北秦岭南台钼多金属矿床成矿流体和稳定同位素研究

南台钼多金属矿床产于北秦岭构造带宽坪群内,矿体主要呈似层状、透镜体状赋存于花岗斑岩内及其与宽坪群大理岩的接触带。矿化主要呈浸染状、团块状和细脉浸染状。围岩蚀变主要为硅化-钾硅酸盐化、矽卡岩化和碳酸盐岩化。矿床的形成经历了高温蚀变-矽卡岩期和石英-硫化物期,钼多金属矿化主要形成于石英-硫化物期。斑晶石英和辉钼矿-石英脉中主要发育4种流体包裹体：L型富液相包裹体、V型富气相包裹体、C型含CO₂包裹体和S型含子晶多相包裹体。早阶段斑晶石英中发育140～200℃、220～280℃、340～400℃ 3个均一温度区间,主成矿期辉钼矿-石英脉中发育120～180℃、200～240℃和280～380℃ 3个均一温度区间,晚阶段无矿石英脉中仅发育120～240℃一个低温区间。早阶段斑晶石英中的包裹体盐度显示57.90%～>73.96%、30.06%～38.01%、3.39%～18.55% 3个不连续的区间,主成矿期的辉钼矿石英脉和晚期无矿石英脉中的盐度范围分别为0.43%～12.85%、1.91%～10.73%。在成矿早阶段的斑晶石英和主成矿期石英辉钼矿脉的3个温度区间,均出现S型、C型、L型、V型等两种或两种以上包裹体共存且均一温度相近,流体沸腾作用明显,表明流体的多次沸腾是南台钼多金属矿床矿质沉淀的重要机制,这一机制与北秦岭秋树湾铜(钼)矿床的成矿机制相似。硫化物的δ³⁴S值集中于-0.3‰～7.2‰,平均3.1‰,表明硫来自深部岩浆。含硫化物石英的δD_V-SMOW值介于-103‰～-76‰之间,δ¹⁸O_H2O的值为4.01‰～5.55‰,表明主成矿阶段的成矿流体主要为岩浆水,混合有大气降水。     

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（431±2） Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（214±2） Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为（130±1） Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。     

华北陆块南缘老牛山杂岩体岩石成因:来自黑云母的信息

老牛山杂岩体位于华北陆块南缘,由晚三叠世(印支期)和晚侏罗世(燕山期)花岗岩组成。在野外地质和岩相学观察的基础上,对老牛山杂岩体中的黑云母进行系统的化学成分研究。结果表明:不同时期不同岩性的黑云母成分变化不大,具有富Mg、Ti、Al、K的特征;黑云母主要是镁质黑云母;自印支期到燕山期黑云母的成分具有一定的变化规律,主要表现为TiO2、FeOT和Al2O3含量有所升高,而MgO含量逐渐降低;印支期花岗岩中黑云母结晶温度在600℃~700℃之间,结晶压力为0.98~1.95kbar,相应的侵位深度为3.72~7.38km;燕山期花岗岩中黑云母结晶温度在650℃~700℃之间,结晶压力为1.47~2.01kbar,相应的侵位深度为5.55~7.61km;老牛山杂岩体属于同熔型(I型)花岗岩,具有壳幔混源成因的特征,但花岗岩类成岩物质来源略有不同,印支期花岗岩较燕山期花岗岩的源区物质组成,可能幔源物质更多一些。     

东秦岭金堆城钼矿床辉绿岩地球化学特征及其地质意义

对金堆城钼矿区辉绿岩脉的岩石学和地球化学的详细研究表明,该区辉绿岩均遭受到不同程度的蚀变,为拉斑系列岩石,其主量元素以中等w(TiO_2)(1.47%~2.16%)、中等w(MgO)(3.47%~6.58%)、Mg#为26.99~40.46,w(K_2O)变化较大(0.05%~3.16%)为特征,可能与蚀变有关,贫w(P_2O_5)(0.36%~0.58%)、MgO与主要组分的相关性表明,岩浆早期出现过轻微的橄榄石、斜方辉石及铬铁矿、钛铁矿结晶分异;稀土元素总量相对较高,轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)N=7.5~12.4),δEu为0.7~1.0,出现Eu的弱负异常。金堆城钼矿区的辉绿岩脉属于大陆板内拉斑玄武岩,形成过程中受到地壳物质的混染。     

北秦岭蟒岭岩体的锆石U-Pb年龄、地球化学及其演化

蟒岭岩体位于北秦岭构造带北部,岩石类型主要为似斑状黑云母二长花岗岩、中粗粒黑云母二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、含辉石黑云角闪闪长岩和黑云母钾长花岗岩。依据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,结合前人测试的年龄,将蟒岭岩体的岩浆演化划分为晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期—早白垩世早期和早白垩世中期3期。第一期为含辉石黑云角闪闪长岩,其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为（157±1） Ma,该期岩石SiO₂质量分数较低,富碱,属于准铝质,钾玄岩-高钾钙碱性系列;第二期二长花岗岩,侵位年龄为（148±1） Ma~（144±1） Ma,具有高硅、富碱的特征,属于准铝质-弱过铝质,钾玄岩-高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩;第三期黑云母钾长花岗岩,侵位年龄为（124±2） Ma,具高硅、富碱、低镁、铝饱和指数偏高的特征,属过铝质,高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩。组成蟒岭岩体的花岗岩从早到晚,SiO₂质量分数逐渐升高,而Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO、P₂O₅、TFe₂O₃质量分数逐渐降低;稀土元素总量具有由高到低的变化趋势,第一期和第二期岩石的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集的右倾型,而第三期的稀土元素配分曲线呈两边高中间低的不对称弧形,整体上负铕异常不明显或呈微弱正铕异常;微量元素上,这3期岩石均富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而相对亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素。与区域上同时代成矿花岗岩体对比,两者均具有高硅、富碱的特征,稀土元素球粒陨石标准化曲线呈轻稀土元素富集的右倾斜型,但蟒岭岩体中二长花岗岩没有明显的Eu异常,且Ba、P、Ti亏损及Ta、Nb富集没有含矿花岗岩明显。     

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为(431±2)Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石UPb年龄为(214±2)Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为(130±1)Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。     

豫西南泥湖矿集区石宝沟花岗岩体的锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Hf同位素组成

石宝沟花岗岩体位于华北陆块南缘,主要由似斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩组成,发育岩浆暗色包体。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,似斑状二长花岗岩和中细粒二长花岗岩的成岩年龄分别为(156±1)Ma(N=15,MSWD=0.34)和(157±1)Ma(N=17,MSWD=0.10)。这些花岗岩的A/CNK=0.82～1.02,Na2O+K2O=7.61%～8.91%,K2O/Na2O=1.02～1.48,属于高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质I型花岗岩。稀土和微量元素特征显示其富集LREE、Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损HREE、P、Ti等高场强元素,具有弱的负铕异常,个别样品具有正铕异常(δEu=0.81～1.12)。似斑状二长花岗岩的锆石εHf(t)为-22.6～-8.3,tDM2为2.64～1.73Ga;中细粒二长花岗岩εHf(t)为-26.9～-12.4,tDM2为2.91～1.99Ga。岩石地球化学和锆石Hf同位素组成特征表明,石宝沟花岗岩体的源区物质以壳源物质为主,可能为太古宙太华群,但也有年轻幔源组分的参与。     

南秦岭华阳花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄、地球化学和Hf同位素组成 ——对五龙岩体群成因的约束

华阳岩体位于南秦岭中部地区,岩体主体岩性为黑云母二长花岗岩。对中粒黑云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得214Ma±2Ma和228Ma±2Ma的年龄,表明该岩体形成于晚三叠世。华阳花岗岩属于弱过铝质和高钾钙碱性系列,具有I-A型花岗岩过渡的特征,A/CNK值为1.01~1.14,Na2O为3.15%~3.83%,K2O为3.04%~5.70%,K2O/Na2O为0.84~1.80,Mg#为0.24~0.48;稀土元素配分曲线表现为右倾型,轻、重稀土元素分馏明显,具有显著的Eu负异常。该花岗岩富集Rb、K、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,表明华阳花岗岩的物源以壳源物质为主。锆石饱和温度和Ti温度计等的估算显示,华阳岩体岩浆源区的初始温度为750~800℃。花岗岩的锆石εHf(t)值变化范围较小,为-6.17~2.27,平均值为-3.19;二阶段模式年龄TDM2为1.65~1.12Ga,加权平均值为1.46Ga,结合区域地质背景和前人研究成果认为,华阳花岗岩是早—中元古代古老地壳物质部分熔融的结果,伴有少量幔源物质的加入;岩体的形成与华南板块和华北板块碰撞有关,是同碰撞向后碰撞构造体制转变或后碰撞伸展早期的产物。     

浅海环境下的喷流沉积块状硫化物矿床——以广东玉水铜矿为例

广东玉水铜矿是一个以斑铜矿、黄铜矿为主的高品位铜矿床,主矿体呈层状沿中石炭统白云岩/下石炭统石英砂岩界面产出.本文在详细的野外地质工作基础上,确认了块状矿体下盘存在石炭纪凝灰岩、火山丘状体及火山通道;确认了以红色赤铁矿-菱铁矿-碧玉岩为组合的喷气沉积岩,其稳定覆盖在块状矿层的顶部,并延伸出矿体外围.层状矿体层序由下往上为:(含砾)石英砂岩夹凝灰岩→块状铜铅锌硫化物矿层→赤铁矿-菱铁矿-碧玉岩等喷气沉积岩→白云岩,证实含矿岩系具有火山岩—矿体—喷气岩"三位一体"特征.层状矿体具有典型的"双层"结构:上部为块状矿体;下部为筒状含矿蚀变体,由呈漏斗状的流体通道系统及其浸染状、网脉状矿化体组成.围绕主流体通道发育扇形含硫化物石英细脉,且不穿过上覆块状矿体和上盘白云岩.本文还首次报道了控制矿体和凝灰岩厚度及铜矿体塑性流变的同生断层(同火山断层).综合矿床地质及地球化学研究表明玉水铜矿是形成于浅海环境下的喷流沉积块状硫化物矿床.这一新认识表明V MS型矿床可以形成于浅海水环境下,这对丰富和完善V MS型矿床的成因模式具有重要的科学价值;同时可为华南寻找类似地质背景区的隐伏V MS型铜多金属矿床提供借鉴.     

内蒙古白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床控矿构造特征及深部找矿方向

对白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿田内褶皱及断层构造特征进行了剖析和总结,认为矿区内构造活动演化具有多期性,中元古代—海西期至少发育4期构造活动,包括近东西向控岩断层(F1)、近东西向逆-平移断层(F2)、近东西向褶皱和韧性剪切构造、北东向左行走滑正断层(F3),并将其对成岩成矿的影响及控制作用作了详细分析。认为:①沿白云石碳酸岩与顶底板围岩界线分布的近东西向断层控制了白云石碳酸岩的产出和矿体的形成;②白云石碳酸岩侵位之后,近东西向逆-平移断层对矿体进行了第一次破坏,导致主矿、东矿的深部矿体向东平移,钻孔WK14-01的深部矿体应为主矿深部的矿体平移所致;③成矿期后发育一期近南北向的挤压变形事件对矿体进行了第二次破坏,导致矿区白云鄂博群紧闭褶皱的形成和矿体发生透镜体化;④主矿、东矿之间的北东向左行走滑正断层对矿体进行了第三次破坏,导致主、东矿位置的错动。这些认识将对矿区深部及外围找矿工作具有重要的指导意义。