内蒙古东南缘芝瑞盆地流纹斑岩年代学、地球化学特征及地质意义

芝瑞盆地位于内蒙古东南缘克什克腾旗境内,处于西拉木伦河-长春缝合带以南、华北克拉通北缘断裂带以北的辽源地块上,属沽源—红山子铀成矿带北东段,流纹斑岩侵位于晚侏罗世早期长英质火山岩中,由南店、上柜、水泉沟等岩体组成。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明,南店和上柜流纹斑岩锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄分别为155.5±1.5 Ma(n=14,MSWD=0.70)和154.7±1.9 Ma(n=11,MSWD=1.11),属于晚侏罗世早期岩浆活动的产物,与芝瑞盆地流纹岩的形成时代一致。流纹斑岩具有较高的SiO_2含量,A/CNK1.0,标准矿物刚玉含量1%,源区具岩浆岩的特征;在SiO_2-(Na_2O+K2O-CaO)和SiO_2-FeO~T/MgO图解中落于A型花岗岩区;∑REE含量较高,铕负异常明显,具右倾轻稀土富集型稀土配分曲线特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Ga和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,亏损大离子亲石元素Ba与Sr,10000Ga/Al=3.52~4.58,(Zr+Nb+Ce+Y)=987×10~(-6)~1339×10~(-6),在Nb-Y-3Ga和Y/Nb-Rb/Nb图解中落入A_2型花岗岩区,在Zr-Sr-Ba图解中落入低Sr-Ba流纹岩区;具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.707084~0.709303、较低的ε_(Nd)(t)=-7.11~-6.21、较年轻的T_(DM2)=1448~1521 Ma、较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)_t=17.13~17.30、(~(207)Pb/~(204)Pb)_t=15.41~15.45、(~(208)Pb/~(204)Pb)_t=37.41~37.50和低的δ~(18)O_(V-SMOW)值=4.0‰~5.1‰,在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中位于下地壳和亏损地幔之间,在(~(207)Pb/~(204)Pb)_t-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t和(~(208)Pb/~(204)Pb)_t-(~(206)Pb/~(204)Pb)_t图解中位于下地壳和地幔之间,说明流纹斑岩可能是源于DMM型、EMⅠ型地幔和少量古老下地壳混合形成的年轻下地壳部分熔融的产物,而且与俯冲的经历了高温热液蚀变的洋壳有关。     

大兴安岭南段白音查干Sn多金属矿床成因：矿床地质特征及Sr-Nd、S、Pb同位素证据

白音查干矿床是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床。为查明该矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用的关系,本文开展了矿床地质、萤石和石英斑岩Sr-Nd同位素、硫化物S-Pb同位素和原位S同位素地球化学特征研究。SrNd同位素分析结果显示,所有萤石样品均具有相近的(~(87)Sr/~(86) Sr)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i和ε_(Nd)(t)值范围,而且与石英斑岩的Sr-Nd同位素组成基本一致,说明矿床各成矿阶段的萤石具有相同的成因,与石英斑岩岩浆作用关系密切。单矿物和原位S同位素数据显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物δ~(34)S值范围(-13.9‰～-4.8‰)与Ⅲ Sn矿石硫化物的δ~(34)S值范围(-12.5‰～-5.3‰)基本一致;而且,Ⅰ区闪锌矿原位δ~(34)S值变化范围较小且较为均一(-12.4‰～-7.3‰,平均为-9.2‰),与石英斑岩"Zn-F-B集合体"中闪锌矿原位δ~(34)S值变化范围(-10.6‰～-9.0‰,平均为-9.7‰)基本一致,说明S可能主要来源于石英斑岩岩浆。Pb同位素特征显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物Pb同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=18.177～18.200、~(207)Pb/~(204)Pb=15.519～15.531、~(208) Pb/~(204)Pb=37.985～38.053)与石英斑岩Pb同位素组成(~(206)Pb/~(204)Pb=18.206～18.235、~(207)Pb/~(204)Pb=15.529～15.530、~(208)Pb/~(204)Pb=38.025～38.036)基本一致,说明Ag-Pb-Zn成矿作用的Pb可能主要来源于石英斑岩岩浆。结合矿床地质特征、Sr-Nd、S、Pb同位素数据可知,白音查干矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用具有密切的成因联系,矿床成矿流体和成矿物质可能主要来源于石英斑岩岩浆。     

冀北东猴顶A型花岗岩成因：岩石地球化学、锆石 U Pb年代学及Sr—Nd—Pb—Hf同位素制约

本文对河北丰宁地区前人所定的东猴顶正长斑岩和石英正长斑岩进行了岩石学、锆石U Pb年代学、元素地球化学以及Sr—Nd—Pb—Hf同位素分析。LA MC ICP MS锆石U Pb测年和岩石学显示东猴顶岩体为早白垩世（~129Ma）钾长花岗斑岩,而非前人认为的侏罗纪—白垩纪正长斑岩和石英正长斑岩。东猴顶岩体具有高硅（6907%~7300%）、富碱（Na2O+K2O：900%~1056%）和FeO（全铁）/MgO比值大的特征,属高钾钙碱性系列;岩石富集轻稀土,负铕异常明显（δEu：025~041）,相对富集K、Rb等大离子亲石元素和Zr、Hf、Th、U、Y等高场强元素,亏损Ca、Ba、Sr、P、Ti、Cr、Ni、Co等元素,Ga/Al比值高,具A型花岗岩特征,可能形成于伸展环境构造体制。岩体n（87Sr)/n(86Sr）i=070815~071197,εNd（t）值为-132~-168,对应的二阶段模式年龄（T2DM）为20~23Ga;全岩n(206Pb)/n(204Pb)i=16745~16765,n(207Pb)/n(204Pb)i=15372~15394,n(208Pb)/n(204Pb)i=37706~37794;锆石Hf同位素组成为εHf（t）值=-207 ~ -92,二阶段模式年龄（TDMC）为19~26 Ga。同位素特征表明岩体源岩可能主要来自壳源物质。考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为新太古代,因此,东猴顶岩体的岩浆来源于太古代地壳物质和部分亏损地幔物质的混合源区,是华北克拉通北缘中生代岩石圈强烈减薄、地壳伸展作用的结果。     

冈底斯成矿带西段鲁尔玛斑岩型铜(金)矿床的成矿 物质来源研究

西藏措勤县鲁尔玛铜(金)矿床为冈底斯成矿带西段新发现的斑岩型矿床,位于中拉萨微陆块的西部,矿体主要呈脉状和不规则状产于含矿斑岩顶部和接触带,矿床形成于晚三叠世(213 Ma)。文章通过研究主成矿阶段硫化物的S-Pb同位素组成特征,并与晚三叠世含矿斑岩体Pb同位素组成进行对比,发现共生硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄(δ34SV-CDT=-2.38‰～1.75‰,极差为4.13‰,均值为-0.64‰),具有深源硫(地幔或下地壳)的特征;共生硫化物(黄铁矿、黄铜矿和毒砂等)Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.450～18.903、15.602～15.669、38.637～39.424)和晚三叠世含矿斑岩的Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.845～19.560、15.634～15.689、39.273～40.211)具有一致的线性演化曲线,显示出壳幔混合的特征,暗示鲁尔玛铜(金)矿的铅来自于晚三叠世的岩浆活动。研究认为,鲁尔玛铜(金)矿床形成于晚三叠世新特提斯洋壳向北俯冲的环境,成矿物质应源于新生地壳熔融形成的中酸性岩浆。     

新疆阿奇山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Sr—Nd—Pb同位素特征及其成因探讨

本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对新疆阿奇山岩体进行了测定,获得年龄为269.5±1.6 Ma～272.1±1.3 Ma,表明阿奇山岩体为晚二叠世。岩石的Sr、Nd、Pb同位素分析表明,该岩体有较低的锶同位素初始比值[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i(0.7044～0.7055)、正ε_(Nd)(t)值(0.48～3.66)及较为年轻的Nd同位素两阶段模式年龄t_(2DM)~C(741～1090 Ma),表明其源岩与亏损地幔有关,而在Pb同位素n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)—n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)构造模式演化图解中,又显示其物质来源与壳幔相互作用有关。综合岩体岩石地球化学特征、前人研究成果及该区大地构造背景,分析认为阿奇山岩体的形成是地幔柱活动背景下壳幔相互作用过程的产物。阿奇山岩体位于新疆北部,属于中亚造山带的一部分,在晚二叠世,整个新疆北部已经进入后造山阶段,且晚古生代时期板块俯冲已经结束。但后造山岩浆形成必然需要新的动力及热源,而幔源岩浆的底侵不仅可以为后造山岩浆活动提供热源,还提供了大量物源。因此在区域性伸展构造环境下,由于壳幔相互作用强烈,来自深部的地幔柱幔源岩浆底侵,带来的热源诱发较年轻的地壳物质部分熔融,同时有部分幔源物质的混染,从而使阿奇山岩体花岗岩物源具有地幔和地壳双重特征。     

藏北商旭造山型金矿床成矿物质来源探讨：C、S、Pb同位素证据

西藏双湖县商旭金矿床位于班公湖—怒江缝合带中段。矿床受近东西向断裂控制,赋存于中—下侏罗统木嘎岗日群浅变质增生混杂岩中。本文研究主成矿阶段石英流体包裹体中CO_2的C同位素及共生硫化物的S—Pb同位素组成特征,并与木嘎岗日群、虾别错—木嘎岗日山花岗岩等主要地质体对比。含金石英脉流体包裹体中CO_2的δ~(13)C_(V-PDB)值范围为-17.8‰～-23.1‰,均值为-21.3%,接近沉积岩或者变质岩源有机碳,表明商旭金矿床的成矿流体可能来自于木嘎岗日群的变质流体,而含金石英脉中发育着与虾别错—木嘎岗日山花岗岩同时代的少量岩浆锆石,暗示成矿流体还有岩浆热液的加入。共生硫化物δ~(34)S_(V-CDT)值变化于-4.5‰～4.6‰,均值为-1.6‰,具有深源硫(地幔或下地壳,δ~(34)S_(V-CDT)=-3‰～+3‰)的特征;共生硫化物Pb同位素位素[n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)=18.350～18.690、n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)=15.632～15.700、n(~(208)Pb)/n(~(204)Pb)=38.570～38.980]与早白垩世虾别错—木嘎岗日山花岗岩[n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)=18.558～19.169、n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)=15.616～15.651、n(~(208)Pb)/n(~(204)Pb)=38.838～39.154]基本一致,同时向侏罗统木嘎岗日群[n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)=18.630～18.970、n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)=15.619～15.673、n(~(208)Pb)/n(~(204)Pb)=38.887～39.260]略有漂移,暗示商旭金矿床的Pb可能来源于早白垩世岩浆活动,同时还有部分来自木嘎岗日群中铅的加入。本次研究认为,商旭金矿的成矿物质部分来自深部壳幔岩浆作用,并被成矿热液携带至浅部。木嘎岗日群围岩也贡献了部分成矿物质,被地层中的变质热液携带到成矿流体中。     

青藏高原北部可可西里地区新生代钾质火山岩地球化学特征及成因

青藏高原北部可可西里地区分布的中新世钾质火山岩(7.77～17.82Ma)主要为粗面安山岩、粗面岩和少量次火山相的流纹斑岩。主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,该套钾质火山岩强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,明显亏损Nb-Ta-Ti元素,具有较高的~(87)Sr/~(86)Sr:0.707346～0.714915,较低的ε_(Nd)值:-3.70～-6.97,和较高的放射性成因Pb同位素组成(~(207)Pb/~(204)Pb=15.65～15.76,~(208)Ph/~(204)Pb=38.98～39.35,~(206)Pb/~(204)Pb=18.67～18.78)。上述特征指示岩浆源区可能是与古俯冲消减物质有关的EMⅡ型富集地幔。三大岩类的地球化学成分变异表明:该钾质火山岩系列是富集地幔(金云母-尖晶石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩)低度部分熔融产生的母岩浆经过较强结晶分异形成的,其中流纹斑岩在岩浆后期可能经历了更为复杂的地壳混染和结晶分异过程。     

西藏冈底斯厅宫铜矿侵入岩成因:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学及Sr—Nd—Pb同位素证据

西藏厅宫斑岩铜钼矿床是冈底斯成矿带上最早开发的斑岩铜矿之一,矿区大面积分布的黑云母花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩均为容矿岩体,因此详细开展这几套岩体的评价工作,对于今后的找矿勘探工作具有重要的指导意义。本文通过分析上述三类岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,全岩主微量、稀土元素,Rb-Sr、Sm-Nd、Pb同位素,结果显示三类岩体锆石结晶年龄分别为50.32 Ma、48.34 Ma、49.41 Ma,早于成矿事件,与成矿事件无关。三类岩体均属高钾钙碱性,弱过铝质I型花岗岩,稀土元素呈轻稀土富集的右倾V型模式图,重稀土分馏不明显,明显负δEu,δEu随Si O2含量的升高而降低,推测与岩浆结晶分异的程度有关,微量元素均明显亏损高场强元素Ba、Nb、Sr、Ti,富大离子亲石元素Th、U、K、Cs、Rb。Pb同位素结果表明初始n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)计算值较为分散,分别为18.414~18.5137、15.616~15.7039、38.6394~39.0029,放射成因Pb含量较高。初始n(87Sr)/n(86Sr)同位素较为均一,主要介于0.70320~0.70477之间。初始n(143Nd)/n(144Nd)同位素介于0.51260~0.51265之间,计算得出的εNd(t)为0.51~1.44,均大于0。上述分析结果表明,厅宫矿区大面积分布的容矿始新世岩体并非为成矿岩体,上述岩体具有同源复式侵入特征,岩浆起源与特提斯洋发生的板片前端的拖拽作用造成板片的回旋、断离有关,岩浆起源于新生下地壳/地幔,并在岩浆侵位过程中经历过AFC过程。     

新疆西天山喇嘛萨依铜矿床地质和C、O、S、Pb同位素地球化学

喇嘛萨依铜矿是新疆西天山赛里木微地块内的一处典型铜矿床,关于其成因类型尚存争议。总结了该铜矿床的地质特征,测试围岩、脉石碳酸盐的C、O同位素和硫化物的S、Pb同位素组成,探讨其成因类型。研究表明,喇嘛萨依铜矿床具有后生矿床特征,发育矽卡岩化蚀变,脉石方解石的δ13C值变化范围为-1.04‰~-0.87‰,低于围岩灰岩的δ13C值(变化范围为3.51‰~5.47‰),δ18O值变化范围为9.33‰~9.61‰,明显低于正常的海相碳酸盐岩的O同位素(δ18O=20‰~26‰),C、O同位素组成反映喇嘛萨依铜矿成矿晚阶段流体来自岩浆水和地下水的混合水;硫化物的δ34S值主要变化范围为3.75‰~8.64‰,与区域上海西期斑岩的硫同位素组成(如达巴特斑岩铜钼矿床硫化物的δ34S变化范围为4.9‰~7.9‰)接近,反映硫来源于斑岩;黄铜矿的铅同位素为206Pb/204Pb=18.264~19.544,207Pb/204Pb=15.575~15.656,208Pb/204Pb=38.103~38.705,具有富含放射成因铅、两阶段异常铅特征,与区域上海西期斑岩(达巴特流纹斑岩)的铅同位素组成特征相似,反映成矿金属物质部分来源于斑岩。通过综合分析认为,喇嘛萨依铜矿是与斑岩有关的矽卡岩型矿床。     

湘中龙山Au- Sb矿床成矿物质来源——来自S、Pb和Sr同位素证据

龙山Au-Sb矿床是湘中Au、Sb矿集区的代表性矿床,本文对其不同类型矿石、矿区围岩和区域地层进行了S、Pb、Sr同位素组成对比研究。矿石中硫化物的δ~(34)S值为-3.0‰～5.1‰,平均值2.3‰;矿区围岩的δ~(34)S值为4.0‰～5.9‰,平均值5.2‰;区域地层的δ~(34)S值为9.3‰～13.3‰,平均值11.3‰。矿石与矿区围岩、区域地层的硫同位素组成差别较大,矿石硫具岩浆来源特征。矿石中硫化物的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为16.992～18.457、15.392～15.722和37.586～38.960,矿区围岩的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为17.630～17.993、15.522～15.644和37.981～38.366;区域地层的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为17.566～18.092、15.430～15.630和37.988～38.710。矿石铅同位素组成变化较大,矿石铅的来源较复杂,赋矿地层、印支期岩浆岩和上地幔可能都为其提供了部分铅。石英流体包裹体的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71540～0.72309,矿区围岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71844～0.72153,区域地层的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71792～0.71939,矿石、矿区围岩、区域地层的初始锶同位素值均较高,主要为壳源锶,部分锶来自赋矿地层,部分来自印支期岩浆岩。龙山矿床成矿物质具壳幔混合来源特征,矿化剂硫主要来源于岩浆,成矿物质部分来自江口组地层,部分来自印支期岩浆岩。