新疆北山二叠纪大型镁铁-超镁铁质岩体的动力学背景及成矿潜力

新疆北山地区聚集着坡北、罗东、红石山、漩涡岭和笔架山等众多的二叠纪大型镁铁-超镁铁质杂岩体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成,具有堆晶韵律层,其形成年龄(260.7~289 Ma)与塔里木大火成岩省年龄接近。岩体橄榄石Fo值与Ni含量正相关;与原始地幔相比,微量元素富集Rb、Sr和Pb,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和Hf;稀土元素具LREE亏损-平坦型球粒陨石标准化配分曲线。岩石PGE含量低、具IPGE亏损型原始地幔标准化配分型式。SrNd同位素位于亏损地幔(DM)与OIB范围之间,Re-Os同位素组成与地幔柱岩浆作用形成的Noril'sk铜镍硫化物矿床和峨眉山溢流玄武岩重叠。模拟计算表明,母岩浆Mg O含量高,岩浆初始液相线温度及结晶温度高,岩浆演化过程中经历了分离结晶作用、地壳混染以及早期的硫化物熔离。由此推断北山大型镁铁-超镁铁杂岩体可能是在后碰撞伸展环境叠加地幔柱作用,诱发软流圈上涌、岩石圈底侵,导致俯冲流体交代的岩石圈地幔在高温条件下高程度部分熔融形成的,具有较大的岩浆矿床成矿潜力。     

东天山二叠纪大草滩地区镁铁-超镁铁质岩体的岩浆演化过程和含矿性

大草滩地区位于新疆东天山土墩-黄山-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带西侧,觉罗塔格构造带中段,区域构造环境主要受康古尔塔格-黄山深大断裂控制。本次研究的大草滩地区一、二号岩体形成于早二叠纪, SIMS法锆石U-Pb年龄分别为279±2Ma和278±2Ma。2个岩体主要由橄榄岩和辉长岩组成,全岩稀土总量较低,具LREE轻微亏损至平坦的分配型式。全岩Sr-Nd同位素与微量元素组成显示两个岩体的母岩浆来自软流圈地幔,其成分与N-MORB相似,在上升过程中经历了较低程度(1%~5%)的同生A型花岗岩混染。由于低程度的部分熔融(10%~15%)导致硫化物残留在地幔源区,导致母岩浆强烈亏损铂族元素,因此大草滩地区一、二号岩体可能不具有形成具经济价值铜镍硫化物矿床的潜力。     

龙首山岩带典型镁铁-超镁铁质岩体岩石地球化学特征

通过龙首山岩带中几个典型镁铁-超镁铁质岩体样品的岩石地球化学分析,对金川超镁铁质岩体与其外围镁铁-超镁铁质岩体的形成演化关系进行探讨,结果发现:这些岩体处于相同的构造环境,样品点整体为亚碱性拉斑玄武岩系列,随M g#值的增加,C aO,A l2O3,N a2O,K2O值具有连续减少的趋势,指示了它们存在连续的岩浆演化关系;稀土与微量元素分析,蛛网图整体具有右倾特征,龙首山岩带中段岩体有明显δEu负异常,东、西段岩体样品有δEu正异常或无异常,暗示中段岩体较外围岩体经历了更完全的分离结晶作用;结合前人对金川所做的S r-N d同位素等资料,证明金川岩体的岩浆源区为富集型地幔。     

南祁连化隆地区镁铁-超镁铁质侵入岩地质、地球化学特征与铜镍成矿

南祁连化隆地区的镁铁-超镁铁质侵入岩带是青海省重要的含镍矿岩带,铁质系列良好的岩相分异及较高的Ni、Cu、Co元素含量表现出了很好的成矿条件与找矿潜力。通过对区内裕龙沟、亚曲、阿什贡及下什堂等岩体地质特征、岩石地球化学特征及区域对比分析研究,表明稀土元素的球粒陨石和微量元素的原始地幔蛛网图表现出轻稀土元素相对富集的右倾模式,并且富集大离子亲石元素(Sr、Rb、Ba)、相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Hf、Zr)。γOs值表现为大的正值且变化范围较大(+80~+1183),连同普遍存在的Nb、Ta亏损,进一步说明可能也与地壳同化混染密切相关。这些表明带内岩体的母岩浆来自一个曾被交代富集的地幔源区,其εNd(t)=-7.74~+8.36,这些共同表明其岩浆源区应该位于软流圈地幔,并混有一部分被俯冲板片交代的地幔楔物质。而这种交代富集事件可能与祁连、柴北缘在早古生代期间大规模的板片俯冲有关。化隆群富硅地层为硫化物的不混溶创造了同化混染的条件,并最终导致富硅物质的加入,致使岩浆中硫化物的不混溶作用发生,从而可形成不同品位不同类型的岩浆铜镍硫化物矿床。     

甘-新北山地区二叠纪镁铁-超镁铁质岩体造岩矿物化学特征及其岩石学指示

二叠纪镁铁-超镁铁质岩体在北山造山带广泛分布, 其中多发育铜镍硫化物矿化, 并集中在新疆北山坡北和甘肃北山柳园地区。本文对柳园地区二叠纪骆驼山(283Ma)和西南山(277Ma)矿化岩体中早期结晶的造岩矿物开展矿物化学分析, 并对甘-新北山地区矿化岩体的主要造岩矿物进行系统对比研究。骆驼山和西南山岩体主要由单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成, 主要造岩矿物为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石和角闪石, 及少量铬尖晶石和金云母。铬尖晶石Cr^#值范围为52.2~70.4, TiO₂含量为1.1%~4.0%, Al₂O₃含量为8.1%~18.9%。橄榄石Fo值范围为78~86, Ni含量为856×10^-6~2121×10^-6, Ca含量为71.3×10^-6~720×10^-6。斜方辉石主要为顽火辉石和少量古铜辉石; 单斜辉石为透辉石和普通辉石, Mg^#范围为86~88, Al^Ⅳ/Al^Ⅵ比值范围为1.42~3.49。矿物成分计算结果表明岩体的母岩浆为高Mg拉斑玄武质岩浆, 结晶温度范围为1132~1323℃, 结晶压力为0.23~0.25GPa, 氧逸度范围为FMQ +1.0~+1.7, 具有富集LREE以及Nb-Ta-Zr-Hf负异常的特征。富含含水矿物及母岩浆含水量反演结果显示骆驼山和西南山岩体单斜辉石结晶时其岩浆含水量分别为3.4%和3.6%, 表明岩体原始岩浆形成于富水源区, 可能与俯冲交代作用有关。与坡北地区岩体对比, 骆驼山和西南山岩体母岩浆结晶温度略低, 较高的单斜辉石Al^Ⅳ/Al^Ⅵ值以及压力计算表明岩体形成于相对低压环境, 岩浆氧逸度范围略高于坡北地区岩体, 可能与含水的镁铁质岩浆分异演化作用相关。结合区域地质资料认为柳园地区二叠纪岩体形成于碰撞后伸展构造环境, 母岩浆所具有的岛弧岩浆特征来源于地幔源区曾经历的俯冲板片来源熔/流体的改造作用。

     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍成矿潜力探讨

华北陆块北缘是中国铜镍（铂）硫化物矿床的重要成矿区带之一。近年来,在位于该成矿带的内蒙古中部先后发现多处铜镍矿床（点）,空间上构成一条重要的镁铁质-超镁铁质岩成矿带。为了探讨该镁铁质-超镁铁质岩带内额布图、温更、克布、黄花滩及小南山等赋矿岩体的成矿潜力,笔者通过搜集和研究国内外典型铜镍硫化物矿床数据,建立有利成矿信息评价指标,并指导评价本区岩体的成矿潜力。研究认为,额布图、温更和克布岩体从矿物和岩石地球化学及岩浆分异演化等方面分析,具有较好的成矿地质条件,指示较好的成矿潜力;而黄花滩、小南山岩体从目前地球化学资料分析,成矿潜力相对较弱。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍硫化物矿床地质特征

内蒙古中部出露1条近EW向的含铜镍镁铁质-超镁铁质岩带,宽约30km,长约400km。该岩带横跨2个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山—白云鄂博台缘坳陷。文章按构造单元将其划分为2个成矿亚带:额布图—特颇格日图矿带和克布—小南山矿带。额布图—特颇格日图矿带构造单元为宝音图岩浆弧,主要形成以富镍为主、伴生Co元素的镍矿床(点),包括额布图、达布逊和特颇格日图;克布—小南山矿带构造单元为狼山—白云鄂博台缘坳陷,形成以富铜、镍为主,伴生Pt,Pd等铂族元素的铜-镍(PGE)矿床,包括克布、黄花滩和小南山。赋矿岩体呈似层状、透镜状、扁豆状及串珠状产出,矿石矿物以金属硫化物为主,含少量氧化物。区内不同构造单元内岩体形成2种不同类型矿床,其原因可能是古亚洲洋板块向华北板块北缘俯冲,岩石圈地幔发生部分熔融形成岩浆,在不同构造单元底侵上升,经过不同的介质及围岩,形成2种明显差异的成矿亚带。     

东天山-北山镁铁-超镁铁质岩特征、成矿意义及构造背景

东天山-北山地区镁铁-超镁铁质岩体成群成带分布,明显受区域内主干断裂控制,主要分布于东天山、中天山地块和北山裂谷。镁铁-超镁铁质岩体与Cu-Ni矿化密切相关,小岩体成大矿为普遍现象。含矿岩相多集中在橄榄辉长岩、角闪橄榄岩、辉橄岩和各岩相接触带上。岩体低Ti高Mg,高m/s和m/f是评价其含矿性的良好指标。SrNd同位素显示镁铁-超镁铁质岩体整体上源于亏损地幔,在演化过程中经历了同化混染作用,中天山和北山地区较东天山地区混染程度较小。成岩成矿集中在早二叠世约280 Ma,指示其可能是统一地球热力学的产物。镁铁-超镁铁质岩体的构造背景复杂,争议较多,单一的构造背景不能解释所有问题,后碰撞伸展和地幔柱的共同作用可能诱发大规模成岩成矿事件。     

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1 143~1 257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1 283~1 301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩的地球化学特征及地质意义

吉林红旗岭钼镍矿的岩石类型主要包括橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩等。岩体的主量元素显示拉斑玄武岩岩浆分异演化的趋势。岩石中∑REE=39.48×10-6~53.86×10-6,LREE/HREE=1.07~3.89,(La/Yb)N=1.14~10.00,轻稀土富集,重稀土亏损,无明显的负铕异常。微量元素以明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素,有Nb、Ti的负异常为特征,显示出俯冲带幔源岩石的成分特征。该区岩石可能为受到俯冲带流体交代过的岩石圈地幔经减压部分熔融所产生的岩浆在上侵过程中,同化混染了部分壳源物质组分的产物。     

内蒙古四子王旗小南山地区镁铁质-超镁铁质岩体岩石成因及含矿性评价

内蒙古四子王旗小南山铜镍矿床及外围分布几处镁铁质- 超镁铁质岩体,其成因联系及成矿潜力尚不清晰,制约了该地区铜镍硫化物矿床的找矿工作。本文对小南山、土脑包和白音敖包岩体开展了年代学、岩石学及地球化学研究,结果显示,小南山地区存在两类镁铁质- 超镁铁质岩：小南山、土脑包含铜镍硫化物岩体由辉长岩、辉石岩组成,矿物组合以斜长石、单斜辉石为主,含少量斜方辉石和橄榄石,发育次闪石化、滑石化和绿泥石化;而白音敖包辉长岩不含铜镍硫化物,矿物组合以斜长石、单斜辉石为主,发育绿泥石化和钠黝帘石化,白音敖包辉长岩锆石U- Pb年龄为277. 2±7. 3 Ma,与小南山岩体(272. 7±2. 9 Ma)同期。此外,小南山和土脑包辉长岩Mg#值为0. 56～0. 67,m/f值为1. 25～1. 98,MgO与Ni、Co负相关,Ni与Cu/Zr值正相关,稀土元素配分曲线为右倾型;白音敖包辉长岩Mg#值为0. 50～0. 51,m/f值为0. 97～1. 02,MgO与Ni、Co相关性不明显,Cu/Zr值集中在1附近,稀土元素配分曲线为平坦型。岩石地球化学数据指示小南山和土脑包岩体是源自流体交代岩石圈地幔部分熔融,原生岩浆为高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆上升过程受到10%～20%陆壳混染,外来硫的加入和分离结晶作用导致硫化物熔离成矿;白音敖包辉长岩由派生岩浆结晶形成,其岩浆源区受到交代作用不明显,岩浆上升过程仅受到5%左右的地壳物质混染,钻探验证没有发现矿体。     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析

甘蒙北山四道梁南地处东天山-北山中亚增生造山带南缘,早二叠世-三叠纪早期完成了俯冲增生体制到伸展构造体制动力转换过程,伸展背景下多期次的酸性岩浆活动为斑岩型和浅成低温热液型铜、金、银、钼矿床的形成提供了良好的地质条件。本文通过对区内土壤地球化学测量数据的多元统计分析,探讨了成矿元素及伴生元素异常组合、分布特征,结合成矿地质背景评价了找矿潜力。研究发现区内Bi、Mo、As等元素高强度数据占比大、分异程度高,是主要的成矿元素,异常主要分布在印支期中细粒二长花岗岩与早二叠世双堡塘组英安岩的接触带附近;成矿元素组合与矿化蚀变分带具有从高温W、Mo、Bi→中高温Pb、Zn、Ag→中低温Hg、Sb、Cu→低温As、Au演化的规律;结合矿床地质特征,认为其具有与斑岩型成矿系统相似的成矿元素组合和矿物分带特征,属于斑岩型钼矿床且具有较好的找矿前景。同时确定W-Mo-Bi元素组合异常是区内寻找Mo（W）矿床的有利指示元素或找矿标志,可有效地确定成矿部位并指导勘查工程布置     

甘肃北山三个井组碎屑岩地质、地球化学特征及其沉积构造背景

为查明甘肃北山地区三个井组沉积岩的物质来源和形成背景,通过对该地层砾岩和粗砂岩进行野外观察和镜下鉴定,分析细砂岩和泥岩的地球化学特征,认为三个井组沉积岩物质成分复杂,分选磨圆中等,具有快速堆积的特征;沉积物质主要来源于火山岛弧和活动大陆边缘遭受剥蚀的造山带,沉积区具有周缘前陆盆地的特征。     

新甘交界北山地区早二叠世红柳河群的建立

经1：5万区域地质调查研究,北山地区原红柳河组规模巨大,岩性、岩相差异明显,按岩石地层划分原则,应进一步分组。原红柳河组内部有4套岩性、岩相差异较大的岩石组合,以3次砾岩事件和1次火山岩事件为标志,代表了4个不同的沉积阶段,与之对应出现了4个重要的沉积（不整合）界面。依据这4个界面对早二叠世红柳河组进行了重新划分,即下二叠统河西组（P1h）、红柳村组（P1hl）、芦苇井组（P1l）和红柳井组（P1hj）。在河西组采集到大量的腕足、苔藓虫等海相动物化石,在芦苇井组第二岩性段舍炭粉砂岩中获孢粉化石组合,其时代属于二叠纪。本区新建的4个组实际上是由一个规模较大的老组再分组的结果。按岩石地层单位修定的要求,建议原红柳河组上升为群。     

土壤地球化学测量在甘肃北山白头山铷矿找矿中的应用

白头山铷矿床是甘肃北山地区新近发现的典型花岗伟晶岩脉型铷稀有金属矿床,以该矿床为研究对象,开展了土壤地球化学测量方法技术研究。初步确定花岗伟晶岩脉型铷稀有金属矿床的岩石和土壤中的通用指示元素组合为Rb、Be、Bi、Tl、Li、K 2O;北山地区勘查铷稀有金属矿床的土壤地球化学测量的最佳采样粒级为-4~20目,最佳采样层位为残积层。试点测量结果表明,研究确定的土壤地球化学测量方法可以完整地圈定已知的铷矿化范围,迅速缩小找矿靶区,为后续异常查证等工作布署提供准确的地球化学依据,为北山地区找寻铷稀有金属矿产提供了一种新的方法技术。同时试点测量在已知矿区外围发现了新的具有找铷矿前景的靶区,有望获得新的找矿进展,为同类地区寻找铷稀有金属矿产提供了示范。     

甘肃北山红石山地区扫子山组构造变形特征及其动力学背景

甘肃北山地区扫子山组形成于早石炭世,是红石山蛇绿构造混杂岩的重要组成部分,记录并保存了红石山古洋盆形成及演化的地质信息,是讨论红石山地区晚古生代古地理环境及洋盆构造属性的重要窗口。详细的野外地质调查发现,该套地层构造变形强烈,原始层理难以辨识,为研究该套地层的沉积环境增添了难度。基于此,在查明扫子山组物质组成的基础上,通过详细的构造解析,厘定其构造序列,并通过剥离后期构造改造,恢复原始沉积层理。结果表明,扫子山组经历了3期构造变形,第1期为北北西—南南东向逆冲兼左行走滑,可能为洋壳向北俯冲的产物;第2期为北北东—南南西向挤压兼右行走滑脆−韧性变形,可能为碰撞阶段的产物;第3期构造变形以北东—南西向左行走滑为主,为次一级的晚期构造变形。变形样式及变质程度表明,扫子山组以中浅层次构造变形为主,地层未发生明显的倒转和缺失,该套地层物质成分及空间分布具有明显的规律性,显示裂谷型盆地向南趋于成熟的火山-沉积特征。 结合红石山−蓬勃山断裂以北发育石炭纪—二叠纪弧岩浆岩,揭示了红石山古洋盆向北俯冲的动力学过程,为进一步研究中亚造山带南缘构造演化过程提供地质依据。     

甘肃北山大石山A型花岗岩体的地球化学特征及构造意义

甘肃北山大石山岩体主要由角闪花岗岩和二长花岗岩组成,岩石的化学成分特点为过铝质(Al_2O_3含量为 12.18%～13.37%)、富硅(SiO_2含量为74.22%～78.38%)、偏碱(Na_2O+K_2O 为7.60%～8.50%),FeO~T/MgO 值高,CaO 和 MgO 含量低(分别为0.01%～0.99%和0.05%～1.15%),富含 Y、Nb 等高场强元素(HFSE)以及 F、Sr、 Ba 和 REE(∑REE=102.3×10~(-6)～120.02×10~(-6))低。这些特点与本区的 I 型和 S 型花岗岩有明显差别,是一种典型的 A_2型花岗岩。大石山岩体 Rb-Sr 等时线年龄为273 Ma,表明北山地区在海西晚期即进入造山后拉张裂解环境。