西天山东段造山及成矿过程的同位素热年代学研究

Isotope thermochronology can provide comprehensive information on time, temperature, and spatial location; it also has great application potential in orogenic history research, metallic mineral deposits mineralization, and uplift-unroof process research. Until now, the lack of high temperature above 200℃and low temperature below 90℃ thermochronological research in eastern part of the Western Tianshan orogenic belt leads to incomplete understanding of orogenic belts thermal evolution and uplift-denudation history. The thermochronological research on metallic mineral deposits in this area is still in blank. Aiming at revealing the thermal evolution history, uplift and denudation history, metallic mineral deposits formation, and change and unroof process since the late Paleozoic, we intend to adopt isotope thermochronology theory and technology to do systematical research in eastern part orogenic belt and metallic mineral deposits of the Western Tianshan orogeny in this project.Furthermore, we search for the coupling relationship of time, space and material composition between metallogenesis and orogenic event, and investigate the orogenesis restrictive function to mineralization events. By all the research above, we expect to provide new scientific basis for insight into geological evolution of the Western Tianshan, especially the Central Asian Orogenic Belt, and to understand the regularity of ore formation, metallogenic prediction, and implementing regional prospecting breakthrough. We also try to establish working procedure of applying thermochronology technology to research on orogenic belt metallic mineral deposits especially on uplift and unroof process.

同位素热年代学方法能够提供时间、温度、空间位置等综合信息，在造山历史研究、金属矿床成矿和抬升揭顶过程研究等方面均有巨大应用潜力。西天山东段造山带热年代学研究目前缺失200℃以上高温区和90℃以下更低温区内容，导致对造山带热演化历史和隆升剥露历史的认识很不完整，该段金属矿床热年代学研究程度更低。本项目拟运用同位素热年代学理论和技术手段对西天山东段造山带和金属矿床开展系统研究，揭示西天山东段造山带晚古生代以来所经历的热演化历史、隆升剥露历史及金属矿床形成、改造和揭顶过程，追索区内金属矿床成矿和造山事件的时间、空间及物质组分间的耦合关系，探讨造山作用对成矿事件的制约作用，为更深入了解西天山乃至中亚造山带地质演化过程，为认识西天山东段地区金属矿床成矿规律、进行成矿预测及实现区域找矿突破等提供新的科学依据，并尝试总结建立热年代学技术应用于造山带金属矿床研究特别是矿床抬升揭顶剥露过程研究的工作方法

本项目主要运用同位素热年代学理论和技术手段，研究西天山东段造山带晚古生代以来所经历的热演化历史、隆升剥露历史,研究金属矿床形成、改造和揭顶过程，追索区内金属矿床成矿和造山事件的时间、空间及物质组分间的耦合关系，探讨造山作用对成矿事件的制约作用。研究工作取得如下主要成果：（1）重塑了西天山东段造山带重点区段构造-热演化历史和成矿过程：限定增生造山结束的时间在晚石炭世晚期；发现那拉提北缘断裂两侧区域热演化历史存在差异，但热演化曲线均在二叠纪期间出现明显转折，表明此时期构造体制发生了重大转变；研究认为阿吾拉勒成矿带东段一系列铁矿形成于石炭纪晚期-二叠纪初，形成于俯冲-碰撞的后期伸展环境。（2）认为南天山洋盆闭合时限至少应该在早二叠世以前，后碰撞作用在~266Ma就已经开始；南天山中段地区后碰撞造山作用的结束暨大规模夷平作用的开始时间在186Ma左右；南天山中段地区早侏罗世至今总剥蚀量约为3.25Km，主要的快速隆升剥蚀发生在始新世（46Ma）至今。（3）编制出我国第一幅1:5万比例尺剥蚀深度图，并形成了一套大比例尺剥蚀深度专题填图方法，对于推进热年代学学科发展及在地质科研、矿产勘查中的应用具有积极作用。（4）研究发现库车盆地克拉苏冲断带白垩系储层存在3期烃类流体充注过程，成藏期分别为20~5Ma、5~2.5Ma和2.5~0Ma；南天山隆升作用导致库车组地层在沉积末期遭受强烈的构造调整，白垩系古油藏部分被断层破坏形成次生油藏，部分受气洗作用改造为凝析气。（5）确定了新疆西天山望峰金矿、尼亚孜铁克协金矿等金属矿床的成矿时代及成因，提出了西天山那拉提北缘断裂两侧造山型金矿的成矿模式；发现尼亚孜铁克协金矿区存在差异隆升剥蚀现象，认为矿区南、北侧深部存在矿体，整个矿区深部成矿潜力巨大。.项目研究成果的科学意义在于有助于更深入更完整地了解西天山乃至中亚造山带地质演化过程，对于认识西天山东段地区金属矿床成矿规律及实现区域找矿突破等有实用价值。