大兴安岭西坡甲乌拉铜银铅锌矿床富碱花岗斑岩的成因及其地质意义:锆石U-Pb定年和地球化学特征

甲乌拉铜银铅锌矿床是大兴安岭西坡得尔布干铜(钼)-银铅锌成矿带内大型铅锌银矿床之一,长期以来被认为是与火山、次火山热液作用有关的浅成热液矿床;然而近期的研究显示,其成矿可能与深部细脉浸染型铜矿化有着密切的成因联系。为此,我们在野外调研的基础上,开展了与细脉浸染型铜矿化有关的富碱花岗斑岩的年代学和地球化学研究工作。实验结果揭示:花岗斑岩的w(SiO_2)为71.59%~72.36%,w(TiO_2)为0.46%~0.58%,w(Al2O3)为15.45%~15.92%,w(Fe_2O_3)为0.74%~0.90%,w(FeO)为1.67%~1.96%,w(MgO)为0.55%~0.89%,w(Na_2O+K_2O)为9.01%~9.91%,K2O/Na2O值为1.37~2.15,里特曼指数(σ)为2.77~3.43,碱度指数(AR)为3.13~3.96,指示该类岩石为钾玄岩系列、高钾质、过铝质的A型富碱花岗斑岩;稀土元素总量(∑REE)为(350.11~408.80)×10-6,轻重稀土比值(∑LREE/∑HREE)为11.25~11.44,δEu主要集中在0.38~0.44,具有较强的轻重稀土分馏和明显负铕异常、强烈亏损相容元素(Ni、Co、Cr、V、Yb、Eu等)、富集不相容元素(Cs、Rb、Pb、U、Th、Zr、Hf等)、相对亏损Li、Sr等不相容元素以及持有较高的Rb/Sr(0.93~1.31)、Zr/Hf(29.38~35.61)值等特征,揭示原始岩浆来源于以CO_2为主的流体交代下地壳部分重熔或以H2O为主的流体交代下地壳部分重熔,岩浆作用过程受到了强烈的碳酸盐混染,并具有提供铜银铅锌成矿流体的属性。鉴于所获该类岩石具有岩浆和热液锆石共伴生的特点,且岩浆锆石的206Pb/238 U年龄加权平均值为(146.4±1.6)Ma(MSWD=1.30,n=12)、热液锆石206Pb/238 U年龄加权平均值为(143.1±3.9)Ma(MSWD=0.56,n=5),结合前人的研究成果,得出甲乌拉矿床成矿发生在早白垩世初期,与成矿密切的岩浆作用发生在晚侏罗世末,并认证甲乌拉矿床为斑岩型铜-浅成热液铜银铅锌成矿系统;成岩成矿地球动力学背景适值古太平洋板块向欧亚板块俯冲的大陆内部挤压向伸展转换的构造环境,或蒙古—鄂霍茨克洋闭合后造山带碰撞伸展的环境。     

黑龙江省东部洋灰洞子铜矿床成矿机理: 矿化蚀变、流体包裹体和稳定同位素示踪

洋灰洞子铜矿床位于延边-东宁成矿带,兴凯-延边岩浆构造带北端。矿床发育在花岗闪长斑岩与三叠系黄松群阎王殿组浅变质岩系接触带内侧的角砾岩带内,矿体多呈透镜状和脉状产出。矿床地质和岩相学特征研究表明:围岩蚀变主要是黑云母化、绢云母化、硅化、绿泥石化、绿帘石化及碳酸盐化;蚀变分带特征明显,以岩体为中心向外依次发育钾硅酸盐化带、绢英岩化带和青磐岩化带。矿石矿物主要是黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿,其次是毒砂、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿等。成矿过程可初步划分为4个阶段,从早到晚依次为:(Ⅰ)石英-黄铁矿-毒砂阶段;(Ⅱ)石英-磁黄铁矿-辉钼矿阶段;(Ⅲ)石英-多金属硫化物阶段和(Ⅳ)石英-碳酸盐阶段。流体包裹体类型有富液相(WL)、富气相(WV)、纯液相(L)和纯气相(V)以及含子晶三相(S)包裹体;其中Ⅰ阶段发育富液相包裹体;Ⅱ阶段发育富液相和含子矿物三相包裹体;Ⅲ阶段发育气液两相、纯液相和纯气相以及少量含子晶三相包裹体,呈孤立和群体分布;Ⅳ阶段主要是富液相和纯液相包裹体。流体包裹体均一温度分别为380~417℃、304~368℃、171~310℃和116~189℃,与划分的4个成矿阶段相对应。Ⅰ、Ⅱ阶段包裹体的w(Na Cleq)分别为4.63%~14.52%和5.09%~14.63%;Ⅲ阶段包裹体的w(Na Cleq)分布在1.73%~10.37%和13.44%~15.35%两个区间;Ⅳ阶段包裹体的w(Na Cleq)为0.87%~9.08%。早阶段包裹体气相成分主要为H2O,含少量CO2;主成矿阶段以H2O为主,含少量CH4;晚阶段只有H2O;指示伴随着温度降低,成矿过程由含CO2的水盐体系逐渐演化为含CH4的水盐体系。结合与成矿密切相关的花岗闪长斑岩的斑晶石英和各不同成矿阶段硫化物石英脉的石英H-O同位素及矿石矿物Pb同位素特征,认为成矿流体来源于花岗质岩浆作用或是出溶流体,成矿物质来源于深部岩浆。成岩成矿过程经历了花岗质岩浆上升侵位→流体出溶与含矿流体形成→隐爆作用→成矿流体与大气水混合等过程,并先后形成以黄铁矿化为主的蚀变岩和以铜为主的多金属硫化物石英脉、石英-碳酸盐脉。综合研究认为洋灰洞子铜矿床属于斑岩型铜矿床。     

内蒙古东部得耳布尔铅锌矿床安山岩的形成环境和岩浆热液演化史:锆石U-Pb定年

得耳布尔铅锌矿床是一座与火山作用有关的中型以上热液脉型多金属矿床,产于大兴安岭西坡中段得尔布干成矿带北段。笔者对矿区内发育的赋矿围岩安山岩开展了单颗粒锆石U-Pb测年,实验结果揭示:安山岩的岩浆期为144~139 Ma(加权平均年龄为141.6±1.8 Ma,MSWD=0.69,n=6)、岩浆热液期为136~132 Ma(加权平均年龄为134.7±5.7 Ma,MSWD=1.3,n=3)及热液期为129~128 Ma(加权平均年龄为128.4±2.5 Ma,MSWD=0.074,n=3),火山岩浆-热液作用经历了至少13 Ma;成岩作用发生在中国东部早白垩世岩石圈减薄期。     

大兴安岭小莫尔可地区碱长花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

笔者研究了小莫尔可地区碱长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果及地球化学特征,并对其成因及构造意义进行了探讨。样品中的锆石多呈半自形晶,具有振荡生长环带和较高的Th/U比值(0.38~0.68),揭示其为岩浆成因。测年结果显示,该区碱长花岗岩形成于早石炭世((348.9±2.1)Ma)。岩石地球化学分析表明,岩体主量元素具有高硅(SiO_2=75.78%~77.01%)、富钾(K_2O=4.58%~4.76%)、贫铝(Al2O3=11.80%~12.37%)、贫钙(CaO=0.28%~0.31%)、低镁(MgO=0.05%~0.09%)的特征;微量元素具有亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素的特征;稀土元素呈现Eu负异常明显、轻稀土元素轻度富集的"海鸥"式分配,具有典型的A型花岗岩特征。通过Eby的构造环境判别图解,进一步判别其为A2型花岗岩,代表其形成于碰撞伸展的转换过程之中。结合区域研究资料,认为其与兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合体系有关。