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中国西天山晚古生代以来的剥露作用与浅成低温热液矿床保存的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王艳楠 |
| 答辩日期 | 2017-12-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 新疆乌鲁木齐 |
| 导师 | 蔡克大 |
| 关键词 | 中国西天山 吐拉苏盆地 浅成低温热液矿床 磷灰石裂变径迹 剥露历史 |
| 学位专业 | 工学博士 |
| 英文摘要 | 浅成低温热液型的金矿是目前世界上最为重要的金矿床类型之一，具 浅成低温热液型的金矿是目前世界上最为重要的金矿床类型之一，具有储量大、埋藏浅、易开采的特点，并且往往与深部斑岩型矿床具有密切的成因联系，一直以来都是国内外矿床学研究的热点。该类型矿床的就位深度极浅（<2 km），很容易受到后期的构造剥蚀，因此，世界范围内的浅成低温热液矿床多数产出于年轻的岛弧或者陆弧环境，其形成时代多数为中-新生代，中生代之前的矿床可能遭受长期的剥蚀而消失殆尽。然而，中国西天山发育了众多古生代大型、超大型浅成低温热液型的金矿床（如：阿希金矿和京希-伊尔曼德金矿），构成了全球罕见的前中生代浅成低温热液成矿省，其保存机制和保存条件是目前尚未解决的重要科学问题。吐拉苏盆地是中国西天山浅成低温热液矿床的重要聚集地，该盆地与其周缘山体的盆山耦合特征涉及到矿床本身的剥露和埋藏作用，是理解其保存机理的关键。磷灰石裂变径迹测年方法具有较低的封闭温度（~110℃），可以有效揭示浅成低温热液矿床自就位以来的热历史。本研究对中国西天山主要山体（科古琴山、乌孙山、那拉提山和婆罗科努山）和赋矿的盆地（吐拉苏盆地）进行了详细的野外地质调查，并系统采集了样品，采用磷灰石裂变径迹年代学的方法研究山体和盆地的构造抬升-剥蚀历史，揭示它们之间的盆山耦合特征，最终讨论浅成低温热液矿床的保存机制和条件。本研究在中国西天山主要山体（科古琴山、乌孙山、那拉提山和婆罗科努山）共采样 28 件，所测得的磷灰石裂变径迹年龄范围为 47.9±9 Ma~182.3±9.9 Ma，平均围限径迹长度为 9.8±0.5~13.7±0.1 μm。裂变径迹数据分析和热历史模拟结果表明，中国西天山主要经历了四个剥露期次，分别对应了不同的构造事件，晚石炭世-晚二叠世（320-250 Ma），随着古天山洋的闭合，塔里木-中天山和北天山发生碰撞拼合，西天山经历了强烈的剥露作用，导致科古琴山、婆罗科努山、乌孙山和那拉提山均隆起地表；晚三叠世-早白垩世（~230-130 Ma），西天山在该阶段经历了慢速的伸展剥露作用，其动力学来源为东部蒙古-鄂霍茨克海的消减闭合；晚白垩世-古新世（~80-50Ma），由于天山西南部科伊斯坦-德拉弧与欧亚大陆南缘的碰撞，西天山经历了剥露作用，但强烈的山体隆升仅集中在南天山，伊犁-中天山和北天山则发生了慢速剥露或者局部的掀斜作用；晚渐新世-早中新世（~30-20 Ma），新生代以来，印度板块与欧亚大陆的持续挤压导致了西天山强烈的变形，科古琴山、婆罗科努山、乌孙山、那拉提山均经历了快速隆升的阶段。吐拉苏盆地及其周缘山体晚古生代以来的盆山演化为最终探讨中国西天山浅成低温热液矿床的保存机理提供了重要的依据。早石炭世晚期（350-320 Ma），由于同火山断裂（走滑断层和正断层）活动致使盆地经历了沉降的阶段，~2.33 km 厚的沉积物（下石炭统阿恰勒河组）覆盖在大哈拉军山组火山岩之上；二叠纪（300-250 Ma），西天山主要山体快速剥露，为吐拉苏盆地提供丰富的物源，~2.50 km 厚的二叠纪沉积覆盖在下石炭统阿恰勒河组之上，浅成低温热液矿床被覆盖，从而避免被剥蚀；晚三叠世-早白垩世（230-100 Ma），西天山主要山体和吐拉苏盆地都经历了慢速剥露的阶段，大约 1.56 km 厚的物质被剥蚀，仍旧有~3.27 km 厚的物质覆盖在浅成低温热液矿床之上；晚渐新世以来（~35 Ma），吐拉苏盆地及其北侧科古琴山经历了快速剥露作用，覆盖在浅成低温热液矿床之上的沉积物被剥蚀，浅成低温热液矿床被剥露至近地表。造山带内部曾经的埋藏作用是古老（前中生代）浅成低温热液矿床得以保存的先决条件。 有储量大、埋藏浅、易开采的特点，并且往往与深部斑岩型矿床具有密切的成因联系，一直以来都是国内外矿床学研究的热点。该类型矿床的就位深度极浅（<2 km），很容易受到后期的构造剥蚀，因此，世界范围内的浅成低温热液矿床多数产出于年轻的岛弧或者陆弧环境，其形成时代多数为中-新生代，中生代之前的矿床可能遭受长期的剥蚀而消失殆尽。然而，中国西天山发育了众多古生代大型、超大型浅成低温热液型的金矿床（如：阿希金矿和京希-伊尔曼德金矿），构成了全球罕见的前中生代浅成低温热液成矿省，其保存机制和保存条件是目前尚未解决的重要科学问题。吐拉苏盆地是中国西天山浅成低温热液矿床的重要聚集地，该盆地与其周缘山体的盆山耦合特征涉及到矿床本身的剥露和埋藏作用，是理解其保存机理的关键。磷灰石裂变径迹测年方法具有较低的封闭温度（~110℃），可以有效揭示浅成低温热液矿床自就位以来的热历史。本研究对中国西天山主要山体（科古琴山、乌孙山、那拉提山和婆罗科努山）和赋矿的盆地（吐拉苏盆地）进行了详细的野外地质调查，并系统采集了样品，采用磷灰石裂变径迹年代学的方法研究山体和盆地的构造抬升-剥蚀历史，揭示它们之间的盆山耦合特征，最终讨论浅成低温热液矿床的保存机制和条件。 |
| 学科主题 | 地球探测与信息技术 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14768]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王艳楠. 中国西天山晚古生代以来的剥露作用与浅成低温热液矿床保存的研究[D]. 新疆乌鲁木齐. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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