LA-ICP-MS/FT方法在矿床保存研究中的应用——以赣东北德兴铜矿和银山铅锌矿床为例

矿床保存是成矿系统研究的重要组成部分,其中裂变径迹研究是揭示矿床保存条件和程度的有效手段之一。本文建立了LA-ICP-MS/FT方法,该方法获得磷灰石裂变径迹年龄值与已有外探测器法分析结果对比表明这一方法是可行的。基于此方法,对赣东北德兴铜矿与银山铅锌矿进行了磷灰石裂变径迹分析,得到了德兴成矿岩体的磷灰石裂变径迹年龄71.4±8.6 Ma,银山地区英安斑岩的磷灰石裂变径迹年龄为77.1±8.3 Ma。这一结果表明,在区域整体抬升背景下,两个矿区均以较低的剥蚀抬升速率抬升至地表。两个矿区样品磷灰石平均裂变径迹围限长度分别为12.32±1.77μm和12.56±1.91μm,对应Dpar值为2.45±0.19μm和1.84±0.17μm,径迹长度频度分布属于单峰型,证实两个矿区为单向冷却过程且没有遭受后期明显的热扰动。进一步温度‒时间热模拟路径显示,德兴和银山在70 Ma前经历了快速隆升过程,然后开始缓慢抬升,到约20 Ma开始再次快速隆升。结合前人报道的U-Th/He定年结果,100 Ma以来,德兴可能比银山具有相对更高的隆升量(~1 km)。     

裂变径迹LA-ICP-MS/FT法原理、实验流程和应用

裂变径迹是一种重要的低温热年代学测年方法,目前被广泛应用于岩体冷却年龄测试及各种构造演化热历史等的研究.该方法主要包括传统的外探测器法和近年来新开发的激光-电感耦合等离子质谱法（LA-ICP-MS/FT）.由于传统的外探测器法一直受限于国内反应堆中子热化不充分、辐照周期长以及辐照带来的环境安全等问题,无法有效、快速地获得数据.相反, LA-ICP-MS/FT法的建立和应用不仅避免了因中子热化不充分、热中子分布不均带入的误差而提高了测年精度,而且还极大地提高了测试效率,缩短了解决科学问题的时间.通过对近年来新建立的裂变径迹LA-ICP-MS/FT法的测年基本原理和方法、实验步骤、常用年龄值和裂变径迹退火等的详细介绍,综述了该方法在相关应用方面的研究进展,并与传统的外探测器法进行了详细的对比.最后综述了LA-ICP-MS/FT法在造山带冷却隆升历史、沉积盆地分析、盆-山耦合系统分析、断裂活动、成矿时代和矿体保存等多方面的应用.     

江苏栖霞山铅锌矿成矿物质来源与成矿过程:S-C-O同位素证据

为揭示江苏栖霞山矿床成矿物质来源与成矿过程,对取自该矿床两个深钻孔的岩芯样品进行了电子探针及S、C、O稳定同位素分析。电子探针分析结果显示,矿化早期的磁铁矿具有Ag-Pb-Zn热液矿床特征;不同成矿期的闪锌矿中的Fe含量有从成矿早期到晚期逐渐降低的趋势,暗示成矿是一降温过程。同位素分析样品采用微钻取样,测试结果表明矿石中的铅锌硫化物的δ~(34)S值为-4.44‰～7.22‰,表明硫主要为岩浆来源;围岩中硫化物的δ~(34)S值较矿石的δ~(34)S值要小,结合地层中存在沉积型黄铁矿,推测部分硫来自地层。脉石矿物的C、O同位素数据表明,成矿期流体主要来源于岩浆,运移过程中与围岩发生水-岩反应;晚期方解石脉的C、O同位素更接近岩浆范围,表明随着温度的降低,热液与围岩的反应强度降低。栖霞山铅锌矿床的成矿物质与成矿流体主要来自深部岩浆热液,温度、围岩性质是制约矿质沉淀的重要因素。     

赣北石门寺钨多金属矿床成矿流体演化过程：白钨矿微区成分限定

大湖塘钨矿地处江南造山带中段,为一大型钨-钼-铜多金属矿田,由4个矿床组成,其中石门寺矿床规模最大.文章利用LA-ICP-MS对石门寺矿床石英脉型钨矿中的白钨矿进行单矿物原位微区分析,以揭示成矿流体演化过程.研究表明,石英脉中的白钨矿可划分为2期,其中,早期白钨矿与黑钨矿、黑云母及石英共生,而晚期白钨矿在石英大脉中仅与石英共生.前者表现为右倾型稀土元素配分模式,而后者则显示平坦型稀土元素配分模式,两者均具Eu正异常.此外,早期白钨矿较晚期白钨矿具有较高的ΣREE、Mo、Sn、Nb、Ta、Y含量,但Sr含量较低.早期白钨矿表现出LREE富集型和较高的ΣREE、Nb、Ta含量,说明成矿流体来源于岩浆热液,从早期到晚期成矿流体中Eu由Eu2+为主转变为Eu3+为主,表明流体演化过程中氧逸度升高,暗示成矿晚期有氧化性大气降水加入.早期高LREE、Sn、Nb、Ta含量的白钨矿的沉淀以及辉钼矿结晶显著改变成矿流体的组成,导致晚期白钨矿具平坦型REE配分模式和低Mo、Sn、Nb、Ta的特征.此外,在流体演化过程中,新元古代花岗闪长岩中斜长石因为蚀变分解持续为成矿热液提供Eu和Sr,造成白钨矿Eu正异常和晚期白钨矿中Sr含量的升高.     

福建行洛坑钨矿床黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素地球化学特征北大核心CSCD

为精确厘定福建行洛坑钨矿床成矿时代和揭示其成矿流体演化特征,利用LA-ICP-MS对矿床中的浸染状石英细脉和大脉中的黑钨矿进行了U-Pb年代学和微量元素地球化学研究。结果表明,石英细脉和大脉中黑钨矿的原位U-Pb年龄分别为(151.3±5.8)Ma和(150.5±8.1)Ma。钨成矿时代与南岭地区钨矿化幕次相吻合,表明华南晚侏罗世大规模钨成矿作用可能从南岭地区向东延伸至武夷山成矿带。细脉黑钨矿较大脉黑钨矿具有更低的δEu值,但Nb、Ta含量更高,暗示早期的浸染状石英细脉形成于相对还原环境,晚期可能由于大气降水的增加使氧逸度升高。此外,黑钨矿Y/Ho、Zr/Hf值的非CHARAC行为及其稀土模式四分组效应暗示钨成矿过程中氟对钨等元素的迁移、富集起着重要作用。黑钨矿稀土总量和稀土配分曲线与南岭地区石英脉型钨矿相似,均为重稀土富集型。研究表明行洛坑钨矿属于石英脉型钨矿而非以往认为的斑岩型钨矿。