东天山平台山复式岩体岩石成因及其对晚古生代洋脊俯冲的启示

为深入了解东天山晚古生代时期的构造演化,对东天山卡拉塔格地区平台山岩体开展了系统的野外调查,并进行了锆石U-Pb年代学和地球化学研究.平台山岩体是由辉长岩、辉绿岩、角闪辉长岩和石英闪长岩组成的复式岩体.其中辉长岩和石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为284.7±2.8 Ma和270.0±3.4 Ma.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩的SiO₂为44.17%~50.14%,Fe₂O₃T为7.63%~12.75%,MgO介于2.79%~16.80%,全碱含量低且变化大（K₂O+Na₂O=1.79%~6.36%）,Mg#值变化大（41~73）,富集Rb、Ba、Sr、U和Pb,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti等高场强元素,与岛弧岩浆岩特征一致.石英闪长岩具有髙硅（SiO₂=61.15%~64.62%）、富碱（K₂O+Na₂O=8.50%~9.34%）,富集Rb、Ba和Zr、Hf、Y,具有Eu、Sr和Ti负异常,并有高的（Ga/Al）×104比值（3.55~3.68）和Y/Nb比值（14.31~16.28）,与A₂型花岗岩特征相似.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩属于阿拉斯加型岩体,母岩浆来源于亏损地幔与被流体交代岩石圈地幔的混合物,石英闪长岩母岩浆来源于亏损地幔与下地壳熔体的混合物.结合区域资料,本文认为早二叠世康古尔洋尚未闭合,平台山复式岩体是康古尔洋洋脊斜向俯冲的产物.      

大兴安岭南段北大山含锡石与不含锡石花岗岩特征对比

近年来,人们在大兴安岭南部发现了多处与白垩纪花岗岩相关的锡多金属矿床,但并非所有该时期的花岗岩都与锡矿伴生.为了解花岗岩伴生锡矿的形成条件,本文对内蒙古北大山岩体中的含锡石（磨盘山）与不含锡石（窟窿山）花岗岩开展了锡石U-Pb年龄、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及矿物地球化学分析测试,并进行岩石学、年代学和岩浆演化物理化学条件的对比.结果表明,窟窿山石英正长斑岩和磨盘山黑云母花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为140.2±0.7 Ma和139.9±0.7 Ma,磨盘山黑云母花岗岩锡石U-Pb加权平均年龄为134.9±1.4 Ma,时代均属于早白垩世.全岩地球化学分析结果表明,这些岩石具有高硅（SiO₂=64.96%~76.71%）,富碱（Na₂O+K₂O=8.28%~9.03%）,过铝质（Al₂O₃=12.42%~15.88%）的特点.相对富集Th、Pb、Hf等元素,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P等元素.轻稀土相对重稀土明显富集,Eu异常明显.窟窿山石英正长斑岩与磨盘山黑云母花岗岩在哈克图解上,随着SiO₂含量增加,TiO₂、FeOT、Al₂O₃、CaO、Na₂O、P₂O₅含量逐渐降低,呈现较好的负相关关系,暗示二者具有同源性.但窟窿山样品的DI值为89,Sn含量为2×10?6;磨盘山样品具有较高的DI值（96~98）,Sn含量高（15×10?6~36×10?6）.从矿物学特征反演的物理化学条件推测,窟窿山岩体经历了温度降低、氧逸度升高的过程,而磨盘山岩体在降温过程中氧逸度进一步降低.另外,在流体卤素含量上,黑云母的Ⅳ（F）、Ⅳ（Cl）指示磨盘山花岗岩（Ⅳ（F）=0.95~1.15,Ⅳ（Cl）=-3.66~-3.54）相较于窟窿山石英正长斑岩（Ⅳ（F）=1.24~1.28,Ⅳ（Cl）=-2.96~-2.52）具有更高富集程度的Cl和F含量.综上,低氧逸度、高演化程度和高的F、Cl丰度是影响北大山地区花岗岩是否含锡的重要原因.      

新疆北山晚古生代内生金属矿床成矿系列研究

新疆北山造山带是我国重要的铜镍金铁矿产勘查区之一.通过初步研究,按照成矿系列的学术思想,将区内晚古生代金属矿床划分为3个成矿系列,即晚古生代与基性-超基性岩浆有关的铜镍硫化物矿床成矿系列、晚古生代与强应变构造带有关的铜金矿床成矿系列和与火山岩有关的铁矿床成矿系列.     

新疆香山铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定

通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年,获得等时线年龄数据为(298±7．1)Ma。该数据表明产于东天山黄山—镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世—早二叠世,与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银铜矿床和火山岩型铁铜矿床为同一时期的产物。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．682±0．32,γ_OS平均为444,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有地壳物质加入成矿系统中。     

东天山星星峡缝合带早古生代强过铝质花岗岩的研究及其地质意义

铅炉子过铝质花岗岩带发育于中天山岛弧带南缘的星星峡缝合带内,为一长条形的二云母花岗岩。岩体地球化学特征是高Si、Al和K,低Mg、Fe的组份,全碱含量中等,σ=1.74～1.9,K_2ONa_2O,A/CNK1.1,属于高钾钙碱性过铝质花岗岩类(SP)。岩体的CaO/Na_2O和Al_2O_3/TiO_2比值都相对较低,分别为(0.06～0.07)和(48.9～55.3);REE、Nb、Y含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值相对较高;Rb、Th和LREE相对富集,Ba、Si、Eu、Ti、P和HREE相对亏损;ε_(HF)(t)=-2.3～+1.6表明岩体还具有较高的锆石同位素特征,T_(2DM)变化范围为1573～1329 Ma。这些地质学和地球化学研究表明铅炉子二云母花岗岩形成于后碰撞的伸展环境中,是在高温、中低压条件下发生重熔形成的,其源岩为古老的地壳物质和年轻的增生物质通过物理风化作用形成泥质岩。本文通过测年获得二云母花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为444.5±2.2 Ma,表明铅炉子过铝质花岗岩形成于晚奥陶世,是中天山岛弧带和公婆泉岛弧带的碰撞时间的上限,它也是中天山岛弧带与公婆泉岛弧带碰撞造山作用的产物,是中亚增生造山带的增生方式之一。     

东天山卡拉塔格地区月牙湾铜镍硫化物矿床磁黄铁矿Re-Os同位素测定及其地质意义

新疆哈密月牙湾铜镍矿是近年来在东天山卡拉塔格地区新发现的岩浆型铜镍硫化物矿床.为确定该矿床的成岩、成矿时代及其成矿作用，利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和硫化物Re-Os同位素等时线定年方法，分别对主含矿岩相橄榄辉长岩和矿石中的磁黄铁矿进行了年龄测定.橄榄辉长岩中锆石的206Pb/238U年龄为255~292 Ma，加权平均值为274±2.4 Ma，代表了橄榄辉长岩的成岩年龄；矿石中磁黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为271.9±9.5 Ma，代表了硫化物熔离成矿的年龄；187Os/188Os初始值为0.279 6±0.008 9，γ_Os值为117~126，指示在岩浆侵位及硫化物熔离成矿过程中有地壳物质加入.月牙湾镁铁质岩浆的成岩、成矿作用发生于早二叠世，与东天山黄山-图拉尔根一带典型铜镍硫化物矿床为同一时期的产物.      

东天山卡拉塔格早古生代红海块状硫化物矿床精确定年及其地质意义

东天山卡拉塔格矿带红海块状硫化物Cu-Zn矿床产于卡拉塔格海相火山岩建造中,矿层主要与两个岩性段的火山-碎屑岩地层有关:(1)盖层为中性-酸性火山岩、火山角砾岩、凝灰岩,夹凝灰质砂岩;(2)赋矿层位主要由中基性-中酸性火山角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩和沉凝灰岩组成。高精度的锆石离子探针U-Pb同位素定年获得矿体上盘围岩底部酸性火山岩的年龄为416.3±5.9Ma,为成矿时代的上限年龄;K-Ar同位素定年获得矿体下盘强绢云母化蚀变围岩年龄为424±7Ma,记录了最晚一期成矿热液活动的时代。同位素年代学研究显示,卡拉塔格地区在早古生代末期存在一期铜多金属成矿作用,这个认识不仅为吐哈盆地南缘古生代火山岩地层的时代划分提供了年代学限制,而且扩大了卡拉塔格地区和区域找矿空间。     

西准噶尔石炭纪洋中脊俯冲岩浆活动:以玛里雅蛇绿岩为例

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能有洋壳沉积物参与,高场强元素Nb亏损,与洋壳的俯冲有关;(2)M系列与典型洋中脊玄武岩的稀土元素配分模式一致,不过Ba强烈富集,可能受到俯冲流体的影响;(3)E系列位于地幔序列N-MORB和E-MORB之间,表明它可能是地幔岩浆的混合产物,未受到地幔岩浆源区之外物质的影响;(4)O系列与典型的洋岛玄武岩基本一致,只是Ta、La和Th含量略偏低,但都处于地幔序列范围内,可能与其他岩浆源有轻微的混合。这种岩浆特征与智利洋中脊俯冲环境下所产生的岩浆特征一致;由于西准噶尔晚古生代仍然发生俯冲消减,因此推测玛里雅蛇绿岩可能形成于洋中脊俯冲环境。     

西昆仑及邻区成矿规律和成矿系列

成矿系列是研究区域成矿规律的一种学术思想,主张用系统论、活动论的观点研究在地质历史发展的各阶段、各特定地质构造环境中成矿作用的过程及形成的矿床组合自然体。本文基于对西昆仑及邻区大地构造演化的新认识和新理解,结合研究区境内外地质和矿产勘查研究新进展,尤其是大批成矿年龄精测数据和对成岩成矿物质来源的新认识,将西昆仑及邻区内生金属矿产资源划分为8个主要矿床成矿系列：（1）古元古代鞍山式沉积变质型铁矿成矿系列;（2）中元古代层控碳酸盐岩型铁铜金矿床成矿系列;（3）志留纪沉积变质岩系有关的Fe矿床成矿系列;（4）晚泥盆世-早石炭世层控碳酸盐岩型铅锌（铜）矿床成矿系列;（5）石炭纪火山岩型块状硫化物铜矿床成矿系列;（6）晚石炭世层控碳酸盐岩型锰矿床成矿系列;（7）侏罗纪-白垩纪层控（MVT）和沉积喷流型（SEDEX）型铅锌矿床成矿系列;（8）中新生代与伟晶岩有关的稀有金属矿床成矿系列。叙述了各个成矿系列的成矿地质背景、成矿特征、矿床组合、时空分布规律和典型矿床特征等。本次成矿系列的划分,强调以重大构造事件作为背景,突出以重大构造事件与大规模成矿的耦合关系作为出发点,力求从更大尺度上认识矿床形成的成矿动力学背景。值得指出的是,研究区幅员辽阔,不少矿床的成矿系列具有明显空间递变性,如与特提斯洋闭合和碰撞有关的成矿事件横跨原特提斯-古特提斯和新特提斯阶段;北昆仑地体为塔里木古陆的一部分,记录从古元古代早期到新元古代的构造演化对Rodinia 超大陆汇聚和裂解的响应。在长期演化过程中,西昆仑及其邻区形成了独特的成矿系列。