内蒙古赤峰地区晚泥盆世双峰式火山岩地球化学特征与板内伸展事件

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组火山岩由变玄武岩、变流纹岩组成,是一套典型的"双峰式"火山岩组合。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,获得了流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(359±1)Ma和(360±1)Ma,形成于晚泥盆世法门期。火山岩的Si O2含量分布在46.24%~56.6%和77.59%~85.75%,分别属于变玄武岩(玄武安山岩)和变流纹岩。变玄武岩(玄武安山岩)轻稀土元素弱富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=2.4~8.76,有弱Eu负异常,富集大离子亲石元素和高场强元素,Nb、Ta、Ti有明显负异常,87Sr/86Sr初始比值为0.705076~0.707770,具有高的正εNd(t)值(+0.51~+4.90)和年轻的模式年龄TDM(964~1090 Ma),推断其源于遭受地壳物质混染的亏损地幔;变流纹岩富硅、钾和钠,贫镁,具有轻稀土元素富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=7.07~11.07,有强烈的Eu负异常(δEu=0.12~0.43),Ti、P、Sr、Ba相对强烈亏损,Nb、Ta亏损,Rb、Th、U、K相对富集;其87Sr/86Sr初始比值为0.713757~0.739647,εNd(t)值为-1.75~+2.54),和年轻的模式年龄TDM(846~1156 Ma);多数锆石的εHf(t)为-2.3~+6.9,年轻的模式年龄TDM(707~1074 Ma),具有A型花岗岩的特征,推测其来源为新元古代时新生的年轻陆壳。综合前人区域研究成果、地球化学特征,朝吐沟组"双峰式"火山岩形成于晚泥盆世板内伸展构造背景。     

利用露头、井震及地球化学综合厘定层序界面

侏罗系为鄂尔多斯盆地主要的含煤和含铀岩系,目前对侏罗系层序界面的识别主要依靠野外露头、录井岩性等进行宏观厘定,但在宏观特征无明显差别的地层中,层序界面厘定往往存在人为经验识别的随意性。为此,通过东北缘露头剖面和近千口钻孔电测曲线等常规识别工作,综合二维地震剖面和化学蚀变指数（CIA）垂向上的变化,在鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系中识别出3个长期旋回层序界面（TSB1—TSB3）和7个中期旋回层序界面（SB1—SB7）。由于CIA垂向上的变化反映了延安组和直罗组沉积期古气候环境的变化,可将其用于层序界面厘定。综合识别层序界面不仅可以提高识别的准确性,而且可以赋予关键层序界面古沉积环境属性,减弱人为经验识别的影响,从而为整个盆地侏罗系层序地层的划分对比提供可靠依据。      

内蒙古狼山地区乌花辉长岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成:对地幔源区特征和岩石成因的约束

内蒙古狼山地区乌花辉长岩体主要由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,其锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,岩体形成于(319.8±1.8)~(325.4±1.6) Ma,属于早石炭世末期岩浆活动的产物。地球化学特征上,乌花辉长岩属低钾钙碱性玄武岩系列,具有较高的Mg^#(多在76.70~80.35之间)、Al₂O₃(13.55%~25.13%)和较低的TiO₂(0.18%~1.35%)。稀土总含量较低(∑REE= 8.92×10^-6~40.10×10^-6),稀土元素分馏程度不高,呈现出轻稀土元素(LREE)略微富集、重稀土元素(HREE)相对亏损((La/Yb)_N = 1.74~3.06)的特点,Eu呈明显的正异常(δEu=1.156~3.86)。岩石富集Pb和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Th等高场强元素,较低的Zr含量(4.38×10^-6~26.6×10^-6)和Zr/Y比值(1.08~2.35),呈现出典型的俯冲-消减带弧火山岩的地球化学特征。Sr-Nd-Hf同位素研究表明,乌花辉长岩岩浆源区为富集地幔,在侵位过程中受到的地壳混染程度较弱。结合区域地质背景,认为乌花辉长岩为俯冲-消减构造体制下由俯冲带流体交代富集地幔部分熔融而成,代表了俯冲相对早期阶段的产物,指示华北板块北缘西段在早石炭世晚期开始进入到安第斯型活动大陆边缘阶段,并可能结束于早二叠世之前。     

江西朱溪铜钨多金属矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义

朱溪铜钨多金属矿床位于赣东北深大断裂北西侧。矿体主要产于燕山期侵入岩与碳酸盐岩接触带的矽卡岩或矽卡岩化大理岩中,代表性矽卡岩矿物有石榴子石、透辉石、透闪石、硅灰石、蛇纹石、金云母、符山石、绿泥石等。根据矿物共生组合及交代关系推断流体经历了5个阶段,分别为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段、石英碳酸盐阶段和表生氧化阶段。特征矿物的电子探针分析结果表明,石榴子石主要为钙铝榴石—钙铁榴石;辉石以透辉石—钙铁辉石系列为主;角闪石属钙角闪石系列;绿泥石主要是密绿泥石和斜绿泥石。推测岩浆侵入后,在矽卡岩阶段为中酸性弱氧化条件,在退化蚀变阶段氧逸度和p H值升高,氧化物析出,随着氧逸度的又一次降低,金属硫化物沉淀。最后,通过其矿物成分特征推测该矿床金属矿化的种类。     

德兴朱砂红斑岩铜(金)矿床蚀变-矿化系统流体演化——来自H_O同位素的制约

为查明朱砂红矿床成矿流体来源及矿床蚀变-矿化流体演化过程,在已厘定的朱砂红矿床脉体类型基础之上,选取了不同蚀变阶段的蚀变矿物,进行了系统的H_O同位素测试。研究发现:早期A脉[无矿团块状石英脉(A1脉)、石英-钾长石脉(A3脉)]石英中包裹体δ18O值介于+6.0‰~+11.2‰,δD值介于-90‰~-101‰之间,在δ18O-δD图解中,A脉样品的H_O值组成整体位于去气作用后的残余岩浆水范围,表明引起早期钾硅酸盐化的流体性质为一套高温、高盐度岩浆热液;绿帘石-石英脉(B1脉)的δ18O值和δD值(+6.6‰和-101‰)显示青磐岩化蚀变形成与高温岩浆流体相分离后的低密度气相流体有关;而斑岩中的石英-黄铁矿-黄铜矿(B3脉)形成时,流体δ18O值(+4.1‰~+6.0‰)开始朝雨水线方向发生轻微的氧漂移,表明开始有少量大气降水的加入;晚期D脉形成时的成矿流体δ18O值(+2.8‰~+4.9‰)具有明显朝雨水线发生漂移的趋势,表明引起石英-绢云母化及泥化蚀变的成矿热液为岩浆热液和大气降水的混合流体。总之,朱砂红矿床钾硅酸盐化、青磐岩化蚀变,以及该蚀变阶段形成的A脉和早期B脉,均由岩浆热液作用引起,大气降水在钾硅酸盐化向长石分解蚀变转变的阶段开始进入蚀变-矿化系统,而长石分解蚀变为大气降水与岩浆热液共同作用的产物。     

鄂尔多斯盆地北缘侏罗纪延安组、直罗组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义

沉积岩的微量元素及稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究古沉积环境及沉积物源构造背景的有效手段。本文采用ICP-MS和扫描电镜(SEM)对鄂尔多斯北缘早-中侏罗世延安组、直罗组不同层位的28件泥岩、粉砂质泥岩样品进行了微量、稀土元素测试和粘土矿物分析,结合古生物化石组合及宏观沉积特征,旨在探讨延安组、直罗组氧化-还原条件、源区构造背景及古气候演变对铀成矿的影响。研究表明:1元素B、Sr/Ba、B/Ga组合及U/Th、V/V+Ni、V/Cr、Ni/Co组合指示延安组、直罗组沉积时的古水体介质均为富氧的淡水环境,直罗组古水体盐度相对偏高;Fe~(2+)/Fe~(3+)指示延安组成煤、成岩阶段形成了区域性的原生还原层,而直罗组上段红层为强氧化背景。2沉积学研究表明延安期至直罗期,鄂尔多斯盆地北缘岩相古地理演化经历了河流-冲积扇、湖泊三角洲-沼泽、辫状河-曲流河,Sr、Cu、Sr/Cu、FeO/MnO、Al_2O_3/MgO等比值和粘土矿物组合垂向变化总体上反映古气候经历了温暖潮湿—干湿交替—干旱-半干旱的转变过程,直罗组底部不整合及上段红层广泛发育期为转换的关键时期;3CIA、ICV指数反映延安组物源区构造环境相对稳定,中侏罗世直罗期,鄂尔多斯盆地周缘构造活动性迅速增强;4沉积岩La-Th-Sc、La/Yb-ΣREE及F1-F2判别图解显示本研究区延安组、直罗组沉积物源主要来自上地壳长英质源区,同时具有一定量的碱性玄武岩的混合,其构造背景以大陆边缘型为主,部分物源显示来自大陆岛弧构造背景。以上综合研究表明:延安期-直罗期古气候的转变和富氧古水体条件对本区煤、砂岩型铀大规模成矿作用有着重要的地质意义。     

大兴安岭南部乌拉盖地区满克头鄂博组火山岩年代学、地球化学研究及构造环境分析

[研究目的]通过查明大兴安岭乌拉盖地区火山岩的年龄、地球化学特征,探讨火山岩形成的时代、成因及构造背景,为研究大兴安岭南部地区的岩浆活动和构造演化过程提供依据.[研究方法]选取大兴安岭乌拉盖地区满克头鄂博组火山岩,系统开展LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究.[研究结果]研究区满克头鄂博组火山岩...     

鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系层序界面特征对砂岩型铀矿成矿环境的制约

依据野外露头、钻井岩芯、地震、测井及地球化学等资料,对鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系延安组(J1-2y)和含铀岩系——直罗组(J2z)关键层序界面进行了系统研究。延安组—直罗组层序界面在露头剖面和钻井岩芯上表现为铁质风化壳、削截侵蚀面或岩性岩相转化面等特征;地震剖面上表现为上超、下超、削截等反射特征;测井曲线岩电关系和微量元素地球化学均表现为不同类型的突变特征。由此识别出10个不同级次层序界面,其中包括3个Ⅰ型层序界面(TSB1～TSB3)和7个Ⅱ型层序界面(SB1～SB7)。Ⅰ型层序界面主要包括:侏罗系延安组(J1-2y)与上三叠统延长组(T3y)之间的界面TSB1—对应地震剖面上的Ty;延安组(J1-2y)与直罗组(J2z)界面TSB2—对应地震剖面上的Tz-1;侏罗系与白垩系层序界面TSB3—对应地震剖面上的Tk。TSB1、TSB2和TSB3Ⅰ型层序界面主要为区域性质的不整合面,反映了中生代构造活动在盆地中的响应;Ⅱ型层序界面主要为气候转化面,反映了层序地层单元形成过程中古气候因素引起的旋回变化。微量元素Sr、Cu、Sr/Cu、FeO/MnO、Al2O3/MgO等比值垂向变化总体上反映延安期至直罗期古气候环境经历了温暖潮湿—干湿交替—干旱—半干旱的转变过程,直罗组底部不整合界面TSB2及上段红层广泛发育的起始界面SB6为古气候环境突变的关键界面。此外,本区三维地层结构显示,侏罗系延安组至直罗组具有明显的"垂相分带"特征,铀矿层在三维空间中主要呈板状赋存于TSB2界面之上的"泛连通厚"辫状河道砂体中,其产出明显受侏罗系垂相分带结构和古气候环境变迁因素的共同制约。本文建立的综合识别层序界面方法减少了层序地层研究中依靠人为经验识别的随意性,为本区侏罗系层序划分和等时地层格架建立提供重要依据。关键层序界面的时空属性及其所指示的地质意义对揭示燕山幕式构造活动发生、发展过程对古气候条件变迁和砂岩型铀大规模成矿作用的影响具有重要意义。     

德兴朱砂红斑岩型铜(金)矿床流体包裹体研究

朱砂红矿床是德兴铜矿田的3大矿床之一,与铜厂、富家坞矿床呈NW向展布.为了查明该矿床的热液蚀变系统、矿化特征及成矿流体性质,文章选取朱砂红矿区5条勘探线上的21个钻孔,通过详细的岩芯编录和岩相学观察,依据矿物组合、脉体穿切关系及蚀变特征,将该矿区内的脉体分为A脉、B脉、D脉及后期碳酸盐和硫酸盐脉,A、B及D脉为主要的矿化脉,共有14种类型.对各期脉体内石英中的流体包裹体进行了系统的显微测温、气液相成分激光拉曼显微分析(LRM),从而详细示踪了成矿流体演化及蚀变-矿化过程.经研究得知,该矿区流体演化过程包括:成矿早期A脉形成阶段,发育4种脉体类型,其脉体多呈不规则状、顺板理团块状,发育的流体包裹体以富气相和含单子晶或多子晶相(还见有金属硫化物)组合为特点,均一温度为350～550℃,ω(NaCleq)主要集中在52.9％ ～69.9％(含子晶多相包裹体)和2.9％～16.8％(气液两相包裹体)2个区间内,该阶段的流体与早期的钾长石化蚀变关系密切;成矿中期B脉形成阶段,发育5种脉体,以平直为显著特征,发育富气相包裹体和单子晶包裹体,还含有部分富液相包裹体,其均一温度为248～405℃,ω(NaCleq)主要集中在38.6％ ～58.0％和0.9％～10.6％范围内,由于该阶段裂隙发育,成矿流体发生了减压沸腾作用,大量金属发生沉淀,是Cu(Au)、Mo的主要成矿阶段;成矿晚期D脉形成阶段,共有5种脉体类型,以富液相包裹体为主,还有少量富气相包裹体,其均一温度为127～326℃,ω(NaCleq)为0.4％～5.1％,该阶段形成了规模较大的黄铁绢英岩化和绿泥石-水云母化,伴有Mo矿化及少量Cu矿化.朱砂红矿区热液流体的演化总体上是,从早期的高温、中-高盐度的岩浆热液,向成矿晚期中-低温、低盐度的岩浆热液+大气降水混合流体转变.气液相成分激光拉曼显微分析(LRM)结果显示,在朱砂红矿区流体的演化过程中,有少量CO2的参与.此外,该矿床流体包裹体内所发现的多种暗色子矿物还有待进行系统鉴定.     

内蒙古东乌旗晚古生代闪长岩、二长花岗岩年代学特征及岩石成因

为了解晚古生代西伯利亚板块南缘增生造山过程中的岩浆活动特征及其对贺根山洋盆闭合时间的制约,对东乌旗巴彦都兰闪长岩、二长花岗岩岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因和构造环境。闪长岩、二长花岗岩锆石U-Pb同位素年龄依次为(319.8±0.9)Ma、(300.8±1.7)Ma,分别侵位于晚石炭世、早二叠世地层。闪长岩以正的锆石εHf(t)(13.5~17.1)为特征,具有年轻的锆石地壳模式年龄(tDMc)(335~466 Ma),明显富集Rb、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Ba、Sr,相对亏损Ta、Nb和Ti等高场强元素(HFSE),为洋壳俯冲阶段,地幔楔混入并与年轻洋壳部分熔融形成。二长花岗岩以高钾、富碱、弱过铝质为特征,富集部分大离子亲石元素(LREE、Rb、K等);Zr弱负异常、Hf弱正异常,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti,显示后造山花岗岩特征。二长花岗岩形成于伸展构造环境,是贺根山洋盆闭合后后造山阶段的产物,为洋壳俯冲形成的先成地壳部分熔融而成。