大兴安岭北段霍洛台铜铅锌矿区花岗闪长岩的岩石成因:地球化学和锆石U-Pb年代学制约

黑龙江省大兴安岭地区霍洛台花岗闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学表明,霍洛台花岗闪长岩(145 Ma)为早白垩世岩浆侵入产物。元素地球化学组成表明,为一套具埃达克岩特征的高钾钙碱性系列岩石,表现为高SiO_2(65.64%~66.00%)、高K_2O(3.67%~3.77%)、低MgO(0.09%~1.21%)、高Sr含量(814.00×10~(-6)~893.00×10~(-6)),低Yb(0.194×10~(-6)~0.536×10~(-6))和Y(6.38×10~(-6)~7.73×10~(-6)),A/CNK为0.94~0.958,轻重稀土元素分异明显。La/Yb(92.54~245.88)、Th/La(0.17~0.2)、Th/U(4.01~4.84)和Mg~#值(26.70~29.22)等特征显示霍洛台花岗闪长岩为加厚下地壳部分熔融形成。结合区域构造演化背景,认为霍洛台花岗闪长岩为受蒙古—鄂霍茨克构造体系影响下地壳加厚挤压-伸展转换阶段作用产物。     

新疆雅满苏铁矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义

雅满苏铁矿床位于东天山中段,矿体赋存于下石炭统雅满苏组安山质火山碎屑岩中,受近EW向断裂及环形断裂构造控制。矿体主要呈层状、似层状、透镜状,近矿围岩蚀变强烈,形成石榴石矽卡岩及复杂矽卡岩。电子探针分析结果表明,石榴石为钙铁榴石-钙铝榴石系列,其化学组成可表示为And45.68~100Gro0.67~57.95(A1m+Sps)11~29.03,与典型的矽卡岩型铁矿中石榴石端员组分相似。在磁铁矿Ca+Al+Mn-Ti+V图解中,大部分样品落入矽卡岩型铁矿区;TiO2-Al2O3-MgO图解中,大多数的样品落入沉积变质接触交代磁铁矿趋势区,部分早期磁铁矿落在岩浆趋势区内。结合矿床地质特征和矿物学研究,认为大多数样品经过了一个热液交代作用过程,表明雅满苏铁矿的形成与岩浆热液交代作用有关。     

阿拉善地块北缘雅干花岗岩体地球化学、地质年代学及其对区域构造演化制约

位于阿拉善北部中蒙边境地区的雅干花岗岩体以二长花岗岩为主,岩体的锆石离子探针U-Pb年龄为283.2±2.2Ma (n=14,MSWD=0.016).该花岗岩体具有相对较低的SiO2含量(66.96％～70.71％),和较高的A12O3(15.05％～16.05％)和(Na2O+ K2O)含量(7.24％～9.19％),且岩体钠含量稍高(Na2O/K2O＞1).雅干花岗岩体总体上表现为高钾钙碱性及偏铝质-过铝质的特征.岩体稀土元素总合量为101.9×10-6～133.1 ×1O-6,在稀土元素配分模式图中,岩体表现为轻-重稀土元素中等程度-强烈分异,同时具有明显的负Eu异常(δEu =0.59 ～0.77);在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,岩体表现为亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、Cs、Th、K等大离子亲石元素;岩体同位素特征则表现为具有高的(87 Sr/86 Sr)i值(0.707654 ～0.710235)以及负εNd(t)值.根据雅干花岗岩体的形成时代、地球化学特征以及相关的沉积建造特征,可推断该岩体形成于后碰撞环境,表明古亚洲洋在阿拉善地块北缘北部地区的分支于早二叠世(283.2 ±2.2Ma)之前已经闭合.     

华北板块北缘古大洋闭合时间的限定 ——来自四子王旗西后壕子同碰撞花岗岩的证据

位于华北板块北缘四子王旗北部的西后壕子花岗岩体的Cameca IMS-1280-SIMS锆石U-Pb年龄为266Ma±2Ma。该岩体主要由二长花岗岩组成,以出现大量颗粒较大的白云母为特征,具有较高的SiO2含量（75.21%~76.69%）,A/CNK值多大于1.1,CIPW标准矿物中刚玉的含量也都高于1%。在球粒陨石标准化稀土元素配分图解上,Eu具有强烈的负异常（δEu=0.03~0.11）,REE呈现出明显的M型四分组效应,部分微量元素也表现出non-CHARAC的性质。在原始地幔标准化微量元素配分图上,元素Ba、Nb、Sr和Ti相对亏损,Cs、Rb、Th和Pb相对富集。在构造环境判别图解中,所有样品均落入同碰撞花岗岩区域。结合区域地质背景及以上特征,西后壕子岩体应为强过铝质的高分异S型花岗岩,形成于二叠纪晚期的陆-陆碰撞环境中。270~260Ma期间,四子王旗地区发育EW向的碰撞花岗岩带,限定华北板块与南蒙古微大陆沿索伦缝合带的闭合时间为二叠纪晚期。     

新疆磁海铁(钴)矿区镁铁质岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及岩石成因

磁海铁(钴)矿床是北山地区一大型富钴铁矿床,矿体产于辉绿岩中。矿区出露有大量的辉长岩。本文利用锆石LA-ICP-MS定年法,获得磁海矿区角闪辉长岩和磁南矿区粗晶辉长岩的206Pb/238U年龄分别为294.8±1.3Ma和276.1±0.63Ma,表明它们属早二叠世岩浆活动的产物。地球化学特征上,角闪辉长岩与辉绿岩为同源岩浆演化的产物,它们具有中等偏低的Mg#值(49～66)和相对高的TiO2含量(2.27%～2.57%),属钙碱性和拉斑玄武岩系列(FeOT/MgO=0.93～1.84),其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,并具明显的Eu负异常。粗晶辉长岩与前者具有不同特征,它们有高的Mg#值(72～81)和低的TiO2含量(0.24%～0.39%),属钙碱性玄武岩系列,具有富集大离子亲石元素Ba、Th、U、Pb、Sr和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Zr、Hf和P,并具明显的Eu正异常特征。角闪辉长岩和粗晶辉长岩具有正的εHf(t)值(分别为4.6～11.7和1.5～5.1)。与北山地区同时代的具铜镍矿化的镁铁-超镁铁岩具有相同的特征。因此,认为磁海铁矿区基性岩形成于后碰撞伸展背景,由亏损的软流圈地幔熔体与俯冲板片物质的混合物。不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。     

新疆东天山磁海铁矿区侵入岩年龄及其对矿床形成时代的制约

新疆东天山是中国重要铁铜多金属成矿带之一,磁海大型铁矿床位于该成矿带南缘的北山裂谷带内。铁矿体赋存于早期辉绿岩和矽卡岩中,呈透镜状、脉状近平行排列,后期辉绿岩脉穿切早期辉绿岩和矿体。在野外地质调查的基础上,文章对早期辉绿岩和成矿期后辉绿岩脉进行了年代学研究。锆石LA-MC-ICP MS U-Pb测年结果表明,赋矿辉绿岩的形成时代为（286.5±1.8）Ma和（284.8±1.3）Ma,辉绿岩脉形成于（275.8±2.2）Ma,由此限定磁海铁矿床的形成年龄在286~275 Ma,属于早二叠世成矿。结合区域岩浆和构造活动研究成果认为,磁海铁矿床成矿作用与东天山地区早二叠世大规模镁铁质-超镁铁质岩浆作用密切相关,形成于碰撞后伸展构造环境中。     

东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。     

北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究:二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O+Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_(DM2)=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。     

新疆阿尔泰阿巴宫富磷灰石磁铁矿床成矿机制：来自包裹体和稳定同位素证据

阿巴宫富磷灰石磁铁矿床位于新疆阿尔泰南缘地区克朗盆地,具有Kiruna型铁矿典型特征。本文对矿床中磷灰石和石英中的包裹体进行了详细的岩相学观察、对流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼成分研究,并测定了磷灰石和石英的氢、氧同位素以及硫化物的硫同位素组成。结果表明,不同成矿阶段磷灰石中的包裹体具有明显不同的特征,代表了不同的熔体和流体系统,且流体由早阶段到晚阶段具有一定的演化规律。第一和第二成矿阶段磷灰石中主要为熔融包裹体、流体包裹体和单矿物包裹体,成矿流体分别是高温(主要为290~460℃)中盐度(10.36%~17.79%NaCleqv)和中温(主要为230~290℃)中盐度(16.99%~22.4%NaCleqv)的富Ca2+的H2O-NaCl体系,是富挥发分的Fe-P熔体在结晶过程中捕获熔体和流体的结果。第三成矿阶段的磷灰石和石英中的包裹体特征相似,主要为熔体-流体包裹体、液相包裹体、含液体CO2三相包裹体、含子矿物H2O-NaCl型多相包裹体和含子矿物H2O-CO2-NaCl型多相包裹体。成矿流体温度变化于160~320℃,中低盐度(1.06%~23.1%NaCleqv),少量高盐度变化于33.5%~42%NaCleqv,属H2O-CO2-NaCl体系,是岩浆-热液阶段出溶的流体发生沸腾作用的结果。磷灰石和石英的δD较为接近,分别为-139‰~-118‰和-145‰~-104‰。成矿流体的δ18OH2O值显示以岩浆水为主,从早阶段(4.9‰~9.1‰)向晚阶段(1.5‰~6.0‰)有降低的趋势。硫化物的δ34S(0.4‰~5.2‰)表明硫来自深部岩浆。结合阿巴宫富磷灰石磁铁矿床的地质特征,认为矿床的形成与不混溶作用的发生有关,早阶段成矿是碳酸盐围岩的加入导致富挥发分Fe-P熔体与富Si熔体发生不混溶,由富Fe-P熔体发生分离结晶和堆晶作用形成;晚阶段成矿是富Fe-P熔体演化晚期,由于减压降温导致流体出溶并发生大规模的不混溶(沸腾),即在岩浆-热液过渡阶段由熔体结晶形成。     

大兴安岭北段一脑丸地区花岗斑岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

大兴安岭北段一脑丸地区花岗斑岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征研究结果表明该岩石的加权平均年龄为140.5±2.4 Ma,属早白垩世,同时含有较多中-晚三叠世的捕获锆石(223~232 Ma)。岩石的SiO_2含量为63.73%~64.35%,(K_2O+N_2O)为6.77%~7.31%,Al_2O_3含量为15.20%~15.40%,MgO含量和Mg#值分别为1.85%~2.01%和32~34,Fe_2O_3/FeO值为1.37~1.53,铝饱和指数(A/CNK值)为0.94~0.96之间,属于高钾钙碱性系列、准铝质I型花岗岩岩石。岩石的稀土总量相对较低(∑REE=110.37×10~(-6)~117.55×10~(-6)),轻重稀土元素分馏较高((La/Yb)N=22.39~31.72),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.91~1.07),富集轻稀土元素和Rb、K等大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,高Sr(515×10~(-6)~665×10~(-6)),低Y(6.73×10~(-6)~7.39×10~(-6)),具有埃达克岩性质。结合区域构造演化特征,认为该花岗斑岩起源于增厚下地壳部分熔融,应与蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的陆陆碰撞造山作用有关。