广西德保铜矿钦甲岩体Hf同位素特征及其对壳幔相互作用的指示

对广西德保铜矿钦甲岩体不同单元中的锆石进行了Hf同位素的研究,结果表明,钦甲岩体中锆石εHf(t)值变化范围为-17.0～+7.8,Hf同位素两阶段模式年龄(tDMC)范围为0.93～2.49Ga,峰值为1.3～1.6Ga,表明它们的岩浆源区主要以中元古代地壳物质为主,同时在成岩过程中有地幔组分的参与,属壳幔混源花岗岩,推测钦甲岩体可能形成于岩石圈伸展的壳幔混合作用环境。华南地区加里东期花岗岩中锆石Hf同位素特征,表明岩浆形成过程中具有明显的地幔物质加入,暗示华南地区在早古生代发生过强烈的壳幔相互作用。     

赣南印支期清溪岩体的锆石U-Pb年代学研究及其含矿性评价

清溪岩体是赣南地区缺少精确年龄数据的含稀土岩体之一。对赣南清溪岩体中的锆石样品进行了U-Pb法年代学研究,测年结果显示该岩体主体年龄为229.3±0.8Ma和227.0±1.0Ma,属于印支期产物,并不是前人认为的属于加里东期。对清溪岩体进行了岩石学、地球化学的研究,简要论述了其含矿性,认为清溪岩体主体为黑云母花岗岩,为过铝质钾玄岩系,轻稀土和重稀土中等分馏,负Eu异常不明显。岩石化学资料数据显示,该岩体稀土总量较高,具备成矿母岩的基本条件。     

江西信丰桐木稀土矿区龙舌岩体的成岩时代及成矿条件分析

选择赣南离子吸附型稀土矿床产地——龙舌花岗岩体开展了锆石LA-ICP-MS定年工作。研究结果表明,岩体中的锆石晶型较完整,环带明显,属于典型的岩浆锆石;龙舌岩体之中粗粒斑状黑云母花岗岩形成于加里东期(206Pb/238U加权平均年龄为457.5±1.7Ma,MSWD=0.39)。加里东期的花岗岩可能是扬子陆块与华夏陆块拼接的结果,该花岗岩含有褐帘石等易风化的富稀土副矿物,经受多起构造事件,断裂发育,加之地处温热气候,遭受强烈的风化作用,有助于形成离子吸附型稀土矿床,因此对南岭离子吸附型稀土矿床的形成具有重要贡献。     

赣南加里东期阳埠(垇子下)岩体的锆石年龄、构造背景及含矿性评价

阳埠岩体是赣南著名的含稀土岩体之一,但研究程度低,缺乏精确的同位素年代学资料。文章对阳埠岩体风化壳的锆石样品进行了激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)U-Pb定年,获得206Pb/238U加权平均年龄为(461.1±1.3)Ma,说明该岩体形成于中奥陶世。区域上阳埠岩体与武功山山庄岩体(461 Ma)、赣南上犹岩体(464 Ma)、云开大山花岗岩(465～467 Ma)等为同时代岩体,属华南加里东晚期第一次岩浆活动峰期产物,暗示华南加里东期褶皱造山运动的开始。结合江西省加里东期花岗岩的地球化学资料,发现多数岩体的稀土总量较高,具备成矿母岩的首要条件。今后应对南岭地区加里东期花岗岩含矿性评价及找矿工作给予重视。     

西天山查岗诺尔和智博铁矿区火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

西天山东段的查岗诺尔铁矿和智博铁矿赋存于以玄武岩、玄武安山岩、粗面岩以及安山质凝灰岩为主的晚石炭世火山岩中, 对火山岩的形成时代以及构造地质背景的研究是重建成矿过程的关键。本文通过对两个矿区的火山岩进行岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析来探讨火山岩形成的构造环境与时代。地球化学分析表明大多数火山岩化学成分从钙碱性、高钾钙碱性变化到钾玄岩系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE; 如Rb、Th、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,同时具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。大多数玄武质火山岩在构造环境判别图中位于火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示流纹岩和英安岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为301.8±0.9Ma和300.3±1.1Ma。此外,对两件闪长岩样品测年获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄介于303.8～305Ma之间。火山岩与闪长岩样品具有类似的地球化学特征以及形成时代,表明它们可能来源于同一母岩浆,形成于相同的构造背景下。结合区域地质资料,本文认为矿区内出露的高钾钙碱性到钾玄岩系列火山岩可能属于俯冲过程末期阶段大陆岛弧岩浆作用的产物。     

辽东砖庙矿区硼矿床的海相蒸发成因——来自硼、硫、碳同位素的证据

辽宁砖庙硼矿区的硼矿体呈层状或透镜状赋存于辽河群里尔峪组火山-沉积建造下部的蛇纹石化大理岩中,内部含有大量镁橄榄岩包裹体。本研究利用LA-MC-ICP-MS技术对砖庙硼矿区内的硼矿石硼同位素进行了微区原位分析,对矿石及大理岩围岩的硫、碳稳定同位素进行了系统研究。硼矿石的δ11BNIST SRM-951为12.6‰~13.9‰,具海相蒸发沉积特征;硼矿石和大理岩的δ34SV-CDT为11.6‰~24.3‰,具海相沉积成因特征;矿体上下层位中蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为–5.0‰~–0.5‰,部分未蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为4.1‰~4.6‰,具有古元古代海相碳酸盐岩特有的碳同位素正异常现象。据此提出,砖庙矿区的硼矿床可能形成于海相蒸发沉积和火山喷发旋回交替的滨海环境,随后同期喷发的超基性火山岩覆盖于海相蒸发沉积成因硼矿体之上,保护了易溶的硼酸盐矿物,经后期变质和热液改造,形成目前独特的硼酸盐矿物,碳酸盐岩与超基性岩岩石组合。     

前寒武纪条带状硅铁建造的形成机制与地球早期的大气和海洋

前寒武纪条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的化学沉积建造类型,记录了当时大气和海洋的化学成分、氧化还原状态及演化。本文系统测定了华北地台条带状硅铁建造的硫硅氧同位素组成。不同时代和不同类型条带状硅铁建造中石英的硅同位素组成非常相似,强烈亏损30Si,δ30SiNBS-28大部分位于-2.0‰～-0.3‰之间,平均-0.8‰;硅铁建造中石英的δ18OV-SMOW相对较高,8.1‰～21.5‰,平均13.9‰;二者均与现代海底黑烟囱、泉华及热水沉积硅质岩的硅氧同位素组成相似。在同一样品中,磁铁矿条带中石英的δ30SiNBS-28普遍低于相邻硅质条带中石英的值,而δ18OV-SMOW刚好相反,反映了硅铁建造沉积时的初始特征。BIFs中硫化物的δ34SV-CDT变化范围很大,-22.0‰～+11.8‰,但大部分集中分布在0值附近。Δ33S=-0.89‰～+1.2‰,显示出了明显的硫同位素非质量分馏特征,说明当时大气氧浓度很低。与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造的Δ33S多为负值,而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造的Δ33S多为正值。提出无论是Algoma型,还是Superior型BIFs都是由海底热液喷气作用形成的。富含溶解硅和铁的热水溶液喷发到在海底以后,由于温度突然下降,硅酸H4SiO4在海水中达到过饱和状态,导致SiO2首先沉淀,形成硅质层;随着热水溶液与海水的不断混合,温度不断降低,Eh值不断升高,Fe2+逐渐被氧化生成Fe3+随后沉淀,形成富铁层。一套硅铁韵律层代表了一次大的海底喷气活动;海底热液喷气的周期性活动形成了规律性的硅铁韵律层。BIFs的广泛分布和硫同位素非质量分馏效应的普遍存在,表明当时大气氧水平很低,可能不足现在氧水平的1‰;火山和海底喷气活动非常强烈,海水温度较高,呈酸性,pH值在3.0～5.5之间;海洋中可溶解硅H4SiO4和Fe2+的浓度很高;而可溶硫酸盐的浓度极低,1mM。早元古代(1.8Ga)以后海洋硫酸盐浓度升高,由富铁海洋转化为富硫酸盐的海洋,是造成BIFs消失的根本原因。大规模火山喷发和海底喷气活动对海洋的成分和氧化还原状态影响很大,使海洋的氧化时间较大气至少推迟了6亿年。     

云南德钦羊拉大型铜矿区花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

云南德钦羊拉大型铜矿隶属我国著名的羊拉-鲁春铜多金属矿化集中区,其铜矿产与区内印支期侵入岩有着密切的时空、成因联系。云南德钦羊拉大型铜矿区与花岗闪长岩岩体密切共生,花岗闪长岩由南往北依次出露路农、里农、江边、贝吾岩体,其中里农花岗闪长岩可见辉绿岩墙侵入。锆石原位U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果表明,4组年龄分别为238～239Ma(里农和路农岩体),228Ma(江边岩体),222Ma(辉绿岩墙),214Ma(贝吾岩体)。这些年龄代表锆石的结晶年龄,对应路农、里农、江边、辉绿岩墙、贝吾花岗闪长岩岩体的形成年龄,同时显示该岩带由南往北年龄由老到新的侵位序列。显示羊拉大型铜矿区花岗闪长岩体是三叠纪时期的花岗质岩浆多次涌动侵入形成的,其中伴随辉绿岩墙的侵入,岩浆活动持续时间约15Ma。里农铜矿体辉钼矿成矿(Re-Os)年龄为228～230Ma,显然羊拉铜矿床的成矿作用也在该时期完成。羊拉大型铜矿区花岗闪长岩体的全岩εNd(t)值为-5.0～-5.5,中元古代(1.24～1.39Ga)的亏损地幔模式年龄,锆石εHf(t)值为-4.3～+2.4,锆石Hf同位素地壳模式年龄(1.1～1.5Ga),εHf(t)值主要为负值揭示其源区可能主要为陆壳物质,部分锆石的εHf(t)值为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入,源区同位素的不均一,是壳幔相互作用的结果,中元古代模式年龄说明其源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。这些新资料为理解滇西古特提斯构造演化提供了重要的地球化学制约。     

安徽宁芜地区铁氧化物-磷灰石矿床中金云母Ar-Ar定年及其地球动力学意义

铁氧化物-磷灰石型铁矿床是长江中下游成矿带的重要组成部分,对其成岩成矿时限的精确厘定,是理解长江中下游地区中生代大规模成矿作用的动力学演化的关键。本文分别对宁芜盆地南部白象山、和睦山及中部的陶村三个大-中型铁矿床中与磁铁矿密切共生的金云母单矿物进行了Ar-Ar同位素测年,获得白象山矿床金云母Ar-Ar坪年龄为134.9±1.1Ma,对应的反等时线年龄为133±2Ma;和睦山矿床金云母Ar-Ar坪年龄为132.9±1.1Ma,对应的反等时线年龄为133.9±2.4Ma;陶村矿床金云母的反等时线年龄为128±14Ma。该区铁氧化物-磷灰石型矿床与该区火山-次火山岩具有密切的时间联系,成岩成矿时限主要集中于135～126Ma。综合研究表明,长江中下游第二期成岩成矿作用的时限为135～126Ma,对应于岩石圈的大规模快速减薄的地球动力学背景。