신장 구루크타게쿠옥수(Kuruktagekuoksu) 지역의 기본 암맥군은 북서 방향으로 뻗어 있는 일련의 규암암맥으로 구성되어 있으며, 주요 원소와 미량 및 희토류 원소 특성으로 보아 석회질 알칼리성임을 알 수 있습니다. .섹스 현무암 시리즈. K-Ar 동위원소 연대측정 결과, 디아베이스 세대 연대는 2억 8200만년으로 나타났다. 다이아베이스의 3He/4He 값은 (2.03 ~ 7.1) × 10-7 범위로 크게 변하지 않습니다. 이는 방사성 기원의 3He/4He 값보다 훨씬 크고 맨틀의 3He/4He 값보다 훨씬 작습니다. 40Ar/36Ar의 초기 값은 507이며, 40Ar/36Ar 값의 범위는 803~1214로 공기에 비해 40Ar을 확실히 초과하는 것으로 나타납니다. 규암의 He 및 Ar 동위원소 특성은 원래의 맨틀과 방사성 물질 또는 지각 물질이 혼합된 결과이며, 이는 Tarim 및 Tianshan 구조 벨트에서 발달한 초기 페름기 열곡과 관련이 있을 수 있습니다. 이는 또한 위에서 언급한 지역의 균열이 더 깊은 지각 활동에 의해 통제될 수 있음을 의미합니다.
1. 소개
쿠루크탁(Kuruktag) 지역은 타림분지의 북동쪽 가장자리에 위치하고 있으며 타림육괴(신장지질광물자원국)의 가장자리 융기대에 속합니다. 위구르 자치구(이하 신장 지역). 광산국, 1993). 선캄브리아기 지층은 널리 노출되어 있으며, 가장 오래된 것은 깊이 변성된 TTG 계열 Tog 복합체로, 중간 깊이의 변성된 상피각암으로 부적합하게 덮여 있습니다. 중기암 암맥은 깊은 변성암과 화강암암에 평행하게 밀집되어 분포하며 그 수가 수천개에 달하고 밀도가 높으며 흑색과 백색을 띠고 있어 마치 '얼룩말'처럼 보이는 특별한 지형을 이루고 있어 '얼룩말'이라 불린다. 야생의 얼룩말. "암벽군(신강 지질광물자원국, 1993). 이들 규암기 암맥의 석유지구화학과 동위원소 연대기에 대한 상세한 연구는 없었다. 이 책은 국옥수탁 지역의 대표적인 암맥을 석유지구화학과 동위원소 연대기의 관점에서 체계적으로 연구하는데 초점을 맞추고 있다. 해당 지역의 구조적 진화 연구를 위한 석유지구화학적 기초.
II. 암석학 및 석유화학적 특성
쿠오케수탁 기초 암맥군은 싱디 단층(그림 1-1-1)의 남북 지역에 위치하며 주로 구성된다. a 그것은 거의 평행하고 서로 대략 동일한 간격을 두고 있는 일련의 규암 암벽으로 구성됩니다. 암벽군은 약 33° 방향으로 거의 직립하거나 남동쪽으로 약간 기울어져 있으며 경사각은 약 입니다. 7°. 단일 암석 광맥은 폭이 수십 센티미터에서 수 미터이고 길이가 수십 미터에서 수백 미터입니다. 광맥의 중앙에는 중간 정도의 미세한 결정 구조가 있고 가장자리에는 결로의 폭이 뚜렷합니다. 가장자리는 정맥의 너비에 비례하며 수 센티미터에서 10센티미터 이상까지 다양합니다. 암맥군은 선캄브리아기 변성암과 화강암을 관입하며 직선 경계와 추적 장력의 일부 국부적 특징을 가지고 있습니다. 체계적으로 얇은 단면을 관찰한 결과, 암벽군 가장자리의 응축된 부분을 구성하는 암석은 일반적으로 균일하고 중간립의 반자형 주상 및 입상 구조를 갖고 있음을 알 수 있으며, 암벽 중앙의 광물 입자는 더 거칠다. 그리고 대부분은 sub-diabase 구조를 가지고 있습니다. 암석을 구성하는 주요 광물은 일반 휘석과 사장석이 거의 같은 양으로 되어 있으며, 일반 휘석은 일반적으로 각섬석화, 표석화 등을 하고 있으며, 사장석은 대부분 약하게 견운모화되어 있으며, 또한 소량의 녹니석과 티타늄 자철석도 함유되어 있습니다. 철광석 등 암석 시료는 일반적으로 신선합니다.
그림 1-1-1 쿠오케수탁 지역의 기초암벽군 분포 단순화 지질도
(쿠오케수 지질도 1:200,000을 기준으로 개정)
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1—제4기, 3—시생대, 4—다이너마이트군, 6—샘플링 지점
암벽의 원소는 표 1-1-1과 같다. 주요 산화물의 함유율 특성: ①SiO2 함유량은 40.68%~53.34%로 일반적으로 염기성 암석형이다. ②총 철분 함량은 8.47%~14.52%로 평균 10.04%이다. ③총 알칼리 함량은 3.50%~5.85%이며, 평균 4.72%이며, 그 중 w(K2O)/w(Na2O)는 0.29~0.50이다. ④TiO2의 범위는 1.07%에서 3.2% 사이, 일반적으로 1.07%에서 1.5% 사이입니다.
Irvine & Baragar(1971) 판별 다이어그램(그림 1-1-2)을 사용하여 시료의 암석 계열 속성을 식별한 결과, 한 시료를 제외하고는 알칼리 계열 암석 영역에 속하는 것으로 나타났습니다. , 다른 샘플은 모두 하위 알칼리성 시리즈 범위에 속합니다. 아알칼리성 계열은 일반적으로 석회질-알칼리성 계열과 톨레일라이트 현무암 계열로 더 나눌 수 있습니다.
따라서 위에서 언급한 아알칼리 계열에 속하는 샘플을 AFM 다이어그램(Irvine & Baragar, 1971)에 입력하여 해당 특성을 추가로 결정했습니다. 매핑 결과(그림 1-1-3)는 일반적으로 칼슘-알칼리 계열에 속함을 보여줍니다. 따라서 이 지역의 암벽암은 일반적으로 아알칼리계열에 속하며, 석회질-알칼리계의 화학적 조성특성을 가지고 있다.
표 1-1-1 국오케수탁 기초암벽군 시료의 주요원소 분석결과(wB/%)
참고: 표의 1~6은 지질학적으로 결정됨 시험됨 광산부 국가지질실험시험센터(신장지질광물자원국, 1993)에서 7~9를 인용함.
그림 1-1-2 (Na2O+K2O)-SiO2 마그마틱 암석 계열 식별 다이어그램
(Irvine & Baragar, 1971에 따르면)
Alk- 알칼리 계열 ;Sub-Alk—아알칼리 계열
그림 1-1-3 FeO*-(Na2O+K2O)-MgO 마그마 계열 판별 다이어그램
(Irvine & Baragar, 1971)
Th—톨레일라이트 현무암 계열, Ca—칼슘-알칼리성 계열
3. 희토류 및 미량원소 특성
미량원소 및 희토류 암벽의 요소분석 결과는 표 1-1-2와 같다. 분석 결과를 보면 국수탁 지역의 규암에서는 Sr, Ba, Ce, Zr, Sm 등의 원소가 콘드라이트(Boynton, 1984)나 N형 MORB(Pearce, 1984)와 상대적으로 다르다는 것을 알 수 있다. P, Ti, Y, Yb 등은 모두 상대적으로 풍부하고 P, Ti, Y, Yb 등은 N형 MORB보다 약간 높거나 낮으며 Sc, Cr 등은 상대적으로 고갈되어 있으며 특히 Cr의 고갈이 매우 분명합니다. 판내 현무암의 미량원소 지구화학적 특성에 대하여 (그림 1-1-4).
표 1-1-2 암벽군 암석의 미량 및 희토류 원소 존재비표(wB/10-6)
참고: 표의 데이터는 한국표준협회에서 제공한 것입니다. 구 지질광물자원부 지질실험시험장 시험.
모든 샘플의 REE 풍부도와 해당 콘드라이트 표준화된 분배 곡선 패턴은 LREE가 상당히 풍부함(La/Yb) N=2.44~32.99, 일반적으로 TG38을 제외하고 4~6 사이임을 보여줍니다. 및 TG38-7과 달리 다른 샘플은 가벼운 Eu 고갈(δEu=0.71~0.84)을 가지고 있으며 이는 일반적으로 원래 마그마가 사장석을 주요 결정상으로 사용하여 분리 결정화를 경험했음을 나타냅니다. 알칼리성 또는 석회질-알칼리성 현무암의 전형적인 희토류 분포 특성을 보여줍니다.
그림 1-1-4 국수탁 기본 암맥군의 콘드라이트 운석 내 희토류 원소의 표준화된 분포 패턴
형성 시대
이를 사용한다. 칼륨 측정과 아르곤 측정을 위해서는 시료를 채취하고 환원법을 사용하여 시료를 채취하여 시료의 일관성을 최대한 유지합니다. 칼륨은 리튬 내부 표준 용액과 나트륨 완충액에서 불꽃 광도계를 사용하여 측정됩니다. 반복 측정의 재현성은 매우 좋으며 상대 오차는 일반적으로 1% 미만입니다.
Ar 측정에는 동위원소 희석법이 사용됩니다. 샘플을 탈기된 몰리브덴 도가니에 넣고 Ar 추출 시스템에 넣은 다음 진공화하고 200°C의 일정한 온도에서 밤새 구워냅니다. 방출된 가스는 분자체에 의해 흡착됩니다. 전체 추출 시스템은 450°C로 구워지고 확산 펌프는 비워집니다. 샘플은 고주파 유도 가열 시스템을 사용하여 용융되었으며 Pertersen Company에서 생산한 티타늄 스폰지로, Cu-CuO로 및 제올라이트를 사용하여 정제되었습니다. 아르곤 동위원소 조성은 진공청소용 분자펌프가 장착된 VSS사 제품 RGA10 질량분석기를 사용하여 측정하였다. 진공 조건: 시스템 진공은 (6~7)×10-7Pa이고, 질량 분석계 진공은 (4~5)×10-7Pa입니다. 배경 수준: 40Ar=(1.7~3.5)×10-13mols, 38Ar=(2.7~5.4)×10-14mols, 36Ar=(5.4~10.7)×10-14mols. 분석 과정 및 실험 변수는 Mu Zhiguo(1990)에서 사용한 것과 일치하며, 연령 계산에 사용된 상수는 국제 지구과학 연맹(Curtis, 1981)에서 권장하는 값을 사용합니다. 테스트 결과는 표 1-1-3에 나열되어 있습니다.
표 1-1-3 규암벽의 K-Ar 아이소크론 연대 측정 결과
참고: 분석가: 북경대학교 지질학과 K-Ar 동위원소 분석 실험실 샘플 질량 참조; 아르곤을 측정하는 데 사용되는 샘플의 질량.
이 지역의 암맥군은 선캄브리아기 지질체에 관입되어 있으며, 형성 시기의 지질학적 조건에 대한 직접적인 증거가 없기 때문에 전통적인 K-Ar 분석을 위해 약한 변화를 보이는 4개의 표본을 선정했습니다. 데이트 작업을 통해 겉으로 보이는 나이가 흩어져 있음을 알 수 있다. K-Ar 아이소크론 기술(Mu Zhiguo, 1990)을 사용하여 0.9851의 선형 상관 계수로 더 나은 아이소크론을 얻었습니다(그림 1-15). 아이소크론 연대는 2억 8235만 년이고 초기 40Ar/36Ar 비율은 507.1입니다. ISOPLOT 프로그램을 사용하여 분석 데이터를 처리했습니다. 아이소크론 연령은 95% 신뢰도 수준에서 40Ar/36Ar입니다. 초기값은 현대 대기값(295.5년)과는 거리가 멀어 현대 대기값을 보정하여 계산한 겉보기 연대에 편차가 생겨 겉보기 연대는 4억5552만~6억7310만년이 된다. 이는 깊은 지질체에서 생성되었다는 지질학적 사실과도 일치한다. 즉, 자리의 깊이가 비교적 크고, 암벽을 형성한 마그마의 근원이 비교적 깊기 때문에 존재하게 된 것이다. 과도한 아르곤으로 인해 실제 침입 비트 나이보다 겉보기 나이가 훨씬 더 길어집니다.
그림 1-1-5 쿠오케수타그 지역의 전체 규암벽의 (40Ar/36Ar)-(40K/36Ar) 등시선 그림
등시선 연령은 경과 시간을 나타냅니다. 암석이 아르곤으로 둘러싸인 시스템에 도달했기 때문입니다. 아르곤에 대한 기초암의 밀봉 온도는 상대적으로 높고, 광맥의 두께는 얇으며, 응결 가장자리가 공통적으로 있어 마그마 침입 후 냉각 속도가 더 빠르다는 것을 나타냅니다. 따라서 마그마 침입부터 응결 및 결정화까지의 시간이 걸립니다. 아르곤 밀봉까지 얼마 지나지 않아 K-Ar 등시시대가 암석 형성 연대로 활용될 수 있다.
5. He와 Ar 동위원소의 특성
He 동위원소는 중국지질과학원 광물퇴적지질연구소 불활성기체동위원소연구소에서 측정하였다. 관련 문헌(Li Yanhe et al., 1997)에서 찾을 수 있습니다. He 동위원소 분석에 사용된 규암은 모두 신선한 전체 암석 샘플이며, 샘플은 약 6mm의 작은 입자로 부서지며, 각 샘플의 무게는 500~800mg입니다. 시료를 200℃에서 30분간 가열하여 탈기시킨 후, 1500℃에서 40분간 용융시켜 시료를 완전히 녹이고 분해시켰다. 방출된 가스는 티타늄 스폰지 펌프와 활성탄 콜드 트랩에 의해 4회 정화되며, H2, N2, O2, CO2, CH4, H2O, 유기물 등 활성 가스는 동결 흡착됩니다. 순수한 He와 Ne가 분석 시스템에 들어갑니다. He 및 Ne와 함께 분석 시스템에 유입되는 미량의 H2, Ar 및 기타 불순물 가스는 액체 질소를 첨가하는 티타늄 승화 펌프에 의해 다시 정제 및 제거됩니다. H 동위원소는 우크라이나에서 생산된 MI-12001 IG 비활성 기체 질량 분석기로 측정되었습니다. 4 그는 패러데이 컵을 사용하여 수신되고 3 그는 전자 증배기를 사용하여 수신됩니다. 곱셈기의 분해능은 1200으로 조정되어 HD+H3 보정 없이 3He와 HD+H3 피크를 완전히 분리합니다. 시료를 분석하기 전, 표준가스를 측정하고, 표준가스의 측정 결과를 바탕으로 계산을 수행합니다. 작업 표준은 베이징 대기이며 3He/4He 값은 1.40×10-6입니다. 4He의 공백 값은 2.129×10-11cm3STP입니다. 일반적으로 4He의 공백 값을 수정할 필요가 없습니다. 샘플의 측정 정확도는 1%~10%입니다. 결과는 표 1-1-4에 나열되어 있습니다.
신장 쿠룩탁국수 지역의 다이아베이스의 3He/4He 값은 (2.03에서 7.1)×10-7 범위로 크게 변하지 않습니다. 이는 방사성 기원의 3He/4He 값보다 훨씬 크고 맨틀의 3He/4He 값보다 훨씬 작습니다. 이는 암석에 있는 He 동위원소가 단일 방사성 기원이 아니라는 것을 보여줍니다. 3He 값은 (2.40~9.30)×10-12 범위로 크게 변하지 않았고, 4He 값은 (1.09~1.41)×10-5 범위로 훨씬 적게 변경되었습니다(그림 1-1-6). 이 지역의 디아베이스의 3He 및 4He 동위원소 농도는 일반적으로 알타이 지역의 He 동위원소 농도보다 낮지만 3He/4He 값은 유사합니다.
표 1-1-4 기본 암석 He 및 Ar 테스트 결과
참고: Ar 동위원소는 Peking University K-Ar 동위원소 연구소의 Liu Yulin이 측정했습니다. 이 측정은 과학 아카데미 광물 매장지 지질학 연구소의 희가스 동위원소 실험실에서 Song Hebin, Li Yanhe 및 Li Jincheng이 측정한 중국 지질학에 의해 측정되었습니다.
그림 1-1-6 규암의 헬륨 동위원소 구성도
P - 원시 헬륨, M - 맨틀 헬륨, R - 방사성 헬륨 ☆ - 알타이 규암 이 영역
표 1-1-4에 표시된 40Ar/39Ar 값은 803~1214 범위로, 공기에 비해 40Ar이 확실히 초과되는 것을 보여줍니다. 36Ar 농도는 (1.60~3.29)×10-8 범위로 큰 변화가 없으며, 40Ar 농도는 (1.94~3.58)×10-5 범위로 유사한 특성을 갖는다. 이 결과로부터 분석 시 대기오염의 영향을 배제할 수 있다.
이 지역의 규암기의 3He/36Ar 값은 매우 낮아 (0.88~3.60)×10-4 범위에 분포하며, 이는 Hannuoba 신생대 현무암의 lherzolite 함유물과 일치합니다. 3He/36Ar 값[(0.14~1.24)×10-4](Xu Sheng et al., 1997)은 유사합니다. 3He/36Ar 값은 원래의 동위원소로 간주되며 맨틀에 있는 비방사성 희가스들은 흙 물질이 축적되는 동안 갇혀 있던 원래의 가스들이다. 지구의 다양한 층에서 3He/36Ar 값은 매우 다양하며 고정된 값이 없습니다. 이는 지구의 가스 제거 및 희가스의 발생과 관련이 있습니다. Kuruktag 지역의 규암의 3He/36Ar 값은 매우 낮으며, 이는 규암의 형성일 수 있는 맨틀(1)(O'Nions et al., 1994)의 추정된 3He/36Ar 값보다 훨씬 작습니다. 이후 변환에서 3He가 손실되어 발생했습니다. 4He와 40Ar은 방사성 기원이며 현재 맨틀에서 4He/40Ar의 특성 값을 부여하는 것은 어렵습니다. Kuruktag 규암기의 4He/40Ar 값은 0.40~0.63으로, 이는 상부 맨틀의 2~3 추정치에 가까운 4He/40Ar 값이다(O'Nions et al., 1994).
(3He/4He)-(40Ar/36Ar) 도표(그림 1-1-7)에서 He와 Ar 동위원소 특성은 원래의 혼합 결과임을 알 수 있다. 맨틀 및 방사성 소스는 기본적으로 데이터 포인트가 P-R 혼합 라인 근처에 분포되어 있기 때문입니다.
그림 1-1-7 (3He/4He)-(40Ar/36Ar) 관계 다이어그램
P - 맨틀 기둥 A - 공기; R - 방사성 기원; C - 지각; ○ - 이 지역의 결과
쿠루크타그 지역의 규암에 대한 He 및 Ar 동위원소 지구화학적 데이터는 마그마가 맨틀에서 유래했음을 나타냅니다. 현재의 He 동위원소 구성은 맨틀의 He와 방사성 기원의 He 또는 지각의 He의 혼합물임을 나타냅니다. 아르곤 동위원소의 초기값에 대한 관심이 덜한 이유는 첫째, 초기 아르곤의 존재가 상대적으로 늦게 인식되었다는 점, 둘째, 아르곤의 초기값이 매우 다양하다는 점이다. Kaneoka & Takaoka(1985)는 다양한 출처 지역의 물질에서 40Ar/36Ar 및 3He/4He의 초기 값을 연구하고 4가지 출처인 중앙해령 현무암(MORB), 맨틀 플룸(Plume), 대륙 지각 및 대기를 구별했습니다. . 그리고 4개의 최종 부재 구성 요소 중 3He/4He 및 40Ar/36Ar의 기준 값은 각각 1.1×10-5, 2×104, 6×10-5, 350; ; 1.4×10 -6, 295.5.
쿠룩타크 지역의 기본 암석 암벽의 초기값인 40Ar/36Ar은 507로 맨틀열기둥의 값에 가장 가깝다. 상부 관입시 관입의 영향을 받았으나 지각물질의 오염으로 인해 초기값이 증가하였다.
암석시료의 주요원소, 미량원소, 희토류원소의 특성분석(Zhang Zhicheng, et al., 1998)에 따르면 이 지역의 기본 암맥군은 석회질-알칼리계 현무암이다. , 와 함께 낮은 Al2O3, 높은 FeO*, CaO 등의 특성을 가지며 가벼운 희토류 원소와 큰 이온 친유체 원소가 분명히 농축되는 반면 일부 전이 금속 원소는 고갈됩니다. 또한 다량의 대륙 지각 물질이 녹아 첨가되었음을 반영한다.
요약하자면, 쿠루크탁 기초 암맥군은 맨틀 열기둥의 기원을 가지고 있는데, 이는 타림 및 텐샨 구조대에서 발달한 초기 페름기 열곡과 관련이 있을 수 있습니다. 이는 또한 위에서 언급한 지역의 균열이 아마도 지각-맨틀 경계 활동의 결과로 더 깊은 지각 활동에 의해 제어될 수 있음을 의미합니다.
6. 지질구조적 의의
암석시료의 주요원소, 미량원소, 희토류원소의 특성을 분석한 결과, 이 지역의 기본암맥은 석회질-알칼리계이다. 낮은 Al2O3, 높은 FeO*, CaO 등의 특성을 지닌 현무암에는 가벼운 희토류 원소와 큰 이온 친암 원소가 분명히 풍부하지만 일부 전이 금속 원소는 고갈됩니다.
디아베이스의 3He/4He 값은 (2.03~7.1)×10-7 범위에서 크게 변하지 않습니다. 이는 방사성 기원의 3He/4He 값보다 훨씬 크고 맨틀의 3He/4He 값보다 훨씬 작습니다. 이는 암석의 He 동위원소가 단일 방사성 기원이 아님을 보여줍니다. 암벽군의 40Ar/36Ar 값은 803~1214 범위로, 공기에 비해 40Ar이 확실히 초과되는 것을 보여줍니다. 36Ar은 (1.60~3.29)×10-8 범위에서 크게 변하지 않습니다. 40Ar 농도는 (1.94~3.58)×10-5 범위에서 유사한 특성을 갖습니다. 40Ar/36Ar의 초기 비율은 507입니다. 40Ar/36Ar의 높은 초기 비율은 대기 아르곤보다 상당히 높고, 맨틀 플룸 유형(P 유형)보다 높으며, MORB 유형(M 유형)보다 낮으며, 이는 심층 소스 아르곤의 정보를 반영합니다(Kaneoka & Takaoka, 1985). 따라서 고철질 암맥 그룹의 마그마는 맨틀에서 유래했을 수 있음이 밝혀졌습니다. 쿠루크타그(Kuruktag) 지역의 규암암의 헬륨(He)과 아르곤(Ar) 동위원소 특성은 원래 맨틀과 방사성 물질 또는 지각 물질이 혼합된 결과이며, 이는 타림(Tarim)과 텐산(Tianshan) 구조대에서 발달한 초기 페름기 열곡과 관련이 있을 수 있습니다. 이는 또한 위에서 언급한 지역의 균열이 더 깊은 지각 활동에 의해 통제될 수 있음을 의미합니다.
기본 제방은 대규모 확장 구조론의 산물이다(Fahrig, 1987; Chen Xiaode et al., 1994). 압밀 깊이는 일반적으로 5~15km이다(Chen Xiaode et al., 1983). 이는 중간 지각이며 지각 응력 장에 의해 엄격하게 제어됩니다. 초기 페름기 기본 암맥 그룹의 식별은 이 지역에서 초기 페름기의 대규모 확장 구조론이 존재했음을 반영합니다. 이는 또한 이 기간 동안 타림 분지의 다른 지역의 기초 화산암 및 제방군이 발달한 시기와도 일치한다(Yang Shufeng et al., 1996). 이는 고생대 말기에 타림분지 북부지역 전체가 대규모 확장을 겪었음을 보여준다. 이 기간의 연장은 고생대 말기의 천산 조산 융기와 관련된 사후 연장과 관련이 있을 수 있습니다. 또한 쿠루크타그 지역의 융기가 페름기 초기부터 현재까지 5~15km 상승했음을 보여주며, 이는 이 지역에서 선캠브리아 기저층이 널리 노출되어 있다는 지질학적 증거와 일치한다.
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