不同成因锆石的微量元素特征研究进展

对近年来不同成因锆石(岩浆锆石、变质锆石和热液锆石)微量元素特征方面有关的研究进展进行了系统的总结和评述。锆石的微量元素特征能够反映主岩的成分演化,共生分离结晶相,混合以及熔融源区性质等诸多信息。对于岩浆锆石,其微量元素组成随岩浆分异演化系统地变化,从超镁铁质岩到花岗质岩,锆石微量元素含量总体上增长。幔源岩浆锆石微量元素含量低,稀土配分模式显示弱的Eu负异常或没有异常,重稀土部分相对平缓,而壳源岩浆锆石微量元素含量较幔源锆石高,稀土配分模式显示强烈的Ce正异常和Eu负异常。岩体中单一颗粒岩浆锆石和颗粒之间微量元素组成的变化也可以反映结晶出锆石的岩浆组成的演化。对于变质锆石,在进变质、退变质以及热峰条件等宽泛的温压条件下,通过原岩锆石的固态重结晶、溶解再结晶、含Zr矿物变质反应释放Zr进而成核结晶等机制形成,其内部生长结构复杂,微量元素特征可以反映生长机制、共生矿物和形成环境等信息。热液锆石形成有类似岩浆锆石的生长环带,流体包裹体、热液矿物包裹体的存在可以指示锆石确切的热液成因。热液锆石的微量元素组成能够反映不同的热液矿物组合以及流体组成的变化。     

不同成因锆石的微量元素特征研究进展

对近年来不同成因锆石(岩浆锆石、变质锆石和热液锆石)微量元素特征方面有关的研究进展进行了系统的总结和评述.锆石的微量元素特征能够反映主岩的成分演化,共生分离结晶相,混合以及熔融源区性质等诸多信息.对于岩浆锆石,其微量元素组成随岩浆分异演化系统地变化,从超镁铁质岩到花岗质岩,锆石微量元素含量总体上增长.幔源岩浆锆石微量元素含量低,稀土配分模式显示弱的Eu负异常或没有异常,重稀土部分相对平缓,而壳源岩浆锆石微量元素含量较幔源锆石高,稀土配分模式显示强烈的Ce正异常和Eu负异常.岩体中单一颗粒岩浆锆石和颗粒之间微量元素组成的变化也可以反映结晶出锆石的岩浆组成的演化.对于变质锆石,在进变质、退变质以及热峰条件等宽泛的温压条件下,通过原岩锆石的固态重结晶、溶解再结晶、含Zr矿物变质反应释放Zr进而成核结晶等机制形成,其内部生长结构复杂,微量元素特征可以反映生长机制、共生矿物和形成环境等信息.热液锆石形成有类似岩浆锆石的生长环带,流体包裹体、热液矿物包裹体的存在可以指示锆石确切的热液成因.热液锆石的微量元素组成能够反映不同的热液矿物组合以及流体组成的变化.     

造山带橄榄岩中锆石的成因及其地质意义

造山带橄榄岩记录了板块俯冲、碰撞、折返等复杂过程信息,可分为壳源和幔源两种类型.造山带橄榄岩（特别是幔源类型）中锆石极为罕见,锆石内部具有橄榄岩的特征矿物或组合包裹体说明这些锆石可以生长于地幔中.造山带橄榄岩在经历板块汇聚（例如超高压变质等）复杂作用过程中,经历了不同时期的熔/流体的交代作用,对橄榄岩的矿物组合和元素组成都能产生重要影响.橄榄岩中锆石作为典型的交代作用产物,它的形成受控于熔/流体的化学组成、来源属性以及形成物理化学环境等.幔源型造山带橄榄岩中锆石的形成过程可能包括:（1）锆石结晶能力强,在地幔环境变化中Zr优先与其他地幔硅酸盐矿物中的Si结合,形成锆石;（2）原始锆石的溶解和含Zr矿物相（如石榴石等）的破坏或晶间熔体析出,在亚固相线条件下形成锆石;（3）再循环地壳物质来源的熔/流体,交代地幔楔并结晶形成锆石.因此利用锆石可以揭示特定岩石圈域的演化历史,有助于深刻理解大陆克拉通及其边缘过程.      

北淮阳新开岭地区花岗岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳新开岭地区岩浆岩进行了锆石阴极发光显微结构观察和SHRIMP法锆石微区UPb定年.在锆石阴极发光图像中, 一个花岗岩样品中的大部分锆石颗粒具有明显的初始岩浆振荡环带, 为典型的岩浆锆石, 少有蚀变的颗粒和/或区域; 而另一个花岗岩样品中的锆石虽然同样具有振荡环带, 但是大部分颗粒中心的初始岩浆环带被扰动, 指示这些锆石为岩浆锆石, 受到了较强的后期热液蚀变的改造.对锆石具有初始岩浆环带和溶蚀结构的区域分别进行SHRIMP法UPb微区定年结果表明, 这些岩浆岩的形成年龄为(820±4) Ma, 热液蚀变作用发生的时间为(780±4) Ma.新开岭地区新元古代花岗质岩石的形成和后期超固相热液蚀变作用分别对应于超大陆裂解之前的约830~795Ma岩浆活动和裂解过程中约780~745Ma的岩浆作用.单矿物激光氟化氧同位素分析结果表明, 这些岩浆岩具有非常低的δ18O值, 其中锆石为1.90‰~5.78‰, 石英为-2.88‰~-7.67‰, 斜长石为-4.01‰~-11.40‰.锆石和其他矿物之间表现出强烈的氧同位素不平衡, 而其他矿物之间则达到了氧同位素的再平衡.结合不同δ18O值锆石的内部结构特征, 认为该地区的热液蚀变作用为超固相条件下的高温热液蚀变.这一过程不但改变了石英等矿物的氧同位素组成, 同时也不同程度地改变了锆石的氧同位素组成, 所以这些样品中低δ18O值锆石可能是超固相条件下热液蚀变的结果.石英中具有异常低的δ18O值表明蚀变流体来源应为寒冷气候大气降水.所以, 新开岭地区亏损18O蚀变岩石的形成与裂谷岩浆作用和雪球地球事件相耦合的高温大气降水热液蚀变有关.      

山西代县金红石矿床中锆石的内部特征和矿物包裹体研究及其地质意义

对山西代县洪塘矿区富含红色和黑色两种金红石的直闪岩进行岩相观察和矿物成分分析,并就其中锆石在阴极发光下的外部形态、内部结构及矿物包裹体进行研究.所分选出的锆石按其颗粒上的相对位置、形态、阴极发光图像、SHRIMP年龄值以及内部矿物包裹体划分为复杂锆石和单成因锆石,其中复杂锆石由核部、幔部和边部锆石三类锆石组成.第1类锆石无环带,部分边缘可见溶蚀痕迹,为继承锆石.内部包裹富锾矿物组合顽火辉石+金云母,与寄主岩石的组合明显不同,反映其可能是寄主岩石形成之前保留于锆石中的原岩矿物并源于地幔.第Ⅱ类锆石为半自形-自形晶,环带较宽且清晰,推测为高级变质锆石.其内矿物包裹体主要为直闪石,其次为钙铁辉石(?),反映其形成于角闪岩相,与寄主岩石的矿物组合可能一致.第Ⅲ类锆石主要位于增生边,阴极发光亮度高,推测为流体改造的变质锆石.第Ⅳ类单成因锆石多呈自形,阴极发光下较暗,生长环带规则且较窄.矿物包裹体有钠长石+石英+白云母,对应中压绿片岩相,其形成温度和压力低于寄主岩石,它与第Ⅲ类锆石可能是在同一期后期事件中形成.结合岩相学研究结果,认为该区金红石矿床之原岩可能是岩浆岩,后期经历了至少两期构造热事件,早期热事件可能导致了锆石内U-Th-Pb体系的重置.以上研究结果表明经历复杂变质作用的变质岩中锆石内部矿物包裹体的研究分析还是探讨寄主岩石成因及所经历地质事件的有效手段.     

锆石成因矿物学与锆石微区定年综述

锆石是岩浆岩、变质岩和石英脉型金矿床中的一种常见副矿物,对锆石成因类型的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键.本文中笔者对不同成因类型锆石的判别标志及年龄意义进行系统的总结,并认为将锆石的阴极发光图像(CL)、背散射电子图像(BSE)、痕量元素组成及矿物包裹体特征的研究相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法.近年来同位素质谱技术的发展使得人们对同一锆石颗粒内部不同成因类型的锆石晶域进行原位年龄测定成为可能.通过微区原位定年技术,能够给出有关寄主岩石的地质演化历史等重要信息,这可以为地质过程的精细年代学格架的建立提供有效的证据.来自不同类型岩石中的锆石可能经历了Pb的扩散丢失作用、晶格损伤导致的蜕晶化作用以及变质重结晶作用.这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来了不同程度的影响.为了对测定锆石年龄的地质意义进行合理解释,在进行锆石U-Pb定年前,必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构的深入研究,特别是阴极发光和背散射电子成像研究,通过内部结构特征确定锆石的成因类型和形成环境.笔者认为,组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,容易给出混合年龄,只有变质增生锆石和完全变质重结晶锆石才能给出准确的变质时代,而从继承锆石中鉴别出的热液锆石可以获得可靠的流体活动时间.     

浙江桃花岛碱性和普陀山铝质A型花岗岩副矿物对比研究

浙江舟山群岛的桃花岛和普陀山分别出露有大片中国东部沿海典型的燕山期碱性和铝质A型花岗岩,二者的岩石化学和主要造岩矿物存在明显差别。利用电子探针进行的测试分析表明,它们在副矿物组合及副矿物特征方面的差异也很显著：桃花岛碱性A型花岗岩中副矿物组合为富钍锆石、褐帘石、硅钛铈矿、钛磁铁矿和富锰钛铁矿;普陀山铝质A型花岗岩中的副矿物组合为贫钍锆石、富钍独居石、磁铁矿、金红石和红钛锰矿。二者更可从单颗粒矿物（特别是锆石）的成份和内部结构上加以区分。这些副矿物上的差异暗示了两类A型花岗岩的源区成分、结晶环境和物理化学特征存在明显不同：（1）碱性A型花岗岩的源岩相对较多地包含了来自较深部的地幔组分岩浆;（2）碱性A型花岗岩形成的温度相对较高,而铝质A型花岗岩结晶阶段的氧逸度较高;（3）碱度和磷活度的差异也是导致一些副矿物种类结晶差异的关键因素。     

山西省繁峙县后峪铜钼金矿锆石形态标型特征

为探讨后峪地区锆石的生长条件及其与该地区岩浆岩的成因和演化的关系,对本区不同岩体中的锆石形态标型进行了系统的研究。结果表明:不同岩体中锆石的长宽比大多集中在1.5∶1~3∶1之间,按Pupin锆石晶体类型分类,岩体中的锆石可划分为R2、P1-5、S2-5、S7-10、S12-15和S20等类型,说明锆石是在碱质岩浆中结晶,且结晶温度较低;岩体的液相线的温度为850~750℃,锆石大规模结晶温度为700~650℃。锆石的结晶作用从岩浆早期开始一直持续到岩浆后期,温度跨度大,持续时间长,说明岩浆为富水岩浆,有利于斑岩型矿床Cu-Mo-Au的矿化。本区岩浆岩的化学成分分析及不同岩体中锆石群类型的演化趋势图表明:本区岩浆除了壳源成因之外还有幔源成分加入其中,岩浆岩属于钙碱性系列(偏碱性)岩石。     

莺歌海盆地东北部邻区7条主要入海河流重砂矿物特征及其地质意义

海南岛西部（琼西）是莺歌海盆地东北部的主要物质来源之一。本文对琼西7条主要河流入海口的现代河砂进行了重矿物含量、重矿物组合以及相关特征指数等分析,发现其重矿物含量、磨圆度、组合以及相关重矿物指数从北到南明显不同,反映出碎屑物质搬运距离和源区岩性也明显不同。北部珠碧江重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、绿帘石和透闪石为主,磨圆度较差,反映物源主要为近距离的酸性至基性-超基性岩浆岩和变质岩;昌化江重矿物以钛铁矿、磁铁矿、锆石和榍石为主,磨圆比较好,物源可能主要为远距离的酸性和基性岩浆岩;中部北黎河和通天河重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、石榴石和透闪石为主,基本没有磨圆,物源主要来自近源区,为未经远距离搬运的变质岩、酸性岩浆岩和基性火山岩;感恩河重矿物以磨圆度差的锆石、钛铁矿、榍石、电气石和褐铁矿等稳定-极稳定重矿物为主,反映源区主要为近距离搬运的岩浆岩;南部望楼河和宁远河重矿物以钛铁矿、磁铁矿、褐铁矿和绿帘石等稳定-不稳定矿物为主,反映的母岩主要为酸性岩浆岩、变质岩和中-基性岩浆岩。这些主要河流入海口的重矿物特征存在明显差异,这与其发源地、流经区域以及流经区域所发育的岩石类型相一致。通过研究琼西地区从北到南不同流域的重矿物组合体系,有助于开展莺歌海盆地源汇对比分析,建立不同区域油气储层碎屑物质来源的识别标志,对该盆地天然气储层物源识别具有重要的地质意义。     

上扬子西南缘早三叠世嘉陵江组物源分析和构造环境:沉积学、重矿物电子探针和U- Pb年龄的限定

上扬子西南缘地区广泛分布峨眉山玄武岩,受其影响在中带金阳和外带荥经地区嘉陵江组发育滨岸和潮坪环境沉积物。本文在交错层理恢复的物源方向基础上,根据重矿物组成、重矿物电子探针和碎屑锆石测年结果,综合分析不同区域嘉陵江组物源区,进而探讨嘉陵江组形成的构造环境。嘉陵江组砂岩碎屑重矿物锆石、磷灰石、铬尖晶石等指示物源主要来自于岩浆岩,且自中带至外带基性岩浆岩所占比重逐渐减少。电气石电子探针分析显示,二者物源主要来自于贫锂花岗岩和变质砂岩、板岩。铬尖晶石显示,金阳地区物源来自峨眉山玄武岩和洋岛岩浆岩类岩石,荥经物源主要来自洋岛岩浆岩类岩石,个别为峨眉山玄武岩。碎屑锆石表明,嘉陵江组物源主要来自于新元古代岩浆岩和晚二叠世峨眉山玄武岩,前者经历再搬运。综合物源分析表明,嘉陵江组物源主要来自康滇古陆,岩石类型主要为峨眉山玄武岩和砂岩等。沉积序列和物源分析表明,嘉陵江组反映了沉积物蚀顶过程。结合地震资料、大火成岩省的分析成果表明,嘉陵江组形成于火山型裂谷边缘。     

北淮阳庐镇关岩浆岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳庐镇关浅变质岩浆杂岩进行了锆石阴极发光显微结构观察、激光剥蚀等离子质谱锆石U-Pb定年以及单矿物激光氟化氧同位素分析。锆石阴极发光图像显示,这些样品中的锆石具有明显的振荡环带或片状分带,为典型的岩浆锆石。少数样品的锆石具有窄的蚀变边。锆石U-Pb定年结果表明,这些岩浆岩有较一致的形成年龄,变化范围为739±8Ma～754±5Ma。岩浆岩单矿物的氧同位素组成具有较大的变化范围,其中锆石δ~(18)O为1.39‰～6.81‰,石英为3.12‰～12.47‰,斜长石为0.71‰～8.38‰。锆石的δ~(18)O值在不同岩体和/或同一岩体的不同样品之间具有明显差别,反应了其初始岩浆在氧同位素组成上的不均一性。锆石与其它矿物之间表现出显著的氧同位素不平衡,说明它们经历了岩浆期后的扰动,其中部分样品受到了亚固相条件下高温热液蚀变作用的影响,还有部分样品在岩浆后期演化过程中可能同化混染了高δ~(18)O值的围岩。大多数锆石具有低于典型地慢锆石的δ~(18)O值,表现出~(18)O亏损特征。低δ~(18)O锆石的内部结构和化学组成表现出典型岩浆锆石的特征,表明这些低δ~(18)O锆石是从亏损~(18)O的岩浆中结晶出来的,而非热液蚀变成因。这一结果证明,扬子板块北缘新元古代低δ~(18)O锆石形成于热液蚀变岩石经部分熔融所形成的低δ~(18)O岩浆。结合这些样品的形成年龄,我们认为这些低δ~(18)O岩浆的形成与Rodinia超大陆裂解有关的地幔柱裂谷岩浆活动有关,并对应于全球性的雪球地球事件。此外,这些岩石中锆石U-Pb年龄与矿物δ~(18)O分布与大别造山带高压-超高压变火成岩原岩相似,指示北淮阳单元属于俯冲的扬子板块北缘     

西藏过铝花岗岩锆石群型的成因信息

锆石是西藏过铝花岗岩最重要的副矿物,为了探讨过铝花岗岩的成因,对西藏过铝花岗岩体中的锆石含量、晶体形态和群型分布特征进行了研究,结果表明,可明显分出5种锆石晶体形态;锆石主要在过铝环境条件下,岩浆结晶温度较低时形成,结晶范围为600～900℃,其中冈底斯带结晶温度高于喜马拉雅带。不同构造-岩浆带锆石群型特征反映的成因信息不同,喜马拉雅带为壳源成因,而冈底斯带除了壳源成因之外,还有幔源成分的加入,反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。     

长江中下游地区鄂东南和九瑞矿集区成矿岩体特征及其识别标志

长江中下游地区是我国一条重要的铜多金属成矿带,成矿与燕山期岩浆活动密切相关,矿床类型主要有斑岩型和矽卡岩型。在长江中下游成矿带西段的鄂东南和九瑞地区产有该带中几个十分重要的大型铜多金属矿床,如铜绿山、鸡冠嘴、铜山口、城门山、武山等。通过对该区岩体的系统对比研究表明,成矿岩体和不成矿岩体的矿物组成,主微量元素成分及成岩年龄上并无明显差异。总体而言,九瑞地区岩浆岩的形成年龄集中在141～148Ma之间,略早于鄂东南地区与铜矿相关的岩浆岩(集中在137～140Ma)。对岩浆岩全岩的Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究表明,一些成矿岩体具有比不成矿岩体更高比例的幔源物质贡献。对岩浆岩中主要造岩矿物,如角闪石和黑云母的详细研究,可以区分它们的不同结晶历史,从而揭示岩浆从早至晚演化过程中,相容元素和不相容元素、成矿元素和挥发份元素的变化规律,判别岩浆分离结晶过程、流体出溶过程,指示成矿与否。通过对角闪石和黑云母温压计的应用,估测了九瑞和鄂东南地区成矿岩体与不成矿岩体的侵位压力和深度,发现成矿岩体一般具有较低的压力(4kbar)和较浅的侵位深度。九瑞和鄂东南地区成矿岩体均具有较高的氧逸度。成矿岩体演化到晚期,氧逸度显示升高的趋势,岩浆中的挥发分/成矿金属含量较高。而不成矿岩体就位前岩浆贫化Cu、S、Cl等元素,不能分异出含足够成矿元素的成矿热液。因此,通过详细的矿物学、特别是造岩矿物角闪石和黑云母以及副矿物锆石和磷灰石的主微量元素和同位素组成的研究,以及由其计算出的温度、压力、氧逸度、流体成分等参数,可以区分成矿与不成矿岩体,从而为长江中下游成矿带乃至其他类似地区的深部找矿工作提供理论指导。     

四川攀西红格矿区辉长岩和正长岩的SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年及其地质意义

用SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年技术,对攀西红格矿区含矿层状辉长岩、碱性正长岩进行了年龄测定。获得红格辉长岩中3种不同晶形锆石的U-Pb年龄分别为258.4±4.1Ma、1841±34Ma、2487±12Ma,由辉长岩、辉石和磷灰石所构成的Sm-Nd等时线年龄为253±14Ma;碱性正长岩中锆石的U-Pb年龄为257.2±1.5Ma。结果表明,红格辉长岩中具有典型基性岩锆石特征的锆石U-Pb年龄(258Ma)与同一地质样品的Sm-Nd年龄(全岩+矿物内部等时线年龄),以及同一矿区的正长岩锆石U-Pb年龄在测定误差范围内一致。鉴于层状辉长岩和碱性正长岩在空间上密切共生,在形成时间上一致,可以认为它们都属于晚二叠世末岩浆活动的产物;而1841Ma和2487Ma的锆石,可能是在基性-超基性岩浆的上侵过程中,从基底所捕获的岩浆锆石和继承锆石,其年龄信息,揭示了康滇地轴岩浆岩带的下部或结晶基底存在元古代甚至新太古代末期的岩石或物质。     

缅甸翡翠原石中角闪石族矿物的形成

缅甸是世界上优质翡翠的最重要产地,角闪石族矿物是缅甸翡翠中的常见矿物。对缅甸翡翠原石进行手标本、薄片偏光显微镜观察和电子探针测试,结果表明,翡翠原石组成矿物的形成顺序为岩浆锆石→热液锆石和硬玉→绿辉石→Ca质角闪石→Na-Ca、Na质角闪石→钠长石,岩石形成后受到后期应力作用使部分角闪石族矿物发生变形。Ca质角闪石形成后,晚期Na-Al-Si流体和富Ca、Mg和Fe的浅闪石发生反应,形成了Na-Ca质、Na质角闪石,包括钠透闪石,蓝闪石和镁铝钠闪石。随压力的降低,残余流体在早期形成矿物颗粒之间沉淀结晶出钠长石。矿物的化学成分和矿物种类及结构对翡翠的品质有重要影响,硬玉中的Cr及角闪石矿物的存在导致了翡翠绿色深浅的变化。组成矿物的形态及颗粒大小、排列的紧密程度,影响翡翠的质地和透明度等外观特征。     

东昆仑小灶火软玉中热液锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征:对成矿时代的制约

小灶火软玉矿床位于东昆仑造山带西段,同新疆和田玉处于昆仑山脉同一条成矿带上。该矿床软玉种类主要为青玉,其中透闪石含量达99%以上,为特殊的镁矽卡岩矿床。对该矿区青玉及其相关的黑云二长花岗岩进行了系统的LA-MC-ICP-MS锆石微量元素、U-Pb及Lu-Hf同位素研究。结果显示,黑云二长花岗岩中均为具典型韵律振荡环带的岩浆成因锆石,锆石U-Pb定年得到其成岩年龄为415.8±1.7 Ma;锆石ε_(Hf)(t)值为1.5~6.6,亏损地幔Hf模式年龄(tDM)为779~965 Ma,指示黑云二长花岗岩为东昆仑原特提斯造山带后碰撞阶段新生的新元古代地壳物质熔融的产物。青玉中的锆石可分为两类,其中主要锆石群——I类锆石呈补丁状环带、面状环带或无环带,且具有与黑云二长花岗岩中的岩浆锆石明显不同的稀土元素及Hf同位素特征,显示典型的热液锆石特点,其U-Pb年龄416.4±1.5 Ma代表了青玉的形成时间;II类锆石(416 Ma、471 Ma、818 Ma)呈韵律振荡环带,为热液流体从围岩中捕获的继承锆石。小灶火地区成岩-成矿作用的同时性(~416 Ma)表明岩浆岩侵入是软玉矿床形成的岩浆岩条件,软玉成矿作用方式为热液交代和充填作用。值得注意的是,用热液锆石的Hf同位素来示踪软玉成矿流体性质时应十分谨慎,因为成矿热液中的Hf元素在同时结晶的两种不同矿物(热液锆石和透闪石)间发生了重新分配。     

太行山北段中生代岩基及其包体锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

太行山北段出露大规模中生代岩浆岩带,以中酸性岩为主,普遍含有基性微粒包体。锆石的SHRIMP U-Pb年代学研究表明,包体形成于126Ma左右,与寄主岩石大致同时形成。锆石的LA-MC-ICPMS Lu-Hf同位素原位测量研究表明,基性岩来自富集地幔的部分熔融,并遭受了一定程度的地壳混染;主要的中酸性岩基形成于壳幔岩浆混和过程,而岩基中微粒基性包体是经历分离结晶的基性岩浆注入酸性岩浆房中形成。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

太行山中段麻棚岩体花岗岩类岩石副矿物成因矿物学研究

通过对麻棚岩体花岗岩类岩石主要的副矿物组合(磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石等)和相应的含量以及矿物的形态、成分,特别是花岗岩中330粒和石英闪长岩中316粒锆石群形态学的研究,结合岩相学特征,探讨了花岗岩的成因、岩浆演化及其与金矿化的关系。确定麻棚岩体为岩浆成因,岩浆物质组成以壳源为主,有幔源物质混入,为Ⅰ型花岗岩;副矿物在相对氧化环境下结晶,锆石在900℃～600℃范围内结晶。锆石结晶温度跨度大以及斑晶具有黑云母等含水矿物,表明侵位前岩浆富含水分;锆石结晶温度的峰值变化以及岩石的斑状结构表明,岩浆在侵位时曾经发生过不同程度的气—液分离。岩浆结晶过程中的相对氧化环境和岩浆的气—液分离对金矿的成矿作用具有重要意义。     

陕南汉中地区新元古代岩浆岩U-Pb年代学

用单颗粒锆石U-Pb稀释法测定了扬子地块北缘汉南地区新元古代岩浆岩的年龄,获得孙家河组火山岩成岩年龄为840～ 820Ma,汉南侵入杂岩中五堵门复式花岗岩体中英云闪长岩的结晶年龄为764Ma±2Ma,黄家营复式岩体中钾长花岗岩的结晶年龄为778Ma±5Ma,表明扬子地块北缘汉南地区岩浆岩分别形成于新元古代晋宁期和澄江期.结合这些岩浆岩的地质和地球化学特点,认为其成因可能与华南新元古代裂解事件有关.