西秦岭西成矿集区郭家沟超大型铅锌矿床成矿地质特征与控矿因素

郭家沟铅锌矿床位于甘肃省西成矿集区东端,是近年来在西秦岭新发现的超大型矿床,也是寻找厂坝式矿床的重大突破。该矿床的矿体主要赋存于中泥盆统安家岔组生物灰岩、硅化-铁白云石化灰岩以及千枚岩中,明显受层间断裂带的控制。由于其新发现不久,该矿床控矿因素和成因认识尚不清楚。文章在系统成矿地质特征观察的基础上,将成矿期次划分为沉积成矿期和热液成矿期,其中,热液成矿期包括:石英-闪锌矿-方铅矿-铁白云石(菱铁矿)阶段(Ⅰ)、石英-方铅矿-闪锌矿-碳酸盐阶段(Ⅱ)和方解石-硫化物阶段(Ⅲ)。在综合分析该矿床成矿过程与控矿因素的基础上,认为成矿受压扭性逆冲断层相关的断裂构造系统和褶皱构造变形带控制,硅化和铁镁碳酸盐化与铅锌矿化密切伴生,表现出热液交代蚀变矿化为主的特征,矿脉穿切矿区内的花岗岩墙,推测成矿作用发生在三叠纪或者更晚,后生热液成矿作用造成了铅锌的巨量富集。     

粤东铁坑坳铁锡多金属矿床锆石及锡石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素特征及其意义

铁坑坳铁锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带西部,矿区出露的花岗岩类主要有粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩,花岗质岩石与碳酸盐岩的接触带中发育铁锡多金属矿化。该矿区的成岩成矿时代尚不明确,成矿与哪一种岩体具有成因上的联系也不清楚。文章选择与铁锡多金属矿体相关的花岗岩类的锆石和块状矿石中的锡石,首次开展LA-ICP-MS U-Pb定年和Nd-Hf同位素研究。结果表明：粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（132±1） Ma （n=24,MSWD=0.78）和（94±1） Ma （n=25,MSWD=1.80）;块状矿石中锡石U-Pb年龄为（130±3） Ma （n=36,MSWD=0.62）,成矿时代与粗粒二长花岗岩形成时代基本一致,均形成于早白垩世;粗粒二长花岗岩的锆石ε_Hf （t）变化于-4.9~-0.1,平均值为-2.8,地壳Hf模式年龄T_DMC=1192~1497 Ma,平均值为1366 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-8.8~-8.7,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1630~1642 Ma;花岗闪长斑岩的锆石ε_Hf （t）变化于-5.7~-2.9,平均值为-4.4,地壳Hf模式年龄T_DMC=1342~1523 Ma,平均值为1440 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-5.4~-4.9,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1291~1332 Ma。Nd-Hf同位素综合研究表明,粗粒二长花岗岩的源区物质主要来自于中元古代地壳,有少量幔源组分或新生地壳的加入,花岗闪长斑岩的源区物质中幔源组分或新生地壳的混入比例高于粗粒二长花岗岩。     

福建平和钟腾铜矿床成岩成矿时代研究

钟腾铜矿床为位于华夏板块东南缘上杭—云霄构造-岩浆成矿带上的岩浆热液型矿床。岩石地球化学分析表明矿区3种主要花岗质岩石均属于高钾钙碱性系列岩石,具有高钾、富碱、贫硅、低钛的特征,部分岩石有过铝质的特点,轻稀土元素富集,具有弱负铕异常。微量元素以富集大离子K、Rb、Th等亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得矿区3种岩石年龄分别为(103.5±0.4) Ma、(102.2±0.4) Ma、(103±0.4) Ma,锆石ε_Hf(t)值在-2.9~2.0,两阶段模式年龄(T_DM2)为1.04~1.35 Ga。矿石辉钼矿的Re-Os同位素测年获得等时线年龄为(105±2.5) Ma,说明成矿主要与燕山晚期花岗岩侵入有关。综合本次研究及相关区域资料,认为钟腾铜矿区的花岗岩为I型花岗岩,花岗岩及相关矿床形成于东南沿海地区110~90 Ma期间的古太平洋板块向西俯冲的大陆边缘背景。     

胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义

在详细的野外地质和岩相学观察基础上,对胶西北中生代玲珑期、郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母和角闪石进行了系统的化学成分研究。结果显示,玲珑期,研究区中部和南部花岗岩中的黑云母为铁叶云母和铁质黑云母,其MgO为4.07%~6.53%,具有壳源型黑云母的特征;北部主要为铁质黑云母和镁质黑云母,MgO介于9.13%~11.57%之间,具壳幔混源型的特征;郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母以铁质黑云母和镁质黑云母为主,MgO为7.62%~15.38%,均为壳幔混源型,其中的角闪石均属于钙质角闪石,M值为0.44~0.76。暗色矿物成分显示玲珑期花岗岩的源区物质主要为壳源,郭家岭期和伟德山期的以壳源为主,有少量幔源组分参与。三期花岗岩中黑云母结晶温度主要集中于550~700℃,而角闪石的结晶温度为600~750℃,从玲珑期到郭家岭期再到伟德山期,即从早到晚,黑云母的结晶温度有升高的趋势;全铝压力计估算结果显示,黑云母和角闪石的结晶压力具有降低的趋势。郭家岭期和伟德山期花岗岩中黑云母结晶过程中的氧逸度分别为-15.0~-9.0和-15.3~-8.8,明显比玲珑期的(-17.5~-13.2)高。结合胶西北金矿的时空分布特征,认为花岗岩结晶过程中较高的氧逸度和幔源物质的参与可能是有利于金矿化的重要条件之一。     

华北地块南缘花山、五丈山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

花山复式岩体位于华北地块南缘,采用LA-ICP-MS技术测得复式岩体中的中细粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为128±1Ma,此年龄被解释为成岩年龄。该岩体及邻近的五丈山岩体中花岗岩具有高硅、富碱特征,为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列;在稀土和微量元素上,富集LREE、Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损HREE、Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,总体上Eu异常不明显,显示出I-A过渡型花岗岩的特征。锆石Lu-Hf同位素组成表明,花山花岗岩的ε_Hf(t)主要变化于-25.8~-19.6之间,t_DM2为2.81~2.43Ga,显示源区物质以古老的壳源物质为主,有年轻组分的参与。与岩体外围多金属成矿年龄的对比分析发现,外围金、钼矿床与花山复式岩体的年龄一致,比五丈山岩体晚20~25Ma,表明金、钼矿的形成与花山岩体在时空上联系密切,该岩体可能为成矿提供了热源。     

北秦岭马河钼矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

本文对北秦岭马河钼矿区桃官坪中-细粒二长花岗岩和西沟斑状二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,分别获得了157±1Ma(NSWD=13)和153±1Ma(NSWD=14)的谐和年龄,表明其为晚侏罗世侵入体。马河钼矿的形成与这两个侵入体密切相关,据此限定该钼矿床成矿时代略晚于157~153Ma,为侏罗世晚期成矿。桃官坪和西沟花岗岩具有高硅(68.12%~76.33%),富碱(Na₂O+K₂O=6.35%~10.38%)的特征,K₂O/Na₂O变化较大(0.91~1.89),A/CNK在0.85~1.14之间,为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列。微量元素上富集U、Pb、Hf等高场强元素,亏损Rb、Ba、K、Sr、P等大离子亲石元素。稀土元素配分曲线为轻稀土相对富集的右倾型,多数具有弱的负铕异常(δEu=0.5~0.9),少数样品具有弱正铕异常(δEu=1.05~1.08)。与华北地块南缘与钼矿有关的花岗岩相比,二者均具有高硅、高钾、富碱的特征。但马河钼矿区成矿花岗岩比华北地块南缘的稍基性,这可能是导致马河钼矿的矿床规模比华北地块南缘较小的原因之一。     

浸泡与否对岩矿石密度测定的影响

岩石密度测定是获取准确密度值的重要手段,同时密度也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数。密度测定精度越高,利用其进行地质解译的精度也越高,但不同版本的测定规范对岩石密度测定前是否需要浸泡处理存在分歧。本文以白云鄂博矿区12种岩(矿)石标本为例,对比浸泡前后的密度变化,得出除云母型铁矿石外,浸泡后的岩石密度均不同程度增大。对于孔隙或裂隙发育的岩(矿)石,浸泡后的密度差百分比大于0.5%。而结构致密的岩(矿)石,浸泡对密度测定的影响低于2倍测定误差,可忽略不计。     

北秦岭南台钼多金属矿床成矿流体和稳定同位素研究

南台钼多金属矿床产于北秦岭构造带宽坪群内,矿体主要呈似层状、透镜体状赋存于花岗斑岩内及其与宽坪群大理岩的接触带。矿化主要呈浸染状、团块状和细脉浸染状。围岩蚀变主要为硅化-钾硅酸盐化、矽卡岩化和碳酸盐岩化。矿床的形成经历了高温蚀变-矽卡岩期和石英-硫化物期,钼多金属矿化主要形成于石英-硫化物期。斑晶石英和辉钼矿-石英脉中主要发育4种流体包裹体：L型富液相包裹体、V型富气相包裹体、C型含CO₂包裹体和S型含子晶多相包裹体。早阶段斑晶石英中发育140～200℃、220～280℃、340～400℃ 3个均一温度区间,主成矿期辉钼矿-石英脉中发育120～180℃、200～240℃和280～380℃ 3个均一温度区间,晚阶段无矿石英脉中仅发育120～240℃一个低温区间。早阶段斑晶石英中的包裹体盐度显示57.90%～>73.96%、30.06%～38.01%、3.39%～18.55% 3个不连续的区间,主成矿期的辉钼矿石英脉和晚期无矿石英脉中的盐度范围分别为0.43%～12.85%、1.91%～10.73%。在成矿早阶段的斑晶石英和主成矿期石英辉钼矿脉的3个温度区间,均出现S型、C型、L型、V型等两种或两种以上包裹体共存且均一温度相近,流体沸腾作用明显,表明流体的多次沸腾是南台钼多金属矿床矿质沉淀的重要机制,这一机制与北秦岭秋树湾铜(钼)矿床的成矿机制相似。硫化物的δ³⁴S值集中于-0.3‰～7.2‰,平均3.1‰,表明硫来自深部岩浆。含硫化物石英的δD_V-SMOW值介于-103‰～-76‰之间,δ¹⁸O_H2O的值为4.01‰～5.55‰,表明主成矿阶段的成矿流体主要为岩浆水,混合有大气降水。     

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（431±2） Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（214±2） Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为（130±1） Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。     

北秦岭南台钼多金属矿床成岩成矿年龄及锆石Hf同位素组成

南台钼多金属矿床是北秦岭典型的斑岩-矽卡岩型矿床,矿区内出露的岩浆岩主要有花岗斑岩、石英斑岩脉和爆破角砾岩,花岗斑岩内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型钼多金属矿化。锆石LA-ICPMS定年测得花岗斑岩的U-Pb年龄为(151±1)Ma(N=12,MSWD=0.32),矿区内6件辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄介于(146±2)～(151±2)Ma,其加权平均年龄为(148.8±1.7)Ma(N=6,MSWD=0.84)。成岩年龄与成矿年龄在误差范围内基本一致,表明南台钼多金属矿床形成于晚侏罗世,与其以北的华北克拉通南缘的主要斑岩型钼矿床大规模成矿时间一致。该花岗斑岩的锆石Hf同位素组成显示:176Hf/177Hf初始比值介于0.281 864～0.282 454,εHf(t)=-28.8～-7.9,两阶段模式年龄TDM2为2 654～1 506 Ma,均变化于一个较宽的范围,表明花岗斑岩的源区物质具有多源的特征,其中以壳源组分为主,可能有少量幔源组分的混入,暗示了成矿物质也可能主要来源于地壳,但地幔组分对成矿也有贡献。