内蒙古白乃庙铜矿床的成矿时代—来自SHRIMP锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄的新证据

摘要：内蒙古白乃庙铜矿床位于兴蒙造山系满都拉-霍林郭勒弧盆系白乃庙早古生代岛弧内,该矿床包括南、北两个矿带,南矿带矿体产于白乃庙组绿片岩中,北矿带矿体产于花岗闪长斑岩内,对于该矿床及白乃庙组的形成时代争议较大。本文采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得了白乃庙组第三岩性段绿泥斜长片岩的形成年龄为439.8±6.7Ma,花岗闪长斑岩的形成年龄为433.9±2.2Ma、451.8±3.0Ma,采用辉钼矿Re-Os同位素分析获得辉钼矿的形成年龄为433.9±3.1Ma。结合前人成果,提出白乃庙组地层和花岗闪长斑岩的成岩时代与白乃庙铜矿的成矿时代均为晚奥陶-早志留世,它们同属加里东期构造-岩浆作用的产物。 关键词：绿泥斜长片岩;花岗闪长斑岩;锆石SHRIMP U-Pb年龄;辉钼矿Re-Os同位素年龄;白乃庙铜矿     

内蒙古白乃庙地区绿片岩和花岗闪长斑岩的钕和锶同位素研究

白乃庙群主要分布在内蒙古白乃庙－谷那乌苏一带。这套岩层与毗邻的侵入体不仅是白乃庙－温都尔庙构造岩浆带的重要组成部分，而且赋存有一系列铜（金）和金矿床（点）。长期以来，由于缺乏可信的年龄数据，一般认为：白乃庙群绿片岩和侵入岩体均属奥陶－志留纪￣［１］。据最新资料，白乃庙群绿片岩锆石铀－铅年龄为１１３０±１６Ｍａ￣［２］属中元古代。查明绿片岩和侵入岩体的物质来源和形成机制，对于了解华北板块北缘内蒙古中南段的构造。岩浆演化，确定岩浆活动与金属成矿作用关系具有重要意义。笔者对白乃庙群绿片岩和花岗闪长斑岩进行了Ｎｄ和Ｓｒ同位素研究。并且对它们的形成时代和成因提出了一些新的看法。     

内蒙古中部早古生代白乃庙群韧性剪切变形特征

内蒙古中部地区早古生代白乃庙群地层主要由绿泥片岩段(Ob~1、Ob~3)和长英片岩段(Ob~2)组成,花岗闪长斑岩(386Ma)侵入于地层之中。白乃庙群和花岗闪长斑岩一同遭受了推覆型韧性剪切作用。     

内蒙古白乃庙铜矿床成矿时代的研究

内蒙古白乃庙铜矿床是华北地区知名的大型铜矿床之一,位于兴蒙造山系满都拉-霍林郭勒弧盆系白乃庙早古生代岛弧内。该矿床包括南、北两个矿带,南矿带矿体产于白乃庙组绿片岩中,北矿带矿体产于花岗闪长斑岩内。白乃庙组共划分为五个岩性段,第一、三、五岩段岩性主要为绿泥斜长片岩、阳起绿泥斜长片岩,是白乃庙铜矿的主要赋矿层位;第二、四岩段为长英片岩和变质流纹英安岩组合。白乃庙组地层的原岩为一套中基性-中酸性海相火山-沉积岩组合。对于该矿床及白乃庙组地层的形成时代争议较大,前人多认为二者均形成于中元古代。本文采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得了白乃庙组第三岩性段绿泥斜长片岩的形成年龄为439.8±6.7Ma,花岗闪长斑岩的形成年龄为433.9±2.2Ma、451.8±3.0Ma,采用辉钼矿Re-Os同位素分析获得辉钼矿的形成年龄为433.9±3.1Ma。结合前人成果,提出白乃庙组地层及花岗闪长斑岩的成岩时代和白乃庙铜矿的成矿时代均为晚奥陶-早志留世,它们同属早古生代白乃庙岛弧岩浆作用的产物。     

内蒙古白乃庙铜矿区正副绿片岩和正副角闪岩

一、地质概况白乃庙铜矿区位于内蒙古自治区四子王旗白音朝克图公社。属天山—阴山纬向构造带北缘。矿区地层称白乃庙群(Zb),自下而上暂分五个岩段,其岩性如下: 第一岩段(zb~1):变粒岩、黑云斜长片麻岩、硅线石黑云片麻岩、石榴石二云片岩、斜长角闪岩等。     

内蒙古白乃庙逆冲推覆构造特征及其地质意义

白乃庙逆冲推覆构造自四子王旗北东的十二台向东经白乃庙、博日和延至化德地区,大致沿北纬42°线东西向延伸超过190 km。它发育于华北克拉通与其北侧的奥陶纪白乃庙岛弧带之间,成为华北克拉通与北缘增生带的构造界线,是一套较为典型的陆缘褶冲带。它表现为华北克拉通北缘的中-新元古界白云鄂博群向北逆冲于白乃庙群及其弧后盆地的上志留统徐尼乌苏组和顶志留统西别河组之上。根据构造变形解析并结合音频大地电磁测深资料(CSAMT),得出白乃庙逆冲推覆构造由一系列分支逆断层组成,并向深部于120~800 m处交汇成主底板断层,构成一套叠瓦式逆冲推覆构造,并发育规模不同的构造窗和飞来峰。根据构造窗与飞来峰之间的距离,提出逆冲位移量大于14 km。通过线理及褶皱枢纽统计,指出白乃庙逆冲推覆构造的逆冲方向为自南向北。依据逆冲岩席中发育的断夹块的叠置关系及构造岩的特征,认为其经历了两个期次的活动。对断裂带内同构造形成的包裹石英透镜体的白云母分别进行了Rb-Sr和Ar-Ar同位素测年,认为白乃庙逆冲推覆构造早期活动于450~410 Ma,是白乃庙岛弧带与华北板块碰撞的构造反映。白乃庙逆冲断层晚期活动于晚二叠世至早三叠世,是古亚洲洋最终闭合的构造表现,亦印证研究区经历了印支期构造运动。     

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床侵入岩和围岩成因:岩石地球化学和Hf同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北北缘中段的一个重要矿床,矿体主要赋存在早古生代白乃庙群绿片岩中,其成矿与花岗闪长斑岩密切相关。岩石地球化学特征显示,该区侵入岩花岗闪长斑岩以及石英闪长岩与起源于俯冲洋壳的埃达克岩的特征类似,岩浆在上升侵位过程中受到了明显的变质基底的混染作用。赋矿围岩绿片岩的原岩主要为中基性火山岩,锆石Hf同位素数据显示,白乃庙绿片岩、变质安山岩中锆石的εHf(t)变化范围为-4.64~+11.29之间,而白音都西群变质石英砂岩的εHf(t)为-4.30~+15.50,显示白乃庙地区围岩原岩源区物质主要来源于亏损地幔,并在侵位过程中受到了古老地壳基底的混染作用。2类岩石的二阶段Hf同位素模式年龄分别为693~2843 Ma和481~2363 Ma,峰值区间在700~1500 Ma,揭示了华北板块中-新元古代陆壳增生和构造热事件。矿床地质特征、岩石学和地球化学组成表明,白乃庙铜-金-钼矿床具有低氧逸度的特征,可能为还原性斑岩型矿床。     

华北地台北缘中段新元古代地块的pTt轨迹及构造演 …

内蒙古温都尔庙至白乃庙一带分布了一系列的中新元古代地块,其变质程度均已达到角闪岩相,是研究华北地台北缘中段中新凶古代构造演化的主要对象,通过对白乃庙群,乌拉乌苏斜长角闪岩地层和德言其庙岩系等不同时代典型地块的岩石组合特征和ｐＴｔ轨迹的对比研究发现,这些地块主要是拉张条件下板底垫托作用过程中形成的,与表壳岩系的绿片岩相岩石组合特征相一致,分别找表了同一拉张构造环境中不同构造层次的产物,反映了华北地台     

华北地台北缘中段中新元古代地块的pTt轨迹及构造演化研究

内蒙古温都尔庙至白乃庙一带分布了一系列的中新元古代地块,其变质程度均已达到角闪岩相,是研究华北地台北缘中段中新元古代构造演化的主要对象．通过对白乃庙群、乌拉乌苏斜长角闪岩地层和德言其庙岩系等不同时代典型地块的岩石组合特征和ｐＴｔ轨迹的对比研究发现,这些地块主要是拉张条件下板底垫托作用过程中形成的,与表壳岩系的绿片岩相岩石组合特征相一致,分别代表了同一拉张构造环境中不同构造层次的产物,反映了华北地台北缘在中新元古代经历了漫长的拉张过程,也是华北地台北缘遍布了支离破碎的中新元古代地块的根本原因．     

内蒙古白乃庙铜矿床Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿段地区特征

白乃庙铜矿床产在察汉敖包褶皱束与白乃庙褶断束之间东西向隐伏的白乃庙深大断裂带部位.矿床Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿段矿体产于新元古界青白口系白乃庙组五岩段绿片岩内,矿体受北西向断裂构造及地层层位控制,与围岩界线呈渐变过渡关系.矿体多呈似层状、透镜状平行或斜列式产出,具有膨大、分支特征.铜矿化作用与硅化、黑云母化、绢云母化蚀变作用有关.矿床成因类型为海相火山气液矿床叠加次火山热液型.     

内蒙古白乃庙金矿断裂构造控矿研究

白乃庙金矿由石英脉型和蚀变岩型金矿组成，并受断裂及其破碎带控制，研究了白乃庙金矿断裂构造与成矿关系，断裂构造趋势面与找矿及矿体在断裂中的富集规律，并对成矿远景进行了预测。     

内蒙古白乃庙铜矿成因研究

白乃庙铜矿赋存于中浅变质的中元古界白乃庙组基性-中酸性海相火山岩系中.矿床地质特征和同位素地球化学以及成矿流体研究表明,该矿床曾经历与海相火山喷发相伴的金属矿化和斑岩矿化两个矿化期.早期矿化发生于中元古代晚期,形成含铜矿源层;晚期矿化发生于志留纪,使矿床最终形成.该矿床应属多因复成的层控型矿床.     

内蒙古白乃庙铜金矿床侵入岩年代学及其地质意义

内蒙古白乃庙铜金矿床位于华北板块北缘中段陆缘增生带,区内侵入岩发育,主要岩性有花岗闪长岩、白云母花岗岩、石英闪长岩,对其中5件样品采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb方法测年,获得花岗闪长岩加权平均年龄(443.2±1.7)Ma、(447.6±1.8)Ma,白云母花岗岩加权平均年龄(429.1±2.7)Ma、(43...     

内蒙古白乃庙铜-金-钼矿床成矿机制——来自流体包裹体和He-Ar同位素的证据

白乃庙铜-金-钼矿是华北板块北缘中段一个重要矿床,其矿化特征既显示斑岩型蚀变特征,同时又表现出明显的后期造山作用改造的特点。本次研究通过系统的流体包裹体显微测温、激光拉曼和气液相色谱分析揭示其成矿流体为中—低温、中低盐度的CO_2(CO)-H_2O-CH_4(C_2H_2+C_2H_4)-NaCl-CaCl_2体系,流体混合作用和CO_2逃逸为成矿主要因素。富还原性流体的存在可能促使气相流体携带大量的Cu、Au等成矿元素迁移至较远点的白乃庙群地层,沿着片理或裂隙沉淀成矿。对不同成矿阶段矿石中黄铁矿的He-Ar同位素组成测试结果显示白乃庙矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He比值在0.06~0.71Ra之间,~(40)Ar/~(36)Ar比值为375.5~1436.3,指示成矿体系由不同性质和组成的两个端元流体混合而成,即混入了类似于MORB型地幔端元的高温高盐度流体和富含地壳放射成因氦但具有空气氩同位素组成特征的低温大气降水。白乃庙矿床属受后期造山作用改造的斑岩型铜-金-钼矿床,形成于古亚洲洋板块持续向南俯冲背景。     

内蒙古敖汉旗大黑山金矿床地质特征与构造控矿作用

大黑山金矿产于华北地台北缘努鲁儿虎隆起带太古代深变质杂岩中,与燕山期侵入的大黑山花岗质杂岩体具密切的成因联系。金矿床属于破碎蚀变岩和蚀变岩-石英脉型,其W18O为2.89-14.74‰,W34S为-1.30-4.27‰,成矿温度在235-300℃之间,故为中温岩浆热液矿床。矿区内广泛发育近EW向、NE向和NW向三组断裂构造,主要工业矿体受近EW向破碎带控制,而NE向和NW向破碎带矿化较弱,但二者与近EW向破碎带的复合部位往往形成富矿体。地质调查表明,金矿床主要受控于中浅层次的脆性断裂,而与深层次的韧性剪切带无直接联系。      

阿尔金北缘索尔库里北山铜银矿床控矿构造分析

索尔库里北山铜银矿床位于阿尔金北缘的索尔库里走廊北侧,属于受推覆构造上盘次级断裂控制的热液型矿床。矿区出露蓟县系金雁山组厚层灰岩段、中层灰岩段和青白口系小泉达坂组薄层片岩段3个岩性段。薄层片岩段所构成的推覆构造原地系统中的紧闭褶皱及面理置换、厚层灰岩段和中层灰岩段构成的推覆构造外来系统中的中等-开阔型褶皱、推覆构造以及晚期陡倾角走滑断裂构成矿区基本构造格架。推覆构造自南向北推覆并被后期阿尔金走滑断裂穿切,推覆构造面转折处上盘发育的次级断裂是主要的赋矿构造;矿化带和矿体的形态、产状、分布和规模均严格受赋矿构造的控制。      

湘东北大万金矿区构造成矿背景探讨

自中元古代以来,湘东北地区经过多期次的构造活动,形成以EW向构造为基础,NNE向构造为主的构造特征,韧性剪切推覆带和长平断裂控矿作用明显,冷家溪群是金的预富层位,大万金矿区NWW向断裂构造是主要的容矿构造,主要成矿作用发生于燕山晚期,燕山期花岗岩体及其有关热液对金矿床形成有着积极的作用。     

白乃庙金矿区节理组合分析

白乃庙金矿区共发育3组共轭剪切节理,即东西向剖面共轭剪切节理,北东向和北西向平面共轭剪切节理,北北东向剖面共轭剪切节理.此外还发育张节理和局部节理.通过节理组合分析以及节理与主应力关系分析,确定出节理的成因、形成顺序以及节理与控矿断裂之间的成生联系.