造山型金矿中富CO_(2)高内压流体包裹体完全均一温度的有效测定实验研究——以东天山玉峰金矿床为例SCIEI北大核心CSCD

形成于中-深成条件下的造山型金矿的成矿流体属于H_(2)O-NaCl-CO_(2)体系,金矿化阶段的石英中发育大量的富CO_(2)流体包裹体。长期以来,用常规冷热台对其进行显微测温热力学研究时,较高的内压力会造成绝大多数CO_(2)充填度>0.4的包裹体在尚未达到完全均一状态前就发生爆裂或泄露,导致所测的完全均一温度值明显偏离真实值,甚至无法测得完全均一温度,这制约了对造山型金矿床成矿条件的认知。针对该问题,本文以东天山玉峰金矿床富金矿石中的H_(2)O-NaCl包裹体(A型)和H_(2)O-NaCl-CO_(2)包裹体(AC型)为研究对象,介绍了利用最新型热液金刚石压腔(HDAC-VT型号)测试富CO_(2)高内压的AC型包裹体完全均一温度的实验流程与结果,并将实验数据与Linkam THMSG600冷热台测得的A型、AC型包裹体的完全均一温度进行了对比分析。实验结果表明,热液金刚石压腔能够有效阻止富CO_(2)流体包裹体在升温过程中发生爆裂、泄露等非弹性体积改变现象的发生,从而获得有效的完全均一温度。同时,本文还提出了一个新的压力-温度拟合线两线相交法,对热液金刚石压腔所测富CO_(2)流体包裹体的完全均一温度数据进行校正,以最大程度上减少外压力造成的影响,获得更为接近真实成矿流体的完全均一温度。基于此,获得玉峰金矿床的成矿温度和成矿压力分别为312~343℃和181~268 MPa。本文的实验研究工作显示了热液金刚石压腔在中-深成造山型金矿富CO_(2)成矿流体的研究领域具有重要应用前景。     

鲁西临朐铁寨杂岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

鲁西临朐铁寨杂岩体主要由石英二长玢岩和石英二长斑岩组成。为了精确厘定杂岩体的成岩时代和地球化学特征,对石英二长玢岩和石英二长斑岩进行了锆石U-Pb定年、全岩地球化学研究。结果表明,石英二长玢岩的锆石U-Pb年龄为(129.0±1.7) Ma,其含有的继承锆石年龄为(2 520±30) Ma;石英二长斑岩的锆石年龄为(125.0±1.6) Ma。两种侵入岩均具有富硅、富碱和低钙镁的特征,石英二长玢岩比石英二长斑岩的Mg^#值高;稀土总量较低,轻重稀土分馏明显,Eu基本无异常;Sr、Ba含量高,Nb、Ta和Ti等高场强元素负异常。岩石地球化学特征表明:鲁西铁寨杂岩体来源为富集地幔部分熔融、同化混染了部分古老的地壳物质,两种岩性的Mg^#值差异是磁铁矿分离结晶的结果。早白垩世滞留在地幔过渡带的太平洋板片脱水是岩石圈减薄的诱因,期间产生大量的岩浆岩,表明早白垩世是华北克拉通岩石圈减薄的峰期。     

甘肃马庄山地区花岗岩类的元素地球化学、U-Pb年代学及Nd-Hf同位素特征

北山造山带位于中亚造山带南缘,连接了东天山和索伦缝合带,对认识中亚造山带的构造演化具有十分重要的意义。本文选择北山造山带西段马庄山地区的花岗闪长岩、钾长花岗岩和闪长岩进行岩石学、地球化学、Nd-Hf同位素及LAICP-MS锆石U-Pb年代学的研究。结果表明,英云闪长岩、花岗闪长岩、钾长花岗岩具有高硅(64.54%～78.48%)、高钾(1.53%～4.95%)、低磷(0.01%～0.21%)的特征,显示出高钾钙碱性-钙碱性岩石的特点。岩石整体相对富集Rb、K、Th和U大离子亲石元素,亏损P、Ta、Nb和Ta高场强元素,与弧火成岩的微量元素特征一致。花岗闪长岩和英云闪长岩的SiO_2与P_2O_5呈负相关关系,Rb与Y、Th均呈现正相关关系,说明其属于Ⅰ型花岗岩。钾长花岗岩和花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为317.7±1.0Ma和320.2±0.8Ma,表明岩浆侵位时代为晚石炭世。它们的初始ε_(Nd)(t)值介于-5.31～-4.24之间,锆石ε_(Hf)(2)介于-3.6～-0.2之间,Hf的t_(DM2)为1318～1537Ma,暗示岩石来自于下地壳物质的部分熔融,原始岩浆在上侵过程中有部分地幔物质的加入。综合地质、地球化学和年代学特征,认为北山西段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的弧环境。     

东天山玉峰金矿热液蚀变作用与元素迁移规律

玉峰金矿位于中亚造山带东天山东缘,是近年来新发现的含银高品位金矿床。该矿床目前已探明6个金矿体,均赋存在石英斑岩中。矿区热液蚀变作用发育,与成矿关系最密切的为黄铁绢英岩化和硅化,显示明显的蚀变分带:以石英硫化物脉为中心,黄铁绢英岩化带在其两侧大致对称分布。本文选取矿体上盘和下盘的石英斑岩、黄铁绢英岩进行了全岩的主、微量元素及成矿元素测试,并对其中的长石和绢云母进行电子探针成分分析。测试结果表明,黄铁绢英岩中的Au含量较蚀变前呈指数级增长,Ag、Cu、As等成矿元素大量增加,CaO、Na_2O、P_2O_5、P_2O_5、Sr、Pb、Th、U、Sb等元素显著迁出,而SiO_2、Al_2O_3、TiO_2含量和稀土元素含量变化较小,表现稳定。热液蚀变过程中,石英斑岩中71%～76%的正长石发生绢云母化,导致K_2O大量迁出;而钠长石几乎全部蚀变为绢云母,造成Na_2O大量迁出。热液流体的贡献使得蚀变岩中MgO、Fe_2O_3~T含量成倍增加,并主要富集在绢云母和/或黄铁矿晶格中。综合分析认为,绢英岩化蚀变带,Au、Cu、As和Bi等元素的综合化探异常,低电阻率、高激化率的地球物理特征可以作为玉峰矿区深部和外围找矿的标志。研究区内的石炭纪石英斑岩带,尤其是在构造叠加部位,热液活动使其更有利于矿化富集,是找矿勘探的有利部位。     

东天山马庄山金矿区赋矿石英斑岩的岩石成因和构造背景:元素地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

马庄山金矿位于东天山东段,矿区出露有大量的石英斑岩,总体上呈北东走向,沿矿区中部断裂侵入。石英斑岩呈灰白色,具斑状结构,斑晶主要为石英,少量正长石和斜长石,基质为长英质和少量暗色矿物。石英斑岩的Na_2O+K_2O含量为3. 55%～9. 67%,Al_2O_3含量(10. 37%～14. 28%),K_2O/Na_2O比值为2. 57～66. 5,显示富碱高钾、过铝质特征;稀土含量中等(65×10~(-6)～161×10~(-6)),轻重稀土分异中等([La/Yb]N=6. 15～12. 5),相对富集轻稀土元素、具弱的负Eu异常。微量元素总体富集Rb、K、Th、U和Pb,亏损Sr、Ba、P、Nb和Ti等元素,与活动大陆边缘弧火成岩的微量元素特征一致。马庄山石英斑岩的SiO_2与P_2O_5呈现负相关关系,Y、Th与Rb均呈现正相关的关系,说明研究区的次火山岩属于I型花岗岩类。对马庄山石英斑岩内岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得一致曲线年龄为315. 4±0. 6Ma(MSWD=0. 67),加权平均年龄为316. 0±2. 0Ma(MSWD=0. 23),将矿区内以石英斑岩为主的次火山岩侵位时间限定在314～318Ma。石英斑岩具有较高的(87Sr/86Sr)i值(0. 7077～0. 7102),较低的εNd(t)值(-1. 62～1. 82),Nd的二阶段模式年龄(tDM2)为0. 9～1. 2Ga,εHf(t)值为-3. 2～0. 4,tDM2在1. 28～1. 51Ga之间,暗示岩石来自于下地壳物质重熔,可能有部分地幔物质加入。综合石英斑岩的地质、地球化学和年代学特征,认为东天山东段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的活动陆缘弧环境。