胶东西北部北截岩体岩石成因:锆石U-Pb年龄、岩石地球化学与Sr-Nd-Pb同位素制约

胶东半岛西北部是我国最重要的金矿集区,95%以上的金资源储量赋存于晚侏罗世玲珑型和早白垩世郭家岭型花岗岩中。然而,对郭家岭型花岗岩形成的大地构造背景及其与金成矿的关系,尤其是岩石成因仍存有争议。本文通过对归属于郭家岭型花岗岩的北截岩体开展详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb地球化学研究,识别出细粒花岗闪长岩、含斑细粒花岗闪长岩、斑状中粒花岗闪长岩、斑状粗粒花岗闪长岩和花岗伟晶岩脉5种侵入岩类型,它们具有相似的地球化学特征和同位素组成,呈连续演化关系,为同一期岩浆活动的产物。电子探针分析显示,样品中的黑云母具有富FeO~T、MgO、高Al_2O3低TiO_2的特点,为岩浆成因的富铁黑云母,Mg和Al元素的负相关性表明结晶过程中二者可能发生了置换。岩石地球化学研究表明,花岗闪长岩具有高的全碱(K_2O+Na_20=6.92%～9.31%)、Ba(518×10~(-6)～3330×10~(-6))、Sr(305×10~(-6)～1371×10~(-6)),低的Al_2O_3(14.41%～15.82%)、MgO(0.19%～0.77%)、Rb(39.3×10~(-6)～105×10~(-6))、Y(1.2×10~(-6)～6.05×10~(-6))、Yb(0.08×10~(-6)～0.40×10~(-6))含量特征,轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=13.13-21.40),轻、重稀土元素分馏明显[(La/Yb) N=18.39～45.76],Rb、Sr、Ba、Pb等大离子亲石元素(LILE)富集,Nd、Ta、Zr、Hf等高场强元素(HFSE)明显亏损,具有高Ba-Sr花岗岩的地球化学特征。锆石LA-ICP-MS定年结果表明,斑状粗粒花岗闪长岩形成于131.53±0.86Ma,花岗伟晶岩脉形成于127.4±1.3Ma,说明其形成于早白垩世早期,伟晶岩脉应该是本次岩浆活动后期的产物。Sr-Nd同位素分析表明,初始~(87)Sr/~(86)Sr(I_(Sr))和ε_(Nd)(t)分别为0.710658-0.711568和-18.53～-11.17,二阶段亏损地幔模式年龄(t_(DM2))为2107-2425Ma,与胶东群变质岩年龄一致,指示了其原始岩浆有部分熔融的胶东群参与;Pb同位素分析表明,初始~(206)Pb/~(204)Pb和初始~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.047～17.945和37.744～38.389,说明有大量的下地壳物质参与成岩。上述数据分析表明,北截岩体是基底岩石胶东群变质岩部分熔融形成的下地壳酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的结果,太平洋板块向欧亚板块俯冲构造背景下的软流圈物质上涌和下地壳的部分熔融可能是形成这套花岗岩的机制,是板块俯冲产生的欧亚板块边缘火山弧的组成部分;在区域金成矿方面,其为金成矿提供了有利的赋存空间,而应该不是成矿流体来源或热动力条件。     

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。     

胶东西涝口金矿深部110Ma角闪辉长岩脉及其对成矿时代的约束

西涝口金矿是胶莱盆地北东缘新近取得找矿突破的蚀变岩型金矿,金矿体主要赋存于古元古界荆山群与牧牛山二长花岗岩之间的构造破碎带中。前期在其深部新发现的角闪辉长岩脉中,通过人工重砂分选,获得了自然金。为探索其与金成矿的关系,文章对其进行了主量、微量元素、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。主量、微量元素分析结果表明,角闪辉长岩属钾玄岩岩石系列,全碱、Ba、Sr、轻稀土元素含量高,Rb、P和重稀土元素含量相对较低,无铕异常或有轻微的正铕异常,明显亏损Nb、Zr、Hf等高场强元素,具有富集大离子亲石元素与轻稀土元素、亏损高场强元素与重稀土元素的地球化学特征,类似于富闪深成岩。锆石Hf同位素结果显示,其岩浆锆石的ε_Hf（t）为-14.0~-11.8,暗示其来源于富集地幔源区或存在源区混染的可能性。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,角闪辉长岩年龄为（108.4±2.2）Ma,属早白垩世晚期,明显晚于郭家岭、伟德山序列岩体。综上,笔者认为西涝口金矿角闪辉长岩形成于俯冲板片脱水而导致上覆地幔楔部分熔融,其成因可能与古太平洋板块向华北板块俯冲所形成的火山弧有关,其与该区金成矿过程密切相关,极有可能在成矿过程中直接提供了金的来源。西涝口金矿的形成时代应当在110 Ma左右,胶东东部应该存在110 Ma的金成矿事件。     

热液型金矿床常用测年方法述评

如何获得准确的成矿年龄是研究热液型金矿床的关键问题,本文综述了热液型金矿床的常用测年方法,如ReOs法、UPb法、SmNd法、RbSr法、40Ar39Ar法等,对每种测年方法的适用性和局限性进行了探讨;金矿床的形成是综合地质事件的产物,在金矿定年中要加强对金矿成岩成矿地质背景的研究,测定标志性地质体和矿体的形成年代,使成岩成矿年代互为限定,得到高质量的年代学数据。     

四川盆地上三叠统须五段页岩微观孔隙结构及其控制因素

为了深入研究四川盆地上三叠统须五段陆相页岩储层微观孔隙结构,运用氩离子抛光扫描电镜(SEM)、低温氮气吸脱附以及相关地球化学分析实验等技术对该地区页岩储层的微观孔隙结构进行了研究,并对控制其纳米孔隙发育的主要因素进行了探讨。结果表明：四川盆地须五段页岩微观孔隙可分为有机孔和无机孔(粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔),微裂缝可分为构造微裂缝、有机质生排烃缝和成岩收缩缝等;孔隙结构类型以两端连通的圆柱孔、平行平面间的缝状孔和呈锥形的管孔为主;微观孔隙孔径分布区间大(1~80 nm),峰值主要集中于2~8 nm之间;以中孔(2~50 nm)为主,所占比例为6021%(或以黏土矿物孔为主,所占比例为4462%);页岩的有机质丰度和黏土矿物含量是控制纳米孔隙发育的主要因素。     

鲁西归来庄金矿田碲金元素地球化学过程研究

归来庄金矿田是中国重要的富碲型金矿田之一,金矿体产于燕山早期中-碱性次火山杂岩中,以富含碲化合物为特征,由于其碲金成矿机理尚不明确,而受到广泛关注。文章以归来庄金矿田代表性矿石为研究对象,探索成矿过程中的碲金元素地球化学过程。通过二次飞行时间离子探针、电子探针及矿石微量稀土元素分析等多种研究手段,试图揭示成矿过程中碲元素参与成矿的主要地球化学行为。研究认为,Te在中、低温条件下易置换S,而使Te以类质同象的形式分散于硫化物晶格中,在高碲逸度的条件下,Te易与Au、Ag、Cu、Pb等元素形成碲化物而参与成矿,这是碲元素参与成矿的主要地球化学行为。