吉林省有色金属矿产资源勘查开发存在的问题与对策

针对吉林省有色金属矿产资源勘查开发中存在的问题, 从资源勘查开发的角度, 论述了目前有色金属矿产资源勘查开发的现状和中、长远期的供需状况, 并提出了有色金属矿产资源可持续发展的解决对策。     

金红石中锆含量温度计及其微量元素地球化学特征

Zack et al.(2004a)、Watson et al.(2006)以及Tomkins et al.(2007)(在2GPa条件下)的金红石中锆含量温度计计算结果显示,徐淮地区中生代侵入杂岩所含榴辉岩类包体所经历的榴辉岩相变质的温度范围分别为776～1099℃(平均898℃)、663～923℃(平均750℃)和714～981℃(平均804℃),这些温度结果可能并非榴辉岩相峰期变质温度;其角闪岩相退变质作用过程中保存的温度范围分别为555～777℃(平均697℃)、541～663℃(平均6170C)和588～714℃(平均667℃),这些结果不能代表角闪岩相退变质再平衡后的温度,而只能代表角闪岩相退变质作用过程中某-阶段的温度.微量元素地球化学特征研究表明,榴辉岩类包体所含金红石中的某些微量元素(如Nb、Ta、Cr、Fe、V等)含量与其原岩有继承和对应关系,其原岩主要为镁铁质岩石;榴辉岩类包体与其寄主岩石中部分高价态/高场强元素(HFSE)呈相互消长的关系.榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲,碰撞作用有关.     

华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制:中生代火成岩和深源捕虏体证据

基于最新的同位素年代学资料 ,华北克拉通东部中生代的岩浆作用可划分成四个阶段 ,即晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)碱性岩浆作用 ;中晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用 ;早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用和晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用。徐淮地区中生代侵入岩中榴辉岩捕虏体的发现及其地质年代学资料 ( 2 1 9Ma)表明 ,华北克拉通东部中生代早期曾发生过一次重要的陆壳加厚过程。俯冲板片的断离以及高压—超高压变质岩的快速折返和晚三叠世 ( 2 0 5～ 2 2 5Ma)的碱性岩浆作用的存在均暗示 ,华北克拉通中生代岩石圈减薄已经开始。拆沉作用则是引起中生代早期岩石圈减薄的主要机制。中、晚侏罗世 ( 1 5 5～ 1 6 0Ma)花岗质岩浆作用形成于造山期后的伸展环境 ,代表了中生代岩石圈减薄的继续和发展。早白垩世 ( 1 1 2～ 1 32Ma)双峰式岩浆作用表明中生代岩石圈减薄达到了峰期。而幔源纯橄岩捕虏体中富硅质熔体的交代作用和玄武岩的高87Sr/ 86Sr值、低ε(Nd ,t)值特征表明 ,软流圈对岩石圈底部的化学侵蚀可能是导致该阶段岩石圈减薄的主导机制。晚白垩世 ( 92～ 73Ma)碱性玄武质岩浆作用和“海洋型”地幔捕虏体的存在代表了等温面的下降和岩石圈地幔的增生     

徐州-宿州地区中生代埃达克质岩石岩浆起源深度的限定--深源捕掳体温度-压力条件证据

徐州—宿州地区中生代侵入杂岩主要由二长闪长斑岩—闪长岩—二长岩组成,属钙碱性系列。岩石地球化学特征与典型埃达克岩极为相似,可称之为埃达克质岩石。该类侵入杂岩中含有较多的榴辉岩类和石榴片麻岩类深源岩石捕虏体及石榴子石残留晶。深源岩石捕虏体的岩相学研究表明,榴辉岩类捕虏体在遭受榴辉岩相变质之后,又经历了角闪岩相退变质,然后被寄主岩浆所捕获。矿物平衡温压计算结果表明,榴辉岩相变质的温度条件为：608～766℃。角闪岩相退变质的温度、压力条件分别为：523～800℃,0．50～0．98GPa。由此可以判定本区中生代侵入杂岩母岩浆的起源深度应在20～34km之间,即岩浆起源于深部地壳。     

蚌埠淮光“混合花岗闪长岩”的形成时代及源区：锆石SHRIMP U-Pb地质年代学证据

对蚌埠淮光花岗闪长岩的岩相学和锆石阴极发光图象研究表明,淮光"混合花岗闪长岩"为岩浆结晶作用的产物,岩石形成后受到了应力作用的改造.锆石SHRIMP U-Pb定年结果和岩浆锆石的SHRIMP U-Pb年龄显示淮光花岗闪长岩形成于130.0±2.0 Ma;大多数继承锆石的年龄集中在1 800～1 900 Ma、2 300～2 517 Ma和3 443 Ma,这意味着淮光花岗闪长岩的母岩浆起源于华北地块基底的部分熔融.早白垩世(130 Ma左右)的岩浆作用是引起继承锆石和碎屑锆石Pb丢失的重要原因,同时也是华北地块东部岩石圈减薄的最重要时期.130 Ma左右的岩浆作用和岩石圈减薄应与太平洋板块的俯冲相联系.     

华北克拉通东部中生代高Mg闪长岩——对岩石圈减薄机制的制约

在华北克拉通东部鲁西—徐淮地区,存在一套辉石闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成的adakitic岩石。锆石SHRI MP和LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明它们形成于早白垩世(130~132Ma)。该类岩石具有较高的MgO含量(质量分数为1·46%~9·76%)、高的Mg#值(0·46~0·68)和高的Sr/Y值(主体介于30~52之间,个别高达410)。这些特征类似于由俯冲大洋板片部分熔融形成的adakitic岩石。然而,它们所表现出来的相对较高的87Sr/86Sr初始比值(0·7051~0·7077)和较低的εNd(t)值(-4·43~-15·92)则反映岩浆形成或演化过程中应有陆壳物质的参与。徐淮地区该类岩石中榴辉岩类捕虏体和石榴石捕虏晶的存在和鲁西辉石闪长岩中众多地幔橄榄岩捕虏体的发现,以及这些捕虏体中普遍发育富硅质交代作用,由此可以判定该类岩浆应起源于拆沉下部大陆地壳的部分熔融及其在上升过程中与地幔橄榄岩的反应,石榴石作为残留相。华北克拉通东部早白垩世adakitic岩石的存在以及榴辉岩类捕虏体的年代学表明,中生代早期曾存在一次重要的陆壳加厚过程,之后相继出现的加厚岩石圈的拆沉应是中生代岩石圈减薄的主导机制。     

大兴安岭东北部哈拉巴奇花岗岩体锆石U-Pb年龄及其成因

哈拉巴奇岩体主要由二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩组成。样品的LAICPMS锆石UPb年龄测定和主量及微量元素的分析结果表明,哈拉巴奇岩体为两次侵位的早古生代花岗岩体,其中二长花岗岩钾长花岗岩的侵位时间较早(500Ma),花岗闪长岩的侵位时间相对较晚(461Ma);岩体具有后造山花岗岩类的岩石组合特征和地球化学特征,为额尔古纳地块与兴安地块碰撞拼贴作用结束后的后造山阶段的产物;二长花岗岩钾长花岗岩和花岗闪长岩起源于相同的岩浆源区,其源区物质可能是中元古代期间地幔中新增生的地壳物质,二者地球化学特征的差别是源岩部份熔融程度不同所致。     

鲁西中生代闪长岩中两类幔源捕虏体的岩石学和地球化学

鲁西铁铜沟岩体辉石闪长岩中黑云母的40Ar/39Ar坪年龄为132.79±0.27Ma.产于辉石闪长岩中深源捕虏体的岩相学、矿物化学、岩石地球化学和野外资料表明,它们可划分成两组.组Ⅰ为具有变质-变形结构的纯橄岩、方辉橄榄岩和尖晶石二辉橄榄岩类.该类捕虏体耗损易熔元素(如Ca、Al)、橄榄石具有较高的Mg#值和较高的含量表明它们可能为古老岩石圈地幔高度部分熔融的残留体.然而,相对富集轻稀土元素的配分形式、较高的87Sr/86Sr比值以及交代型金云母的存在暗示着该类捕虏体遭受了晚期交代作用的改造;组Ⅱ为具有残留的嵌晶结构、再平衡结构,并叠加有变形结构的纯橄岩、方辉橄榄岩、橄辉岩和二辉石岩类.该类捕虏体具有较低的Mg#值和87Sr/86Sr比值以及较高的稀土元素丰度表明可能代表了新增生的岩石圈地幔物质.两类幔源捕虏体的共存对认识华北地块东部中生代岩石圈地幔的性质以及揭示中国东部陆下岩石圈地幔的演化历史具有重要意义.     

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。     

大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩地球化学特征及构造意义

对大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb测年结果显示,免渡河地区早二叠世二长花岗岩形成于297±2 Ma,为早二叠世岩浆活动的产物。全岩地球化学研究表明,这些二长花岗具有高硅(Si O_2=67.45%~73.54%)、低Mg~#值(25~42)的地球化学特征,属于高钾钙碱性I型花岗岩,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。Lu-Hf同位素研究显示,免渡河地区二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)=+7.5~+11.9,t_(DM2)=554~838 Ma,暗示其岩浆源于新元古代增生的地壳物质的部分熔融。结合前人的研究成果,认为大兴安岭北段免渡河地区早二叠世二长花岗岩形成于后碰撞的伸展环境。