延边官地铁矿构造背景与和龙地块太古宙地壳增生:来自岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素证据

延边地区官地铁矿床地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带东段接合带附近的和龙地块北部,是东北地区发现和开发较早的典型BIF型铁矿床之一.该矿床的主矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于鞍山群甲山组上段.为确定该矿床的形成与变质时代以及构造背景,重点对含矿岩系中的斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究.原岩恢复表明,斜长片麻岩的原岩为流纹英安质-英安质火山碎屑岩,角闪斜长片麻岩的原岩为安山岩,斜长角闪岩的原岩为玄武岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究发现,官地地区在新太古代末-古元古代初期发生了岩浆作用（2 508~2 483 Ma）和变质事件（2 472~2 459 Ma）,且该期岩浆-变质事件与铁矿的形成有着密切的联系.斜长角闪岩的原岩-玄武岩形成于弧后盆地环境,反映了官地铁矿形成时的构造环境;角闪斜长片麻岩中锆石的ε_Hf（t）值介于-5.0~+4.2,二阶段Hf模式年龄（t_DM2）为3 182~2 889 Ma,表明岩浆源区以中太古代古老地壳物质的熔融为主.通过与国内外典型BIF型铁矿床的对比研究认为,官地铁矿属Algoma型BIF,与新太古代晚期华北克拉通大规模BIF成矿事件密切相关;官地地区在新太古代初期（2.8~2.7 Ga）可能存在地壳增生事件;和龙地块亲华北克拉通的构造属性,为索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延问题研究提供了新的证据.      

吉林省和龙地区鸡南BIF型铁矿床含矿建造地球化学特征及形成时代

鸡南铁矿床位于吉林省和龙地区,地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带接壤的龙岗地块北部,是东北地区发现较早的BIF型铁矿床之一。该矿床铁矿体主要呈层状、似层状、扁豆状赋存于鞍山群鸡南组上段中部层位,含矿岩石以黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩为主,为角闪岩相的中低级区域变质岩系;主要矿石类型为条带状磁铁石英岩型和块状磁铁角闪岩型。为确定该矿床含矿建造的原岩、变质时代及构造背景,重点对含矿岩系中的斜长角闪岩进行了岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果表明：斜长角闪岩的地球化学特征表现为富集大离子亲石元素、轻微富集重稀土元素;主量元素质量分数与中性-基性岩类基本相似,结合原岩恢复图解,判断其原岩类型为亚碱性玄武岩（拉斑玄武岩）,形成于弧后盆地背景;LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究中,2个较老的锆石测点年龄分别为（2 468±15）和（2 469±9）Ma,代表区内峰期变质年龄（约2 460 Ma）,26个锆石测点的测年数据较为集中,加权平均年龄为（2 275±25）Ma,代表区内退变质年龄。通过与国内外典型BIF型铁矿床的对比研究认为,区内的鸡南铁矿与官地铁矿同属Algoma型铁矿床。     

LA-ICP-MS原位分析白钨矿稀土元素

白钨矿是各类矿床中较为常见的副矿物,通过分析白钨矿的稀土元素质量分数及其标准化配分模式图,可为矿床成矿流体特征及演化提供重要的判别依据。本文对东北地区羊鼻山矽卡岩型矿床和杨金沟热液脉型矿床两个典型钨矿床的白钨矿样品中的稀土元素进行了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）原位分析。其中：羊鼻山矽卡岩型矿床白钨矿LA-ICP-MS分析方法所获得的稀土元素配分曲线模式与前人用传统的溶液-ICP-MS分析方法所获得的结果完全吻合,表明采用剥蚀束斑44 μm和剥蚀频率7 Hz的193 nm ArF激光器,NIST 610作外部标样,Ca作内标元素,对基体效应影响最小,所获数据可靠,方法可行;而杨金沟热液脉型矿床白钨矿溶液-ICP-MS分析方法与LA-ICP-MS分析法所获得结果既具有相似性又具有差异性。原因在于羊鼻山白钨矿的成因类型为矽卡岩型、粒度较小且形成时间短,因此不同矿物颗粒间、同一矿物不同部位间稀土元素的配分模式一致;而杨金沟白钨矿的成因类型属于热液脉型、粒度较大、沉淀结晶时间长,因此同一矿物不同部位的稀土元素的配分模式因成矿流体早晚阶段不同而不同。基于以上对比研究发现,无论是在取样和测试过程方面,还是数据准确度方面,相比传统溶液-ICP-MS分析法,LA-ICP-MS原位分析法均具有明显的优势,主要表现在样品形式简单、粒度和质量分数要求低、测试周期短、费用低且结果精确度高;同时其可对不同成矿阶段或白钨矿不同部位成分进行精细测定,从而得出不同成矿阶段或白钨矿不同部位的稀土元素质量分数,以及在更高的空间分辨率下获得更详细准确的数据信息。此外,对白钨矿（尤其是无明显环带者）进行LA-ICP-MS原位分析时,既可采用电子探针微量分析（EPMA）准确测定Ca的质量分数,也可直接采用标准化学式计算Ca的质量分数,分析所得数据同样可以获得合理的地质解释。     

黑龙江省完达山地区河口林场斑岩型锡多金属矿床花岗斑岩的形成年代、岩石成因及构造背景

黑龙江省宝清县河口林场锡多金属矿床位于兴蒙造山带东段的完达山地体内,为东北地区东部首个斑岩型锡多金属矿床。该矿床锡、银、铅、锌的平均品位分别为0.27%、122.89g/t、0.84%、1.43%,其中锡、银资源量达到中型,铅锌可达小型矿床规模。锡多金属矿体与花岗斑岩体具有密切的空间和成因关系,多呈细脉状、网脉状产在花岗斑岩体内部及其与上三叠统大佳河组硅质岩的侵入接触带两侧。野外地质调查和室内研究表明,矿区内的含矿花岗斑岩为锡多金属矿化的成矿岩体。该花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为118.0±1.1Ma,表明其形成于早白垩世晚期。岩石地球化学特征研究表明,花岗斑岩中SiO2、K2O含量高,Fe2OT3、MgO、CaO以及过渡族元素含量低,属高钾-中钾钙碱性系列的I型花岗岩。锆石ε_(Hf)(t)为+3.4～+7.4,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为701～956Ma。花岗斑岩的铅同位素组成为~(206)Pb/~(204)Pb=18.414～18.460、207Pb/204Pb=15.591～15.596、208Pb/204Pb=38.470～38.761,具有造山带及与俯冲过程相关的性质;Sr初始值(87Sr/86Sr)i比值为0.708136～0.708331,εNd(t)值为-2.0～-3.0。根据岩石的元素地球化学和同位素地球化特征,判断河口林场含矿(成矿)花岗斑岩的初始岩浆源于基性新生下地壳物质的部分熔融,同时受到俯冲带浅部沉积物质的混染,结合区域构造演化资料分析认为,河口林场花岗斑岩及相关的斑岩型锡多金属矿化的构造背景可能与古太平洋板块向欧亚大陆板块的俯冲作用密切相关。     

延边地区官地铁矿床形成时代及其构造意义

官地铁矿床位于吉林省和龙地区,地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带东段接合带附近的和龙地块北部。主矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于鞍山群甲山组下段;含矿岩石以磁铁石英岩、长英片麻岩、云母片岩、斜长浅粒岩为主,其变质程度为绿片岩相-角闪岩相的中低级区域变质;主要矿石类型为条带状铁建造。为确定矿床的形成时代,重点对含矿变质岩系中的斜长浅粒岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果表明,官地铁矿床含矿变质岩的原岩(酸性火山岩)形成于(2551±44)Ma,在(2525±48)Ma经历区域变质作用,随后又受古元古代构造热事件的改造。官地铁矿床与华北克拉通内鞍山地区铁矿床具有相似的成矿地质条件、矿床特征和形成时代,同属于鞍山式(阿尔戈马型)沉积变质型铁矿床。根据测年结果,并与邻区的锆石年龄对比分析,认为和龙地块应归属华北克拉通,这为索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延问题研究提供了新的证据。