都龙锡锌矿床锡石和锆石U-Pb年代学：滇东南白垩纪大规模花岗岩成岩-成矿事件

都龙锡锌矿床是我国最大的锡石硫化物矿床之一。由于缺少可靠的年代学数据,对该矿床的成因尚存在较大争议。本文报道了利用锡石和锆石U-Pb法,首次获得的都龙锡锌矿床及相关的燕山晚期老君山花岗岩的年龄。其中,锡石TIMS法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为79.8±3.2Ma(MSWD=3.16),(238)U/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb等时线年龄为82.0±9.6Ma (MSWD=4.81);隐伏花岗岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为92.9±1.9Ma(N=10,MSWD=0.71),花岗斑岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为86.9±1.4Ma(N=9,MSWD=3.70),表明锡(铜)矿化主要与晚白垩世岩浆热液活动有关。结合个旧、白牛厂两个超大型矿床和相关花岗岩体的年代学资料,指示滇东南地区于白垩纪存在以锡矿化为特色的大规模花岗岩成岩-成矿事件,可能与晚中生代以来华南地块岩石圈伸展有关。     

大兴安岭南段维拉斯托锡多金属矿床LA-ICP-MS锡石和锆石U-Pb年龄及其地质意义

维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡的内蒙古克什克腾旗,是近年来发现的一个以锡为主,共伴生钨、锌、铜、钼、铷、铌和钽的大型矿床。矿化类型包括深部以锡为主,伴生锌、铷、铌和钽的蚀变花岗岩型矿体;中部以锡为主,伴生铜和锌的隐爆角砾岩型矿体及浅部锡、钨、锌、铜和钼的石英大脉型和网脉型矿体。该矿床的主要工业矿体为石英脉型,呈北北东向产于古元古界宝音图群和华力西期石英闪长岩中的断裂破碎带内,而蚀变花岗岩型和隐爆角砾岩型矿石的品位较低。文中选取1件石英脉型锡矿体中的锡石样品进行了LA-ICP-MS锡石U-Pb定年,获得锡石的206Pb/207Pb238U/207Pb等时线年龄为(136.0±6.1) Ma(MSWD=0.94),207Pb/206Pb238U/206Pb谐和年龄为(132.3±5.4) Ma(MSWD=2.8),表明维拉斯托锡多金属矿床形成于早白垩世;选取1件与成矿相关的北大山岩体花岗岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得206Pb/238U年龄为(140±2) Ma(MSWD=0.10),表明成矿岩体亦形成于早白垩世。维拉斯托锡多金属矿床属于与花岗岩有关的岩浆热液型矿床。通过统计大兴安岭南段主要锡多金属矿床的成矿年龄和成矿岩体的年龄,发现几乎所有的锡多金属矿床均形成于140～135 Ma期间,表明早白垩世是大兴安岭南段锡多金属矿床成矿高峰期。     

都龙锡锌多金属矿床LA-MC-ICPMS锡石U-Pb测年及其意义

云南都龙锡锌多金属矿床是我国最大的锡石硫化物矿床之一。缺乏精确可靠的成矿年代学判据,是该矿床成因认识存在较大分歧的重要原因之一,严重制约了地质勘探工作的深入。本文应用LA-MC-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术,对都龙矿区曼家寨矿段的锡石样品进行了研究,获得DL12-716、DL12-722、DL12-740等三件样品的206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄分别为89.2±4.1Ma(N=22,MSWD=4.5)、88.0±1.6Ma(N=24,MSWD=2.3)和87.2±3.9Ma(N=31,MSWD=14),207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄分别为96.6±3.5Ma(MSWD=8.1)、93.6±1.6Ma(MSWD=5.8)和82.0±2.5Ma(MSWD=11)。结合矿床地质特征和前人成岩-成矿年代学成果,表明都龙矿区锡成矿作用主要发生在晚白垩纪,与燕山晚期岩浆热液活动关系密切,结合地质事实,表明燕山晚期岩浆热液活动是老君山矿集区锡钨多金属成矿的关键。通过区域地质及年代学对比,表明滇东南地区晚白垩世存在大规模花岗岩成岩-锡成矿事件。     

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年技术研究

榍石具有较高的U含量和封闭温度,是一种重要的适用于U-Pb定年的副矿物。然而,基体效应与普通Pb校正成为制约榍石LA-ICP-MS U-Pb定年发展的主要因素。本文以~(206)Pb/~(238)U为例,采用基体归一化因子(F_(AVG))评估了锆石与榍石U-Pb定年标准的基体效应,结果显示榍石F_(AVG)几乎都大于1.20,而锆石F_(AVG)明显都小于1.20,表明锆石与榍石U-Pb定年标准存在显著的基体效应。以BLR-1榍石标准为外部校准标样,OLT1榍石获得的谐和年龄1014.9±4.8Ma(95%置信水平,n=23,MSWD=0.32)与SHRIMP谐和年龄1017.1±3.6Ma及ID-TIMS谐和年龄1014.6±1.3 Ma在误差范围内一致,同时获得~(206)Pb/~(238)U、~(207) Pb/~(235) U、~(207) Pb/~(206) Pb加权平均年龄在误差范围内与其谐和年龄一致;而以91500锆石为外部校准标样,OLT1榍石获得的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为891.3±9.5 Ma(n=23,MSWD=5.3),与ID-TIMS测得的谐和年龄相比偏低约12%。经~(207)Pb法校正后,TCB榍石获得的~(206)Pb/~(238) U加权平均年龄1015.6±6.2 Ma(n=16,MSWD=0.84)与ID-TIMS谐和年龄1018.1±1.7Ma在误差范围内一致。本研究表明,采用基体匹配的榍石标准为外部标样,利用LA-ICP-MS对榍石进行U-Pb定年也能获得与ID-TIMS相一致的年龄,精度(2RSE)小于2%。     

稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母~(40)Ar/~(39)Ar测年对比研究——以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例

稀有金属花岗伟晶岩年代学是花岗伟晶岩型稀有金属矿床研究的重要内容。目前测年方法较多,但不同方法测试结果的对比研究亟待开展。我们选择吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床3条含矿伟晶岩开展锆石、锡石、铌钽铁矿及白云母四种矿物不同方法的测年对比研究。结果显示:1)ρ31白云母-锡石伟晶岩中锡石238U/206Pb-207Pb/206Pb谐和年龄为468±8.7Ma (MSWD=1.1,N=39)、白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为458.7±2.3Ma (MSWD=7.2,N=16); 2)ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为454.7±4.0Ma (MSWD=8.0,N=10)、白云母40Ar/39Ar坪年龄为350.2±1.6Ma (MSWD=4.7); 3)ρ87含铌钽铁矿-白云母-石英伟晶岩中铌钽铁矿206Pb/238U谐和年龄为464.1±2.7Ma (MSWD=5.2,N=39)。可以看出,铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄在误差范围内一致,可能代表花岗伟晶岩岩浆结晶的年龄; 2件样品的蜕晶化锆石U-Pb年龄也可以对比,可能代表岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间。白云母Ar-Ar年龄明显晚于铌钽铁矿、锡石和锆石的U-Pb年龄,鉴于ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩脉中白云母与锂辉石发生了强烈变形与蚀变,认为变形的白云母记录的是叠加变形与热液蚀变的时间。由此推断吐格曼北锂铍花岗伟晶岩形成于468～454Ma,这意味着阿尔金山地区中-晚奥陶世可能存在持续时间较长的稀有金属成矿事件。基于花岗伟晶岩矿物成因与吐格曼北锂铍花岗伟晶岩不同方法测年对比结果,可以得出以下结论:铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄可代表伟晶岩岩浆结晶的年龄,蜕晶化的锆石U-Pb年龄记录的是岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间,含钾矿物的40Ar/39Ar年龄能够约束伟晶岩的变形与蚀变年龄;多种定年方法的联合约束可以更好地限定稀有金属花岗伟晶岩的各个阶段成矿事件时间。     

江西彭山锡多金属矿集区尖峰坡锡矿床LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年及其地质意义

江西彭山锡多金属矿集区位于江西省德安县,处于钦杭成矿带东段靠扬子板块一侧,是扬子板块东南缘地区一个重要的锡多金属矿集区。目前该地区尚缺乏精确可靠的成矿年代学资料。本文应用LA-MC-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术,对矿集区内尖峰坡矿床中锡石样品进行了研究,获得尖峰坡锡矿的206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄129.7±2.5Ma(N=31,MSWD=5.5),207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄为128.3±2.5Ma(N=31,MSWD=7.6),表明尖峰坡矿区锡成矿作用主要发生在早白垩世,与已报道的彭山地区燕山期花岗岩的成岩年龄相一致。紧密的时间以及空间关系显示燕山晚期岩浆-热液活动对形成彭山锡多金属矿集区的大规模成矿作用至关重要。对华南地区锡钨区域成矿年代学对比表明,扬子板块东南缘的锡钨成矿带均形成于早白垩世(146~124Ma),这与其北侧的长江中下游成矿带九瑞-鄂东南铜多金属矿集区的成岩成矿时代相同,而明显不同于南岭地区晚侏罗世(160~150Ma)以及滇东南-桂西北地区晚白垩世(98~76Ma)的锡钨成矿作用,说明扬子板块东南缘具有与南岭以及滇东南-桂西北地区不同的锡钨成矿背景,而应与长江中下游地区的构造岩浆作用事件统一来开展深入研究。     

大兴安岭南段道伦达坝铜钨锡矿床成矿作用:来自锆石和独居石U-Pb和绢云母40Ar-39Ar年龄的约束

道伦达坝中型铜钨锡矿床位于大兴安岭南段,矿体呈脉状赋存于二叠系板岩及华力西期黑云母花岗岩的断裂破碎带中。道伦达坝矿床发育铜矿体、锡矿体、钨矿体、铜钨矿体、铜锡矿体、钨锡矿体和铜钨锡矿体。矿床的成矿过程可以划分为石英-萤石-白云母-电气石-锡石-黑钨矿阶段(Ⅰ阶段)、石英-萤石-黑钨矿-黄铜矿-毒砂-磁黄铁矿阶段(Ⅱ阶段)、石英-萤石-绢云母-黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿-银矿物阶段(Ⅲ阶段)和方解石-石英-萤石-黄铁矿阶段(Ⅳ阶段)。道伦达坝矿床外围的张家营子岩体中的细粒花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为136.1±0.4Ma。Ⅱ阶段Cu-W共生矿体中2件独居石的LAICP-MS U-Pb年龄分别为136.0±2.3Ma和135.1±2.2Ma。Ⅲ阶段Cu矿体中1件独居石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为134.7±2.8Ma。Ⅲ阶段铜矿体中1件绢云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar坪年龄为138.8±0.47Ma,等时线年龄为140.0±1.1Ma。系统的定年结果表明,道伦达坝矿床的铜钨矿体和铜矿体均形成于早白垩世,它们属于同一个成矿系统;成矿与早白垩世高分异花岗岩有密切的成因联系。     

青海海西州乌北地体晋宁期柯柯沙花岗片麻岩锆石U-Pb年龄证据

在前人认为的震旦纪末期青海西部乌北地体柯柯沙花岗片麻岩中采集了2件同位素年龄样品,用LA-ICP-MS法测得其中锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为826±6Ma(MSWD=0.84,n=12)和810±7Ma(MSWD=0.93,n=10)。这2个年龄值表明,柯柯沙花岗片麻岩属于晋宁运动早期的岩浆作用产物,与中国众多的晋宁期花岗岩一起响应了全球罗迪尼亚(Rodinia)超大陆在中国西北部的汇聚或离散演化。     

四川可尔因矿田李家沟伟晶岩型稀有金属矿床锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及地质意义

四川李家沟伟晶岩型锂铌钽铍锡稀有金属矿床位于松潘-甘孜造山带中部、可尔因矿田东南部,是近年新发现的超大型矿床,成矿时代尚不清楚。本文在伟晶岩地质特征研究的基础上,对李家沟锂辉石伟晶岩中的锡石矿物开展电子探针成分分析以及LA-MC-ICP-MS U-Pb定年工作。电子探针波谱定量分析结果显示,李家沟矿床的锡石都是与稀有金属矿床有关的锡石,并非来自热液矿床的锡石。U-Pb定年结果显示,含锂辉石钠长石伟晶岩样品(LPD4H2)的~(207)Pb/~(206)Pb-~(238)U/~(207)Pb谐和年龄为211. 4±3. 3 Ma(n=28,MSWD=2. 9),可以代表稀有金属伟晶岩脉的年龄。表明李家沟稀有金属矿床形成于晚三叠世,与印支晚期的岩浆热液活动密切相关。区域成岩成矿年代学对比显示,李家沟与雪宝顶和甲基卡等矿床具有相似的成矿类型和成矿年龄,形成于造山后趋于稳定阶段。松潘-甘孜造山带印支晚期-燕山早期存在大规模的锂铌钽铍锡稀有多金属成矿事件。     

滇西松山锡矿锡石LA-SF-ICP-MS U-Pb年代学及其对区域锡成矿作用的指示

松山锡矿位于滇西临沧花岗岩基的西北侧。矿体主要赋存于临沧黑云母二长花岗岩与松山组绢云石英片岩接触带矽卡岩以及花岗岩和围岩的裂隙中。由于缺乏精确的成矿年代学数据,在一定程度上限制了对矿床成因的认识,并制约了进一步的找矿勘查工作。本文首次利用LA-SF-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术对松山锡矿床矽卡岩型和电气石石英脉型矿石中的锡石矿物开展了 U-Pb年代学研究获得2件锡石样品的~(207) Pb/~(206)Pb-~(238) U/~(206) Pb谐和年龄分别为76.6±1.5Ma和79.6±3.6Ma,说明松山锡矿锡的成矿作用主要发生在晚白垩世,与临沧花岗岩主体侵位时间(三叠纪)明显不同。结合地质特征和前人年代学研究成果本文认为该地区存在明显的晚白垩世锡的成矿事件,研究区下一步的找矿工作应围绕岩体与围岩接触带,以及岩体和围岩中的断裂展开。     

A LA-ICP-MS Comparison of Reference Materials Used in Cassiterite U-Pb Geochronology

Laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) is used to compare the suitability of four cassiterite (SnO₂) materials (SPG, Yankee, AY-4 and Jian-1), and three matrix-mismatched reference materials (NIST SRM 612, NIST SRM 614 and 91500 zircon) for normalisation of U-Pb and Pb-Pb isotope ratios in cassiterite. The excess variance of ages determined by LA-ICP-MS is estimated to be ±0.33% for ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb vs. ²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb isochron ages and ± 1.8% and for U-Pb ages. Incorporation of this excess variance in cassiterite ages is necessary for realistic uncertainties. ²⁰⁷Pb-²⁰⁶Pb ages are advantageous for dating Precambrian cassiterite such as SPG compared with U-Pb ages as matrix effect on instrumental mass fractionation of Pb isotopes are generally considered to be minor. We note minor bias in ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb vs. ²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb isochron ages (~ 0.6%) when using either the NIST SRM 614 or 91500 zircon reference materials and emphasise the requirement for uncertainty propagation of all sources of error and reference materials with comparable U and Pb mass fraction to the cassiterite. The ²³⁸U/²⁰⁶Pb isotopic ratios from normalisation to matrix-mismatched reference materials show varied results, which emphasises the need to use matrix-matched reference materials for calculating U-Pb ages. When cross-calibrated against each other, LA-ICP-MS U-Pb ages of the ca. 1535 Ma SPG, ca. 245 Ma Yankee and ca. 155 Ma Jian-1 cassiterites are all consistent with their ID-TIMS values.     

安徽绩溪伏岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的精确测定及其地质意义

伏岭岩体位于安徽省南部钦杭东段北部成矿带,周边已发现很多矿床(点)。为探讨岩体与成矿的关系,本次研究采集了伏岭岩体地表新鲜花岗岩样品两件,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,获得采于伏岭岩体的小昌溪单元的过渡部位的粗粒钾长花岗岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(129.95±0.70) Ma(n=14),MSWD=1.7,可以代表小昌溪单元的主体成岩年龄;而采于伏岭岩体的饭蒸尖单元边缘的中细粒钾长花岗岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(133.9±1.1) Ma(n=8),MSWD=1.06,不能代表饭蒸尖单元主体成岩年龄。测试结果与前人野外填图事实相矛盾,这可用岩体由边部向中心逐步冷凝结晶的事实规律得到解释,亦可解释为二者分别代表了岩体的成岩年龄和侵位年龄。伏岭岩体为燕山晚期早阶段(早白垩世)岩浆活动的产物,较前人所得结果老10 Ma左右。本次研究采用的锆石U-Pb同位素测年精度更高,因而更能代表岩体主体形成年龄,研究认为今后有必要开展伏岭岩体与周边矿床(点)成因联系的研究,这对于矿床成因和区域成矿规律的认识具有重要意义。     

江西朱溪铜钨矿细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究

江西朱溪铜钨矿床是近年来在赣北地区发现的又一超大型矽卡岩型钨矿,矿床的形成与花岗岩类侵入体密切相关,矿区处于钦—杭结合带江西段塔前—赋春成矿带中部。该矿床的发现进一步证明了研究区建立的"南钨北扩"格局,然而前人对其成矿岩浆岩地球化学特征及侵入时代缺少必要的研究,直接制约了对这一格局的深入认识。本文选择朱溪铜钨矿区与成矿有关的细粒白云母花岗岩作为研究对象,结合详细野外地质工作和前人研究成果,首次采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得了该岩体中锆石206Pb/238U加权平均年龄为146.90±0.97 Ma(MSWD=0.55);并利用X射线荧光光谱和ICP-MS技术进行岩石地球化学分析,结果显示该岩体具有高硅、高碱、富钾、强过铝质的地球化学特征,属于典型的S型花岗岩,说明晚侏罗世早期在江南隆起一带存在一期与成矿作用有关的岩浆侵位事件,为研究朱溪超大型铜钨矿和区域上塔前—赋春成矿带成矿规律研究提供了新证据。     

四川九龙新火山花岗岩体单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

本文对四川九龙新火山花岗岩岩体中的锆石进行了详细的LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定。该岩体中的锆石发育较好的环带结构,Th/U值较高(大于0.13),具有岩浆成因锆石的特征。研究结果表明,新火山岩体中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为181.2±1.4Ma(MSWD=3.3),代表了新火山花岗岩的结晶年龄,为早侏罗世,反映了松潘-甘孜造山带燕山期岩浆活动的一个重要阶段,为进一步理解松潘-甘孜燕山期花岗质岩浆活动及其动力学背景等提供了有力的证据。     

粤北长江铀矿田花岗岩独居石U-Pb同位素定年及其地质意义

长江铀矿田位于诸广山复式岩体中南部,是典型的花岗岩型铀矿田.前人采用锆石U-Pb定年方法对赋矿花岗岩进行了年代学研究,但由于全岩和锆石铀含量较高,锆石往往发生了蜕晶化,可能导致锆石U-Pb定年数据散乱,影响锆石U-Pb年龄的可靠性.独居石是花岗岩中广泛存在的含铀副矿物,铀和钍含量均较高,可达10000×10-6,普通铅...     

海南省高通岭钼矿床赋矿岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成矿意义

海南高通岭岩体产有高通岭小型热液脉型钼矿床,其赋矿围岩为细粒和粗粒正长花岗岩。研究表明,组成高通岭岩体的细粒和粗粒正长花岗岩呈渐变过渡关系,未发现二者存在明显的相变接触,且二者具有相似的矿物组成,暗示它们可能是同一岩浆演化系列的产物。对细粒正长花岗岩（GTL-4）和粗粒正长花岗岩（GTL-9）样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值分别为（100.8±2.4）Ma（MSWD=2.8）和（100.2±1.7）Ma（MSWD=2.7）。结合锆石CL图像中清晰的震荡环带、Th/U的值（0.15~0.94）和以往研究成果,认为高通岭岩体结晶年龄应为 100 Ma左右,可能是同期的中高温岩浆含矿热液导致了高通岭钼矿床的形成;而90~97 Ma年龄系中低温热液活动的年龄,导致了黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化和高岭土化等中低温蚀变。     

粤北石角围花岗岩型铀矿床沥青铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb定年研究

石角围花岗岩型铀矿床位于粤北下庄铀矿田东部,沥青铀矿是矿床的主要矿石矿物,也是厘定成矿年龄的理想对象。前人采用同位素稀释法(ID-TIMS)和电子探针U-Th-totalPb化学定年法获得的成矿年龄为38～138Ma,但前人年龄变化范围大,可靠性有待考究,难以有效约束矿床的成矿时代。本文利用LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石角围矿床矿石中沥青铀矿开展了原位U-Pb定年。研究表明:沥青铀矿的206Pb/238U年龄为52. 46～56. 89Ma,加权平均年龄为54. 68±0. 53Ma(MSWD=1. 19,n=18)。本次沥青铀矿原位U-Pb定年与前人相比更好地避免了矿物包裹体、后期次生变化、显微裂隙等因素的影响,获得的沥青铀矿原位U-Pb同位素年龄代表矿床的成矿年龄。本研究获得的石角围矿床成矿年龄(～55Ma)与华南花岗岩型铀矿床主成矿期(～50Ma)相一致,指示石角围矿床铀成矿作用与华南岩石圈局部伸展作用下的断裂构造活动密切相关。