关于辉钼矿中Re含量示踪来源的讨论

对近年来国内已发表的744个辉钼矿Re-Os同位素测年数据进行了汇总,发现所有样品辉钼矿中的Re含量具有混合分布的特征.按照岩性和共生矿物种类对所有数据进行了分类统计分析,结果显示辉钼矿中Re含量(质量分数,下同)与岩性和共生矿物种类存在密切的关系:长英质脉和花岗岩中辉钼矿的Re含量最低,几何平均值分别为7.41×10...     

岩浆型铁矿床中脉状铁矿体的成因：以承德黑山铁矿床为例

岩浆型铁矿床是我国的重要铁矿类型之一,也是峨眉山地幔柱系统的有机组成部分。但是,这类矿床的成因问题长期没有解决。本文以黑山铁矿中的脉状矿体为例,试图通过锆石矿物地球化学的系统分析揭示岩浆型铁矿床脉状铁矿体的成因。锆石Ti温度计和δCe氧逸度计计算结果表明,脉状铁矿体的成矿温度T介于631~768℃之间,加权平均为681℃;成矿氧逸度logf_O2介于-25.7~-15.6之间,加权平均为-20.8。这与实验得到的富铁质岩浆成矿温度相差近400℃,但又明显高于岩浆热液的温度。因此,本文认为"铁矿浆"很可能是溶解了大量成矿金属的超临界流体,处于岩浆-热液过渡状态。这一认识得到了锆石(Sm/La)_N vs. La和Ce/Ce^* vs. (Sm/La)_N判别图解,以及CL图像的进一步支持。大量流体组分的存在能够有效降低"铁矿浆"的粘度和密度,从而有利于其沿裂隙贯入或挤入围岩中,这可以很好的解释铁矿体的不规则脉状产状和围岩蚀变特征。结合前人资料,"铁矿浆"中的流体组分包括C-H-O-S等,这些流体组分除了岩浆自身结晶分异作用而富集的挥发分外,还包括外来幔源流体和地表流体的加入。"铁矿浆"在贯入围岩后经历了相分离作用,因而触发了钛铁氧化物的结晶从而富集形成矿石,这一流体地质过程记录在锆石Eu异常特征中。黑山铁矿床脉状铁矿体的形成机理可能也适用于包括攀枝花式铁矿在内的其他岩浆型铁矿床中的脉状铁矿体。     

峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵作用的地壳响应：来自大老包花岗岩的年代学和热模拟证据

峨眉山大火成岩省中红格铁矿区的大老包花岗岩侵入到含矿基性-超基性杂岩,花岗岩主要为黑云母二长花岗岩。通过对大老包黑云母二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得大老包花岗岩形成时代为255.1±3.6Ma。该研究结果与前人通过红格东侧的矮郎河高铝花岗岩的U-Pb测年得到的花岗岩成岩时代(255.2±3.6Ma)结果一致,表明大老包花岗质岩体与矮郎河高铝花岗岩是同阶段的,可能是二叠纪峨眉山大火成岩省岩浆活动晚期的产物。这一成岩时代晚于攀枝花铁矿成矿时代(~260Ma)。通过本文得到的大老包花岗岩的形成时代和前人测得的二叠纪峨眉山大火成岩省主体岩浆的活动时间,笔者基于国际上最新的下地壳热区模型进行数值模拟,认为峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵过程中可以导致下地壳发生部分熔融,大老包花岗岩可能是峨眉山大火成岩省喷发过程中底侵的玄武质岩浆在4Myr内部分熔融下地壳形成的。     

火成岩的晶体群与成因矿物学展望

岩浆系统物理过程的研究进展导致了岩浆系统成熟度的概念,因而认识到火成岩中的晶体并非全部由寄主熔体晶出。本文将火成岩中的矿物晶体按其加入岩浆系统的方式划分为3种晶体群:固体晶体群、熔体晶体群和流体晶体群。固体晶体群系指呈固态加入岩浆的晶体群,包括残留晶亚群和捕虏晶亚群;熔体晶体群系指从熔体中晶出的晶体群,包括从不同深度水平岩浆房中晶出的晶体亚群(岩浆房晶体亚群)、岩浆上升途中晶出的晶体亚群(通道晶体亚群)、在岩浆系统中长期循环的晶体亚群(循环晶亚群)和岩浆侵位后晶出的晶体亚群(基质晶亚群)。流体晶体群系指从流体相晶出的晶体群,包括从超临界流体晶出的晶体亚群(超临界晶体亚群)、从气体晶出的晶体亚群(凝聚晶体亚群)和从热液晶出的晶体亚群(热液晶体亚群)。这种划分方案为火成岩成因矿物学研究打开了新的窗口,阐明不同晶体群的标型特征和形成条件是成因矿物学研究的重要任务。理论上,残留晶与原生岩浆保持热力学平衡,捕虏晶一般与岩浆不平衡,熔体晶体群在岩浆系统演化的特定阶段上与岩浆保持热力学平衡,而流体晶体群则一般不与岩浆平衡,但超临界晶体亚群可部分与岩浆平衡。各种晶体群在火成岩中的保存程度与岩浆系统的存续时间尺度和晶体吸收速率紧密相关。在快速上升和固结的岩浆系统中,所有的晶体群都有可能得到保存。相反,在缓慢上升和固结的岩浆系统中,有可能仅保留有基质晶亚群。因此,晶体群的数量和颗粒大小可以用来定性评价岩浆系统存活的时间尺度,定量化结构分析将成为成因矿物学的重要研究内容。     

塔里木东南缘阿克塔什塔格地区古元古代壳源碳酸岩的特征及其地质意义

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,变质基底杂岩中发育火成碳酸岩侵入体,呈似层状侵入于米兰岩群和新太古代TTG花岗片麻岩中。碳酸岩主要由方解石(45%~90%)、透辉石(15%)和含量不等的石英、长石等矿物组成,可见少量金云母、方柱石,矿物组成较为简单。常量元素中Fe、Mg、Mn、Ti、P等元素低于世界已知幔源碳酸岩10个数量级之上,而Si、Al含量较高;微量元素富集大离子亲石元素Rb、Th、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti, 并且稀土总量仅为(25.74~63.01)×10-6,锆石Th/U比为0.04~0.36。上述特征明显有别于幔源成因的碳酸岩,可能指示米兰岩群大理岩在古元古代的深熔作用,即由米兰岩群中的大理岩在古元古代深熔作用条件下形成。挑选其中的锆石利用U Pb SHRIMP法测年,获得年龄为(1 931±18) Ma。该碳酸岩体的发现不仅丰富了壳源碳酸岩的成因类型,也暗示塔里木克拉通的新太古代基底变质岩在古元古代末期发生过深熔作用和混合岩化,是塔里木克拉通对全球哥伦比亚超大陆的汇聚事件的响应。     

内蒙古二连浩特地区乌花敖包钼矿区火成岩特征和LA-ICP-MS锆石年代学研究

自2004年以来,在内蒙古东部地区发现或探明了众多钼多金属矿,位于二连浩特红格尔地区的乌花敖包矿是新近发现的钼矿。到目前为止,前人对该矿研究较少。文中对该矿的野外地质特征、火成岩组合及其特征、LA ICP MS锆石U Pb年代学等开展研究,指出成矿火成岩分别为石英斑岩、花岗斑岩及隐伏的细粒二长花岗岩,地表出露的花岗闪长岩等为围岩。成矿火成岩在TAS图上均为亚碱性系列,在SiO2 K2O图上为高钾钙碱系列,σ在1.91～3.29,平均为2.44,A/CNK在0.876~1.013,表现出偏铝质岩石的特征。微量元素相对富Rb和K,而亏损Ba和Sr;在高场强元素中,相对富集Th、La、Ce、Nd、Zr、Ta、Hf、Tm、Tb和Yb,而相对弱亏损P、Sm和Nb,强烈亏损Y,反映出有强烈的结晶分异作用存在。LREE/HREE比值在6.52～14.76,普遍高于一般花岗岩（1～1.2）,轻稀土相对富集,说明轻重稀土间存在着分馏作用。铕异常δEu在0.43～0.91,具有明显的负Eu异常,说明本区花岗岩岩浆形成演化过程发生了斜长石的分离结晶作用或岩浆源区残余相含斜长石。石英斑岩LA ICP MS锆石U Pb测年显示该斑岩的形成年龄为（139.2±3.4） Ma,MSWD为1.9。基于上述分析研究和构造环境判别,结合区域对比,推测乌花敖包的钼矿应当形成于早白垩世,即燕山造山运动晚期蒙古微大陆同西伯利亚板块沿蒙古-鄂霍茨克地带拼合的同碰撞阶段。     

拉拉铁铜矿床成因:来自隐爆角砾岩结构定量化和锆石U-Pb年代学的证据

拉拉铁铜矿床被认为是中国西南地区规模最大的元古代内生金属矿床。该矿床主要赋存于古元古代河口群地层中,传统上被归属为火山喷流-沉积成因。近年来,一些学者陆续发现拉拉铁铜矿床中有Au、REE、Mo等金属的富集,因而将其归属为IOCG矿床。但是,对该区出露的隐爆角砾岩及其与成矿作用的关系缺乏详细报道,因而对矿床成因和成矿时代的判断尚显依据不足。作者对拉拉铁铜矿床的小露天采坑及其邻近地区进行了详细野外地质观察和剖面测量,发现采坑内出露的角砾岩具有隐爆角砾岩的特征。角砾主要来自下伏河口群的细碧-角斑岩建造,呈棱角状-次圆状,由热液物质胶结,且胶结物中见有矿化现象。定量化结构分析表明,隐爆角砾岩中的角砾具有机械破碎成因的特点,其分形特征与火山碎屑岩类似,定向程度和圆度明显不同于断层角砾岩。对角斑岩和隐爆角砾岩分别进行了锆石U-Pb年代学分析。来自角斑岩中的锆石晶体具有典型的岩浆锆石特征,产生了1720±11Ma的锆石U-Pb年龄;而来自隐爆角砾岩的锆石晶体展示了较显著的后期热液改造特征。岩相学观察表明,细碧岩和角斑岩在成矿作用之前经受过强烈构造变形,表现为岩石的片理化,而沿片理面充填的含矿细脉则没有任何变形的迹象。据此可以得出结论:(1)拉拉铁铜矿床的形成时间明显晚于细碧-角斑岩建造,不支持火山喷流-沉积成因的观点;(2)矿区内产有与成矿作用紧密相关的隐爆角砾岩,后者被认为是IOCG型矿床的重要标志之一。前人报道的成矿元素组合特征以及本文提供的新证据支持该矿床为IOCG型矿床的认识。其成矿过程为成矿流体在流体库中膨胀后并由下部上侵,下部流体遇薄弱带侵入成矿,上部流体在密闭空间内形成超压进而发生爆破,并侵入细碧岩的片理中成矿,这种成因过程类似于透岩浆流体成矿模型。     

结构可控的地质解释——侵入岩专题地质填图构想

火成岩及其组合的性质不仅受岩浆系统本身性质的约束,也受到成岩环境的控制。因此,火成岩分布区的地质填图应当立足于结构可控的地质解释。基于这种认识,建议侵入岩专题填图按照岩浆系统的几何尺度及其与动力系统的关系划分填图单位。一级岩浆系统受控于全球动力学系统,具有最大的几何尺度;二级岩浆系统与区域地质历史有关,是全球动力系统与岩石圈系统相互作用的产物;三级岩浆系统受控于局部动力系统,与全球动力系统没有直接联系;四级岩浆系统受控于岩浆动力系统与围岩动力系统的相互作用,通常与岩浆产量和通道条件紧密联系在一起;五级岩浆系统受控于具体的岩浆过程,通常是侵入岩区的最小填图单位。但是,岩浆系统具有可无限细分的特点,填图过程中可根据具体情况进一步划分更次级的岩浆系统。对于几何尺度小于地质图表述能力的岩浆系统,建议制作局部放大的专题地质图件,以展示特定岩浆系统的地质特征。     

中基性侵入岩中-大比例尺专题地质填图实践——以河北武安铁矿集区填图试点为例

侵入岩类的填图方法伴随侵入岩成因分类、填图实践及研究技术手段发展而不断更新和完善。近20年来,由于新技术及新方法的应用,侵入岩的研究取得了长足的进步。研究表明,一个岩浆系统可能具有多个岩浆源区,单一岩浆房和全岩浆同时结晶模式在自然界几乎不能存在。因此,基于同源岩浆演化理论的"单元-超单元"填图方法似乎应该得到修正和完善。以河北武安铁矿集区填图试点为依托,总结出一套针对中性-基性侵入岩的填图方法——"岩浆系统-子系统"填图方法。运用该填图方法,在武安地区识别出6个岩浆成矿系统,在详细研究的基础上,对每个系统进行了若干子系统的进一步划分。在此基础上,厘清了每个系统的侵入岩组装过程及成岩成矿过程。