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1、高温超导体及阵列结构的磁化和力学行为研究第1章 绪 论1.1 选题依据、研究目的及研究意义1.1.1 选题依据一带一路;倡议的提出加快了全球经济一体化进程，矿产资源的配置逐渐趋向全球化，矿产资源竞争的方式愈加常态化。经济的不断发展必然增加矿产资源的需求，稳定和持续的资源供给是国家或地区发展的基本保障，丰富的矿产资源能够快速的改变一个地区的工业格局、提升社会经济水平，这就显现出一个地区矿产资源潜力评价的重要性。矿产资源潜力的评价是建立在现有矿（点）床基础上，结合区域成矿地质背景，综合分析预测的。构造-岩浆-成矿的思想在野外实践一线依然具有不可替代的重要性，贯穿于区域矿产地质调查矿化线索的发现矿产
2、勘查工作矿产开发过程中。敦煌地块作为中亚造山带最南缘重要组成部分，北接天山-北山造山带，南邻阿尔金走滑断裂，具有稳定克拉通前寒武纪变质基底，由出露于塔里木板块东南缘阿尔金北部-敦煌地区的米兰杂岩和敦煌杂岩组成（梅华林等，1997；许志琴等，1999；Lu et al.,2008；张建新等，2011；辛后田等，2013；赵燕等，2015）。经历了太古宙-古元古代多阶段的地壳生长事件，全球 Columbia 超级大陆裂解事件和碰撞事件在该地块留下了丰富的信息，即在古元古代晚期的变质事件（Zhang et al.,2013），随后发生了大规模的超大陆裂解事件（陆松年等，2003；辛后田等，2011）
3、，敦煌地块经历这一事件的证据（王玉玺等，2017a）能否与塔里木板块相对比？显生宙以来，尤其早古生代中-晚期以及晚古生代早-中期的构造-岩浆事件在敦煌地块得到持续记录，如党河水库地区 440Ma 的 TTG 质岩石（张志诚等，2009）、蘑菇台地区 430440Ma的基性高压麻粒岩（ Zong et al.,2012；He et al.,2014）、三危山地区 400435Ma 斜长角闪岩（孟繁聪等，2011）、三危山 365363Ma 大洋斜长花岗岩（赵燕等，2015）以及阿克塞青石沟地区 335Ma 埃达克岩（朱涛等，2014）等。晚古生代晚期-中生代构造-岩浆事件未有报道，仅在北山南带小
4、西弓地区发现了石英正长斑岩（247.5±2.2Ma）（朱江等，2015），可能是中亚造山带南部造山作用结束的岩石学标志。.1.2 研究区地质研究进展中国大陆由华北、扬子和塔里木三大克拉通以及显生宙的造山带组成。新太古代晚期-古元古代晚期经历的构造-热事件在三大克拉通中均有记录，反映的构造事件略有不同，敦煌地块这一时期的构造-热事件与华北克拉通相似，经历了相同的演化历史。认为在 2.1 1.8Ga 期间发生了全球规模的造山事件，进而致使 Columbia 超大陆聚合（赵国春等，2002）。华北克拉通在这一时期有大量的以麻粒岩、孔兹岩系及一系列造山型花岗岩作为碰撞造山标志的证据（郭敬
5、辉等，2002；Zhao et al.,2005；何艳红等，2005；王洪亮等，2007；钟长汀等，2007；赵国春，2009；耿元生等，2009；第五春荣等，2010；周喜文等，2010；时毓等，2011），充分表明 Columbia 超大陆聚合事件发生在华北克拉通为古元古代，并且这一造山事件具有区域性特征（翟明国等，2007）。在敦煌地块东南部的欧龙布鲁克微陆块中获得达肯大坂岩群变质表壳岩的变质年龄 1950Ma 和 1913±38Ma（Chen et al.,2009；张璐等，2011），长英质浅色体形成年龄为 1939±21Ma，为深熔成因（郝国杰等，200
6、4；辛后田等，2006），均是 Columbia 超大陆聚合时的热事件证据（陆松年，2006；陈能松等，2007）。塔里木克拉通在这一时期也发生了大规模的热事件（郭召杰等，2003；陆松年等，2003；胡霭琴等，2006；Zhang et al.,2007；Lu et al.,2008；董昕等，2008；Long et al.,2010；Shu et al.,2011；吴海林等，2012 刘鑫等，2015；孙敏佳等，2015），塔里木克拉通东南缘反映的更为显著，经历了古元古代造山作用早期的俯冲阶段（刘鑫等，2015；孙敏佳等，2015）和强烈的碰撞造山阶段（于海峰等，1998；郭召杰等，200
7、3；胡霭琴等，2006；Zhang et al.,2007；董昕等，2008；辛后田等，2011；张建新等，2011）。.第2章 区域地质背景2.1 大地构造位置研究区传统上隶属塔里木板块-敦煌地块。敦煌地块处于一个特殊的大地构造位置，北接天山-北山造山带，南接阿尔金造山带，以阿尔金断裂与祁连造山带相隔（图2-1）。敦煌地块构造独特而又十分复杂，长期以来，对本区的大地构造研究和构造单元的划分，各学说观点不一。青海省区域地质志（1991）认为阿尔金地区以阿尔金断裂为界，将本区划归塔里木台块；新疆区域地质志（1993）认为阿尔金山南缘断裂以北地区属塔里木地台，从南至北划分出阿尔金山断隆和塔里木台坳
8、；许志琴等（2001）将阿尔金山以江尕勒萨依吐拉东和红柳沟拉配泉带为界将本区划归阿拉善敦煌地体构造单元；刘永顺等（2009）在 1:25 万石棉矿幅区调工作时，将多坝沟地区大红山一带划归为阿尔金北地块（阿北地块）；李春昱等 （1984）按照板块学说的理论，划分为中朝-塔里木板块。之后左国朝（1990）、张新虎等（1993,2005）等，按照板块学说的理论，将本区划分塔里木板块之敦煌地块。敦煌地块是塔里木板块的东延楔状部分，位于北山南缘及南侧，疏勒河断裂以南，阿尔金断裂以北，总体呈北东-南西向展布的狭长隆起区。其大地构造位置处于塔里木板块的东缘与华北板块的衔接处，南、北则夹持于北山与祁连两个古生
9、代褶皱带之间（崔慧文等，1996）。敦煌地块主体由前寒武纪敦煌岩群的中深变质岩系和零星出露的中新生代盖层组成。后期有不同时代的中酸性侵入体侵入，多以小岩体侵入，主要发育太古宙-元古宙花岗闪长岩、花岗岩、二长花岗岩、黑云母正长花岗岩、英云闪长岩；加里东期、辉橄岩、辉长岩；华力西晚期-印支期花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩体等。塔里木东南新生代断陷盆地位于研究区卡拉塔格-夹山北缘，被第四系沉积物覆盖，未见基岩破碎情况。在航磁异常和重力异常图中表现为强度较大的宽缓正磁异常区和重力低异常区，推测与敦煌地块呈断层接触，而且该断层为一规模较大的活动断裂，是塔里木东南新生代断陷盆地与阿北地块的
10、边界断裂。各单元主要地质特征见表2-1。.2.2 区域地层特征研究区归属塔里木区敦煌分区。出露太古宙中元古代敦煌岩群（Ar-Pt2D），新近系疏勒河组和新生代第四系。其中太古宙中元古代敦煌岩群（Ar-Pt2D）在研究区分布广泛，是侵入岩的主要围岩，与成矿联系较为紧密。南北两侧被第四系覆盖。通过研究区野外实测剖面及地质路线调查，包括对地层的岩石组合、层理层面构造、岩组出露界线及其相互接触关系进行了系统的调查，结合对前人资料的充分研究对比，参照甘肃省区域地质志和甘肃省岩石地层对敦煌地块南缘出露的地层单位进行了较系统的厘定与划分。根据区内出露的不同时代地层在宏观岩性特征和岩石变质变形特征等方面所呈现
11、出的明显差异，将其划分为岩石地层和第四纪松散沉积物两种地层类型。对各个地层类型分别建立（岩）群、（岩）组级的地层单位（表 2-2）。.第 3 章 样品采集及测试.373.1 样品采集 . 373.2 样品测试方法 . 37第 4 章 中酸性岩岩石学、年代学及地球化学特征 .404.1 大红山岩体 . 404.2 多坝沟金矿区岩体 . 484.3 海子湾英安岩 . 644.4 小红山岩体 . 694.5 大红山北岩体 . 794.6 多坝沟岩体 . 864.7 夹山岩体 . 924.8 八龙沟岩体 . 1004.9 克孜勒塔格岩体 . 109第 5 章 基性-超基性岩年代学及地球化学特征. 11
12、55.1 小多坝沟岩体 .1155.2 克孜勒塔格东岩体 . 1225.3 延龙山岩体 . 129第7章 构造岩浆演化与成矿作用7.1 构造岩浆演化敦煌地块位于塔里木板块东南缘，是重要的组成之一。敦煌地块出露最主要的地层为太古宙-中元古代敦煌岩群，正变质岩系是敦煌岩群中最为常见的岩石，记录了大量古老基底的信息（Long et al.,2010；Shu et al.,2011b；Zhang et al.,2013b；Zhao etal.,2015a,2015b；梅华林等，1997；陆松年等，2003；郝国杰等，2004；辛后田等，2011，2013；赵燕等，2013；刘鑫等，2015；孙敏佳等，
13、2015）。陆松年等（2003）曾在克孜勒塔格西部阿克塔什塔格南小面积的二长花岗质片麻岩中进行过锆石 TIMS法同位素测年研究，获得上交点为（3096±37）Ma 和下交点（1670±37）Ma 的年龄值，近似地反映了二长花岗片麻岩原岩的侵入年龄及其遭受后期热构造热事件的叠加时代。（梅华林等，1997）采用 ID-TIMS 锆石 U-Pb 年龄测定方法对石包城北部水峡口地区的英云闪长质片麻岩进行锆石年龄测定，测得年龄为 2670±12Ma；（辛后田等，2013）在喀腊大湾东侧托克腊克恰普地区英云闪长质片麻岩进行 SHRIMP 测年，获得的年龄值为 25
14、67±32Ma；赵燕等（2013）对敦煌水峡口地区敦煌岩群中花岗质片麻岩进行了锆石 LA-ICP-MS 测年，获得花岗岩的成岩年龄为 2510±22Ma，刘永顺等（2009）卡拉塔格西侧敦煌岩群的黑云斜长片麻岩和 TTG 岩系中均测得2.7-2.8Ga 的继承锆石，显示本区可能存在新太古代中期的地壳增生。Zhang et al（.2013）在敦煌地块南缘石包城以北利用 SHIMP 锆石 U-Pb 定年方法获得两个英云闪长质片麻岩锆石年龄分别为 2498±25Ma 和 2549±20Ma。这一类型的岩石锆石 Hf 模式年龄与锆石 U-Pb
15、年龄均非常接近，说明锆石具有明显的新生地壳的特征，代表敦煌地块在2.5Ga 构造-热事件中是以新太古代地壳的形成为主。.结论本文选择敦煌地块南缘岩浆岩和相关矿床为研究对象，以查明岩浆岩成岩时代、岩石成因、地球动力学背景和成矿作用为总体思路，在收集前人资料、野外地质调查和矿产勘查研究基础上，通过详细的岩石学、矿物学、锆石 U-Pb 年代学、岩石地球化学、岩石 Sr-Nd-O 同位素地球化学、矿床矿石 Pb-S-O-H 同位素、流体包裹体和金赋存状态研究，主要得到以下结论。（1）敦煌地块南缘大红山花岗岩为A型花岗岩，本次研究获得其LA-ICP-MS锆石 U-Pb 年龄为 1732.3±
16、;7.4Ma（MSWD=2.2），该岩体是 Columbia 超大陆大规模裂解在敦煌地块的响应，Sr-Nd 同位素特征显示出大红山花岗岩可能是由古老地壳部分熔融而来。（2）新填绘出多坝沟金矿区闪长岩和英云闪长岩、海子湾英安岩三处早古生代地质体，LA-CIP-MS 锆石 U-Pb 获得闪长岩的成岩年龄为 497±13Ma（MSWD=6.5），为寒武纪晚期，英云闪长岩成岩年龄为 435.9±6.6M（aMSWD=4.8）和 432.8±7.2Ma（MSWD=1.6），为志留纪早期，海子湾英安岩成岩年龄为422.2±5.6Ma（MSWD=1.1
17、2）。记录了早古生代古阿尔金洋闭合在敦煌地块发生的一系列构造岩浆活动，是碰撞造山直至晚期的演化过程。（3）新发现早二叠世两个花岗岩体具有埃达克岩地球化学特征，小红山岩体形成于 289.6±3.9Ma（MSWD=0.39）、大红山北岩体形成于 272.8±3.5Ma（1σ，MSWD=0.33），是敦煌地块受北侧古亚洲洋汇聚碰撞和南侧塔里木地块与柴达木地块发生斜向碰撞，产生了大规模的走滑作用共同作用的影响下，均是加厚地壳部分熔融的产物，而且大红山北花岗岩显示出更高的岩浆源区压力。（4）填补了晚二叠世-早三叠世敦煌地块构造岩浆演化记录空白，多坝沟花岗岩、夹山花岗岩和八龙沟花岗岩完整的记录了敦煌地块在这一阶段由碰撞造山晚期向板内伸展环境的转变过程。（5）先发现和评价了多坝沟构造蚀变岩型金矿和延龙山角闪石岩型钪矿。多坝沟金矿成矿与英云闪长岩关系密切，矿床流体包裹体完全均一温度平均为326.6，属高温区间，可能代表岩浆就位时的热液蚀变作用，成岩与成矿时代相近，为早志留世。延龙山钪矿赋矿岩性为角闪石岩，成岩年龄为早二叠世（273.6±4.8Ma），成岩与成矿时代一致，需要的大量水可能由俯冲板片熔融提供。明确了敦煌地块金及稀有金属矿的主要成矿期和找矿方向。.参考文献（略）