西藏邦铺矿区辉绿玢岩成因及对区域构造岩浆演化的指示

邦铺是继驱龙、甲玛之后在冈底斯斑岩成矿带发现的又一大型的斑岩型矿床。该矿床的成矿作用以斑岩Mo-Cu矿化为主,伴生矽卡岩型Pb-Zn矿化。矿区出露岩体面积较广,种类较多,约占矿区总面积的50%。辉绿玢岩位于矿区的北侧,呈独立脉体产出。其SiO₂含量变化于48.39%~50.08%之间,(K₂O+ Na₂O)平均为3.50%,铝饱和指数A/CNK为1.23,属于过铝质系列,MgO=7.92%~9.12%,Mg^#=61.72~64.79。稀土总量∑REE变化于44.93×10^-6~67.58×10^-6之间,轻重稀土间的分馏不明显,富集Sr、Ba、U,强烈亏损Rb、K等元素。相容元素Ni、Cr含量平均值分别为89×10^-6和256×10^-6,相对于原生玄武岩浆范围较小,说明邦铺辉绿玢岩经历了一定程度的橄榄石、单斜辉石等镁铁质矿物的分离结晶,但程度不高,可以近似认为辉绿玢岩是岩浆源区平衡部分熔融的产物。锆石U-Pb年龄为14.46±0.38Ma,与成矿年龄14.92Ma相近,锆石原位ε_Hf(t)平均值为4.7。邦铺辉绿玢岩岩石地球化学特征与达孜玄武岩具有高度的一致性,表明二者具有相同的源区,即由于印度板片发生断离,软流圈物质上涌并部分熔融而形成。其成岩年龄的差距是印度板片向北俯冲到不同位置的结果。邦铺辉绿玢岩在成岩过程中受到一定程度地壳物质的混染。它的发现可以作为后碰撞期岩浆活动的一个基性端元,从而为限定地幔性质、岩浆活动时期、以及探索地幔物质对区域岩浆活动及对成矿的影响提供了机会。     

燕辽成矿带养马甸斑岩型钼矿成矿岩体的年代学、地球化学及成岩成矿环境

养马甸钼矿床位于燕辽钼(铜)成矿带东段的辽西地区。养马甸岩体由似斑状花岗岩、粗粒花岗岩和细粒花岗岩3个不同岩相组成,主要矿物为石英(30%～45%)、钾长石(35%～50%)、斜长石(15%～25%)和少量黑云母(3%～5%)。矿体主要赋存于养马甸岩体的细粒花岗岩中,少部分赋存在紧邻细粒花岗岩的粗粒花岗岩和似斑状花岗岩中。地球化学研究表明,养马甸岩体总体为富硅(w(SiO2)=69.26%～76.44%)、富碱(w(Na2O+K2O)=7.87%～8.81%),贫钙(w(CaO)=0.36%～1.33%)、镁(w(MgO)=0.17%～0.61%)和铁(w(FeOT)=1.47%～3.39%)的钾质(K2O/Na2O=1.05～1.31)—准铝质花岗岩(A/CNK=0.90～1.00)。该岩体总体富集大离子亲石元素(K、Rb、Th和LREE),高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf和HREE)亏损不明显,而中稀土相对亏损,在稀土元素配分图上呈左陡右缓的"V"型。岩石地球化学及矿物演化特征表明,养马甸岩体的不同岩相为同源岩浆经历不同程度分离结晶作用的产物,其母岩浆来源于高压麻粒岩相下地壳物质的部分熔融。成岩与成矿年代学研究表明,似斑状花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(192.1±1.9)Ma,粗粒花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(189.5±1.4)Ma,而细粒花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(189.3±3.3)Ma。结合对已有资料的归纳和分析,认为养马甸斑岩钼矿形成于后造山背景下的陆内伸展环境,含矿岩体及斑岩型钼矿的形成可能与古亚洲洋残留地幔楔在早侏罗世的再活化有关。     

燕辽成矿带东段新台门钼矿床的Re-Os同位素年龄及其地质意义

文章对新台门钼矿取自花岗斑岩含矿石英脉中的5件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,获得模式年龄介于(177±4)～(185±1) Ma之间,加权平均年龄为(183±3)Ma(2σ,MSWD=16),表明该矿床形成于早侏罗世.结合区域岩浆活动和成矿作用的年代学格架,作者认为燕辽成矿带,特别是辽西地区的早侏罗世成矿作用非常重要,其形成应与印支期末华北板块与南北两侧大陆聚合后的伸展作用有关.     

天然矿石中硫化物的同构造再活化实验研究

辽宁红透山块状硫化物矿石主要矿物成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英、角闪石和黑云母等。将矿石切成圆柱体,用20% NaCl溶液浸泡260 h后装入长江500型活塞圆筒式三轴应力试验机,分别在362℃、464℃、556℃和682℃,以及不同的围压和轴压下进行实验,13 h后于空气中自然冷却。实验产物中各种矿物发生了强烈的机械变形,黄铁矿和角闪石以脆性破裂为特征,而磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英和黑云母以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。 实验过程中硫化物发生了强烈的化学再活化,其产物主要有细脉和微晶两种。再活化细脉主要穿插黄铁矿碎斑,而在黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿和脉石矿物中未曾见到。细脉成分主要为黄铜矿,其次为磁黄铁矿,仅含少量闪锌矿。脉中磁黄铁矿颗粒较大,在超过200 μm的长度内光性连续,表明这些脉形成于冷却前的较高温度环境。随实验温度的升高,再活化细脉的数量也随之增加,而且脉中黄铜矿对于磁黄铁矿的比例也加大。再活化微晶可进一步分为两种：一种为分布于同种硫化物碎粒之间或增生于碎粒之上的黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿微晶;另一种为沿黄铜矿裂隙分布的完全由黄铁矿构成的蠕虫状体。以这两种方式产出的微晶均为实验样品冷却过程中的产物。在556℃和682℃的产物中还出现黄铜矿对黄铁矿的交代反应现象。 本文的实验结果表明,块状硫化物矿石中的硫化物在变形变质过程中可同时以机械的和化学的两种方式发生再活化,并且再活化强度随温度的升高而升高。但是,机械再活化的距离和所造成的各种矿物间的分异都十分有限,只有化学再活化才是造成组分长距离迁移,形成新矿体的重要机制。脆性变形区的张性空间有利于再活化流体的运移和卸载,而韧性变形区则不利。铁硫化物在高温下的再活化产物主要是磁黄铁矿,而低温下则主要为黄铁矿。黄铜矿的再活化能力明显地强于闪锌矿。同生沉积矿床在变形变质过程中的再活化,会在矿床中产生许多后生特征,这一点在研究矿床成因时必须充分注意。     

六合地区新元古代-新生代下地壳的成分与形成机制:来自麻粒岩包体的证据

六合地区地处扬子克拉通的西缘,前人对该地区下地壳的成分与形成机制尚无系统认识。本文通过研究新生代幔源侵入岩中所携带的深源捕虏体为认识该地区下地壳的成分和形成机制提供了直接证据。该捕虏体为高级正变质岩(麻粒岩相),岩性分别为石榴石透辉岩、石榴石角闪透辉岩、石榴石角闪岩。三者全岩Si O2=43.85%~50.82%,MgO=6.83%~14.77%,Mg#=0.50~0.64,Cr=87.1×10~(-6)~616×10~(-6),Ni=19.7×10~(-6)~143×10~(-6),皆属于低镁石榴石堆晶岩。通过石榴石-单斜辉石Mg-Fe交换地质温度计计算得知石榴石角闪岩的形成温度721~774℃,形成深度为45~47km,石榴石角闪透辉岩和石榴石透辉岩的形成温度803~829℃,形成深度为48~51km,说明三者皆形成于下地壳。捕虏体锆石多为变质锆石,锆石U-Pb年龄分别为259±9Ma和773±23Ma。捕虏体的全岩Sm-Nd等时线年龄分别为251±4Ma和809±64Ma。259Ma的锆石εHf(t)=-5.69~10.3,773Ma的锆石εHf(t)=5.87~17.7。年代学数据和锆石Hf同位素数据表明六合地区下地壳受到新元古代和晚二叠世岩浆底侵作用,同时发生变质作用。新元古代捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。高度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=4.36~5.28。表明在新元古代时期,六合地区的地壳受到俯冲弧岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆源自地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~30%部分熔融。晚二叠世捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。轻度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=-5.68~2.33。表明在晚二叠世时期,六合地区的地壳受到地幔柱-岩石圈地幔相互作用产生的岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆由地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~20%部分熔融而成。综上所述,在新元古代板块俯冲和晚二叠世地幔柱的分别作用下,六合地区的地壳受到地幔物质的加入形成镁铁质的新生下地壳。     

赣北大湖塘超大型钨矿多期似斑状花岗岩岩浆作用、成因及意义

赣北大湖塘钨矿位于江南造山带九岭多金属矿集区东部,是目前世界上最大的钨矿之一。该区燕山期花岗岩的岩性繁多,岩浆序列及源区特征等研究仍存在争议和不足。就似斑状花岗岩而言,前人已查明该区存在两期岩浆作用,分别是石门寺(北区)似斑状黑云母花岗岩(150. 0 Ma)和狮尾洞(南区)似斑状白云母花岗岩(144. 2 Ma)。本文识别出南区似斑状二云母花岗岩,并对其进行了精细的独居石和锆石U-Pb定年、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。锆石和独居石给出的岩浆结晶年龄分别为130. 0～128. 6 Ma和128. 3 Ma,表明南区似斑状二云母花岗岩形成于早白垩世,代表了区域上第3期似斑状花岗岩岩浆作用的产物。岩石地球化学研究表明,3期似斑状花岗岩均为高钾钙碱性的S型花岗岩,南区两期似斑状花岗岩具有相似的地球化学特征。与北区相比,南区似斑状花岗岩过铝质程度(A/CNK=1. 16～1. 24)更高;南、北区岩石的稀土元素总量均较低,均具有明显的Eu负异常;北区岩石轻、重稀土元素分馏[(La/Yb)_N=11. 17～26. 67]较南区[(La/Yb)_N=7. 72～19. 0]更显著。南、北区岩石的ε_(Hf)(t)值分别为-7. 31～0. 58和-8. 6～-3. 1,指示似斑状花岗岩主要来源于古老下地壳的重熔,南区岩石有少量新生物质的参与。南区似斑状花岗岩较北区有更低的CaO/Na_2O值,指示南区似斑状花岗岩的源岩比北区更富泥质。综合研究表明,大湖塘南、北区似斑状花岗岩至少是3期岩浆作用的产物,是新元古代双桥山群地层中的富泥质、或泥质夹杂砂岩在后造山伸展构造环境下经部分熔融后分异演化而成。该研究丰富并完善了大湖塘区域似斑状花岗岩的岩浆序列和成因意义。     

藏南扎西康大型铅锌银锑多金属矿床叠加改造成矿作用初探

扎西康铅锌银锑多金属矿具有多期多阶段的复杂成矿的特征。结合对区域成矿带、典型矿石结构构造、闪锌矿Fe含量变化、金属成矿元素分带性以及流体演化特征的分析,初步识别和探讨了扎西康多金属矿床叠加改造发生过程:在特提斯喜马拉雅锑金矿带形成前,扎西康即已经是一个粗晶脉状铅锌矿床。后碰撞阶段,地壳伸展,热活动强烈。以岩浆驱动大气水循环形成的地热水为主的区域富锑流体,流经扎西康,早期硫化物成为后期流体沉淀的有效化学障。流体对早期矿体形成的角砾产生再活化、溶蚀、交代作用,活化出铅、锌等元素,形成新的混合流体。该流体在NS向正断层发生运移、充填成矿,此时锌仍以闪锌矿重结晶、沉淀,但其中的铁含量已经降低,而铅与锑等形成硫盐矿物,当Pb被硫盐矿物消耗后则形成辉锑矿。综上,扎西康铅锌银锑多金属矿床是青藏高原陆陆碰撞造山背景下典型的叠加改造型矿床。     

西藏龙马拉Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床金云母Ar-Ar定年及其地球动力学意义

冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带内发育有大量的矽卡岩矿床。本文研究的龙马拉矿床便是位于该成矿带东侧典型的层控式矽卡岩型Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床。对矿床成矿时代的精确厘定,是理解矿床成因机制和冈底斯北缘大规模矽卡岩型成矿地质背景的关键。本文首先对龙马拉矿床中与磁铁矿共生的蚀变云母进行了电子探针分析,结果显示这些云母为金云母;金云母的Ar-Ar同位素测年显示,其Ar-Ar坪年龄为56.32±0.48 Ma,等时线年龄为55.58±0.93 Ma。根据金云母与矿石矿物的共生关系可知,该年龄应代表龙马拉多金属矿床的成矿时代。综合前人的研究结果,认为龙马拉多金属矿床形成于印-亚陆陆碰撞的主碰撞汇聚成矿阶段,新特提斯洋壳板片的回卷很可能是该矿床形成的深部动力学机制。     

藏南扎西康铅锌银锑多金属矿多期多阶段成矿特征及其指示意义

扎西康铅锌银锑多金属矿床是北喜马拉雅金-锑成矿带的典型代表,更是该成矿带内为数不多的已达到大型规模的矿床。扎西康矿床具有丰富的金属矿物和脉石矿物组合以及极为复杂的成矿期次,因而其成矿世代的系统划分不仅对该矿床成矿过程的认识和理解具有重要意义,而且对区带成矿作用的认识也具有十分重要的指示意义。文章在总结前人的认识基础之上,根据矿物共生组合和相互穿插关系,提出了新的成矿期次划分方案,将扎西康矿床的成矿世代分为3期、7阶段和13亚阶段,这种多期多阶段成矿特点显示出扎西康矿床的形成可能是多期流体叠加的结果,并提出晚期锑元素对先存铅锌矿体的叠加改造成因。研究表明这种叠加改造成矿作用在整个区带上具有普遍意义,指示了在特提斯喜马拉雅锑金成矿带可能具有寻找铅锌矿体的潜力。     

伊朗马斯杰德达吉(Masjed Daghi)始新世斑岩成因:来自光谱学与U-Pb年代学和地球化学的证据

伊朗马斯杰德达吉(Masjed Daghi)斑岩型矿床位于阿哈尔—乔勒法(Ahar-Julfa)/阿拉斯巴兰(Arasbaran)成矿带的西北部,目前针对该斑岩矿床的研究相对较少,许多地质问题有待解决。为了补充马斯杰德达吉斑岩型矿床成因的地球化学证据,更好地厘定斑岩形成时间,了解矿床形成过程,对矿区中钻孔采集的石英二长斑岩中的长石、石英和锆石等矿物进行了红外-拉曼光谱、同位素及U-Pb定年、主量和微量元素等测试,同时对斑岩全岩主微量元素进行了分析测试。光谱学测试结果显示斑岩样品中的长石斑晶主要为斜长石,少量为钾长石。锆石U-Pb定年结果显示其成岩年龄为(54.1±1.5) Ma (MSWD=0.48),属早始新世,为矿前斑岩。岩体内发育的斜长石具有较低的K₂O(0.2%~1.8%)、较高的CaO(1.7%~8.7%)和Na₂O(6.5%~9.7%)。这些斑岩中的长石具有相对过量的Al,反映了成岩岩浆具有较高的水含量。锆石Ce⁴⁺ / Ce³⁺比值为152~543,平均330,指示较高的氧逸度。斑岩SiO₂含量高达63.4%,含有相对较高的K₂O(4.9%)和Sr/Y值(120.0~121.6),显示为具有埃达克特征的钾玄质石英二长斑岩。锆石ε_Hf(t)值为+4.5~+13.5,平均值+10.3,为正异常。另外,二阶段模型年龄(T_DM=841~260 Ma)表明岩浆起源于亏损地幔物质。马斯杰德达吉始新世斑岩形成于碰撞前大洋俯冲环境,更可能来自基性岩浆,因经历了俯冲洋壳脱水和地幔楔部分熔融的过程,而具有高氧化和富水的特征。