中-哈-吉-乌天山变形带容矿金矿床:成矿环境和控矿要素与找矿标志

天山是全球第二大金矿富集区,世界级和大型-超大型金矿床东西成带横贯中国新疆中部-哈萨克斯坦东南部-吉尔吉斯斯坦-乌兹别克斯坦,构成巨型跨境金成矿带。天山巨型跨境金成矿带和重要金矿床形成的地质环境、成矿的控制要素、找矿勘查的标志都是学术界和工业界高度关注的重大地质和找矿问题。通过广泛、深入地文献调研和境内外天山较全面野外地质矿产调查与研究,本文认为中-哈-吉-乌天山大规模金成矿主体形成于晚石炭世-早二叠世古亚洲洋闭合后的陆块拼贴变形过程,部分形成于中-晚二叠世陆内走滑变形过程。中天山南、北缘古缝合带及其附近的大型脆性/韧-脆性变形带是巨量金成矿的关键控制因素,多期叠加复合成矿是天山变形带容矿金矿床的显著特征。地壳初始富集、构造变形活化、岩浆热液叠加是天山变形带容矿金矿床的主控因素。"碳质细碎屑岩+脆韧性变形带+海西末期岩体"是中-哈-吉-乌天山变形带容矿大型-超大型金矿的找矿标志组合。

中国及境外天山铅锌成矿作用与找矿方向

中国及境外天山铅锌矿床多有发现,如哈萨克斯坦Tekeli、Shalkiya和Achisai,乌兹别克斯坦Kurgashinkan和Uchkulach,塔吉克斯坦Altyntopkan,中国新疆乌拉根、彩霞山、阿齐山、阿尔恰勒等大型—超大型铅锌矿床,构成了天山巨型铅锌成矿带。这些铅锌矿床形成于怎样的地球动力学背景?铅锌成矿的基本地质特征是什么?有哪些重要成矿类型?受何要素控制?未来找矿突破方向在哪里?这些都是颇受关注的地质找矿问题。在广泛矿产地质调查和综合分析前人研究成果的基础上,将中国及境外天山作为整体,综述了天山造山带构造演化和重要铅锌成矿环境、典型矿床特征与成矿系统/成矿类型,总结了天山地区铅锌成矿演化过程,并分析了区域铅锌成矿特点与找矿突破方向。结果表明:天山造山带经历了前寒武纪古陆形成、洋-陆俯冲增生、陆-陆碰撞造山和陆内成盆4个地球动力学过程,先后出现了元古宙古陆边缘裂陷盆地、古生代洋-陆俯冲增生岛弧、晚古生代陆-陆碰撞造山与中—新生代山前/山间盆地4类重要铅锌成矿环境。在元古宙古陆边缘裂陷盆地环境,主要受同生断层、还原性细碎屑岩-碳酸盐岩建造等控制,形成了古陆边缘裂陷盆地铅锌成矿系统与SEDEX型铅锌矿床;在古生代洋-陆俯冲增生岛弧环境,主要受弧岩浆活动、断裂构造、地层等控制,形成了增生岛弧铅锌成矿系统与矽卡岩型、斑岩型、岩浆热液脉型、VMS型铅锌矿床;在晚古生代陆-陆碰撞造山环境,主要受被动陆缘海相碳酸盐岩、张性开放空间、逆冲推覆构造等控制,形成了碰撞造山铅锌成矿系统与MVT型铅锌矿床;在中—新生代山前/山间盆地环境,主要受盆地三元结构、油气运移与红层“漂白”、硫酸盐岩等控制,形成了山前/山间盆地铅锌成矿系统与砂岩型铅锌矿床。由此可见,天山地区存在多种铅锌成矿环境和不同铅锌成矿系统与成矿类型,其铅锌成矿表现出长时间、多期次、多类型叠合成矿和一定继承性的演化特点。尽管沉积岩容矿铅锌矿床(包括SEDEX型、MVT型和砂岩型)在全球铅锌矿产资源中占据主导地位,而在天山地区增生岛弧铅锌成矿系统则占有更为重要的地位,特别是北天山岛弧带,哈萨克斯坦—伊犁板块南、北缘和中天山地块应该给予高度重视。与此同时,哈萨克斯坦—伊犁板块北缘与东天山中天山地块元古界SEDEX型铅锌找矿、境外中天山地块北缘与南天山造山带古生代被动陆缘碳酸盐岩地层MVT型铅锌找矿、新疆西南天山山前/山间盆地砂岩型铅锌找矿前景良好,也仍值得持续关注。

北疆黄土的磁化率各向异性揭示末次冰期以来古风向的变化

黄土磁化率各向异性(AMS)被认为是重建古风向变化重要的指标之一,在黄土高原地区得到广泛的应用。然而新疆地区的黄土磁化率各向异性研究相对薄弱。通过对新疆塔城盆地库尔托别剖面磁化率各向异性参数和磁化率分析古风向和风力强度的变化,结果表明:塔城地区末次冰期以来以东南风为主,剖面从下至上,可分为5个阶段:第1阶段(12~14 m):对应MIS3c时期,磁组构特征受水流作用的影响明显,表现为东南风。第2阶段(6~12 m):对应MIS3b时期,出现西南风,但主要还是以东南风为主。第3阶段(4~6 m):对应MIS3a早中期,以东南风为主,西南风逐渐消失,并且风力强度逐渐减弱。第4阶段(0.5~4 m):对应MIS3a晚期和MIS2早期,表现为东南风,风力强度波动较大。第5阶段(0~0.5 m):磁组构特征受成壤作用影响强烈。

中亚黄土沉积与西风区末次冰期快速气候变化

气候快速变化过程与机制一直是古气候研究的热点科学问题,随着不同地区高分辨率地质记录的增多,年代学方法的改进,此类快速气候变化事件的区域差异性日益突出,对比和认识这些区域之间的变化细节,有助于认识快速气候变化的规律和驱动机制。文章以中亚黄土为主要研究对象,根据黄土沉积特征与现代气候特征,将中亚黄土分为西部、北部和东部3个亚区,在总结中亚西风区黄土古气候研究进展的基础上,回顾了近年来中亚地区末次冰期西风区气候突变事件研究现状与问题,初步探讨了在亚轨道尺度上末次冰期快速气候变化发生过程和机制。结果表明,粒度、矿物学、地球化学等指标均指示中亚这3个黄土亚区末次冰期确实存在千年尺度的快速气候波动信号,但在年代和变率上存在区域差异,这种差异除了缺乏精确的年代学控制外,还与区域水热组合和区域地形结构有关。这些冷暖的快速气候变化与北大西洋高纬地区冰盖收缩扩张、西伯利亚高压强度和范围的变化导致风动力变化和西风带南北迁移有关。今后需进一步加强高分辨率年代序列的建立,进一步遴选中亚黄土中有效的、能够独立反映风力强度、源区信息、古温度、古降水等代用指标,并结合古气候模拟试验研究其驱动机制。