东亚造山带碰撞后引张的地球化学记录:晚中生代火山岩时代与源区特征

位于华北克拉通与西伯利亚克拉通之间的东亚造山带是全球显生宙大陆地壳生长最显著、最具典型意义的地区,同时保存了中国、乃至亚洲大陆最后拼合的地质地球化学记录.这些记录同时也从另一个侧面反映了中新生代中国东部大陆岩石圈转型及改造过程.本文将以蒙古东部及中国东北境内大兴安岭地区晚中生代火山岩研究为切入点,探讨这一重要地球动力学过程的时间制约和源区地球化学特征.     

新疆西昆仑玛尔坎苏-穆呼锰矿带地质特征与定量预测

近年来,在西昆仑-昆盖山-库尔浪Fe-Cu-Mn多金属矿带发现2处大型锰矿床,表明该区锰矿成矿地质条件优越,找矿潜力巨大。通过系统收集资料,对西昆仑玛尔坎苏-穆呼锰矿带地质特征进行了归纳和总结,采用矿床模型综合地质信息预测方法,对该地区锰矿资源潜力进行了预测。以穆呼锰矿为典型矿床,结合区域地球化学、地球物理异常,总结区域锰矿控矿要素,建立预测模型,圈定找矿靶区4处,预测锰矿资源量7 939.08×104t,为区域锰矿地质勘查提供方向。     

西天山构造演化与优势矿产成矿规律

西天山位于中亚增生型造山带的西南缘,夹于准噶尔地块和塔里木克拉通之间.西天山造山带的构造演化与天山洋的俯冲?关闭过程密切相关.西天山地质构造复杂,成矿作用独特,既可形成与活动陆缘有关的斑岩铜金矿和火山?沉积岩型铁锰矿,也可发育与伸展构造有关的海底热水沉积型铅锌矿和浅成低温热液型金矿等多个集中区.西天山地质构造演化和成矿作用一直是地质学家关注和研究的热点,近年来的地质找矿和基础研究工作也取得一系列重大进展,但同时也存在一些急待解决的问题.本文通过对区域地质背景、沉积建造、岩浆演化、成矿地质特征与物质来源、控矿因素等方面资料的综合研究,认为西天山造山带从前寒武纪到晚古生代经历了古陆边缘裂解、洋?陆俯冲增生、陆?陆碰撞及后造山伸展等地质过程;与此相应形成了多个成矿区带,主要包括:（1）哈尔达坂前寒武纪古陆边缘裂陷盆地环境的铅锌成矿带,（2）与博罗科努古生代洋?陆俯冲、碰撞?碰撞后伸展环境有关的金铜铅锌多金属成矿带,（3）与阿吾拉勒晚古生代岛弧?弧后盆地有关的铁多金属成矿带,（4）那拉提古生代岛弧金铜多金属成矿带.在此基础上建立了西天山主要成矿区带的成矿模式,厘定了与西天山沉积建造?构造活动?岩浆活动有关的成矿序列,总结了西天山铁铜铅锌金等优势矿产时空结构模型.      

阿尔金卡尔恰尔超大型萤石矿床成矿流体特征及形成机制探讨

新近发现的卡尔恰尔超大型热液脉状萤石矿床位于阿尔金造山带中部,矿体主要沿中奥陶世二长花岗岩及变质杂岩的接触带产出,并受韧性剪切断裂及裂隙构造控制。矿石主要类型为萤石方解石脉型,矿物组成以萤石和方解石为主,含少量石英和钾长石。矿石呈粗晶粒状和伟晶状结构,条带状、团块状和角砾状构造。包裹体研究表明,萤石和方解石中包裹体具有近似特征,均发育CO₂包裹体、含CO₂三相包裹体、气液两相包裹体和含子矿物多相包裹体等4种类型的原生包裹体,各类包裹体均一温度为135℃～359℃,盐度为2.07%～7.59%,反映成矿流体为中—中低温、低盐度不混溶NaCl-H₂O-CO₂热液体系类型。萤石和方解石流体包裹体氢氧同位素测试,反映该成矿流体来源于岩浆水与大气降水的混合热液。推测岩浆期后初步形成富CO₂、富F热液,在上升过程中淋滤萃取变质杂岩中的Ca质形成成矿流体,后因大气降水加入发生降温、降压与流体沸腾作用,在断裂—裂隙构造的有利部位充填—交代形成萤石方解石矿脉。     

西昆仑赞坎铁矿床地质特征、形成时代及高品位矿石的成因

新疆赞坎铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。赋矿岩系布伦阔勒群主要由黑云母石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、硅质岩及磁铁石英岩等组成。目前探明工业矿体4条,单个矿体长度大于2.5km,矿体厚10~70m;局部见高品位铁矿段(mFe50%),长度达900m,厚度40m左右。矿石类型主要为2种,一种为原生的条纹-条带状磁铁矿(为主);另一种为热液改造形成的块状(高品位铁矿石)及浸染状磁铁矿。矿石稀土元素配分(PAAS)表明,原生条纹-条带状铁矿石Ce和Y元素异常不明显(~1.15、~0.94),Eu具正异常(~1.69),Y/Ho平均值为25,稀土配分模式与沉积变质型铁矿相似。而受改造的矿石中,浸染状矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,La和Ce显示正异常(~1.46、~1.17),Y显示负异常(=0.66~0.72),Eu表现为强烈的正异常(~4.37),稀土配分模式明显不同于原生条纹-条带状铁矿石。矿体围岩斜长角闪片岩(变沉积岩)中的碎屑锆石U-Pb年龄为591±1Ma,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma),大致反映沉积铁矿的形成时代为新元古代至早寒武世。电子探针显示,条带状磁铁矿中的TiO_2、AL_2O_3、MgO、MnO含量较低,标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,在磁铁矿单矿物成因图解中,条带状磁铁矿整体显示磁铁矿为沉积变质型铁矿;浸染状矿石和块状矿石的组成与典型沉积变质型铁矿的偏离反映了后期岩浆-构造热事件对条带状铁矿石的改造;上述结果显示赞坎铁矿整体属于沉积变质型铁矿(BIF)。调查发现赞坎高品位铁矿体与早寒武世侵入的霏细斑岩联系密切,高品位矿石及其围岩发育一定程度的矽卡岩化,如阳起石化、碳酸盐化和黄铁矿化。本文推测高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在构造发育处充填交代形成块状磁铁富矿石。在早寒武世侵入到矿区中部的霏细斑岩体中,同时发育有角砾状磁铁矿和脉状磁铁矿,因此,岩浆热液改造原生条带状铁矿石形成高品位铁矿石的时代应为早寒武世。     

冀东杏山BIF铁矿形成时代及成因探讨

杏山BIF型铁矿位于冀东曹庄一带,矿体赋存于太古界三屯营组变质岩系中。矿石多为条纹-条带状构造,其围岩和夹层以斜长角闪岩为主,兼具少量黑云石英片岩和黑云钾长片麻岩。对BIF铁矿进行的地球化学分析表明,条带状铁矿石富集重稀土((La/Yb)*PAAS平均0.46),Eu正异常(Eu/Eu*PAAS平均2.19)、La正异常(La/LaPAAS平均2.14)和Y的正异常(Y/Y*PAAS平均1.85)明显,加之高的Y/Ho值(平均46.81),说明成矿物质来源于海底高温热液与周围海水的混合溶液;无Ce的负异常说明BIF形成于低氧逸度环境;BIF显示较低的Al2O3和TiO 2含量,且二者缺乏相关性,说明在BIF沉淀过程中几乎没有陆源碎屑物的加入。对矿体围岩斜长角闪岩、黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩恢复,表明斜长角闪岩的原岩为玄武岩-安山质玄武岩,黑云石英片岩及黑云钾长片麻岩的原岩可能为泥质碎屑岩。元素地球化学分析表明,黑云钾长片麻岩具有较低的总稀土含量(59.46×10-6~66.99×10-6)、不明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.77~0.91)、略微的Th和U富集、无Nb和Ta的亏损;而黑云石英片岩具有较高的稀土总量(168.7×10-6~171.0×10-6)、强烈的轻稀土富集((La/Yb)N=6.81~7.07)和较弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.64~0.68),两者不一致的地球化学特征说明他们具有不同的物质来源。斜长角闪岩与N-MORB具有相似的特征,如富集大离子亲石元素(LILEs),亏损Th和U、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf等无明显亏损。综合分析表明斜长角闪岩的母岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩30%的部分熔融,且其母岩浆在分异结晶过程中可能受到陆壳物质的混染。对矿体夹层斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明其原岩形成于2859±22Ma至2491±13Ma之间,最有可能形成于新太古代晚期,这间接约束了杏山BIF型铁矿的形成时代,暗示着迁西岩群主体可能仍形成于新太古代晚期。而2859±22Ma的捕掳锆石年龄反映杏山-曹庄地区可能存在有中太古代表壳岩。     

内蒙古西拉木伦成矿带库里吐钼(铜)矿区二长花岗岩地球化学、构造环境及含矿性分析

西拉木伦成矿带库里吐钼(铜)矿大地构造位于华北板块北缘造山带中段。通过对矿区含矿岩体的主量、微量元素及同位素组成进行测试和研究,表明矿区含矿岩石主要为二长花岗岩,其SiO_2含量为70.60%～72.95%,Na_2O和K_2O的含量分别为3.98%～4.40%和4.57%～5.49%,里特曼指数σ介于2.9～3.1之间,均小于3.3,指示其属钙碱性岩石系列;微量元素测试结果表明,二长花岗岩重稀土元素(HREE)分馏轻微[(Gd/Yb)_N=1.05～1.86],轻稀土元素有一定分馏[(La/Sm)_N =4.27～6.41],轻重稀土元素之间分馏较强[(La/Yb)_N=8.03～19.27],具有较明显的Eu负异常(δEu=0.65～0.77);在原始地幔标准化的微量元素蛛网图解上,都显示出Nb、Ta、Ti、P、Ba等元素亏损,Rb、Th、U、K等元素富集的特征;同位素测试结果表明,岩石初始~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb组成变化范围分别为18.3281～18.9980、15.5902～15.6644和37.7778～38.4129;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i及ε_(Nd)(t)变化范围分别为O.706113～0.706783和-0.90～ 2.04。通过研究该区含矿岩石地球化学特征结合区域构造背景,本文初步认为该区二长花岗质岩浆来源于新生陆壳,形成于中朝板块和西伯利亚板块间的后碰撞阶段;同时本文还对含矿二长花岗岩含矿性进行了初步分析,为矿床研究和进一步找矿预测工作提供依据。     

内蒙古西拉木伦铜-钼成矿带花岗岩特征与成矿专属性

近期在华北克拉通北缘中段西拉木伦断裂带两侧发现了多处与晚古生代-中生代花岗岩有关的铜-钼多金属矿床,如碾子沟钼矿、车户沟铜-钼矿、库里吐铜-钼矿、鸡冠山钼矿、小东沟钼矿等.成矿年龄分布在260～130 Ma之间,且成矿年龄与区域分布花岗岩年龄基本一致[1～4].至目前为止尚缺少对这一带铜钼矿床成因、构造背景以及形成规律的详细研究.     

东天山康古尔金矿区次火山岩同位素年代学及其意义

康古尔金矿区与金矿体相伴分布着一些潜火山岩 。从潜火山岩的RbSr等时线年龄及单颗粒锆石表面蒸发法207Pb/206 Pb年龄资料看,潜火山岩形成于300～２８２ Ma。而石英正长斑岩单颗粒锆石20 7Pb/206Pb年龄值(593 Ma)反映了岩体侵位过程中捕获了基底岩石中古锆石的 年龄信息。进一步推测在阿齐山—雅满苏火山岛弧之下可能存在前寒武纪陆壳基底。