南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成與構(gòu)造意義研究1.文檔概述 41.1研究區(qū)概況 51.1.1地理位置與行政區(qū)劃 81.1.2地形地貌與水系分布 91.1.3區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景 1.1.4地層巖性特征 1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展 1.2.1南天山構(gòu)造演化研究 1.2.2早二疊世花崗巖研究現(xiàn)狀 1.2.3礦床與成礦作用研究 1.3研究目的、意義及內(nèi)容 1.3.1研究目的 1.3.2研究意義 1.3.3研究內(nèi)容 1.3.4技術(shù)路線 1.4本論文的創(chuàng)新點(diǎn) 2.區(qū)域地質(zhì)背景 2.1地層發(fā)育特征 2.1.1元古宇 2.1.2古生界 412.1.3中生界 2.1.4新生界 492.2構(gòu)造格架 2.2.1區(qū)域主要構(gòu)造線 2.2.2構(gòu)造變形特征 2.3巖相古地理 2.3.1海相沉積特征 2.3.2河流相沉積特征 2.3.3湖相沉積特征 2.4區(qū)域礦產(chǎn)分布 3.早二疊世花崗巖體特征 3.1巖體分布與產(chǎn)出環(huán)境 3.1.1巖體分布范圍 3.1.2巖休產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境 733.2巖石學(xué)特征 3.2.1巖石類型 3.2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征 3.2.3礦物組成 3.3化學(xué)成分特征 3.3.1主量元素組成 3.3.2微量元素組成 3.3.3稀土元素特征 3.4同位素地球化學(xué)特征 3.4.1質(zhì)量同位素組成 3.4.2鍶同位素組成 3.4.3鈾鉛同位素組成 4.早二疊世花崗巖的形成時(shí)代與成因 4.1成年時(shí)代確定 4.2形成機(jī)制探討 4.2.1巖漿來源 4.2.2巖漿演化 4.2.3形成構(gòu)造背景 5.早二疊世花崗巖的構(gòu)造意義 5.1礦床與成礦作用 5.1.1礦床類型 5.1.2成礦規(guī)律 5.2構(gòu)造巖漿旋回 5.2.1構(gòu)造巖漿旋回劃分 5.2.2構(gòu)造巖漿旋回與沉積盆地的演化 5.3對南天山造山帶演化的啟示 6.結(jié)論與展望 1396.2研究不足與展望 143容，查明花崗巖的空問分布規(guī)律及其橫向變化(如下表所示)。主要礦物組成空間分布斜長角閃巖斜長石(70%~90%)、角閃石、鉀長石、黑云母等主要分布于巖體內(nèi)部黑云母花崗巖鉀長石、斜長石、黑云母、角閃石主要分布于巖體邊緣過飽和-中飽和花崗巖零星分布于巖體不同部位2)早二疊世花崗巖的形成時(shí)代及同位素地球化學(xué)特征：利用101Ar-39}Ar過程及巖漿演化演化特征。3)早二疊世花崗巖的形成機(jī)制：結(jié)合巖石學(xué)、地球化學(xué)及年代學(xué)數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用巖漿混合、分離結(jié)晶、地殼熔融等多種成因機(jī)制，模擬花崗巖的形成過程，確定其最主要的形成機(jī)制。4)早二疊世花崗巖的構(gòu)造意義：將研究結(jié)果與區(qū)域地質(zhì)背景相結(jié)合，探討早二疊世花崗巖的形成與南天山地區(qū)早二疊世構(gòu)造演化的關(guān)系，例如與板塊碰撞、地殼變形、巖漿活動(dòng)等方面的聯(lián)系，從而為南天山地區(qū)的構(gòu)造演化過程提供新的認(rèn)識。本研究預(yù)期能夠深化對南天山地區(qū)早二疊世花崗巖形成過程的認(rèn)識，為理解中亞造山帶的形成與演化提供新的證據(jù)和思路。研究成果將具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，并為區(qū)域礦產(chǎn)資源的勘探提供理論依據(jù)。南天山烏什塔拉地區(qū)位于我國新疆維吾爾自治區(qū)東部，地處南天山造山帶中段，是中亞造山帶的重要組成部分。該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷了多期演化和變形作用，形成了一套典型的造山帶花崗巖漿系統(tǒng)。研究區(qū)大地構(gòu)造位置特殊，其西北側(cè)與哈薩克斯坦的準(zhǔn)噶爾地塊相鄰，南接塔里木地塊，東以ifik構(gòu)造帶為界，與華北地塊接壤。區(qū)域內(nèi)的花崗巖廣泛分布，主要呈巖基、巖脈狀產(chǎn)出，與普遍的褶皺斷裂、變質(zhì)變形構(gòu)造相互交織，為研究造山帶演化過程提供了重要的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。南天山烏什塔拉地區(qū)的地理坐標(biāo)介于東經(jīng)92°30′～93°15'、北緯13°45'~44°25′之間，總面積約5000km2。行政上隸屬于阿克蘇地區(qū)溫宿縣管轄，地勢總休呈現(xiàn)東南高、西北低的趨勢，海拔介于1500～2500m之間。區(qū)域內(nèi)發(fā)育多條河谷和山間盆地，如吐古曼河、瑪爾墩河等，水文網(wǎng)絡(luò)較為發(fā)育，為區(qū)域地質(zhì)研究提供了便利的條件。些構(gòu)造體系控制了花崗巖體的侵位和空間分布(見【表】)。代構(gòu)造特征備注太古宇變質(zhì)火山巖、斜長片麻巖變形強(qiáng)烈，褶皺發(fā)育基底變質(zhì)巖元古宇綠片巖相板巖、石英巖微褶皺，劈理發(fā)育中元古界紀(jì)碎裂巖系、火山碎屑巖晚前寒武紀(jì)世花崗巖(如40Ar/39Ar年齡)侵入體、巖脈，受斷裂控制期新生代河流相砂巖、泥巖盆地充填◎區(qū)域礦產(chǎn)與巖石類型關(guān)。巖石類型主要有中細(xì)粒、二長花崗巖及鉀長花崗巖，部分巖體具有明顯的鉀化、硅卡巖化蝕變特征。通過詳細(xì)的野外考察和室內(nèi)測試，可以進(jìn)一步揭示不同巖石類型對區(qū)域構(gòu)造演化和成礦作用的響應(yīng)機(jī)制。南天山烏什塔拉地區(qū)不僅是研究中亞造山帶演化的關(guān)鍵窗口，也為理解早二疊世花崗巖的形成機(jī)制與構(gòu)造意義提供了理想的場所。南天山烏什塔拉地區(qū)位于我國西北邊陲，具體坐落于新疆維吾爾自治區(qū)天山下。該區(qū)域地理坐標(biāo)大致介于東經(jīng)80°00′～80°30′,北緯42°00′～42°30′之間。從行政區(qū)劃來看，此地區(qū)主要隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市的天山區(qū)。詳見【表】,如下展示了研究的地理位置概況：內(nèi)容中國新疆維吾爾白治區(qū)烏魯木齊市天山區(qū)南天山烏什塔拉地區(qū)緯度范圍經(jīng)度范圍行政歸屬新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市天山區(qū)由于地處天山山脈中段南麓，研究區(qū)地勢總體較高，屬于典型的高山地帶。區(qū)域內(nèi)山巒疊嶂，溝谷眾多，地形起伏劇烈。同時(shí)該區(qū)域?qū)儆跍貛Т箨懶愿珊禋夂騾^(qū)，氣候干燥，降水稀少，晝夜溫差較大，自然環(huán)境十分獨(dú)特。研究區(qū)周邊交通條件相對便利，具有一定的科研工作基礎(chǔ)，便于開展野外考察及相關(guān)工作?；诖说乩砦恢眉捌洫?dú)特的白然環(huán)境特征，本研究區(qū)成為了探討早二疊世花崗巖形成背景與構(gòu)造意義的重要窗口。南天山烏什塔拉地區(qū)位于新疆腹地，其地形地貌表現(xiàn)出顯著的復(fù)雜性和多樣性。烏什塔拉地區(qū)海拔高度介于千米以上至高山之巔不等，其間伴有較深的溝谷，展現(xiàn)出一個(gè)立體式的地形結(jié)構(gòu)。烏什塔拉地區(qū)的山體雄偉壯觀，具有明顯的地貌分異特征，其山脈、高原和丘陵等地理特征交織在一起。其中尤以天山山脈的南坡和北坡最為顯著,顯示出巨大的地形起伏和復(fù)雜的地貌特征。這種復(fù)雜的地形地貌特征為烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成提供了良好的自然環(huán)境條件。同時(shí)這也影響著區(qū)域內(nèi)的水系分布，該地區(qū)水系主要為河流與溪流，主要發(fā)源于天山山脈的高海拔區(qū)域，流經(jīng)平原地區(qū)后匯入湖泊或河流下游的河流系統(tǒng)之中。這些河流與溪流不僅在地形地貌上起到了重要作用，也對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境有著深遠(yuǎn)的影響。因此研究烏什塔拉地區(qū)的地形地貌與水系分布，對于理解該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和自然環(huán)境具有重要意義。通過對地形地貌和水系分布的綜合分析，我們可以進(jìn)一步探討早二疊世花崗巖的形成機(jī)制和構(gòu)造意義。烏什塔拉地區(qū)位于南天山褶皺帶的北緣，其地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣。該地區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，包括印支期、燕山期和喜馬拉雅期等。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了地層的變形和巖石的變質(zhì)作用，形成了復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在烏什塔拉地區(qū)，花崗巖的形成與區(qū)域構(gòu)造背景密切相關(guān)?；◢弾r是一套侵入巖系，主要由石英、長石和云母等礦物組成。根據(jù)地質(zhì)學(xué)家的研究，該地區(qū)的花崗巖是在印支期和燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的背景下形成的。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了地殼的抬升和斷裂，為花崗巖的形成提供了有利條件。此外花崗巖的形成還受到區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的影響，在喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期間，該地區(qū)的花崗巖經(jīng)歷了強(qiáng)烈的擠壓和剪切作用，導(dǎo)致巖石發(fā)生變形和重結(jié)晶。這種構(gòu)造應(yīng)力場對花崗巖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生了重要影響，使其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。烏什塔拉地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造背景對花崗巖的形成具有重要的影響。該地區(qū)的花崗巖是在多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的背景下形成的，這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了地層的變形和巖石的變質(zhì)作用，形成了復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場也對花崗巖的形成和性質(zhì)產(chǎn)生了重要影響。南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖出露區(qū)及周邊發(fā)育多套地層，巖性組合復(fù)雜，以沉積巖、火山巖及少量變質(zhì)巖為主?，F(xiàn)將主要地層單元及其巖性特征分述如下：●石炭系下統(tǒng)(C?):為一套淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造，巖性以灰白色、灰色中細(xì)粒石英砂巖、長石石英砂巖為主，夾深灰色粉砂巖、泥巖及生物碎屑灰?guī)r。砂巖中可見交錯(cuò)層理和波痕構(gòu)造，局部含植物化石碎片。厚度約500-800m,與下伏泥盆系呈平行不整合接觸?！袷肯瞪辖y(tǒng)(C?):以陸相火山-沉積巖系為特征，巖性包括灰紫色安山巖、玄武安山巖、火山角礫巖及灰綠色凝灰?guī)r，夾灰黑色頁巖、含煤砂巖?；鹕綆r具斑狀結(jié)構(gòu)，斑物以斜長石、輝石為主，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。厚度變化較大(300-1200m),與下伏地層呈整合接觸。該套地層為研究區(qū)花崗巖的主要圍巖，自下而上可分為兩個(gè)巖性段：●第一段(P?1):灰綠色、深灰色凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖夾薄層玄武巖，局部見硅質(zhì)巖透鏡體。砂巖中含大量陸源碎屑，分選中等，磨圓度較差。厚度約200-400●第二段(P?2):灰白色厚層狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖，產(chǎn)蜓類、珊瑚等化石。灰?guī)r中可見縫合線構(gòu)造和重結(jié)晶現(xiàn)象，反映后期熱液改造作用。厚度約3)侵入巖與脈巖北西向或近東西向脈狀侵入于石炭系-二疊系地層中地層時(shí)代巖石類型結(jié)構(gòu)構(gòu)造接觸關(guān)系石英砂巖、長石石英砂巖交錯(cuò)層理、波痕之上安山巖、火山角礫巖、斑狀結(jié)構(gòu)、杏仁狀構(gòu)造整合于C?之上凝灰質(zhì)砂巖、玄武巖整合于C?之上灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r縫合線構(gòu)造、重結(jié)晶結(jié)構(gòu)整合于P?1之上◎巖性組合與形成環(huán)境從巖性組合及沉積-火山建造特征來看，研究區(qū)石 (C?)到陸相火山活動(dòng)(C?)再到海陸交互相(P?)的演化過程。早二疊世花崗巖1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展南天山造山帶作為中亞造山帶的重要組成部分，其巖漿活動(dòng)與構(gòu)造演化一直是地質(zhì)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是南天山烏什塔拉地區(qū)的早二疊世花崗巖，因其重要的地質(zhì)意義和研究價(jià)值，吸引了眾多學(xué)者的目光。近幾十年來，國內(nèi)外學(xué)者在區(qū)域地質(zhì)背景、花崗巖巖石學(xué)特征、地球化學(xué)組成、年代學(xué)格架以及成因機(jī)制等方面取得了豐碩的成果，但也存在一些亟待解決的問題。(1)局部區(qū)域研究現(xiàn)狀關(guān)于南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的研究，起步相對較晚，但近年來發(fā)展迅速。前人主要集中于對該區(qū)花崗巖體的巖石學(xué)特征、分布范圍及一些基礎(chǔ)地球化學(xué)成分的分析。例如，研究者們通過詳細(xì)的野外觀察和室內(nèi)測試，初步確定了該區(qū)早二疊世花崗巖主要包括中粗粒鉀長花崗巖、花崗閃長巖和黑云母花崗巖等巖類(王曉明等，2018;李強(qiáng)等，2020)。在地球化學(xué)方面，部分學(xué)者對該區(qū)花崗巖的元素組成、微量元素特征以及REE配分模式進(jìn)行了研究，為探討其物質(zhì)來源提供了初步的認(rèn)識。然而針對該區(qū)早二疊世花崗巖全巖同位素?cái)?shù)據(jù)分析(如180/1?0、13C、14N等)及其深部物質(zhì)來源的探討尚顯不足。(2)國內(nèi)外對比與差異與南天山其他地區(qū)及中亞造山帶其他板塊縫合帶附近的前寒武紀(jì)-古生代花崗巖相比，南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖在時(shí)代、巖性、地球化學(xué)特征及構(gòu)造背景上表現(xiàn)出一定的特殊性(【表】。例如，與早石炭世和晚石炭世燕山期、喜馬拉雅期花崗巖帶相比，早二疊世巖漿活動(dòng)在時(shí)間上具有獨(dú)特性，其形成的構(gòu)造背景、巖漿源區(qū)特征以及最終的構(gòu)造屬性需要史深入的研究來界定。從空間分布來看，烏什塔拉早二疊世花崗巖體主要展布于南天山主干斷裂帶附近的擠壓構(gòu)造域內(nèi)，這與同期其他地區(qū)如哈爾克希爾-獨(dú)山子斷裂帶邊的花崗巖具有一定的空間差異性。地球化學(xué)特征上，與其他板塊邊緣環(huán)境形成的花崗巖相比，烏什塔拉早二疊世花崗巖常表現(xiàn)出更復(fù)雜的成因演化路徑，部分樣品可能兼有殼?；烊镜奶匦?。(3)研究方法與進(jìn)展近年來，隨著高精度測年技術(shù)(如LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年)和先進(jìn)地球化學(xué)分析手段(如激光探針微區(qū)元素分析、單顆粒礦物EPMA)的應(yīng)用，對該區(qū)早二疊世花崗巖的研究精度得到了顯著提升(【公式】)。通過精確的定年數(shù)據(jù)分析，研究者們基本確定該期花崗巖形成于早二疊世晚期，與前述的早石炭世碰撞magmatism存在一定的時(shí)序問隔。地球化學(xué)示蹤分析，特別是通過鍶、鉛、氫、氧同位素等多種手段的綜合示蹤，為探討花崗巖的深部來源、熔體演化過程以及與區(qū)域構(gòu)造事件的耦合關(guān)系提供了更為可靠的證據(jù)。例如，部分學(xué)者利用eNd(t)-t內(nèi)容解(內(nèi)容示意)和eHf(t)-t內(nèi)容解(內(nèi)容略)初步探討其源區(qū)性質(zhì)，認(rèn)為可能涉及到古老地殼物質(zhì)的參與以及新(4)亟待解決的問題盡管已有諸多研究，但仍存在一些關(guān)鍵的科學(xué)問題有待解決：●精確的年代學(xué)格架：雖然部分測年結(jié)果已給出，但對所有早二疊世花崗巖體的形成時(shí)代、峰值期及冷卻史的精確確定仍需進(jìn)一步加密Sampling和高精度測年·詳細(xì)的物質(zhì)來源與深部過程：對早二疊世花崗巖Sr、Pb、Hf、0等多同位系的深入分析，特別是結(jié)合微量元素和礦物microstructure研究，對于揭示其深部源區(qū)性質(zhì)、巖漿分異機(jī)制及殼幔相互作用過程至關(guān)重要，目前這方面尚缺乏系統(tǒng)性的結(jié)果?！ば纬蓹C(jī)制與構(gòu)造背景：早二疊世花崗巖的形成機(jī)制(如同化混合、完全巖漿作用、地殼重熔等)及其與南天山階段性造山作用、裂谷作用或板片俯沖等構(gòu)造事分異序列及與區(qū)域成礦作用(如與銅、鋁、鐵礦化)的關(guān)系也值得深入挖掘。多不確定性。未來需要加強(qiáng)多學(xué)科綜合研究，系統(tǒng)開展年代學(xué)、地球化學(xué)(多同位素、微量元素)、巖石學(xué)及地質(zhì)力學(xué)等方面的深入工作，以期對該特征烏什塔拉早二疊世花崗巖南天山早石炭世花崗巖中亞造山帶其他前寒武紀(jì)花崗巖時(shí)代早二疊世(D1-P1)早石炭世(D1-C2)前寒武紀(jì)(Archean,性中細(xì)粒二長花崗巖、正長花崗巖大布南天山主干斷裂帶附近獨(dú)山子-哈爾克希爾斷裂帶及周邊廣泛分布于造山帶各板特征較高全巖Rb/Sr,Ba/Sr,負(fù)eNd(t),正εHf(t)較低全巖Rb/Sr,正εNd(t),正εHf(t)關(guān)構(gòu)造背景碰撞后造山作用復(fù)合作用特征烏什塔拉早二疊世花崗巖南天山早石炭世花崗巖中亞造山帶其他前寒武紀(jì)花崗巖度正在發(fā)展中，有待深化相對成熟有待展開南天山的構(gòu)造演化經(jīng)歷了多期多階段的復(fù)雜變形和巖漿活動(dòng)，其構(gòu)造格架的形成與演化對區(qū)域大地構(gòu)造格局、成礦作用和continent-continent聚集過程具有重要的指示意義。近年來，隨著地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的不斷進(jìn)步，南天山構(gòu)造演化研究取得了長足的發(fā)展。目前，主流觀點(diǎn)認(rèn)為，南天山的形成與演化主要受控丁古亞洲洋(Paleo-AsianOcean)的演化進(jìn)程，特別是古亞洲洋的開啟、擴(kuò)張、閉合以及后續(xù)的俯沖增生過程。根據(jù)碎屑鋯石U-Pb定年、全巖地球化學(xué)和年代學(xué)分析，南天山的構(gòu)造演化可以大致劃分為以下幾個(gè)主要階段：1.古生代：造山帶形成前的裂谷階段這一階段，南天山地區(qū)經(jīng)歷了裂谷拉伸和洋殼的形成，形成了古亞洲洋。裂谷活動(dòng)表現(xiàn)為廣泛的火山活動(dòng)、正常沉積盆地發(fā)育以及同期斷裂系統(tǒng)的形成。該階段在南天山地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)直接的賦礦花崗巖體，但通過區(qū)域內(nèi)廣泛分布的元古代變質(zhì)巖系和裂谷型火山巖，可以推斷該階段的地質(zhì)特征。2.晚古生代-中生代：古亞洲洋的演化與俯沖增生階段這一階段是南天山構(gòu)造演化的關(guān)鍵時(shí)期，古亞洲洋經(jīng)歷了從擴(kuò)張到閉合的復(fù)雜過程。其中晚古生代為洋殼擴(kuò)張的鼎盛期，發(fā)育了大規(guī)模的島弧-弧后拉張環(huán)境；中生代則進(jìn)人了洋殼閉合和俯沖增生階段，伴隨著強(qiáng)烈的造山帶變形和巖漿活動(dòng)。這一階段是南天山花崗巖漿活動(dòng)的集中期，也是研究的熱點(diǎn)區(qū)域。通過系統(tǒng)的年代學(xué)格架建立，研究表明，早二疊世是南天山地區(qū)巖漿活動(dòng)的重要時(shí)期之一(如下文詳述)。3.新生代：造山帶的持續(xù)變形與抬升階段晚中生代至新生代，南天山經(jīng)歷了進(jìn)一步的構(gòu)造變形、變質(zhì)作用以及盆山耦合過程，新生代的研究表明，南天山的整體抬升和斷裂活動(dòng)仍然活躍，對該區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害評估和資源勘探具有重要的意義。為了更直觀地展示南天山構(gòu)造演化過程，我們可以構(gòu)建以下表格總結(jié)各個(gè)階段的主要地質(zhì)特征：階段范圍構(gòu)造格架主要地質(zhì)特征花崗巖漿活動(dòng)代前期火山活動(dòng)、正常沉積、斷裂系統(tǒng)形成尚未發(fā)現(xiàn)直接證據(jù)洋殼擴(kuò)張階段生代后拉張環(huán)境島弧火山巖、沉積巖、斷裂系統(tǒng)可能存在少量花崗巖漿活動(dòng)洋殼閉合階段代山帶形成深大斷裂、逆沖推覆、變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)大規(guī)模花崗巖漿活動(dòng)，早二疊世為重要時(shí)期持續(xù)變形代裂活動(dòng)斷層活動(dòng)、盆地沉積、地形抬升花崗巖休受后期構(gòu)造影響較小通過上述對南天山構(gòu)造演化階段和主要地質(zhì)特征的系統(tǒng)梳理，我們可以初步建立以下演化公式(僅供參考):[裂谷拉仲→洋殼擴(kuò)張→洋殼俯沖→造山帶形成→新生代持續(xù)變形]接下來我們將重點(diǎn)關(guān)注早二疊世花崗巖的形成與分布特征，并結(jié)合南天山的構(gòu)造演化背景，探討其形成機(jī)制和構(gòu)造意義。迄今為止，全球范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了多處早二疊世花崗巖，多形成于造山帶的構(gòu)造變形活動(dòng)中。通過對這些花崗巖的研究，學(xué)者們揭示了早二疊世造山運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造背景、成因及區(qū)域構(gòu)造演化路徑。1.亞洲地區(qū)中國是最典型的早二疊世造山帶國家，其事例豐富且類型齊全。該地區(qū)的早二疊世花崗巖主要與燕山運(yùn)動(dòng)有關(guān)，例如，遼東早二疊世花崗巖多產(chǎn)于板塊增生與碰撞帶的邊緣區(qū)域，其成因與板塊俯沖和大陸邊緣薄弱帶位置相關(guān)。其后的河北、山東、河南、陜西等省內(nèi)省區(qū)同樣發(fā)現(xiàn)有大范圍早二疊世花崗巖，濃縮了即燕山運(yùn)動(dòng)期間的板塊擠壓及巖石圈減薄現(xiàn)象。蘇氨酸山系至蘇氨酸荒地塊(蘇氨酸北帶)及通往復(fù)蘇板塊外丹地帶的縫合帶(蘇泥北帶)處，均發(fā)現(xiàn)了巨型的花崗巖露體，其形成標(biāo)志著古陸塊(板塊)的碰撞與拼接。中國西部如青藏滇、甘東南、以及新疆等地，同樣存在大量早二疊世花崗巖，如西藏拉薩仁康門花崗巖、青藏甘東南、塔里木剖面、準(zhǔn)噶爾古各級地壘的巖墻及同巖石圈減薄與地塊拼接相關(guān)請遍布中的一系列花崗巖，它們揭示了飛來峰運(yùn)動(dòng)、雪峰運(yùn)動(dòng)和藏滇青并早期運(yùn)動(dòng)的相互作用。對于這些花崗巖的構(gòu)造意義，除了標(biāo)志著區(qū)域造山作用的起始和成陸反饋里程碑外，還顯示出古陸塊板塊碰撞的痕跡。除中國外，尼泊爾以太皮及毗沙等地帶發(fā)現(xiàn)的早二脈世花崗巖主要與喜馬拉雅溝谷構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)，而美國康州的早二茲世花崗巖與新大西洋運(yùn)動(dòng)有關(guān)，同樣見證了板塊俯沖影響。2.歐洲地區(qū)在波羅的海一帶及其周邊地區(qū)，晚海西世和早二脈世花崗巖復(fù)雜地出露于束縛于新波羅地臺之上的斯維內(nèi)德魯思-里維斯商業(yè)帶的上方。這些花崗巖集中暴露在文伯特、馬齊、里什卡、包伊尼基等帶(見內(nèi)容)。同為晚海西世的燕山運(yùn)動(dòng)與巴爾干孟布利特運(yùn)動(dòng)具有同源性，因而過分強(qiáng)調(diào)波羅地海的特定成因的看法并不準(zhǔn)確。波羅地海的演化與歐洲北部的造山運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，其規(guī)模制造山成因的多方面研究仍在進(jìn)行中，它對歐洲居住區(qū)非常具有求職啟示意義。盡管波羅地?；◢弾r與巴爾干和斯堪的納維亞地區(qū)的花崗巖在具體性質(zhì)、分布和結(jié)構(gòu)上存在差異，但它們均見證了波羅地海晚羅-泰法-波羅的海晚演化的階段。此階段，地區(qū)中生代板塊運(yùn)動(dòng)為人類的形成和發(fā)展提供了重要的地理環(huán)境。波羅地海及北大西洋大陸邊緣均可見晚海西世到早二脈世的花崗巖，它們是西伯利亞板塊與波羅地海之間的碰撞運(yùn)動(dòng)和不列顛與蘇格蘭間的顯著擠壓邊界，部分花崗巖體形成了是目前首個(gè)完成巖石成因系統(tǒng)研究的立法大地區(qū)——巴爾地夫，它在地質(zhì)歷史上有利于古硬塊生物的演化。進(jìn)一步觀察的話，內(nèi)容又包括中國大陸東部陸架通道、華北陸架中、東二脈世花崗巖的結(jié)晶以及少地殼混合熔融產(chǎn)物。這表現(xiàn)為東二脈世花崗巖景觀中巨大的地表發(fā)育以及區(qū)域變質(zhì)作用。3.美洲地區(qū)太平洋板塊新生長的北美洲大陸寺院和新地盾可以看到晚海西為此時(shí)期花崗巖侵入，如密歇根州上區(qū)和加拿大加拿大地盾中的皮納戈身巖。受到阿爾法蒙特板塊邊界的東西走向和冰川西部六股谷斷裂的影響，上阿爾法蒙特花崗巖在晚海西世較早受公布向西運(yùn)動(dòng)，從而與北上海西活動(dòng)相疊加。北美東部廣泛分布的晚三紀(jì)復(fù)合花崗巖包括位于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部此處省略一個(gè)受東界太平洋-納任務(wù)塊、推覆層的上東板塊、易變形地塊和巖石圈強(qiáng)烈變形反應(yīng)圈，這些花崗巖系的強(qiáng)烈堆垛，部分作為最近的老變形圈，反映出已經(jīng)形成的花崗巖休的顯著回除了前述的亞洲、歐洲、美洲之外，非洲和南極洲也有一些地區(qū)出露著早二脈世花崗巖。東非山地的晚海西世花崗巖表明了缺乏伸長的發(fā)育板塊/顱底、活動(dòng)的東西大洋板塊和人文地理區(qū)域內(nèi)的延伸，它們是由西尚特安特板塊突變產(chǎn)生巨厚的陸金牛角型局限性缺乏假性脊。這些活動(dòng)性及巨厚的板塊型花崗巖將非洲內(nèi)陸流-西部大陸地板破壞并修補(bǔ)成類似構(gòu)造單元，結(jié)論總體來看，早二脈世花崗巖的研究引起了地質(zhì)學(xué)者的廣泛關(guān)注，特別是在構(gòu)造動(dòng)力學(xué)方面的研究改進(jìn)與提升有所加強(qiáng)。有關(guān)這些花崗巖物的分布和性質(zhì)的探索，無疑證實(shí)了地球地質(zhì)時(shí)期的演化程度，并使得我們對地球的構(gòu)造變遷有更深入的了解。鑒于前述地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的巖體特征之多樣性，我們建議進(jìn)一步對比并溝通地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，并綜合區(qū)域構(gòu)造、礦物學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性及其他類似結(jié)構(gòu)環(huán)境但對地區(qū)取得的研究結(jié)果進(jìn)行整理和本地化。南天山烏什塔拉地區(qū)的早二疊世花崗巖不僅具有顯著的地貌和地球化學(xué)特征，還與其成礦作用密切相關(guān)。該區(qū)域發(fā)育多種與花崗巖相關(guān)的礦床類型，如斑巖銅礦、硅卡巖礦和熱液礦等，這些礦床的形成與花崗巖的侵入活動(dòng)及后期熱液蝕變密切相關(guān)。研究表明，南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的成礦作用主要受控于板塊俯沖、地殼深部物質(zhì)熔融及多期次巖漿活動(dòng)等因素。(1)主要礦床類型區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的多類礦床與花崗巖的成因具直接聯(lián)系。【表】列舉了該地區(qū)典型礦床的類型、空間分布及與花崗巖的時(shí)空關(guān)系?！颉颈怼磕咸焐綖跏菜貐^(qū)早二疊世花崗巖相關(guān)礦床特征型與花崗巖時(shí)空關(guān)系主要礦物組成礦近平行侵入關(guān)系，成礦于巖漿后期礦床礦SZ-3礦床深部熱液蝕變帶方鉛礦、黃鐵礦、電氣石(2)成礦作用機(jī)制早二疊世花崗巖的成礦作用主要涉及以下三個(gè)階段：巖漿分異、混合巖化和熱液蝕1.巖漿分異階段巖漿在上升過程中發(fā)生結(jié)晶分異，形成不同成分的礦物相。銅、鋅等成礦元素富集于斜長石和角閃石先驅(qū)休中，隨后在分離結(jié)晶過程中被富集。公式(1)描述了成礦元素在巖漿體系中的分配平衡：(n)為經(jīng)驗(yàn)指數(shù)。(如黑云母)中。這一過程顯著提高了礦床的成礦潛力。的pH條件(據(jù)Taylor&Metcalf,2000)。沉淀pH范圍(3)構(gòu)造意義素(如Cu、Pb、Zn)的富集程度與花崗巖的鉀含量和SiO?/S?O?比值顯著相關(guān)(內(nèi)1.3研究目的、意義及內(nèi)容本研究的首要目的在于系統(tǒng)探討南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成機(jī)制及其對區(qū)域構(gòu)造演化的影響。南天山作為特提斯構(gòu)造域的重要組成部分，其花崗巖的形成與演化不僅揭示了該區(qū)域深部地殼過程和板片構(gòu)造格架，還為理解整個(gè)中亞造山帶的形成與演化提供了關(guān)鍵窗口。具體而言，本研究旨在：1.厘清巖漿來源與演化：通過巖石地球化學(xué)、鋯石L-Pb定年及Hf-0同位素示蹤等方法，明確早二疊世花崗巖的巖漿來源(如地殼nelting、地?；烊?、殼幔作用等),進(jìn)而解析其形成物理化學(xué)條件與演化過程。2.解譯構(gòu)造背景與巖漿活動(dòng)關(guān)系：結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格架和應(yīng)變分析，探究花崗巖的成巖時(shí)代與區(qū)域伸展、擠壓等構(gòu)造事件之間的耦合關(guān)系，揭示南天山早二疊世構(gòu)造應(yīng)力場的特征。3.評估成礦聯(lián)系：研究區(qū)內(nèi)的花崗巖常與成礦作用密切機(jī)關(guān)，本研究將分析花崗巖地球化學(xué)特征與斑巖銅礦、硅卡巖銅礦等礦產(chǎn)的成因聯(lián)系，為區(qū)域資源評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。本項(xiàng)研究的理論意義體現(xiàn)在深化對南天山乃至中亞造山帶早二疊世構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的認(rèn)識，補(bǔ)充和完善該區(qū)域的形成演化模型；實(shí)踐意義則在于為找尋相關(guān)金屬礦產(chǎn)提供構(gòu)造-巖漿背景的新認(rèn)識，助力區(qū)域找礦預(yù)測。圍繞上述研究目標(biāo)，本研究將重點(diǎn)開展以下工作：1.樣品采集與測試分析：●選取烏什塔拉地區(qū)典型早二疊世花崗巖剖面，系統(tǒng)采集巖石樣品。分析礦物成分。●通過鋯石U-Pb定年(測試機(jī)構(gòu)：北京放射地質(zhì)所)確定巖體形成時(shí)代，并結(jié)合Hf-0同位素示蹤(測試機(jī)構(gòu)：JSI瑞士)推斷巖漿源區(qū)特征。2.巖石地球化學(xué)與構(gòu)造示蹤：·計(jì)算巖漿Sr、Nd初始比值、(REE)配分模式等參數(shù)，結(jié)合Cr/Y、Ba/Nb比值等構(gòu)造判別內(nèi)容解(【表】),推斷花崗巖的構(gòu)造環(huán)境?！窠r體三維地質(zhì)模型，結(jié)合野外露頭形變帶分析，恢復(fù)早期構(gòu)造變形特征。3.對比分析與模式探討：·對比南天山與阿爾泰、天山等相鄰造山帶早二疊世花崗巖的時(shí)空分布與地球化學(xué)特征，總結(jié)共性規(guī)律與差異成因。其中εNd(t)為初始Nd模型年齡，X_initial、Xritchard、X_t分別為初始地幔值、LIMA地幔值及測試樣品值。研究成果將通過系列學(xué)術(shù)報(bào)道、學(xué)位論文及綜合報(bào)告等形式輸出，為南天山構(gòu)造動(dòng)力學(xué)研究提供新框架，并為相似的造山帶研究提供參考。本研究旨在深入探討南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成機(jī)制與地質(zhì)構(gòu)造意義。具休目的包括：●解析花崗巖形成的山脈隆起歷史：通過對花崗巖的地球化學(xué)特征和同位素年齡的研究，旨在揭示該區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的歷史，包括造山運(yùn)動(dòng)的時(shí)序與熱動(dòng)力學(xué)的變化?！衩鞔_巖石屬性的地質(zhì)環(huán)境指示：分析花崗巖的巖石類型、礦物組成和結(jié)構(gòu)特征等，旨在揭示與此花崗巖緊密關(guān)聯(lián)的地質(zhì)環(huán)境特征，如構(gòu)造背景、氣候條件以及可能的構(gòu)造演化階段?！翊_立構(gòu)造演化的關(guān)鍵性要素：通過同構(gòu)造年代的花崗巖同位素分析與巖石磁學(xué)等方法，獲取時(shí)間與空間上構(gòu)造轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵性證據(jù)，并與周圍地層的變形和斷裂進(jìn)行對比分析，以期確定該區(qū)域構(gòu)造演化的主要驅(qū)動(dòng)力和關(guān)鍵階段?！裉剿魃舷碌貧ゑ詈详P(guān)系：通過對花崗巖基和夾層的巖石學(xué)及地球化學(xué)研究所呈現(xiàn)的特征和關(guān)系，試內(nèi)容建立巖漿活動(dòng)與地殼結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，盡可能深入了解地殼的連續(xù)性和演化路徑。為了實(shí)現(xiàn)上述研究目的，本研究將采用多元分析手段，包括地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理、地質(zhì)遙感、巖石磁學(xué)和時(shí)間-溫度-壓力(T-T-P)推斷法等，來揭示早二疊世花崗巖的形成背景和地質(zhì)構(gòu)造意義。對南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成與構(gòu)造意義展開深入研究，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。首先本研究能夠顯著補(bǔ)充和完善對該區(qū)域花崗巖成因機(jī)制的認(rèn)識，有助于揭示早二疊世期間南天山構(gòu)造演化和巖漿活動(dòng)的獨(dú)特性。通過對該期花崗巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，可以厘清巖漿起源、演化過程及其與板塊構(gòu)造演化的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而豐富對南天山地區(qū)造山帶演化理論的認(rèn)知。其次早二疊世是南天山構(gòu)造轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要時(shí)期，涉及洋殼俯沖的終結(jié)、大陸拼接和造山作用的減弱等多個(gè)關(guān)鍵地質(zhì)事件。對該時(shí)期花崗巖構(gòu)造背景的深入探討，能夠明確其形成的構(gòu)造環(huán)境，為制約早二疊世南天山板塊構(gòu)造格架提供關(guān)鍵的約束條件。例如，通過精確測定花崗巖體中的同位素(如1900x{1880s)年代數(shù)據(jù)(可采用如下簡化公式常數(shù)，t為時(shí)問，C為初始異常值),結(jié)合錒系元素比值(如rNd)等示蹤信息，可以有效識別不同構(gòu)造域的花崗巖源區(qū)及其分異特征[如內(nèi)容所示(此處為文字描述，非內(nèi)容片)]。用。這些花崗巖體往往是重要的工業(yè)礦物(如鉀長石、石英、少量稀有金屬礦物等)和1.3.3研究內(nèi)容本研究旨在深入探討南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花(一)花崗巖的地質(zhì)特征及分類研究對南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)特(二)花崗巖的巖石學(xué)成因機(jī)制研究(三)構(gòu)造背景及構(gòu)造意義分析結(jié)合烏什塔拉地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征，分析早二疊世花崗巖的構(gòu)造背景，探討其在區(qū)域構(gòu)造演化中的地位和作用。將運(yùn)用地質(zhì)力學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)理論，深入分析花崗巖的構(gòu)造意義，為揭示南天山地區(qū)的構(gòu)造演化提供重要依據(jù)。(四)綜合研究及模式建立綜合分析上述研究結(jié)果，建立南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成模式，探討其地質(zhì)意義和對區(qū)域構(gòu)造演化的影響。同時(shí)將研究成果與國內(nèi)外相關(guān)案例進(jìn)行對比分析，為類似地區(qū)的研究提供借鑒和參考。研究過程中將采用地質(zhì)調(diào)查、巖石學(xué)分析、地球化學(xué)測試、同位素年代學(xué)測定等多種方法，力求在理論和實(shí)踐上取得新的突破和進(jìn)展。通過本研究，期望能夠?yàn)槟咸焐降貐^(qū)的礦產(chǎn)資源預(yù)測、地質(zhì)災(zāi)害防治和區(qū)域地質(zhì)研究提供科學(xué)依據(jù)。(待續(xù))具休研究內(nèi)容及分析方法可包括：·巖石樣品采集與制備：采集典型的早二疊世花崗巖樣品，進(jìn)行系統(tǒng)的巖石學(xué)觀察和描述，制備薄片及電子探針樣品等?！竦厍蚧瘜W(xué)分析：利用地球化學(xué)分析方法，測定巖石的主量元素、微量元素及稀上元素含量等，分析巖石的地球化學(xué)特征?！ね凰啬甏鷮W(xué)測定：通過同位素年代學(xué)方法，測定花崗巖的形成時(shí)代，建立其地質(zhì)歷史時(shí)間框架。●構(gòu)造應(yīng)力場分析：結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和地質(zhì)現(xiàn)象，分析早二疊世花崗巖形成時(shí)期的構(gòu)造應(yīng)力場特征。通過古地理重建和數(shù)值模擬等手段，揭示構(gòu)造應(yīng)力場的時(shí)空演化規(guī)律。結(jié)合上述研究內(nèi)容及分析方法，形成綜合性的研究成果報(bào)告和技術(shù)文(1)地質(zhì)樣品采集與測試(2)地球化學(xué)方法應(yīng)用(3)地質(zhì)建模與數(shù)值模擬(4)綜合分析本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于對南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊2.區(qū)域地質(zhì)背景域與塔里木塊體之間的過渡帶(內(nèi)容)。區(qū)域地層發(fā)育較齊全，白下而上依次為：下古生界沉積蓋層，主要為一套以碎屑巖、碳酸鹽巖為主的中砂巖、粉砂巖和泥巖為主，局部夾有火山巖。中生界主要為一套海相火山巖-碎屑巖序伸展以及陸間碰撞造山作用密切相關(guān)(王永成等，2010)?；◣r石類型崗巖其中為初始比值，λ為87Rb的衰變常數(shù)(1.42×101lyr-1),t為樣品本研究區(qū)內(nèi)早二疊世花崗巖的Sm-Nd鍶同位素年齡普遍在290-320Ma之間(內(nèi)容),亞造山帶的構(gòu)造演化、巖漿作用和成礦作用具有重要意義。本區(qū)域內(nèi)，早二疊世花崗巖形成的地質(zhì)環(huán)境具有重要的構(gòu)造背景和復(fù)雜的地層背景。該階段的地層體系不僅記錄了南天山烏什塔拉地區(qū)區(qū)域性的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，還休現(xiàn)了地殼及地幔的動(dòng)態(tài)演化過程。◎地質(zhì)層序與特征地區(qū)內(nèi)，早二疊世的巖層主要由花崗巖及基性巖石構(gòu)成。根據(jù)巖石的化學(xué)特征及同位素?cái)?shù)據(jù)，此時(shí)期的巖漿活動(dòng)可追溯為超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)系列的火成巖，這些巖體的產(chǎn)出反映了當(dāng)時(shí)地殼的運(yùn)動(dòng)與演化狀態(tài)(如構(gòu)造引張和巖漿分異等)。●噴出一侵入花崗巖：主要分布在節(jié)理、裂隙發(fā)育的中酸性至中性的火成巖層中。這些未經(jīng)或是弱變質(zhì)作用的巖體，呈現(xiàn)出石英晶胞板光學(xué)結(jié)構(gòu)特征，常與層狀、脈狀及巨大穹狀巖體相關(guān)聯(lián)?！矜V鐵質(zhì)巖類：在圍巖序列中多形成厚層塊狀，成為了重要的火山巖漿熔融產(chǎn)物。巖石類型包括安山巖、玄武安山巖及暗色鎂鐵質(zhì)安山巖等，具有層理和不同程度的解理結(jié)構(gòu)。下表展示了早二疊世花崗巖的地層發(fā)育特征概要：地層名稱年代巖石類型紋理風(fēng)化特征花崗巖1二疊紀(jì)中酸性亮灰或灰白色半晶質(zhì)或微晶質(zhì)半風(fēng)化紀(jì)錄區(qū)鎂鐵質(zhì)系列巖I二疊紀(jì)基性至淺成深灰至灰黑色隱晶質(zhì)或火山玻璃結(jié)構(gòu)崩解嚴(yán)重分布廣泛的流紋狀◎總結(jié)南天山烏什塔拉地區(qū)的元古宇是構(gòu)成該區(qū)地殼的重要部分，其復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和熔過程。阜康群火山-沉積巖系則主要由海相火山巖和碎屑沉積巖組成，其時(shí)代跨度較(1)變質(zhì)基底歷了多期次的構(gòu)造變形和變質(zhì)事件。根據(jù)年代學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，變質(zhì)基底中鋯石U-Pb諧和采樣地點(diǎn)巖石類型鋯石U-Pb諧和年齡(Ma)烏什塔拉西片麻巖烏什塔拉東石英巖阜康變粒巖變質(zhì)基底的巖石學(xué)研究表明，其主要由變質(zhì)程度不同的石英巖、片麻巖例如，烏什塔拉西地區(qū)的片麻巖普遍發(fā)育片麻狀構(gòu)造，可見長英質(zhì)顆粒石英、鉀長石和斜長石遭受明顯pneumatolysis,形成新生的garnet,si質(zhì)礦物。礦物組成和結(jié)構(gòu)特征表明，變質(zhì)基底經(jīng)歷了多期變質(zhì)變形，主要變形期次可劃●第一期變形(D1):以軸面劈理發(fā)育為特征，褶皺緊密，形成一系列北東—南西向的緊閉同斜褶皺?！竦诙谧冃?D2):以近于水平的韌性剪切變形為特征，發(fā)育大量透鏡狀休和構(gòu)造透鏡休，表明區(qū)域經(jīng)歷了顯著的拉仲和變形?！竦谌谧冃?D3):以脆性斷層和斷層相關(guān)的變質(zhì)帶為特征，主要發(fā)育在變形后期，疊加在已有構(gòu)造之上。(2)阜康群火山-沉積巖系阜康群火山-沉積巖系主要分布在南天山烏什塔拉地區(qū)的東部和南部，其形成時(shí)代主要集中在1800Ma至1000Ma之間。該巖系主要由海相火山巖和碎屑沉積巖組成，火山巖以安山巖、流紋巖和玄武巖為主，沉積巖以粉砂巖、泥巖和白云巖為主。巖石組合和地球化學(xué)特征表明，阜康群火山-沉積巖系形成于島弧環(huán)境或大陸裂谷環(huán)境。地球化學(xué)特征分析：阜康群火山-沉積巖系的巖石地球化學(xué)研究表明，其具有高鉀、富堿和富硅的特點(diǎn)(內(nèi)容),屬于鈣堿性系列火山巖。微量元素地球化學(xué)特征表明，該巖系受到板塊俯沖作用和巖漿底侵作用的影響，其稀土元素配分曲線存在明顯的Eu負(fù)異常，表明巖漿經(jīng)歷了顯著的虧損和分離結(jié)晶作用?！?內(nèi)容阜康群火山巖微量元素蛛網(wǎng)內(nèi)容(3)元古宇的構(gòu)造意義南天山烏什塔拉地區(qū)的元古宇記錄了該區(qū)從太古宙到新元古代的地質(zhì)演化歷史，其復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和演化的歷史對于理解區(qū)域地質(zhì)演化規(guī)律和花崗巖的形成機(jī)制具有關(guān)鍵作用。變質(zhì)基底的形成和演化表明，該區(qū)在元古宙早期經(jīng)歷了劇烈的構(gòu)造活動(dòng)、巖漿作用和地殼增生過程。阜康群火山-沉積巖系的形成則反映了該區(qū)在元古宙晚期進(jìn)入了仲展構(gòu)造環(huán)境，并經(jīng)歷了板塊俯沖和巖漿活動(dòng)等地質(zhì)事件。這些地質(zhì)事件對區(qū)域構(gòu)造格架、巖漿活動(dòng)格局和成礦作用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，也為后期顯生宙的花崗巖形成奠定了南天山烏什塔拉地區(qū)的元古宇是研究區(qū)域構(gòu)造演化、巖漿活動(dòng)和成礦作用的重要窗口，其詳細(xì)的厘定和研究對于理解區(qū)域內(nèi)早二疊世花崗巖的形成機(jī)制和構(gòu)造意義具有重要意義。研究區(qū)內(nèi)的古生界是一套發(fā)育齊全、地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地層系統(tǒng)，主要構(gòu)成南天山褶皺帶的核心組成部分。其沉積記錄了早古生代至晚古生代的區(qū)域構(gòu)造旋回、海平面變化以及古氣候環(huán)境的變遷，為理解早二疊世花崗巖的形成背景提供了關(guān)鍵的地質(zhì)信息。(1)系統(tǒng)構(gòu)成與時(shí)代劃分南天山烏什塔拉地區(qū)的古生界自下而上主要發(fā)育有寒武系、奧陶系、志留系和泥盆系，部分區(qū)域可能缺失部分層位或存在超覆現(xiàn)象。該套地層與下伏的元古宇基底呈不整合接觸(或整合接觸，需依據(jù)實(shí)際資料確認(rèn)),并整體被上覆的二疊系不整合覆蓋。●寒武紀(jì)地層：以碳酸鹽巖為主，如碳酸鹽巖臺地相和斜坡相沉積，夾少量碎屑巖。其發(fā)育特征反映了早古生代初期本區(qū)處于相對穩(wěn)定的臺地環(huán)境。表明區(qū)域構(gòu)造經(jīng)歷了的活動(dòng)，伴隨著海侵和拗陷沉降?！裰玖艏o(jì)地層：以海相碎屑巖為主，如頁巖、粉砂巖、砂巖，局部夾碳酸鹽巖?？赡苡涗浟撕笃跇?gòu)造應(yīng)力場的轉(zhuǎn)變和更為頻繁的構(gòu)造活動(dòng)。●泥盆紀(jì)地層：為一套較為完整的海陸交互相或深水陸棚沉積，包括砂巖、粉砂巖、泥巖以及火山碎屑巖等。其沉積序列和厚度變化清晰地反映泥盆世期間構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)度和范圍，是探討南天山構(gòu)造演化的重要依據(jù)。具體的年代地層格架(見【表】)為后續(xù)巖漿活動(dòng)年代學(xué)數(shù)據(jù)的解譯和構(gòu)造事件的時(shí)標(biāo)建立奠定了基礎(chǔ)?！颉颈怼磕咸焐綖跏菜貐^(qū)古生界地層系統(tǒng)簡表地層系統(tǒng)紀(jì)(時(shí)代)主要巖性沉積相主要特征與意義古生界南天山疊覆于古生界之上)片麻巖、片巖、石英巖等構(gòu)成南天山的結(jié)晶基底，對區(qū)域構(gòu)造格局有控制作用。注：此欄為示意，實(shí)際敘述可能無此劃分寒武系早寒武世碳酸鹽巖(白臺地相、斜坡相反映早古生代初期穩(wěn)定至次穩(wěn)定環(huán)境地層系統(tǒng)紀(jì)(時(shí)代)主要巖性沉積相主要特征與意義碎屑巖晚寒武世奧陶系早奧陶世碎屑巖(砂碳酸鹽巖復(fù)理石相、臺地相區(qū)域構(gòu)造開始活躍，伴有海侵晚奧陶世碳酸鹽巖為主，頁巖構(gòu)造活動(dòng)可能有所減弱或轉(zhuǎn)換志留系早志留世淺海、濱海區(qū)域應(yīng)力場可能發(fā)生變化晚志留世頁巖構(gòu)造活動(dòng)可能再次加強(qiáng)泥盆紀(jì)早泥盆世砂巖、粉砂山碎屑巖深水陸棚、海陸交互相構(gòu)造活動(dòng)劇烈期，影響范圍廣晚泥盆世砂巖、粉砂巖、泥巖淺海、三角洲構(gòu)造背景可能趨于穩(wěn)定或轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌再|(zhì)的應(yīng)力環(huán)境不整合分隔古生界與下伏基底/前述地層地層系統(tǒng)紀(jì)(時(shí)代)主要巖性沉積相主要特征與意義表面)(2)構(gòu)造背景與巖漿活動(dòng)暗示古生界的沉積特征和變形構(gòu)造是deciphering南天山區(qū)域古構(gòu)造格局的關(guān)鍵窗口。例如，奧陶紀(jì)晚期至泥盆紀(jì)的深水沉積或顯著增厚的盆地沉積，往往與特定的構(gòu)造沉降環(huán)境(如裂谷、俯沖帶附近)相關(guān)聯(lián)。同時(shí)古生界中觀察到的褶皺、斷層等變形構(gòu)造，其形成的應(yīng)力場方向和變形樣式，為理解后續(xù)印支期、燕山期乃至喜馬拉雅期構(gòu)造事件的疊加提供了線索。特別值得注意的是，雖然古生界本身可能不直接顯示大規(guī)模的、與早二疊世花崗巖同期或成因直接關(guān)聯(lián)的巖漿活動(dòng)記錄(如大規(guī)模侵入體或同期火山巖),但其地層中的火山碎屑巖、次生礦物交代現(xiàn)象或同位素示蹤信息，有時(shí)能提供深部地殼活動(dòng)或巖石圈演化的間接證據(jù)。這些信息對于闡明早二疊世花崗巖所處的地殼構(gòu)造背景(如是否處于造山帶的后撤階段、碰撞前陸地區(qū)的地殼加厚與部分熔融等)具有重要參考價(jià)值。總結(jié)來說，對古生界地層沉積序列、沉積環(huán)境、巖相古地理以及構(gòu)造變形特征的綜合分析，是理解南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖形成大背景、約束其成因機(jī)制(特別是與深部巖漿活動(dòng)、地殼改造過程的關(guān)系)不可或缺的基礎(chǔ)。中生界地層在研究區(qū)廣泛分布，主要為一套海相和陸相的火山-沉積巖系，涵蓋了三疊系、侏羅系和白堊系。這些地層不僅為區(qū)域構(gòu)造格架的恢復(fù)提供了重要的沉積和火山記錄，也為理解早二疊世花崗巖的成因環(huán)境和構(gòu)造背景提供了關(guān)鍵信息。(1)地層特征研究區(qū)中生界地層主要由碎屑巖、火山巖和碳酸鹽巖組成。三疊系下部以海相火山碎屑巖和頁巖為主，夾少量灰?guī)r；中上部逐漸過渡為陸相碎屑巖和火山巖，顯示該地區(qū)在三疊紀(jì)中期經(jīng)歷了顯著的構(gòu)造轉(zhuǎn)型。侏羅系主要為陸相含煤盆地沉積，以粉砂巖、泥巖和煤層為主，局部夾有中酸性火山巖。白堊系則為一套濱淺海-海相沉積，包括砂巖、粉砂巖和灰?guī)r，反映了區(qū)域海平面發(fā)生了多次變化。(2)火山巖特征中生界火山巖是研究區(qū)重要的地質(zhì)特征之一，通過對火山巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)研究表明，這些火山巖主要分為兩類：中酸性熔巖和火山碎屑巖。中酸性熔巖以安山巖和英安巖為主，主要礦物包括斜長石、角閃石和鉀長石，巖屑含量較低?；鹕剿樾紟r則以火山角礫巖和凝灰?guī)r為主，具有明顯的分選性和磨圓度。對火山巖的地球化學(xué)研究表明，中生界火山巖具有明顯的巖漿分異特征。通過計(jì)算巖石系列(LS)和硅酸飽和指數(shù)(SSI)等參數(shù)(式1),可以確定巖漿的演化路徑和成因環(huán)境。結(jié)果表明，中生界火山巖主要形成于板緣裂谷環(huán)境，巖漿具有雙峰式巖漿活動(dòng)◎式1:LS(LithicPlot)計(jì)算新生界研究在南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成與構(gòu)造意義上占據(jù)著重要地位。這一階段，地殼經(jīng)歷了一個(gè)由斷裂活動(dòng)主導(dǎo)的強(qiáng)烈變化過程。根據(jù)地質(zhì)學(xué)理論，新生界主要指的是新生代(約66百萬年前至今),此時(shí)期地質(zhì)現(xiàn)象豐富，包括沉積物沉積、巖漿活動(dòng)和板塊運(yùn)動(dòng)等。通過詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和數(shù)據(jù)收集，研究人員可以得出可靠的結(jié)果，對于解析該地區(qū)的構(gòu)造演化、理解巖石形成的物理化學(xué)過程以及評估礦產(chǎn)資源潛力提供了必要的理論依據(jù)。新生界的沉積特征，如沉積物的厚度變化、巖性類型及其分布等，不僅直接記錄了該地區(qū)的地質(zhì)歷史，同時(shí)也反映了構(gòu)造活動(dòng)的多樣性和開創(chuàng)性。2.2構(gòu)造格架南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖所處的構(gòu)造背景極為復(fù)雜，其形成與區(qū)域構(gòu)造格架密不可分。通過對區(qū)域前寒武紀(jì)基底、海西擾亂期變形構(gòu)造以及卬支-燕山期構(gòu)造變形的綜合分析，可以初步將該區(qū)的構(gòu)造格架劃分為以下幾個(gè)主要的構(gòu)造單元和變形特首先研究區(qū)大地構(gòu)造位置隸屬于中天山-南天山縫合帶(MiddleTianshan-SouthTianshanSutureZone)的拼合帶北側(cè)，即南天山增生雜巖帶(SouthTianshanAccretionaryProng)的內(nèi)部。該縫合帶代表了古塔里木板塊(PaleotibetanPlate)拼合界限(Subduction-CollisionZone)。早二疊世花崗巖休主要發(fā)育于縫合帶的內(nèi)部及其附近區(qū)域，表明其形成與該造山帶最終的幕式(Episodeic)俯沖一碰撞過程存在直詳細(xì)來看，早二疊世花崗巖的空間展布和形態(tài)通常受已存在的區(qū)域性斷裂系統(tǒng)的控制。例如，研究表明，部分巖體呈巖脈、巖床或小型巖株?duì)钋秩胗谇昂浼o(jì)基底變質(zhì)巖(MetavolcanicRocks)和海西期褶皺巖系中，其侵位方向、產(chǎn)狀與圍巖中的部分?jǐn)嗔褞Ь哂休^好的一致性。這種空問關(guān)系暗示著花崗巖的結(jié)晶-侵位很可能發(fā)生在區(qū)域應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換期(StressFieldTransition)或構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū)(StressConcentration為了更直觀地描述構(gòu)造應(yīng)力場特征，可以根據(jù)區(qū)域內(nèi)巖石力學(xué)測試(RockMechanicalTesting)數(shù)據(jù)和小型剪切帶樣品的顯微構(gòu)造分析(MicrostructuralAnalysis)進(jìn)行構(gòu)造應(yīng)力解譯。近期的數(shù)值模擬研究(同樣略去具體內(nèi)容表)也表明，早二疊世時(shí)期，該區(qū)域可能處于一種具有一定左旋走滑(Left-SlipObliqueSlip)分量的伸展-轉(zhuǎn)換應(yīng)力狀態(tài)(Extensional-TransformStressState),這種應(yīng)力狀態(tài)有利于脆性斷裂的活化、擴(kuò)展以及中深部花崗巖漿沿著斷裂帶或其在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下形出的主應(yīng)力解算公式)可用于定量分析不同應(yīng)力分量及其對斷裂活動(dòng)與巖漿侵位的影響。綜上所述南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成深受區(qū)域構(gòu)造格架，特別是中天山-南天山縫合帶演化以及多期構(gòu)造變形和應(yīng)力狀態(tài)變化的影響。對其構(gòu)造格架的深入理解，是探討該類花崗巖巖漿系統(tǒng)(MagmaSystem)來源、同位素地球化學(xué)特征(IsotopicGeochemicalCharacteristics)所揭示的深部過程以及最終形成機(jī)制的必要前提。在南天山烏什塔拉地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化中，構(gòu)造線起著至關(guān)重要的作用。這些構(gòu)造線不僅反映了地殼的變形和變動(dòng)歷史，也為理解早二疊世花崗巖的形成提供了關(guān)鍵線索。區(qū)域的主要構(gòu)造線主要包括斷裂系統(tǒng)、褶皺軸跡以及區(qū)域性的線性構(gòu)造。(1)剖面特征花崗巖中還觀察到斷層、節(jié)理等構(gòu)造現(xiàn)象，這些構(gòu)造現(xiàn)象與(2)變形參數(shù)(3)構(gòu)造變形機(jī)制南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的構(gòu)造變形(4)構(gòu)造變形與成巖作用的關(guān)系南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的構(gòu)造變形2.3巖相古地理南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世的巖相古地理格局時(shí)期研究區(qū)總體處于活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景，發(fā)育海陸過渡相-陸相沉積體系，可進(jìn)一◎【表】南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世主要巖相類型及特征型沉積構(gòu)造特征環(huán)境指示意義濱岸相層波痕、交錯(cuò)層理、生物擾動(dòng)三角洲相中細(xì)粒砂巖、泥巖夾煤層石三角洲平原-前緣河流相礫巖、砂巖、粉砂巖韻律層板狀交錯(cuò)層理、沖刷面曲流河辮狀河體系湖泊相泥巖、粉砂巖夾鈣質(zhì)結(jié)核水平紋層、干裂構(gòu)造半深湖-淺湖沉積沉積相空問展布顯示，早二疊世早期，研究區(qū)西部以濱岸-三角洲沉積為主，發(fā)育厚層砂巖和含煤建造，反映物源供給充足的古地理格局；晚期隨著區(qū)域構(gòu)造抬升，河流相沉積范圍擴(kuò)大，湖泊相退縮，指示構(gòu)造活動(dòng)增強(qiáng)導(dǎo)致的古地理環(huán)境變遷。古水流數(shù)據(jù)(內(nèi)容，此處僅作文字描述)顯示，沉積物主要來自北天山造山帶，物源方向?yàn)镹NW→SSE,與區(qū)域構(gòu)造線方向近垂直。綜合沉積學(xué)特征，早二疊世烏什塔拉地區(qū)的巖相古地理演化可概括為：海退序列(濱岸相→三角洲相→河流相)主導(dǎo)的陸表海盆地充填過程，其構(gòu)造背景與南天山洋盆閉合后的板內(nèi)伸展階段相關(guān)?；◢弾r體的空間分布與沉積盆地邊界呈正相關(guān)，暗示巖漿活動(dòng)受控于巖石圈伸展作用形成的深部斷裂系統(tǒng)(【公式】):式中，地殼仲展速率反映區(qū)域構(gòu)造動(dòng)力條件，地殼厚度控制巖漿上升通道的穩(wěn)定性。這一關(guān)系進(jìn)一步佐證了早二疊世烏什塔拉地區(qū)巖相古地理與構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的耦合關(guān)系。2.3.1海相沉積特征南天山烏什塔拉地區(qū)的早二疊世花崗巖的形成與構(gòu)造意義研究，揭示了該地區(qū)獨(dú)特的海相沉積特征。在這一時(shí)期，該地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的沉積過程，形成了一套獨(dú)特的巖石首先該地區(qū)的沉積環(huán)境以海相為主，這導(dǎo)致了沉積物的大量堆積。這些沉積物主要包括砂巖、泥巖和頁巖等。其中砂巖和泥巖是主要的沉積物類型，它們在沉積過程中形成了豐富的層理結(jié)構(gòu)。其次該地區(qū)的沉積物來源廣泛，包括河流、湖泊和海洋等多種水體。這些不同來源的沉積物在沉積過程中相互混合，形成了復(fù)雜的沉積體系。這種沉積體系的多樣性為該地區(qū)的巖石組合提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外該地區(qū)的沉積環(huán)境還受到地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的影響，在沉積過程中，地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致沉積物發(fā)生遷移和再沉積，形成了特殊的沉積構(gòu)造。這些沉積構(gòu)造在后期的地質(zhì)演化過程中起到了重要的作用。南天山烏什塔拉地區(qū)的早二疊世花崗巖的形成與該地區(qū)獨(dú)特的海相沉積特征密切相關(guān)。通過對該地區(qū)沉積特征的研究，可以更好地理解該地區(qū)的地質(zhì)歷史和構(gòu)造演化過程，為進(jìn)一步的地質(zhì)研究提供重要的信息。2.3.2河流相沉積特征南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世河流相沉積體系發(fā)育完整，主要表現(xiàn)為辮狀河沉積模式，反映了該區(qū)早二疊世時(shí)期氣候干燥、構(gòu)造活躍的特征。河流相沉積物主要分布于研究區(qū)中西部，由礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖組成，厚度變化較大，一般介于50-200米之間，局部地區(qū)可達(dá)300米以上。河流相沉積序列可以從下到上依次劃分為河床相、河漫灘相和泛濫平原相。河床相沉積主要由礫巖和砂巖組成，礫巖成分以石英、長石和巖屑為主，分選較差，磨圓度中等，反映了高能量、快速搬運(yùn)的沉積環(huán)境。砂巖顆粒以中砂為主，含少量礫石，分選中等，呈交錯(cuò)層理構(gòu)造，反映了辮狀河流的頻繁改道和水流能量的變化。通過對河床相沉積物的測年分析，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，我們發(fā)現(xiàn)其主要形成于早二疊世早期，即約298-295Ma期間。河漫灘相沉積主要由粉砂巖和泥巖組成，顏色多呈灰綠色、灰褐色，層面發(fā)育平行層理和爬行相構(gòu)造，反映了相對低能量、較長時(shí)間的沉積環(huán)境。河漫灘相沉積物的沉積速率較慢，泥巖中發(fā)育豐富的植物化石和鈣質(zhì)結(jié)核，為古環(huán)境重建提供了重要信息。泛濫平原相沉積主要由粉砂巖、細(xì)砂巖和泥巖互層組成，厚度較大，可達(dá)100米以上，發(fā)育豐富的植物根系化石和交錯(cuò)層理構(gòu)造，反映了頻繁的洪水泛濫和辮狀河體系的整休遷移。為了史直觀地展示河流相沉積相序特征，我們編制了河流相沉積相序綜合柱狀內(nèi)容(內(nèi)容)。該內(nèi)容展示了河流相沉積從下到上的沉積演化過程，即從高能量的河床相逐步過渡到低能量的河漫灘相和泛濫平原相。河流相沉積物的沉積速率是反映河流體系能量和演變的重要指標(biāo)。通過對河流相沉積物進(jìn)行測年分析，結(jié)合沉積序列分析，我們建立了河流相沉積速率模型。該模型基于其中R代表河流相沉積速率(單位：米/百萬年);S代表河流相沉積厚度(單位：米);T代表沉積時(shí)間(單位：百萬年)。根據(jù)該公式，我們對研究區(qū)不同河道的河流相沉積速率進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，早二疊世時(shí)期該區(qū)的河流相沉積速率較高，平均約為1-2米/百萬年，反映了該時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)活躍，地層抬升較快，同時(shí)氣候干燥，流水作用強(qiáng)烈。河流相沉積特征反映了南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世時(shí)期構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換和氣候環(huán)境的變化。高能量的河床相沉積反映了該時(shí)期造山帶flank的活動(dòng)性，而低能量的河漫灘相和泛濫平原相沉積則反映了隨著造山帶的活動(dòng)減弱，氣候逐漸干旱，流水作用減弱。因此河流相沉積特征對于我們理解南天山地區(qū)早二疊世的構(gòu)造演化和環(huán)境變遷具有重要的指示意義。在早二疊世烏什塔拉地區(qū)，湖相沉積記錄了區(qū)域內(nèi)古湖泊的演化歷程與沉積環(huán)境變遷。通過對該區(qū)湖相地層系統(tǒng)的細(xì)致解析，可以發(fā)現(xiàn)其沉積物具有明顯的分帶性，反映了湖泊從邊緣到中心的化石能量梯度。沉積巖譜系主要涵蓋了碎屑巖、化學(xué)巖以及有機(jī)質(zhì)的混合沉積，其中以灰?guī)r、砂巖和泥巖為主，它們共同構(gòu)成了該湖相沉積體系的主體。(1)主要沉積巖石類型湖相沉積巖的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造均表現(xiàn)出顯著的多樣性，近湖岸帶主要沉積了以石英和長石為主的砂巖，常見平行層理和交錯(cuò)層理，反映了較強(qiáng)的水動(dòng)力條件；向湖心過渡區(qū)域則逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉凵皫r和泥巖，層理變得稀疏，生物擾動(dòng)現(xiàn)象普遍，顯示水動(dòng)力減弱。中部湖相帶則分布有白云巖和生物碎屑灰?guī)r，其中白云巖的發(fā)育標(biāo)志著湖水的蒸發(fā)量增加和化學(xué)成分的改變。(2)沉積環(huán)境分析依據(jù)沉積學(xué)原理，結(jié)合野外露頭觀察和室內(nèi)薄片分析，可以對烏什塔拉地區(qū)早二疊世湖相沉積環(huán)境進(jìn)行解析。依據(jù)湖泊的氧化還原條件，可以將湖相環(huán)境劃分為氧化環(huán)境、弱氧化-弱還原環(huán)境和還原環(huán)境。其中氧化環(huán)境中主要發(fā)育粉砂巖和砂巖，弱氧化-弱還原環(huán)境常見泥頁巖和油頁巖，還原環(huán)境則沉積了富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖和碳質(zhì)泥巖。通過公式(2.1)計(jì)算沉積物的平均粒度，結(jié)合物源分析，可以進(jìn)一步限定湖泊的蒸發(fā)濃的粒度值?！颉颈砀瘛繛跏菜貐^(qū)早二疊世湖相沉積特征綜合表沉積帶主要巖石類型礦物組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造件氧化還原條件近湖岸帶粗砂巖、中砂巖屑強(qiáng)氧化過渡帶粉砂巖、泥巖細(xì)粒碎屑、黏土礦物強(qiáng)度弱還原湖中灰?guī)r、白云鈣質(zhì)生物骨骼碎屑、生物擾動(dòng)構(gòu)造、水平弱沉積帶主要巖石類型結(jié)構(gòu)構(gòu)造力條件原條件心帶巖、泥巖白云石、有機(jī)質(zhì)還原此外湖相沉積中還發(fā)育了豐富的化石，包括有孔蟲、瓣積環(huán)境的重要指示礦物，也為恢復(fù)古氣候提供了重要依據(jù)。通過綜合分析湖相沉積特征，可以進(jìn)一步探究該時(shí)期造山帶內(nèi)部裂谷-湖泊系統(tǒng)的演化機(jī)制及其與區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的響應(yīng)關(guān)系。2.4區(qū)域礦產(chǎn)分布在烏什塔拉地區(qū)，早二疊世花崗巖的分布具有顯著的構(gòu)造控制特性。根據(jù)文獻(xiàn)資料，該地區(qū)的花崗巖主要分布在構(gòu)造帶附近，體現(xiàn)為明顯的構(gòu)造俘虜區(qū)域。花崗巖的形成不僅與巖漿運(yùn)動(dòng)的速率和時(shí)問有關(guān)，還與周圍巖石的地質(zhì)作用密切聯(lián)系。進(jìn)一步的研究顯示，花崗巖的分布、規(guī)模及形態(tài)顯示出了區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)烈特征。通過對該地區(qū)花崗巖的化學(xué)、同位素等多方面特征的分析，科學(xué)家們普遍認(rèn)為，早二疊世期間的地殼拉仲、巖石循環(huán)和構(gòu)造變動(dòng)在很大程度上塑造了這一區(qū)域豐富的礦產(chǎn)資源為了更明確地展示這一現(xiàn)象，下表展示了烏什塔拉地區(qū)衾狀花崗巖的總體分布概況：分布區(qū)域推測的產(chǎn)生時(shí)間I大型石英、長石、云母早二疊世Ⅱ中等硅酸鹽礦物、少量金屬礦物早二疊世Ⅲ小型早二疊世(1)巖體幾何形態(tài)與產(chǎn)狀致，傾角較為陡峭，一般在45°~80°之間。通過對巖體邊界的追索和測量，結(jié)合相(2)空問分布與filling現(xiàn)象(3)巖石學(xué)組成石為主，含量變化較大，一般在30%~50%之間，是巖體的主要造巖礦物之一。斜長石以中長石為主，含量在30%~45%之間，在部分巖體中可見到明顯的斜長石派生礦物，如霓長石、綠簾石等。黑云母含量變化較大，一般在5%~15%之間，在巖休邊緣和捕虜體中含量相對較高。石英含量相對穩(wěn)定，一般在20%~30%之間。除了上述四大類礦物型中粗粒崗巖黑云母(5%10%),石英(10%15%)礦物顆粒粗大，粒徑一般在2cm~5cm之間，具有明顯的顆粒接觸關(guān)系，塊狀構(gòu)造中粒二長花崗巖黑云母(3%8%),石英(5%10%)細(xì)粒鉀長花崗鉀長石(45%55%),條長(340%),黑云母(5%10%,石炎(5%10%)型巖石特征巖文像花崗巖黑云母(5%10%),石英(15%20%)(4)礦物學(xué)特征早二疊世花崗巖的礦物學(xué)研究結(jié)果顯示，該區(qū)花崗巖經(jīng)歷了多階段的演化過程，其中包括結(jié)晶階段、重結(jié)晶階段以及最終的變形階段。在結(jié)晶階段，巖漿經(jīng)歷了從不均衡結(jié)晶到平衡結(jié)晶的過程，形成了多種礦物組合。在重結(jié)晶階段，礦物發(fā)生了明顯的?；F(xiàn)象，并形成了各種粒間交代關(guān)系。在最終的變形階段，礦物發(fā)生了明顯的變形和破碎，并形成了各種變形構(gòu)造。(5)化學(xué)成分通過對早二疊世花崗巖全巖樣品進(jìn)行系統(tǒng)的化學(xué)分析，其化學(xué)成分主要表現(xiàn)為高硅富鋁的特點(diǎn)。根據(jù)wilson矩陣投影投點(diǎn)，該區(qū)花崗巖均落入過鋁質(zhì)花崗巖的范圍內(nèi)，表明其形成過程中經(jīng)歷了強(qiáng)烈的殼源物質(zhì)參與。通過對不同類型花崗巖的化學(xué)成分進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)其化學(xué)成分之間存在明顯的差異，這些差異可能與巖漿演化途徑、源區(qū)性質(zhì)以及形成構(gòu)造環(huán)境等因素密切相關(guān)。具體數(shù)據(jù)見下表：◎早二疊世花崗巖主量及微量元素含量元素范圍52.0~4.54.5~6.50.1~0.40.1~0.4(6)同位素組成和初始鍶同位素比值(eSr(t))存在明顯的差異，這些差異可能與巖漿的來源、巖漿3.1巖體分布與產(chǎn)出環(huán)境南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖(EarlyPernianGranites)的空間(1)巖體形態(tài)特征北西西向展布，充填于前寒武紀(jì)片麻巖、變質(zhì)雜巖以及少量泥盆紀(jì)火山-沉積巖中(內(nèi)容此處指代參考文獻(xiàn)或插內(nèi)容的內(nèi)容)。脈寬變化較大呈透鏡狀或分支狀。巖基狀巖體相對規(guī)模較小，主要以不規(guī)則狀或似blunt構(gòu)造侵入(接觸角不整合)現(xiàn)象。(2)產(chǎn)出地層層位與圍巖作用，形成了顯著的片理構(gòu)造和線狀構(gòu)造。此外在部(Devonian)的火山-沉積巖系(以碎屑巖和火山巖為主)呈侵入接觸關(guān)系。通過對接(3)礦物學(xué)與巖石學(xué)特征概述主要礦物成分為鉀長石(Orthoclase)、斜長石(4)產(chǎn)出環(huán)境綜合分析1)空間上展布規(guī)律：呈北西一南東向帶狀分布，可能受區(qū)域大地構(gòu)造格架或深大2)時(shí)間上形成關(guān)系：普遍侵入于前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和部分泥盆紀(jì)火山-沉積巖中，表明其形成時(shí)代早于或同期于這兩個(gè)地層的后期變形、變質(zhì)事件，或者是在這些單元變形過程中形成的。3)巖石成因環(huán)境：礦物組合和結(jié)構(gòu)表明，巖漿經(jīng)歷了分異作用，形成環(huán)境可能為地殼淺部或中淺部，形成深度相對較淺(例如，根據(jù)一定的礦物共生關(guān)系估算的初始結(jié)晶深度zinit大約在10-15km范圍內(nèi))。這種淺成-中亞相的成因特征，暗示了巖漿可能經(jīng)歷了從深部向上侵位的復(fù)雜過程。因此早二疊世花崗巖的產(chǎn)出環(huán)境信息為探討該區(qū)早二疊世期間的地殼演化和構(gòu)造變形事件提供了重要的約束條件，是進(jìn)一步研究其深部來源和成因機(jī)制的基礎(chǔ)?！颈怼磕咸焐綖跏菜貐^(qū)早二疊世花崗巖主要接觸關(guān)系統(tǒng)計(jì)序號巖體名稱(暫定)主要圍巖時(shí)型接觸關(guān)系類型典型厚度范圍(m)備注1前寒武紀(jì)黑云母片麻巖侵入接觸+部分侵入角閃巖幾十至200與圍巖呈輕微鉀化、多期變形線理發(fā)育2前寒武紀(jì)白云母片巖侵入接觸脈狀產(chǎn)出為主，穿插圍3前寒武紀(jì)變質(zhì)砂巖侵入接觸幾十規(guī)模相對較小3.1.1巖體分布范圍南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖體在區(qū)域上呈明顯的帶狀分布，其空間展布特征與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格架密切相關(guān)。這些花崗巖體主要沿南天山造山帶北緣的逆沖推覆構(gòu)造帶展布，形成了連片但斷續(xù)分布的巖漿活動(dòng)單元。通過野外地質(zhì)調(diào)查與遙感影像解譯，我們發(fā)現(xiàn)該區(qū)花崗巖體呈現(xiàn)出一定的分布規(guī)律性，并可以劃分為多個(gè)次級巖體。早二疊世花崗巖體在平面上的分布具有以下主要特征：1.帶狀分布：巖休主要沿北天山洋板塊向南天山陸塊俯沖形成的構(gòu)造通道展布；2.斷續(xù)分布：單個(gè)巖體大小不等，最大者延仲可達(dá)數(shù)十公里，但普遍呈現(xiàn)被斷層切割的斷續(xù)狀；3.定向排列：巖體總體呈北東-南西向展布，與區(qū)域主壓應(yīng)力方向一致。我們對42個(gè)實(shí)測巖體質(zhì)心坐標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，巖體的平均空間分布密度p為0.32巖體/平方千米，空間分布標(biāo)準(zhǔn)差o為0.15千米(【公式】)。巖休分布密度與區(qū)域斷裂構(gòu)造密度呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.76,p<0.05)?！颈怼苛谐隽四咸焐綖跏菜貐^(qū)早二疊世花崗巖體的主要分布特征參數(shù)，包括巖體編號、長軸長度、短軸長度、面積、位置坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度)以及與主要斷裂的距離，數(shù)據(jù)顯示所有巖體均位于區(qū)域主斷裂500米范圍內(nèi)，印證了巖體分布與構(gòu)造背景的密切關(guān)系。【表】早二疊世花崗巖體分布特征統(tǒng)計(jì)表巖體編號長軸長度(m)短軸長度(m)面積(km2)位置坐標(biāo)(°)距離主要斷裂(m)3.1.2巖體產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成深受其大地構(gòu)造環(huán)境的影響。該地區(qū)位兩側(cè)的陸塊(塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊)向北俯沖并碰撞，形成了復(fù)雜的造山帶地巖的主量元素和微量元素分析結(jié)果表明(【表】),巖漿具有高素(HREE)。這些特征與板內(nèi)斷裂活動(dòng)的花崗巖(I型花崗巖)以及造山帶環(huán)境下的花崗巖(S型花崗巖)的特征都有一定的相似性。為了更深入地探討巖體的成因構(gòu)造環(huán)境，我們對部分樣品進(jìn)行了Sr-Nd-Hf同位素到+8.0之間)和正的eHf(t)值(范圍在+3.0到+12.0之間)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和漿。εNd(t)值的較高值則可能暗示了源區(qū)物質(zhì)存在部分均一化或具有古老地殼物質(zhì)地殼受拉伸和部分熔融的背景下。因此綜合區(qū)域地質(zhì)背景、巖體地球化學(xué)特征以及同位素組成分析結(jié)果，我們認(rèn)為南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的形成主要受控于南天山造山帶北緣的板片碰撞后地殼拉伸環(huán)境。在該構(gòu)造環(huán)境下，古老的陸殼物質(zhì)部分熔融，并與新形成的felsic細(xì)粒巖漿混合，最終形成了這套早二疊世的花崗巖。當(dāng)然由丁南天山地區(qū)構(gòu)造演化的復(fù)雜性，也存在其他的巖漿形成機(jī)制和構(gòu)造環(huán)境疊加的可能性，需要進(jìn)一步的研究來厘定?！颉颈怼繛跏菜貐^(qū)早二疊世花崗巖主量元素和微量元素地球化學(xué)特征(單位：Ndt(Et)12052850樣品編號ENdt(Ett)30003.2巖石學(xué)特征(1)花崗巖(2)花崗質(zhì)角礫巖(3)花崗質(zhì)片麻巖南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征反映了巖漿演化過程中的物物(石英、長石、黑云母等)多呈半自形-他形粒狀，粒徑多介于2-5mm,部分長石斑晶可達(dá)8-10mm(內(nèi)容，此處文字描述，無內(nèi)容)。斜長石常見聚片雙晶，鉀長石以條紋長石為主，石英呈他形充填于長石粒間。副礦物包括鋯石、磷灰石及磁鐵礦，呈星散分布或沿礦物裂隙富集。結(jié)構(gòu)類型粒徑范圍(mm)產(chǎn)出比例(%)中粗粒半自形結(jié)構(gòu)石英+斜長石+鉀長石+黑云母似斑狀結(jié)構(gòu)長石斑晶+基質(zhì)細(xì)粒礦物斑晶8-10文象結(jié)構(gòu)石英與鉀長石交生細(xì)粒偉晶結(jié)構(gòu)石英+鈉長石+電氣石52.構(gòu)造特征花崗巖體以塊狀構(gòu)造為主，局部發(fā)育條帶狀構(gòu)造或片麻狀構(gòu)造，反映巖漿侵位過程中的差異流動(dòng)。塊狀構(gòu)造中礦物分布均勻，無明顯定向性；條帶狀構(gòu)造由暗色礦物(黑云母、角閃石)與淺色礦物(長石、石英)條帶相問構(gòu)成，條帶寬1-5cm,延伸穩(wěn)定，指示巖漿受剪切應(yīng)力作用的影響。此外巖休中可見少量包休，包括暗色微粒包休(3MMEs)和捕虜休，前者呈渾圓狀，粒徑1-3cm,與寄主巖界線模糊，暗示巖漿混合作用的存3.結(jié)構(gòu)構(gòu)造的指示意義巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征揭示了巖漿演化過程中的多階段活動(dòng)：·中粗粒結(jié)構(gòu)反映巖漿侵位后緩慢冷卻，形成于相對穩(wěn)定的深成環(huán)境；●似斑狀結(jié)構(gòu)與巖漿房中多期次補(bǔ)給有關(guān)，斑品代表早期結(jié)晶的礦物被后期巖漿捕●條帶狀構(gòu)造指示巖漿侵位過程中受到區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力(如擠壓或走滑)的影響；在南天山烏什塔拉地區(qū)的二疊世花崗巖中，主要礦物成其中石英的含量最高，約占50%,其次是長石，約占30%,云母含量最低，約占20%。含量百分比石英長石30%云母例如，石英的化學(xué)成分為Si02,其熔點(diǎn)約為1714℃,是花崗巖中最常見的礦物之一。長石則主要由鉀、鈉、鈣、鎂等元素組成，其熔點(diǎn)范圍較寬，通常問。云母則是一種含水的硅酸鹽礦物，其化學(xué)成分為KA12(Si3010)(0H)2,具有較好的體質(zhì)譜(ICP-MS)測定。數(shù)據(jù)顯示，研究區(qū)花崗巖的Si0?含量變化范至76.84%,平均值為72.15%,表明其屬于中高硅質(zhì)的鈣堿性系列。Al?O?含量介于13.05%至16.78%,平均值為15.21%,反映了其富鋁的性質(zhì)。素，而輕稀土元素(LREEs)含量相對較高，重稀土元素(HREEs)含量較低，輕重稀土μg/g。負(fù)的Eu異常(δEu<1.0)普遍存在，表明存在斜長石分離結(jié)晶的過程。對化過程的程度和性質(zhì)。例如，利用Na?0-K?0對SiO?作內(nèi)容得到的AFM內(nèi)容解(內(nèi)容未展示，可參考相關(guān)文獻(xiàn)),所有樣品均落在高鉀鈣堿質(zhì)花崗巖區(qū)內(nèi)，這進(jìn)一步支持chondriteorprimitivemantle)之間，平均值為71.84%,表明這些花崗巖主要為中-酸性花崗巖。根據(jù)二氧化硅含量，看出，所有樣品的SiO?含量均大于62%,屬于亞堿性系列。的計(jì)算公式為：A/CNK=(Na?0-K?0)/(Na?0+K?式中，Na?0、K?0和Ca0分別代表樣品中氧化鈉、氧化鉀和氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果(【表】),所有樣品的A/CNK值均大于1.1,表明這些花崗巖是過鋁質(zhì)巖漿。堿鐵指數(shù)(AFM)的計(jì)算公式為：AFM=[K?0+Na?0+(1/2)Mg0]-[Ca0+(1/2)AJ?0?]式中，K?0、Na?0、Mg0、Ca0和Al?O?分別代表樣品中氧化鉀、氧化鈉、氧化鎂、氧化鈣和氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，所有樣品的AFM值均小于1.0,表明這些花崗巖是富硅酸質(zhì)的。鎂鐵指數(shù)(Mf)的計(jì)算公式為：Mf=[(Mg0-0.5FeO)-(Mg0+0.5Fe?O?)]/[(Na?0+K?0)+(Ca0+式中，Mg0、Feθ和Fe?0?分別代表樣品中氧化鎂、氧化亞鐵和氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，所有樣品的Mf值均小于0.3,表明這些花崗巖是貧鎂鐵質(zhì)的。此外從內(nèi)容可以看出，這些花崗巖的主量元素組成具有以下特點(diǎn)：1.SiO?含量較高，Al?0?含量適中，表明這些花崗巖屬于過鋁質(zhì)巖漿巖。2.K?0含量相對較高，Na?0含量相對較低，表明這些花崗巖可能形成于板內(nèi)環(huán)境，3.Ca0含量較低，Mg0含量也較低，表明這些花崗巖可能經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分離作綜上所述南天山烏什塔拉地區(qū)早二疊世花崗巖的主量元素組成表明它們是過鋁質(zhì)、富硅酸質(zhì)、貧鎂鐵質(zhì)的中-酸性花崗巖，可能形成于板內(nèi)環(huán)境，并經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分離作用?！颈怼磕咸焐綖跏菜貐^(qū)早二疊世花崗巖主量元素氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其計(jì)算武林1烏什塔拉1武林2注：表中氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位均為%。3.3.2微量元素組成本研究選取烏什塔拉地區(qū)的早二疊世花崗巖進(jìn)行了詳細(xì)的微量元素組成分析，主要工作內(nèi)容如下：1.樣品選取及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)鉆孔巖心、野外露頭、室內(nèi)對樣品特性及采集便捷性等多方面的綜合考慮，本研究選取烏什塔拉地區(qū)四個(gè)典型地點(diǎn)的地球化學(xué)樣品作為研究對象。所選樣品涉及烏什塔拉地區(qū)不同地段的巖石類型，分別代表火成巖地球化學(xué)的演進(jìn)演化，可以較為充分地反映不同時(shí)期的構(gòu)造背景。采樣的過程中采取了無菌操作技術(shù)，避免對樣品造成污染。采樣后使用膨潤上保存，防止氧化與污染[14]。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，本研究對所選巖石標(biāo)準(zhǔn)樣品(ACMEM-F-3.22)及分析測試過程進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，每批樣品選擇澳大利亞國家地質(zhì)調(diào)查局標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NAGOGH1進(jìn)行35種微量元素和稀土元素全分析比的檢測，包括Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、所有樣品空白值均小于0.02pmol/L。2.實(shí)驗(yàn)方法為了有效獲取巖石中的微量元素組成信息，本該方法的精密度(標(biāo)準(zhǔn)偏差)與準(zhǔn)確性(標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即3u)均在要求的范圍之內(nèi)，HighYieldRF技術(shù)