四川冕宁里庄稀土元素矿床矿石类型及金云母Ar-Ar年龄

四川冕宁-德昌稀土元素成矿带长约270 km,宽15 km,该成矿带包括牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨中型和里庄小型稀土元素矿床及一系列矿点和矿化点。里庄稀土元素矿床作为矿带中唯一矿化特征以细脉浸染状为主的矿床,该矿床细脉浸染状矿化特征的成因和围岩蚀变特征尚未得到详细研究。文章将通过详细野外调查和室内研究,总结矿石类型和碳酸岩、正长岩蚀变特征,揭示细脉浸染状矿化特征的成因。研究表明,里庄矿床矿石类型以细脉浸染状为主,兼有少量角砾状。细脉浸染状矿石呈致密块状,矿物共生组合主要为氟碳铈矿+方解石+萤石+天青石+金云母,大规模的氟碳铈矿形成于热液阶段晚期并叠加在早期方解石、萤石和天青石等脉石矿物之上。细脉浸染状矿石全岩稀土元素配分显示LREE富集(33430×10~(-6)～46530×10~(-6)),HREE亏损(160×10~(-6)～192×10~(-6)),稀土元素总量高(33620×10~(-6)～46690×10~(-6)),全岩稀土元素配分特征与碳酸岩和正长岩相似,但后两者稀土元素总量较低。与牦牛坪发育脉状矿化系统、大陆槽角砾岩筒系统相比,里庄矿化特征以细脉浸染状为主,其可能是由于张性裂隙不发育造成的。区内正长岩-碳酸岩杂岩体广泛发育强烈的蚀变作用。正长岩发育典型霓长岩化,这种蚀变以钾长石被钠长石交代为特征,并形成次生鳞片状黑云母,少量半自形氟碳铈矿叠加在钠长石和黑云母之上。碳酸岩广泛发育红化,其原生表面洁净的方解石被流体交代,大量氟碳铈矿叠加在蚀变方解石之上。矿区矿体赋存在正长岩-碳酸岩杂岩体中,BSE图像及显微镜观察显示氟碳铈矿叠加在蚀变碳酸岩-正长岩之上,结合已有数据发现矿石及部分脉石矿物与碳酸岩-正长岩在微量元素和Sr-Nd-Pb同位素组成特征的一致,表明碳酸岩-正长岩杂岩体提供了本矿床稀土元素矿化的物质来源。此次研究中发现,在里庄矿床中大量发育与氟碳铈矿密切共生的金云母。文章对该金云母进行了Ar-Ar同位素测年,获得金云母形成年龄为(26.0±1.1)Ma,误差范围内与已报道的氟碳铈矿SIMS Th-Pb年龄和正长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄一致,进一步说明REE成矿与正长岩-碳酸岩在成因上具有一致性。     

新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床同位素地球化学特征及成矿物质来源

哈勒尕提铁铜矿床是近年来在新疆西天山博罗科努成矿带内发现的一处中型矽卡岩型铁铜矿床,矿体赋存于大瓦布拉克二长花岗岩体与上奥陶统呼独克达坂组大理岩、大理岩化灰岩的接触带。对矿床典型岩(矿)石样品开展了硫、铅、碳、氧同位素研究,结果表明:矿石硫化物δ34 S值变化范围较窄(-1.7‰~4.9‰,均值为1.8‰),具岩浆硫的特征;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为17.951~20.224、15.568~15.692和38.02~40.22,显示出典型俯冲带壳-幔混合铅特征;赋矿围岩大理岩、大理岩化灰岩的δ13 CV-PDB值为-1.9‰~-1.4‰,δ18 OV-SMOW值为10.8‰~17.9‰,显示由海相碳酸盐岩重结晶形成。方解石δ13 CV-PDB值为-2.9‰~0.0‰,δ18 OV-SMOW值为12.0‰~14.7‰,表明方解石中的碳主要来自溶解的海相碳酸盐岩,而氧可能来自成矿流体与灰岩的混合。     

云南武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿床成矿物质来源——来自矿床地质与S、Pb、H、O同位素的制约

武定迤纳厂铁铜金稀土矿位于我国云南省中部,扬子板块西缘,康滇地轴云南段。根据矿物组合、围岩蚀变和矿化特征等方面的差异,可将其蚀变矿物组合划分为铁稀土长石硅酸盐组合和铜金石英碳酸盐组合两类,前者发生在矿化中前期,后者发生于矿化后期。铁铜稀土长石硅酸盐组合又可划分为磁铁矿钠长石稀土组合和黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合。分别对黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合中的黄铜矿、萤石,铜金石英碳酸盐组合中的黄铜矿、萤石、石英、方解石开展了S、Pb、H、O同位素的示踪研究。两组黄铜矿的δ34SCDT(‰)值变化范围为-0.44‰~+4.07‰,集中于0值附近,说明其具有单一岩浆来源。后一组黄铜矿单矿物的δ34SCDT(‰)值稍高于前一组合。第一组黄铜矿的Pb同位素组成较为均一,206Pb/204Pb比值范围为37.684~51.112,207Pb/204Pb比值范围为16.939~17.875,208Pb/204Pb比值范围为40.116~41.984,表明其来源单一;而第二组黄铜矿的Pb同位素组成则相对分散且具线性趋势,206Pb/204Pb比值范围为19.523~356.740,207Pb/204Pb比值范围为15.853~41.182,208Pb/204Pb比值范围为39.411~42.010,表明其为混合来源。前一组合中的萤石单矿物δ18OV-SMOW值介于+9.30‰~+10.80‰之间,δDV-SMOW值介于-63.20‰~-80.20‰之间,表明其更具岩浆水性质;后一组合中的石英单矿物δ18OV-SMOW值介于+15.20‰~+18.10‰之间,δDV-SMOW值介于-47.70‰~-91.20‰之间;方解石单矿物δ18OV-SMOW值介于+17.00‰~+19.60‰之间,δDV-SMOW值介于-66.10‰~-98.20‰之间,表明其更具有变质水的特征。     

滇西北兰坪盆地白秧坪多金属矿床成矿物质来源:C、H、O、S和Pb同位素制约

白秧坪多金属矿床位于滇西兰坪中—新生代沉积盆地中北部,是在著名的三江成矿带内新近发现的重要矿床之一。为确定该矿床成矿流体特征和成矿金属元素来源,对白秧坪多金属矿床开展了系统的C、H、O、S和Pb同位素地球化学研究。白秧坪多金属矿石硫化物δ34S为-5.6‰～11.2‰,具有兰坪盆地中—新生界蒸发岩硫酸盐的热化学还原性质;矿石与盆地中—新生界沉积岩铅同位素组成相似,成矿金属源于盆地沉积地层。成矿流体中水的δDV-SMOW=-122‰～-86‰,δ18OV-SMOW=-4.52‰～-15.34‰,为大气降水补给的盆地热卤水。研究区热液成矿早阶段白云石δ13CV-PDB=-3.4‰～0.5‰,δ18OV-SMOW=4.8‰～20.3‰,晚阶段方解石δ13CV-PDB=-3.1‰～0.5‰,δ18OV-SMOW=4.1‰～18.6‰,说明成矿流体中CO2来自盆地地层中灰岩的溶解。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征

马元铅锌矿床是近年在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破.矿床主要形成于边缘基底隆起翼部震旦系灯影组中,矿体呈层状、似层状产于角砾化白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱.矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,矿物成分简单,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间.矿石中矿物流体包裹体记录的成矿流体温度为100～320℃,密度为0.850～1.068 g/cm3,估算成矿流体压力为24.9～31.7 Mpa,相应成矿深度900～1 198 m.矿石中硫化物的δ34SV-CDT为12.94‰～19.4‰,且δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰～33.48‰,H2S来自海相硫酸盐的还原.矿石硫化物206Pb/204Pb为17.62～18.02,207Pb/204Pb为15.49～15.63,208Pb/204Pb为37.57～38.35,成矿金属来源于震旦纪一寒武纪地层.矿石中热液脉石矿物的δ13 CV-PDB为-3.2‰～-1.2‰,δ18OV-SMOW为19.4‰～21.4‰,成矿流体中CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因.马元铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随碑坝穹隆构造过程,成矿流体沿灯影组白云岩层间(滑脱或溶塌)构造从盖层沉积中心向隆起边部运动并发生热液充填成矿,在成因上为MVT铅锌矿床.     

北祁连干沙鄂博稀土元素矿床地质和矿床地球化学特征

干沙鄂博稀土元素矿床位于北祁连造山带中段,是该地区唯一大型稀土元素矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其接触带中,围岩蚀变表现为霓长岩化、碳酸岩化和萤石化,矿石类型主要为霓辉正长岩型和霓辉正长斑岩型,矿物组合为氟碳钙铈矿+黄铜矿+霓辉石+钠长石+钠闪石+萤石+方解石。通过详细的岩相学和矿相学观察,划分出4个成矿期,包括岩浆成矿期(Ⅰ)、早期热液成矿期(Ⅱ)、晚期热液成矿期(Ⅲ)和表生成矿期(Ⅳ)。其中,早期热液成矿期为主成矿期,包括3个成矿阶段:霓石-钠长石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_1)、钠闪石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_2)、霓石-方解石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_3)。脉石矿物石英的δ~(18)O值为7.3‰～11.3‰,δD值为-89.4‰～-68.8‰,δ~(13)C_(V-PDB)值为-10.5‰～-7.9‰,表明成矿流体以岩浆热液为主,有大气降水的参与。矿石中硫化物δ~(34)S_(V-CDT)值介于-7.1‰～-1.3‰之间,平均-4.4‰,总硫同位素δ~(34)S_(ΣS)为-3.9‰;矿石硫化物铅同位素组成基本一致,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.417～18.524、15.637～15.769和38.425～38.863,与矿区早泥盆世含矿碱性岩体岩石铅同位素组成十分相似,推测成矿物质主要来源于该碱性岩体。     

新疆西南天山霍什布拉克铅锌矿床地质、地球化学及成因

霍什布拉克铅锌矿是西南天山地区的典型矿床。矿床以晚古生代碳酸盐岩-碎屑岩为容矿岩石,矿体呈板状、层状、似层状产于上泥盆统坦盖塔尔组上岩性段灰岩层位中,宏观及微观现象均显示后生成矿特点,围岩蚀变较弱。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿,少量黄铜矿,脉石矿物以黄铁矿、方解石、白云石、石英为主。黄铁矿Co/Ni比值<1,指示其成因与盆地流体相关,闪锌矿浅色、贫铁〔w(Fe) 0.652%～1.797%〕,反映中低温成矿。矿石中热液方解石、白云石δ13CV-PDB＝-1.9‰～2.6‰,δ18OV-SMOW＝22.41‰～24.67‰,流体包裹体δDV-SMOW＝-102‰ ～ -77‰,平衡流体δ18OH2O V-SMOW＝9.97‰～13.35‰,反映成矿流体主要为盆地中的封存水,而其中的碳主要来源于围岩碳酸盐岩。矿石中硫化物δ34S值多数集中于16‰～24‰,指示硫来源于海相硫酸盐的热化学还原。矿石铅同位素206Pb／204Pb、207Pb／204Pb、208Pb／204Pb变化范围分别为17.847～18.173、15.586～15.873、37.997～38.905,与围岩碳酸盐岩地层具有可比性,而明显不同于矿床附近二叠纪侵入岩体,指示围岩提供了成矿物质。铅同位素组成和相关参数指示成矿物质主要来源于上地壳。综合地质、地球化学特征,作者认为霍什布拉克铅锌矿床是造山期逆冲推覆作用使盆地流体大规模活化、运移形成的MVT型矿床。     

四川里庄稀土矿床岩浆碳酸岩的地球化学

里庄稀土矿床位于四川冕宁县西南方向49 km，为侵位于碱性杂岩体中的碳酸岩脉状矿床。本文从稀土元素地球化学和同位素地球化学的角度探讨了碳酸岩与地幔过程之间的关系。研究表明，碳酸岩的∑REE为（9236.2~5943.6)×10-6,为LREE富集型，与典型岩浆碳酸岩特征相似；碳酸岩的C、O同位素组成非常稳定，其δ13CV-PDB和δ13OV-SMOW，分别为-3.9‰~-5.3‰和8.7‰~11.9‰,均落在“原生碳酸岩”的C、O同位素组成范围之内；碳酸岩的Pb、Sr同位素组成比较均一，其87Sr/86Sr,206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb分别为0.706305~0.706997、18.197~18.220、15.601~15.604、38.401~38.434，与EMⅠ型地幔源区的同位素组成基本一致。所有这些特征均表明岩石来自交代富集地幔源区。     

四川冕宁木落寨稀土矿床稀土矿化与围岩特征

木落寨矿床是冕宁—德昌稀土元素(REE)矿带内的主要稀土矿床,位于矿带北段,雅砻江断裂以西。该稀土矿床的形成与正长岩-碳酸岩杂岩体密切相关。与冕宁—德昌REE矿带中其它矿床例如牦牛坪、大陆槽矿床不同的是,牦牛坪和大陆槽矿床的围岩主要是石英闪长岩,而木落寨REE矿床中围岩较复杂,主要有大理岩、绿片岩、碱性花岗岩等。已有研究表明石英闪长岩并不是牦牛坪和大陆槽矿床稀土元素的主要来源,对木落寨矿床来说,围岩对成矿的作用还需进一步研究。采用ICP-MS与XRF,对大理岩和绿片岩这两种主要的围岩进行主微量元素分析,全岩稀土配分曲线显示轻稀土亏损(大理岩3×10~(–6)~20×10~(–6),绿片岩62×10~(–6)~74×10~(–6)),重稀土平坦,总稀土含量低(大理岩4×10~(–6)~21×10~(–6),绿片岩86×10~(–6)~97×10~(–6)),与本次研究的木落寨正长岩中稀土含量(592×10~(–6)~2 026×10~(–6))和以往研究的冕宁—德昌成矿带其他三个矿床的碳酸岩-正长岩杂岩体中稀土含量(碳酸岩2 470×10~(–6)~40 807×10~(–6),正长岩630×10~(–6)~3 233×10~(–6))相比,大理岩和绿片岩中稀土元素含量过低,显示在稀土物质来源上,这两种围岩可能对成矿贡献不大,根据剖面展示,矿体大部分出现在正长岩裂隙中,极少部分出现在正长岩和大理岩接触面中,大理岩可能提供碳酸根离子,促进交代和成矿作用的进行。木落寨矿石类型主要是细脉浸染型,少量为条带型。通过手标本、镜下和BSE图像观察,脉石矿物主要有萤石+方解石+重晶石+石膏+黄铁矿+方铅矿+石英+金云母等,矿石矿物为氟碳铈矿,氟碳铈矿叠加在已形成的脉石矿物之上,显示矿床主要形成于热液阶段最晚期。     

福建紫金山矿田浅成低温热液型矿床成矿物质来源探讨——H、O、S、Pb同位素地球化学证据

紫金山高硫型浅成低温热液型铜金矿床和悦洋低硫型浅成低温热液型银多金属矿床为紫金山矿田内2个典型矿床。为了确定矿床成矿流体和成矿金属来源,文章系统研究了2个矿床的H、O、S、Pb同位素组成特征。结果显示,在紫金山铜金矿床深部的铜矿脉中,6件石英的δDV-SMOW值为-62.0‰~-58.5‰,δ18OV-SMOW值为12.0‰~14.6‰,δ18OH2O值介于2.4‰~6.5‰;26件金属硫化物的δ34S值介于-13‰~2.9‰,峰值介于-5‰~1‰;16件金属硫化物的206Pb/204Pb值介于17.966~18.785,207Pb/204Pb值介于15.571~15.722,208Pb/204Pb值介于38.127~38.849。在悦洋矿区的矿脉中,1件石英样品的δDV-SMOW值为66.6‰;5件石英样品δ18OV-SMOW值介于10.0‰~13.7‰,δ18OH2O值介于-1.1‰~3.4‰;13件金属硫化物的δ34S值介于-6.8‰~-1.0‰,平均值-4‰;5件金属硫化物的206Pb/204Pb值介于18.405~18.521,207Pb/204Pb值介于15.620~15.685,208Pb/204Pb值介于38.587~38.863。H、O同位素特征显示,紫金山铜金矿床的成矿流体水主要来自岩浆水,混合少量大气降水;悦洋银矿床则以大气降水为主,有少量的岩浆水加入。硫化物的S和Pb同位素特征显示,紫金山铜金矿床的成矿物质主要来源于早白垩世岩浆岩,悦洋银矿床的成矿物质主要来源于围岩及早白垩世岩浆岩。     

琼北火山岩激光40Ar/39Ar定年研究

新生代以来,雷琼地区多次、大量地喷发了一系列火山岩。前人主要基于K-Ar法对此划分了期次。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对琼北火山岩区进行了精细定年研究。低本底激光40Ar/39Ar法能够对低钾含量,极少量样品(毫克级)进行精细测定,非常适合极年轻火山岩的定年工作。结果显示的火山岩激光40Ar/39Ar法高质量数据表明琼北火山喷发活动时限跨越1.3～0.052Ma。在比较了表观年龄与等时线年龄差异之后,本文给出了年龄推荐值。正如测试数据所显示,本地区新生代火山岩普遍存在40Ar和36Ar过剩的问题,此时只有等时线年龄才代表喷发的真实年龄。     

40Ar(40Ar＊＋40ArE)、39Ar释气特征与过剩氩的甄别及年代学意义

对具有不同地质历史背景的3类⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar和³⁹Ar释出特征进行对比,研究结果表明,⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线主要表现为以下3种形式:完全重合型、过剩氩型和不规则型。当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈完全重合型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄代表了岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线是过剩氩型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄则大于岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈不规则型时,表明样品中的放射成固氩(⁴⁰Ar^*)发生了丢失,其全熔年龄一般较岩体的形成年龄小。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈过剩氩型的样品,⁴⁰Ar/³⁹Ar法年龄谱通常呈马鞍形,且马鞍形年龄谱的底部年龄一般都具有地质意义,代表了岩体的形成年龄。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈不规则型的样品,对其年龄谱的解释应持谨慎态度。     

多宝山斑岩铜矿区水热蚀变矿物的激光显微探针40Ar/39Ar定年

在利用脉冲显微激光探针⁴⁰Ar/³⁹Ar定年技术测定标准样品的J值和年龄适用范围的基础上,研究了黑龙江省嫩江县北部多宝山斑岩铜矿区水热成因矿物的年代学。结果表明,高钾含量的水热蚀变矿物适合于激光探针的表面微区测定,并且可以克服水热蚀变矿物中的³⁹Ar “反冲”丢失对年龄结果的影响。矿区的岩浆-水热事件主要有两期,分别为253-220Ma和184-162Ma,前者代表了成矿时代,后者反映出由成矿期后岩浆活动所引起的水热叠加事件。     

Ar/Ar thermochronology of the Kampa Dome, southern Tibet: Implications for tectonic evolution of the North Himalayan gneiss domes

Structural and thermochronological studies of the Kampa Dome provide constraints on timing and mechanisms of gneiss dome formation in southern Tibet. The core of Kampa Dome contains the Kampa Granite, a Cambrian orthogneiss that was deformed under high temperature (sub-solidus) conditions during Himalayan orogenesis. The Kampa Granite is intruded by syn-tectonic leucogranite dikes and sills of probable Oligocene to Miocene age. Overlying Paleozoic to Mesozoic metasedimentary rocks decrease in peak metamorphic grade from kyanite + staurolite grade at the base of the sequence to unmetamorphosed at the top. The Kampa Shear Zone traverses the Kampa Granite — metasediment contact and contains evidence for high-temperature to low-temperature ductile deformation and brittle faulting. The shear zone is interpreted to represent an exhumed portion of the South Tibetan Detachment System. Biotite and muscovite ⁴⁰Ar/³⁹Ar thermochronology from the metasedimentary sequence yields disturbed spectra with 14.22 ± 0.18 to 15.54 ± 0.39 Ma cooling ages and concordant spectra with 14.64 ± 0.15 to 14.68 ± 0.07 Ma cooling ages. Petrographic investigations suggest disturbed samples are associated with excess argon, intracrystalline deformation, mineral and fluid inclusions and/or chloritization that led to variations in argon systematics. We conclude that the entire metasedimentary sequence cooled rapidly through mica closure temperatures at  14.6 Ma. The Kampa Granite yields the youngest biotite ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages of  13.7 Ma immediately below the granite–metasediment contact. We suggest that this age variation reflects either varying mica closure temperatures, re-heating of the Kampa Granite biotites above closure temperatures between 14.6 Ma and 13.7 Ma, or juxtaposition of rocks with different thermal histories. Our data do not corroborate the “inverse” mica cooling gradient observed in adjacent North Himalayan gneiss domes. Instead, we infer that mica cooling occurred in response to exhumation and conduction related to top-to-north normal faulting in the overlying sequence, top-to-south thrusting at depth, and coeval surface denudation.     

准噶尔盆地周边硅质岩激光40Ar/39Ar法定年

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度和稳定的低本底水平,可以满足测试极低钾元素含量的硅质岩样品的要求。利用多组矿物颗粒测试数据计算等时线年龄的方法可以很好地去除过剩氩对硅质岩年龄的影响。本文利用激光全熔40Ar/39Ar定年方法对新疆准噶尔盆地边缘的两个硅质岩样品进行了定年研究。采自白碱滩地区的08BJT-3样品的年龄测试结果为294±14Ma,该年龄结果与硅质岩样品所处的晚石炭世地层沉积年代基本一致。采自卡拉麦里地区的KML-2样品的年龄测试结果为266±14Ma,该年龄结果与强烈变形改造硅质岩样品的卡拉麦里构造变形带活动年代十分一致,表明激光全熔40Ar/39Ar定年方法可以准确地对硅质岩进行定年。     

内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床~(39)Ar/~(40)Ar年代学研究:元古代预富集叠加印支期变质热液矿化实例

霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处华北陆块北缘的狼山-渣尔泰山成矿带。该矿赋存于元古代带裂谷沉积岩系,矿区内围岩发生角闪岩相变质作用,并遭受剪切变形。赋矿围岩主要包括石英岩、云母片岩、碳质千枚岩、大理岩。此外,在赋矿围岩中存在铁建造层位,主要由磁铁矿及富铁角闪石构成。该矿的Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,且发生于围岩剪切变形的晚期,退变质抬升阶段。成矿流体为变质流体。尽管霍各乞矿床Cu-Pb-Zn均显示后生热液矿化特征,矿床中硫化物却普遍具有元古代两阶段铅模式年龄(约1000Ma),表明成矿元素最初起源于元古代海底喷流沉积过程。此外,硫化物普遍富集重硫同位素,亦表明其最初来源于海水中硫酸盐的还原。为揭示Cu-Pb-Zn矿化及围岩变质时代,我们对围岩铁建造中的变质角闪石及成矿期的热液黑云母进行39Ar/40Ar年代学测试。围岩铁建造中的变质角闪石坪年龄为271.4±29.5Ma,代表峰期变质年龄。成矿期热液黑云母坪年龄为239.8±3.4Ma,代表Cu-Pb-Zn热液矿化时代。霍各乞热液矿化年龄略晚于围岩峰期变质年龄,这与该矿退变质期成矿的现象非常吻合。由于岩石在其退变质阶段无法产生变质流体,霍各乞Cu-Pb-Zn矿化的成矿流体来自深部岩石的进变质脱水。据此提出霍各乞矿床两阶段矿化模式:元古代期间,伴随海底热液活动发生同生沉积期Cu-PbZn预富集,形成富含成矿元素的裂谷火山-沉积岩。在印支期(二叠纪末-三叠纪初)的变质过程中,这些经历预富集的裂谷岩系变质脱水,其中的Cu、Pb、Zn再活化,含矿流体向浅部迁移,形成受剪切带控制的变质热液Cu-Pb-Zn矿床。从更宏观的角度考察,霍各乞印支期Cu-Pb-Zn矿化事件并不是孤立发生的,而是中国印支期大规模矿化事件的一部分。霍各乞变质热液CuPb-Zn矿化实例反映了此次印支期事件的成矿类型多样性,进一步确证了在挤压构造体制下除岩浆热液矿床及造山型金矿外,在某些特定地质背景下还可以形成变质热液型贱金属矿床。除霍各乞Cu-Pb-Zn矿床外,在狼山-渣尔泰山及临区发育若干印支期大型-超大型造山型金矿床。这些造山型金矿具有与霍各乞Cu-Pb-Zn矿床相似的地质特征,且形成于相似的大地构造背景。相比于形成造山型金矿,形成霍各乞等变质热液Cu-Pb-Zn矿床需要更为苛刻的地质条件。除形成造山型金矿所需的地质条件外(如变质作用、剪切带活动),形成Cu-Pb-Zn矿床的变质流体源区需要经历Cu、Pb、Zn预富集;此外,搬运大量的Cu需要富含CH4的还原性变质流体,这就要求成矿体系中存在富含有机质的岩性层。因此,在发育造山型金矿的地区,叠加上述有利地质条件之处具有形成大型变质热液Cu-Pb-Zn矿床的潜力。     

~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯研究

绢云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄是研究矿床形成年龄的重要手段,但是~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯一直是一个难题。现有分离提纯方法得到的绢云母集合体中通常含有微斜长石,如本研究中常规磁选-重液法得到的微斜长石含量在0～28%,常规悬浮液法得到的微斜长石含量在3%～45%。当绢云母集合体中的微斜长石含量超过10%时,会直接影响测年的准确性。为探索一种有效的绢云母提纯方法,本文首先考察了常规磁选-重液法和常规悬浮液法的提纯效果,实验结果表明两种方法得到的绢云母纯度均不高,而且常规悬浮液法的粒度有时很细,不能满足定年要求。进而采用超声波解离-悬浮液法对磁选-重液法得到的含微斜长石的绢云母集合体进行了条件实验,绢云母的纯度从28%提高到77%,微斜长石相对于绢云母的含量从12.5%降为0。绢云母的粒度大于1μm的占比在95%以上,最小粒度大于0.356μm,大于~(39)Ar核反冲丢失的理论估算值0.08μm,该粒度下的绢云母在接受中子照射过程中不会引起明显的核反冲丢失,对中高温阶段的~(40)Ar/~(39)Ar年龄影响不大。研究认为,对于采用磁选-重液法得到的绢云母集合体,当其中的微斜长石含量大于10%时,可以采用超声波解离-悬浮液法进一步富集绢云母,降低微斜长石的含量,保证测年的准确性。     

Amphibole Ar/Ar Geochronology from the Okcheon Metamorphic Belt, South Korea and its Tectonic Implications

An understanding of the Okcheon Metamorphic Belt (OMB) in South Korea is central to unraveling the tectono-metamorphic evolution of East Asia. Amphibole-bearing rocks in the OMB occur as calcsilicate layers and lenses in psammitic rocks, in the psammitic rocks themselves, and in the mafic volcanic layers and intrusives. Most amphiboles fail to show ⁴⁰Ar/³⁹Ar plateau ages; those that do have ages ranging from 132 to 975 Ma. The disturbed age pattern and wide variation in ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages can be related to metamorphic grade, retrograde chemical reactions, excess Ar and amphibole composition. The oldest age (975 Ma) can be interpreted either as an old igneous or metamorphic age predating sedimentation or a false age caused by excess Ar. The youngest age of 132 Ma and the disturbed age pattern found in amphiboles from rocks located close to Jurassic granitoids are the result of retrograde thermal metamorphic effects accompanying intrusion of the granitoids. Some medium- or coarse-grained amphiboles in the calcsilicates are aggregates of fine-grained crystals. As a result, they are heterogeneous and prove to be readily affected by excess Ar. A disturbed age pattern in amphiboles from the calcsilicates occurring in the high-grade metamorphic zone may also be the product of excess Ar. On the other hand, the disturbed pattern of amphiboles present in the calcsilicates from the low-grade metamorphic zone could arise from both excess Ar and mixed ages. However, amphiboles from psammitic rocks and some calcsilicates in the high-grade metamorphic zone and in intrusive metabasites display real plateau ages of 237 to 261 Ma. The temperature conditions in the high-grade metamorphic zone were higher than the argon closing temperature for amphibole, and the amphiboles in this zone give plateau ages only when they are homogeneous in composition, lack excess Ar, and have not been thermally affected by intrusion of the granitoids. The unmodified ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages prove rather younger than the age of the Late Paleozoic metamorphic event of 280 to 300 Ma, but they are close to muscovite K-Ar ages of 263 to 277 Ma. These ⁴⁰Ar/³⁹Ar amphibole ages are interpreted as the time of cooling that followed the main regional, intermediate-P/T metamorphic climax. The results demonstrate that interpretation of ⁴⁰Ar/³⁹Ar amphibole ages in an area subjected to several metamorphic events can be accomplished only by undertaking a thorough tectono-metamorphic study, accompanied by detailed chemical analysis of the amphiboles.     

40Ar/39Ar and K–Ar geochronology of magmatic and hydrothermal events in a classic low-suphidation epithermal bonanza deposit: El Peñon, northern Chile

The epithermal El Peñon gold–silver deposit consists of quartz–adularia veins emplaced within a late Upper Paleocene rhyolitic dome complex, located in the Paleocene–Lower Eocene Au–Ag belt of northern Chile. Detailed K–Ar and ⁴⁰Ar/³⁹Ar geochronology on volcano–plutonic rocks and hydrothermal minerals were carried out to constrain magmatic and hydrothermal events. The Paleocene to Lower Eocene magmatism in the El Peñon area is confined to a rhomb-shaped basin, which was controlled by N–S trending normal faults and both NE- and NW-trending transtensional fault systems. The earliest products of the basin-filling sequences comprise of Middle to Upper Paleocene (～59–55 Ma) welded rhyolitic ignimbrites and andesitic to dacitic lavas, with occasional dacitic dome complexes. Later, rhyolitic and dacitic dome complexes (～55–52 Ma) represent the waning stages of volcanism during the latest Upper Paleocene and the earliest Eocene. Lower Eocene porphyry intrusives (～48–43 Ma) mark the end of the magmatism in the basin and a change to a compressive tectonomagmatic regime. ⁴⁰Ar/³⁹Ar geochronology of hydrothermal adularia from the El Peñon deposit yields ages between 51.0±0.6 and 53.1±0.5 Ma. These results suggest that mineralization occurred slightly after the emplacement of the El Peñon rhyolitic dome at 54.5±0.6 Ma (⁴⁰Ar/³⁹Ar age) and was closely tied to later dacitic–rhyodacitic bodies of 52 to 53 Ma (K–Ar ages), probably as short-lived pulses related to single volcanic events.