大兴安岭北段岔路口巨型钼(锌铅)矿床脉体特征、产状及其对成矿的指示

岔路口斑岩钼(锌铅)矿床是在大兴安岭北段新发现的超大型斑岩钼矿床,伴有一定规模的锌铅矿化,钼矿体呈拉长穹窿状,空间上呈上锌铅下钼的分带特征。钼成矿作用与晚侏罗世细晶斑岩和花岗斑岩的关系最为密切,矿化呈网脉状、脉状和浸染状产出,发育多期_多阶段脉体。根据形成温度、穿插关系、矿物组合和蚀变晕特征可划分出14类脉体,成矿前表现为石英±钾长石±磁铁矿±赤铁矿±硬石膏脉体(共4类),成矿期发育辉钼矿脉、钼铅锌过渡脉以及锌铅脉体(共7类),成矿后发育萤石、石膏和碳酸盐等脉体(共3类)。脉体内萤石的持续发育且早期硬石膏、磁铁矿、赤铁矿等矿物的存在,指示成矿流体具有高氟性质且早期具高氧化特征;脉体两侧蚀变晕从钾长石/黑云母→钾长石+绢云母→绢云母+黄铁矿→绢云母的变化,表明成矿流体具有从碱性向酸性演化的特征。高温脉体穿插低温脉体这类反切脉体的存在,反映岔路口矿床成矿流体具有多期脉动涌入的特征。成矿系统内脉体倾角研究表明,产状较平缓的脉体主要环绕成矿岩体分布在外围,高角度的放射状脉体(倾角60°)主要形成于成矿岩体的顶部;且高角度脉体与高品位矿体密切相关,矿体品位高的区域同时也是脉体集中发育区。脉体_蚀变_矿化的系统研究可指示矿床的剥蚀深度,岔路口矿区地表仅出露黏土化带和青磐岩化带,产出黏土矿物脉、碳酸盐脉等低温脉体,钻孔显示金属矿化自上而下具有Ag—Pb_Zn—Mo的分带,表明岔路口矿床的剥蚀程度较低,保存完整。     

大兴安岭北段岔路口斑岩钼矿床成矿年代学、岩石地球化学及其地质意义

黑龙江省岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前中国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中,晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切。6件辉钼矿样品的铼-锇等时线年龄为（148±1）Ma。中侏罗世二长花岗岩属钾玄岩系列,w（SiO₂）为69.48% ~ 74.98%,w（Al₂O₃）为12.35%~14.48%,w（K₂O+Na₂O）为7.67%~10.42%,K₂O/Na₂O比值介于1.07~2.81。轻、重稀土元素分馏较强,具有较弱的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K等元素富集,Ta、Nb、P、Ti等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值;晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩属钾玄岩系列,而细粒花岗岩属高钾钙碱性系列,w（SiO₂）为73.87%~78.95%,w（Al₂O₃）为10.35%~13.47%,w（K₂O+Na₂O）为8.06%~10.02%,K₂O/Na₂O比值介于1.03~8.20。轻、重稀土元素分馏较强,具有明显的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K、Th等元素富集,P、Ti、Ba、Sr等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值。二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩及细粒花岗岩均为高硅、富碱的高分异I型花岗岩,岩浆源区组成类似,主要来自于新元古代期间亏损地幔增生的年轻下地壳物质。岔路口斑岩钼矿床是晚侏罗世大陆内部构造-岩浆活化的产物,形成于蒙古-鄂霍次克造山带后碰撞伸展环境,同时,可能受到古太平洋板块俯冲诱发的弧后伸展作用的叠加。     

斑岩钼-热液脉状铅锌银矿成矿系统特征、控制因素及勘查指示

斑岩钼矿与热液脉状铅锌银矿为两类重要的矿床类型,两者往往分别独立产出,但越来越来的勘查实例揭示二者也可共生产出,构成统一的成矿系统。斑岩钼-热液脉状铅锌银成矿系统,主要分布在北美西部、加拿大西南部、中国秦岭-大别地区、华北北缘及西拉沐伦带、大兴安岭北段-额尔古纳等地区。根据斑岩钼矿与热液脉状铅锌银矿的平面关系,成矿系统可分为近源和远源两类：近源时,两者直接叠置或者平面距离小于2km;而远源时,两类矿化平面距离一般不超过6km。成矿系统空间上表现可为上铅-锌-银、下钼的垂向叠置或者内钼、外铅-锌-银侧向共存的形式。时间上两类矿化一般近同期形成,或者相差通常不超过8Myr。成矿系统岩浆性质多为高演化的钙碱性花岗质岩浆,起源于下地壳且加入了不同比例的地幔物质。成矿系统的蚀变特征一般为斑岩钼矿化蚀变向热液脉状铅锌银矿蚀变的渐变,其中粘土化带与绢英岩化带是两类矿床的叠加区。钼矿化常与钾硅酸盐化或者绢英岩化带内侧密切相关,铅锌银矿化则常与浅部的低温硅化-绢云母-伊利石-水白云母化、碳酸盐化密切相关。基于S、Pb、Sr、Nd等同位素研究成果,钼铅锌银系统中成矿物质主要为岩浆来源,但可能有地层物质的加入。成矿流体主要以岩浆水来源为主,初始流体通常为单相中低密度流体,辉钼矿沉淀往往伴随着减压沸腾、大气水混合、冷却及/或水岩反应的进行,发生大规模钼矿化的温度区间通常在300~450℃。浅部脉状铅锌银矿化则由持续降温的流体在混入较多大气水或流体pH值中和而形成,温度区间在175~320℃。成矿系统空间上钼-铅-锌-银的分带,可能受控于流体演化过程中上述多个过程的综合叠加作用。通过总结对比钼铅锌银成矿系统、单一斑岩钼矿、单一热液脉状铅锌银矿床在勘查历史、构造因素、成矿岩体属性、流体特征、特征矿物、地球物理-地球化学勘查指标等方面的异同,本文提出了指示浅部热液脉状铅锌银矿之下同一成矿系统深部斑岩钼矿的找矿标志,且对该成矿系统形成的岩浆性质、岩浆-热液系统、成矿元素、构造条件、保存条件等多个方面进行了探讨。在前人基础上,本文提出本类成矿系统理论研究展望：1）利用微区原位技术分辨矿物的不同期次及元素的分布状态,进而获得该类型铅锌银矿相对准确的成矿年龄;2）确定斑岩钼-热液脉状铅锌银成矿系统的初始流体成矿元素和相关配位剂元素的含量;3）建立钼铅锌银成矿系统的矿物学指示标志;4）查明成矿系统岩浆过程、元素行为等精细成矿过程,研究其与其他成矿系统的差异。上述问题的深入研究和找矿标志的提出或将提高对斑岩钼-脉状铅锌银成矿系统成矿过程的认识,为该类系统勘查找矿工作提供理论支撑。

     

大兴安岭北段岔路口和大黑山斑岩型钼矿床硫、铅同位素特征

岔路口和大黑山钼矿床位于大兴安岭北段,是近年来新发现的2个斑岩型钼矿床。文章通过对这2个矿床的硫、铅同位素的研究,探讨了成矿物质来源。岔路口矿区硫化物的δ34S值为1.8‰~2.9‰,平均2.4‰;大黑山矿区硫化物的δ34S值变化于0.4‰~2.3‰,平均1.53‰,均显示出典型的岩浆硫特征。岔路口矿区硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值分别变化于18.311~18.356、15.536~15.573和38.115~38.229,大黑山矿区硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值则分别变化于18.341~18.719、15.529~15.637和38.033~38.363。铅同位素进一步指示铅的来源与燕山期岩浆作用有关。在铅同位素构造模式图中,矿石铅主要投点于地幔演化线和造山带演化线之间,表明铅来自于壳幔物质的混合。大兴安岭北段在晚侏罗世受古太平洋板块俯冲的影响,发生了强烈的壳、幔相互作用并产生了大量含钼岩浆,为该区斑岩型钼矿床的形成奠定了基础。     

内蒙古维拉斯托-拜仁达坝斑岩-热液脉状成矿体系研究

维拉斯托锡-钨-铷矿床是内蒙古克什克腾北部区新发现的一处大型斑岩型锡-钨-铷多金属矿床。矿床主要产出于锡林浩特杂岩和石炭纪石英闪长岩中,与石英斑岩体的侵位具有成因联系。该斑岩型矿床与之前发现的维拉斯托和拜仁达坝脉状矿床组成了一个由高温向中低温逐渐演化、过渡的斑岩-热液脉状锡-钨-铷-铜-锌-铅-银成矿体系。该成矿体系中成矿作用主要由四个阶段组成,即：(1)早期钠-钙-锶蚀变阶段锡-钨-铷矿化,(2)中期云英岩化阶段锡-钨矿化,(3)后期硅化、绢英岩化阶段铜-锌-铅-银矿化,以及(4)晚期无矿化阶段。钠-钙-锶蚀变阶段蚀变矿物主要为钠长石和天河石,伴随浸染状锡石、铁闪锌矿和黑钨矿化,含少量的毒砂和砷铋矿;云英岩化蚀变矿物主要为石英和棕色白云母,含少量的萤石,以锡石、黝铜矿和黑钨矿化为主,含少量的毒砂、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、辉钼矿等;硅化-绢云母化蚀变矿物主要由石英、绿色绢云母、萤石组成,晚期蚀变叠加了明显的高岭土化、伊利石化和绿泥石化,该阶段形成大量的块状硫化物,以黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、铁闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和含银黝铜矿为主。成矿体系内金属矿物组合和蚀变矿物组合显示成矿热液具有低氧逸度、低硫逸度和偏酸性的特征。成矿体系具有明显的蚀变分带和元素分带。蚀变分带主要体现为深部石英斑岩体中的钠-钙-锶蚀变带,近岩体的云英岩化蚀变带,以及远离岩体的硅化、绢云母化蚀变带。元素分带主要体现为近源（岩体）为锡-钨-铷矿化,铜、锌、铅和银矿化则依次向外产出。从元素分带的特征显示成矿物质从持续向外流动的热液中顺序卸载可能是这种分带性形成的根本原因,这种分带特征也是成矿热液运移方向的直接指示。该成矿体系内强烈富集大离子亲石元素,显示岩浆阶段的分异是成矿物质积聚的原因。元素的分带特征显示,热液阶段的分异则是成矿物质卸载的原因。维拉斯托斑岩型锡-钨-铷多金属矿床的发现为该地区大量脉状铅-锌-银矿床指出了新的找矿方向。     

滇西北中甸地区铜厂沟斑岩钼铜矿床热液蚀变分带、脉体系统及找矿标志

铜厂沟斑岩型钼铜矿床位于云南中甸地区斑岩成矿带的南端,形成于燕山晚期陆-陆碰撞至造山后伸展构造的转换阶段。文章通过对铜厂沟钼铜矿床蚀变分带特征和脉体穿切关系的详细研究,系统厘定了矿床蚀变类型及空间分布规律,查明了蚀变和脉体系统与矿化的关系。根据矿物组合、蚀变类型等因素,将分为A脉、B脉和D脉3大类,共16种不同的脉体类型。其中,A脉和B脉与成矿关系密切,对钼铜资源量贡献最大。早期的A脉,主要以钾长石化为主,矿化较弱;晚期形成的A脉多发育有黑云母化且与钾长石化蚀变叠加,矿化增强,以石英+黄铁矿+辉钼矿+黄铜矿±钾长石脉为主;B脉主要贡献于辉钼矿矿体的形成,是区内矿化的主要表现形式,且叠加于钾硅酸盐化,形成于钾硅酸盐化向石英-绢云母化的转变阶段;D脉中铜钼矿化明显减弱,属于矿化体外围的脉体,对矿体影响较小。因此,铜厂沟钼铜矿床蚀变分带规律在空间上表现为钾硅酸盐化（石英-钾长石-黑云母化）发育于斑岩体核部,向外依次是石英-绢云母化（石英-绢云母±黄铁矿化）,和青磐岩化（绿泥石-绿帘石-碳酸盐岩化）,对应的矿化组合分别为辉钼矿-白钨矿-黄铁矿、辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿±白钨矿,以及外带的黄铜矿-黄铁矿-辉钼矿,显示出成矿元素由高温向低温变化的规律。铜厂沟斑岩型钼铜矿床的形成与区内燕山晚期伸展作用相伴的大规模构造-岩浆事件相关,源自深部的含矿热液在花岗质斑岩体内形成了脉状、网脉状的辉钼矿化,同时沿断裂带运移并扩散,于碳酸盐岩的接触带部位形成了矽卡岩型的铜钼矿化。因此,有利的构造环境、强烈的蚀变作用、多样的脉体类型导致铜厂沟大型斑岩型钼铜矿床最终形成。     

大兴安岭北部岔路口斑岩钼矿床岩浆岩锆石U Pb年龄及其地质意义

黑龙江省岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前我国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切.本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得了矿区内二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩、流纹斑岩、闪长玢岩及安山斑岩的结晶年龄分别为162±1.6 Ma、149±4.6 Ma、148±1.6 Ma、148±1.2 Ma、137±3.3 Ma、133±1.7Ma和132±1.6 Ma.岔路口矿区内至少存在3期岩浆活动,其顺序为侏罗纪火山-沉积岩、二长花岗岩→晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩→早白垩世流纹斑岩、闪长玢岩、安山斑岩.岔路口矿床成矿时代为晚侏罗世,是东北亚大陆内部构造-岩浆活化的产物,形成于古太平洋板块俯冲作用引起的挤压向伸展构造体制转折背景,与我国东部大规模钼矿化爆发期相对应.     

Fluid evolution of the Chalukou giant Mo deposit in the northern Great Xing'an Range,NE China

The Chalukou giant Mo deposit in the Heilongjiang Province, northeastern China, is a porphyry deposit hosted in an intermediate‐felsic complex surrounded by Mesozoic volcano–sedimentary rocks. The mineralization process is composed of four stages, including quartz + K‐feldspar (Stage I), quartz + molybdenite (Stage II), pyrite + chalcopyrite + quartz ± other sulphides (Stage III) and carbonate ± fluorite ± quartz (Stage IV). The mineralization is generally associated with intense K‐feldspar‐, fluorite‐, phyllic‐ and propylitic alteration. Primary fluid inclusions (FIs) in quartz include four compositional types, i.e. pure carbonic (PC‐type), aqueous‐carbonic (C‐type), daughter mineral‐bearing (S‐type) and aqueous (W‐type) inclusions. Halite, sylvite and hematite are recognized as the daughter minerals in Stage I S‐type FIs, whereas molybdenite and chalcopyrite occur as daughter minerals in Stage II S‐type FIs. High‐salinity and high pressure (>220 MPa) FIs exist in Stage I quartz veins, characterized by homogenization through halite dissolution at temperatures of 324 to 517 °C. The paucity of coexisting vapour‐rich FIs with similar homogenization temperatures at this stage indicates that the initial S‐type inclusions have directly exsolved from the magma rather than boiling off of a low‐salinity vapour. Stage I quartz has captured the C‐ and W‐type FIs, which have totally homogenized at 270–530 °C with salinities of 1.6–17.0 wt.% NaCl equiv. At Stage II, the coexistence of all FI types were only observed at pressures of 150–218 MPa and temperatures of 352–375 °C, with two salinity clusters of 0.9–16.6 wt.% NaCl equiv. and 37–56 wt.% NaCl equiv. Stage III quartz contains W‐type FIs with homogenization temperatures of 158–365 °C, salinities of 0.5–9.0 wt.% NaCl equiv., and minimum pressures of 12–116 MPa; whilst Stage IV fluorite or calcite only contains W‐type FIs with homogenization temperatures of 121–287 °C, salinities of 0.5–5.3 wt.% NaCl equiv., and minimum pressures of 10–98 MPa. The estimated trapping pressure from Stages II to III suggests an alternating lithostatic–hydrostatic fluid‐system caused by fluid boiling. Ore fluids at the Chalukou Mo deposit may have been evolved from a CO₂‐rich, high‐salinity, and high‐oxygen fugacity (fO₂) magma system, to a CO₂‐poor, low‐salinity, and low‐fO₂ epithermal system. Two key points may have contributed to the formation of the Chalukou giant Mo deposit: The magmatic origin and fluid boiling that has resulted in decompression and rapid precipitation of metals. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

LA-ICP-MS trace element analysis of pyrite from the Xiaoqinling gold district, China: Implications for ore genesis

The Xiaoqinling district, the second largest gold producing district in China, is located on the southern margin of the North China Craton. It consists of three ore belts, namely, the northern ore belt, the middle ore belt and the southern ore belt. Pyrite from the Dahu gold deposit in the northern ore belt and Wenyu and Yinxin gold deposits in the southern ore belt were investigated using a combination of ore microscopy and in-situ laser-ablation inductively-coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS). A range of trace elements was analyzed, including Au, Te, Ag, Pb, Bi, Cu, Co, Ni, Zn, Mo, Hg, As and Si. The results show that there are no systematic differences between the trace element compositions of pyrite in the three deposits from different ore belts. In general, Au concentrations in pyrite are low (from < 0.01 ppm to 2.2 ppm) but Ni concentrations are rather high (up to 8425 ppm). A four-stage mineralization process is indicated by microscopic and field observations and this can be related to the systematic trace element differences between distinct generations of pyrite. Stage I precedes the main gold mineralization stage; pyrite of this stage has the lowest Au concentrations. Stages II and III contributed most of the gold to the ore-forming system. The corresponding pyrite yielded the highest concentrations of Au and Ni. Our microscopic observations suggest that pyrite in the main gold mineralization stage precipitated simultaneously with molybdenite that has been previously dated as Indosinian (~ 218 Ma by Re–Os molybdenite dating), indicating the Indosinian as the main gold mineralization stage. The Indosinian mineralization age and the geological and geochemical features of these gold deposits (e.g., low salinity, CO₂-rich ore fluids; spatial association with large-scale compressional structures of the Qinling orogen; δ¹⁸O and δD data suggestive of mixing between metamorphic and meteoric waters; δ³⁴S and Pb-isotopic data that point to a mixed crustal-mantle source) all point to typical orogenic-type gold deposits. High Ni concentrations (up to 8425 ppm) of pyrite possibly linked to deep-seated mafic/ultramafic metamorphic rocks provide further evidence on the orogenic gold deposit affinity, but against the model of a granitic derivation of the mineralizing fluid as previously suggested by some workers. Generally low Au concentration in pyrite is also consistent with those from worldwide orogenic gold deposits. Therefore, the gold mineralization in the Xiaoqinling district is described as orogenic type, and is probably related to Indosinian collision between the North China Craton and the Yangtze Craton.     

大兴安岭北段博克图地区晚石炭世花岗岩的成因:来自锆石U—Pb年龄、地球化学及Lu—Hf同位素证据

大兴安岭北段博克图地区高吉山岩体的岩石类型为碱长花岗岩,LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明高吉山岩体形成于晚石炭世(～311 Ma)。地球化学数据显示碱长花岗岩具有高硅,富钾,贫铁、镁的特点,且轻重稀土元素分馏作用明显[(La/Yb)_N=5. 00～14. 19],相对富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)及P元素等,具有负铕异常(Eu/Eu~*)=0. 47～0. 72,∑REE为49. 07×10~(-6)～139. 30×10~(-6),LREE/HREE=7. 93～13. 98。锆石Lu—Hf同位素特征显示碱长花岗岩具有正的ε_(Hf)(t)值(+8. 46～+12. 94),和较年轻的Hf二阶段模式年龄(t_(DM2)=501～783 Ma)。结合相关区域地质研究,认为大兴安岭北段晚石炭世高吉山岩体是新元古代从亏损地幔中新增生地壳物质的部分熔融的产物,可能与古亚洲洋的俯冲作用有关。     

扬子北缘马元铅锌矿床闪锌矿微量元素及S-Pb-He-Ar-C同位素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。矿体呈层状、似层状产于碑坝隆起翼部震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱。矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间。闪锌矿富集Cd、Ge、Ag,贫In、Tl、Se,Ga/In为6~132,Ge/In多1000,成矿温度以中-低温为主。金属硫化物ε~(34)S值相对集中,为12.9‰~19.4‰,平均为17.4‰,来自于海相硫酸盐的还原。铅同位素组成稳定,~(206)Pb/~(204)Pb为17.858~17.918:~(207)Pb/~(204)Pb为15.603~15.694;~(208)Pb/~(204)Pb为37.756~38.046,具有造山带和上地壳铅的特征,震旦系可能提供了金属成矿物质。闪锌矿中流体包裹体的~3He/~4He为0.03Ra~1.05Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为326.1~765.1,~(38)Ar/~(36)Ar为0.183~0.204,表明成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水(大气降水或海水)的混合。闪锌矿内流体包裹体挥发分δ~(13)C_(CH_4)值为-36.01‰~-28.80‰,δ~(13)C_(C_2H_6)值为-27.72‰~-22.44‰,δ~(13)C_(CO_2)值为-23.24‰~-9.68‰,表明有机流体参与了成矿作用。石英、方解石的H-O同位素结果表明具有海水和有机水混合的特征。可见,成矿流体具有两种流体混合的特征,一为蒸发海水与围岩反应所形成的盆地卤水,二为有机流体。推测矿区可能存在一个古油气藏,由于TSR生成一高硫气藏,为区内还原性有机流体的主要来源。当富含Pb、Zn等成矿物质的成矿流体运移至富含CH_4和H_2S的还原性流体的矿区角砾岩带时,两种流体混合,Pb、Zn等遇到H_2S发生反应而沉淀成矿,并伴生热液白云石等,形成了马元铅锌矿床。综上所述,我们认为马元矿床属MVT型铅锌矿床。     

大兴安岭北段富林矽卡岩铜矿床成因:印支期含矿岩浆源区特征、蚀变矿物学及勘查意义

新近发现的印支期富林矽卡岩铜矿床位于大兴安岭北段新林区新林镇东约90km。矿区发育与成矿直接相关的花岗岩和侵入花岗岩中的花岗斑岩,矿体主要赋存于花岗岩与古元古代兴安桥组大理岩和早奥陶世黄斑脊山组钙质粉砂岩接触带内。富林矿床矿化与矽卡岩密切相关,整个矿化过程可分为两期:矽卡岩期和石英-硫化物期,5个阶段:早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、氧化物阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段,其中铜矿化主要发生在早期硫化物阶段。硫化物主要包括黄铜矿和黄铁矿,并含少量闪锌矿、方铅矿、斑铜矿等。蚀变类型包括石榴子石-透辉石矽卡岩化、阳起石-透闪石矽卡岩化、绿帘石矽卡岩化、绿泥石化、绢云母-粘土化、钾长石化和局部角岩化。电子探针分析(EMPA)结果表明:矿区内的石榴子石属钙铝-钙铁榴石系列,主要为钙铁榴石,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,以透辉石为主,闪石主要为透闪石、阳起石以及少量镁绿钙闪石和铁浅闪石,帘石为黝帘石-绿帘石系列。黑云母以镁铁黑云母和铁叶云母为主,绿泥石主要为密绿泥石和铁叶绿泥石,长石以正长石和钠长石为主。石榴子石成分剖面显示从核部到边部,石榴子石呈现出钙铝榴石和钙铁榴石交替变化的环带特征,且Fe~(3+)含量的逐渐升高暗示后期成矿流体氧逸度升高,结合黑云母Mg-Fe~(3+)-Fe~(2+)图解,说明富林矽卡岩型铜矿床形成于较强的氧化环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗岩形成于~253Ma,花岗斑岩形成于~244Ma,为大兴安岭地区一期新的成矿事件。锆石原位Hf同位素测试结果表明,花岗岩εHf(t)介于-1.60~2.23,花岗斑岩εHf(t)介于-3.53~1.90,二者均具有古老的两阶段模式年龄,结合前人对区域构造背景的研究,认为富林花岗质岩石可能来自于松辽地块和兴安地块后碰撞背景下俯冲板片断离软溜圈上涌导致古老下地壳的部分熔融并卷入少量地幔物质而形成的岩浆。花岗斑岩及与斑岩有关的脉状矿化和蚀变的出现暗示富林地区可能存在印支期的斑岩型矿床,此外结合石榴子石、辉石成分特征以及辉石Mn/Fe比值与世界矽卡岩矿床对比,指出富林矿区外围找矿应综合考虑铜、钼、铁、金、铅、锌等矿化组合。     

大兴安岭南段北大山岩体的年代学和地球化学：对岩石成因及成矿潜力的指示

大兴安岭南段发育包括维拉斯托、黄岗、安乐、大井、毛登和边家大院等锡多金属矿床, 是我国北方最重要的锡多金属成矿带。北大山岩体是该锡多金属成矿带规模最大, 出露最完全的花岗质侵入体, 其北部主要为石英二长斑岩, 南部为黑云母花岗岩, 且南部岩相中常见电气石和绿柱石, 被认为是区内锡多金属矿床的成矿母岩。然而, 目前对该岩体岩石成因及其稀有金属成矿潜力的认识却存在较大争议。本文在对北大山岩体开展岩相学观察和锆石U-Pb定年的基础上, 通过全岩地球化学和锆石Hf同位素分析, 结合MELTS热力学模拟计算, 试图阐明该岩体的成因类型、源区特征和演化过程, 并讨论其成矿潜力。锆石U-Pb定年结果显示, 北大山岩体北部的石英二长斑岩形成于143.4±1.3Ma, 南部黑云母花岗岩形成于142.6±1.3Ma, 与大兴安岭南段早白垩世锡多金属成矿年龄峰值相一致。北大山岩体中含自形富水矿物角闪石及黑云母、富碱(K₂O+Na₂O=8.58%~9.34%)、ACNK/CNK值介于0.97~1.02, P₂O₅含量低(< 0.14%)且与SiO₂含量呈负相关, 指示该岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。岩体的锆石Hf同位素组成较为亏损(ε_Hf(t)值平均6.81, n=20), 且全岩锆饱和温度较高(平均值为813℃), 指示其为新生地壳物质高温熔融的产物。主量元素变化关系和MELTS模拟结果表明, 北大山岩体为高钾钙碱性岩浆体系不同程度分离结晶的产物, 其中北部石英二长斑岩样品之间结晶分异程度较低, 而南部黑云母花岗岩的结晶分异程度较高。北大山岩体的形成时代、源区特征和氧化还原条件(△FMQ-2.5)与大兴安岭南段稀有金属花岗岩类似, 具有一定的锡多金属成矿潜力, 但其初融温度、挥发分组成(相对富B贫F)、分异演化程度(结晶分异和熔体-流体相互作用程度相对较低)明显不同于维拉斯托矿床成矿碱长花岗斑岩, 不会是该矿床的成矿母岩。

     

大兴安岭南段内蒙古白音查干Sn多金属矿床石英斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学和Nd-Hf同位素特征及地质意义

白音查干矿床位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗,是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床,也是该地区近些年来Sn矿找矿的重大突破。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法首次测得与成矿有关的石英斑岩成岩年龄为141.7±0.8Ma至140.2±1.1Ma。这一年龄与区内其他Sn多金属矿床成矿岩体的成岩年龄范围基本一致,说明大兴安岭南段与Sn成矿作用有关的花岗质岩石主要形成于早白垩世(140Ma左右)。全岩主量、微量和稀土元素地球化学特征显示,石英斑岩具有较高的SiO_2含量(70.99%~76.98%)、FeOT/(FeOT+MgO)值(0.90~0.97)、FeOT/MgO值(9.45~36.3)及10000×Ga/Al值(5.9~8.2)和较低的MgO(0.13%~0.18%)、TiO_2(0.10%~0.12%)及P2O5含量(0.02%~0.03%);稀土元素总量较低,配分模式呈轻稀土元素富集和明显负δEu异常的特点;微量元素富集Rb、U、Ta、Nd、Hf等元素,亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素。以上这些特征均说明,石英斑岩具备A型花岗岩的特点。微量元素、全岩Nd同位素和锆石Hf同位素结果显示,岩石具有较高的εNd(t)(+3.6~+3.8)和εHf(t)(+8.2~+11.6)值以及年轻的二阶段模式年龄(t_(NdDM2)为0.63~0.62Ga;t_(HfDM2)为0.67~0.45Ga),说明石英斑岩可能为幔源新生地壳物质部分熔融的产物,并在岩浆演化过程中经历了结晶分异作用。结合区域地质特征、成岩年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素数据可知,大兴安岭南段晚中生代与Sn成矿作用有关的花岗岩以源区富含大量幔源新生地壳物质为特点,主要形成于晚中生代软流圈上涌所导致的岩石圈伸展的背景下。     

湖南宝山-大坊矿区成矿花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素组成对区域成矿作用的指示

钦-杭成矿带是华南地区新近识别出的一条重要的中生代斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带。宝山矿床处于铜山岭-宝山-水口山矿区的中部,是湘南地区最大的铜多金属矿床,而大坊金矿床与宝山Cu-Mo-Pb-Zn矿相邻,在空间上亦与花岗闪长斑岩密切相关。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样。我们对宝山成矿花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊成矿花岗闪长斑岩进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,结果表明宝山花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊花岗闪长斑岩的侵位年龄分别为156. 3±0. 9Ma、157. 1±1. 8Ma和154. 5±1. 0Ma,三者在误差范围内一致,均为晚侏罗世岩浆活动的产物;锆石Hf同位素研究表明,宝山和大坊矿床的成矿岩体均主要为古元古代地壳物质部分熔融的产物,并有幔源组分的加入;锆石微量元素分析结果显示,上述三类岩石的锆石具有相似的稀土元素配分模式,显示它们可能是同一期岩浆作用的产物。宝山矿区花岗闪长斑岩中锆石的Ce~(4+)/Ce~(3+)比值平均为355,与全球典型的含铜斑岩的Ce~(4+)/Ce~(3+)比值( 300)相似。而大坊矿区花岗闪长斑岩中锆石的δEu平均为0. 48,与宝山岩体δEu平均值(0. 42)相近,指示二者具有相对较高的氧逸度,均为与铜金多金属矿化有关的斑岩体。锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素特征表明,大坊金矿和宝山铜多金属矿床均与矿区花岗闪长斑岩具有时空及成因联系,共同构成钦杭成矿带中段一套与花岗闪长斑岩有关的Cu(Mo)-Pb-Zn-Au-Ag成矿系统。     

Geochronology and Geochemistry of Early Cretaceous Granitic Plutons in the Xing’an Massif, Great Xing’an Range, NE China: Petrogenesis and Tectonic Implications

In this study, we present zircon U-Pb ages, whole-rock geochemical data and Hf isotopic compositions for the Meiguifeng and Arxan plutons in Xing'an Massif, Great Xing'an Range, which can provide important information in deciphering both Mesozoic magmatism and tectonic evolution of NE China. The zircon U-Pb dating results indicate that alkali feldspar granite from Meiguifeng pluton was emplaced at ～145 to 137 Ma, and granite porphyry of Arxan pluton was formed at ～129 Ma. The Meiguifeng and Arxan plutons have similar geochemical features, which are characterized by high silica, total alkalis, differentiation index, with low P_2O_5, CaO, MgO, TFe_2O_3 contents. They belong to high-K calc-alkaline series, and show weakly peraluminous characteristics. The Meiguifeng and Arxan plutons are both enriched in LREEs and LILEs(e.g., Rb, Th, U and K), and depleted in HREEs and HFSEs(e.g., Nb, Ta and Ti). Combined with the petrological and geochemical features, the Meiguifeng and Arxan plutons show highly fractionated I-type granite affinity. Moreover, the Meiguifeng and Arxan plutons may share a common or similar magma source, and they were probably generated by partial melting of Neoproterozoic high-K basaltic crust. Meanwhile, plagioclase, K-feldspar, biotite, apatite, monazite, allanite and Ti-bearing phases fractionated from the magma during formation of Meiguifeng and Arxan plutons. Combined with spatial distribution and temporal evolution, we assume that the generation of Early Cretaceous Meiguifeng and Arxan plutons in Great Xing'an Range was closely related to the break-off of Mudanjiang oceanic plate. Furthermore, the Mudanjiang Ocean was probably a branch of Paleo-Pacific Ocean.