西准噶尔山地四级夷平面的划分及构造地貌分区

基于SRTM3 DEM数据,运用ArcGIS技术,采用空间分析、三维地表形态分析和剖面形态分析方法,结合野外调查,对克拉玛依盆地以西、塔城盆地以东的西准噶尔山地的地貌结构进行了初步研究,划分出4级夷平面,讨论了各级夷平面的特征,依据地表特征分析对研究区内的构造地貌区进行了划分。4级夷平面海拔高度分别是2 734~1 760 m、1 520~1 200 m、1 000~300 m和800~660 m。参考地表面三维统计得到的拐点（1 320 m/1 270 m）,将1 270 m以上地貌面分为 2 级夷平面：1 760 m以上夷平面（Ⅰ）和1 520~1 200 m夷平面（Ⅱ）,地形起伏度均在500~200 m以内。Ⅱ级夷平面可能发育于白垩纪至新近纪,山地剥蚀的后期与新近系昌吉河群相对比。1 000 m以下分为两级剥蚀面,其中之一,剥蚀面高度1 000~660 m,并一直延伸至300 m高度,为一变形的山麓及山前剥夷面（Ⅲ）。该剥蚀面具有埋藏剥蚀面性质,形成于中更新世-晚更新世。另一级山间剥蚀面出现在860~660 m高度上（Ⅳ）,发育于晚更新世后期至全新世。4级夷平面代表了山地的4次稳定时期与其间的4次快速抬升,第Ⅲ级剥蚀面的变形记录了青藏高原晚第四纪隆升的远程效应。不同分区之间的构造地貌差异为区域构造分析提供了有价值的分区信息,构成区域构造分区中的一个重要因素。区域研究表明,西准噶尔山地的总体构造线方向呈NE向展布,其与东部的准噶尔盆地和西部塔城盆地及以西地区的NW向构造线方向明显不同,受控于数条NE向断裂的南部扎伊尔山地与北部吾尔喀什尔山地的盆山间列的构造地貌组合构成了区域南、北之间的对比。依据DEM所做的地表特征分析,把研究区分为北部中山与盆地间列区（Ⅰ1）、南部中低山区（Ⅰ2）和东南部山缘及山前平原区（Ⅱ）3个构造地貌区。西准噶尔山地（Ⅰ区）属于天山-准噶尔-萨彦-贝加尔构造强变形带和地震活动带的一部分,这里虽未发生过强烈地震,但具备了发震的基本条件,且临近克拉玛依油气资源开发重地,建议进行必要的地震观测和地震预报。     

西准噶尔志留纪-泥盆纪弧盆格局的确定及其区域构造演化意义

新疆西准噶尔克拉玛依-额敏一带广泛出露古生代的物质建造,记录着古亚洲洋演化的重要信息.古生代期间特别是晚古生代期间经历了复杂的洋陆转换过程,残留了系列近东西向及北东向蛇绿构造混杂岩系以及古大陆边缘的增生体系,造就了研究区复杂的岩石地层系统.目前对西准噶尔志留系、泥盆系构造古地理属性及志留纪-泥盆纪构造格局的刻画并不够精细.通过详细地野外地质调查及室内数据综合分析,结合前人的研究资料,对西准噶尔克拉玛依-额敏一带志留系及泥盆系代表性的岩石地层的构造古地理属性进行了界定,并在此基础上,对研究区志留纪-泥盆纪的弧盆格局进行探讨.综合分析认为志留纪西准噶尔克拉玛依-额敏一带古亚洲洋开始强烈的俯冲消减,泥盆纪古亚洲洋进入全面俯冲拼贴的演化阶段,形成多块体拼贴增生的多岛弧盆格局.泥盆纪后古亚洲洋在研究区开始进入残余洋盆的演化阶段.      

西准噶尔克拉玛依后山地区不同方向劈理特征及其动力学背景

劈理构造是一定应力场中形成的具有透入性的面状构造, 一般代表变形过程中的最大压扁面.通过了解某一区域的劈理特征和发育序次, 能对该区域的构造变形序次和大地构造演化研究有一定的指示意义.在准噶尔盆地西北缘扎伊尔山石炭纪地层中发育多组透入性的劈理构造, 通过实地对研究区内劈理系统性地观察, 理出了3类劈理: (1)早期与蛇绿混杂岩构造就位相关的劈理; (2)晚期顺达尔布特断裂和哈图断裂发育的断裂劈理以及(3)方位十分稳定, 与层理发生不同程度置换, 构成不同大小的夹角, 代表近南北向区域性挤压运动的近EW向劈理.早期劈理产生于晚石炭世早晚之交, 与研究区内蛇绿混杂岩系在晚石炭世陆块斜向汇拢洋盆汇聚闭合、蛇绿混杂岩陆续构造就位于上覆相对较新的地层系统有关; 大型断裂劈理与区域内二叠-三叠纪大规模的北东-南西向断裂左旋走滑有关; 东西向劈理切过305±15 Ma的花岗斑岩脉, 而未影响到不整合于石炭系地层之上的中生代地层(最老为晚三叠世), 结合区域构造背景确定其形成时限为二叠纪末-早中三叠世, 与第2类劈理近于准同时, 可能与西伯利亚板块向南推挤导致的近南北向陆内挤压有关.      

新疆西准噶尔红山岩体地质地球化学特征及对下地壳性质的启示

准噶尔盆地基底性质历年来一直存在争议, 而花岗岩地球化学特征对下地壳性质具有指示意义.研究发现, 红山岩体的岩石类型主要为碱长花岗岩, 具有高SiO₂、低Al₂O₃、偏碱性、准铝质、轻重稀土分馏相对明显且富集轻稀土、明显的Eu异常、富集Rb、Th、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损Sr、Ba、P、Ti等元素的A型花岗岩特征, 形成于后碰撞的张性环境中.SIMS和LA-ICP-MS测试获得的岩体侵位年龄分别为315.7±2.4Ma(MSWD=0.82)和317.8±3.8Ma(MSWD=2.8), 指示该岩体为晚石炭世早期的产物, 与西准噶尔后碰撞岩浆活动的时限一致.红山碱长花岗岩的结晶温度为680~860℃, Lu-Hf、Sr-Nd同位素特征共同表明西准噶尔的基底是由亏损地幔演化而来的年轻地壳物质组成.      

东天山哈尔里克地区早石炭世A型花岗岩年代学、地球化学及地质意义

A型花岗岩对研究天山造山带壳幔相互作用和构造演化具有重要意义.对东天山哈尔里克地区的碱长花岗岩和正长花岗岩进行了详细的岩石学、地球化学和年代学研究,旨在阐明其成因及构造意义.其中碱长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为350.7±2.0 Ma和351.8±2.0 Ma,表明该花岗岩体形成于早石炭世早期.岩石含大量碱性长石,暗色矿物以黑云母为主,见钠铁闪石等碱性暗色矿物.岩石高硅、富碱、贫钙镁,富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素,而强烈亏损元素Ba、Sr、Eu,具弱右倾“Ⅴ”字型的稀土分配曲线（（La/Yb）_N=3.23~5.55,δEu=0.19~0.28）.这些矿物学和地球化学特征表明哈尔里克早石炭世花岗岩属高钾准铝质-弱过铝质花岗岩,为典型的A型花岗岩.花岗岩正的ε_Nd（t）值（+4.2~+4.8）和新元古代的二阶段Nd模式年龄（t_DM2=0.71~0.75 Ga）,表明其源区可能为新生年轻地壳,源岩可能是亏损地幔来源的下地壳中基性岩和少量大洋沉积物.结合前人对东天山岩浆活动和构造环境的研究,认为早石炭世哈尔里克与博格达处于同一构造背景下,早石炭世早期A型花岗岩可能形成于博格达弧后裂谷的伸展早期阶段.      

西藏狮泉河地区仁温斜长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

西藏狮泉河地区仁温斜长花岗岩主要由更长石、石英等组成,Si O2含量为72.05%~72.83%,Al2O3含量12.72%~13.54%(15%),Mg O含量1.19%~1.24%,Mg#值35.73~42.27(50),Na2O含量介于4.56%~4.74%之间,K2O含量较低,在0.34%~0.57%之间,Na2O/K2O值为8.32~13.41,属低钾钙碱性系列岩石。斜长花岗岩与变质基性岩的地球化学特征表明,仁温斜长花岗岩可能是变质基性岩部分熔融形成的,该岩石中Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素明显亏损,具有岛弧型火山岩的特征。用LA-ICP-MS法测得斜长花岗岩锆石U-Pb年龄为162.5±2.6Ma,表明狮泉河结合带(北亚带)在中侏罗世已发生俯冲作用。     

天山东段“北天山洋”构造涵义及演化模式再认识

准噶尔-吐哈地块与伊犁-中天山地块之间分布着多条时代和类型各不相同的古生代蛇绿混杂岩带,前人一般将这些蛇绿混杂岩统一视为北天山洋盆的纪录,并由此推断该洋盆的时代跨度至少始自寒武纪并一直持续到晚石炭世甚至二叠纪。本文基于近几年在东天山地区地质调查工作的新成果,通过新界定的以康古尔塔格-大草滩蛇绿混杂岩带为代表的北天山洋两侧志留纪—泥盆纪活动大陆边缘物源性质和生物古地理对比,对北天山洋的构造属性和演化过程进行了重新厘定。研究揭示,志留纪—早泥盆世,北天山洋两侧的准噶尔-吐哈地块和伊犁-中天山地块分属于不同的物源体系和生物古地理区系,指示该洋盆具有显著的构造古地理分隔意义。至中泥盆世,北天山洋两侧隶属同一生物大区的珊瑚动物群指示该洋盆已演化至残余洋盆阶段;晚泥盆世晚期—早石炭世,天山地区广泛分布的陆相磨拉石-火山岩建造与下伏岩系之间的区域性角度不整合关系以及南北两侧物源的相互贯通说明东天山段的北天山洋已完全闭合,南北陆块的碰撞缝合应发生在此前的晚泥盆世早期(~370 Ma)。 石炭纪—早二叠世,可能受南部南天山洋北向俯冲及板片后撤作用影响,在前期已经碰撞拼合形成的统一准噶尔- 吐哈-中天山地块之上,沿康古尔-雅山一带重新裂解出具不成熟洋壳的康古尔弧后有限洋盆。该有限洋盆存续至 早二叠世早期(~290 Ma)最终闭合,其与北天山洋盆是两个不同阶段不同性质的洋盆体系。     

东昆仑东段哈拉郭勒-哈图一带中生代的岩石隆升剥露--锆石和磷灰石裂变径迹年代学证据

根据对东昆仑地区东段哈拉郭勒—哈图一带不同高度基岩的系列锆石裂变径迹年龄分析，结合磷灰石裂变径迹年龄分析和中酸性侵入岩角闪石压力计分析揭示了东昆仑东段中生代的岩石隆升剥露冷却历史．巴隆哈图一带中酸性侵入岩角闪石压力计分析结果反映晚海西—印支期以来的总体剥露幅度约8～9km，早二叠世至晚三叠世初剥蚀作用极为缓慢，大约为20～40m／Ma．不同高程样品的锆石裂变径迹年龄分析结果揭示了东昆仑地区东段在中晚侏罗世处于缓慢的岩石隆升剥露阶段，其中中侏罗世相对较快，抬升速率77～88m／Ma，晚侏罗世相对较慢，抬升速率小于37m／Ma，且呈减慢趋势，这种减慢趋势反映了早中侏罗世之交强构造抬升期后的逐渐衰退．锆石裂变径迹—磷灰石裂变径迹年龄分析结果反映了中侏罗世以来的剥蚀速率一般不超过55m／Ma，岩石的剥蚀速率与岩石的抬升速率基本为同一量级，中侏罗世—白垩纪剥蚀作用与岩石抬升作用基本处于平衡状态。     

阿拉克湖幅地质调查新成果及主要进展

将东昆仑造山带划分为东昆北占老基底单元、东昆中早占生代构造混杂岩带、东昆南早古生代构造混杂岩带、马尔争一布青山晚古生代构造混杂岩带和巴颜喀拉山三叠纪浊积盆地5个次级构造单元，重新厘定了东昆仑不同构造混杂岩带的组成、结构、性质和时代，恢复了，古海盆的演化历史：通过成分分析和颗粒裂变径迹年龄分析，确定了测区巴颜喀拉山群物源来自北部，基底性质可与马尔争-布青山带相对比，恢复了巴颜喀拉山群经历的构造热历史。运用构造年代学分析方法限定了测区经历的几次重大地质历史转折事件。确定了测区浆混花岗岩的存在。通过构造地貌和第四纪沉积分析，揭示了测区第四纪成山作用过程、水系变迁过程和占环境古气候演变过程。新发现一中型砂岩型铜矿。     

东昆仑阿拉克湖地区近2ka以来风成沙沉积的气候变迁记录

对青海都兰县巴隆乡阿拉克湖东岸风成沙剖面的孢粉分析结果表明，该地区气候近2ka来经历了4个温暖期与寒冷期交替阶段：温暖期出现在20～180，330～410，700～920，1140～1380a；寒冷期出现在180～330，410～700，920～1140，1380～1920乱温暖期气候为温干偏湿，寒冷期气候为温凉干旱．其中700～920a出现丰富的常见于亚热带和温带地区的漆树、乔木植物发育的孢粉组合，是近2ka中该地区气候最为温暖和潮湿的时期，提供了西部也存在与东部唐代温暖期对应的证据．1500a以后沉积的风成沙中已找不到足够能分析环境的孢粉数量，说明进入“小冰期”后无论是乔木植物还是草本植物的数量都迅速减少，到现代该地区乔木植物已基本绝灭．考虑到该地区人口密度很低，人类活动不应成为造成该地区乔木植物绝灭的根本原因，笔者认为主要原因应归为长达300多年的“小冰期”寒冷和干旱气候的自然因素．