华北克拉通南缘卢氏多金属矿集区硫化物Rb-Sr定年及地质意义

华北克拉通南缘秦岭成矿带发育大量金矿、钼矿及铅锌多金属矿床。卢氏多金属矿集区位于东秦岭成矿带,主要矿床有夜长坪钼钨矿、八宝山铁铜矿、楼房银铜矿、柳关铅锌矿等。其中楼房银铜矿为热液脉状多金属矿床,矿床赋存于太华群角闪斜长片麻岩中,矿体受构造蚀变破碎带控制,矿床中划分出两个成矿阶段:石英-黄铁矿-黄铜矿组合和石英-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-方解石组合,其中前者是铜成矿阶段,后者为铅锌成矿阶段。柳关铅锌矿为矽卡岩矿床,矿体产于官道口群白云岩与花岗斑岩岩体或隐爆角砾岩接触矽卡岩化带内,矿床划分出两个成矿阶段:透辉石-透闪石-阳起石-石榴石-磁铁矿组合和方铅矿-闪锌矿-黄铁矿-绿帘石-蛇纹石-石英-方解石组合,前者为磁铁矿成矿阶段,后者是铅锌成矿阶段。金属硫化物定年结果表明,楼房银铜矿黄铜矿Rb-Sr等时线年龄为127. 8±3. 1Ma(2σ,MSWD=1. 1),初始87Rb/86Sr为0. 710998±0. 000068;柳关铅锌矿黄铁矿Rb-Sr等时线年龄为124. 8±1. 6Ma(2σ,MSWD=1. 4),初始87Rb/86Sr为0. 711074±0. 000064。研究表明卢氏多金属矿集区内热液多金属矿床形成于早白垩世,其形成与区内早白垩世岩浆活动有关。综合区域地质研究,区内多金属矿床形成于早白垩世与克拉通破坏有关的构造环境。     

中亚成矿域斑岩大规模成矿特征：大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制

中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带——中亚造山带相当,并产出一系列大型—超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古—古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山—伊犁南缘—吉尔吉斯北天山—中哈萨克斯坦—科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代—早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古—鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀变遵循经典Lowell and Guibert模式,高氧化性岩浆流体有效出溶造就了大型-超大型斑岩矿床。中亚成矿域斑岩铜矿的成矿斑岩岩石类型与环太平洋域成矿斑岩类似,以钙碱性和高钾钙碱性成分为主,最常见的是石英二长闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗岩。成钼矿斑岩比成铜(-金-钼)斑岩更偏酸性,具更高SiO2含量。部分斑岩具埃达克质岩微量元素地球化学特征,另一部分斑岩却有类似正常弧火山岩的特征。虽然现有弧环境斑岩岩浆产生的‘MASH’和‘板片熔融’模型以及‘后碰撞拆沉与新生基性下地壳熔融’模型能够解释中亚成矿域部分斑岩铜矿床成矿的深部机制,但本文新提出‘残余洋中脊俯冲+预富集基性下地壳熔融’模型解释哈萨克斯坦成矿省巴尔喀什—西准噶尔成矿带斑岩铜大规模成矿的深部机制。中亚域斑岩钼成矿与古老地壳或古老岩石圈地幔的熔融无关,而与新生地壳熔融产生长英质岩浆的深部事件存在直接成因联系。西段哈萨克斯坦省新生地壳由古生代古亚洲洋演化过程中弧增生事件形成,而东段中国东北成矿省新生地壳则是新元古代与Rodinia超大陆相关聚合和裂解事件造就的。"新生下地壳部分熔融成钼"模型突破了钼成矿与古老地壳熔融有关的传统认识,能很好地解释全球最大的中国东北钼成矿省的成矿深部动力学机制。     

华北克拉通北缘少郎河地区约2.5 Ga的二长花岗岩及地质意义

本文首次在华北克拉通北缘少郎河地区发现新太古代末期(约2.5 Ga)二长花岗岩,并对其进行了锆石U Pb定年、主微量和锆石Hf同位素原位微区分析。研究表明,这套二长花岗岩形成年龄为(2 527±25) Ma,属于新太古代末期。岩石整体为块状构造,局部呈似片麻状构造,中粗粒结构,并可见暗色包体。主量元素显示其富Na和K,低P,A/CNK=0.80～0.96,属于高钾钙碱性系列。微量元素方面,富集轻稀土元素并基本无Eu异常,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Ta、P等高场强元素。锆石Hf同位素分析结果显示二长花岗岩εHf(t)值在-4.0～4.8,均值为-0.6,对应的两阶段模式年龄(TDM2)在2 712～3 221 Ma,暗示二长花岗岩可能为中新太古代新生下地壳熔融后结晶分异的产物。结合近年来少郎河地区新发现太古宙绿岩带和TTG岩石,提出在该地区存在前寒武基底,存在形式可能为一古老的微陆块。二长花岗岩的形成是新太古代末期(约2.5 Ga)华北陆块克拉通化的重要标志。虽然二长花岗岩地化特征具有俯冲背景的特点,我们依然认为在新太古末期华北微陆块之间仅有有限的和小规模的弧陆或陆陆的俯冲和碰撞,与板块构造的体制有较大的差别。     

辽宁鞍本地区铁质活化再富集成因富铁矿的成矿时代——齐大山铁矿床辉钼矿Re-Os年龄证据

中国与早前寒武纪条带状铁建造有关的磁铁富矿集中分布在辽宁鞍本地区,主要由条带状铁建造经过后期热液改造而成,有去硅富铁和铁质活化再富集2种成因,前者以弓长岭铁矿床二矿区的富铁矿为代表,富铁矿的成矿时代为1.84 Ga左右;后者以齐大山铁矿床樱桃园矿区的富铁矿(樱桃园富铁矿)为代表,但是该富铁矿的成矿时代还不清楚。为了探讨铁质活化再富集型富铁矿的成矿时代,笔者对齐大山铁矿区的辉钼矿进行Re-Os同位素测年。该矿区的辉钼矿有3种产出方式:第一种产于花岗伟晶岩中,呈巨晶辉钼矿集合体;第二种为蚀变岩中石英透镜体边部薄膜状辉钼矿;第三种产于混合花岗岩中的石英脉中,呈浸染状产出。第一种辉钼矿的年龄(2503±33)Ma~(2538±36)Ma,代表了条带状铁建造铁质活化再富集形成富铁矿的主要时期,形成于2.5 Ga左右的华北克拉通发生岩浆、变质作用与克拉通化时期,钼来自地壳,佐证了新太古代末华北克拉通的第一次克拉通化主要是壳内物质的重组;第二种辉钼矿的年龄为(2088±28)Ma,其成矿物质来自地壳,佐证了华北克拉通2.3~1.95 Ga的裂谷-俯冲-增生-碰撞的陆内造山事件也主要是壳内物质的重组;第三种辉钼矿的年龄为(1834±28)Ma~(1853±29)Ma,与弓长岭二矿区"去硅富铁"型富铁矿的成矿时代一致,其成矿物质来自地壳,但混有地幔组分,佐证了1.85~1.65 Ga的华北克拉通基底抬升、镁铁质岩墙群侵入、裂陷槽和裂谷形成有地幔物质的参与。     

钾长石在碱性条件下的蚀变机制及其蚀变产物托贝莫来石的纳米结构研究

钾长石在碱性流体蚀变过程中会形成层状铝硅酸盐等矿物,前人对其反应机制和反应产物进行了研究,但缺乏微观尺度尤其是纳米尺度的探讨。因此,作者对钾长石在极端碱性条件下(190℃,24h,初始p H=12.4)的蚀变机制及其蚀变产物层状硅酸盐托贝莫来石的显微结构开展了纳米尺度的研究。X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散光谱等观测结果显示,钾长石在碱性条件下水热蚀变所得到的产物主要为托贝莫来石、水钙铝榴石和方解石。高分辨率的透射电镜结果表明,在钾长石与次生矿物相的界面形成了纳米级的多孔非晶质层,且在空间上表现出结构的不连续性。界面溶解-再沉淀(CIDR)机制很好地解释了钾长石与次生矿物相界面的空间不连续性和非晶质层的形成。对蚀变产物中纤维状的托贝莫来石晶体进行显微结构表征,结果表明托贝莫来石的孔隙直径为0～160nm,平均孔径约为40nm;其构成的纳米孔隙和通道有利于增加周围流体中离子和气体的溶解度,并可能会影响局部化学平衡。这为层状铝硅酸盐作为自然界以及工业吸附材料和催化剂的更广泛应用提供了重要依据。     

山东平邑铜石地区金矿的构造控制及找矿方向

铜石金矿化集中区金矿形成与铜石次火山杂岩体有关,受铜石破火山口构造控制,五种矿化类型产于不同的构造部位,受不同的断裂系统控制。其中似层状浸染状灰岩中金矿化受杂岩体外侧的北西向断裂控制;隐爆角砾岩带型金矿受杂岩体边部放射状断裂控制,隐爆角砾岩筒型金矿受杂岩体边部放射状断裂与东西向断裂交汇联合控制;古溶洞型金矿受与断裂有关的古溶洞构造控制;斑岩中的金矿化则与杂岩体中心部位的放射状断裂活动有关。提出了次火山杂岩体边部受断裂控制的隐爆角砾岩筒以及外缘张性断裂发育区是今后在该区重要的找矿方向。     

内蒙东部白土营子钼铜矿田的矿床地质特征、辉钼矿Re-Os年龄及其意义

白土营子斑岩型-石英脉型钼铜矿田是华北板块北缘西拉沐沦钼矿带南部新近发现的与岩浆热液活动密切相关的钼铜成矿系统.本文在矿床地质特征研究的基础上,对矿田内三个重要钼铜矿床开展了辉钼矿Re-Os同位素定年,初步获得:1)白土营子斑岩型钼铜矿床的成矿年龄为248.O±10Ma(MSWD=0.52,n=6);2)白马石沟石英脉型铜钼矿的成矿年龄为248.6±6.7Ma(MSWD=1.06,n=4);3)库里吐石英脉型钼铜矿的成矿年龄为245.0±4.3Ma(MSWD =0.71,n=5);这一结果揭示该矿集区的钼铜矿化发生在早三叠世.该成矿系统的形成适值早三叠世西伯利亚板块与华北板块碰撞造山过程的晚期,二长花岗斑岩的UST结构证明含矿流体来自岩浆作用.早三叠世钼铜成矿作用在华北板块北缘及邻区有一定的普遍性,找矿前景可观.     

新疆萨吾尔金矿带40Ar-39Ar年龄及其意义

利用石英 4 0 Ar-39Ar同位素年代学方法对萨吾尔金矿带中两个重要的金矿床进行了成矿年龄测定。阔尔真阔腊金矿床主成矿年龄为3 3 2 .0 5± 2 .0 2 Ma～ 3 3 2 .5 9± 0 .5 1Ma,布尔克斯岱金矿床主成矿年龄为 3 3 5 .5 3± 0 .3 2 Ma～ 3 3 6.78± 0 .5 0 Ma,二者的成矿时代一致 ,且与金矿带内钙碱性火山岩年龄 (3 43± 2 2 Ma)相近 ,这为解决长期存在的萨吾尔金矿带中两个主要金矿床成矿时代及矿床成因问题提供了有力的证据 ,同时还确定了海西期阿尔泰地区除已知的两期成矿作用 (早泥盆世和晚石炭世—二叠纪两期构造 -岩浆成矿作用 )外 …     

内蒙古维拉斯托锡多金属矿流体包裹体特征

大兴安岭锡矿带是中国北方唯一成型的锡多金属成矿带。新近发现的内蒙古维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段,隶属中亚造山带东段的兴蒙造山带。该矿床为一典型的大型斑岩型热液脉型锡多金属矿床,矿区内锡矿化主要赋存于石英斑岩体顶部及其上部的石英脉中。矿床成矿阶段包括石英斑岩体内的滴状锡锌矿化阶段、石英斑岩体上部石英脉中的辉钼矿矿化阶段、石英锡石黑钨矿阶段和石英多金属硫化物阶段。流体包裹体研究结果显示：流体包裹体类型主要为气液两相包裹体,尤其是富液相包裹体,其次为含子矿物的三相包裹体。斑岩体内矿化阶段流体包裹体均一温度为324~333 ℃,盐度为6.5%~7.5% NaCleqv,密度为0.73~0.74 g/cm3;石英脉型矿化阶段包裹体均一温度为201~324 ℃,盐度为3.4%~9.9% NaCleqv,密度为0.73~0.92 g/cm3。包裹体显微测温分析结果显示该矿区成矿流体具有中高温、低盐度、中密度的特征。激光拉曼光谱分析表明,气液两相包裹体液相成分主要为H2O,气相成分主要有H2O、CO2和CH4。氢氧同位素研究结果表明该矿床石英斑岩体上部石英脉矿化阶段的成矿流体为岩浆水和大气降水混合来源,以岩浆水为主。岩浆流体与大气降水的混合以及流体演化中的降温过程是该矿床矿石沉淀的主要机制。