石榴子石U- Pb精确测年对斑岩- 矽卡岩型铜矿床成岩时限的制约——以西藏桑日铜矿为例

矽卡岩型矿床是全球最具经济价值且研究最为深入的矿床类型之一。其矿物分带、金属矿化机制、流体演化特征均已获得共识性的结论,但其矽卡岩的成岩作用时限一致是困扰成矿作用机理研究的难题。桑日铜矿是青藏高原班公湖- 怒江成矿带中段新发现的重要斑岩- 矽卡岩型矿床。金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿和少量辉钼矿,呈细脉状、块状、浸染状产于斑岩和矽卡岩中。文章以西藏班戈县桑日铜矿为实例,利用飞秒激光剥蚀系统高分辨率电感耦合等离子体质谱仪,对矿区内矽卡岩中的石榴子石进行U- Pb精确定年,获得其结晶时代为83. 2±2. 3Ma(MSWD=1. 2, n =26),有效限定矽卡岩成岩作用时代为晚白垩世。同时,将其与含矿斑岩锆石U- Pb年龄和辉钼矿Re- Os年龄对比,发现三者在误差范围内基本一致,说明三者属于同一成岩成矿作用事件的产物。因此,石榴子石U- Pb精确测年能够有效厘定矽卡岩矿床或斑岩- 矽卡岩成矿系统中矽卡岩成岩作用时限,也为诸多矽卡岩矿床成矿机理研究提供了新的测试手段和数据支撑,具有良好的应用前景。     

滇西红牛矽卡岩型铜矿床石榴子石特征

红牛矽卡岩型铜矿床是义敦岛弧南段格咱火山-岩浆弧新探明的铜矿床之一,目前探明铜金属资源量已达大型规模。与由侵入岩和大理岩直接接触形成的典型矽卡岩矿床不同,红牛铜矿床是隐伏岩体远程矽卡岩化的产物,其矽卡岩矿体与地层产状基本一致,通常相间排列,且距离岩体较远,大理岩中可见粗粒石榴子石和硅灰石,矽卡岩中常见大理岩捕掳体。根据矽卡岩矿物组合可将该矿床矽卡岩类型划分为石榴子石矽卡岩、石榴子石透辉石(或透辉石石榴子石)矽卡岩、透辉石矽卡岩、符山石-石榴子石矽卡岩、硅灰石-石榴子石矽卡岩、绿帘石-石榴子石矽卡岩、阳起石-绿帘石矽卡岩、硅灰石矽卡岩和绿帘石矽卡岩,其中以石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩和硅灰石矽卡岩为主。石榴子石是最重要的矽卡岩矿物,分布广泛、颜色变化大,且石榴子石矽卡岩中黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿化最好。本文通过对0ZK10、3ZK11和7ZK16钻孔岩芯的地质编录,查明石榴子石在红牛铜矿床的空间分布和矿化特征,采集该矿区新鲜的石榴子石矽卡岩、矽卡岩化大理岩和角岩磨制成光薄片,开展详细的显微镜下鉴定工作,观察石榴子石的颜色、粒度、结构、光性等岩相学特征,并通过电子探针分析其化学成分。红牛铜矿床石榴子石集中产出于矽卡岩中,少量产出于矽卡岩化大理岩和角岩中,具有明显的两期。早期石榴子石分布广泛,多呈褐色-红褐色,非均质性,异常干涉色,粒径一般在0.2~4mm之间,半自形-自形中细粒结构,韵律环带发育。SiO2含量变化范围为35.18%~37.69%、CaO为33.34%~36.35%、Al2O3为3.64%~13.69%、FeO为11.90%~24.18%、MgO为0.00%~0.08%,FeO和Al2O3含量变化呈负相关,SiO2和CaO含量变化整体呈正相关。石榴子石端员组分总体以钙铁榴石(36.88%~82.36%)为主,其次为钙铝榴石(16.59%~60.75%),还有少量的镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石,属于钙铁榴石-钙铝榴石系列(And37-82Gro17-61Spe+Pyr+Alm0.33-3.71)。晚期石榴子石呈浅褐色-浅红色,多发育于矽卡岩化角岩和大理岩中,少量发育于矽卡岩中,半自形-他形粒状结构,均质性,全消光,常具有溶蚀结构。SiO2含量变化范围为35.06%~36.27%、CaO为33.07%~33.77%、Al2O3为0.04%~1.05%、FeO为27.38%~28.18%、MgO为0.00%~0.04%,属于钙铁榴石(94.42%~98.46%)。早期石榴子石韵律环带发育,其主量元素含量变化显示出一定的规律性,由核部向边缘,SiO2和CaO基本保持不变,FeO含量增加,Al2O3含量减少,钙铁榴石含量增加,钙铝榴石含量减少,反映在石榴子石形成早期,成岩环境为低氧逸度、酸性还原环境;形成过程中氧逸度增加,成矿溶液由酸性向弱碱性演化。黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿等金属硫化物多呈他形充填于石榴子石颗粒之间,或在石榴子石的裂隙中形成细脉,或沿石榴子石生长环带面交代,表明石榴子石形成于矽卡岩早期、早于铜矿化,并为金属硫化物的沉淀富集提供了空间。     

西藏嘎拉勒夕卡岩型金（铜）矿床地球化学特征与锆石的LA-ICP-MS定年及意义

嘎拉勒金（铜）矿床位于西藏班公湖—怒江缝合带的西段,为夕卡岩型金（大型）铜（小型）矿床。矿区主要岩石为巨斑状石英闪长岩、中细粒花岗闪长岩与闪长玢岩。该矿床岩石样品的REE分异程度较高,Eu呈弱负异常,w（Al2O3）为14.45%～15.84%,铝过饱和指数A/CNK为1.33～1.46,均大于1,表明为S型花岗岩。经...     

西秦岭双朋西矽卡岩型金铜矿床花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石成因和构造意义

青海双朋西矽卡岩型金-铜矿床位于西秦岭造山带同仁-泽库弧后前陆盆地,区域出露地层主要为下二叠统甘家组、下三叠统隆务河群的沉积岩系。矿区侵入岩主要为花岗闪长岩,金矿体赋存于花岗闪长岩体与甘家组大理岩、白云岩接触带的矽卡岩中。本文对双朋西花岗闪长岩体开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,结果表明,双朋西花岗闪长岩的结晶年龄为233.9±2.8Ma,具有高SiO_2、高K_2O,低Al_2O_3和MgO含量的特征,Mg~#值为33.6~35.2,富集轻稀土元素((La/Sm)N=3.14~11.6)与大离子亲石元素,重稀土元素分布平坦((Gd/Yb)N=1.17~1.63),具有中等的Eu负异常。具有较高的Sr初始值(Isr=0.708299~0.708748)和相对较低的εNd(t)值(-12.6~-9.47),~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.623~18.965、15.610~15.652和39.124~40.732。Nb/Ta(5.5~12.9)、Ce/Pb比值(3.0~11.6)均与地壳组份一致,岩体中的暗色微粒包体具有岩浆混合的组构特征。因此,双朋西花岗闪长岩主要起源于下地壳高钾性玄武岩的部分熔融,并发生壳幔岩浆混合作用。对双朋西花岗闪长岩体及区内一系列侵入岩构造环境研究表明,西秦岭构造带在中三叠世处于由洋壳俯冲向陆陆碰撞转换阶段,俯冲板片的折返和断离引发地幔软流圈上涌,加热上覆下地壳发生部分熔融,产生长英质岩浆,形成大量中酸性岩体。     

海南岛石碌矽卡岩铁矿石中石榴子石的熔融包裹体及其意义

对石碌铁矿一块具有代表性的新鲜矽卡岩铁矿石标本进行了岩石薄片显微镜观察、电子探针和喇曼光谱分析研究.在石榴子石中发现了熔融包裹体.这些包裹体主要特点是大小悬殊和成群或成带分布,最大者达98μm×5μm,最小者为1μm×1μm,多数包裹体长约5～30μm,宽约2～7μm,也有不少呈孤立状散布在石榴子石中.其形态多样,呈纺锤形、哑铃形,串珠状,藕形,近圆形和不规则状.研究的矽卡岩主要由钙铁榴石组分高的石榴子石、磁铁矿、石英、透闪石和透辉石组成,还有呈定向和星点分布的磷灰石,少量锆石与榍石;石榴子石中的熔融包裹体捕获的熔体由含Ca、Fe、Al和挥发分(H2O和CO2)的硅酸盐熔融体组成.在熔融包裹体冷却过程中,由于温度缓慢降低,赤铁矿、钙铁榴石、石英、方解石和透辉石从上述硅酸盐熔体中析出,剩下的残余熔体不混溶,变成含有Ca和Si等杂质的铁质熔体、含si、Fe的碳酸盐熔体和含Ca、Al、Fe的硅酸盐熔体.喇曼光谱测定显示,石榴子石中熔融包裹体含有石榴子石、赤铁矿和方解石,个别含少量水蒸气.磁铁矿含有可疑的Fe、Sj熔融包裹体和Sj、Fe熔融包裹体.在透辉石-透闪石矽卡岩铁矿石的石榴子石里发现大量熔融包裹体的事实无疑.矽卡岩铁矿石石榴子石中熔融包裹体的首次发现,它可能有助于石碌铁矿床挖掘老矿潜力和拓宽找矿的新思路.     

LA-ICP-MS标准锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的分析测定

LA-ICP-MS面扫描分析能直观细致地展示元素在矿物中的分布特征及相互关系,在揭示矿床成因、精细刻画成矿流体演化过程等方面具有显著优势。辽宁弓长岭铁矿床二矿区以产出沉积变质型磁铁矿富矿石而闻名,且富铁矿石的蚀变围岩中大量产出石榴石,其与富矿体成因关系密切。本文以二矿区富铁矿蚀变围岩中的石榴石为研究对象,为明确元素扩散对石榴石元素分布特征的影响,选择两颗大小不同的石榴石（1.5cm×1.5cm和0.6cm×0.7cm）,应用LA-ICP-MS在10~20Hz、20~150μm正方形激光束斑、20~150μm/s扫描速度的条件下,在4h内完成其面扫描分析,并利用无内标法对数据进行半定量校正,详细研究石榴石主量、微量和稀土元素组合及分布特征,进而有效地分析热液流体演化过程和磁铁矿富矿体的成因。LA-ICP-MS面扫描结果揭示了弓长岭厘米级石榴石连续型环带和次厘米级石榴石突变型环带的特征,准确区分了突变环带的位置和界线。分析结果表明,弓长岭二矿区厘米级石榴石中Si、Al、Fe等主量元素成分较为均一,未显示环带特征;而Mg、Mn、Ca、重稀土及Y元素均保留了原始的生长环带,具有重要的成因指示意义。该石榴石从核部到边部,其Mg含量逐渐升高,Mn含量逐渐降低,指示石榴石形成温度从核部到边部逐渐升高;而Ca含量从核部至边部先升高后降低,指示压力先升高再降低,显示进变质成因石榴石的特点。同时,该石榴石δEu值变化规律指示变质热液流体的氧逸度先减小再增大;重稀土和Y元素与Ca元素一致的变化特征表明其分布主要受压力控制。因此,结合前人研究成果综合推测,弓长岭富铁矿蚀变围岩中的石榴石形成于早元古代晚期胶—辽—吉带大陆碰撞造山过程中的进变质作用阶段,在该阶段形成的变质热液流体沿断层运移,对断层两侧的贫铁矿和围岩进行改造,从而形成富铁矿石及蚀变围岩。

     

REE in skarn systems: A LA-ICP-MS study of garnets from the Crown Jewel gold deposit

Metamorphic and magmatic garnets are known to fractionate REE, with generally HREE-enriched patterns, and high Lu/Hf and Sm/Nd ratios, making them very useful as geochemical tracers and in geochronological studies. However, these garnets are typically Al-rich (pyrope, almandine, spessartine, and grossular) and little is known about garnets with a more andraditic (Fe³⁺) composition, as frequently found in skarn systems. This paper presents LA-ICP-MS data for garnets from the Crown Jewel Au-skarn deposit (USA), discusses the factors controlling incorporation of REE into garnets, and strengthens the potential of garnet REE geochemistry as a tool to help understand the evolution of metasomatic fluids.Garnets from the Crown Jewel deposit range from Adr₃₀Grs₇₀ to almost pure andradite (Adr_>99). Fe-rich garnets (Adr_>90) are isotropic, whereas Al-rich garnets deviate from cubic symmetry and are anisotropic, often showing sectorial dodecahedral twinning. All garnets are extremely LILE-depleted, Ta, Hf, and Th and reveal a positive correlation of ΣREE³⁺ with Al content. The Al-rich garnets are relatively enriched in Y, Zr, and Sc and show “typical” HREE-enriched and LREE-depleted patterns with small Eu anomalies. Fe-rich garnets (Adr_>90) have much lower ΣREE and exhibit LREE-enriched and HREE-depleted patterns, with a strong positive Eu anomaly. Incorporation of REE into garnet is in part controlled by its crystal chemistry, with REE³⁺ following a coupled, YAG-type substitution mechanism , whereas Eu²⁺ substitutes for X²⁺ cations. Thermodynamic data (e.g., H_mixing) in grossular-andradite mixtures suggest preferential incorporation of HREE in grossular and LREE in more andraditic compositions.Variations in textural and optical features and in garnet geochemistry are largely controlled by external factors, such as fluid composition, W/R ratios, mineral growth kinetics, and metasomatism dynamics, suggesting an overall system that shifts dynamically between internally and externally buffered fluid chemistry driven by fracturing. Al-rich garnets formed by diffusive metasomatism, at low W/R ratios, from host-rock buffered metasomatic fluids. Fe-rich garnets grow rapidly by advective metasomatism, at higher W/R ratios, from magmatic-derived fluids, consistent with an increase in porosity by fracturing.     

Chemical composition of garnet from the Xintianling skarn W deposit in southern Hunan and its geological significanceSCIEI北大核心CSCD

新田岭矿床是南岭钨锡成矿带中的一个大型矽卡岩型钨矿床,产于骑田岭岩体东北部与石炭系碳酸盐地层的接触带位置。本文运用LA-ICP-MS技术对该矿床矽卡岩中的石榴子石进行了系统的成分分析,获得了其主量、微量和稀土元素含量。结果显示,新田岭矿床中的石榴子石属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列(And₂₄Gro₆₆ -And₇₁Gro₂₂),石榴子石的端元成分在富钙铝榴石和富钙铁榴石之间变化。稀土元素的配分模式也同时出现了左倾、Eu负异常和右倾、Eu正异常两种类型,暗示新田岭矿床石榴子石结晶过程中热液流体存在不同的氧化还原环境和水/岩比条件,这也与其晶体中是否出现振荡环带相对应。将不同矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量进行对比显示,含W矿化的矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量整体上显著高于不含W矿化的矿床,指示石榴子石中的W、Sn含量在一定程度上具有预测矽卡岩型矿床成W矿潜力的作用。此外,石榴子石中Fe、Eu、U等元素的含量还可以进一步区分矽卡岩W矿床中的伴生金属元素类型(包括W-Mo、W-Sn、W-Cu-...     

内蒙古大井铜多金属矿床脉岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成矿时代

内蒙古林西县大井矿床是与次火山岩有关的热液脉型矿床,矿体受NW向、NWW向断裂控制,产出在二叠系林西组中。用LA-ICP-MS技术,测得成矿前的霏细岩脉和安山玢岩脉中的锆石~(206P)b/~(238)U年龄分别为164.1±0.8Ma(MSWD=0.60,n=16)和253.8±1.1Ma(MSWD=0.96,n=14)。其中霏细岩锆石年龄表明,其形成可能与西伯利亚板块和蒙古-华北板块之间的鄂霍茨克洋碰撞造山有关;安山玢岩可能与华北板块与西伯利亚板块碰撞造山有关。通过成矿前脉岩的锆石年龄,可以限定大井矿床的成矿时代晚于164Ma。结合前人研究结果,推测大井铜多金属矿床的形成主要受控于晚侏罗世—早白垩世岩浆活动。     

西藏洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床石榴子石和锆石U-Pb测年及地质意义

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物之一,因此,对石榴子石进行年代学研究能够准确限定矽卡岩型矿床的成矿时代.青藏高原冈底斯成矿带中部发育众多矽卡岩型多金属矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约着对这些矿床成因和动力学背景的深入认识.因此,文章以该成矿带具有代表性的洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床为研究对象,通过对赋矿矽...     

Zircon and titanite U-Pb dating of the Zhangjiawa iron skarn deposit,Luxi district,North China Craton: Implications for a craton-wide iron skarn mineralization

The North China craton hosts numerous iron skarn deposits containing more than 2600 Mt of iron ores, mostly with an average grade of >45 wt% Fe, which have been among the most important source of high-grade iron ores for the last three decades in China. These deposits typically form clusters and can be roughly divided into the western and eastern belts, which are located in the middle of Trans-North China orogen and to the west of the Tan-Lu fault zone in the eastern part of North China craton, respectively. The western belt mainly consists of the southern Taihang district, as well as the Linfen and Taiyuan ore fields, whereas the eastern belt comprises the Luxi and Xu-Huai districts. The Zhangjiawa deposit in the Luxi district has proven reserves of 290 Mt at an average of 46% Fe (up to >65%). The iron mineralization occurs mainly along contact zones between the Kuangshan dioritic intrusion and middle Ordovician marine carbonate rocks that host numerous evaporite intercalations. Titanite grains from the mineralized skarn are closely intergrown with magnetite and retrograde skarn minerals including chlorite, phlogopite and minor epidote, indicating a hydrothermal origin. The titanite grains have extremely low REE contents and low Th/U ratios, consistent with their precipitation directly from hydrothermal fluids responsible for the iron mineralization. Ten hydrothermal titanite grains yield a weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 131.0 ± 3.9 Ma (MSWD = 0.1, 1σ), which is in excellent agreement with a zircon U-Pb age (130 ± 1 Ma) of the ore-related diorite. This age consistency confirms that the iron skarn mineralization is temporally and likely genetically related to the Kuangshan intrusion. Results from this study, when combined with existing isotopic age data, suggest that iron skarn mineralization and associated magmatism throughout both the eastern and western belts took place coevally between 135 and 125 Ma, with a peak at ca. 130 Ma. As such, those deposits may represent the world's only major Phanerozoic iron skarn concentration hosted in Precambrian cratons. The magmatism and associated iron skarn mineralization coincide temporally with the culmination of lithospheric thinning and destruction of the North China craton, implying a causal link between the two.     

黑龙江四山林场金矿床闪长玢岩中锆石U——Pb 年龄及其地质意义

黑龙江四山林场金矿床是近年来在滨东地区发现的一座典型的硫化物石英脉型金矿。对其与成矿关系密切的闪长玢岩中锆石进行了详细研究的结果显示,该锆石的U--Pb 年龄可分为6 组: 1 057 ± 9 Ma、199 ± 2 Ma、144 ～ 148 Ma、115 ± 2. 7 Ma、111. 6 ± 1. 7 Ma ( n = 6,MSWD = 0. 55,probability = 0. 77) 和107. 3 ± 2. 8 Ma ( n = 3,MSWD = 0. 088,probability = 0. 92) 。结合区域岩浆热事件的发育状况,初步判定闪长玢岩的岩浆就位于115 ～ 107 Ma,岩浆演化过程受到中元古代及早侏罗世花岗质岩石的强烈混染; 成矿作用发生在早白垩世晚期向晚白垩世的转化阶段,其成岩成矿背景与太平洋板块俯冲作用下中酸性花岗岩岩浆作用密切相关。     

冈底斯成矿带东段努日矿床成矿斑岩年代学、地球化学及其意义

努日矿床是近年来在西藏冈底斯成矿带南缘发现的一个大型铜钼钨矽卡岩型矿床,由于成矿斑岩一直未能确定,一定程度上制约了区域成矿规律的总结和找矿方向的确定。文章基于野外地质观察和岩体成岩时代研究,识别出与成矿有关的一期花岗闪长斑岩体,锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究显示其成岩时代为(24.94±0.28)Ma,略早于矿体的成矿年龄(23.62 Ma),结合岩体蚀变、矿化及围岩特征,确认其为成矿斑岩体。岩石地球化学特征表明其具高Sr、低Y、无Eu异常的特征,Rb-Sr、Sm-Nd、Pb同位素组成与冈底斯带中新世成矿岩体基本一致,说明其岩浆源区具壳幔混合来源的特征,岩浆相对富集放射性成因Pb同位素,暗示其演化中混染了较多古地壳物质,有效解释了矿床铜-钼-钨矿物组合。矿区成矿斑岩体的发现证实了努日矿床属于斑岩成矿系统中的矽卡岩矿床,岩浆形成于加厚下地壳部分熔融,上升演化过程中与上覆古老拉萨地壳发生过同化混染作用,是岩浆热液与比马组灰岩持续演化的结果。本研究对在冈底斯南缘寻找努日式矿床具有较好的借鉴意义。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

江西东乡花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

通过对东乡铜矿花岗斑岩进行岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年研究,探讨其岩石成因、构造环境、形成时代与成矿的关系。东乡花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为156.4±1.5~161±1.0Ma。该岩体为高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素较亏损,具有明显的负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素,而亏损高场强元素。地球化学特征表明,东乡岩体形成于碰撞构造环境,岩浆来源于地幔,但形成演化期间经历了地壳物质的同化混染。该区矿石与花岗斑岩的稀土元素配分曲线存在一定的相似性,且成矿时间与岩浆侵入时间相近,表明岩浆侵入对东乡铜矿床的形成具有重要贡献。     

云南马厂箐铜钼矿床石榴子石LA-ICP-MS原位U-Pb定年及成分研究SCIEI北大核心CSCD

云南马厂箐斑岩-矽卡岩型铜钼矿床位于金沙江-哀牢山成矿带东部,是与喜马拉雅期富碱斑岩侵入有关的大型多金属矿床。本文以其矽卡岩型矿化中的石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了成分和年代学测试分析。根据石榴子石的手标本及镜下特征,将其划分为早(Grt I)、中(Grt II)、晚(Grt III)三个世代,其中SiO_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)、FeO含量分别为34.15%~36.97%、32.55%~34.40%、0.03%~10.47%、和15.6%~28.3%,属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列(Gro_(1-47)And_(51-99)),Grt I较Grt II和Grt III更富含钙铝榴石。三者均富含高场强元素(Th、U、Nb、Ti等)、亏损大离子亲石元素(Rb、Sr、Sc、Y、Sn等)。稀土配分总体呈现轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的右倾型。GrtⅠ从核到边Eu均为负异常,GrtⅡ和GrtⅢ核部显示微弱的Eu负异常而边部显示强烈的Eu正异常。石榴子石化学成分及岩相学特征表明早-中期流体处于一个弱氧化、近中性、相对封闭的体系,以扩散交代为主;晚期流体则处于高氧逸度、酸性、相对开放的体系,以渗透交代为主。LA-ICP-MS原位U-Pb同位素测试获得49个石榴子石的U、Th、Pb含量分别为1.95×10^(-6)~56.85×10^(-6)、0.01×10^(-6)~4.74×10^(-6)和0.10×10^(-6)~9.45×10^(-6),T-W图解获得^(206)Pb/^(238)U下交点年龄为34.77±0.38Ma,限定了矽卡岩矿化的时间。综合研究区已有岩浆活动(38~34Ma)、斑岩型矿化(36~34Ma)时限,认为马厂箐斑岩型矿化和矽卡岩型矿化属于同一个岩浆-热液成矿系统的产物。     

安徽庐枞盆地罗河铁矿床中榍石LA-ICP-MS U-Pb定年及其意义

罗河铁矿床位于长江中下游铁铜金成矿带庐枞矿集区,已探明资源量约10亿吨,是成矿带内最大的铁矿床。矿床主成矿阶段广泛发育热液成因榍石,以榍石-硬石膏-磷灰石组合为特征,在矿床-800~-900m和-1500~-1600m两个不同深度稳定发育,为确定成矿时代和成矿流体演化提供了良好的研究对象。本次工作对罗河铁矿床深部和浅部两层矿体中热液榍石开展了年代学及地球化学研究,结果表明榍石中存在(Al,Fe)~(3+)+(F,OH)~-=Ti~(4+)+O~(2-)置换反应,并富含Zr、Nb和REE等元素。榍石中Zr含量估算矿床成矿温度约700℃,指示玢岩型矿床比矽卡岩型铁矿床具有更高的成矿温度,高温条件有利于Ti元素的迁移。榍石的稀土元素配分图均呈现出明显右倾,并具较高的稀土元素总量以及明显的负Eu异常特征,轻稀土富集表明其结晶早于磷灰石和绿帘石等矿物,形成于高温热液环境,不同深度榍石的Eu异常变化表明成矿流体的氧逸度从深部到浅部有所升高。热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年结果表明,上、下两层榍石形成时代分别为130.0±0.9Ma和129.1±0.8Ma~129.7±0.8Ma,表明罗河铁矿床两层矿体是同一成矿系统的在不同深度的产物。矿床成矿时代与区内隐伏闪长岩体成岩时代一致,结合矿床地质特征研究,本文认为闪长玢岩是矿床的成矿母岩。罗河铁矿床属于燕山晚期岩浆热液活动的产物,形成于区域早白垩世岩石圈减薄的环境。     

层控夕卡岩及有关矿床形成过程的稀土元素行为——以安徽冬瓜山矿床为例

对安徽省冬瓜山层控夕卡岩型铜（金）矿床中穿层方向上不同蚀变程度的大理岩，顺层方向上距岩体远近不同但垂向深度的块状石榴子石夕卡岩及其主矿物石榴子石，不同演化阶段的石英及矿石等到的REE特征进行了系统研究，结果显示，在穿层方向上，大理岩被交代的程度愈深其稀土总量（∑REE）愈高，Eu负异常愈显著，尽管，夕卡岩全岩的RE分布模式与原岩（大理岩）相似，但前者的稀土总量（∑REE）远高于后者，且Eu异常更为显著，显然不是继续承原岩的REE特征所致，而是受控于其主矿物石榴子石的REE特征，后者又由参与交代作用的岩浆热液REE所决定，热液中的REE具有缓和右倾型分布模式，LREE富集，较显著的Eu负异常等基本特征，石榴子石晶体基本承袭了热液的REE特征，REE的空间变化特征结果地层的构造特征可以揭示夕卡岩及相关矿体形成过程中流体的输运径及输运方式，REE的研究有助于深化对层控夕卡岩及其相关矿床形成过程的认识。     

湖北金山店大型矽卡岩型铁矿热液榍石特征和原位微区LA-ICPMS U-Pb定年

本文对湖北金山店大型矽卡岩型铁矿床的矽卡岩和钠长石化岩体中的热液榍石进行了LA-ICPMS微量元素和UPb同位素定年分析,结果表明,与方柱石和透辉石矽卡岩中的榍石相比,钠长石蚀变岩中的榍石具有明显偏低的稀土元素含量和明显的轻重稀土分异、更小的δEu值、较低的Th、U、Lu含量和Th/U、Lu/Hf比值,以及高的Hf含量,表明二者的形成环境有所差异。热液榍石中的Ti可能主要来自于蚀变过程中岩体含Ti副矿物榍石、钛铁矿和金红石等矿物的分解。热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年结果表明,矽卡岩和钠长石蚀变岩中的榍石形成时代分别为129.5±1.1Ma~130.4±1.2Ma和127±12Ma,与前人所得的成岩成矿时代在误差范围内一致,代表了成矿阶段的热液活动时间。热液榍石的年龄与鄂东南地区铁-铜矿化类型时代相近,均形成于区域早白垩世岩石圈减薄的环境。研究结果表明热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年是确定矽卡岩型铁矿矿床年代的一种有效方法。     

黑龙江先锋北山金矿床火山岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

黑龙江省先锋北山金矿床地处完达山造山带西南段,矿体主要赋存在流纹岩、岩屑晶屑凝灰岩和流纹质角砾岩中。文章系统研究了与成矿密切相关的火山岩的地球化学特征,同时,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。与成矿相关的火山岩(流纹岩、岩屑晶屑凝灰岩、流纹质角砾岩)表现出高硅、富碱,贫铝、镁、钙的特征,属碱性系列岩石;具有弱的Eu负异常;富集大离子亲石元素K、Rb、Th等;亏损高场强元素Ta、Nb、P、Ti等。同时,Ba、Sr、Eu等元素亦表现为亏损,具有典型的同碰撞环境的地球化学特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,流纹岩、流纹质角砾岩和石英闪长玢岩的206Pb/238U谐和年龄分别为(116.98±0.47)Ma、(116.98±0.42)Ma和(108.48±0.99)Ma。结合矿区侵入接触关系,限定先锋北山金矿床的形成时间介于(116.98±0.47)Ma~(108.48±0.99)Ma,即早白垩世晚期。该矿床的形成与太平洋板块的俯冲和佳木斯与完达山地块的拼合有着密切的关系,系古太平洋板块构造体制由挤压变为伸展背景下的产物。