江西相山铀矿田燕山期岩浆活动的多阶段性及其意义

相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,区域内主要出露有碎斑熔岩、流纹英安岩、花岗斑岩等火山岩—潜火山岩。前人对这三种岩浆岩进行了较为详尽的年代学研究。近年来随着相山西部深部钻探的开展,发现钻孔中由上至下出现‘碎斑熔岩—流纹英安岩—碎斑熔岩’的现象,现有的年代学结果还不能给予合理的解释。为此,我们对相山西部典型钻孔中的上下两层碎斑熔岩及其间的流纹英安岩,以及相山北部和西部钻孔中的三个花岗斑岩样品进行了详细的年代学研究,结果显示,流纹英安岩的锆石206Pb/238 U加权平均年龄为139.7±1.0Ma,碎斑熔岩（上层）的加权平均年龄为135.3±0.9Ma,碎斑熔岩（下层）的加权平均年龄为129.9±0.9Ma,不同地点的三个花岗斑岩样品的加权平均年龄分别为125.4±1.0Ma, 134.4±1.3Ma,148.8±2.3Ma,结合上下两层碎斑熔岩的镜下特征,认为下层碎斑熔岩是在上层碎斑熔岩形成后沿流纹英安岩之下的凝灰岩接触面超浅层侵入形成,从而在剖面上显示出“上老下新”的特征。这些结果表明相山燕山期岩浆活动持续时间较长（长达约24Ma）,为成矿有利因素,而不是前人认为的相山燕山期岩浆活动是一次短暂而集中的活动。对相山火山—侵入杂岩锆石的Hf同位素研究表明,各岩石样品的锆石εHf(t)值相近,分布在-10.6~-4.9之间,锆石的Hf模式年龄TDM2介于1478~1844Ma之间,本研究认为相山火山—侵入杂岩体可能起源于相山深部中元古代岩地壳所衍生的基底副变质岩部分熔融。     

江西相山火山-侵入杂岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义

采用锆石SHRIMP微区U-Pb测年技术,测定了江西相山铀矿田火山-侵入杂岩的时代。采自于相山西北部的石马山和西部南陂的鹅湖岭组碎斑熔岩的SHRIMP锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值分别为(134.6±1.0)Ma(MSWD=1.5)和(134.1±1.0)Ma(MSWD=0.65),可以限定相山第二火山喷发旋回的结束时代为134 Ma;采自于相山北部巴泉和南部浯漳的似斑状花岗岩的SHRIMP锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(133.3±0.8)Ma(MSWD=0.82)和(134.7±0.9)Ma(MSWD=1.08),与碎斑熔岩的年龄在误差范围内基本一致,结合野外地质事实和前人的地球化学测试分析结果,确认碎斑熔岩和似斑状花岗岩属于同期、同来源的火山喷发-侵入的产物,形成于134～133 Ma。书堂钻孔ZK111A-1中打鼓顶组顶部流纹英安岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(141.6±1.7)Ma(MSWD=0.9),表明第一旋回火山喷发的时代应结束于142 Ma,大部分属于晚侏罗世火山活动。岗上英钻孔岩心中石英二长花岗斑岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(136.4±1.0)Ma(MSWD=1.7),如意亭剖面第二采石场流纹质英安斑岩的锆石206Pb/238U表面年龄加权平均值为(137.4±1.7)Ma(MSWD=1.11);推测这两者应属于早晚两期火山喷发旋回间隔期的次火山-侵入岩,进而限定136～137 Ma为相山两期火山喷发旋回的间隔时期。综合前人资料和本文测试分析结果,可将相山火山喷发第二旋回鹅湖岭组的时代限定为136～133 Ma,应属于早白垩世的火山活动,进而认为将相山地区"鹅湖岭组"的地层时代划归为早白垩世较为合适。     

关于赣中相山矿田相山“碎斑熔岩”

赣中相山矿田相山杂岩体的主体岩石——"碎斑熔岩"的成因和命名,长期看法不一,主要观点有火山喷发成因、火山溢流成因、火山侵出成因、潜火山侵入成因等,本文通过综述"碎斑熔岩"的岩石学和相带特征,结合剥蚀程度、密度垂向变化研究成果,论述了"碎斑熔岩"不是火山岩而是侵入岩的成因观点。同时,对相山是否存在潜火山岩提出了质疑,探讨了相山"碎斑熔岩"的形成深度问题。认为"碎斑熔岩"命名为碎斑花岗斑岩更符合其侵入成因特点。     

江西相山铀矿田含铀碎斑熔岩中电气石化学成分及硼同位素组成特征

相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,其赋矿围岩主要为流纹英安岩、碎斑熔岩和部分前寒武纪变质岩和中生代花岗斑岩。碎斑熔岩的边缘亚相中发育直径10~20 cm的球形电气石囊包,其主要的矿物组合为电气石、石英以及少量长石、萤石,伴生少量晶质铀矿,另可见电气石交代早期的长石。利用显微镜、电子探针、激光剥蚀多接收等离子质谱仪等分析仪器,对相山如意亭地区碎斑熔岩中电气石囊包进行了详细的矿物学研究工作。电子探针成分分析显示,碎斑熔岩中电气石为典型的黑电气石,以富含Na、Fe等元素为特征,电气石中挥发性组分较高;其中,B₂O₃质量分数为9.38%~10.04%,F质量分数为0.10%~1.77%。成矿流体中高质量分数的B、F等挥发性组分及岩浆早期阶段的较高氧逸度环境使得U元素更易形成络合物,更利于U的迁移与富集。利用LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位分析法对碎斑熔岩中电气石的硼同位素进行分析测试,结果显示,电气石中的δ¹¹ B质量分数为（-13.15±0.72）‰~（-12.28±0.63）‰,均值为（-12.72±0.94）‰,指示相山火山-侵入杂岩体主要来源于相山底部地壳基底岩石的部分熔融。     

江西相山铀矿田火山岩系地层学、年代学特征及地质意义

江西相山铀矿田位于赣东北乐安县和崇仁县边境,处于扬子古板块与华夏古板块之间的钦(州)—杭(州)结合带南侧罗霄褶皱带的北缘,属赣杭铀成矿带西南段。根据不整合面和岩石组合特征可将相山铀矿田赋矿火山岩系归入武夷群,根据岩性岩相特征和火山活动产物的规律性,可将武夷群下部紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩夹熔结凝灰岩、凝灰岩构成的喷发-沉积相组合归入双峰岭组、上部碎斑熔岩夹熔结凝灰岩构成的喷溢-侵出相组合归入鹅湖岭组,分别代表火山活动初始期和喷发期的产物。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,双峰岭组下部熔结凝灰岩年龄为(137.5±1.4)Ma(N=13,MSWD=0.73)、中部2个英安岩样品的年龄分别为(137.4±1.1)Ma(N=14,MSWD=1.3)和(137.4±1.4)Ma(N=12,MSWD=2.5)、上部晶屑凝灰岩的年龄为(136.4±1.1)Ma(N=14,MSWD=0.49),鹅湖岭组2个碎斑熔岩样品的年龄分别为(135.4±1.5)Ma(N=13,MSWD=1.3)和(135.2±1.2)Ma(N=12,MSWD=0.25),不仅说明相山铀矿田武夷群地质时代属早白垩世早期,而且年龄与地层的叠置关系吻合。划分的双峰岭组与鹅湖岭组界线不仅是岩性界面,而且是岩相界面,野外容易识别,解决了原打鼓顶组或原如意亭组划分存在的问题。结合相山铀矿田已有的高精度锆石U-Pb年龄数据,提出锆石U-Pb测年结果不能为相山铀矿田火山-侵入杂岩的时序厘定的提供依据。     

相山铀矿田铀源的地球化学证据

相山矿田矿石、沥青铀矿及伴生的黄铁矿的铅同位素具有明显的异常铅特征，成矿物质源区年龄为140Ma，与该区碎斑熔岩的年龄一致，说明铀源系由火山岩提供。矿石中U、Th、Mo、P的分布特征显示成矿铀源来自围岩。水-岩反应的模拟实验结果表明，铀成矿热液可以由本区火山岩与地下水在成矿期地质地热背景条件下的相互作用产生。     

江西相山矿田西北部与东南部矿床侵蚀程度的对比分析

江西相山铀矿田是我国赣杭成矿带西段火山岩系中的热液脉型铀矿田,矿床产于相山火山-侵入杂岩体内部及外侧,在空间上分布不均匀,东南部矿床较少,西北部矿床无论是数量还是品位都明显好于东南部。文章通过相山矿田西北部与东南部地貌形态、花岗斑岩产状、碎斑熔岩物化性质、成矿类型的对比分析,认为这种不均衡的矿床产出规律,不是成矿地质结构差异引起的,而是侵蚀程度不同所致。从矿田西北部到东南部,矿床侵蚀深度逐渐加大。     

江西相山铀矿田成矿物质来源的Nd、Sr、Rb同位素证据

对相山大型火山岩型铀矿田中邹家山和沙洲铀矿床及其赋矿围岩（碎斑熔岩及次花岗闪长斑岩）进行了Nd、Sr、Pb同位素研究。结果表明：成矿期萤石的εNd(t)值（－6．7～-8．3）和初始^87Sr/^86Sr比值（0．7145－0．7207）与赋矿围岩的εNd(t) 值（－6．2～－9．4）和初始^87Sr/^86Sr比值（0．7121－0．7192）相似。在εNd(t)-tl图上，成矿期萤石数据点的投影域与赋矿围岩的基本吻合，均落在相山元古宙基底演化域范围内。成矿期黄铁矿的铅组成在^206Rb/^204Pb-^207Pb/^204Pb关系图上呈线性分布，而火山岩的铅同位素组成位于此相关线低值一端。利用异常铅线的斜率及成矿年龄计算出富铀体质体的形成年龄为144Ma，这与赋矿围岩的成岩年龄（135－140Ma)接近。因此，相山铀矿田成矿物质主要来自富铀的火山－侵入杂岩,而火山－侵入杂岩则是由类似于地表出露的元古宙基底变质岩部分熔融形成的。由引可见，相山铀矿田的成矿物质主要来源于地壳。     

合肥盆地构造演化：磷灰石裂变径迹的多元动力学模拟

对合肥盆地中部肥西县打子塘地区圆筒山组砂岩（J2y）的磷灰石裂变径迹（AFT）分析表明,其FT年龄为（32.5±2.4）Ma（22个颗粒的平均）,明显小于其地层的年龄（176～168 Ma）;围限径迹长度为（12.43±0.18）μm（126个径迹长度的平均值）,为单峰式分布。模拟热史主要为5段：距今176～152 Ma,冷却速率为-21.4℃/Ma;距今152～85 Ma,冷却速率为-0.1℃/Ma;距今85～32 Ma,冷却速率为1.4℃/Ma;距今32～10 Ma,冷却速率为1.6℃/Ma;10 Ma至今,冷却速率为5.0℃/Ma,这5个阶段分别对应了沉积物快速沉降加热、盆地趋于构造热稳定、盆地较快速抬升冷却和快速抬升冷却等演化阶段。沉积物快速加热阶段（176～152 Ma）反映了大别造山晚期山根拆沉阶段与盆地挤压、快速沉降和加热作用,构造热稳定阶段（152～85 Ma）反映了大别造山带热隆伸展和岩浆作用,冷却阶段（85～25 Ma）代表了郯庐断裂的走滑拉张作用与区域性断陷伸展（K2—E）取代热隆伸展体制与早白垩世的岩浆活动。最后一阶段（25 Ma以来）则为合肥盆地的挤压抬升、快速剥露阶段。     

相山“流纹英安岩”单颗粒锆石U-Pb年龄及地质意义

相山火山-侵入杂岩主要由晚中生代打鼓顶组、鹅湖岭组火山岩和浅成-超浅成侵入岩所组成,主要岩石类型有酸性火山碎屑岩、碎斑熔岩、花岗斑岩和“流纹英安岩”等,“流纹英安岩”长期作溢流相火山岩处理。应用单颗粒锆石U-Pb法,对相山“流纹英安岩”进行了测年,获得其年龄为129.54±7.93Ma,该年龄小于相山火山-侵入杂岩的主体岩石——碎斑熔岩的年龄,结合其产状形态特征,认为“流纹英安岩”属火山期后浅成-超浅成侵入的流纹英安斑岩。结合前人测年资料,参照上侏罗统与下白垩统的145.5Ma界线年龄,提出相山火山-侵入杂岩的形成时代为早白垩世的新认识。     

山东早前寒武纪变质地层形成年代——锆石SHRIMP U-Pb测年的证据

在鲁西地区,确定了泰山岩群主体形成时代为2 750-2 700 Ma,属新太古代早期。锆石SHRIMP U-Pb定年：雁翎关组角闪变粒岩（2 747±7）Ma,柳杭组黑云变粒岩（2 739±16）Ma、（2 703±6）Ma,侵入雁翎关组底部透闪阳起片岩的片麻状石英闪长岩（2 740±6）Ma。济宁（岩）群碎屑锆石年龄（2 700-2 665）Ma,岩浆锆石年龄（2 561±24）Ma,所以济宁（岩）群形成于新太古代晚期,而不是以往认为的古元古代。在鲁东地区,发现了中太古代表壳岩系、花岗质岩石和新太古代早期TTG花岗质岩石;荆山群和粉子山群的形成时代为古元古代晚期。荆山群大理岩被锆石SHRIMP U-Pb年龄（1 868±11）Ma、（1 852±9）Ma的莱州组合西水夼单元辉长岩、闪长岩侵入,并一起遭受变质变形作用改造。     

福建紫金山矿田深部似斑状花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb和单矿物~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

通过对福建紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩3组锆石SHRIMP U-Pb和2组角闪石、钾长石~(40)Ar/~(39)Ar测年,获得锆石~(206)Pb/~(238()U加权平均年龄为101.8±1.5 Ma(n=34,MSWD=1.0),代表紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩的成岩年龄;同时获得角闪石~(40)Ar/~(39)Ar冷却年龄为100±11 Ma、102.2 Ma,钾长石的~(40)Ar/~(39)Ar冷却年龄为96.3±1.7 Ma、98.5 Ma。依据矿物封闭温度理论,估算紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩由锆石结晶至角闪石40Ar/39Ar体系封闭、再到钾长石~(40)Ar/~(39)Ar体系封闭的岩石冷却速率分别是40.7~67.1℃/Ma、116.9~216.3℃/Ma,显示岩石的冷却速率较大;由古地温梯度推算主期似斑状花岗闪长岩结晶(101.8±1.5 Ma)至钾长石~(40)Ar/~(39)Ar体系封闭(96.3±1.7 Ma)期间岩体隆升剥露了约3 km,暗示地壳在这一时期发生了快速隆升剥蚀作用。紫金山矿田深部似斑状花岗闪长岩锆石206Pb/238U年龄佐证了紫金山矿田深部存在一个大岩基,并约束了紫金山矿田斑岩型矿床的成矿时代,单矿物的~(40)Ar/~(39)Ar年龄为矿区的隆升剥露研究提供新资料。     

四川里伍黑牛洞矿床中石榴石的Sm-Nd同位素年龄及其意义

黑牛洞矿床中的石榴石有三个期次:早期的石榴石呈顺片理拉长的条带,中期的石榴石呈颗粒碎块发育,硫化物常沿早期和中期的石榴石的裂隙和颗粒边缘填充,晚期石榴石呈完整细粒变晶产出。本文测得晚期石榴石的Sm-Nd年龄为101±26M a(初始143Nd/144Nd=0.511765±0.000025),其可能代表黑牛洞矿床最后一期中高级变质作用的时代,与形成富矿体的脆韧性变形作用同期。     

甘肃白银矿田基性火山岩的LA—ICP—MS同位素年代学

对白银矿田基性火山岩进行LA—ICP—MS法单颗粒锆石U—Pb年代学研究,查明白银矿田基性火山岩的成岩时代为465．0Ma±3．7Ma．相当于中奥陶世。结合前人的矿田酸性火山岩精确的同位素定年资料（467．3±2．9Ma和467．1±2．2Ma）,认为白银矿田成矿时代为中奥陶世。舍矿火山岩系形成于奥陶纪的岛弧-裂谷环境。这些成果对进一步深入研究白银矿田的构造演化和指导北祁连山白银式块状硫化物矿床的找寻具有重要意义。     

湖南东坡矿田金船塘、红旗岭锡多金属矿床Rb-Sr、Sm-Nd同位素年代学研究

与千里山岩体有密切时空联系的东坡矿田是我国主要钨锡多金属矿产资源基地之一。在前人对千里山复式岩体成岩时代和金船塘与千里山岩体第一期似斑状花岗岩侵入活动有关的成矿作用研究的基础上,笔者选择金船塘及红旗岭矿床含矿石英脉中的石英和金船塘矿床矽卡岩矿石中的单矿物,进行石英流体包裹体Rb-Sr和矽卡岩矿物(包括符山石和石榴石)Sm-Nd同位素年代学研究,得出金船塘及红旗岭矿床石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为133.4±5.9 Ma(MSWD=1.3)和143.1±8.7 Ma(MSWD=47),金船塘矿床矽卡岩矿物Sm-Nd等时线年龄为141±11 Ma(MSWD=0.27)。同位素年代学研究表明金船塘矿床至少存在164 Ma±、133~141 Ma两期成矿作用,在测定误差范围内,它们分别与千里山岩体第一期似斑状花岗岩(152 Ma)和第二期等粒黑云母花岗岩(136~137Ma)的侵入活动有关,而红旗岭矿床的成矿作用与千里山岩体第二期岩浆侵入活动有关。     

冀南西石门矽卡岩型铁矿床成矿年代:热液锆石U-Pb年龄的证据

西石门铁矿床是华北地区最为典型的矽卡岩型铁矿床之一,最新获得金云母40 Ar-39 Ar成矿年龄为(133.1±1.3)Ma、(137.1±1.5)Ma,略老于其成矿母岩(武安杂岩体)形成的年龄(126~136 Ma),这是矛盾的。笔者对角闪正长岩和矽卡岩脉中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学分析。结果表明,角闪正长岩中锆石呈浅黄色-无色、透明、棱角状、不规则状,振荡环带结构不发育,部分锆石中含棱角状继承锆石内核,206 Pb-238 U年龄加权平均值为(135.6±1.5)Ma,代表了武安杂岩体的结晶年龄。矽卡岩脉中锆石呈棕色,含有少量细小的包裹体,呈透明-半透明,相对于岩浆锆石具有低的Th、U、REE含量及Th/U值(Th=(222.37~1541.11)×10-6,U=(218.44~989.17)×10-6,Th/U=0.90~1.56),并具有强烈的Ce正异常(δCe=4.46~196.22)和Eu负异常(δEu=0.59~0.80),206Pb-238 U年龄介于124.9~133.0Ma,加权平均值为(129.4±2.6)Ma,代表了热液锆石的形成年龄,说明129 Ma是该西石门地区主要成矿期。     

金鸡岭产铀花岗岩体印支期侵位的岩浆动力学证据及其构造意义

通过对南岭西段金鸡岭花岗岩体地质-岩石地球化学特征研究,判明该岩体的侵位深度(7.5km)、围岩温度(270℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起金鸡岭花岗岩体的数学计算模型,分别计算得出:金鸡岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.91Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.92Ma;由于金鸡岭花岗岩体放射性元素含量(U——16.5×10-6,Th——51.3×10-6,K2O——4.82%)是世界平均花岗岩放射性元素含量(U——5×10-6,Th——20×10-6,K2O——2.66%)的3倍左右,金鸡岭花岗岩熔体侵位后产生的放射性成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)为34.5Ma,远长于按世界花岗岩平均放射性元素含量计算的ΔtA*(2.82Ma)。金鸡岭花岗岩体的侵位-结晶时差(ΔtECTD)为41.3Ma,结合锆石U-Pb年龄值(156Ma),通过反演计算得出金鸡岭花岗岩体侵位年龄值(tE)为197.3Ma,从而为该岩体属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学证据。     

程裕淇院士与鲁西早前寒武纪地质研究

程裕淇确定了泰山岩群雁翎关组、山草峪组、柳杭组地层划分,在斜长角闪岩中发现残存的变余杏仁状构造和岩流特征,正确区分了变基性熔岩流、变火山凝灰质岩和变基性脉体。原化马湾组黑云斜长片麻岩为新太古代早期条带状英云闪长质片麻岩。富山背斜的片麻状奥长花岗岩锆石SHRIMPU—Pb年龄（2612±20）Ma,其侵入的具变余气孔状充填构造的斜长角闪岩属于雁翎关组;而李家庄倒转向斜核部的柳杭组含砾黑云变粒岩中最年轻的碎屑锆石SHRIMPU—Pb年龄（2524±7）Ma。     

赣南崇义地区茅坪钨锡矿床铼-锇同位素定年及其地质意义

茅坪钨锡矿床位于南岭成矿带东段,位于崇(义)—(大)余—(上)犹钨多金属矿矿集区西华山—杨眉寺区段中北部的天门山—红桃岭矿田,为天门山岩体向北倾伏延伸的前锋部位;矿区钨锡矿化类型主要有云英岩型和石英脉型两种。文章选取云英岩型矿体及上部石英脉型钨矿体中与黑钨矿共生的辉钼矿7件,进行Re-Os等时线年龄测定,得到其模式年龄为(141.4±2.2)Ma～(158.2±2.2)Ma,其中云英型钨锡矿体中辉钼矿等时线年龄为(156.8±3.9)Ma,成矿时代为中侏罗世,对应于燕山早期第二阶段;从云英岩矿体中样品模式年龄为(150.7±2.4)Ma～(158.2±2.2)Ma,石英脉型矿体中样品模式年龄为(141.4±2.2)Ma～(151.0±2.4)Ma。分析石英脉型矿体紧随但略晚于云英岩型钨锡矿体成矿,并结合矿田内取得的同位素年龄数据,探讨了矿田成岩成矿时代及时差,推断天门山岩体可能为多次成岩成矿的复杂式岩体,其成矿时代跨度为133～156Ma。