西昆仑铁克里克构造带康开铁矿床地质特征及成因

康开铁矿床位于西昆仑铁克里克构造带中段北缘,赋矿地层为元古代喀拉喀什岩群和埃连卡特岩群变质岩,发育镜铁矿和磁铁矿两种铁矿化类型。镜铁矿体受断层构造控制,呈脉状、似层状、团块状和细脉状产出。磁铁矿化体包括磁铁石英岩型和基性岩型,其中磁铁石英岩型矿石具有沉积变质型特征,基性岩型矿石表现为基性岩内发育浸染状磁铁矿和少量黄铜矿。依据两种铁矿化类型的矿物组合、结构构造、围岩蚀变和不同类型矿化体的时空关系等特征,将其成矿作用过程划分为沉积期、变质期、岩浆期和构造热液期4个成矿期,即该矿床是多期复合成矿作用的产物。沉积期和变质期形成的磁铁石英岩中的磁铁矿和岩浆期形成的基性岩中的磁铁矿为后期构造热液期发育的镜铁矿体提供了成矿元素来源,因此,出露于地表(浅部)的镜铁矿体可作为寻找周围和深部与磁铁石英岩和基性岩有关的磁铁矿的找矿标志,这一标志在铁克里克构造带中可能具有普遍性意义。     

陕西凤太矿集区多金属成矿作用的构造控制

陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区铅、锌、金、银、铜多金属资源丰富,已发现二十余个大中小型矿床。在大地构造位置上,凤太矿集区位于南秦岭造山带北缘,紧邻商丹缝合带。以往的工作缺乏对矿集区整体的构造研究,本次工作通过比较系统的构造测量和解析,提出在南秦岭晚三叠世碰撞造山过程中,凤太矿集区南北两条边界断裂带的左行走滑运动导致在区内衍生了NNE向主压应力场,从而形成了NWW向复式褶皱、脆韧性剪切带、断裂和节理(纵向破裂)、B型线理,以及NNE向断裂和节理(横向破裂)、劈理、张裂隙等一系列构造组合,所有构造形迹都是在统一构造应力场下随着构造层次不断抬升,脆韧性和脆性递进变形叠加的产物,共同构成了一个大型压扭性走滑双重构造变形系统。在构造几何学上,凤太矿集区整体上表现为一个隔档式复式褶皱,由一组NWW向紧闭复背斜和一组相对宽缓复向斜组成。区内的多金属成矿作用、岩浆活动、动力变质变形作用的同位素年龄数据集中于230~190Ma。综合地质演化和成矿作用的研究成果,提出在南秦岭碰撞造山过程中引发的动力变质变形作用和岩浆活动提供了成矿元素和成矿流体,在温压梯度以及浮力效应的驱动下向上运移至走滑双重构造变形系统中的有利扩容空间中发生充填型和交代型矿化,即凤太矿集区多金属矿床是区域大规模变形变质-岩浆活动-流体作用的产物,是在构造作用这一主导因素控制下形成的一个多金属后生热液成矿系统。     

甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ⁶⁶Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅰ值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅱ值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅲ值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.922~18.013,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.567~15.647,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.990~38.266。δ⁶⁶Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ⁶⁶Zn同位素逐渐上升。δ³⁴S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ³⁴S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S^2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。     

东天山阿奇山-雅满苏构造带小东山火山岩的成因和意义:年代学、主微量元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学约束

阿奇山-雅满苏构造带是东天山造山带的重要组成部分,其大地构造属性至今仍存在争议.小东山火山岩出露于阿奇山-雅满苏构造带的西段,包括基性到酸性系列火山岩,是认识阿奇山-雅满苏构造带属性和演化的有效“岩石探针”.本次工作对其开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和同位素地球化学研究.研究结果表明,小东山火山岩主要由花岗斑岩、英安斑岩、安山岩、玄武岩以及橄榄玄武岩组成,元素协变关系指示该套火山岩系列属于同源岩浆的演化产物.锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,小东山火山岩年龄为318~308 Ma,形成于晚石炭世.该套火山岩SiO₂含量变化范围较大（48.10%~76.82%）,Al₂O₃含量整体较低且变化范围较小.从基性岩到酸性岩,稀土总量逐渐增加,Eu/Eu*值逐渐降低.中酸性火山岩大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P、Th等强烈亏损.而基性火山岩主要表现为Nb、Ta、Zr、Hf、Ti负异常,K、Pb、P正异常.所有火山岩均以低（87Sr/86Sr）_i（0.704 50~0.707 14）、高ε_Nd（t）（+3.16~+5.71）以及高ε_Hf值（+5.45~+12.18）为特征.上述元素和同位素地球化学特征指示了小东山火山岩形成于岛弧构造环境,起源于交代地幔楔的部分熔融并经过了结晶分异作用.结合前人对区域构造-岩浆活动的认识,本文认为小东山火山岩所在的阿奇山-雅满苏岛弧带是在石炭纪古天山洋向南俯冲过程中形成.      

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。     

陕西凤太矿集区丝毛岭金矿床成矿时代的Ar-Ar年龄证据

丝毛岭金矿床位于陕西凤太多金属矿集区的西北部,产于NWW向脆-韧性剪切构造带中,矿体赋存于丝毛岭向斜北翼上泥盆统星红铺组的斑点状铁白云质粉砂质千枚岩。金矿化类型包括蚀变岩型和石英脉型两种,成矿过程可划分为早、中、晚3个阶段。对其早期成矿阶段热液蚀变形成的绢云母开展40 Ar/39 Ar测年研究,获得其坪年龄为(211.9±1.5)Ma,指示其成矿作用始于211.9Ma左右,即晚三叠世。结合前人有关区域地质与多金属成矿作用的研究成果,认为丝毛岭金矿床与凤太矿集区中的八卦庙-柴蚂、双王等金矿床一样,都属于造山型金矿床,它们是中、晚三叠世—早侏罗世时期位于东古特提斯构造域中的南秦岭碰撞造山带大规模构造-岩浆-流体活动的产物。     

陕西省凤太矿集区二里河铅锌矿床的成矿时代: 来自闪锌矿Rb-Sr同位素年龄的证据

八方山-二里河铅锌矿床位于陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区西北部,矿体主要产于中泥盆统古道岭组与上泥盆统星红铺组接触带中,受NWW向八方山-二里河背斜控制。本次工作对二里河铅锌矿床主成矿阶段的闪锌矿进行了Rb-Sr同位素测年研究,获得了等时线年龄为220.7±7.3Ma,表明矿床形成于晚三叠世,该年龄对于整个凤太矿集区的铅锌成矿时代具有同样约束意义。闪锌矿的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i值为0.714145±0.000031,指示成矿物质可能主要来源于大陆壳。结合前人的研究成果分析认为,二里河铅锌矿床是凤太矿集区在印支期区域性强烈的构造-岩浆-成矿作用过程中的产物。     

陕西凤太矿集区二里河铅锌矿床成矿特征与成因探讨

陕西凤县-太白矿集区(简称凤太矿集区)位于西秦岭的东部,是秦岭铅锌金成矿带的重要组成部分。区内已探明铅锌储量超过500万t,金储量达200t以上(王瑞廷等,2007;李建华,2008)。二里河铅锌矿床位于凤太矿集区的西北部,属于八方山-二里河铅锌矿床的东部矿段,     

西秦岭厂坝、黄渚关岩体的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

厂坝及黄渚关岩体位于商丹缝合带和勉略缝合带之间的秦岭微板块,主要由花岗闪长岩及二长花岗岩组成。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,黄渚关及厂坝岩体的演化可划分为中三叠世(229 Ma)和晚三叠世(215~209 Ma)2期。黄渚关中心部位的年龄((229.2±1.0)Ma)老于边部岩体((215.8±0.8)Ma),厂坝岩体中心部位年龄((218.3±1.2)Ma),老于边部年龄((209.4±0.8)Ma),结合岩体中心相和边缘相渐变的特征,说明2个岩体是由中心部位侵位,边部岩体的侵位冷却时间较晚造成的。黄渚关岩体的ε_(Hf)(t)为-3.13~-14.51,集中于-10~-6;厂坝岩体的ε_(Hf)(t)为-5.17~-14.51,集中于-12~-6。在ε_(Hf)(t)-t图解中,ε_(Hf)(t)均在球粒陨石之下和古元古地壳演化线之上;二阶段模式年龄黄渚关岩体主要集中在1.8~2.1 Ga,厂坝岩体主要集中在2.0~2.2Ga,结合继承锆石年龄1932 Ma、2039 Ma,表明古元古代地层可能为岩体的源区之一,在黄渚关岩体发现的暗色包体说明岩浆在上升的过程中发生了壳-幔岩浆的混合。因此,笔者认为黄渚关、厂坝岩体起源于古老地壳重熔,并在上升的过程中与幔源岩浆发生一定比例混合。     

中条山篦子沟铜矿辉钼矿铼-锇同位素年龄及其地质意义

篦子沟铜矿位于山西中条山胡-篦型铜矿田,矿体与地层产状一致,呈层状、似层状分布于中条群篦子沟组和余元下组中,经历了多期次多阶段成矿作用。为限定篦子沟铜矿后期热液脉状矿化的形成时代,对篦子沟铜矿区方解石-石英脉中与黄铜矿共生的辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测定。结果表明,6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄为(1 539±26)~(1 616±26)Ma,加权平均年龄为(1 577±31)Ma(MSWD=5.5),等时线年龄为(1 522±180)Ma(MSWD=9.6),表明热液脉状矿化形成于中元古代长城纪晚期。据此篦子沟铜矿的热液脉状矿化可分为3个成矿期次,分别为古元古代晚期发生的微细脉浸染状矿化期、脉状矿化期和中元古代早期热液脉状辉钼矿矿化期。此次事件可能为中元古代伸展-裂解事件岩浆侵位产生的热液对原来的篦子沟铜矿进行再次的矿化、富集。结合已有资料,证明篦子沟以及中条山地区在中元古代早期存在热液矿化事件。