东昆仑造山带岩浆活动与成矿作用

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东昆仑造山带位于柴达木陆块南缘,属青藏高原北部组成部分。大致以乌图美仁乡为界,可分为东、西两段,西段为祁漫塔格地区,东段为都兰地区。虽然西段确有志留纪-泥盆纪岩浆活动,但前人研究重点在三叠纪成矿方面;项目组已确认东段出露大量小型斑岩体或斑岩矿化(点),但前人对于区内有关斑岩体-成矿作用重视不够、研究程度甚低。为此,本文主要进行如下两方面研究:一方面,选择西段地区志留纪-泥盆纪出露的5个花岗质岩体,并结合前人资料进行系统的岩相学、岩石学、岩石地球化学和锆石年代学研究,查明志留纪-泥盆纪岩浆活动的期次,论证各期次花岗岩的岩石成因及构造环境,最终揭示出如下西段志留纪-泥盆纪构造演化模式:祁漫塔格地区志留纪-泥盆纪主要存在四期岩浆活动,恰切合和印证早古生代构造演化,诸如晚志留世乌兰乌珠尔钾长花岗岩体(421.2±1.9Ma),那陵格勒河东二长花岗岩体(420.6±2.6Ma),早泥盆世野马泉花岗闪长岩体(403.7±2.9Ma),中泥盆世群力矿区花岗斑岩体(391.3±3.2Ma)及晚泥盆世喀雅克登塔格花岗闪长岩体(380.52±0.92Ma)。首次识别出喀雅克登塔格存在晚泥盆世中酸性侵入体;约421Ma到约408Ma,花岗岩属高K钙碱性强过铝质S型花岗岩及高K钙碱性偏铝质-弱过铝质I型花岗岩,局部可能为在拉张环境下形成的具A型特征的花岗岩,且幔源岩浆底侵和岩浆混合作用微弱,可能幔源岩浆以提供热源为主;自约408Ma开始,发生大规模的岩浆底侵和岩浆混合作用,并至少持续到约380Ma。从晚志留世开始,祁漫塔格进入陆内碰撞造山过程(后碰撞构造环境),且该过程持续到晚泥盆世。另一方面,重点选择东段地区三叠纪斑岩体进行系统的岩相学、岩石学、岩石地球化学和锆石年代学研究,明确了斑岩体的成岩时代、岩浆源区及构造背景。同时解剖区内典型斑岩矿床,基础地质和地球化学特征及成矿岩体时代做了分析,明确了这些斑岩矿床的成矿时代、成矿物质来源及成矿构造背景,在此基础上阐述了典型矿床的控矿因素及找矿标志,探讨了斑岩矿床的成矿过程。此外,从裂变径迹年代学的角度分析了东段地区的隆升与剥蚀。详细如下:一大批填图划为燕山期(侏罗纪)的斑岩体应为印支期(三叠纪),主要形成于251Ma到230Ma之间;早中三叠世(251-236Ma)斑岩体属准铝质-过铝质高K钙碱性系列,具轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的“右倾”型曲线,中等铕负异常(δEu=0.37-0.79),相对富集Rb、Ba、Th、K,亏损Ta、Nb、Hf、Zr、Y和Yb等高场强元素,岩浆多来源于基性下地壳的部分熔融,同时部分应该受到幔源物质的影响;晚三叠世(约230Ma)斑岩体属过铝质高钾钙碱性系列,具明显“V”字型曲线、显著铕负异常(δEu=0.03~0.30),强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti,岩浆多来自纯地壳的部分熔融,此阶段并没有幔源物质的参与。印支期是斑岩型矿床的重要时期。它们至少有两种成矿过程,一种形成于印支早期阿尼玛卿洋向北俯冲闭合过程中的活动大陆边缘环境;另一种形成于印支晚期碰撞-后碰撞过渡环境。最终建立了东段斑岩型矿床的区域成矿模式,并建议对热液及矽卡岩型矿床集中区(昆中及昆北断裂带附近)进一步开展找矿工作。东段地区平均剥蚀速率为0.027 mm/a,不同地段有差异隆升。昆南带相对简单,仅130-75Ma之间存在一次快速冷却隆升事件;昆中带较为复杂,至少在130-105Ma和20Ma左右有2次快速冷却与隆升事件;昆北断裂附近最复杂,在130-105Ma南侧先发生快速冷却隆升,而后105-75Ma北侧发生快速冷却隆升,但至少仍是在130-75Ma和20Ma左右存在2次快速冷却与隆升事件。
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