年代学、地球化学特征及其构造意义

阿尔金北缘拉配泉地区的齐勒萨依岩体主要由辉长岩、闪长岩组成。地球化学特征表明,辉长岩具有高的Al2O3（13.47%~15.34%）、FeOT含量（10.77%~16.89%）以及中等的MgO含量（5.15%~7.49%）;闪长岩属钙碱性系列,具有较低SiO2含量（52.06%~54.23%）和高的Mg#值（56.43~62.45）。二者在球粒陨石标准化稀土元素配分曲线上呈REE近平坦型或者LREE轻微富集型,均显示Eu弱的亏损或富集。在原始地幔标准化蛛网图上,二者均富集Rb、Ba等大离子亲石元素（LILE）,相对亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素（HFSE）,具明显消减带岩浆岩的特征。辉长岩和闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为477.5±3.3 Ma和469.7±3.4 Ma,表明它们属于早中奥陶世岩浆活动的产物。结合岩石的地球化学、微量元素构造环境判别图解、年代学和区域地质背景的特征,判定齐勒萨依岩体形成于与俯冲有关的活动陆缘弧的构造环境,二者的侵位与阿尔金北缘早古生代的古大洋向南俯冲消减到米兰河-金雁山活动陆缘地块之下密切相关,从而为北阿尔金早中奥陶世的陆缘弧和红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带俯冲极性的进一步确定提供了佐证。

祁连山南麓破碎林缘修复技术初探

在祁连山南麓破碎林缘区,优选三处不同立地条件的地块,建立破碎林缘修复示范区,栽植不同规格的青海云杉,调查其成活率、生长量、土壤温度和土壤含水量。结果表明:在破碎林缘栽植适宜的树种可以增加植被盖度;通过整地可以提高树种成活率,但不同整地方式对当年、次年的苗木成活率和苗高生长量影响不显著。采用汇集径流整地,其土壤平均含水量高于穴状整地和水平沟整地,无论采取何种整地方式,整地后的土壤温度均高于不整地时的土壤温度。使用乔灌草复合林层的营造和破碎林缘集水及锁边造林修复技术,可以提高祁连山森林生态系统的水源涵养能力,对改善当地生态环境起着重要的作用。本研究为祁连山南麓破碎林缘的修复提供了一定的理论参考。