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塔里木克拉通北缘库鲁克塔格地块太古宙基底组成与地壳演化

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地质学报 2022年第9期96卷 3084-3101页

作者：朱文斌林和丰葛荣峰董春艳颉颃强刘守竭万渝生内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学大陆动力学研究院、地球科学与工程学院江苏南京210093 中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037

塔里木克拉通太古宙岩石主要出露在库鲁克塔格、北阿尔金、铁克里克和敦煌等四个边缘基底隆起带。库鲁克塔格地块位于塔里木克拉通东北缘,其中有可靠年代学报道的太古宙岩石主要出露在库尔勒、辛格尔、兴地和帕尔岗塔格四个地区。库鲁... 详细信息

塔里木克拉通太古宙岩石主要出露在库鲁克塔格、北阿尔金、铁克里克和敦煌等四个边缘基底隆起带。库鲁克塔格地块位于塔里木克拉通东北缘,其中有可靠年代学报道的太古宙岩石主要出露在库尔勒、辛格尔、兴地和帕尔岗塔格四个地区。库鲁克塔格地块的太古宙岩石主要由长英质正片麻岩(含TTG片麻岩)和少量以包体产出的斜长角闪岩组成,真正的太古宙表壳岩较少见。本次研究在库尔勒地区对长英质正片麻岩和石英岩开展锆石SHRIMP U-Pb测年分析,2个长英质正片麻岩样品的年龄分别为2695±9 Ma和2705±8 Ma;石英岩样品中的碎屑锆石核最小年龄峰为2513 Ma,石英岩有可能是太古宙沉积岩;上述岩石样品都经历了古元古代早期(1.9~1.8 Ga)高级变质作用。地球化学分析发现,库鲁克塔格地块新太古代长英质片麻岩的原岩有多种岩石类型,这些长英质岩石都形成于与俯冲作用有关的岛弧构造背景。基性的斜长角闪岩和变质辉长岩可能产出于不同的背景,一部分来源于岛弧地幔楔的部分熔融,另一部分则可能来自于大洋板内,以洋脊玄武岩为主。库鲁克塔格地块太古宙岩石具有2.7 Ga和2.5 Ga两个年龄峰值,2.7 Ga岩浆事件主要发生在库鲁克塔格西部地区,锆石的ε(t)值既有正值也有负值,表明这一时期地壳生长和改造同时并存;~2.5 Ga的岩浆活动分布范围较为广泛,全岩ε(t)和锆石ε(t)值以正值为主,暗示这一时期可能存在显著的大陆地壳生长。

关键词：塔里木克拉通库鲁克塔格地块太古宙地壳演化

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塔里木克拉通南华纪—寒武纪隆坳格局演化

中国石油勘探 2022年第4期27卷 30-46页

作者：陈永权王晓雪何皓易艳中国石油塔里木油田公司

塔里木克拉通南华纪—寒武纪的隆坳格局控制着寒武系盐下生储盖的时空分布,对塔里木盆地新元古界—寒武系油气勘探选区有着重要的影响。通过野外地质露头、新的三维地震资料和钻孔,综合研究塔里木克拉通南华纪—寒武纪的构造古地理演化... 详细信息

塔里木克拉通南华纪—寒武纪的隆坳格局控制着寒武系盐下生储盖的时空分布,对塔里木盆地新元古界—寒武系油气勘探选区有着重要的影响。通过野外地质露头、新的三维地震资料和钻孔,综合研究塔里木克拉通南华纪—寒武纪的构造古地理演化。研究结果认为,南华纪,在罗迪尼亚超大陆裂解的拉张背景下,形成主动裂陷与被动隆起,表现为“两隆四坳”构造背景,分别为中央隆起、库车—塔北隆起、满加尔坳陷、麦盖提坳陷、阿瓦提坳陷与和田坳陷。震旦纪,经历库鲁克塔格运动后的挤压—拉张构造背景,塔南隆起强烈隆升,塔西地台形成,南华纪的阿瓦提坳陷与麦盖提坳陷转变为台内凹陷;构造古地理可划分为塔南隆起、塔西地台、满加尔坳陷与和田坳陷,塔西地台可分为塔北凸起、柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、阿瓦提凹陷、满西凹陷、麦盖提凹陷与乌什凹陷。寒武纪,在柯坪运动后转为拉张环境,构造古地理可划分为塔南隆起、温宿—牙哈隆起、塔西地台、罗西地台、和田坳陷、满加尔坳陷与乌什斜坡7个一级构造单元,塔西地台内部根据古地形凹凸特点进一步划分为柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、轮南—古城台缘、麦盖提凹陷、阿瓦提凹陷与满西凹陷7个二级构造单元。

关键词：塔里木克拉通隆坳格局南华系震旦系寒武系

塔里木克拉通北缘兴地镁铁—超镁铁质岩带铜镍成矿作用:来自铂族元素地球化学的制约

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地球科学与环境学报 2023年第5期45卷 1118-1131页

作者：夏昭德胡秀军杜玮夏明哲汪帮耀焦建刚张朋王厚方长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054 长安大学西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队新疆库尔勒841000

兴地镁铁—超镁铁质岩带位于塔里木克拉通北缘的库鲁克塔格地块,由兴地Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号等岩体组成。其中,兴地Ⅰ号和Ⅳ号岩体以辉长岩相为主;而兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体从橄榄岩相、辉石岩相到辉长岩相均有产出,岩相分带清楚。兴地Ⅱ... 详细信息

兴地镁铁—超镁铁质岩带位于塔里木克拉通北缘的库鲁克塔格地块,由兴地Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号等岩体组成。其中,兴地Ⅰ号和Ⅳ号岩体以辉长岩相为主;而兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体从橄榄岩相、辉石岩相到辉长岩相均有产出,岩相分带清楚。兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体二辉橄榄岩和二辉岩中均赋存有铜镍硫化物矿(化)体,常见矿石构造有星点状、斑点状、稀疏浸染状和稠密浸染状等,金属硫化物以磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿为主。兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体岩石的铂族元素(PGE)含量(质量分数,下同)((0.41~4.54)×10^(-9))低,钯组铂族元素(PPGE)含量总体高于铱组铂族元素(IPGE),IPGE/PPGE值为0.08~0.48,原始地幔标准化铂族元素蛛网图呈左倾型。岩石中铂族元素相对于Ni和Cu明显亏损,Pd/Ir值为3.28~23.33,Ni/Cu值为3.67~10.00,表明其母岩浆为高镁玄武质岩浆,这与橄榄石-熔体平衡估算的母岩浆性质一致。全岩Cu/Pd值((6.58~83.33)×10^(4))以及Cu/Zr值与Ni含量的相关性特征表明,在岩浆源区和侵位过程中均发生了硫化物的熔离作用,导致残余岩浆中显著亏损铂族元素。综合分析认为,兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体具有良好的找矿前景。

关键词：铜镍矿铂族元素矿石结构硫化物母岩浆成矿作用塔里木克拉通

塔里木克拉通古元古代阿斯廷布拉克铁建造成因及形成环境

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塔里木克拉通古元古代阿斯廷布拉克铁建造成因及形成环境

作者：张凯长安大学

学位级别：硕士

条带状铁建造(BIF)是全球最重要的铁矿资源类型,其形成与早期地球地质和环境演化密切相关,记录了前寒武纪独特的地壳、大气、海洋和生物等方面的重要信息,是理解地球早期地质和环境演化的关键地质记录。塔里木是我国三大古陆之一,目前... 详细信息

条带状铁建造(BIF)是全球最重要的铁矿资源类型,其形成与早期地球地质和环境演化密切相关,记录了前寒武纪独特的地壳、大气、海洋和生物等方面的重要信息,是理解地球早期地质和环境演化的关键地质记录。塔里木是我国三大古陆之一,目前针对塔里木克拉通早前寒武纪BIF的研究甚少,制约了对塔里木早期演化的认识。产于塔里木北缘古元古界的阿斯廷布拉克铁矿是近年在塔里木克拉通库鲁克塔格发现的代表性BIF型铁矿。本文以阿斯廷布拉克铁矿为研究对象,在详细的野外地质工作基础上,对矿区内铁矿露头、钻孔岩芯、赋矿岩系和侵入矿体的长英质岩脉进行了系统采样,通过岩相学、地球化学、铁同位素和年代学研究,厘定其形成时代,揭示其矿床成因和形成环境,并为深化理解塔里木克拉通早前寒武纪地质和环境演化提供约束。阿斯廷布拉克铁矿赋存于兴地塔格群沙依提组,赋矿岩系主要为石英片岩、透闪石黑云母石英片岩和石英岩,其原岩主要为泥质岩和少量砂岩。赋矿岩系样品的Cr/Th=1.66～17.24,La /Yb =4.80～33.06,绝大多数样品都具有负Eu异常,且Th/Sc、Th/Co、La/Sc比值大于后太古宙澳大利亚平均页岩和上地壳平均值,指示其沉积物质来源主要为长英质岩和少量的沉积岩。样品的CIA值为51～73,ICV值为0.92～10.64,且Th/Sc与Zr/Sc之间具有良好的正相关关系,表明它们在后期经历了低至中等程度的风化作用,没有发生明显的分选和沉积物再循环。兴地塔格群由厚层沉积物和碳酸盐岩组成,结合其地球化学特征,指示其在稳定的被动大陆边缘环境中沉积形成。锆石U-Pb年代学分析显示,矿体下盘和上盘的片岩样品分别给出1920±6 Ma和1902±17Ma的207Pb/U最小加权平均年龄,表明其最大沉积年龄为约1.9 Ga;侵入铁矿层的长英质岩脉定年结果显示1891±4.5Ma和1894±6.9Ma的成岩年龄,表明铁矿形成于1890Ma之前。因此,阿斯廷布拉克铁矿的形成年龄应为古元古代(约1.9 Ga)。铁矿石岩性为磁铁石英岩,矿石矿物主要为磁铁矿,脉石矿物主要为石英,磁铁石英岩TFeO含量为15.50%～56.29%,Si O含量为38.67%～82.72%。铁矿石样品具有变化范围较大的AlO含量,以及较高含量的Zr和Hf,表明铁矿石在形成过程中可能受到陆源碎屑的混染。但铁矿石的ΣREE、Eu/Eu*、Sm/Yb、Pr/Pr*和Ce/Ce*值与AlO、Ti O含量之间相关性较差,说明碎屑物质对这些关键微量元素地球化学特征没有明显的控制作用。铁矿石的TFeO、ΣREE和AlO之间缺乏相关性,并且具有正的Eu异常,Y/Ho=25.56～34.44,结合其地球化学判别图解,指示其铁质来源应主要为陆源铁和低温热液铁源的混合。所有矿石样品都缺乏真正的负Ce异常,铁矿石样品δ56Fe值变化范围为-0.33‰～0.54‰,表明铁矿床形成于低氧环境。根据阿斯廷布拉克铁矿的地质和物源特征、形成时代以及赋矿岩系形成时的构造背景,本文认为该矿床属于苏必利尔型BIF,并在被动大陆边缘大陆架斜坡上的低氧半深海中沉积形成。结合前人研究,本文认为塔里木克拉通北部在晚古元古代处于稳定的被动大陆边缘环境。

关键词：条带状铁建造沉积变质铁矿古元古代阿斯廷布拉克铁矿塔里木克拉通

塔里木克拉通古元古代晚期A型花岗岩成因及对哥伦比亚超大陆演化的指示意义

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岩石学报 2021年第4期37卷 1122-1138页

作者：张永旺刘汇川于志琪王凯油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

塔里木克拉通保存有古元古代晚期与哥伦比亚超大陆演化相关的岩浆和构造记录。本文综述了塔里木克拉通周缘的古元古代晚期A型花岗岩,识别出两期(1.95Ga和1.85~1.73Ga)具不同地球化学特征的A型花岗岩。两期花岗岩均来源于具英云闪长岩和... 详细信息

塔里木克拉通保存有古元古代晚期与哥伦比亚超大陆演化相关的岩浆和构造记录。本文综述了塔里木克拉通周缘的古元古代晚期A型花岗岩,识别出两期(1.95Ga和1.85~1.73Ga)具不同地球化学特征的A型花岗岩。两期花岗岩均来源于具英云闪长岩和花岗闪长岩成分特征的地壳的部分熔融。~1.95Ga花岗岩具有相对较高的SiO2和Sr含量、Y/Nb和Ce/Nb比值、较低的εHf(t)值(-13~-5.2),为A2型花岗岩,形成于活动大陆边缘或弧后伸展等构造环境;而1.85~1.73Ga花岗岩具有相对较低的SiO_(2)和Sr含量、Y/Nb和Ce/Nb比值、和较高的ε_(Hf)(t)(-5.9~+8.7)和ε_(Nd)(t)(-6.2~-2.5)值,为A2向A1过渡类型,形成于碰撞后伸展或者陆内伸展裂解背景。笔者综述还发现塔里木克拉通内部存在两期不同的元古代晚期岩浆和变质年龄也可以明显的分为两期,岩浆岩峰值分别为1.93Ga和1.85Ga,变质年龄峰值为1.96Ga和1.84Ga,说明塔里木克拉通内部存在两期不同的晚古元古代构造-岩浆事件。这两期构造-岩浆事件对应于俯冲型造山和碰撞造山后伸展环境,可能分别记录了哥伦比亚超大陆聚合和裂解过程,也就是说哥伦比亚超大陆可能在1.85Ga左右已经开始部分裂解。

关键词：哥伦比亚 A型花岗岩塔里木克拉通古元古代超大陆裂解

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塔里木克拉通形成以来的背景热史研究

地球物理学报 2019年第1期62卷 236-247页

作者：曹厚臻何丽娟张林友中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049

塔里木盆地是一个典型大型叠合盆地,发育在太古代-早中元古代的结晶基底之上,具有稳定克拉通性质.现今地表热流为43mW·m^(-2),平均地温梯度为21℃·km-1,莫霍面温度为550℃,较低的热流背景值指示塔里木盆地经历了一个长期冷却加厚的过... 详细信息

塔里木盆地是一个典型大型叠合盆地,发育在太古代-早中元古代的结晶基底之上,具有稳定克拉通性质.现今地表热流为43mW·m^(-2),平均地温梯度为21℃·km-1,莫霍面温度为550℃,较低的热流背景值指示塔里木盆地经历了一个长期冷却加厚的过程.然而对于这样一个长期冷却过程,之前的研究都只停留在显生宙阶段,并未获得塔里木显生宙以前的热史.本文以塔里木地区已有的地热数据作为约束,依据地幔动力学模型设置底部边界条件,利用正演拟合的方法,反演出塔里木的背景热史,填补了该区域古生代以前热史研究的空白.结果表明,塔里木克拉通自形成以来背景热流不断降低(由85mW·m^(-2)降至43mW·m^(-2)),岩石圈持续加厚(由130km加厚到190km),在长时间尺度下,塔里木克拉通总体的热演化模式为长期冷却加厚,这与世界上其他典型克拉通的热演化规律类似.显生宙以来受到短期局部的构造-热事件影响,塔里木克拉通在长期冷却的趋势下叠加了约20～40mW·m^(-2)的热扰动.

关键词：塔里木克拉通热演化长期冷却岩石圈厚度构造-热事件

塔里木克拉通早前寒武纪基底层序与组合:颗粒锆石U-Pb年龄新证据

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岩石学报 2003年第3期19卷 537-542页

作者：郭召杰张志诚刘树文李惠民北京大学地质学系北京100871 天津地质矿产研究所天津300170

采用颗粒锆石U-Pb定年方法,测得塔里木东北缘库鲁克塔格地区不整合于原兴地塔格群(现双横山组)之下的红卫庄花岗片麻岩结晶年龄为1943±6(2σ)Ma,表明库鲁克塔格地区早前寒武纪结晶基底之上的第一套稳定盖层应为中元古界,与华北长城系... 详细信息

采用颗粒锆石U-Pb定年方法,测得塔里木东北缘库鲁克塔格地区不整合于原兴地塔格群(现双横山组)之下的红卫庄花岗片麻岩结晶年龄为1943±6(2σ)Ma,表明库鲁克塔格地区早前寒武纪结晶基底之上的第一套稳定盖层应为中元古界,与华北长城系相当。在早前寒武纪表壳岩系斜长角闪岩中得到锆石生成年龄为2492±19(2σ)Ma,托格灰色片麻岩锆石结晶年龄为2337±6(2σ)Ma,并同时获得其中可能有2660±2(2σ)Ma、2782±4(2σ)Ma捕获晶年龄。上述年龄新资料表明,以库鲁克塔格地区为代表的塔里木克拉通早前寒武纪基底中可能发育有新太古代岩石,但其主要以残留包体形式分布于托格灰色片麻岩中,以托格灰色片麻岩为主体的早前寒武纪块体可能形成于(新太古代)-古元古代。

关键词：塔里木克拉通前寒武纪锆石 U-Pb法

塔里木克拉通北缘的前寒武纪构造热事件——新疆库尔勒铁门关高级变质岩的锆石U-Pb年代学限定

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岩石学报 2011年第1期27卷 47-58页

作者：董昕张泽明唐伟中国地质科学院地质研究所北京100037 内蒙古矿业开发有限责任公司呼和浩特010020

本文对位于塔里木盆地北缘库尔勒铁门关地区高级变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究。研究结果表明,铁门关地区的变质岩由片麻岩、片岩、角闪岩和钙硅酸盐组成,普遍经历了角闪岩相变质作用,矿物组合为斜长石+钾长石+石英+黑云母±白云... 详细信息

本文对位于塔里木盆地北缘库尔勒铁门关地区高级变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究。研究结果表明,铁门关地区的变质岩由片麻岩、片岩、角闪岩和钙硅酸盐组成,普遍经历了角闪岩相变质作用,矿物组合为斜长石+钾长石+石英+黑云母±白云母±角闪石±石榴石。锆石U-Pb定年分析揭示出三期构造热事件:古元古代早期(～2370Ma)的岩浆事件、古元古代晚期(1890～1850Ma)的变质事件,和新元古代早期(980～910Ma)变质事件。这些结果为塔里木克拉通的前寒武纪构造演化提供了新的限定。

关键词：塔里木克拉通前寒武纪构造演化高级变质岩锆石U-Pb年代学

塔里木克拉通东北缘Columbia超大陆裂解事件:库鲁克塔格地区辉绿岩床的地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素证据

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地学前缘 2018年第6期25卷 106-123页

作者：张健李怀坤张传林田辉钟焱叶现韬中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 河海大学海洋学院江苏南京210098

研究塔里木克拉通东北缘库鲁克塔格地区发育的中元古代早期基性岩浆活动,对深入了解Columbia超大陆裂解过程具有重要意义。本文报道了库鲁克塔格地区侵入于兴地塔格群的阿斯廷布拉克辉绿岩床SHRIMP锆石U-Pb年龄,结合岩石学、地球化学和N... 详细信息

研究塔里木克拉通东北缘库鲁克塔格地区发育的中元古代早期基性岩浆活动,对深入了解Columbia超大陆裂解过程具有重要意义。本文报道了库鲁克塔格地区侵入于兴地塔格群的阿斯廷布拉克辉绿岩床SHRIMP锆石U-Pb年龄,结合岩石学、地球化学和Nd-Hf-O同位素资料,对该基性岩的形成时代、岩浆起源和源区类型以及岩浆作用的动力学背景进行讨论。研究表明:辉绿岩锆石具有高Th/U比值(>1),CL图像带状分区,显示基性岩浆锆石特点,207Pb/206Pb 加权平均年龄(1 551±8) Ma代表辉绿岩的形成时代,锆石δ18O值为5.52‰-6.53‰(正态分布的峰值为5.8‰),略高于地幔锆石的变化范围。辉绿岩高FeOT(11.4%-13.4%),低MgO(5.46%-7.11%)和TiO2(1.51%-2.45%),具有拉斑质属性,轻、重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=4.6-5.4),具弱的Eu正异常(δEu=1.05-1.27),富集大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),微量元素组成与大陆溢流玄武岩(CFB)类似,全岩Nd(εNd(t)=-3.8--1.8)和锆石Hf(εHf(t)=-3.7-1.9)同位素均显示岩浆来自富集地幔。阿斯廷布拉克辉绿岩是被交代的大陆岩石圈地幔部分熔融的产物,形成于板内的拉张环境,与该时期全球构造演化体制相吻合,属于中元古代早期Columbia超大陆裂解事件。

关键词：塔里木克拉通库鲁克塔格 Columbia超大陆裂解中元古代辉绿岩