印度科拉尔太古宙片岩带金矿床的地质背景、矿物学、地球化学及其成因

引言在许多太古宙克拉通的绿岩带中都产有重要的金矿床。但在已知克拉通矿化带中,金矿化的特征和强度是很不同的。在绿岩带中至少发现两种特征的金矿床类型:(1)与条带状铁建造共生的层状含金硫化物矿脉;(2)与镁铁质—超镁铁质岩或与长英质火山岩共生的脉型含金石英脉矿床。     

新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

选取塔里木东北部的笔架山二叠纪火山岩带为研究对象,通过年代学、岩石学和地球化学等研究,论证火山岩的亲缘关系以及火山岩与侵入岩的关系,探讨岩浆演化过程与源区性质。笔架山一带二叠纪火山岩分布于笔架山镁铁质-超镁铁质岩带北侧。火山岩的岩石类型主要有玄武岩、玄武质安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩。流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(285.0±2.9)Ma,属二叠纪乌拉尔世。该火山岩多属拉斑玄武岩系列。玄武岩、玄武质安山岩、安山岩的岩石学及地球化学特征表明,它们都是由拉斑玄武质岩浆通过分离结晶作用演化而成,玄武岩岩浆在上升过程中经历了一定程度的同化混染作用。玄武岩的w(TiO2)(2.35%~3.81%)、w(TFeO)(10.59%~13.87%)、w(P2O5)(0.35%~0.50%)高,属于高钛玄武岩系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,Nd-Sr同位素组成具有OIB亲和性,地球化学特征显示出玄武岩的岩浆源区属尖晶石稳定域。笔架山二叠纪侵入岩和火山岩的时空关系、岩石地球化学特征和岩浆演化程度的研究表明:二者是同源岩浆分异的产物,岩浆进入现存岩浆房后,大量的堆晶相形成了镁铁-超镁铁质侵入岩,而演化的岩浆沿岩浆房顶部或旁侧的断层带溢出而形成基性-中性火山岩;酸性火山岩是由幔源岩浆的热量引起地壳重熔形成的。     

北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究:二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O+Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_(DM2)=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。     

金沙江缝合带弯岛湖蛇绿混杂岩带的岩石地球化学特征及其构造背景

弯岛湖蛇绿混杂岩带是金沙江缝合带西段的重要组成部分。蛇绿岩混杂于上三叠统变质碎屑岩夹变质火山岩中,成份主要为镁铁质-超镁铁质杂岩,岩石类型有变质橄榄岩、变质堆晶质辉长岩及其伴生的岛弧型花岗岩系。岩石化学及地球化学特征表明:蛇绿岩主要为低Ti(岛弧-弧后)型、富集型洋中脊(E-MORB)拉斑玄武岩;与之共(伴)生的基性喷出岩、辉绿岩脉属板内洋岛型裂谷型碱性玄武岩及其过渡类型系列。在变质辉长岩获得全岩Sm-Nd等时线年龄值为232±11Ma,代表了镁铁质-超镁铁质杂岩的形成年龄,可能为洋壳初始俯冲变质的时间。在蛇绿岩上覆的硅质岩中发现有中三叠世拉丁晚期至晚三叠世卡宁早期的放射虫化石,表明弯岛湖镁铁质-超镁铁质杂岩可能形成于中三叠世多岛洋盆或弧后盆地构造环境。     

吉林省板石沟—旺文川绿岩带岩石地球化学特征及成岩环境分析

吉林省南部晚太古宙绿岩带位于龙岗古陆核南部边缘,它包括板石沟、四方山和旺文川绿岩带,其岩石主要为变质镁铁质火山岩和变质长英质火山岩,反映出具双峰式火山岩的特征。另外,本区绿岩带岩石的岩石化学和地球化学特征与龙岗古陆核北部边缘的夹皮沟绿岩带具有明显的差异,表明两者成岩环境不同。本区绿岩带斜长角闪岩属板内玄武岩,其成岩环境与大陆裂谷环境相似。     

金平地区二叠纪玄武岩与铜镍矿成因关系初探

金平地区玄武岩分布于扬子克拉通西南缘哀牢山深大断裂南西侧.文章通过对金平地区分布的二叠纪玄武岩、(超)镁铁质侵入岩及其共生铜镍矿矿石的岩石化学特征、微量元素及稀土元素特征等方面的研究,初步认为,金平地区玄武岩兼具洋中脊及大陆裂谷碱性-拉斑玄武岩特征,而镁铁质侵入岩兼具岛弧带和造山带的特征,并认为白马寨铜镍矿的(超)镁铁质侵入岩体及共生的矿床与玄武岩存在成因上的关系.     

勉县—略阳蛇绿混杂岩带镁铁质—安山质火山岩块年龄和该带构造演化的复杂性

位于南秦岭略阳—勉县—镇巴高川一线的勉略蛇绿混杂岩带一般认为形成于印支期,但笔者研究表明,除存在印支期的岩块外,也存在大量晋宁期的变质镁铁质火山岩块和岛弧火山岩块:1略阳三岔具岛弧火山岩性质的变质安山质火山岩的Sm-Nd等时年龄为873±71(2σ)Ma,INd=0.511796±67(2σ),MSWD0.73;2勉县安子山类似N-MORB洋壳碎片的变质镁铁质火山岩块的Sm-Nd等时年龄为877±78(2σ)Ma,INd=0.51190±10(2σ),MSWD0.93;3出露于略阳庄科轻稀土强烈亏损蛇绿岩块,虽然其Nd同位素组成分散,不形成等时线,但是其高场强大离子不相容微量元素与勉县安子山变质镁铁质火山岩具有十分类似地球化学特征,它们可能是大致同时,由类似源区形成的。这些事实表明,勉略蛇绿构造混杂岩带是复杂的,可能是多期构造事件叠加复合构造活动带。     

内蒙古阿拉善北缘陆缘弧区火成岩的地质地球化学特征及构造演化

通过区内镁铁质和超镁铁质岩、花岗岩类以及中酸性火山岩的地质地球化学特征的研究,认为显生宙该陆缘弧经历了拉张、挤压和再次拉张的演化过程。在早古生代的拉张环境下,形成了镁铁质和超镁铁质岩、深熔花岗岩以及海西早期以地壳熔体为特征的花岗岩;海西中、晚期典型的Ⅰ型花岗岩和二叠纪钙——碱性系列的火山岩是挤压环境的产物;印支期的A型花岗岩是造山期后形成的。     

桂北中—新元古代镁铁质—超镁铁质岩的岩石地球化学

桂北中、新元古代镁铁质－超镁铁质岩主要属钙碱质岩系，镁铁质岩的Nb/Lapm=0.13-0.51,Th/Lapm=0.85-3.3,Ti/Ti^*=0.29-0.61，在原始地幔标准化曲线上出现明显的Nb,Ti负异常，中元古代镁铁质岩εNd(t)值低（＝－1．99－5．13），新元古代镁铁质岩εNd(t)值相对较高（＝－0．74－2．4），它们都具有岛弧火山岩系的地球化学特征，是会聚板块边缘岩浆作用的产物，不具有地幔柱来源的岩浆的特性，不能作为Rodinia超大陆裂解的标志。     

桂北"龙胜蛇绿岩"质疑

广西北部龙胜地区丹洲群广泛发育一套细碧岩和镁铁-超镁铁质岩石.细碧岩具有板内和岛弧火山岩的双重地球化学属性,其形成时代<820Ma.本文作者综合地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学的资料,提出龙胜地区丹洲群火山岩及镁铁-超镁铁质岩石不属于蛇绿岩,而是新元古代(～820Ma)大陆裂谷进一步发展的产物,其形成与Rodinia超级大陆的裂解过程相联系.这一认识对华南地区前寒武纪大地构造演化研究具有重要意义.     

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的时空分布及其地球动力学背景

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床主要出露于中亚造山带(新疆北部的天山-阿尔泰地区)、华北克拉通北缘(吉林-辽宁-北京-河北-内蒙古)和华北克拉通西南缘(甘肃)、扬子克拉通西-北缘(陕西-四川-云南)的广大地区,受控于镁铁质-超镁铁质岩体,具有成群成带分布的特征.这类矿床依其岩石类型和地质特征可划分为3类,即产于镁铁质-超镁铁质侵入体中的基底Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、产于与溢流玄武岩有关侵入体中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床和产于科马提岩中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床.这类矿床的成矿时代主要集中于新元古代早期(1 000～800 Ma)和古生代晚期(295～250 Ma)两个时间段,所对应的地球动力学背景分别为Rodinia超大陆聚合与裂解阶段、活动造山带后碰撞和二叠纪溢流玄武岩大规模喷发阶段,且均与超级地幔柱活动有关.这类矿床依其成矿构造环境可划分为4类,即古大陆边缘裂谷型、地幔柱型、弧后拉张型以及造山带后碰撞型.这类矿床按其成矿构造环境、成岩成矿时代和地质特征可划分为4个成矿区带,即新元古代与Rodina超大陆聚散有关的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、华北克拉通北缘Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、中亚造山带后碰撞Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床和峨眉地幔柱区Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床.     

东天山大草滩北镁铁超镁铁岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

为探讨新疆北天山古生代大地构造格架及其演化,对吐哈盆地南缘古生代天窗新发现的大草滩北镁铁-超镁铁岩进行了地球化学和U-Pb定年研究。结果表明,该镁铁质-超镁铁质岩石由玄武岩、辉长岩、辉橄岩、辉石岩和蛇纹石化超基性岩组成。其轻稀土富集、重稀土相对亏损,有较弱的同化混染作用,玄武岩具有岛弧火山岩和洋中脊火山岩双重特性,可能与康古尔蛇绿岩一样产于弧后盆地环境的蛇绿岩(SSZ型)。本次研究获得的辉长岩的LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/U~(238)年龄为416.5±4 Ma,为晚志留世,说明古亚洲洋初始主碰撞持续到志留纪晚期。     

与前寒武纪剪切作用有关的脉状金矿床的模式

与剪切作用有关的脉状金矿床,主要产在太古宙以镁铁质火山岩为主的花岗岩—绿岩带内,少数产在元古宙绿岩带。矿床常常群集在大约100平方公里范围的矿区内。在花岗岩—绿岩带和矿区内,这些矿床在平均大小、分布规模上存在系统的差异。最有经济意义的矿区的容矿岩是原生镁铁质—超镁铁质火山岩,包括科马提质橄榄岩、玄武岩和球颗玄武岩。其它出现的岩石有长英质斑岩岩株和岩墙及含复矿砾岩的碎     

滇东南八布杨万铜矿床硫化物Re-Os同位素年龄及其地质意义

滇东南八布地区发育一套晚古生代超镁铁质-镁铁质杂岩,是认识古特提斯分支洋构造演化的重要窗口,而其中以火山岩为赋矿围岩的杨万铜矿床,被视作区域找矿的突破点。目前,对这套超镁铁质-镁铁质杂岩的构造属性及赋存铜矿床的成矿时代及成因联系还存在争议。通过对杨万铜矿床中黄铜矿和黄铁矿进行Re-Os同位素定年,获得Re-Os等时线年龄为269±3 Ma,表明该矿床形成于早中二叠世,与火山岩(～270 Ma)大致同时;而初始187Os/188Os值为0.31±0.17,暗示成矿时存在热液流体与古海水的相互作用。区内玄武岩围岩和其它超镁铁质-镁铁质岩石的地球化学特征对比分析显示,八布超镁铁质-镁铁质杂岩为一套N-MORB型蛇绿岩组合,代表了古特提斯分支洋盆的洋壳残片。杨万铜矿床应划归为与古特提斯分支洋裂解有关的火山成因块状硫化物(VMS)矿床,其周边地区具有较好的找矿潜力。     

中国太古宙地体及其成矿作用

中国太古宙地体基本上分布在华北地台范围内,主要为花岗岩绿岩带.少部分为高级变质带.它们的主要特征是:(1)中国的太古宙绿岩带变质程度普遍较高,多为角闪岩相至麻粒岩相;(2)普遍经受后来构造岩浆活动的叠加和改造,它们的活动性显著高于国外的太古宙地体;(3)绿岩带下部的超镁铁质火山岩组合,多以镁铁质火山岩为主,超镁铁质火山岩比较薄;(4)科马提岩主要为玄武岩质科马提岩,可见变余火山组构.中国太古宙地体蕴藏着丰富的矿产,是金、铁的主要来源.     

扬子克拉通北缘随(州)-枣(阳)地区新元古代变质岩浆岩的地球化学和SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

扬子克拉通北缘的随州-枣阳地区是整个秦岭-桐柏山-大别山-苏鲁造山带及其前陆地区受三叠纪(印支期)扬子板块向华北板块深俯冲并发生高压-超高压变质作用影响最小的地区,因而扬子板块北缘的前寒武纪基底在这里得到了较多的保存。它们不仅为研究扬子板块北缘新元古代构造环境和岩石圈性质提供了难得的样品,也为研究造山带内变质杂岩的原岩性质及高压-超高压变质作用过程中元素的地球化学行为提供了参照物。这里出露的前寒武纪基底包括新元古代的变质火山-沉积岩系(随州群)以及大量的超镁铁质-镁铁质岩床群。其中构成随州群的岩性包括变酸性火山岩、变沉积岩及少量的变基性火山岩。超镁铁质-镁铁质岩床群以橄长岩为主,少量辉长苏长岩和辉石岩。本文用SHRIPM锆石U-Pb法测得随州群中变质流纹英安质凝灰岩和变质粗面安山岩及超镁铁质-镁铁质岩床群中橄长岩的侵位年龄分别为763±7Ma、741±7Ma和632±6Ma。随州群火山岩的年龄与桐柏山-大别山-苏鲁造山带内高压-超高压变质杂岩的原岩年龄类似,至于造山带内榴辉岩的原岩年龄是否有类似于橄长岩的侵位年龄(631.5±6.1Ma),尚需进一步研究。地球化学上,随县群的酸性火山岩表现出强烈亏损Sr和高场强元素Nb、Ta,富集Rb、Ba、U、Th、K等强不相容元素和轻稀土元素,轻、重稀土元素之间的分馏程度强((La/Yb)_N=10.44)、弱负Eu异常(δEu=0.75),总体特征类似于大别山-苏鲁造山带内大量出露的黑云斜长片麻岩和裂谷环境下形成的双峰式火山岩的酸性端元。随县群玄武岩的稀土元素之间几乎无分馏((La/Yb)_N=1.78~1.79),高场强元素Nb和Ta相对于La无明显的亏损,总的地球化学特征类似于造山带内大多数的榴辉岩。橄长岩以高Al₂O₃和MgO含量、低TiO₂和碱为特征,轻、重稀土元素之间的分馏程度较强((La/Yb)_N=5.49),尤以强的Ba、Sr及Eu正异常(δEu=1.22)为显著特征,表明其中有较多的富钙斜长石聚集。高场强元素Nb、Ta、U、Th(以及Zr和Hf)无明显的异常,表明其形成过程中未受到大陆地壳的混染,岩浆源区属富集型地幔。     

内蒙古达尔罕茂明安联合旗满都拉地区索伦山蛇绿混杂岩的特征及构造意义

内蒙古中北部满都拉地区出露的蛇绿混杂岩是由层位不全的“破碎的”或“肢解的”蛇绿岩经构造混杂而成的。其基质由受构造剪切的蛇纹质和碎裂凝灰质板岩组成,岩块为大小不等、形态各异的超镁铁质岩、辉长岩、镁铁质火山岩、硅质岩,岩块在基质中占30%～50%。地球化学分析结果表明,变质橄榄岩具有低Cr、Ti、Ca和高Mg的特征,MgO/(MgO FeO鄢)值为0.86～0.89,稀土元素总量极低,LREE明显富集,Eu具正异常;镁铁质火山岩具有洋中脊拉斑玄武岩(MORB)的特征,地球化学特征显示其形成于陆间小洋盆环境。判定其形成时代应当在433.6Ma±3.6Ma之前。     

莫桑比克马尼卡绿岩带金矿成矿条件和类型分析

莫桑比克黄金产区位于马尼卡绿岩带,该绿岩带是马尼卡(Manica)-穆塔雷(Mutare)-奥德兹(Odzi)绿岩带的一部分,从津巴布韦东部奥德兹经过穆塔雷一直延伸到莫桑比克西部马尼卡地区,使马尼卡地区成为莫桑比克最重要的金矿成矿带。金矿主要富集在太古代镁铁质和超镁铁质火山岩中的剪切带、条带状含铁建造或在表壳岩与周边花岗岩之间的断裂接触带中。     

花岗岩-绿岩带研究工作中几个值得注意的问题

绿岩带是特殊的构造域,是太古宙最重要的含矿杂岩体。全球太古宙绿岩带有极为相似的岩石序列(即超镁铁质到硅质火山岩、化学和碎屑沉积)。近几年,国内对太古宙花岗岩—绿岩带的研究引起极大的重视,取得了一批重要研究成果。为了在8·5期间对花岗岩—绿岩带有更深入的研究,笔者参阅了近期西澳、北美、西北欧和南非等地几个经典地区太古宙克拉通的研究成果,就研究内容、绿岩的建造类型、花岗质岩石特征和成矿作用等几个问题整理成文,供国内研究太古宙花岗岩—绿岩带的学者们借鉴.     

鲁西中、新生代镁铁质岩浆作用与地幔化学演化

镁铁质火成岩作为分布最为广泛的典型幔源岩石, 已成为探索地幔化学性状及示踪岩石圈深部过程的主要研究对象.通过对典型样品元素-同位素组成的系统测定, 并结合前人已有资料, 综合研究了鲁西中生代和新生代镁铁质岩石的地质与地球化学特征.研究结果表明, 中生代镁铁质火成岩总体具有富轻稀土和大离子亲石元素、贫高场强元素、I_Sr值变化范围大(0.70396~0.71247)、ε_Nd (t) 值显著偏低(-9.20~-21.21) 的地球化学特征, 但该区南部和北部的中生代镁铁质岩石在元素-同位素组成上仍存在一定差别, 主要表现在南部较之北部镁铁质岩石具有更高的稀土总量(ΣREE为325.52×10-6~555.75×10-6)和轻、重稀土比值(LREE/HREE=17.75~25.97), 以及更高的LILE/HFSE比值(如La/Nb=6.37~13.85, Th/Nb=0.52~1.53).南部镁铁质岩石较之北部镁铁质岩石也更富放射成因锶, I_Sr值分别为0.70844~0.71247和0.70396~0.70598.元素-同位素综合示踪指示鲁西中生代地幔总体具有因岩石圈大规模拆沉作用形成的EMⅠ型富集地幔特征, 但其南部叠加了因深俯冲而进入地幔的扬子陆壳的影响, 因而表现出EMⅠ和EMⅡ组分混合的富集地幔特征.新生代玄武岩具有类似于大洋玄武岩的地球化学特征, 其源区应为亏损的软流圈地幔, 但在部分熔融形成岩浆之前遭受了近期的交代作用.自中生代至新生代, 华北克拉通地幔具有由富集向亏损演变的趋势, 这一化学性状的演变最可能是中生代以来岩石圈大规模拆沉作用, 导致软流圈地幔上涌并对原有岩石圈地幔再改造所致.