华北克拉通北缘早白垩世金成矿与地幔物质的贡献

华北克拉通北缘是我国重要的金成矿带,早白垩世金矿床主要分布在成矿带的中-东段赤峰-朝阳矿集区、五龙-猫岭矿集区、夹皮沟矿集区、老岭矿集区及附近区域。本文综述了华北北缘早白垩世金矿床的地质及同位素地球化学特征,讨论了早白垩世地幔组分参与金成矿的证据和过程。研究表明,华北北缘早白垩世金矿床与矿区内中-基性岩脉具有密切的时空关系;金矿脉中石英流体包裹体氢-氧同位素、碳酸盐矿物碳同位素及含金黄铁矿氦-氩同位素组成揭示成矿流体以岩浆水为主,具有壳-幔混合来源的特征;硫-铅-锶-钕同位素组成显示成矿物质具有显著的上地幔贡献。个别金矿床原位硫同位素组成反映成矿流体经历了强烈的水-岩反应,从围岩中萃取了部分硫等成矿组分。总体上,华北北缘早白垩世金矿具有基本一致的地质和地球化学特征,反映了幔源岩浆对金矿床的成矿流体及成矿物质具有重要贡献,其金成矿过程与早白垩世(140～120Ma)华北克拉通破坏及相关的壳幔相互作用有关。     

东准噶尔卡拉先格尔斑岩铜矿带改造与叠加成矿作用研究

卡拉先格尔斑岩铜矿带位于我国新疆北部,大地构造位于中亚成矿域的中段、西伯利亚克拉通南缘与华北-塔里木克拉通北缘增生造山带的接合部位,夹于北西向额尔齐斯-玛因鄂博断裂带和北北西向可可托海-二台断裂带的交汇处。研究发现卡拉先格尔斑岩铜矿带在成矿构造地质、矿石组构、元素组合和成矿期次等方面表现出多期改造与叠加成矿的特征。在前期区域成矿背景、典型矿床研究的基础上,本文总结了卡拉先格尔斑岩铜矿带的构造演化与成矿过程:在中-晚泥盆世,卡拉先格尔斑岩铜矿带处于与俯冲有关的岛弧构造背景,有两期中酸性斑岩侵入与Cu-Au-Mo矿化作用;早石炭世时,区域处于碰撞造山阶段,NW向韧性剪切变形造成原斑岩中的矿化发生迁移与再定位,片理构造发育处局部得到富集;晚石炭世到二叠纪是后碰撞伸展阶段,形成了卡拉先格尔斑岩铜矿带一系列张性构造和叠加的脉状矿化;进入中生代后,常见热液脉状铜矿化充填叠加到早期矿化之上,但同时本矿带遭受强烈的抬升与剥蚀作用。     

山西吕梁袁家村条带状铁建造沉积相与沉积环境分析

山西吕梁作为华北克拉通上条带状铁建造(BIF)的重要产区之一,位于华北中央构造带中。袁家村BIF分布于吕梁岚县袁家村一带,极有可能是华北克拉通内最为典型的Superior型BIF。与华北克拉通其他大多数BIF相比,袁家村BIF具有明显的差异性,其中包括它的形成时代(2.3~2.1Ga)、铁建造类型和低级变质程度(低绿片岩相)等。因此,研究袁家村BIF具有特殊的研究意义,可为探讨大氧化事件之后古海洋氧化还原状态以及国内Superior型BIF的成因提供研究基础。袁家村BIF产于吕梁群袁家村组变沉积岩系的下部,前人根据上覆和下伏含火山岩地层的时代,推测袁家村组的形成时代为2.3~2.1Ga。BIF整体产状陡倾,沿北北东-北东东向呈L形带状分布。依据原生矿物的共生组合及产出特征,可将BIF沉积相划分为氧化物相(60%)、硅酸盐相(30%)和碳酸盐相(10%)。氧化物相是本区BIF最主要的沉积相,主要矿物为赤铁矿、磁铁矿和石英,从而可进一步划分为赤铁矿(24%)和磁铁矿(36%)亚相;硅酸盐相BIF以大量硅酸盐矿物出现为特征,散布于研究区,主要矿物组成除了石英和磁铁矿之外,还有铁黑硬绿泥石、绿泥石、铁滑石、镁铁闪石和阳起石等。在与碳酸盐相BIF构成过渡相的BIF中,还可发现大量的铁白云石。而碳酸盐相主要矿物为菱铁矿、铁白云石和石英等,主要发育于研究区的南部。依据含铁岩系构造格局特点复原获得了原始沉积相分布略图,沉积相主要呈南北向延展,自东向西显示出相变规律,西边为碳酸盐相,东边为氧化物相,其间是过渡的硅酸盐相。通过袁家村BIF的岩相学和含铁矿物化学成分的研究,可大致推测原始沉积的矿物组成为无定形硅胶、水铁矿、与铁蛇纹石和黑硬绿泥石组成类似的铁硅酸盐凝胶、富Al的粘土碎屑和含铁、镁、钙的碳酸盐软泥。这些沉积物在随后的成岩期和绿片岩相的区域变质作用下发生矿物之间的相互转变。BIF中主要含铁矿物的PO-P-Eh 2CO2和pH相关图解说明除了赤铁矿之外,其他矿物均是在较低氧逸度环境中形成的,且所有矿物共存的水体系为中性到弱碱性。袁家村BIF氧化物相中发育豆粒、内碎屑结构和板状交错层理等原始沉积构造,指示氧化相部分是在相对高能的浅水环境下沉积的。但BIF大部分应该形成于浪基面以下(200m)较为深水的环境中,沉淀可能同时发生于上部氧化和下部还原的水体之中,由于还原弱酸性的深部富铁海水在海侵的过程中上升到浅部相对氧化和弱碱性的浅水环境中,因为Eh、pH及氧逸度等物化条件的骤然变化,最终导致铁质的沉淀和沉积相自上而下的变化。     

豫西卢氏西部钼硫铅锌多金属成矿系统地质特征及成矿动力学背景

研究区位于东秦岭钼矿带的中部。最近几十年来在研究区内发现了一大批斑岩-夕卡岩型钼矿床,并在其外围探明了大量脉状铅锌银矿。这些脉状铅锌银矿与斑岩-夕卡岩钼矿具有密切的时空关系,构成一个很好的成矿系统,并且互为找矿的指示标志。     

甘肃阳山金矿区安昌河—观音坝断裂带显微构造特征及地质意义

甘肃阳山金矿是我国最大的金矿床,位于西秦岭造山带的陕甘川"金三角"地区。金矿成矿时代为早侏罗世,与燕山期斜长花岗斑岩有密切的成因联系。基于野外地质调查,本文对安昌河—观音坝断裂带构造岩进行了细致的显微构造研究,以期通过微观构造特征认识宏观断裂构造的活动规律。镜下观察表明断裂带内兼具大量的脆性与塑性显微变形,主要发育左行剪切,暗示该断裂为左行韧-脆性剪切带。断裂带内构造岩经历了高绿片岩相、低绿片岩相及低于绿片岩相的变质-变形过程,且断裂带内至少存在过三到四期构造变形,为断裂带曾发育"多期构造变形"提供依据。显微构造应力分析及岩层产状等密度图显示区域主压应力方向为NNW-NNE,是对印支期以来多期主应力方位的综合反映。据亚颗粒法及动态重结晶法计算的成矿前古应力差值为128.6～95.8 MPa,成矿期古应力差值为74.9～69.3 MPa,成矿后古应力差值为65.8 MPa。综合分析认为中—晚三叠世以来安昌河—观音坝断裂带变质相相变为高绿片岩相→低绿片岩相→低于绿片岩相,变形序列为韧性→韧-脆性→脆性,区域主应力大小发生了大→小的转变,主应力方位经历了SN向挤压→NE向挤压→NW及SN向挤压的转换。安昌河—音坝断裂带构造演化特征反映其经历了从深部到浅部逐渐抬升的过程。     

内蒙古西拉木伦成矿带碾子沟钼矿区A型花岗岩地球化学和构造背景

内蒙古赤峰碾子沟钼矿位于华北克拉通北缘兴蒙造山带中段。通过对矿区容矿花岗岩地球化学研究,发现该花岗岩以高硅、富Al_2O_3、K_2O、Na_2O,贫MgO、CaO、Fe_2O_3~T为特征。微量元素组成表现为富集LILE、亏损HFSE,尤其以Sr、Ti、P负异常为特征。稀土元素组成总量高、轻稀土富集,Eu负异常较明显。主、微量元素地球化学特征总体显示该花岗岩为碱钙性-碱性、准铝质A型花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,容矿花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值较低(0.70516～0.70519),ε_(Nd)(t)值为负值(-3.8～-7.4),Pb同位素组成具有下地壳铅的特征。综合上述信息,本文认为该区准铝质A型花岗岩原始岩浆来源于壳幔过渡带,同时在岩浆上升过程中还可能遭受陆壳物质的混染。实际测得研究区容矿花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄为167.1±1.5 Ma,结合区域构造演化,本文认为该花岗岩形成于造山后伸展阶段。     

大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境

应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma。主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山后伸展环境下的岩浆活动特征。Sr-Nd-Pb同位素组成说明三叠纪基性火山岩岩浆源区主要为岩石圈地幔,但局部地区有软流圈物质加入;岩浆演化过程受部分熔融和分离结晶作用控制,并有少量地壳物质的混染。综合研究表明三叠纪大兴安岭南段处于中亚造山带后造山伸展阶段,基性岩浆形成于软流圈上涌诱发岩石圈地幔的部分熔融,拉斑玄武岩和辉绿玢岩脉即为伸张条件下基性岩浆活动的产物。结合区域构造演化,本文推测西拉木伦河-长春-延吉缝合带可能具有西段造山和造山后伸张作用稍早于东段的特征。     

西昆仑赞坎地区古元古代化学沉积岩系的地球化学及微区特征研究

赞坎铁矿是西昆仑地区典型的铁矿床之一,该矿区内存在一套共生的化学沉积岩系"铁矿层和硅质岩"。本研究对该化学沉积岩系的宏观地球化学特征和微观矿物学组构及矿物地球化学特征进行了分析和探讨,研究结果支持赞坎铁矿为遭受了改造的沉积变质型铁矿并形成于类似大陆边缘海相环境。显微镜下,富铁矿石主要包含石英、磁铁矿和硅酸盐矿物并具有明显的条带状构造,而硅质岩则表现为细-微晶石英颗粒构成的紧密堆积结构。矿石富铁条带的XRD和EBSD分析结果表明,该矿石富铁条带内的主要矿物为磁铁矿、辉石和微量磷灰石,磁铁矿颗粒的晶胞参数为a=b=c=8.394A,z=8并吻合沉积变质型铁矿的特征。LA-ICPMS分析结果表明,磁铁矿内杂质元素的氧化物平均含量按照Cr_2O_3(2764×10~(-6))、Al_2O_3(2494×10~(-6))、V_2O_5(1494×10~(-6))、SiO_2(1255×10~(-6))、TiO_2(589.7×10~(-6))、MnO(162.5×10~(-6))、MgO(114.9×10~(-6))依次降低,其地球化学示踪结果吻合沉积变质型铁矿的特征。全岩地球化学分析结果显示,硅质岩的SiO_2含量70.58%~81.78%、Ba含量平均372.4×10~(-6)、U含量平均2.21×10~(-6)、ΣREE值平均97.37×10~(-6),这些特征总体上吻合热水成因,而部分样品偏高的Al_2O_3含量和∑REE值及无明显Eu异常则指示了非热水成因陆源沉积物的贡献;硅质岩的Al/(A1+Fe+Mn)值0.68~0.96、MnO/TiO_2值0.00~0.05、Al/(Al+Fe)值0.74~0.97、Sc/Th值2.22~7.07、U/Th值0.33~0.86、Al_2O_3/TiO_2值平均32.24吻合,这些指标指示其形成于类似大陆边缘海相的沉积环境;硅质岩的Ni/Co平均3.10吻合富氧环境,Sr/Ba值平均0.23指示该硅质岩形成环境的水动力总体偏弱,这说明赞坎地区硅质岩及铁矿的原始形成环境相对富氧且水动力总体偏弱。由于遭受了后期的构造-岩浆事件改造,赞坎铁矿的矿石地球化学特征与典型BIF存在略微的差异,但其岩石学、宏观地球化学和微区矿物学特征均在总体上吻合沉积变质型BIF的特点。综上所述,赞坎铁矿属于早前寒武纪的沉积变质型BIF铁矿,该铁矿形成于类似大陆边缘海相环境并遭受了后期构造-岩浆事件的改造。     

得尔布干成矿带太平川铜钼矿床含CH_4流体包裹体研究

太平川斑岩铜钼矿床位于得尔布干断裂西北侧,成矿斑岩时代为200Ma左右。该斑岩铜钼矿可划分为3个成矿阶段:早阶段为辉钼矿-黄铁矿(黄铜矿)-石英组合,中阶段为黄铜矿-黄铁矿(辉钼矿)-石英组合,晚阶段以碳酸盐-黄铁矿-石英脉为特征。石英脉中可见含子晶三相、含子晶两相、CH4-H2O和NaCl-H2O四类包裹体,早阶段发育含子晶和CH4-H2O包裹体,中、晚阶段以NaCl-H2O类包裹体为主。成矿早、中、晚各阶段流体包裹体的均一温度分别分布在340～500℃、158.8～360.5℃和147.8～219.7℃,相应盐度为10.1%～55.8%NaCleqv、0.7%～10.9%NaCleqv和2.1%～10.9%NaCleqv。激光拉曼探针测试显示,早、中阶段包裹体含有CH4和H2O,晚阶段包裹体则以盐水溶液为主。早阶段多种类型包裹体共生,均一温度相近,且均一方式多样,指示早阶段流体发生过沸腾作用。本文认为早阶段成矿作用主要与高温、高盐度、含CH4流体的沸腾作用有关,中-晚阶段成矿作用显示出不同来源流体的混合作用特征。成矿构造环境可能是蒙古-鄂霍茨克洋向南俯冲所形成的陆缘弧。     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显（δEu为0．70～1．05）,弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd（t）和（N（^87Sr）／N（^86Sr））．组成分别为-2．8～2．8和0．7046～0．7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。