金川超大型岩浆Cu-Ni-PGE矿床成矿背景探讨

金川铜镍矿床出露于华北板块西南缘阿拉善地块龙首山隆起带,受控于镁铁质-超镁铁质岩墙状小岩体,是中国最大、世界第三的硫化镍矿床。前人对其成矿地质背景做了大量的研究工作,一直以来金川矿床被认为形成于中元古代大陆边缘裂谷环境,成矿年龄为1508±31Ma,但随着金川岩体二辉橄榄岩单颗粒锆石U-Pb年龄827±8Ma和纯橄岩硫化物矿石Re-Os等时线年龄1043±28Ma的获得,金川铜镍硫化物矿床     

西藏邦铺斑岩型钼铜多金属矿床含钼铜脉石英的激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar年龄及地质意义

采用激光显微探针40Ar/39Ar微区定年方法,对西藏邦铺钼铜多金属矿床中含矿脉石英进行微区年代测定,获得等时线年龄为13.9 Ma±0.9 Ma(MSWD=29),其下限(13 Ma)代表了成矿年龄。该年龄略晚于二长花岗斑岩结晶年龄(13.9 Ma±0.3 Ma,MSWD=3.05),表明邦铺矿床成岩成矿作用是一个连续的岩浆作用过程。同时对冈底斯斑岩铜矿带成岩-成矿年龄进行统计学研究,获得冈底斯斑岩铜矿带成岩-成矿作用高峰期为15 Ma,成岩-成矿年龄线性方程为Y岩=1.291X矿+7.785(R2=0.291),充分说明邦铺矿床与冈底斯斑岩铜矿一样,是一次大规模爆发成矿的过程,成矿事件发生具有高度的统一性与集中性。     

宁芜盆地吉山铁矿床辉长闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

吉山铁矿床是宁芜火山岩盆地中的重要矿床,矿体主要产于辉长闪长玢岩体内。对吉山辉长闪长玢岩体运用SHRIMP锆石U-Pb定年技术进行年龄测试,结果为(130.0±1.0) Ma,代表成岩年龄。结合地质事实与前人研究成果,推测吉山铁矿床的成矿时间约为130 Ma或稍后。年代学研究中出现的年龄值(1885±14) Ma,与扬子克拉通的基底年龄值相吻合,暗示宁芜地区可能存在古元古代基底。吉山辉长闪长玢岩成岩及玢岩型铁矿床成矿作用所对应的地球动力学背景为中生代发生的中国东部岩石圈大规模减薄事件。     

冈底斯中段岗讲斑岩铜钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年代学及其地质意义

岗讲铜钼矿床是西藏冈底斯成矿带中段典型的斑岩型矿床,岗讲矿床成岩成矿时代、岩浆演化过程及其与成岩成矿关系尚不明确,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对岗讲矿区主要岩体二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和英云闪长玢岩成岩时代进行研究,获得锆石U-Pb年龄加权平均值分别为16.6±0.3 Ma (MSWD=0.94,n=10)、16.1±0.2 Ma (MSWD=1.07,n=12)、14.4±0.4 Ma (MSWD=1.12,n=7);同时采用辉钼矿Re-Os同位素测年方法首次对岗讲矿床石英硫化物脉中的辉钼矿进行定年,获得12件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄集中于13.24±0.20 Ma~13.55±0.22 Ma,加权平均年龄为13.4±0.1 Ma (MSWD=0.65),等时线年龄为13.6±1.6 Ma (MSWD=1.2).结果表明:(1) 岗讲矿区复式岩体侵入序列为含巨斑黑云二长花岗岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩-流纹斑岩 (深部定名为英云闪长玢岩),成岩时限为16.6~14.4 Ma,成矿时代为13.4 Ma左右,成岩成矿是一个连续的岩浆演化过程;(2) 辉钼矿中Re含量为155.4~171.1 μg/g,均值为162.9 μg/g,指示其成矿物质中有幔源成分的加入;(3) 矿床产出于中新世印度-亚洲大陆碰撞后伸展构造环境.      

北祁连浪力克铜矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

浪力克铜矿床是北祁连造山带中段冷龙岭火山岩带内的一个中型铜矿床,铜矿体主要赋存于火山通道内的石英闪长玢岩及其邻近的安山岩中,文章在对矿化特征分析的基础上,对其进行了成岩成矿年代学研究.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,得到含矿岩体石英闪长玢岩的成岩年龄为(461.5士7.3) Ma,通过含辉钼矿矿石中辉钼矿的Re-Os同位素分析,获得其模式年龄为(467.1士6.3) Ma～(471.3±6.7) Ma,等时线年龄为(470.5±3.4) Ma,表明矿床形成于中奥陶世,成矿与石英闪长玢岩具有密切的时空关系.综合分析表明,浪力克成岩成矿作用发生在北祁连洋俯冲形成的岛弧环境,矿床具有斑岩(次火山岩)型矿床的特征,这对浪力克铜矿床成因类型的进一步查明和指导找矿工作具有重要意义.     

安徽沙溪斑岩型铜金矿床成岩序列及成岩成矿年代学研究

沙溪矿床是长江中下游成矿带中典型的斑岩型铜金矿床,位于庐枞盆地北外缘、郯庐断裂内,矿床成岩成矿时代确定对该矿床成因研究及区域成矿规律的认识具有重要意义。在详细野外地质工作的基础上,采集沙溪矿床与成矿有关的主要岩浆岩样品(粗斑闪长玢岩、黑云母石英闪长玢岩、中斑石英闪长玢岩、细斑石英闪长玢岩和闪长玢岩)和与黄铜矿密切共生的辉钼矿,分别利用Cameca、LA-ICP-MS U-Pb和Re-Os同位素定年方法,获得矿床内主要岩浆岩的成岩年龄(130.60±0.97Ma、129.30±1.00Ma、127.10±1.50Ma、129.46±0.97Ma和126.7±2.1Ma)以及成矿年龄(130.0±1.0Ma),并重新厘定了沙溪岩体从早到晚岩浆的侵位序列。通过区域对比,提出长江中下游存在两阶段斑岩型铜金矿化,沙溪矿床为长江中下游成矿带第二阶段形成的斑岩型矿床,沙溪矿床的成岩成矿作用既不同于庐枞盆地,也不同于断隆区第一阶段的斑岩矿床,而是受郯庐断裂和长江断裂动力学演化联合作用的产物。     

云南易门狮子山铜矿床黄铜矿-斑铜矿Re-Os定年与S同位素组成

易门狮子山铜矿床是康滇地区元古宙昆阳裂谷中的典型铜矿床之一,受狮子山背斜北西翼次级构造控制明显,矿石以脉状、浸染状、块状为主,少量呈层纹状。为厘定构造改造成矿时代,开展与石英、方解石脉共生的富黄铜矿、斑铜矿脉岩相学研究,挑选黄铜矿、斑铜矿单矿物,进行高精度的Re-Os同位素定年测试,获得了三组模式年龄,从早到晚依次为:(1)1749±18-1761±18Ma、(2)1358±14-1549±16Ma、(3)449.4±4.7Ma,其中获得第二组模式年龄的样品等时线年龄为1538±130Ma。据Re-Os同位素、硫同位素组成分析,落雪组中铜矿的成矿物质主要来源于地壳,部分来源于深源。结合矿区和区域构造-岩浆事件分析,认为矿区在古元古代发生了小规模岩浆热液成矿事件,形成了少量铜的硫化物;中元古代为矿区的主要成矿时期,该期成矿事件可能与刺穿构造形成时发生强烈的构造热事件作用有关;在早古生代早期也发生过小规模成矿事件,可能与加里东运动在该区的响应有关。     

康滇地轴元古代重大地质事件与拉拉IOCG矿床成矿响应

有关IOCG最新研究成果建议,将IOCG矿床限定于资源量大于1 Mt的大型/超大型矿床。对世界上已知的大型/超大型IOCG矿床的成矿背景和成矿作用进行分析对比,发现前寒纪大型/超大型IOCG矿床均位于前寒纪超大陆的边缘、形成于非造山期,与壳幔相互作用有关,与板底垫托、地幔柱等相关的重大地质事件关系密切。通过对康滇地轴元古代地质体岩石/矿物的同位素年龄数据分析研究,同时对拉拉IOCG矿床成矿特征及同位素测龄分析,认为扬子地台西缘康滇地轴存在早元古代早期(2 486～1 884 Ma BP)古陆壳,是Kenorland超大陆的一部分。在中元古代发育了康滇陆缘裂谷(1 725～1 466 Ma BP),与Columbia超大陆非造山期同时。新元古代的晋宁运动使该裂谷产物变质,及形成康定杂岩,成为康滇地轴的上层结晶基底(1 100～721 Ma BP)。其是Rodinia超大陆的拼贴与裂解事件的响应。拉拉矿床具有2期成矿作用。第一期火山喷发成矿期(1 712～1 680 Ma BP),是康滇裂谷事件的产物。第二期变质热液成矿期主成矿阶段(1 000～900Ma BP),是Rodinia超大陆的拼贴作用的响应。康滇地轴元代地层中具有形成IOCG矿床的巨大潜力。     

论扬子地块西缘元古宙铁氧化物铜金型矿床与大地构造演化

探讨和总结了扬子地块西缘大地构造演化、元古宙重大构造-岩浆事件与铁氧化物铜金型(IOCG)矿床关系,以促进对深部隐伏IOCG矿床勘查和新技术研发。在新太古界-古元古界小溜口岩组顶部和不整合面之下,含矿层状-似层状碱性方解石钠长石岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为2520±14 Ma,这种似层状铜矿床和其上不整合面型Cu-Co-AuAg-REE-Fe矿体,以云南东川因民铁铜矿床深部小溜口岩组中铜矿床为代表。总体上,IOCG矿床与扬子地块大地构造演化之间关系为:(1)扬子地块于东川运动(中条运动/Hudsonian Orogeny,1800 Ma)形成了陆壳基底。在中元古代初期(1700±50 Ma)发生了地幔热物质上涌侵位的构造-岩浆事件,导致古扬子地块发生裂解并形成裂谷构造和大陆裂谷盆地。在近东西向大陆裂谷盆地发育初期,构造动力学特征为火山地堑式断陷成盆。在碱性铁钠质基性岩、铁钾质粗面岩和铁质辉绿辉长岩形成过程中,形成了第一期IOCG矿床成岩成矿高峰期(1650±50 Ma),以云南大红山IOCG矿床为代表。(2)在裂谷盆地成熟发育期,构造动力学特征为裂陷沉降成盆。因民期和黑山期两次地幔热物质上涌侵位,导致了构造-岩浆-成岩成矿事件发生。在铁钠质基性火山岩、铁钾质粗面岩、水下火成碳酸岩、火山喷溢-火山热水喷流沉积相等形成过程中,形成了第二期IOCG矿床的成岩成矿高峰期(1500±50 Ma),以云南迤纳厂IOCG矿床为代表。(3)在小黑箐运动/满银沟运动(格林威尔造山期,1000 Ma±),扬子地块南缘形成了近南北向洋壳俯冲和陆缘侧向挤压收缩体制,碱性铁质辉长岩-辉绿岩体上涌侵位,伴随同构造期脆韧性剪切带形成和沉积盆地构造反转,形成区域性不整合面(小黑箐运动/满银沟运动)和后期沉积型-火山沉积型铁矿床,为IOCG矿床第三期成岩成矿高峰期(1000±100 Ma)。以白锡腊深部和新塘IOCG矿床为代表,形成IOCG矿床和IOCG矿床的叠加成岩成矿。(4)晋宁-澄江期为多重构造体制耦合与转换格局,扬子地块内部和陆缘具有造山带-沉积盆地-深部地幔柱上涌侵位,深部地幔柱上涌侵位形成的碱性铁质辉长岩具有OIB源区特征,形成了第四期IOCG矿床的成岩成矿高峰期(800±50 Ma),以四川拉拉IOCG矿床受碱性铁质辉长岩侵位与叠加成岩成矿为代表。在澄江期"盆→山"耦合与转换,IOCG矿床和东川型铜矿中进一步发生了盆地流体叠加改造富集(810~700 Ma)。     

成矿年龄的测定方法及其新进展

成矿年代一直是矿床学研究的热点问题.矿床形成时代的确定对认识矿床成因、成矿事件与其他异常事件的耦合关系认识、以及对找矿勘探均具有重要的理论及实际意义.文章系统阐述了国内外有关矿床同位素定年方面的最新进展和古地磁法、地质体定年法的基本原理,并对常用同位素定年法的适用性和局限性进行了评述.     

德兴朱砂红矿床含辉钼矿岩石样品Re_Os定年及地质意义

辉钼矿中Re、Os含量高且几乎不含普通Os,通常被认为是开展金属矿床定年的理想对象。然而,在一些矿床中辉钼矿常以浸染状产出,矿物颗粒微小,挑纯难度较大,本文尝试使用含辉钼矿的岩石样品进行测年实验。选择研究程度较高、年龄数据较多的德兴斑岩铜矿田朱砂红矿床的4件含辉钼矿岩石样品进行了Re_Os同位素定年,结果获得等时线年龄为172.6±2.6 Ma,与前人已获得的年龄数据基本一致,说明该年龄数据可靠,样品中的硅酸盐矿物对定年结果没有影响。德兴斑岩铜矿田中3个矿床的辉钼矿Re_Os年龄与花岗闪长斑岩的锆石U_Pb年龄相一致,表明其矿化与斑岩侵入体直接相关。而前人获得的Rb_Sr年龄及K_Ar年龄与近年得到的Re_Os、U_Pb年龄数据存在差别的原因可能是后期热液蚀变及热事件破坏或重置了Rb_Sr和K_Ar同位素体系。     

热年代学方法、技术手段及其在矿床地质中的研究进展

同位素地质年代学是一门传统的定年学科,广泛应用于地质各个领域研究中.随着同位素地质年代学理论创新与技术进步,现在逐步发展成为地质热年代学,即将地质年代数据赋予相应封闭温度属性,使之不仅揭示地质事件年龄,而且反映该事件发生的温度条件.不同定年方法以及测试样品的不同,其对应的封闭温度不同,从而可以揭示地质体在更大温度或年龄范围的形成演化过程,定量研究矿区或矿体的隆升与剥露,评价矿床形成后的保存与变化状况,提高找矿预测效果.主要总结和论述诸如40Ar-39Ar、裂变径迹和（U-Th）/He等中-低温热年代学技术方法及其在矿床地质中的应用研究状况,分析热年代学技术与应用发展趋势,以期为成矿作用研究提供新的应用技术手段.      

Precise U–Pb zircon–baddeleyite age of the Jinchuan sulfide ore-bearing ultramafic intrusion, western China

The Jinchuan ultramafic intrusion in western China hosts the third-largest magmatic Ni–Cu deposit in the world. The crystallization age of the intrusion has long been debated. Here, we present a U–Pb ID-TIMS zircon age of 831.8 ± 0.6 Ma obtained on thermally annealed and chemically etched zircons from a lherzolite sample. The coexisting baddeleyite in the sample is indistinguishable from the age of zircon. Our new results confirm that the emplacement of the Jinchuan ultramafic intrusion was temporally related to the breakup of the Rodinia supercontinent.     

湘中龙山大型金锑矿床成矿时代研究——黄铁矿Re-Os和锆石U-Th/He定年

龙山金锑矿床是湘中锑-金矿集区最重要的矿床之一,因缺少适合传统放射性同位素定年的矿物,其成矿时代以往未得到很好的限定,制约了对矿床成因的认识。由于分析测试技术的进步,Re-Os同位素定年技术得到了发展,可对热液矿床中形成的低Re、Os含量的硫化物进行较准确可靠的年龄测定,从而可为低温热液矿床的形成时代提供有效制约。锆石U-Th/He同位素定年,也是近年发展和成熟起来的定年技术,对低温热事件极其敏感,同样是约束低温成矿年龄的重要手段之一。本文采用矿床中黄铁矿Re-Os同位素和蚀变围岩中受成矿热事件影响的锆石U-Th/He同位素定年技术,对龙山金锑矿床的成矿时代进行了研究。定年结果显示:热液成因黄铁矿的Re-Os等时线年龄为195±36Ma,对应于印支晚期;锆石U-Th/He年龄为51.2~133.3Ma,经Ft校正后,U-Th/He年龄分布于93.78~258.29Ma之间,平均值为160.7±7.3Ma,对应于燕山早期。该矿床可能发生了200Ma和160Ma的两次成矿作用;或者矿床形成于200Ma左右,但是受到了160Ma左右岩浆热事件的改造,黄铁矿Re-Os年龄代表成矿年龄,而锆石U-Th/He年龄则代表第二期热事件发生的时间。无论是200Ma左右一次成矿,还是另有160Ma左右的成矿作用叠加,这两个年龄分别与区内两期岩浆活动的时间相当,这表明岩浆事件对驱动矿床的形成发挥了重要的作用。     

辽宁姚家沟钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄测定及其地质意义

本文对青城子矿田姚家沟钼矿床中的8件辉钼矿样品进行Re-Os同位素分析,所获辉钼矿的模式年龄值为166.1±2.3Ma~169.1±2.5Ma,等时线年龄为168.8±3.9Ma(MSWD=1.12),代表流体成矿年龄,结合姚家沟花岗岩体已有的年代学数据,我们推测姚家沟地区可能存在多期次岩浆侵入,姚家沟钼矿床与168.8±3.9Ma 的岩浆侵入活动有关。结合区域成矿地质背景,我们推断早中侏罗纪时期,姚家沟钼矿床可能受古亚洲洋闭合的影响,是华北板块与西伯利亚板块后碰撞造山阶段构造-岩浆作用及相关流体活动的产物。     

Controls on variations of platinum-group element concentrations in the sulfide ores of the Jinchuan Ni-Cu deposit, western China

Ongoing underground exploration in the giant Jinchuan Ni-Cu sulfide deposit in western China is beginning to emphasize the potential for Cu-, Pt-, and Pd-rich sulfide ores that may have formed by sulfide liquid fractionation. The success of such an effort relies on whether or not fractional crystallization of sulfide occurred in the Jinchuan system. In this paper, we used available PGE data to evaluate such a process. We found that about two thirds of the 126 samples analyzed to date exhibit significant decoupling not only between Pt and Pd but also between Ru, Rh, and Ir. The best explanation for the decoupling is postmagmatic hydrothermal alteration, which affected not only silicates but also sulfides. The effects of postmagmatic alteration must be considered when using metal and isotopic ratios to evaluate primary mineralization. PGE variations in the remaining one third of the samples with Ir/(Ir + Ru) = 0.3–0.7, Ir/(Ir + Rh) = 0.4–0.8, and Pt/(Pt + Pd) = 0.3–0.7 indicate variable R-factors within individual ore bodies as well as the entire deposit, consistent with the interpretation that multiple sulfide-bearing magmas from depth were involved in the formation of the Jinchuan deposit. The mantle-normalized PGE patterns of the least-altered samples from the Jinchuan deposit are similar to the picrite-related Pechenga Ni-Cu sulfide deposit in Russia. PGE variations that can be related to sulfide liquid fractionation are observed in orebody-1 and orebody-24 but not in orebody-2 at Jinchuan. Exploration for Cu-, Pt-, and Pd-rich sulfide ores that may have been expelled into fractures in the footwalls of orebody-1 and orebody-24 appears to be justified.     

东天山梅岭铜矿床黄铁矿Re-Os等时线年龄:Os同位素不均一的结果

金属硫化物Re-Os等时线年龄的合理解释是揭示金属矿床成矿时代的关键.通过对新疆东天山梅岭铜矿床开展Re-Os同位素定年研究,结果表明浸染状和脉状矿石中黄铁矿样品在Os浓度和Os同位素比值方面都有很大的变化,这两类样品定义了很好的Re-Os等时线年龄,分别为523±59 Ma和707±99 Ma.由于得到的等时线年龄明显老于它们的实际地质成矿年龄,且187Os/188Os与普通Os的倒数（以1/192Os为例）之间存在着很好的相关性（R2分别为0.997 3和0.994 5）,因此这些样品存在着初始Os同位素组成不均一的现象,这些Re-Os等时线是混合等时线,没有地质意义.理论和数学公式推导显示观测到的Re-Os等时相关性是在形成时期没有达到完全的同位素平衡的二元混合的结果,这种同位素扩散不平衡产生的原因主要是在矿床形成时期Os同位素在金属硫化物与硅酸盐矿物之间的同位素扩散存在限制性.回归得到的Os的初始值更偏向于地壳值,表明矿床形成时期的地壳混染可能造成金属硫化物体系中的这种初始Os同位素不均一.因此,将Re-Os同位素体系应用于金属硫化物样品定年时,187Os/188Os与1/192Os之间是否存在相关关系可以作为Re-Os等时线年龄是否具有地质意义的判断标准.      

关于滇东北MVT型铅锌矿成矿时代的讨论

滇东北地区是我国重要的铅锌矿产品生产基地,区内发育多个大型密西西比河谷型(Mississippi valley-type,MVT型)铅锌矿床,个别矿床(会泽)达到超大型.前人对该区域的铅锌矿床开展了大量的年代学研究工作,获得了一大批成矿年龄,本文在通过对各类同位素测年方法在该类型矿床中使用存在的弊端进行分析后,基于滇东...     

广东高凤金矿形成时代的Rb-Sr、40Ar-39Ar年龄测定

用含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和⁴⁰Ar-³⁹Ar方法测定了广东高凤金矿的形成时代为印支期(215×10⁶a)。两种方法的结果在误差范围内完全一致，两种测定方法相互验证，结果准确可靠。研究表明含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和⁴⁰Ar-³⁹Ar年代方法对于解决石英脉型金矿的成矿时代具有很好的应用前景。