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...     

安徽月山岩体的锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

月山岩体是长江中下游成矿带中安庆-贵池矿集区内月山矿田中最重要的中酸性侵入岩体.本文对月山岩体主要岩石--闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,得到年龄值为138.7±0.5Ma,表明岩体形成于早白垩世.该结果与铜陵等地的高钾钙碱性中酸性侵入岩的形成时代类似,但早于月山矿田内的花岗质岩体和庐枞盆地、宁芜盆地中的岩浆岩.在综合区内已有的岩石学、地球化学和成矿年代学资料的基础上,认为月山矿田内的铜金铁成矿作用与月山岩体的形成有着密切的成因联系,二者在时间上是一个连续的过程,皆发生于燕山期,成岩成矿作用过程发生于区域挤压-拉张过渡的构造背景.     

长江中下游地区怀宁盆地火山岩锆石 LA ICPMS定年

怀宁盆地为长江中下游地区众多中生代火山岩盆地之一,自下而上发育彭家口组和江镇组火山岩,岩性分别以粗面质凝灰熔岩和粗面安山岩、流纹岩为主。彭家口组样品的SiO2含量分别为6156%和7061%,江镇组样品的SiO2含量为6191%~6377%,均属于橄榄安粗岩系列,彭家口组样品更加富钾。运用LA ICPMS对彭家口组和江镇组火山岩进行了锆石U Pb定年,获得了206Pb/204Pb加权平均谐和年龄分别为1300±17 Ma（MSWD=073）和1305±17 Ma（MSWD=078）,指示怀宁盆地火山岩为早白垩世的产物,喷发持续时间较短。该年龄与长江中下游地区其他盆地火山岩的年龄一致,表明长江中下游地区中生代火山岩的喷发时代集中在135~127 Ma之间,是在强烈拉张的背景下,岩石圈地幔部分熔融的产物。     

LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用

本文利用Coherent GeoLasHD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪, 建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法, 对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60), 在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2) Ma (ZK7922-b1, 用锆石91500校正, MSWD=1.8, N=42); 在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中, 获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7) Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma (PT-b1样品, 用锆石91500校正, MSWD=1.6, N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外, 其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明, 利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏, 获得的下交点年龄一致, 206Pb/238U年龄的加权平均值也一致, 说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小, 在缺乏石榴子石标样时, 可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力, 认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景, 具有重要的理论指导和实际应用意义。     

矽卡岩中石榴子石在示踪热液流体演化和矿化分带中的研究现状及其展望

热液型矿床形成过程中流体的组成、运移、演化及其矿质沉淀机制是矿床学研究的重点内容和难点。矽卡岩矿床中具有震荡环带结构的石榴子石完整记录了热液流体的性质、组成及演化过程,这种震荡环带的出现暗示了不同成分系列的石榴子石对不同阶段热液流体成矿物化环境的特定选择性。石榴子石晶体元素化学分带现象是流体运移和矿物再沉淀过程周期性循环再现的结果,对指示早期矽卡岩阶段热液流体中主、微量元素化学分带机制具有重要意义。不同成分系列、不同期次石榴子石的Fe_2O_3和Al_2O_3含量差异显著,其对热液流体演化过程中氧化还原环境的变化具有较好的示踪作用;相对主量元素而言,微量元素在流体演化过程中具有更好的探针作用,钙铝榴石常富集Al、Ti、Zr、HREE元素,而钙铁榴石常富集As、W、Mo、Fe、LREE元素。借助EMPA和LA_ICP_MS技术对具震荡环带结构的石榴子石进行主、微量元素(包括稀土元素)的微区和原位分析是探讨成矿过程中流体组成和性质演化的重要手段,其有可能揭示矿物生长机制、成矿环境以及成矿流体组成与性质的演化,而这一地质信息对于全面理解矽卡岩型矿床的矿化分带及成矿作用非常重要。     

东天山阿奇山铅锌矿形成时代的确定:来自石榴子石LA-ICP-MSU-Pb年龄的制约

为确定新疆东天山阿奇山铅锌矿床的形成时间,采用LA-ICP-MS原位U-Pb同位素分析方法对矿体附近的石榴子石进行年代学研究.阿奇山铅锌矿区分布有大量层状石榴子石矽卡岩,与矿体产状一致,经岩相学观察,石榴子石主要为灰绿色(AQ4801)、褐色(AQ4803).其中灰绿色石榴子石样品无明显蚀变特征.褐色石榴子石碎裂结构发...     

滇西北红牛-红山矽卡岩型铜矿床石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及地球化学特征

红牛-红山铜矿床是义敦岛弧南段已发现最大的(远端)矽卡岩型矿床,目前其赋矿矽卡岩成岩时代缺乏直接的年代学证据。矽卡岩成岩年龄的精准测定对于该矿床在义敦岛弧南段中生代2期斑岩成矿事件中的定位具有重要意义。红牛-红山矿床矽卡岩中石榴子石可分为2期,早期石榴子石多见于贫矿矽卡岩,粗粒结构,为均质体;晚期石榴子石多见于富矿矽卡岩,细—中粒结构,发育振荡环带,具非均质光性异常。对2期石榴子石开展了原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年和微区成分分析,获得早期石榴子石和晚期石榴子石的U-Pb年龄分别为84.2±3.0 Ma和81.7±3.5 Ma。主量和微量元素含量表明,2期石榴子石属钙铁榴石-钙铝榴石系列,亏损Rb、Ba、K、Sr等,富集Th、U、P;其中,早期石榴子石相对富钙铁榴石组分、LREE/HREE值高,Eu呈高正异常,晚期石榴子石相对富钙铝榴石、LREE/HREE值低、Eu无异常。结合本区燕山晚期碰撞型斑岩成矿事件,认为约80 Ma为本矿床远端矽卡岩成岩成矿时期,成矿作用与同期酸性斑岩关系密切。石榴子石地球化学特征揭示,干矽卡岩阶段水/岩比值高,以渗滤交代作用为主,早期流体为氧化、高温、富铁、弱碱性的相对封闭体系,晚期为相对还原、相对低温、富铝、酸性的开放体系。     

滇东南官房钨矿床石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及地质意义

官房矽卡岩型钨矿床位于滇东南薄竹山W多金属矿集区,大地构造上处于扬子地块、华夏地块、印支地块三大构造单元的接合部位。白钨矿呈浸染状赋存于石榴子石-辉石矽卡岩中。矽卡岩一般不直接与岩体接触,呈脉状或透镜状产于围岩中。精确的成岩成矿年龄的测定对于研究滇东南W-Sn矿床成岩成矿地质背景、矿床成因、成矿预测均具有重要意义。根据电子探针分析结果,石榴子石属钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列。石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb年代学研究获得T-W图下交点年龄分别为101.3±5.4Ma（MSWD=2.0）、87.6±2.3Ma（MSWD=1.5）,暗示该区可能存在早白垩世和晚白垩世两期矽卡岩成岩事件。综合研究表明,石榴子石原位U-Pb定年对于限定矽卡岩型W矿床的成矿时代是可行的。结合区域燕山晚期成岩成矿事件,认为~88Ma为该区W-Sn多金属矿主要成矿期,成矿作用与同期花岗岩密切相关;~101Ma可能为另外一期矽卡岩成岩事件,这一认识和发现对于区域找矿部署有很强的实践意义。

     

安徽东顾山钨矿床白钨矿主微量元素和Sr-Nd同位素特征及其对成矿作用的指示

安徽东顾山矿床是长江中下游成矿带长江以北发现的首例大型矽卡岩型钨矿床。该矿床的成矿岩浆岩为黑云母花岗岩,成矿时代为97.22Ma,成矿作用明显不同区内140Ma斑岩型铜金矿床和130Ma玢岩型铁矿床。本文通过对东顾山矿床中矽卡岩阶段和氧化物阶段白钨矿开展EPMA矿物主量元素、LA-ICP MS微量元素分析和Sr-Nd同位素测试分析,对矿床成矿流体的演化和成矿物质来源进行了系统研究。矿床中两类白钨矿稀土元素和Mo~(6+)含量演化特征均指示成矿流体氧逸度逐渐减弱。两类白钨矿的εNd(t)范围为-17.7~-16.2,~(87)Sr/~(86)Sr值为0.70956~0.71113,指示东顾山矿床的成矿物质来自地壳,并由董岭群变质基底提供了部分成矿物质。东顾山矿床与长江中下游成矿带及邻区鸡头山矿床、大湖塘矿床中的白钨矿同位素特征差别较大,指示钨矿床的成矿物质来源除了江南式基底和双桥山群基底外,董岭式基底可以为钨矿床提供成矿物质,因此南钨北移的界限可以越过长江深断裂。     

新疆北部喇嘛苏铜矿床成矿时代与构造背景：来自石榴子石原位LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物,石榴子石U-Pb定年技术的发展应用为准确限定矽卡岩成矿作用时代提供了新手段。我国西天山地区发育大量矽卡岩型铜矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约了矿床成因和成矿动力学背景认识的深入。为了精确厘定西天山地区矽卡岩型铜矿化时代,本文选取代表性的喇嘛苏大型铜矿床矽卡岩带中石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了矿物成分和年代学分析。根据喇嘛苏矿床石榴子石的岩相学特征,将其分为红棕色石榴子石、浅棕色石榴子石和黄绿色石榴子石三类。电子探针分析显示,三类石榴子石的端元组分均主要为钙铁榴石(56.96%～85.09%),其次为钙铝榴石(14.33%～43.85%),属于钙铁榴石-钙铝榴石系列。U-Pb定年获得3件石榴子石的加权平均年龄介于(389.1±2.0)～(387.0±2.3)Ma之间,表明成矿时间为中泥盆世。结合区域构造演化史,喇嘛苏矽卡岩型铜矿床形成于北天山洋壳的俯冲环境。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床成因探讨:流体包裹体及氢-氧-硫-铅同位素证据

江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于长江中下游成矿带宁镇地区,是华东地区最大的铅锌矿之一,近年来在其深部取得重大找矿突破,但该矿床的成因仍存在争议。本文在详细的野外调查基础上,重点对深部样品进行了系统的观察和采集。通过对其各成矿阶段流体包裹体及H、O、S、Pb同位素系统测定及分析,并结合地质事实,最终确定其矿床成因,为该矿床及区域下一步找矿提供方向。流体包裹体研究表明,栖霞山矿床流体包裹体类型以纯液相包裹体(L)和气液两相包裹体(V+L)为主。显微测温结果显示:主成矿期(热液成矿期)第一阶段磁铁矿-石英阶段(Ⅰ)的包裹体均一温度集中变化于280~380℃,盐度变化于4.24%~9.86%Na Cleqv;第二阶段石英-硫化物阶段(Ⅱ)的包裹体均一温度集中变化于180~320℃,盐度变化于1.74%~8.00%Na Cleqv;第三阶段石英-碳酸盐岩阶段(Ⅲ)的包裹体均一温度变化于80~160℃,盐度变化于0.53%~6.74%Na Cleqv。从第一阶段到第三阶段,均一温度和盐度均有降低的趋势,显示流体混合的特征,可能是其矿质沉淀的重要机制。H-O同位素分析(δ~(18)OH2O值为-1.9‰~5.5‰,δD值为-80.3‰~-69.9‰)显示成矿流体主要为岩浆流体,后期有大气降水的加入。硫化物S同位素研究显示,δ~(34)S值总体变化范围-4.6‰~3.8‰,呈塔式分布,位于零值附近,暗示着栖霞山矿床硫化物的S主要来源于岩浆,且可能有部分赋矿地层S的混入。矿石硫化物的(206)~Pb/(204)~Pb为17.616~17.817,207Pb/(204)~Pb为15.513~15.718,(208)~Pb/(204)~Pb为37.907~38.585,说明Pb主要来源于岩浆,可能有部分震旦系基底地层Pb的加入。综合矿床地质、流体包裹体及H、O、S、Pb同位素特征可知,栖霞山矿床属于主要受石炭系黄龙组灰岩与高丽山组砂岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液矿床,与本区早白垩世晚期岩浆活动密切相关。     

皖南宁国大坞尖钨钼矿床成岩成矿年龄——以花岗闪长斑岩锆石U-Pb 和辉钼矿Re-Os 年龄为依据

大坞尖矿床位于钦杭成矿带东段北缘,是皖南地区典型的层控矽卡岩型矿床,矿床成岩成矿时代的确定对于该矿床成因研究及区域成矿规律认识具有重要意义。在详细的野外地质工作基础上,采集大坞尖矿床与成矿有关的岩浆岩样品和主成矿期的矿石矿物辉钼矿,分别利用LA-ICP-MS U-Pb和Re-Os同位素定年方法,获得岩浆岩的成岩年龄（148.3 ±2.2Ma、148.5±2.1Ma）和成矿年龄（144.4±1.5Ma）。通过区域对比,认为大坞尖矿床属于皖南地区燕山期第一阶段（150～136Ma）岩浆岩侵入的产物,该阶段是皖南地区重要的钨钼矿成矿时期,形成于古特提斯构造域向滨太平洋构造域转换过程中的区域挤压环境。     

安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成岩成矿年代学研究

姚家岭锌金多金属矿床位于铜陵断隆区与繁昌断凹区的过渡部位,是长江中下游成矿带新近发现的大型锌金多金属矿床,也是铜陵矿集区中迄今发现的首例大型锌金多金属矿床。在详细野外地质工作及室内研究的基础上,对姚家岭矿床花岗闪长斑岩体开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年工作,获得206Pb/238U加权平均年龄为141.4±1.7Ma(MSWD=0.78,n=19),代表成岩年龄;选取了该矿床金属矿物辉钼矿进行Re-Os同位素测年,获得模式年龄范围为141.2±2.1Ma~141.6±2.7Ma,平均年龄为141.4±2.4Ma,可代表热液成矿作用的时代,与成岩年龄一致。姚家岭锌金多金属矿床为早白垩世早期岩浆热液作用形成的,是铜陵断隆区燕山期大规模成矿作用的产物,铜陵断隆区具有进一步寻找锌金矿床的有利前景。     

安徽铜陵杨冲里金矿床成矿流体特征与成矿模式探讨

杨冲里金矿床是长江中下游成矿带铜陵矿集区内舒家店矿区新发现的新类型金矿床(破碎带蚀变岩型),矿体主要赋存于二长闪长岩与志留纪地层接触带外围的碎裂岩中。流体包裹体测温显示该矿床均一温度范围在220. 1～445. 3℃(平均值为328. 3℃),盐度介于0. 18%～8. 00%NaCleqv之间(平均值为2. 52%NaCleqv),属于中高温-低盐度-低密度成矿流体。激光拉曼包裹体成分分析显示包裹体气相成分主要为CO_2和H_2O,而液相成分主要为H_2O,可能含极少量的CO_2。H、O同位素测试结果表明成矿流体的δD值为-85‰～-50‰,δ~(18)O_水值为0. 76‰～3. 76‰,落于岩浆热液与大气降水之间,受大气降水作用影响明显。矿区内出露两个侵入岩体,岩性分别为辉石闪长岩与二长闪长岩,前人的年代学研究及两者之间的穿插关系表明,辉石闪长岩的侵位时间略早于二长闪长岩;区内两个矿床的流体包裹体特征显示,杨冲里金矿与舒家店铜矿的流体包裹体具备相似的温度,但盐度相对较低,根据不混溶流体成矿机制,杨冲里金矿成矿流体物理化学条件的变化,是成矿物质淀积的主要形成因素。结合前人对于矿区内S、Pb等同位素的研究,我们认为杨冲里金矿与舒家店铜矿为同一区域的两次成矿事件,杨冲里金矿为该成矿系统的末端成矿。     

皖东南黄片麻岩的锆石U—Pb年龄

在皖东嘉山南黄地区新元古代张八岭岩群之下,隐伏一套角闪岩相的TTG质片麻岩类。单颗锆石U-Pb法年龄测定得到其不一致线上交点年龄为2493±19Ma,代表了片麻岩原岩的形成年龄。这是扬子陆块北东缘首次发现的新太古代基底,证实扬子陆块北缘存在较广泛的新太古代—古元古代基底。     

安徽庐江—枞阳地区A型花岗岩的LA-ICP-MS定年及其地质意义

本文对安徽庐江-枞阳地区产出的A型花岗岩体(碱性侵入岩体)进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究.结果表明,城山岩体、花山岩体、黄梅尖岩体和枞阳岩体的形成年龄分别为126.5±2.1Ma、126.2 ±0.8Ma、125.4±1.7Ma和124.8±2.2Ma,均形成于早白垩世126～124Ma之间.这些岩体的硅含量和全碱含量均较高,准铝质;稀土含量中等,强Eu亏损,呈略右倾的海鸥型稀土配分模式,均为A1型花岗岩.结合长江中下游地区高碱钙碱性侵入岩和盆地内火山岩的研究成果,本文认为126～124Ma是长江中下游地区地壳伸展最强烈的阶段,这一研究成果时探讨长江中下游地区早白垩世早期的动力学背景具有重要的意义.     

内蒙古赤峰南窝铺铀矿床英安岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

南窝铺铀矿床位于西拉木伦缝合带以南、康宝—围场—赤峰断裂带(华北北缘断裂带的一部分)以北的白乃庙加里东期岛弧带和华北古板块北缘海西期俯冲—碰撞带,属沽源—红山子铀成矿带北东段红山子—广兴铀成矿亚带的一个铀矿床,铀矿体赋存在额里图组安山岩—英安岩—流纹岩组合中.该组合中的英安岩SHRIMP锆石n(206Pb)/n(238...     

甘肃敦煌红柳峡地区石榴石斜长角闪岩的变质特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

甘肃敦煌红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩为岛弧拉斑玄武岩,形成于不成熟岛弧.其典型矿物组合为:石榴石(Grt)-角闪石(Amp)-透辉石(Di)-斜长石(Pl),其中较粗大的变斑晶石榴石中通常保存进变质生长环带.根据岩相学和矿物化学研究得出,该区石榴石斜长角闪岩经历了四个变质演化阶段:早期进变质阶段(M1)、变质高峰期阶段(M2)、近等温减压阶段(M3)和晚期降温退变质阶段(M4).M1阶段以石榴石核部成分及其核部包体矿物组合石榴石(Grt Ⅰ)+角闪石(AmpⅠ)+斜长石(Pl Ⅰ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为n=550 ～ 600℃,P=0.3 ～0.5GPa;M2阶段以变斑晶石榴石幔部成分(GrtⅡ)及基质中的矿物组合角闪石(AmpⅡ)+透辉石(Di)+斜长石(+PlⅡ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=650 ～ 780℃,P=0.8 ～0.9GPa;M3阶段的代表性结构为石榴石边缘(GrtⅢ)形成由绿色角闪石(AmpⅢ)和斜长石(PlⅢ)组成的“白眼圈”,该阶段温度估算结果为630 ～ 700℃,压力大幅降低;M4阶段透辉石(Di)开始向角闪石(AmpⅣ)和斜长石(PlⅣ)转化,该阶段压力变化不大,主要是温度的降低.温压估算结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩完整记录了从早期升温升压的进变质到后来的近等温减压再到最后的降温退变质的一个顺时针的PTt演化轨迹,反映的构造演化历史为:板块俯冲到地壳深部遭受高温变质作用,然后该区出现拉张的构造体制,随之地壳减薄,但是原来处于地壳深部的岩石并未出现大幅度折返和抬升,而是仍然处于原来的深度,慢慢的冷却直至正常的地温梯度.锆石U-Pb定年结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩的结晶年龄为1611±6Ma,该期年龄代表的构造事件与哥伦比亚超大陆的裂解事件一致,结合前人的研究成果我们推断,塔里木板块可能与哥伦比亚超大陆的裂解有联系,且当时位于塔里木东北缘的敦煌地块还是岛弧的构造环境,后来在中元古代塔里木运动中有一次板块俯冲碰撞事件,引起了一次高级变质作用(高角闪岩相),使当时的基性火山岩变质形成如今含有石榴石的斜长角闪岩.     

甘肃北山地区花牛山铅锌矿区玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

位于甘肃北山瓜州县境内的花牛山银铅锌矿是北山地区唯一的喷流(气)沉积型块状硫化物矿床,它赋存于一套浅变质细碎屑岩或中基性火山岩夹碎屑岩-碳酸盐岩建造中。关于该矿床的成矿时代,因无确切的同位素年代学和化石证据,争议较大。对花牛山银铅锌矿三矿区铅锌矿体的赋矿围岩玄武岩样品中的锆石进行了LA-ICP-MS法U-Pb定年研究,获得了207Pb/206Pb年龄1071Ma±5Ma,表明花牛山地区中基性火山喷溢活动发生在晚蓟县世。进而揭示花牛山银铅锌矿床是蓟县纪末期强烈拉张构造环境下,与海底火山喷溢活动相伴随的热液活动的产物。它与北山红山铁矿和东天山彩霞山,北祁连山西段石硐沟,华北地块西北缘东升庙、炭窑口、霍各乞等层控铅锌多金属矿床具可对比性,蓟县纪末期是北山地区一个重要的成矿时期。