冀北窟窿山流纹斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

冀北窟窿山流纹斑岩位于赤峰—开原断裂以南、尚义—平泉断裂带以北的华北克拉通北缘隆起带和沽源—红山子铀成矿带的西南段,主要分布于窟窿山北西部,出露面积约25 km~2。本文通过SHRIMP锆石U-Pb定年和主量元素、微量元素、稀土元素、Sr—Nd—Pb—O同位素组成测试,查明流纹斑岩形成的地质时代,探讨流纹斑岩的物质来源和形成的构造背景,分析流纹斑岩与铀矿化的关系。分析结果显示:流纹斑岩SHRIMP锆石n(~(206)Pb)/n(~(238)U)年龄为138.4±1.3 Ma(n=12,MSWD=0.25),属早白垩世早期;流纹斑岩具有高硅、富钾、钠,高FeO~T/MgO值,贫Al、Mg、Ca、P的高分异特征,属准铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列岩石,在SiO_2—[(Na_2O+K_2O)—CaO]和SiO_2—FeO~T/(FeO~T+MgO)图解中落于A型花岗岩区;∑REE含量较低,Eu负异常明显,具轻稀土富集型稀土配分曲线特征,富集Rb、Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf、Y等元素,亏损Sr、Ba、P、Ti等元素,10000Ga/Al=3.74～4.29(2.6),Zr+Nb+Ce+Y=374×10~(-6)～402×10~(-6)(350×10~(-6)),显示A型花岗岩微量元素的特征。流纹斑岩的[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i值变化范围较大(=0.690385～0.724000),ε_(Nd)(t)值较低(=-16.2～-14.9)、T_(DM2)较大(=2163～2244 Ma),Pb同位素比值较低{[n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)]_i=16.893～16.922、[n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)]_i=15.393～15.424、[n(~(208)Pb)/n(~(204)Pb)]_i=37.716～37.771},在铅同位素图解中窟窿山流纹斑岩同时带有下地壳物质和富集地幔印记;δ~(18)O_(V-SMOW)=3.5‰～4.9‰,低于正常地幔的δ~(18)O_(V-SMOW)值(=5.3‰±0.3‰),具低氧流纹岩特征。Sr—Nd—Pb—O同位素特征显示,流纹斑岩可能是源于DMM型、EMI型地幔和少量古老下地壳混合形成的年轻下地壳部分熔融的产物,而且与高温热液蚀变有关。对比表明,窟窿山流纹斑岩与中国东部绝大多数与火山岩有关的热液型铀矿的赋矿围岩时代一致,特别是与沽源—红山子铀成矿带西南段张麻井铀矿的赋矿流纹斑岩特征一致,而且在流纹斑岩的接触带内已揭露到铀矿化,指示窟窿山流纹斑岩的内、外接触带具有良好的找矿前景。     

冀北沽源铀矿田粗面岩的年代学、地球化学特征及岩石成因

沽源铀矿田位于开源-赤峰断裂带以南的华北古板块北缘,燕辽Mo-U-Ag-Pb-Zn多金属成矿带西段和沽源-红山子铀成矿带西南段,铀矿赋存在粗面岩-流纹岩组合中。2个粗面岩样品(样号分别为GY101和GY108)的锆石均具有明显的环带结构,Th/U比值高,属典型的岩浆成因锆石。SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明:GY101粗面岩13个分析点的206Pb/238U年龄范围为142~136 Ma,加权平均值为(138.4±1.3)Ma,MSWD=0.47;GY108粗面岩12个分析点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为143~137 Ma,加权平均值为(139.5±1.3)Ma,MSWD=0.49,指示地质时代属早白垩世早期。粗面岩具有较高的SiO_2、K_2O+Na_2O含量和K_2O/Na_2O、Fe_2O_3/FeO比值,在SiO_2-(K_2O+Na_2O)图解中落在碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围,在SiO_2-K_2O图解中落在橄榄玄粗岩系列范围,结合标准矿物Q含量小于20%,属典型的高钾碱性粗面岩。稀土元素含量高,富集轻稀土,Eu负异常不明显,稀土分布模式为右倾轻稀土富集型,具高压型粗面岩的稀土元素特征;富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Pb和高场强元素Zr、Y,亏损Nb、Ta、Sr、Ti元素,具高Sr-Ba英安岩-流纹岩的微量元素特征。较低的Ti/Zr、Nb/Ta比值和较高的Rb/Sr比值,具有壳源火山岩的特征;具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.707781~0.708156)、εNd(t)(–5.31~–5.83)和δ~(18)OVSMOW(7.08‰~8.05‰),较小的tDM2(1361~1376 Ma),较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)_i(16.97~17.00)、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i(15.06~15.62)和(~(208)Pb/~(204)Pb)_i(36.73~36.80),在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中落在EMⅠ富集地幔与亏损地幔的联线附近,在(~(208)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t图解中落在靠近EMⅠ富集地幔的下地壳和地幔之间,在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t图解中均落在EMⅠ富集地幔端元附近,在Zr/Al_2O_3-TiO_2/Al_2O_3和Y-Zr判别图解中都落在板内构造环境内。可见,沽源铀矿田粗面岩的成因可用两阶段模式进行解释:中元古代源于EMⅠ富集地幔和亏损地幔的岩浆混合并在底侵于下地壳的过程中受到少量古老下地壳物质混染后形成年轻下地壳;中侏罗世晚期-晚侏罗世发生的挤压构造事件导致地壳加厚,早白垩世早期在拉张构造环境下加厚地壳的年轻下地壳发生部分熔融形成的粗面质岩浆喷出地表形成粗面岩。     

大兴安岭南端芝瑞盆地流纹岩年代学、地球化学及岩石成因

芝瑞火山盆地位于大兴安岭南端内蒙古克什克腾旗境内,处于西拉木伦河-长春缝合带以南、赤峰-开源断裂带以北的辽源地块,盆地中的长英质火山岩系不整合于下二叠统大石寨组之上、新近系汉诺坝组玄武岩之下,并见有多处花岗斑岩侵入其中。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,盆地火山岩系中流纹岩锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄为(156.9±1.7)Ma,属于晚侏罗世早期岩浆活动的产物。岩石地球化学资料表明,流纹岩具富SiO_2、K_2O和高FeO_T/MgO值,低Al_2O_3、CaO和MgO的特征,属于高钾钙碱性系列岩石,∑REE含量较高,轻重稀土分馏明显,具右倾的稀土分布模式,负Eu异常明显,具有Ga、Zr、Nb、Y含量高和Ba、Sr含量低的微量元素特征,相对富集Rb、Th、U、Pb、Zr、Hf,相对亏损Ba、Sr、P、Ti及Nb、Ta等元素,具有A型流纹岩和低Sr-Ba流纹岩的微量元素特征;在Nb-Y-3Ga和Rb/Nb-Y/Nb图解上显示拉张构造环境的A2型花岗岩的特征;具有较高的Sr初始比值((~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.706510~0.709821),较低的Nd初始比值(ε_(Nd)(t)=-6.32~-4.44)和相对较年轻的Nd模式年龄(1304~1457 Ma)及较低的Pb同位素组成((~(206)pb/~(204)pb)_t=17.15~17.80、(~(207)pb/~(204)pb)_t=15.41~15.48、(~(208)Pb/~(204)Pb)_t=37.38~37.63),在Sr-Nd同位素示踪图解和Pb同位素构造演化图解上流纹岩同时具有下地壳和富集地幔印记。元素、同位素地球化学示踪指示芝瑞流纹岩可能由起源于富集地幔的中元古代年轻下地壳的部分熔融形成,且在岩浆上升过程中经历了结晶分异作用。在(Yb+Ta)-Rb和(Y+Nb)-Rb图解上,芝瑞流纹岩均显示板内拉张构造环境,结合区域上分布的同时代火山岩及A型花岗岩类可以限定流纹岩形成于伸展构造背景,并可能与北部的蒙古-鄂霍茨克缝合带的演化有关。     

青藏高原北部可可西里地区新生代钾质火山岩地球化学特征及成因

青藏高原北部可可西里地区分布的中新世钾质火山岩(7.77～17.82Ma)主要为粗面安山岩、粗面岩和少量次火山相的流纹斑岩。主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,该套钾质火山岩强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,明显亏损Nb-Ta-Ti元素,具有较高的~(87)Sr/~(86)Sr:0.707346～0.714915,较低的ε_(Nd)值:-3.70～-6.97,和较高的放射性成因Pb同位素组成(~(207)Pb/~(204)Pb=15.65～15.76,~(208)Ph/~(204)Pb=38.98～39.35,~(206)Pb/~(204)Pb=18.67～18.78)。上述特征指示岩浆源区可能是与古俯冲消减物质有关的EMⅡ型富集地幔。三大岩类的地球化学成分变异表明:该钾质火山岩系列是富集地幔(金云母-尖晶石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩)低度部分熔融产生的母岩浆经过较强结晶分异形成的,其中流纹斑岩在岩浆后期可能经历了更为复杂的地壳混染和结晶分异过程。     

河北围场御道口盆地流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

对河北省围场县御道口盆地流纹岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年,结果表明,盆地内流纹岩的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为155.2±2.0Ma,属于晚侏罗世早期岩浆活动的产物,与辽源地块新民组和燕山陆內造山带髫髻山组的地质时代一致。流纹岩分为灰白色流纹岩和肉红色流纹岩2种,均具有较高的SiO2、K2O、Al2O3含量和低的CaO、MgO含量,属高钾钙碱性系列,肉红色流纹岩的K2O/Na2O和Fe2O3/FeO值略高于灰白色流纹岩。流纹岩的稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏明显,负Eu异常明显,具右倾轻稀土元素富集型稀土元素配分曲线特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Ga、Y和高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta,亏损大离子亲石元素Ba、Sr,具有A2型花岗岩和低Sr-Ba流纹岩的微量元素特征,具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.708606~0.711171)、较低的εNd(t)值(-9.78~-7.11)、相对年轻的TDM2(1520~1737Ma)和较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)t、(~(207)Pb/~(204)Pb)t、(~(208)Pb/~(204)Pb)t值,在εNd(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)i图解上投影点位于下地壳和亏损地幔之间,在(~(207)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)t和(~(208)Pb/~(204)Pb)t-(~(206)Pb/~(204)Pb)t图解上投影点位于下地壳和地幔之间,指示流纹岩可能是DMM型(亏损型)地幔岩浆、EMⅠ富集地幔岩浆和少量古老下地壳物质混合形成的年轻下地壳部分熔融的产物。御道口盆地流纹岩的锶-钕-铅同位素特征与内蒙古基底隆起带的长英质火山-侵入岩基本一致,也与燕山陆內造山带的长英质火山-侵入岩相似,但不同于辽源地块的长英质火山-侵入岩。     

冀北大滩盆地粗面岩的年代学、地球化学特征及成因研究

丰宁大滩盆地位于西拉木伦河断裂带以南的华北古板块北缘,燕辽Mo-U-Ag-Pb-Zn多金属成矿带西段和沽源-红山 子铀成矿带西南段,空间上与赋存张麻井大型铀钼矿床的沽源盆地毗邻。大滩盆地张家口组粗面岩-流纹岩组合构成盆地 的主体,是热液型铀矿的主要围岩。粗面岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为140.3 ± 1.4 Ma（2σ, MSWD=1.09）,地质时代属于早 白垩世早期。具有较高的SiO2、K2O+Na2O含量,SiO2=61.6%~63.1%,K2O+ Na2O=9.28%~10.2%,在K2O-SiO2图解中投影点落在橄榄玄粗岩系列范围,TAS图解上都落在碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围,结合标准矿物Q含量为12.9%~18.4% （小于20%）,属典型的粗面岩。稀土元素含量高,富集轻稀土,铕负异常不明显,ΣREE=（279~318） ×10-6,δEu=0.77~ 0.88,稀土配分曲线图表现为右倾的轻稀土富集型,具高压型粗面岩的稀土元素特征;富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、 Pb和高场强元素Zr、Y,亏损Nb、Ta、Sr、Ti元素。较低的Ti/Zr（8.40~14.72）、Nb/Ta（14.07~15.26） 比值,较高的Rb/Sr （0.95~1.60）,具有高Sr-Ba 英安岩-流纹岩的微量元素的特征;具有较高的（87Sr/86Sr）i （0.7077~0.7096）、较低的εNd(t)（-12.09~ -10.67）,较大的TDM2 （1911~1796 Ma）,较低的（206Pb/204Pb）t （16.92~17.04）、（207Pb/204Pb）t （15.39~15.42） 和（208Pb/204Pb）t （37.58~37.67）,在（87Sr/86Sr）i -t/Ga和（208Pb/204Pb） t-（206Pb/204Pb）t 图解上投影点位于下地壳和地幔之间,并靠近EMⅠ富集地幔,在εNd(t)-（87Sr/86Sr）i 图解上投影点位于EMⅠ富集地幔演化线上,与汉诺坝二辉麻粒岩包体的区域一致。可见,大滩盆地粗面岩的成因可用两阶段模式进行解释：古元古代源于EMⅠ富集地幔的岩浆与少量古老下地壳物质部分熔融产物混合形成年轻下地壳,早白垩世早期在加厚地壳背景下年轻下地壳部分熔融形成的岩浆喷出地表形成粗面岩。     

济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素特征和岩浆源区中下地壳物质贡献

对鲁西晚中生代济南和邹平辉长岩的Pb-Sr-Nd同位素和元素组成的研究,给出(87Sr/86Sr)i=0.7041~0.7056,εNd(t )=-6.0~-13.0,( 206Pb/204Pb)i=16.545~16.998,(207Pb/204Pb)i=15.242~15.350,(208Pb/204Pb)i=36.488~36.944（除SD792表现出高放射成因Pb外）。由于辉长岩的堆晶性质,其微量元素组成不能用于指示其物质来源。与EMⅠ型大洋和大陆玄武岩对比,表明济南和邹平辉长岩的源区具有与EMⅠ地幔端元一致的同位素特征,但在Pb同位素图解上有明显的下地壳物质的贡献。下地壳物质的参与可能与拆沉有关。     

藏南彭措林埃达克质岩脉的岩石成因及对区域成矿作用的启示

彭措林岩脉群位于藏南冈底斯斑岩铜矿带中段的西侧,宽约3~5m,呈近南北向穿截冈底斯岩基。两组样品的锆石U-Pb定年结果为9.7±0.2Ma和9.9±0.3Ma。岩石地球化学研究显示,岩石以高SiO_2(67.05%~69.96%)、K_2O(6.05%~6.88%)和低MgO(0.47%~1.27%)为特征,高度富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有高Sr/Y和La/Yb比值,表现出埃达克岩地球化学亲合性。相对冈底斯中新世埃达克质斑岩而言,该岩脉更加富集放射性成因Sr、Pb同位素(~(87)Sr/~(86)Sr_((i))=0.7120~0.7123,~(206)Pb/~(204)Pb=18.812~18.844,~(207)Pb/~(204)Pb=15.705~15.728,~(208)Pb/~(204)Pb=39.424~39.523)、具更低的Nd同位素值(εNd(t)=-10.9~-9.8)和更为古老的Nd模式年龄(tDM=1.36~1.43Ga)。以上地球化学分析表明,彭措林岩脉很可能起源于加厚的古老下地壳,相较于冈底斯斑岩铜矿带内其他的中新世斑岩而言,其岩浆源区含有更少的幔源组分和更多的古老地壳组分。锆石微量元素结果显示,岩脉的氧逸度较低(ΔFMQ=-6.7~+2.1,平均值为-1.4)。故而,彭措林埃达克质岩脉不具备区域成矿潜力的原因可以归结如下:(1)下地壳岩浆源区中新生幔源组分含量较少,指示了古老下地壳中岛弧幔源岩浆注入量较少,因而岛弧期堆晶至下地壳的金属硫化物极为有限;(2)较低的氧逸度导致岩浆萃取金属的能力相对较弱。结合前人研究可知,下地壳中新生幔源组分的贡献率是影响冈底斯斑岩铜矿带后碰撞埃达克岩能否成矿的关键因素。     

龙首山中段芨岭花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

龙首山中段芨岭早古生代花岗岩体与碱交代型铀矿化关系密切,是龙首山花岗质岩浆活动带重要组成部分,但人们对芨岭岩体的成因、岩浆源区性质以及与铀成矿之间的关系还了解得不多.花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素研究结果表明,不同期次花岗岩(早古生代第一次灰白色二长花岗岩、第二次肉红色二长花岗岩、晚古生代肉红色细粒(钾长)花岗岩)的(87Sr/86Sr)_i值均介于大陆地壳范围内(0.706~0.718),同时有(87Sr/86Sr)_i均值先升后降(0.707 12→0.710 00→0.707 89)、ε_Nd(t)均值先降后增(-7.00→-8.09→-4.65) 的特征.不同期次花岗岩体t_DM2均值分别为1 735.50 Ma、1 814.66 Ma、1 737.50 Ma,接近残留地壳年龄,表明岩体的主要物质来源为古元古代龙首山群地层,并有部分幔源组分或年轻地壳物质的加入.岩体的Pb同位素比值较高,灰白色二长花岗岩的206Pb/204Pb=18.328~19.240,207Pb/204Pb=15.549~15.619,208Pb/204Pb=38.390~39.075,μ=9.37~9.43(平均为9.40);肉红色二长花岗岩的206Pb/204Pb=30.209~43.529,207Pb/204Pb=16.097~25.076,208Pb/204Pb=39.107~39.420,μ=18.47~30.24(平均为24.355);肉红色细粒(钾长)花岗岩的206Pb/204Pb=19.071~19.767,207Pb/204Pb=15.577~25.438,208Pb/204Pb=38.682~42.593,μ=9.36~9.49(平均为9.41),显示为高放射性成因铅同位素特征,表明岩体的铅为混合来源但以壳源为主.Sr-Nd-Pb同位素对比研究表明,钠交代岩(矿石)的(87Sr/86Sr)_i、ε_Nd(t)与早古生代第二次侵入的肉红色斑状二长花岗岩极为相似,在(87Sr/86Sr)_i-ε_Nd(t)图解投影点也吻合,表明研究区碱交代型铀成矿主要与早古生代第二次侵入有关.其他期次花岗岩体同样具有高铀背景值,表明其可能也提供了一定的铀源.      

西秦岭阳山金矿带花岗斑岩元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学

甘肃阳山金矿带的花岗斑岩脉中含有石榴子石,A/CNK=1.65～3.65,属于强过铝质花岗岩类.花岗斑岩相对富集LILE和LREE,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti等,配分模式类似于典型同碰撞型花岗岩类;花岗斑岩ΣREE=54.35～124.01×10-6,(La/Yb)N=9.72-27.80,δEu=0.70～0.89,表明其岩浆形成时部分斜长石进入熔体,而非完全残留.花岗斑岩Isr值为0.70806～0.71756,平均0.71107;εNd(t)值变化于-2.9～-5.0,平均-3.4;Nd模式年龄(T2DM)为1.24～1.41Ga,平均1.34(Ga).以上同位素特征表明花岗斑岩岩浆应源自成熟度较低的中元古代基底地壳物质.花岗斑岩的(206pb/204Pb)220Ma、(207pb/204Pb)220Ma和(206pb/204Pb)220Ma的平均值分别为17.875、15.604和38.296,与秦岭微陆块的中元古代基底和碧口地体碧口群的Pb同位素组成一致.考虑到前人获得碧口群的年龄为1.235～1.367Ga,而秦岭微陆块沿勉略缝合带向南仰冲到碧口地体之上.我们认为由碧口群等组成的俯冲板片的变质脱水熔融作用导致了阳山金矿带花岗斑岩的形成.因此,阳山金矿带的花岗斑岩是扬子与华北大陆中生代碰撞造山过程中形成的同碰撞花岗岩类.     

华北克拉通基性岩墙成因模式:来自锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素证据（英文）

本研究共涉及来自太行山和郯庐断裂岩浆带的12组基性岩墙群,岩墙群具体出露于河北省、山西省、山东省和安徽省。研究中给出了新的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素基性岩墙测试数据。基性岩墙形成于128.1±1.2Ma与115.0±0.8Ma之间,且具有典型的辉绿结构。另外,基性岩墙富集轻稀土元素(LREE)、个别大离子亲石元素(如,Rb、Ba、Sr)、Pb和Th,亏损Nb、Ta和Ti,具有高的初始87Sr/86Sr比值(0.7056~0.7105),负的εNd(t)(-15.5~-12.4)、相对一致的初始Pb同位素比值(206Pb/204Pb=16.45~16.49、207Pb/204Pb=15.44~15.51、208Pb/204Pb=36.49~36.53)及较大的Nd模式年龄(tNd DM2=1.82~2.69Ga)。研究结果表明,基性岩墙来自石榴石二辉橄榄岩地幔源区(类似EM1)一定程度的(1.0%~5.0%)部分熔融,岩浆侵位前经历了橄榄石、单斜辉石和角闪石的分离结晶作用,同时受到少量地壳混染的影响。目前,关于华北克拉通破坏和中生代岩浆作用的成因已有较多可能模式,本研究基性岩墙成因的新模式:古太平洋板块与华北克拉通的持续碰撞,导致华北克拉通岩石圈(地幔和地壳)加厚,并发生可能的榴辉岩化,并在一定时间发生拆沉作用。在新模式的制约下,导致了研究区中生代基性岩墙的产生和侵位。     

内蒙古巴根黑格其尔铅锌矿花岗斑岩锆石U- Pb年代学、地球化学及Sr- Nd- Pb- Hf同位素研究

巴根黑格其尔矿床位于大兴安岭中段,该矿床为一中型矽卡岩型铅锌铁矿。本文对矿区内的花岗斑岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为151±2.2Ma,是晚侏罗世岩浆活动的产物。花岗斑岩A/CNK在0.83～1.35之间,具有高硅(70.21%～72.85%)、富碱(6.60%～8.53%)、低P_2O_5(0.09%～0.11%)的特征;分异指数(DI)为85.7～92.8,固结指数(SI)为3.52～5.80,表明岩石经历了较强的分异演化作用;微量元素原始地幔标准化图解显示U、La、Hf、Yb、Lu、Rb、K相对富集,Sr、P、Ti、Ta、Nb和Ba出现不同程度的亏损;稀土元素配分曲线呈右倾的轻稀土元素富集型,且具有中等的Eu负异常,花岗斑岩属准铝质到过铝质的高分异Ⅰ型花岗岩。花岗斑岩(~(87)Sr/~(86)Sr)i值为0.70222～0.70557,ε_(Nd)(t)值为2.3～2.5,ε_(Hf)(t)值为6.2～9.2,二阶段Nd模式年龄为741～755Ma,二阶段Hf模式年龄为613～808Ma,经校正后的(~(206)Pb/~(204)Pb)t值为18.253～18.396,(~(207)Pb/~(204)Pb)t值为15.521～15.546,(~(208)Pb/~(204)Pb)t值为37.841～38.066,具有混合成因Pb的特征,以上结果说明花岗斑岩岩浆起源于新元古代加入地壳的亏损地幔物质。巴根黑格其尔花岗斑岩岩浆与大兴安岭地区的晚侏罗世花岗岩岩浆基本同期侵位,其形成与晚侏罗世蒙古鄂霍茨克洋闭合的后碰撞过程有关,并可能叠加了古太平洋板块俯冲引发的弧后伸展的影响。巴根黑格其尔花岗斑岩对矿体起到破坏的作用,是在成矿以后形成的,后期的找矿勘查工作应重点围绕闪长岩展开。     

安徽沙溪斑岩铜（金）矿区闪长斑岩形成机制

沙溪铜（金）矿床是目前长江中下游成矿带中已探明储量最大的斑岩型铜矿床。文章通过对沙溪矿区内闪长斑岩的年代学、全岩化学成分、同位素地球化学等综合研究,探讨了闪长斑岩的形成机制。闪长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为128.3±1.5 Ma,属于早白垩世岩浆活动产物。岩石具有富碱（ALK=6.12~7.53 wt%）、富钾、富镁（Mg#=38.99~51.53）、准铝质（A/CNK=0.90~0.99）等特征,属于钙碱性—高钾钙碱性系列岩石;岩石轻稀土元素富集,重稀土元素亏损（LaN/YbN=12.63~17.63）,无明显的Eu异常（δEu=0.84~1.14）;大离子亲石元素（Ba、Sr）和Pb等富集,高场强元素（Nb、Ta、Ti等）亏损。闪长斑岩的全岩(87Sr/86Sr)t值为0.7052~0.7056,εNd(t )值为-6.09~-3.42,(206Pb/204Pb)t值为17.51~18.16、(207Pb/204Pb)t值为15.49~15.63、(208Pb/204Pb)t值为37.57~38.45,表明成岩物质源于壳幔混合。130 Ma左右,平移的郯庐断裂的伸展引发了大规模岩浆作用,来自深部的岩浆沿着郯庐断裂带上侵,并混染了大量的地壳物质,形成了沙溪闪长斑岩及与铜矿有关的石英闪长斑岩。     

西藏雄村特大型铜金矿床容矿火山岩的成因及其对成矿的贡献

岩石学、地球化学和Nd、Sr、Pb同位素研究表明,西藏冈底斯铜矿带雄村特大型铜金矿床的容矿火山岩为一套具超浅成侵入特点的英安斑岩,SiO2含量集中在61.97%~64.31%之间,富Na2O、低K2O,Na2O/K2O比值平均为5.25。地球化学上明显富集大离子不相容元素Rb、Ba、K、Sr、Pb,同时高场强元素Nb、Ta、Ti处于亏损状态。Sr、Nd同位素组成变化范围小(87Sr/86Sr=0.705154~0.708267,ISr=0.704299~0.705357;143Nd/144Nd=0.512730~0.512931),具有富集地幔特征;Pb同位素组成显示出地幔铅与造山带铅的双重特性(206Pb/204Pb=18.170~18.432,207Pb/204Pb=15.485~15.546,208Pb/207Pb=37.993~38.392)。研究指出它们是早侏罗世(195Ma)由雅鲁藏布江洋壳向欧亚大陆之下俯冲形成的岛弧火山岩,岩浆源区具有EM1型原始地幔富集特征,同时有一定数量的俯冲沉积物加入了地幔源区的部分熔融。根据雄村矿床的成矿时代和矿化特征,笔者认为该矿床的成因类型与胶东焦家式金矿一致,为破碎带蚀变岩型。旦狮庭组容矿火山岩对成矿的贡献在于作为矿源层为矿床提供了成矿金属元素。     

西天山喇嘛苏岩体年代学、地球化学及成矿意义

文中主要对西天山喇嘛苏岩体进行SHRIMP锆石U-Pb年龄、主微量及Sr-Nd-Pb同位素测定,阐明岩体成因及形成构造背景。喇嘛苏岩体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩组成。其中,石英二长闪长岩形成于(394.8±4.9)Ma,花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩形成于(380.9±3.9)Ma,略晚于石英二长闪长岩。岩体具有埃达克质岩的特征,且显示从钙碱性向高钾钙碱性演化的趋势,稀土元素配分曲线显示相对富集轻稀土((La/Yb)N:3.55～15.52)及中等的负或正Eu异常(δEu:0.53～1.12)。岩体具有较高的Sr含量((322～808)×10-6)和较低的Y含量((12.90～18.86)×10-6)。微量元素特征显示岩体富集LILE亏损HFSE,并具有Nb、Ta和Ti负异常。岩体初始Sr-Nd同位素组成为εNd(t)=-4.29～+0.75和ISr=0.706 052～0.708 263,Nd模式年龄为1.03～1.46Ga。花岗闪长斑岩和英云闪长斑岩的铅同位素特征为206Pb/204Pb=18.500～19.044,207Pb/204Pb=15.575～15.626,208Pb/204Pb=38.443～38.864;石英二长闪长岩为206Pb/204Pb=18.694～18.711,207Pb/204Pb=15.622～15.630,208Pb/204Pb=38.648～38.660。所有地球化学特征显示喇嘛苏岩体是俯冲洋壳部分熔融形成的熔体,上升过程中与受俯冲带沉积物交代的地幔楔相互作用,且有少量古老地壳的混染而形成。岩体形成于晚泥盆世准噶尔残余洋盆向伊犁—中天山地块俯冲的大陆弧背景,与该区Cu(Au)矿化有较密切的联系。     

余江盆地铁镁质火山岩地球化学特征及其地质意义

余江盆地位于赣杭铀成矿带中段的西端,盆地内出露的铁镁质火山岩主要为玄武岩和玄武质安山岩,全岩SiO_2含量为47.6%~52.1%(平均49.1%),全碱(Na_2O+K_2O)含量较低,变化范围为3.16%~4.11%(平均3.64%),K_2O/Na_2O比值高,变化于0.70~0.94之间(平均0.78),在TAS图解上落入亚碱性系列范围;TFeO含量为9.26%~11.2%(平均10.5%),且Fe_2O_3/FeO比值为0.30~0.59(平均0.43),MgO含量为6.39%~8.03%(平均7.34%),在AFM图解主要落入钙碱性系列范围。CaO含量为7.45%~8.89%(平均8.28%),Al2O3含量为14.3%~15.3%(平均15.0%)。稀土总量较低,变化范围为149~160μg/g(平均154μg/g),轻稀土富集明显,(La/Yb)N值变化范围为6.77~9.12(平均7.65),Eu和Ce异常不明显(δEu=0.86~1.09;δCe=0.89~1.00),富集大离子亲石元素Ba、K、Rb、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti、Y等。(87Sr/86Sr)_i值介于0.704634~0.705000之间(平均0.704741),(143Nd/144Nd)_i值介于0.512650~0.512674之间(平均0.512659),εNd(t)值变化范围是2.60~3.07,显示出亏损地幔源的特征;全岩δ18O值较高(6.99‰~9.90‰,平均8.21‰),可能与部分地壳物质的混入有关;(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值介于17.659~17.875之间(平均17.768),(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值介于15.255~15.292之间(平均15.272),(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值介于37.854~37.994之间(平均37.933)。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中位于亏损地幔端元和EMⅡ富集地幔端元之间,且更偏向于亏损地幔端元,表明源区可能有亏损地幔和EMⅡ富集地幔的贡献,且亏损地幔端元所占比例更高,暗示铀成矿作用与亏损地幔的关系比较密切,并且多类型的铁镁质岩浆活动可能有利于铀成矿作用。结合构造环境判别图分析,余江盆地铁镁质火山岩形成于板内伸展环境,由于岩石圈伸展减薄导致软流圈上涌所产生的结果,同时铀成矿作用可能与伸展构造环境有关。     

江西广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩的SHRIMP锆石U-Pb定年和Sr-Nd-Pb-O元素同位素特征

华夏古板块与扬子古板块结合带内的广丰、玉山红色碎屑沉积盆地均有橄榄玄粗岩产出,SHRIMP锆石UPb年代学研究表明,橄榄玄粗岩锆石U-Pb年龄为93±1 Ma,属晚白垩世早期的产物。广丰盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.706 191~0.706 352,εNd(t)值为0.27~0.55,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为18.045~18.080,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.503~15.543,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.240~38.256;玉山盆地橄榄玄粗岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.705 856~0.706 024,εNd(t)值为1.74~1.93,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值为17.956~18.063,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值为15.456~15.498,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值为38.195~38.232。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)i图解中,广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩均位于亏损地幔(DMM)和EMⅡ型富集地幔之间,而且(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈正相关,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i和(~(206)Pb/~(204)Pb)_i呈负相关,指示其源区中可能均有DMM和EMⅡ型地幔的贡献;玉山盆地橄榄玄粗岩更偏向DMM端员,指示其DMM端员所占的比例更高。广丰、玉山盆地橄榄玄粗岩具有EMⅡ型地幔的贡献,说明华夏古板块与扬子古板块结合带的岩石圈地幔与华夏古板块的岩石圈地幔属相同类型,为华夏古板块俯冲于扬子古板块之下提供了新的证据。     

赤峰托河盆地流纹岩年代学、地球化学特征及其地质意义

赤峰托河火山盆地位于大兴安岭南端内蒙古赤峰市克什克腾旗境内,处于西拉木伦河-长春缝合带以南、康宝-围场-赤 峰-开源断裂带以北的辽源地块,盆地中的长英质火山岩系角度不整合于下二叠统额里图组、于家北沟组之上,并被新近系汉诺 坝组玄武岩不整合覆盖。SHRIMP 锆石U-Pb年龄表明,盆地火山岩系中流纹岩锆石的206Pb/238U年龄为158.5±1.3 Ma,属晚侏罗 世早期岩浆活动的产物,应归入新民组。托河流纹岩具有较高的SiO2含量（68.6%~72.6%）,A/CNK值<1.1,标准矿物刚玉的含量< 1%;ΣREE含量较高,轻稀土富集,负铕异常显著;(87Sr/86Sr)i= 0.709244~0.713168,εNd(t)=-8.76~-8.42,TDM2=1656~1629Ma,(206Pb/ 204Pb)i=17.271~17.326,(207Pb/204Pb)i=15.401~15.413,(208Pb/204Pb)i=37.614~37.696,δ18OV-SMOW=4.1‰~4.5‰。经对比托河盆地流纹岩与 红山子盆地、芝瑞盆地流纹岩、流纹斑岩,它们主量元素、微量元素和Sr-Nd-Pb-O同位素地球化学特征基本一致,指示各盆地的 物质来源相同。文章证实赞同前人提出的物质来源既与地壳（特别是下地壳）有关,也与地幔特别是EMI型地幔有关的观点。在 (Yb+Ta)-Rb和Y-Nb图解上,托河盆地流纹岩均显示板內拉张的构造环境。类比红山子盆地的岩石组合、地质时代、同位素组 成、铀矿化特征等,提出托河盆地条件更优越,认为今后盆地内的铀矿勘查工作可参照红山子铀钼矿床的模式开展。     

西藏邦铺斑岩矽卡岩矿床二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素及闪锌矿黄铁矿Rb-Sr等时线年龄研究

邦铺钼多金属矿是形成于印亚板块碰撞后碰撞伸展环境中的大型富Mo(~0.09%)、贫Cu(~0.32%),并且伴生Pb-Zn的斑岩-矽卡岩矿床。邦铺矿床位于冈底斯斑岩成矿带东段北侧,其成矿年代(~15.32Ma)与冈底斯斑岩成矿带内其它典型的斑岩矿床具有一致性(12~18Ma)。邦铺矿床除了富Mo(Cu),还含有大量的Pb-Zn矿石,其中Mo(Cu)以斑岩型矿化为特征,而Pb-Zn则主要赋存于矽卡岩之中。本文立足邦铺矿床两大问题:矿床富Mo原因和斑岩-矽卡岩两期矿化的关系,借助含矿岩体二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素及共生闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄研究,为更好地了解矿床成因和冈底斯斑岩成矿带成矿规律提供依据。对矽卡岩矿区共生的黄铁矿闪锌矿进行Rb-Sr定年,87 Rb/87Sr=0.2351~7.903,87Sr/86Sr=0.714011~0.715539,闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为13.93±0.87Ma,其成矿时间与斑岩成矿时间(辉钼矿Re-Os年龄15.32Ma)近于一致;同时,在空间上,随着距离二长花岗斑岩距离的增大,石榴子石减少,方解石及其它碳酸盐矿物增多,矽卡岩矿物组合由高温向低温转变,闪锌矿颜色由不透明向半透明过渡,暗示了温度连续下降的过程;所以无论时间还是空间上,邦铺斑岩矿化和矽卡岩矿化都属于同一成矿系统。邦铺二长花岗斑岩(87Sr/86Sr)i值介于0.707504~0.710012之间,变化范围较小;εNd(t)值为-3.96~-3.56,TDM2为1020~1050Ma;206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208Pb/204Pb分别为18.304~18.439、15.744~15.793、38.842~38.904;锆石176 Hf/177 Hf为0.282826~0.283009,平均值为0.282916,εHf(t)值为2.2~8.7,平均值为5.4;全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素特征指示邦铺二长花岗斑岩为壳幔源岩浆混合作用的产物,其壳源组分的含量相对于冈底斯斑岩成矿带典型的含矿斑岩更高。幔源物质来源于上涌的软流圈地幔而壳源物质为加入大量古老地壳成分的新生下地壳;由于Mo、Pb、Zn主要来自于古老的下地壳,含有大量古老地壳物质的新生下地壳源区解释了邦铺Mo(Cu)-Pb-Zn的金属元素组合。     

青海共和盆地周缘印支期花岗岩类的成因及其构造意义

本文对青海共和盆地周缘印支期黑马河岩体、温泉岩体、大河坝岩体和同仁岩体花岗闪长岩进行了主量元素、微量元素和 Pb-Sr-Nd 同位素地球化学研究,并对黑马河岩体和温泉岩体进行皓石 U-Pb LA-ICP-MS 年代学研究。结果表明, 黑马河岩体的岩浆结晶年龄为235±2Ma,属印支早期,而温泉岩体的岩浆结晶年龄为218±2Ma,属印支晚期。这些印支期花岗闪长岩的 SiO_2=63.34～68.06%,K_2O/Na_2O=0.82～1.36,岩石均为准铝质(A/CNK=0.9～1.0),并属中钾到高钾钙碱性岩系。它们总体上具有相似的微量元素组成特征,并有着极为相似的稀土元素组成模式,(La/Yb)_N 值主要介于10～15之间,存在微弱到中等程度的负 Eu 异常(Eu/Eu~*=0.5～0.8)。岩石初始 Sr 同位素比值 I_(Sr)=0.70701-0.70952,ε_(Nd)(t)=-3.8到-8.4,指示它们的岩浆物质主要来自于地壳物质的部分熔融。这些岩石以高放射成因 Pb 同位素组成为特征,其全岩初始 Pb同位素比值为:(~(206)Pb/~(204)Pb)_t=18.068～18.748、(~(207)Pb/~(204)Pb)_t=15.591～15.649、(~(208)Pb/~(204)Pb)_t=38.167～38.554。地球化学特征指示共和盆地周缘印支期花岗岩类的原岩为下地壳变玄武岩类,并且这类原岩可能派生于元古宙富集地幔,但在不同区段,下地壳变玄武岩类存在着一定程度化学组成的不均一性。根据花岗岩类对深部地壳物质的地球化学示踪及其区域对比,共和盆地周缘的西秦岭、柴达木(包括东昆仑)和欧龙布鲁克块体具有统一的地壳基底组成,并具有扬子型块体的构造属性。结合区域地质背景的分析,共和盆地周缘印支早期花岗岩类(以黑马河岩体为代表)可能形成于俯冲陆壳断离的地球动力学背景,而印支晚期花岗岩类(以温泉岩体为代表)形成于中央造山带在地壳加厚作用后岩石圈拆沉作用的地球动力学背景。