中亚成矿域Erdenet斑岩型铜钼矿床和Oyu Tolgoi斑岩型铜金矿床对比

中亚成矿域位于北侧西伯利亚克拉通、南侧华北—塔里木克拉通及西侧东欧克拉通之间,与环太平洋成矿域和特提斯成矿域并称为全球三大成矿域,发育有一系列大型—超大型斑岩型铜金、斑岩型铜(金、钼)及斑岩型铜钼矿床。对比研究了中亚成矿域两个典型斑岩型矿床——Erdenet斑岩型铜钼矿床与Oyu Tolgoi斑岩型铜金矿床的矿床地质特征和与成矿相关的岩石地球化学特征异同。结果表明:Erdenet斑岩型铜钼矿床成矿斑岩岩性主要是花岗岩和花岗闪长岩,同时代发育的火山岩主要是安山岩、英安岩和流纹岩,属于钙碱性—高钾钙碱性系列;Oyu Tolgoi斑岩型铜金矿床成矿斑岩则主要是石英二长闪长岩,矿化后期的花岗闪长斑岩仅发育有弱矿化作用,同时代火山岩以英安质-玄武质岩石为主,主要属于高钾钙碱性系列。这两个矿床与成矿相关的岩石微量和稀土元素配分特征相似,均显示弧岩浆岩地球化学特征,但Erdenet斑岩型铜钼矿床显示出高Sr/Y和La/Yb值及低相容元素(Cr、Ni)含量,且与Oyu Tolgoi斑岩型铜金矿床相比,Erdenet斑岩型铜钼矿床具有相对富集的Sr-Nd-Hf同位素组成。结合区域地质背景资料认为:Erdenet斑岩型铜钼矿床成矿斑岩源于加厚新生下地壳物质的部分熔融作用,形成于蒙古—鄂霍茨克洋西段演化末期的陆缘弧环境;而Oyu Tolgoi斑岩型铜金矿床成矿斑岩源于亏损地幔物质的分离结晶作用,形成于与古亚洲洋北向俯冲有关的大洋岛弧环境;不同的构造背景形成了这两类具不同特征的斑岩型矿床。     

邯邢式铁矿形成机制:来自河北武安斑状二长岩中“含铁熔体-流体”的证据

人们对邯邢式铁矿形成机制一直存在争议。为解决这一科学问题,本文对在河北武安赵庄地区斑状二长岩中发现的“含铁熔体-流体”脉及团斑进行了详细的矿物学及岩石学研究。结果显示:“含铁熔体-流体”矿物组合分带明显,其中核部矿物组合为Di+Amp+Mt+Ap+Pl,边部矿物组合为Prh+Cal。“含铁熔体-流体”中磁铁矿具有明显的环带结构,中心部分TiO₂含量为2.23%,边部磁铁矿TiO₂含量为0.36%0.57%。核部∑REE高过边部两个数量级,在球粒陨石标准化稀土元素分配图中呈右倾型曲线,与武安地区侵入岩同源,在未经流体加入时的高温岩浆环境中结晶。边部磁铁矿在球粒陨石标准化稀土元素分配图中显示REE轻微亏损,且有明显的Ce负异常,指示了磁铁矿结晶环境有大量富含挥发分的流体加入。在磁铁矿(Ti+V)-(Al+Mn)图解中,“含铁熔体-流体”中的磁铁矿落于斑岩型磁铁矿和Fe-Ti、V型磁铁矿区域,也处于热液型磁铁矿与岩浆型磁铁矿之间。这表明“含铁熔体-流体”并非侵入岩与围岩发生接触交代反应后形成的远端夕卡岩脉,而是源于深部的“含铁熔体-流体”在浅部结晶的产物。以高钛、富集REE为特征的磁铁矿是深部岩浆房铁矿浆结晶的磁铁矿微晶。由于富含挥发分的流体注入岩浆房形成流体超压,磁铁矿微晶与气泡结合沿岩浆通道快速上升。最后在1.552.19 km的深度形成以低Ti、亏损REE为特征的磁铁矿,并结晶形成角闪石等流体晶矿物。     

白垩纪大火成岩省与地幔对流

白垩纪事件是全球非常明显和重要的一次地质突发事件,包括洋壳的超巨量形成,地磁正超时达41Ma之久(124~83 Ma),海水温度大幅度升高,黑色页岩沉积和石油形成的大量增长,海平面的快速上升,大气CO2水平的急剧升高,以及伴生的生物灭绝事件等。中—新生代的大火成岩省与冈瓦纳超大陆的裂解伴生,是超级地幔热柱产生的结果,而与欧亚超大陆的形成伴生分散火成岩省,是超级冷地幔下降流的结果,两者的联合构成全地幔对流的格局。全地幔对流模型为白垩纪地质演化、生物演化和环境演化的突变提供地球深部过程的约束。     

内蒙古文圪气镁铁-超镁铁质杂岩体中环带角闪石矿物学特征及成因

内蒙古文圪气镁铁-超镁铁杂岩体主要由辉石岩和角闪石岩组成,普遍发育角闪石环带的角闪石岩位于岩体南部,呈伟晶结构,主要由角闪石(>95%)和磷灰石(3%～5%)组成。选取环带较明显的两个角闪石样品,采用EMPA和LA-ICPMS分别做主量和微量成分剖面,环带角闪石边部为铁韭闪石,核部为韭闪石。从核部到边部,SiO2、MgO、Na2O含量逐渐降低,Al2O3、TiO2、FeOT、K2O和碱金属(Na2O+K2O)逐渐升高。中稀土、重稀土元素和Sc最大值位于核部,最小值位于边部;轻稀土元素、高场强元素、大离子亲石元素及过渡金属元素最大值位于幔边部,最小值位于核部,反映了核部氧逸度较高、温度和压力较低,边部氧逸度较低、温度和压力较高,是两期不同成分、温度、压力和氧逸度岩浆结晶的表现,并且角闪石岩受到后期高氧逸度低温热液的改造。环带角闪石的形成机理与文圪气岩体中铂族元素矿化过程相吻合。文圪气岩体与华北地台北缘中泥盆世镁铁质-超镁铁质岩具有相同的岩石组成、成因和构造背景,环带角闪石具有幔源角闪石特点,核部平均温度大于732℃,边部大于770℃,核、边部温度均小于950℃,结晶压力≤272 MPa,结晶深度≤12.4km。环带角闪石的结晶过程可能与文圪气岩体中铂族元素的成矿过程类似。     

华北北缘张宣地区东坪金矿中的两期锆石：对成矿年龄的约束

东坪金矿床位于华北克拉通北部边缘的张宣地区,产于水泉沟碱性杂岩体南部的中细粒正长岩中,属于低硫化物钾长石石英脉型碲金矿床。金矿石包括低硫化物碲金石英脉型和钾质蚀变岩型两种类型。文章对产于东坪金矿1号脉的钾长石石英脉中的锆石进行了成因矿物学和LA-ICP-MSU-Pb年代学的系统研究,结果表明,矿脉中的锆石可以分成岩浆锆石和热液锆石两种成因类型。岩浆锆石具有自形到半自形结构、柱状晶型,在电子探针背散射电子图像(BSE)上呈暗灰色;在阴极发光图像(CL)上具有明显的岩浆振荡环带。热液锆石多呈不规则状充填在岩浆锆石中,也有呈他形晶独立存在的;在BSE图像上呈亮灰白色,而在CL图像上为深黑色(无阴极发光)。岩浆锆石的Th、U含量和Th/U比值相对较低,其U-Pb加权平均年龄为(380.5±2.6)Ma,说明水泉沟碱性杂岩体形成于晚泥盆世。热液锆石的Th、U含量和Th/U比值较岩浆锆石明显增高,U-Pb加权平均年龄为(140.2±1.3)Ma,说明东坪金矿床形成于早白垩世。因此,成岩与成矿年龄相差近240Ma,表明东坪金矿床的形成与水泉沟碱性杂岩体的岩浆侵位事件无直接关系。通过对区域地质背景的综合分析,作者认为成矿流体...     

河北省东坪金矿钾质蚀变岩中的两期锆石年代学研究及意义

河北省崇礼县东坪金矿位于水泉沟碱性杂岩体内, 金矿石包括低硫化物石英脉型和钾质蚀变岩型两种类型。本次工作我们对采自东坪金矿70号脉深部的钾质蚀变岩中的锆石进行了成因矿物学和成矿年代学研究, 结果表明, 矿脉中的锆石可以分成岩浆锆石和热液锆石两种成因类型。岩浆锆石具有自形到半自形结构,在背散射电子图像(BSE)上呈暗灰色, 在阴极发光图像(CL)上具有明显的岩浆振荡环带, 锆石U-Pb加权平均年龄为382.8±3.3 Ma。热液锆石多呈不规则状充填在岩浆锆石中, 在BSE图像上呈亮灰白色, 在CL图像上为深黑色(无阴极发光), 锆石的Th、U含量和Th/U比值较岩浆锆石明显增高, 锆石U-Pb加权平均年龄为140.3±1.4 Ma, 说明东坪金矿形成于早白垩世。140 Ma成矿年龄的发现, 为认识河北省东坪金矿的成矿时代提供了新证据, 具有重要的地质意义。     

高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和镁安山岩/闪长岩类(MA):与洋俯冲作用相关的两类典型的火成岩类

本文主要基于对实验岩石学成果的简要评述,讨论与洋俯冲作用有关的两类典型的火成岩类:楔形地幔在含水条件下橄榄岩局部熔融产生的高镁安山岩/闪长岩类(HMA)和俯冲洋壳局部熔融岩浆与地幔楔相互作用产生的镁安山岩/闪长岩类(MA)。提出:(1)识别HMA和MA必须同时运用两套参数系统:SiO2-MgO系统和SiO2-FeO/MgO系统;(2)区别HMA和MA是在它们均符合LF-CA(低Fe钙碱趋势)特征条件下,再用SiO2-MgO系统进一步加以鉴别;(3)识别HMA和MA的方法,或用在给定SiO2时,MgO和FeO/MgO的具体数值,或用图解法。     

内蒙古固阳县文圪乞镁铁质—超镁铁质岩体中铂族金属矿物的特征及成因

在内蒙古固阳县文圪乞镁铁质—超镁铁质岩体中发现了砷铂矿、砷锑钯矿和黄碲钯矿等铂族金属矿物。野外观察和室内电子探针分析发现,砷铂矿与磁铁矿、绿泥石共生,砷锑钯矿和黄碲钯矿与黄铁矿共生。铂族金属主要赋存在二辉石岩中,且在镁铁质—超镁铁质杂岩体中呈脉状产出。文圪乞铂族金属的分布、产状及特征显示岩浆作用对铂族金属的富集起着关键的控制作用,岩浆期后的热液作用对铂族金属迁移、富集也起着关键作用。     

华北太行—燕山—辽西地区燕山期(J—K)造山过程与成矿作用

太行—燕山—辽西造山带是中国东部一个重要的燕山期(J—K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带,亦是燕山期煤田分布的重要地带。讨论了该区18个燕山期金属矿床及其相关的侵入体的同位素年龄,两者在时间上的总体一致性,以及重要煤田的形成与特征时代的沉积建造相伴生,均从年代学的约束方面提供了成矿作用与燕山期岩浆—构造事件的成因联系。在已有的燕山造山带岩浆构造事件序列的基础上,把成矿作用纳入其中,提出了该造山带燕山期岩浆—沉积—构造—成矿事件序列的初步框架。进而,从物质组成的角度,讨论了该造山带金属成矿作用与火成岩组合的成因联系;同时也讨论了成矿作用可能的源区以及成矿作用的阶段性与造山带之间的成生联系。提出了造山带与成矿作用的初步框架模型。前造山幕—初始造山幕(J1)和后造山幕(K21)比较宁静的构造环境和湿热环境为煤田形成提供良好的动力学环境。同造山幕的大规模岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景:早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动及伴生主要的Au和Pb、Zn矿床;峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石的大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆的侵入,伴生大量Mo矿;晚期造山幕(K11),“过热的”上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿。