碱性花岗岩型稀有稀土矿床类型及成矿作用研究进展

碱性花岗岩因富集稀有稀土元素而成为一种重要的成矿岩体。近年来碱性花岗岩型稀有稀土矿床在矿床类型分类、成矿流体和成矿物质来源及成矿机制等方面取得一些重要的研究进展。碱性花岗岩通常富集高场强元素(HFSEs)和稀土元素(REEs),根据暗色矿物与主矿种之间的关系该类型矿床可分为富Nb-Zr-REEs钠(铁)闪石碱性花岗岩型、富Nb-U-HREEs碱性杂岩型和富Nb-Sn黑云母碱性花岗岩型3种类型。碱性花岗岩型稀有稀土矿床成矿时代主要集中于古生代-新生代,与大陆、超大陆的裂解和聚合后期伸展构造背景有关。成矿流体经历了早期岩浆分异与晚期热液交代2个演化阶段。研究表明从岩浆中出溶的成矿流体具有低温、高盐度、富F等特征,可导致HFSEs和REEs等元素在碱性花岗岩中超常富集。母岩浆中不相容元素浓集到出溶流体中,并随着后期含F流体结晶或交代原岩而形成稀有稀土矿物。成矿物质通常来源于地幔岩浆或地幔与地壳的混合,但也可能来源于俯冲洋壳。岩浆结晶分异与热液交代为碱性花岗岩型稀有稀土矿床的2种主要成矿机制,但该类矿床大多为2种机制的复合形成。     

安徽南陵—宣城地区岩浆岩锆石U-Pb年龄及元素地球化学特征

安徽南陵-宣城地区是一个中-新生代火山-沉积盆地,位于长江中下游构造-岩浆-成矿带东北段的东南翼。对该区发育的岩浆岩开展了较为系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石主量、微量和稀土元素分析,并与长江中下游构造-岩浆-成矿带其他地区岩浆岩进行对比,旨在确定岩浆岩的成岩时代、探讨岩浆岩成因及其与成矿的关系。南陵-宣城地区岩浆岩一部分侵入于盆地基底中,另一部分喷发形成盆地盖层,还有一部分产于盆地之上的推覆构造(体)中。侵入岩的岩性主要为花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、辉石闪长岩等,火山岩主要为英安质火山碎屑岩和熔岩。获得的侵入岩锆石U-Pb年龄主要为138~135 Ma,火山岩年龄均小于134 Ma,表明岩浆作用发生于晚中生代(燕山晚期)早白垩世。岩浆岩主量元素显示高Si、K的特征,为亚碱性高钾钙碱性系列岩石;微量元素组成显示岩浆岩富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,火山岩比侵入岩较为亏损Sr和P;球粒陨石标准化稀土元素配分模式均表现为富集轻稀土元素的右倾模式和较弱的Eu负异常。元素地球化学特征指示区内岩浆岩具有壳幔混源且以幔源为主的特征。南陵-宣城地区既发育与长江中下游构造-岩浆-成矿带隆起区(如铜陵地区)同位素地质年龄和地球化学特征基本一致的侵入岩,又发育与凹陷区(如庐枞、宁芜等盆地)同位素地质年龄和地球化学特征基本一致的火山-次火山岩,显示该区晚中生代岩浆作用具有长江中下游构造-岩浆-成矿带隆起区和凹陷区的双重特征。岩浆作用的双重特征暗示与其有关的成矿作用也可能具有双重性,即既可能发育与隆起区侵入岩浆作用有关的斑岩型、矽卡岩型和脉型铜金等多金属矿床,也可能发育与凹陷区火山-次火山岩有关的玢岩型铁(硫)矿床。     

西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩地球化学特征及其构造意义

对西准噶尔托里地区卡拉岗组火山岩进行了系统的岩相学、锆石U Pb年代学及岩石地球化学研究。卡拉岗组火山岩从底部到顶部依次发育6个岩性段,其中中下部第4岩性段英安岩的LA ICP MS锆石U Pb年龄为(298±3)Ma,为晚石炭世-早二叠世产物。火山岩整体上为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素。火山岩及周围同时代A型花岗岩的年龄、主微量元素、Sr Nd及锆石Hf同位素综合对比表明,卡拉岗组火山岩主要源于新生地壳的部分熔融。火山岩相关构造判别图解及区域构造-岩浆演化综合研究显示,卡拉岗组火山岩与区域上A型花岗岩均形成于后碰撞伸展环境。卡拉岗组火山岩的形成表明,西准噶尔晚古生代增生造山作用应早于晚石炭世。      

西秦岭天水地区早中生代草川铺花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

西秦岭天水地区早中生代草川铺岩体内发育一套似斑状花岗岩,岩体主要由寄主似斑状二长花岗岩及闪长质微粒包体组成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示,寄主岩体的侵位年龄为(210.9±1.7)Ma,平均标准权重偏差(MSWD)为1.74,属于早中生代花岗岩体。岩石地球化学研究表明:寄主岩体属于高钾钙碱性系列,具准铝质特征,A/CNK值为0.99~1.07;稀土元素总质量分数为(128.13~196.56)×10-6,轻、重稀土元素质量分数比值为8.20~9.47,岩体富集轻稀土元素,微量元素特征表现为高场强元素贫化,但元素Ta、Nb明显亏损。岩相学、地球化学和年代学特征表明,早中生代草川铺岩体与南秦岭糜署岭岩体具有相似的岩相学特征和近一致的结晶年龄,并且二者的稀土、微量元素特征相似。因此,早中生代草川铺岩体和糜署岭岩体是同一套岩浆活动的产物,前者虽然构造位置处于北秦岭造山带内,但其物质来源于南秦岭造山带,表明南秦岭造山带和北秦岭造山带在晚三叠世之前已经碰撞。由于早中生代草川铺岩体具高钾钙碱性埃达克岩地球化学特征,所以其是南秦岭造山带向北秦岭造山带俯冲熔融的产物。     

西秦岭大水金矿岩浆岩年代学、地球化学特征

西秦岭大水金矿床与其周围伴生的中酸性小岩体的成因关系,直接影响矿床成因的划分和深部资源的开发。中酸性岩浆岩的成因、源区性质及岩体规模对金矿成矿有重要影响。大水金矿岩浆岩地球化学研究结果显示:岩浆系列属于高钾钙碱性系列;岩体球粒陨石标准化稀土元素配分模式具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损、Eu正异常的特征;岩体洋中脊花岗岩标准化微量元素蛛网图显示其富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th等,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr、Sm、Y、Yb等,花岗岩的w(Sr)-w(Yb)分类属于高Sr、低Yb"C"型埃达克岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年获得大水金矿格尔括合岩体和竖井941岩脉的锆石U-Pb年龄分别为(215.8±1.3)、(202.9±1.5)Ma;成矿热液蚀变叠加在脉岩之上,成矿年龄应晚于202.9 Ma的脉岩年龄。Sr-Nd同位素组成具有高初始N(87Sr)/N(86Sr)值、低εNd的特点,模式年龄为1.29~1.47Ga。εSr(t)-εNd(t)图解表明岩浆源区为下地壳;εNd(t)-初始N(87Sr)/N(86Sr)图解暗示西秦岭存在统一的岩浆源区。因此,西秦岭大水金矿在成因上与高Sr、低Yb"C"型埃达克岩密切相关。     

幕阜山地区断峰山铌钽矿的矿物学、年代学和赋存状态

幕阜山复式花岗岩体位于湖北、湖南和江西三省交界处,在岩体北缘的断峰山和南缘的仁里地区相继发现两个大型铌钽矿床。围绕断峰山铌钽矿床,在野外调查基础上开展矿物学和年代学测试分析,旨在揭示铌钽矿赋存状态、成矿时代和成矿特征,为理解幕阜山地区铌钽矿的矿床成因和指导找矿工作提供基础地质约束资料。断峰山铌钽矿床位于幕阜山复式花岗岩体北缘与冷家溪群接触带的伟晶岩密集区,属于典型花岗伟晶岩型铌钽矿床。铌钽矿主要产出于白云母钠长石伟晶岩中,多以半自形-自形铌锰矿矿物赋存,常见伴生矿物有钠长石、白云母和石英。铌钽矿LA-ICP-MS U-Pb测年数据为136.6~136.2 Ma,反映铌钽矿结晶和成矿年龄。断峰山铌钽矿的形成与幕阜山复式花岗岩体多期次多阶段演化分异作用密切相关,成矿元素可能受到岩浆演化后期熔流体活动和围岩黑云母片岩共同控制。      

秦岭东段金红石矿床成因类型地球化学特征及分布规律

秦岭东段金红石矿床分为区域变质、岩浆、热液、风化及沉积五大成因类型。正变质型矿床,常量元素与钙碱性—碱性、基性岩浆岩接近,ＴｉＯ２与ＳｉＯ２呈负相关;稀土元素分布模式由轻稀土富集型渐变为亏损型。副变质型矿床,常量元素与粘土岩接近,ＴｉＯ２与ＳｉＯ２、ΣＲＥＥ等呈正相关;与ＣａＯ、ＭｇＯ等呈负相关。岩浆型矿床,常量元素与超基性岩接近,ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３、（Ｌａ／Ｌｕ）Ｎ等呈正相关。热液脉型矿床稀土元素分布模式与母矿床相同。矿床沿深大断裂分布,均位于变质岩区。成矿时代为晚元古代、泥盆纪及第四纪。正变质型矿床一般共生有风化、沉积及热液脉型矿床。成矿机制主要为扬子板块向北两次较大规模的俯冲所致。     

新疆柯坪地区下志留统柯坪塔格组物源分析:来自地球化学、锆石U-Pb年代学的约束

以柯坪塔格组灰绿色砂岩为研究对象,开展了系统的岩石地球化学和同位素年代学研究。结果表明,砂岩SiO2质量分数较高,Na2O、CaO、TiO2质量分数较低;轻稀土元素富集,具明显的Eu负异常。碎屑锆石U Pb年龄集中分布于1 000~700,2 500~1 800 Ma 2个区间,可能分别对应新元古代晚期南华纪-青白口纪的构造抬升运动和古元古代早期的强烈构造运动及岩浆侵位,个别锆石颗粒年龄超过2 500 Ma,2颗锆石年龄数据偏小,仅在437~435 Ma之间,可能与南天山洋俯冲导致的岩浆活动有关。分析表明,早志留世柯坪地区处于稳定的被动大陆边缘,碎屑物源主要来自塔北隆起前寒武纪古老的克拉通基底岩类。      

西藏龙根铅锌矿床二长花岗斑岩锆石UＧPb年代学和微量元素地球化学特征

西藏龙根铅锌矿床位于中拉萨地体西部,是继查个勒铅锌多金属矿床之后,念青唐古拉铅锌银铜铁成矿带西段又一重要找矿突破.对龙根二长花岗斑岩进行了 LAＧICPＧMS 锆石 UＧPb年代学和微量元素地球化学研究,获得锆石２０６Pb/２０８U 加权平均年龄为(６２．９±０．８)Ma(MSWD＝２．４,n＝１７),与念青唐古拉铅锌银铜铁成矿带东段亚贵拉铅锌钼矿床、中段纳如松多铅锌矿床和勒青拉铜钼铅锌矿床、以及西段的查个勒铅锌多金属矿床成岩年代相一致,均为印－亚板块同碰撞初期的产物.锆石 Ti温度计估算出二长花岗斑岩中绝大部分锆石的结晶温度小于或等于６８０℃,推测岩浆来源于水近饱和条件下古老地壳的部分熔融.锆石微量元素特征表明龙根二长花岗斑岩形成于陆缘弧环境,具陆缘弧岩浆的特征.      

论成矿台阶

成矿台阶系指同一成矿区、同一成矿系列的同一类型矿床的主要矿体赋存在相应的标高范围内.湘南-粤北地区,铌钽矿床的成矿台阶为640～980m;石英脉-黑钨矿床600～1 400m,石英脉-白钨矿床100～400m,矽卡岩型白钨矿床100～860m;浅源重熔岩浆系列铅锌矿床600～1 100m,深源同熔岩浆系列铅锌矿床-200～100m,最深可达-700m;石英脉型锡石矿床650～1 400m,锡石-硫化物、蚀变花岗岩型、云英岩型锡矿床450～650m,香花岭、界牌岭锡多金属矿床-200～270m.利用成矿台阶新理念,指导上述矿床的勘查,可以收到事半功倍的探矿效果.     

山东省微山郗山地区稀土矿成矿规律探讨

近年来,在鲁西峄城凸起南西部郗山地区的稀土矿勘探工作取得了飞速进展。该区发育有较强的航空放射性异常,分别为г-22-61、г-22-62和г-22-63三个次级放射性异常,г-22-63异常对应已知的郗山稀土矿。以往工作表明,该稀土矿床具"岩体和构造"联合控矿的特征,即稀土矿体受控于中生代燕山期郗山杂岩体与各种类型的(构造)接触带;其成矿时代为早白垩世(110～119Ma),与鲁西地区其他稀土矿形成时代基本一致;稀土矿成矿物质主要来源于富集地幔,成矿流体为高浓度、中高温流体,成矿流体来源于碱性岩浆分异。放射性异常较强的地段进行稀土矿找矿工作最为有利。     

河北省丰宁二道沟北灰窑银多金属矿控矿因素及找矿方向分析

河北省丰宁二道沟-北灰窑银多金属矿区地处大窝铺-上黄旗构造岩浆岩成矿带西部,多组深大断裂交会区域,断裂构造、岩浆热液活动发育,构成该区主要成矿地质背景。已发现营房银铅锌矿床、北岔沟门铅锌矿床和牛圈银金矿等众多大型—中型铅锌银金矿床,区域矿床成矿与燕山期岩浆活动和断裂构造活动密切相关。通过1∶1万土壤地球化学测量数据分析,该区Pb,Ag,Zn元素富集,主成矿元素组合异常发育,共圈定出4个组合异常,化探异常与矿(化)体相吻合。区内已发现8条蚀变矿化带,矿体形态、产状及矿化范围严格受断裂构造控制。通过不同地质体微量元素地球化学特征分析可知,燕山期花岗岩岩体和红旗营子群地层内Ag,Pb,Zn元素属于富集型和强分散型,利于成矿,同时为该区成矿提供了丰富的物质来源。绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化、铁锰矿化等是识别蚀变带的有利标志,亦是寻找银多金属矿的重要标志。二道沟-北灰窑银多金属矿区属于受断裂构造控制的中低温热液矿床。通过对区域成矿地质条件和矿区地质特征的分析,总结了该区的控矿因素、成矿物质来源和矿床类型,为进一步地质勘查工作指明了方向。     

广西博白县三叉冲钨矿床地质特征及控矿因素

文章对三叉冲钨矿床的地质特征、控矿因素进行了系统的分析、探讨,认为与成矿有关的主要因素有岩浆岩及围岩性质、断裂构造、次生氧化富集作用,矿床属“岩浆期后浅成低—中温热液交代钨矿床”,该区具备寻找中—大型远景规模矿床的找矿前景。     

西天山查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩地球化学特征及岩石成因

对伊犁地块东北缘查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩进行了系统的岩石学,锆石U-Pb年代学,岩石地球化学,Nd、Sr同位
素地球化学研究。该区火山岩包括玄武岩(少量)、粗面岩、安山岩、流纹岩以及火山碎屑岩,它们的化学组成绝大多数属于钾玄岩
系列和高钾钙碱性系列,少数玄武岩和安山岩属于钙碱性和低钾拉斑玄武岩系列。微量元素方面,它们相对富集轻稀土元素和大
离子亲石元素(Rb、Ba、Th和U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti),具有活动大陆边缘型火山岩的亲和性。流纹岩LA-ICPMS
锆石U-Pb谐和年龄为(321.2±2.3)Ma,表明该套火山岩形成于早石炭世末期北天山大洋型岩石圈向伊犁地块之下俯冲的活
动大陆边缘带。所有样品εNd(t)>0,N(87Sr)/N(86Sr)初始值变化较大(0.7040~0.7163)。玄武岩岩浆源区为俯冲板片之上亏
损地幔楔,安山岩岩浆源区为莫霍面附近的岛弧型地壳根部,流纹岩岩浆源区则为岛弧型下部地壳。      

新疆塔里木南缘铁克里克东段晚奥陶世埃达克质岩的成因及地质意义

为厘定塔里木南缘铁克里克东段花岗闪长岩形成时代并探讨岩石成因,开展了地球化学、锆石 UＧPb年代学及 Hf同位素研究.LAＧICPＧMS锆石 UＧPb年代学的结果显示其形成于晚奥陶世(４４４Ma).地球化学数据表明其具有类似于 C型埃达克岩的高Sr及Sr/Y 和(La/Yb)N,低 Y 和 Yb地球化学特征,１７６Hf/１７７Hf和εHf(t)分别介于０．２８２３９７~０．２８２４９７和－３．７~＋０．１之间,富含暗色微粒包体以及高 Mg＃ ,指示其具有一定的幔源岩浆印记,可能是玄武质下地壳部分熔融过程中加入一定程度幔源物质,在角闪岩－榴辉岩相条件下部分熔融形成具壳－幔混源特征的富钠、钾 C型埃达克岩.结合区域地质资料认为,铁克里克岩体形成于活动大陆边缘环境。      

河南省崤山地区葫芦峪大方山金矿床地质特征及找矿远景

通过对区内成矿地质背景及矿床特征的分析,阐述了本区位于华北地台南缘,秦岭构造带北侧与太行山新华夏系隆起南延部分之复合部位;矿体主要产于太古宇太华群斜长角闪片麻岩、片岩地层中;区内岩浆活动强烈、断裂发育、矿化明显,充分证明了该区成矿条件良好,找矿远景乐观.     

鄂东南付家山矽卡岩型(Cu-)W矿床成岩成矿时代及地质意义

付家山（Cu-）W矿床是鄂东南地区新近发现的大型矽卡岩型矿床之一,成矿与花岗闪长斑岩关系密切。为了精确获得该矿床成岩成矿年龄,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素定年法对其进行了系统的成岩成矿年代学研究,并基于长江中下游成矿带晚中生代沉积地层及构造变形、地球物理和岩石地球化学等证据探讨了其成岩成矿构造背景。结果显示:花岗闪长斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为（144±3）Ma,而辉钼矿Re-Os模式年龄为（146±2）Ma,成岩与成矿作用均形成于晚侏罗世-早白垩世。付家山（Cu-）W矿床形成时代与长江中下游地区大规模岩浆成矿事件时间一致,包括鄂东南地区在内的长江中下游地区的构造演化历史及最新的年代学数据表明,付家山（Cu-）W矿床极有可能形成于岩石圈伸展减薄构造背景。付家山等晚侏罗世-早白垩世矽卡岩型（Cu-）W矿床的发现及厘定指示了鄂东南矿集区具有良好的钨矿找矿前景。      

金川铜镍硫化物矿床Hf同位素地球化学特征与岩浆源区

金川铜镍硫化物矿床是中国最大镍资源基地,形成于新元古界超镁铁质小岩体中,围岩是古元古界白家嘴子组一套角闪岩相变质岩,矿床的成矿关键因素一直受到广泛关注。详细的地质填图发现岩体与围岩为侵入接触,呈岩席状产出,西南部为岩体顶部,东北部为岩体底部。通过SHRIMP锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,获得矿床中锆石年龄平均为(840±10)Ma,与前人获得的年龄(831.8±0.6)Ma在误差范围内一致,代表成岩年龄的锆石εHf(t)值主要集中在-8.52~-4.85;Hf模式年龄大于锆石U-Pb年龄,表明其岩浆源区受到过地壳物质的混染或来自于富集地幔。Hf-Sr-Nd-Pb-Os同位素研究发现,形成金川铜镍硫化物矿床的岩浆源区属于Ⅰ型富集地幔(EMⅠ),成岩成矿地质背景与陆内裂谷有关,这种特殊的构造环境与地幔源区可能对形成金川超大型铜镍硫化物矿床发挥了重要贡献。     

广西新路锡矿田某些成矿特征的探讨

本文通过野外调查、矿床地质特征和岩矿测试资料研究,探讨了新路锡矿田的成矿物质来源,主要成矿地层岩石特征和锡石的铌钽含量特征。据硫、氧、铅同位素组成特征及其它地质事实为论据,认为新路锡矿田成矿物质锡主要源自花岗岩,而铅、锌源自地层,成矿热液主要为岩浆热液。对地层岩石特征研究表明,有利成矿层位主要是信都组上段顶部至东岗组下、中段与融县组,其岩石组合是由碎屑岩—碳酸盐岩过渡地段,或碳酸盐岩,它不仅有利于充填交代成矿,而且对矿床伴生铅、锌起到矿源层作用。据矿床中锡石单矿物的铌、钽含量、Ta/Nb比值与其它矿床的对比结果认为:①六合坳矿床形成于弱酸性—碱性介质环境,成矿温度较高:②白面山矿床形成于相对偏酸性介质环境中,成矿温度稍低,这个结论与其它方法得出的结果一致。     

东秦岭铅锌银金钼多金属成矿带成矿规律及找矿标志

东秦岭位于华北板块与扬子板块之间的拼合带——秦岭造山带东段。该区是一典型的地球化学急变带与地球物理梯度交叉区，壳幔富含Pb，Zn，Au，Ag，W，Mo元素，为一元古宙一古生代裂陷槽，熊耳群、宽坪群、二郎坪群、耀岭河组火山岩系中的火山喷发Cu，Pb，Zn，Ag，Au矿(化)层；秦岭群、官道口群、栾川群、陶湾群滨海、浅海陆缘碎屑碳酸盐建造中强烈的火山喷(气)发活动形成的硅质条带(团块)硅质岩以及含Ag，Pb，Zn，Au矿化层状矽卡岩带，多期次的构造岩浆活动，使区内Pb，Zn，Ag，Au，W，Mo叠加富集体成矿，从而使东秦岭地区Pb，Zn，Ag，Au，W，Mo多金属矿床在区域分布、成矿空间、时间上呈现出一定的规律性和明显的找矿标志。