湖南锡田花岗岩锆石U-Pb年代学及钨锡成矿时代的探讨

华南是世界上最大的花岗岩省之一,其中中生代花岗岩最为发育,与之相伴生的是大量钨锡多金属矿床,花岗岩的成因演化因与这些矿床的成矿作用密切相关而备受关注。湖南锡田花岗岩体是该区的一个典型岩体,主要由黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩和细粒花岗岩组成,并伴生有钨锡矿床。本文以湖南锡田花岗岩体为研究对象,对其中不同类型的岩石进行了详细的岩石学和锆石SIMS与LA-ICP-MS U-Pb定年工作。分析结果表明,锡田花岗岩体存在晚三叠世(227~233Ma)和晚侏罗世(150~154Ma)两期岩浆活动,早期的岩浆活动主要分布在岩体北部和中部,晚期岩浆活动仅在岩体中部及东部矿体附近可见,两期岩浆活动具有相同的岩性组合。另外,对含矿花岗岩的锆石U-Pb定年结果表明该地区可能存在晚三叠世的成矿作用,结合前人的工作推断锡田地区钨锡矿的形成受晚三叠世和晚侏罗世两期岩浆事件的影响。     

湘东钨矿成矿岩体锆石U-Pb定年及地质意义

湖南湘东钨矿是锡田地区一个产于花岗岩体中的重要石英脉型钨矿,也是一个有着几十年开采历史的危机矿山。通过对与石英脉钨矿有密切成因关系的邓埠仙岩体开展野外地质调查和成岩时代研究,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年法,获得邓埠仙中细粒二云母花岗岩体的成岩年龄为(159±0.8)Ma,与前人获得的辉钼矿Re-Os年龄较为一致,均为晚侏罗世。结合锡田矿区已有的年代学资料,指出本区的成岩成矿年龄主要集中在150~160 Ma,本区的成岩成矿时代与华南中生代第二次大规模成矿作用时期相吻合,成岩成矿地球动力学背景为华南中生代岩石圈伸展时期板内拉张环境。     

汝城高坳背钨-钼矿区花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re-Os年龄

湖南汝城高坳背钨-钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨-钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨-钼成矿年龄还缺乏研究.本文利用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为222.1±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代-新太古代的继承锆石.晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值(-4.7～-10.9)和1.6～2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成.古元古代-新太古代继承锆石中正的εHf(t)值(4.3～8.5)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入.利用辉钼矿Re-Os 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11).高坳背钨-钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在.这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据.     

孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩的年代学、地球化学与成因

对小兴安岭北部孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩进行了年代学和地球化学研究,据此探讨其成因及形成的构造背景。锆石U-Pb同位素定年结果表明,研究区早中生代花岗岩分为晚三叠世和早侏罗世两期,形成时代分别为210 Ma和187~181 Ma。晚三叠世碱长花岗岩属铝质A型花岗岩,岩浆源区为新元古代从亏损地幔中增生的基性火成岩地壳。早侏罗世英云闪长岩-花岗闪长岩和二长花岗岩属埃达克岩,是由加厚下地壳物质部分熔融形成的;正长花岗岩-碱长花岗岩与同期埃达克岩具明显不同的地球化学特征,岩浆源区为中元古代从亏损地幔中增生的基性地壳物质。结合区域地质构造演化特征,认为晚三叠世花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境下的产物,早侏罗世花岗岩的形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。     

广西桂林地区东部栗木花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄

栗木矿区位于南岭钨锡多金属成矿带的中段,成矿作用与花岗岩密切相关。通过对栗木金竹源与三个黄牛地区云英岩化花岗岩的年代学研究,获得2个SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为218.3Ma±2.4Ma和214.0Ma±5.0Ma,代表了栗木花岗岩体的形成年龄。结合前人的研究数据,栗木矿区成岩、成矿作用年龄近乎一致,应为晚三叠世同一期次岩浆作用的产物。     

广西桂林地区东部栗木花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄

栗木矿区位于南岭钨锡多金属成矿带的中段,成矿作用与花岗岩密切相关。通过对栗木金竹源与三个黄牛地区云英岩化花岗岩的年代学研究,获得2个SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为218.3Ma±2.4Ma和214.0Ma±5.0Ma,代表了栗木花岗岩体的形成年龄。结合前人的研究数据,栗木矿区成岩、成矿作用年龄近乎一致,应为晚三叠世同一期次岩浆作用的产物。     

南岭地区诸广山复式岩体年代格架研究

诸广山岩体是南岭地区著名的大型复式岩体之一,但其研究程度存在南体高、北体低的不均衡现象,制约了对诸广山岩体年代格架及其岩石组成的整体性认识.本文对诸广山复式岩体(北体)进行锆石年代研究,测得早古生代汤湖岩体、寨前岩体、东洛岩体(黑云母二长花岗岩)锆石U-Pb年龄分别为444±2 Ma、448±3 Ma、440±2 Ma,桂东岩体和上堡岩体(黑云母花岗闪长岩)锆石U-Pb年龄分别为444±2 Ma、442±2 Ma;中生代淋洋岩体(二长花岗岩)和鹅形岩体(正长花岗岩)锆石U-Pb年龄分别为230±3 Ma、157±1 Ma.诸广山岩体(北体)是由晚奥陶世-早志留世、晚三叠世、晚侏罗世岩体组成的复式岩体.结合南体年代与岩石学资料,认为诸广山复式岩体的侵位可划分为晚奥陶世-早志留世、中-晚三叠世、晚侏罗世三个期次,相应的岩石组合大致由花岗闪长岩-二长花岗岩→二长花岗岩→二长花岗岩-正长花岗岩演变,与显生宙南岭地区地壳物质成熟度逐渐增高的总趋势一致,这可能为晚中生代该区发生钨锡铍铌钽铀等战略性矿产大规模、集群式成矿奠定了物质基础.汤湖岩体和寨前岩体中存在的新元古代继承锆石和捕获锆石暗示本区早古生代岩体形成过程中可能有新元古代物质的参与.     

汝城高坳背钨—钼矿区花岗岩锆石U Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re Os年龄

湖南汝城高坳背钨—钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨—钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨—钼成矿年龄还缺乏研究。本文利用锆石SHRIMP UPb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为2221±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代—新太古代的继承锆石。晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值（-4.7~-10.9）和1.6~2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成。古元古代—新太古代继承锆石中正的εHf(t)值（4.3~8.5）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。利用辉钼矿ReOs 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11)。高坳背钨—钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在。这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据。     

滇西北休瓦促钨钼矿床两期岩浆作用的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及矿床成因

滇西北休瓦促矿区东、西部出露不同岩性的酸性侵入岩体,通过对2期岩浆作用成岩时代、地球化学特征的分析,结合前人研究成果探讨休瓦促矿床的成因。矿区东部黑云母花岗岩锆石U-Pb定年结果为214.9±1.3 Ma,西部花岗斑岩和二长花岗岩年龄分别为87.47±0.51 Ma和83.29±0.60 Ma;矿区获得的辉钼矿Re-Os年龄为82～86 Ma,与燕山晚期成岩年龄一致。地球化学特征分析显示,2期岩体表现出较一致的偏铝质-弱过铝质钾玄质系列特征,具有稀土元素右倾型配分模式,亏损高场强元素Nb、Sr、Zr、Hf,富集大离子亲石元素Rb、Th、U。Y-Nb和Yb-Ta图解表明,2期酸性侵入岩显示出了不同的构造背景,晚三叠世岩体落入同碰撞花岗岩范围,晚白垩世岩体落入板内花岗岩范围。结合矿区地质特征及前人流体包裹体,S、Pb、锆石Hf同位素研究结果,认为休瓦促钨钼矿床成矿物质主要来源于晚白垩世加厚下地壳的部分熔融,矿区断裂-裂隙系统为含矿岩浆-热液向上运移提供了通道,含矿热液温度的降低和大气降水的混合作用,使成矿物质在构造薄弱地带沉淀形成矿体。     

赣南金竹坪钨矿床多期成矿作用特征及地质意义

金竹坪矿床是南岭东段赣南地区钨多金属成矿带内一处典型的石英脉型钨矿床。燕山期隐伏中粗粒(或似斑状)黑云母二长花岗岩与成矿作用密切相关,早期矿体受后期热液交代作用改造强烈而表现多世代成矿的特征。关于隐伏岩体与多期成矿活动的时间,目前依然缺乏精确的年代学制约。本文利用锆石和黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb测年方法对矿床内似斑状黑云母二长花岗岩及3个世代的黑钨矿进行定年,揭示成矿多期演化史,并探讨成矿作用过程。结果显示,似斑状黑云母二长花岗岩岩浆锆石年龄为(155.2±0.7) Ma, 3个世代黑钨矿年龄分别为(164.9±2.4) Ma、(157.4±1.0) Ma和(144.8±1.8) Ma。综合分析认为金竹坪钨矿床隐伏岩体侵位于159～155 Ma,三期热液钨矿化作用形成于164.9～144.8 Ma,它们均系燕山期南岭钨锡多金属成矿带大规模成岩成矿作用的产物。前两个世代钨矿化年龄与花岗岩体侵位时代在误差范围内基本一致,处于南岭中—晚侏罗世成矿高峰期;而第三个世代钨矿化则较岩体形成晚约10 Ma,可能代表中晚侏罗世成矿作用后新发生的一期早白垩世钨矿化作用。     

藏东巴塘地区金沙江带花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

藏东芒康-巴塘一线广泛发育中酸性侵入岩体, 空间上沿金沙江西岸呈带状分布, 以复式岩基、岩枝产出, 并侵入于二叠系下统冰峰组灰岩系及金沙江带二叠系上统上段变质岩系, 该区侵入岩岩性以花岗闪长岩和花岗岩为主。 目前对该地区花岗岩成因、形成时代、 构造意义研究程度较低。 本文以巴塘县曲那西地区花岗岩体为研究对象, 对该岩体 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄、岩石地球化学特征以及岩体与金沙江缝合带的关系进行了详细研究。 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄结果表明该岩体形成时代主要集中于晚三叠世, 3 个花岗岩样品形成时代分别为 235.2±1.4 Ma、229.6±1.4 Ma、229.1±1.6 Ma。 全岩岩石地球化学特征表明, 区内岩体属钾玄岩、高钾钙碱性系列, 富集 Rb、Th、K 等大离子亲石元素, 明显亏损 Nb、Ta、P、 Zr、Ti 等高场强元素。 Sr-Nd 同位素组成表明, 巴塘岩体很可能来自于康定杂岩并且混入了少量的富集型沉积物。 结合岩体地球化学特征和区域地质背景认为, 该岩体形成于金沙江构造 带造山后碰撞环境, 进而推测金沙江洋壳的闭合至少在晚三叠世之前。     

大兴安岭北段博克图地区晚石炭世花岗岩的成因:来自锆石U—Pb年龄、地球化学及Lu—Hf同位素证据

大兴安岭北段博克图地区高吉山岩体的岩石类型为碱长花岗岩,LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明高吉山岩体形成于晚石炭世(～311 Ma)。地球化学数据显示碱长花岗岩具有高硅,富钾,贫铁、镁的特点,且轻重稀土元素分馏作用明显[(La/Yb)_N=5. 00～14. 19],相对富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)及P元素等,具有负铕异常(Eu/Eu~*)=0. 47～0. 72,∑REE为49. 07×10~(-6)～139. 30×10~(-6),LREE/HREE=7. 93～13. 98。锆石Lu—Hf同位素特征显示碱长花岗岩具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 46～+12. 94),和较年轻的Hf二阶段模式年龄(t_(DM2)=501～783 Ma)。结合相关区域地质研究,认为大兴安岭北段晚石炭世高吉山岩体是新元古代从亏损地幔中新增生地壳物质的部分熔融的产物,可能与古亚洲洋的俯冲作用有关。     

华北东南缘荆山花岗岩成因及其构造意义

对华北东南缘荆山花岗岩进行了锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,荆山花岗岩形成于晚侏罗世(160.9±0.8~161.6±1.5 Ma).残留锆石的U-Pb年龄主要为三叠纪和新元古代,分别与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩的变质年龄和原岩年龄一致.这些花岗岩为钙碱性-高钾钙碱性,具有弧型的微量元素分布特征和富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,即高的全岩(87Sr/86Sr)_i比值(0.708 0~0.709 1),低的ε_Nd(t)值(-15.6~-13.5)和锆石ε_Hf(t)值(-23.1~-9.5),对应的两阶段Nd-Hf模式年龄主要为古元古代.这些锆石U-Pb同位素年代学和地球化学特征与大别-苏鲁造山带超高压变火成岩一致,表明它们之间存在成因联系.特别地,残留锆石新元古代和三叠纪U-Pb年龄是俯冲华南陆壳的标志性特征.因此,荆山花岗岩是俯冲华南陆壳部分熔融的产物,华南陆壳是三叠纪大陆碰撞过程中进入华北地壳之中的.这些花岗岩具有低的Rb含量、高的Sr和Ba含量,低的Rb/Sr比值以及低的全岩锆饱和温度和锆石Ti温度(~700℃),表明它们源于俯冲华南陆壳低温加水部分熔融,可能与侏罗纪古太平洋板块俯冲于中国东部之下有关.      

The earliest Jurassic A-type granite in the Nanling Range of southeastern South China: petrogenesis and geological implications

The tectonic transition from the palaeo-Tethyan to palaeo-Pacific dynamic domains in the South China Block (SCB) is still a matter of debate. The A-type granites collected from the southeastern SCB offered an opportunity to illustrate this tectonic transition. This article records a set of petrographic, geochronological, and geochemical data for the Wengong granitic pluton from the eastern Nanling Range. LA-ICP-MS zircon U–Pb dating shows a crystallization age of 196.9 ± 4.4 Ma with ε_Hf(t) values ranging from +2.1 to +7.7. The samples have high SiO₂, Zr+Nb+Ce+Y, FeOt/MgO, Ga/Al, and Y/Nb and are depleted in Nb–Ta, Zr–Hf, Ba, Sr, Ti, and Eu, similar to those of the A₂-type granite. Their initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios range from 0.70885 to 0.70983 and the ε_Nd(t) values range from ?2.9 to ?1.1, close to those of the Early Palaeozoic mafic rocks in the southeastern SCB. The Wengong A₂-type granite was derived from partial melting of the mafic rocks underplated into the lower crust during the Early Palaeozoic.

The Mesozoic A-type granites in the southeastern SCB can be subdivided into 229–215 Ma (Late Triassic), 197–152 Ma (Jurassic), and 135–92 Ma (Cretaceous). They differ in geochemical and spatial distribution characteristics. The Late Triassic A-type granites were formed in the post-collision extensional setting associated with the palaeo-Tethyan dynamic domain, whereas the Cretaceous A-type granites were under the control of the palaeo-Pacific dynamic domain. The A-type granites were hardly exposed during the Late Triassic–Early Jurassic and Late Jurassic–Early Cretaceous. The Jurassic A-type granites were formed in the intra-plate extensional setting, a response to the tectonic transition from the palaeo-Tethyan to palaeo-Pacific dynamic domains. Thus, the occurrence of the Wengong A₂-type granite indicates that this tectonic transition possibly initiated at the earliest Early Jurassic.     

满洲里南部中生代花岗岩的锆石U--Pb年龄及Hf同位素特征

满洲里南部地区花岗岩主要由碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩及花岗斑岩组成。采用LA--ICP--MS技术,对满洲里南部花岗岩进行的锆石U--Pb年龄测定表明,该区中生代花岗岩浆活动分为3期:中—晚三叠世(208~239 Ma)、早侏罗世(179~185 Ma)和晚侏罗世—早白垩世(137~151 Ma),与整个大兴安岭中生代花岗岩的年代学格架基本一致,与东部的张广才岭—小兴安岭地区中生代岩浆活动时代也可以对比。锆石LA--MC--ICP--MS Hf同位素研究显示,本区中生代花岗岩的锆石εHf(t)多数为+0.7~+9.5,二阶段模式年龄为0.6~1.2 Ga,表明花岗岩浆主要源于中—新元古代增生的地壳物质。结合额尔古纳地块其他花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中—新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块的地壳增生时间为新元古代—显生宙的特点不同。     

都庞岭环斑花岗岩的形成时代、成因及其地质意义

以往将位于湘南、桂东北的都庞岭花岗岩基分为西体、中体和东体三部分。野外观察和岩相学研究表明,都庞岭中体和东体主要由黑云母正长花岗岩、黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,岩石具斑状结构,部分钾长石斑晶呈椭球状至球状,具斜长石环边,构成环斑结构。采用锆石SHRIMP U-Pb法获得都庞岭中体和东体中环斑花岗岩的侵位年龄分别为226.6±6.9 Ma和209.7±3.1 Ma,均属于晚三叠世,相当于印支晚期。都庞岭环斑花岗岩富硅、碱,贫钛、磷、镁和钙,其Rb、Cs、Th、U、REE、Pb、Y含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值较高,而Sr、Ba含量和Zr/Hf比值(8.16~25.01)较低,具强烈的Eu负异常(δEu=0.02~0.13),10000×Ga/Al比值(2.64~4.38,平均3.15)高,显示A型花岗岩的地球化学特征。与华南印支早期S型花岗岩相比,都庞岭环斑花岗岩的εNd(t)值(-8.0~-8.3)明显偏高(前者低于-10),而tDM2值(1624~1645 Ma)则明显偏低(前者1800 Ma),表明它们可能直接源于地壳物质的部分熔融,但成岩过程中有地幔物质的参与。都庞岭环斑花岗岩的发现及其时代的确定,揭示了晚三叠世华南东部处于大陆裂解或造山后伸展的构造环境。结合华南东部沉积/岩石大地构造分析,认为华南早中生代构造体制的转换发生在中、晚三叠世,而非前人所认为的发生在中、晚侏罗世;同时,环斑花岗岩的出现,指示了华南中生代大规模成矿作用的来临,晚三叠世是华南中生代大规模成矿的第一个高峰期。     

澜沧江南段临沧花岗岩的锆石U-Pb年龄及构造意义

临沧花岗岩是滇西地区出露面积最大的复式岩基,它是特提斯构造域的重要组成单元,是研究古特提斯俯冲-碰撞的重要窗口。本文通过对澜沧江南段澜沧-景洪地区广泛出露的临沧花岗岩的岩石学、地球化学以及锆石年代学综合分析,系统阐述该区花岗岩的原岩性质以及其形成的构造背景。临沧花岗岩主要岩石类型为黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果表明,该区临沧花岗岩侵位时代为217~233Ma。前人在澜沧江北段花岗岩也获得相似的侵位年龄,表明临沧花岗岩的南段与北段在形成时代上具有一致性。继承锆石U-Pb年龄主要峰期集中在2494Ma、1832Ma、1382Ma、959Ma、774Ma、482Ma,指示临沧花岗岩具丰富的物质来源。全岩主微量元素分析结果显示,临沧花岗岩的Na2O/K2O比值低,铝饱和指数(A/NCK值)大于1,属高钾钙碱性系列,过铝质花岗质岩石。轻重稀土分异明显,轻稀土相对富集,具有明显的铕负异常(Eu/Eu*=0.39~0.63);相容元素Cr和Ni含量较低,富集大离子亲石元素Rb和Ba,亏损高场强元素Nb-Ta和Zr-Hf。地球化学特征显示,临沧花岗岩来源于地壳沉积物的部分熔融,属S型花岗岩,形成于古特提斯洋闭合后的构造伸展阶段。