西准噶尔南部地区新发现的A_1型花岗岩成因机制及深部动力学意义

正作为指示地壳伸展构造背景的重要标志之一,A型花岗岩因其特殊的地球化学特征、岩石成因及地球动力学背景,倍受国内外学者关注,其中A_1型代表了裂谷或板内伸展有关的非造山伸展环境,A_2型则代表了岛弧、后碰撞、陆内剪切等后造山背景下的伸展(Eby,1992)。洪大卫等(1995)也提出拉张程度的差异是产生非造山和后造山A型花岗岩的重要因素。因此,A型花岗岩的成因研究可为约束区域构造演化提供重要依据。     

黑河市五道沟地区早二叠世A型花岗岩成因

根据岩石学、岩石化学、地球化学及同位素等特征,对黑河市五道沟地区早二叠世碱长花岗岩进行了构造成因研究。该套岩石具高硅、富碱、低钙镁、偏铝质-过铝质特点,且富Rb、Th、K等大离子亲石元素,相对亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb等元素,稀土元素具有典型的海鸥式分配样式,总体具有典型A型花岗岩特征;其形成于额尔古纳—兴安地块与松嫩—张广才岭地块挤压拼贴后的伸展环境。黑河市五道沟地区A型花岗岩的最新厘定对该地区晚古生代构造演化的研究及区域成矿规律的探讨具有重要意义。     

新疆西准噶尔塔尔根一带花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

新疆西准噶尔达尔布特构造-岩浆带分布大量的中酸性侵入体,其成因类型和侵位期次对于认识区域岩浆演化具有重要意义。通过对玛依勒山北段塔尔根一带的岩体进行野外地质调查,并结合LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析,确定其形成时代、岩石成因及形成的构造环境。塔尔根一带岩体主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成,正长花岗岩锆石U-Pb年龄为296.6±2.0Ma(n=27,MSWD=0.33),属早二叠世早期。岩石地球化学研究表明,其具有高硅、富碱、低钛和铝、贫钙镁,富集大离子亲石元素Rb、Th、K及高场强元素Zr、Hf,强烈亏损Sr、Eu、P、Ti,中等亏损Ba、Nb、Ta等元素,104Ga/Al值及Zr+Nb+Ce+Y含量较高的特征,属碱性准铝质-弱过铝质A型花岗岩,为低压高温条件下长英质地壳物质部分熔融的产物。综合区域构造演化并结合前人认识可知,西准噶尔地区在晚石炭世—早二叠世仍处于俯冲体系,很可能与晚石炭世洋脊俯冲作用有关。     

陆内“滞后”弧岩浆岩特征及其地质意义:来自西准噶尔乌尔禾北早二叠世岩浆作用的证据

产于西准噶尔哈拉阿拉特山南麓的"滞后"弧岩浆岩,由乌尔禾中基性岩墙群和白杨河组玄武岩组成,二者构成一完整陆相火山机构,并呈角度不整合覆于下二叠统佳木河组陆相磨拉石建造之上。中基性岩墙群岩性主要为辉绿岩、辉绿玢岩和辉长闪长岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.6±2)Ma(MSWD=0.57,95%置信度)、(286.3±4.0)Ma(95%置信度,MSWD=0.32)、(286.5±5.6)Ma(MSWD=0.3,95%置信度)。白杨河组玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.3±3.1)Ma(MSWD=0.45,95%置信度),均属早二叠世。二者具有相似的与岛弧俯冲相关的地球化学性质,属钙碱性中低钾系列,富集轻稀土,δ_(Eu)异常不明显,富集K、Ba、Sr等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Zr、Hf适度亏损,正的ε_(Nd)(t)值和相对低的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值表明源区为亏损地幔。该岩浆岩形成于洋盆关闭,即沟弧盆体系消失之后,时代"滞后"于造山后沉积记录,表明西准噶尔晚古生代俯冲作用结束的最终时限应为早二叠世晚期。根据准噶尔地区滞后型岩浆岩区域性分布特点,推断其产地的连线区为天山—塔里木板块与西伯利亚板块最终深部俯冲的接合部位。     

新疆西准噶尔乌尔禾地区早二叠世A_1型花岗岩成因及其地质意义

新疆西准噶尔南部地区出露的中酸性花岗岩以I型和A_2型花岗岩为主。本文通过对哈拉阿拉特山南麓乌尔禾地区新发现的A_1型碱长花岗斑岩进行详细的岩石学、锆石U-Pb年代学及地球化学研究,旨在准确厘定其形成时代,揭示岩石成因和构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示碱长花岗斑岩形成于295.0±1.8 Ma,为早二叠世初期岩浆活动产物。地球化学研究表明碱长花岗斑岩具有A型花岗岩特征。岩石显示高硅(SiO_2=73.72%～76.79%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.70%～8.60%)、高TFeO/MgO(24.1～244,仅2件样品16)、10~4×Ga/Al(3.73～5.20)、(Zr+Nb+Ce+Y)(1010×10~(-6)～2425×10~(-6))和锆饱和温度(978～1039℃),低镁(MgO=0.01%～0.11%)和铝(Al_2O_3=11.55%～12.01%),强烈亏损Ba、Sr、Eu、P、Ti以及高ε_(Nd)(t)正值(+7.76～+11.9)等特征。与区域晚石炭世晚期—早二叠世早期的A_2型花岗岩相比,乌尔禾碱长花岗斑岩相对富Nb(43.4×10~(-6)～122×10~(-6)),且具有较低的Y/Nb(0.46～2.24)比值,属准铝质A_1型花岗岩。综合以上数据并结合前人大量研究成果,我们认为乌尔禾A_1型碱长花岗斑岩和区域同时期的A_2型花岗岩均形成于由俯冲板片后撤诱发的弧后伸展环境。在弧后伸展体制下,热的软流圈地幔上涌,底侵加热由亏损地幔衍生而来的年轻镁铁质下地壳物质,使其发生低程度部分熔融,最终在地壳浅部形成了相对富Nb的乌尔禾A_1型碱长花岗斑岩。     

西准噶尔A型花岗岩地球化学特征及构造意义

西准噶尔地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩,年龄多集中于300Ma左右,在时代上属于晚石炭世,A型花岗岩具有高硅、低铝、富碱、准铝质—弱过铝质、贫钙、低镁,10 000×Ga/Al比值较大,强烈富集高场强元素（HFSE）及Zr、Y、Ga等元素,Sr、Ba强烈亏损,稀土配分模式图呈现典型的右倾＂海鸥型＂等,并且在A1-A2...     

西准噶尔A型花岗岩地球化学特征及找矿意义

西准噶尔地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩,年龄多集中于300Ma左右,在时代上属于晚石炭世,A型花岗岩具有具有高硅、低铝、富碱、准铝质-弱过铝质、贫钙、低镁,10000×Ga/Al比值较大,强烈富集高场强元素(HFSE)及Zr、Y、Ga等元素,Sr、Ba强烈亏损,稀土配分模式图呈现典型的右倾“海鸥型”等,并且在A1—A2型花岗岩判别图解显示具有典型的铝质A型的A2型花岗岩特征,表明A型花岗岩可能是年轻地壳(洋壳和岛弧)部分熔融形成的美云闪长-花岗闪长岩质岩浆经进一步分离结晶作用的产物,具备规模成矿的条件.     

新疆西准噶尔白布谢河花岗斑岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

西准噶尔中部广泛发育晚石炭世—晚二叠世侵入岩,其产出构造背景对于揭示该区晚古生代构造演化具有重要意义.文章以巴尔鲁克山北侧侵入于上石炭统莫老坝组中的白布谢河花岗斑岩为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主—微量元素和Sr-Nd同位素分析,据此探讨其岩石成因和构造背景,以期为进一步深入研究西准噶尔中部构造演化提...     

新疆西准噶尔朱鲁木特A型花岗岩年代学、地球化学及岩石成因

西准噶尔乃至整个北疆地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩类。朱鲁木特岩体作为一个典型的代表,岩石类型主要为碱长花岗斑岩,是认识西准噶尔北部花岗岩岩石成因及构造—岩浆演化的关键。本文对朱鲁木特岩体进行高精度锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得碱长花岗斑岩的加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为(299±1)Ma(n=11,MSWD=0.96),其形成于早二叠世。岩石地球化学研究表明,碱长花岗斑岩具有高硅(69.68%～74.38%),富碱(Na_2O+K_2O:8.94%～9.21%),低钛(Ti O_2:0.21%～0.42%),贫钙(0.34%～1.24%)的特征,均属弱过铝质(A/CNK:1.02～1.10)及高钾钙碱性—钾玄岩系列。岩石富集Rb、Th、K等大离子亲石元素及高场强元素(Zr、Hf),而强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等,稀土配分曲线呈右倾"V"字型,属典型的铝质A型花岗岩。依据微量元素比值及相关判别图,朱鲁木特碱长花岗斑岩在成因类型上属于A2型,形成于后碰撞的张性环境中,软流圈上涌使年轻的地幔来源物质组成的下地壳发生部分熔融。     

新疆西准噶尔北部赛尔山地区早志留世流纹斑岩成因及其大地构造意义

在新疆西准噶尔北部的赛尔山地区识别出早志留世喷发的流纹斑岩底垫侵入到和布克赛尔蛇绿混杂带内。流纹斑岩具有高Si O2(70. 88%～73. 36%)、Al2O3(14. 30%～15. 31%)和极低的MgO(0. 36%～1. 09%)含量,同时,还具有中-高的Sr含量(130×10-6～527×10-6)、高的Sr/Y(22. 26～78. 42)和(La/Yb)N(20. 27～24. 24)值及低的重稀土元素含量。此外,流纹斑岩与谢米斯台山北缘早志留世-早泥盆世埃达克质岩都具有正高的εHf(t)值和年轻的Hf模式年龄,同时它们还具有较高的K2O含量、较低的Mg#值和低的Cr、Ni等相容元素含量,认为它们均形成于年轻下地壳的部分熔融。在早奥陶世—早泥盆世,西准噶尔北部可能经历过洋内俯冲、弧-弧碰撞、洋盆闭合和碰撞后伸展阶段的构造演化过程,其中,早志留世之前洋盆已经闭合,随后西准噶尔北部逐渐进入碰撞后松弛期,幔源物质向下地壳渗透,与新生不久的下地壳发生混合形成岩浆池,岩浆通过多通道、多层次的复杂渠道到达中上部地壳,从而形成大量435～400 Ma的A2型和I型花岗岩以及少量埃达克质的中酸性岩浆岩,完成了大规模的地壳垂向增生过程。     

新疆东准噶尔早泥盆世早期花岗岩的确定及其地质意义

根据锆石SHRIMP U-Pb定年获得的（413±8）Ma（MSWD=0.73）206Pb/238U表面年龄和锆石的矿物学特征, 确定东准噶尔中部被泥盆系覆盖的白云母花岗岩的形成时代为早泥盆世早期。通过对已有的区域地质资料与该岩体岩石学特征的综合分析,推测东准噶尔中部和南部地区在早泥盆世早期处于伸展构造背景。     

西准噶尔“滞后型"弧岩浆作用——来自西准东部乌尔禾早二叠世中基性岩墙群的证据

西准噶尔东部哈拉阿拉特山南麓的乌尔禾地区新发现大量中基性岩墙群。岩墙群侵位于早二叠世佳木河组磨拉石建造中,展布方向与达尔布特大断裂延伸方向相一致。岩墙群岩性为辉绿岩、辉绿玢岩和辉长闪长岩,地球化学特征显示其具有低钾钙碱性玄武岩安山岩特征。稀土总量偏低(34.53×10-6~82.43×10-6),δEu(0.74~0.98)和δCe(0.98~1.15)负异常不明显,稀土元素分配模式皆呈LREE/HREE富集(LREE/HREE=2.47~7.18)的右倾型配分型式,富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Zr、Hf适度亏损,具有岛弧俯冲作用的地球化学特征。正的εNd(t)值(5.51~5.71)和相对低的初始87Sr/86Sr比值(0.703 802~0.704 223)表明亏损地幔是岩墙群的源区。岩浆来自于亏损的地幔楔,且受到俯冲组分的改造。该岩墙群表明在早二叠世地表完成汇聚造山后,深部的弧岩浆作用仍在进行,所代表的"滞后型"弧岩浆作用晚于西准中西部的俯冲增生作用,表明整个西准地区俯冲造山作用结束的最终时限应在早二叠世晚期。     

湖南锡田晚侏罗世花岗岩成因及其地质意义

为探讨湘东锡田地区晚侏罗世花岗质岩浆作用及其与成矿作用的相互关系,本文对锡田垄上黑云母二长花岗岩进行了矿物学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究。锆石U-Pb年代学研究表明花岗岩形成于~150 Ma,为晚侏罗世,与锡田钨锡多金属矿床具有一致的形成时代。锆石原位Hf同位素的研究结果表明锡田晚侏罗世花岗岩主要来源于古老地壳物质的重熔,同时有少量地幔物质的加入。花岗岩黑云母的化学成分特征显示其具有高的含铁指数和低的氧逸度,暗示其有利于钨锡成矿。综合相关区域地质资料,表明锡田晚侏罗世花岗岩的形成与中生代时期华南发生的岩石圈伸展与减薄作用有关,本区晚侏罗世花岗质岩浆活动与区内钨锡多金属矿床的形成具有密切联系。     

新疆阿尔泰山南缘沙尔布拉克一带早二叠世花岗岩的年龄、地球化学特征及地质意义

对出露于阿尔泰山南缘沙尔布拉克一带的布可萨拉岩体和索尔库都克岩体中的似斑状黑云母二长花岗岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年,206Pb/238U年龄分别为277.0Ma±2.4Ma和280.9Ma±4.3Ma,表明形成于早二叠世。岩石地球化学特征表明,该期花岗岩具有富碱、高钾的特征,属高钾钙碱性系列,为具有I—A、I—S过渡特点的I型花岗岩,稀土元素含量较高(∑REE为184.68×10-6～221.49×10-6),轻稀土元素富集(LREE/HREE为4.52～8.45),Eu负异常明显(δEu为0.47～0.68),富集大离子亲石元素,具Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素负异常。结合区域资料分析,该期岩体形成于碰撞造山后的拉张构造环境,属于后造山花岗岩。阿尔泰南缘早二叠世花岗岩是在后造山拉张背景下,地幔物质减压熔融形成岩浆上涌,底侵于新生地壳之下,使地壳熔融形成岩浆沿深断裂带上侵形成的。     

新疆觉罗塔格地区东戈壁钼矿床花岗斑岩的成因研究

东戈壁钼矿床处于东天山觉罗塔格成矿带的中部,是该地区三叠纪钼成矿带的代表性矿床之一。东戈壁矿床赋存于石炭系干墩组一套浅变质碎屑岩中,隐伏于矿体下部的花岗斑岩为其成矿岩体。文章对东戈壁钼矿床成矿岩体进行了地质特征、岩相学、电子探针和地球化学分析,结果显示东戈壁花岗闪长斑岩的斜长石为中长石-更长石-钠长石系列,钾长石为正长石,黑云母为铁质黑云母。全岩地球化学分析显示东戈壁花岗斑岩为高硅(w(SiO_2)73.36%~74.34%)、高钾(w(K_2O)4.49%~5.61%)、弱过铝质(A/CNK:1.03~1.14)的特点。成因研究显示东戈壁花岗斑岩为I型花岗岩,形成于挤压环境的地壳源区,在上升过程中经历了显著分离结晶形成的高分异岩浆岩。通过对同一时空背景下的东戈壁和白山2个钼成矿岩浆岩开展的矿物学和地球化学等方面的对比研究,表明东戈壁钼矿床花岗斑岩与白山花岗斑岩分别具有地壳源区和地幔源区的特点,是不同岩浆-热事件的产物。     

东准噶尔卡拉麦里地区黄羊山花岗岩和包体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义

高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黄羊山岩浆混合花岗岩加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为311±12Ma,首次获得闪长质微细粒包体加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为300±6Ma,在误差范围内完全一致,均属于晚石炭世,前者代表黄羊山岩浆混合花岗岩成岩年龄,后者代表暗色闪长质微粒包体的形成年龄,表明两者是同时代形成的,属于300Ma前后准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物.岩石地球化学研究表明,寄主岩石具有高硅、低铝、贫钙镁、富碱和高分异的特征,寄主岩石、包体和辉绿岩脉成分均落在了混合趋势线上,寄主岩富集Rb和Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ta和Ti等元素,δEu值(为0.01)极低,具有低的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值和高正的ε_(Nd)(t)值.黄羊山碱性花岗岩是在后碰撞拉张的构造背景下,幔源岩浆发生底垫作用,由于幔源岩浆底垫作用,下地壳温度升高而熔融形成酸性壳源岩浆,部分幔源岩浆沿着地壳中的深断裂带上涌,发生不同程度壳幔混合形成的,其中闪长质微细粒包体就是基性的幔源岩浆和酸性的壳源岩浆不同程度的混合的记录者,研究区的辉绿岩脉是幔源岩浆直接分异演化的产物.     

准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组盐类矿物流体包裹体特征

二叠系风城组为准噶尔盆地乌尔禾地区重要的勘探层系,也是成因非常特殊的深湖相含盐火山-沉积建造。通过钻井岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、X衍射、电子探针和包裹体显微测温等技术手段,较为详细地研究了风城组盐类矿物流体包裹体特征及成因。确定盐类矿物成矿流体属中-低温度(51.2~125.7℃)、中-高盐度(13.72%~24.93% NaCl)、中偏高密度(1.06~1.16g/cm3)的H2O-NaCl体系、并含有CH4气体的高碱性热卤水;提出风城组深湖相含盐火山-沉积建造与湖底热液喷流活动有关,推测下渗湖水与幔源岩浆水混合形成的深部高碱性热卤水失衡回返,萃取易溶盐类物质,最终通过湖底喷流口以热卤水形式喷发,与湖盆底部低浓度水混合"兑卤成盐",形成罕见、复杂盐类矿物组合。     

新疆哈尔里克山二叠纪碱性花岗岩-石英正长岩组合的成因及其构造意义

哈尔里克奥姆尔塔格碱性花岗岩(OMAG)侵入于小铺东二长花岗岩中.该岩体岩性较均一,呈灰紫色,主要矿物组合为石英、钾长石、钠长石、碱性角闪石和霓石;化学成分上富硅、碱,贫钙、镁,低铝;富Rb、Th、U和Zr,Ga/AI比值大(3.18×10~4～3.56×10~4),贫Ba、Sr,岩石中Co、Cr、V和Ni等过渡元素显著亏损,U、Hf、Zr和Nb等高场强元素的含量高;稀土总量较高,配分模式右倾,并具有显著的负铕异常;LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为287.6±2.1Ma;具有正的ε_(Nd)(t)值(+4.96),较低的(~(87)>Sr/~(86)Sr);值(0.70159).同样侵入于小铺东二长花岗岩中的恰干昆多沟含角闪石石英正长岩(QGQS)也呈灰紫色,其结构和构造与OMAG非常相似.两个岩体在主量元素和REE图解上均呈现有规律的分布和一致的演化趋势.从QGQS到OMAG,SiO_2含量增加(从64.71%～64.83%到71.23%～74.31%)、全碱含量降低(从11.72%～11.79%到8.49%～9.87%)和Al_2O_3含量减少(从16.09%～16.19%到11.44%～13.34%)、稀土总量减少(从592.3×10~(-6)～656.0×10~(-6)到273.9×10~(-6)～405.9×10~(-6))、轻/重稀土比值降低(从18.2～20.1到4.4～6.0)、稀土配分曲线从平滑到Eu显著亏损.基于OMAG的岩相学、矿物学、地球化学、锆石年代学和与QGQS的对比研究,笔者认为奥姆尔塔格碱性花岗岩可能是由石英正长岩母岩浆经过分离结晶作用演化的产物,且这种石英正长岩岩浆起源于亏损地幔;根据哈尔里克造山带地质演化历史的分析,这两个岩体均形成于紧随主碰撞后的挤压-伸展转折阶段.     

新疆西准噶尔达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

新疆西准噶尔地区是古生代经过俯冲-增生形成的复合造山带,该地区分布有多条蛇绿岩带,其中之一的西准噶尔达拉布特蛇绿岩被认为是最大的一条蛇绿岩带,可能代表了古亚洲洋壳的残余。本文的资料显示蛇绿岩带内的镁铁质岩呈现出N-MORB、E-MORB和似OIB的地球化学特征,通过对阿克巴斯套岩体中的浅色辉长岩LA-ICP-MS锆石年龄测定,获得达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的年龄为302±1.7Ma。鉴于达拉布特蛇绿岩中E-MORB和似OIB型镁铁质岩成因的复杂性,结合前人研究成果,对辉长岩锆石U-Pb年龄所代表的意义存在两种可能性：（1）E-MORB型和似OIB型镁铁质岩可能是弧后盆地扩张后期的产物,代表蛇绿岩的年龄,其表明西准噶尔地区可能晚石炭纪还有洋盆存在;（2）E-MORB型镁铁质岩是蛇绿岩消亡阶段由于扩张脊和俯冲带碰撞作用而形成的弧前海山,形成时代晚于达拉布特主体蛇绿岩,但其成因与蛇绿岩的演化密切相关。本文侵向于第二种可能性,认为新疆北部晚石炭-早二叠可能仍存在活动陆缘,俯冲作用仍然存在,扩张脊俯冲形成的板片窗效应导致地幔楔、俯冲板片和沉积物等熔融促使基性岩浆向长英质酸性岩浆转变,从而引发了二叠纪大规模玄武质岩浆底侵,导致了该时期的构造-岩浆-成矿-造山作用的发生。