扬子板块东北缘首例独立铊矿床的初步研究

文章报道了扬子板块东北缘首例独立铊矿床—安徽和县香泉铊矿床的初步研究结果，该矿床的发现指示扬子板块东北缘存在罕见的分散元素成矿事件和可能的低温成矿域。香泉铊矿床位于扬子板块、华北板块和大别造山带之间的过渡带，矿区内无岩浆岩出露。矿床中仅铊元素高度富集，赋矿围岩为奥陶系下统微晶灰岩、泥灰岩和泥岩，主要控矿构造为断裂和皱褶。初步研究表明，香泉铊矿床的形成可分为两期，即海底热液成矿期和低温热液成矿期，奥陶纪海底热液形成含铊黄铁矿建造，早白垩纪低温成矿流体和沉积黄铁矿建造的水岩作用使铊进一步活化富集。     

热液矿床中含钙矿物的Sm-Nd同位素定年

Sm、Nd的离子半径相似、化学性质很相近,母体衰变形成的子体易在矿物晶格中保存下来,故矿物或岩石中的Sm—Nd同位素体系易保持封闭,具有较强的抗风化、抗蚀变能力,是一种有效的定年工具。但长期以来,Sm—Nd同位素体系主要用于前寒武纪地质年代学研究,研究对象主要限于陨石、月球岩石、古老的基性、超基性岩和前寒武纪老地层等。近年的研究表明,热液矿床中一些含钙矿物,其REE含量较高,Sm／Nd分馏明显,是很有潜力的Sm—Nd同位素定年对象,能对矿床的成矿时间进行精确制约。本文对萤石、白钨矿、方解石、电气石等常见热液含钙矿物的Sm—Nd同位素研究现状进行归纳总结,并对该方法在中国热液矿床中进一步的应用前景进行了展望,以期促进Sm—Nd同位素成矿年代学在我国的推广和应用。     

西秦岭甘南早子沟金锑矿床白云石Sm-Nd同位素地球化学及其意义

西秦岭造山带广泛发育脉状金锑矿化,但其成矿时代和成矿物质来源仍存在争议,影响了对该区矿床成因的深入认识。甘南早子沟超大型金锑矿床位于西秦岭造山带,矿体赋存于三叠系古浪堤组板岩和中酸性侵入岩内,包括蚀变岩型矿化和脉状矿化两种样式,是研究脉状金锑矿化成矿年代学和成矿物质来源的理想选区。本研究选择早子沟金锑矿床脉状矿化中与辉锑矿、金密切共生的白云石为研究对象,系统分析了其Sm、Nd同位素组成。结果表明,早子沟金锑矿床脉状矿化白云石Sm含量为0. 3221×10~(-6)～4. 918×10~(-6),Nd含量为0. 5667×10~(-6)～22. 76×10~(-6)。147Sm/144Nd和143Nd/144Nd分别为0. 1306～0. 2891和0. 511847～0. 512141,Sm-Nd假等时线年龄为282. 5±5. 1Ma。白云石εNd(0)为-15. 42～-9. 70,εNd(t)为-13. 66～-12. 19,tDM2为2. 03～2. 10Ga,变化范围相对较窄,表明样品源区相同。εNd(t)值与秦岭及其周边地区对比显示,早子沟金锑矿床成矿流体与英安斑岩围岩具有相同的Nd源区,可能来源于扬子板块北缘或南秦岭的古元古代结晶基底。白云石Sm/Nd分馏很弱且成矿流体混染了古元古代结晶基底物质可能是Sm-Nd假等时线产生的原因。这表明白云石Sm-Nd同位素体系可能无法为西秦岭广泛发育的脉状(金)锑矿床提供正确年代学信息。     

贵州织金含稀土磷矿床的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

为探讨贵州织金含稀土磷矿床的形成时间和成矿物源, 利用Sm-Nd同位素稀释法对该矿床磷块岩中6个小壳化石及胶磷矿样品进行了年龄测定.样品的质谱分析测试结果显示, 样品的147Sm/144Nd与143Nd/144Nd构成了一条相关性良好的线性等时线; 计算结果表明织金含稀土磷矿床具有533±22Ma的Sm-Nd等时年龄, ε_Nd (t) 值为-2.44~-2.77, 表明它们具有相同的成因和相近的形成时代, 本次测得年龄代表着真实的成矿年龄; 二阶段Nd的模式年龄为1313~1338Ma.结合前人对该矿床稀土元素地球化学的研究成果表明, 织金含稀土磷矿床的成矿物源有新生地幔物质组分的加入.      

安徽铜山铜矿床硫化物Re-Os定年及其地质意义

安徽铜山矽卡岩型铜矿床是长江中下游成矿带的重要矿床之一,其2件辉钼矿样品和2件黄铁矿样品的Re-Os同位素年龄分别为150.70±1.14～151.22±1.11Ma和148.73±3.22～152.50±6.69Ma,4件样品的等时线年龄为150.98±0.78Ma( MSWD =0.68,误差2σ).这一结果表明,...     

安徽和县香泉独立铊矿床铊的赋存状态研究

分散元素铊成矿作用的相关研究近年来已经取得了重要进展,但矿床中铊的赋存状态研究仍有待深入.香泉独立铊矿床位于长江中下游成矿带北侧的皖东地区,该矿床中铊的赋存状态研究对拓展铊元素成矿研究具有重要意义.本文通过矿相学、微量元素地球化学、电子探针分析和X射线粉晶分析等方法,确定了香泉铊矿床中黄铁矿是铊的主要载体矿物.铊在黄铁矿中主要以类质同象形式替代铁进入黄铁矿晶格,其次以纳米级、次纳米级铊矿物颗粒形式产出.     

赣南隆坪萤石矿床成矿时代及成因初探:来自萤石Sm-Nd测年及黑云母电子探针的证据

隆坪萤石矿床是赣南已探明的大型单一萤石矿床,矿体产于永丰复式岩体外接触带北东向硅化破碎带中。文章首次 采用Sm-Nd等时线法对隆坪萤石矿进行测年和稀土元素分析,并对永丰复式岩体中黑云母矿物成分进行了系统的测试;获 得了隆坪萤石矿的成矿年龄为158±3 Ma,与永丰复式岩体的成岩时代基本一致,表明该矿床萤石成矿作用与晚侏罗世岩浆 活动关系密切。隆坪萤石矿中萤石轻稀土元素略富集,重稀土相对平坦,具微弱Ce正异常（δCe=1.08~1.11,平均1.09） 和 微弱Eu负异常（δEu=0.91~0.98,平均0.95）,指示了萤石矿床的成矿流体经历了相对较高的温度。黑云母电子探针分析结 果证实永丰复式岩体形成于相对高温、低压和高氧逸度的环境,岩浆起源于古老地壳物质的部分熔融,岩浆结晶分异晚阶 段岩浆期后热液富含F等挥发分。隆坪萤石矿床形成于晚侏罗世,成因类型为岩浆期后热液充填型。     

赣南隆坪萤石矿床成矿时代及成因初探：来自萤石Sm-Nd测年及黑云母电子探针的证据

隆坪萤石矿床是赣南已探明的大型单一萤石矿床，矿体产于永丰复式岩体外接触带北东向硅化破碎带中。文章首次 采用Sm-Nd等时线法对隆坪萤石矿进行测年和稀土元素分析，并对永丰复式岩体中黑云母矿物成分进行了系统的测试；获 得了隆坪萤石矿的成矿年龄为158±3 Ma，与永丰复式岩体的成岩时代基本一致，表明该矿床萤石成矿作用与晚侏罗世岩浆 活动关系密切。隆坪萤石矿中萤石轻稀土元素略富集，重稀土相对平坦，具微弱Ce正异常（δCe=1.08~1.11，平均1.09） 和 微弱Eu负异常（δEu=0.91~0.98，平均0.95），指示了萤石矿床的成矿流体经历了相对较高的温度。黑云母电子探针分析结 果证实永丰复式岩体形成于相对高温、低压和高氧逸度的环境，岩浆起源于古老地壳物质的部分熔融，岩浆结晶分异晚阶 段岩浆期后热液富含F等挥发分。隆坪萤石矿床形成于晚侏罗世，成因类型为岩浆期后热液充填型。     

云开前加里东花岗质岩石Sm-Nd、Pb/Pb同位素定年及其意义

利用Sm Nd ,Pb/Pb同位素测年方法对云开核部条带-眼球状花岗质岩石进行了年龄测定 ,首次获得Sm Nd全岩 14 14± 68Ma和Pb/Pb全岩 1388± 90Ma的等时线年龄 ,表明云开地区不仅在加里东期发生了造山运动 ,而且在中元古代发生了更为重要的构造 -岩浆造山运动 ,其时代与全球性格林威尔造山旋回可以对比。     

新疆白杨河铍铀矿床萤石Sm-Nd和沥青铀矿U-Pb年代学及其地质意义

白杨河矿床是我国类型独特的一个特大型铍、铀多金属矿床,铍矿物主要确定为羟硅铍石,铀矿物主要发现沥青铀矿和次生的硅钙铀矿以及少量的铌铀矿,伴生矿物主要是萤石。为恢复铀和铍的成矿过程,划分成矿阶段,本次工作通过系统采集钻孔中的萤石样品,进行了Sm-Nd同位素测年研究,获得了三组等时线年龄,分别为291±16Ma、265±33Ma和207±37Ma,代表了成矿前、成矿期和成矿后萤石的形成;采集中心工地、新西工地和九号工地平巷内的沥青铀矿样品,进行了UPb同位素测年研究,获得了~(206)Pb/~(238)U表观年龄237.8±3.3Ma、224±3.1Ma、197.8±2.8Ma、97.8±1.4Ma和30.0±0.4Ma,利用U-Pb表观年龄将铀矿化划分为四个阶段:中三叠世、晚三叠-早侏罗世、晚白垩世和古近纪中期。因此,白杨河矿床具有铍早铀晚的成矿特点,铀成矿经历了四个阶段。     

湖南渣滓溪W-Sb矿床白钨矿Sm-Nd测年及其地质意义

渣滓溪W-Sb矿床位于湘西雪峰山弧形构造带的中段,是典型脉状W-Sb矿床.本文对渣滓溪矿区的白钨矿进行了Sm-Nd同位素研究.研究表明,其白钨矿的Sm/Nd变化范围为0.2175～0.3485,在白钨矿的147Sm/144Nd-1433Nd/144Nd图解中,对应的等时线年龄为(227.3±6.2)Ma,MSWD=1.6,是白钨矿的形成年龄,代表了渣滓溪W-Sb矿床的主成矿年龄,属于晚三叠纪.渣滓溪W-Sb矿床白钨矿的εMd(t)值为-11.81～-11.91,不同于沃溪W-Sb-Au矿床白钨矿的εNd(t),暗示两者在成矿物质来源上具有一定差异.本次白钨矿Sm-Nd同位素等时线年龄研究结果进一步明确了渣滓溪W-Sb矿成矿年龄,为研究湘西W-Sb多金属矿床成矿年龄及湘西的成矿时空特征提供了可靠和有用的数据,而渣滓溪W-Sb矿床晚三叠纪成矿时代的确定对于区域找矿也具有重要意义.     

黔东北大竹园萤石矿床Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

黔东北(沿河)-渝东南(酉阳)一带广泛发育萤石、重晶石及铅锌(汞)矿化,关于其成矿时代,一直缺少直接的同位素年龄证据。黔东北大竹园萤石矿床位于上扬子地块东南缘,矿体赋存于下奥陶统桐梓组和红花园组碳酸盐岩内,受NW向断裂控制,是本区热液脉型萤石矿床的代表。本文以该矿床为研究对象,利用单矿物Sm-Nd等时线方法进行了成矿年龄测定,获得萤石Sm-Nd等时线年龄为436±15 Ma(MSWD=0. 85),萤石与共生方解石Sm-Nd等时线年龄为430±13 Ma(MSWD=1. 02),两者在误差范围内一致,表明矿床形成于加里东期,该年龄与湘西-黔东MVT铅锌矿床成矿时代(477～410 Ma)一致。本区萤石-重晶石矿床与区内产出的主要铅锌(汞)矿床关系密切,推测它们有相近的物质来源,是在同一构造运动时期形成的一个有亲缘关系的成矿系列。研究结果指示加里东期是区内重要的萤石-重晶石-铅锌(汞)中低温热液成矿期。     

原位U-Th/He同位素定年技术研究进展及其低温矿床学应用前景

应用传统单颗粒方法对目标矿物进行定年具有较高要求(如U、Th等母体同位素均匀分布),需要耗时的酸溶过程,同时还需进行α粒子射出效应校正。原位U-Th/He同位素定年技术是近年发展起来的一种定年技术,其主要原理是采用激光加热目标矿物,并通过与激光系统连接的稀有气体质谱(Alphachron)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别完成 ~4He和U、Th等母体同位素分析,将 ~4He和U、Th分析结果代入年龄公式计算即可获得目标矿物的U-Th/He年龄。本文阐述了原位U-Th/He同位素定年技术的主要原理、实验测试流程、适用矿物等,重点对原位U-Th/He同位素定年的技术难点和低温矿床学应用前景进行了分析。相对于传统单颗粒方法,原位测试方法解决了两个关键问题:1无需进行α粒子射出效应的校正,提高了定年结果的可靠性和准确度;2能完成母体同位素分布不均匀样品的测试,扩展了U-Th/He同位素定年的应用范围。尽管原位U-Th/He同位素定年技术在侧向加热效应、剥蚀坑体积测定以及标准矿物等方面尚存在一些亟待解决的问题,但已在硅酸盐、磷酸盐、钛铁氧化物等矿物的年代学研究方面展示了良好的应用前景。随着原位U-Th/He同位素定年技术的发展和进步,尤其是硫化物的U-Th/He同位素定年的发展,将为解决低温矿床的年代学问题提供一种新的思路。     

一种新的稀有金属矿床定年技术：微区原位Sm-Nd定年

¹⁴⁷Sm-¹⁴³Nd放射性同位素体系在地球科学研究中得到了广泛的应用,经典的同位素稀释-热表面电离质谱法(ID-TIMS)一直是Sm-Nd同位素高精度测定的基准技术,但具有耗时长、成本高、样品需求量大等缺点,并且难以揭示微观尺度单矿物所蕴含的地球化学信息。近年来兴起的微区原位分析,具有简单、快速、高空间分辨率的特点,可以从微米尺度示踪岩浆和热液的起源及演化过程。本文通过同时测定Sm和Nd同位素质量分馏系数,实现¹⁴⁴Sm对¹⁴⁴Nd干扰的准确校正,获得了人造玻璃、磷灰石、榍石、独居石等几种不同基体标准样品(NIST610、Durango、MAD-2、BLR-1、117531)精确的¹⁴³Nd^/144Nd比值,与推荐值在误差范围内一致。然而,由于Sm和Nd元素性质的差异,在激光剥蚀和质谱电离过程中会产生明显的元素分馏,导致¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd很难进行精确校正,本文通过在进样系统中引入液态气溶胶,有效克服了基体效...     

豫西陈楼萤石矿床地质特征及Sm-Nd同位素年龄

对陈楼萤石矿床地质特征进行归纳总结,并测定萤石的Sm-Nd同位素等时线年龄,为矿床成矿年龄、物质来源的研究及进一步找矿提供依据。陈楼萤石矿床是典型的中—低温热液裂隙充填型矿床,矿体严格受构造带控制,F2,F3,F4,F5为其主要容矿构造;主矿体自上而下具上陡—中缓—下陡的趋势,矿体平均厚度2.97 m,平均品位63.99%;矿石主要有块状、胶结状、条带状和玉髓萤石矿四种类型;围岩中常见硅化、高岭石化、绿泥石化、绢云母化等,且含矿构造自中心向两侧蚀变具有明显分带特征。测得萤石Sm-Nd同位素等时线年龄为(120±17) Ma,~(143)Nd/~(144)Nd初始比值0.512 031±0.000 026,εNd(t)=-8.8,对比前人测得太山庙岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄112～125 Ma,~(143)Nd/~(144)Nd初始比值0.511 653～0.512 506,εNd(t)值-16.1～-7.5,说明成矿作用发生在燕山晚期早白垩世,指示萤石成矿物质可能来源于地壳,且与太山庙岩体的成矿物质来源应一致或相近。     

滇东南老君山矿集区北部长田W(Sn)矿床成矿时代：来自白钨矿和萤石 Sm- Nd同位素定年的制约

滇东南是我国重要的钨锡多金属成矿区,老君山矿集区是其重要组成部分,围绕燕山期老君山复式花岗岩体,分布有都龙、南秧田、新寨大型-超大型Sn-W多金属矿床及多个中小型矿床(点)。该区地质演化复杂,Sn、W多金属可能存在多期成矿作用,包括燕山期、印支期和加里东期。由于目前该区发现的Sn-W矿化多分布于老君山岩体南、东侧,而岩体北部Sn-W成矿作用的研究相对较薄弱,特别是成矿年代学方面,多数矿床依然缺少精确同位素年代学数据,制约了该区Sn-W多金属成矿作用的认识和地质勘探的深入。长田是老君山岩体北缘代表性W (Sn)多金属矿床,区内加里东期和燕山期花岗岩均有分布,由于缺少年代学数据和地质地球化学研究,W(Sn)成矿作用的认识尚缺少实际地质地球化学依据,难以建立合理的成矿模式,制约了区内地质勘探的深入和突破。基于此,本文通过对长田W (Sn)矿床中白钨矿及共生萤石的Sm-Nd同位素定年,分别获得97 Ma和79 Ma两个年代学数据,显示该矿床钨矿化主成矿期应为燕山晚期,与老君山花岗岩活动时限一致,表明长田钨成矿作用与燕山期老君山花岗岩的侵入活动关系密切,而与加里东期岩浆活动关系不大。该成果丰富了...     

湖南包金山矿区白钨矿的地球化学特征及Sm-Nd同位素年代学

包金山金钨矿床位于湘中白马山-龙山-紫云山金矿带的东段,是近年新发现的一个赋存于前寒武纪浅变质岩中的金矿床。在野外调研和室内镜下研究的基础上,本文利用XRD、EMPA、ICP-MS、ID-MS等多种分析手段,对其进行了元素地球化学和同位素地球化学研究,进而揭示了该区金矿床的形成时代和矿床成因。研究表明,该区白钨矿的化学成分较均一,其WO₃含量大体与理论值一致,但CaO含量稍低于其理论值,这可能与Sr、REE、Na等微量元素对白钨矿晶格中Ca的类质同象置换有关。除Sr、REE、As以外,该区白钨矿中的微量元素,特别是Mo、Bi、Sn、Be、Nb、Ta等均低于1×10^-6,明显有别于华南与燕山期花岗岩有关钨矿床中的白钨矿。该区白钨矿的稀土元素含量为484.5×10^-6~972.9×10^-6（平均721.3×10^-6）,显著高于湘西、湘中一带其它矿床中的白钨矿;其稀土元素配分模式均表现出向上拱曲的富MREE特征。该区白钨矿的¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd比值为0.2079~0.4070,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd为0.512126~0.512398,在Sm-Nd同位素图解中构成了一条很好的等时线,其对应的等时线年龄为207.8±1.5Ma（MSWD=1.03）,表明该矿形成于晚三叠世。该区白钨矿的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值较高（0.73164~0.73974）,大体与渣滓溪矿区的白钨矿一致,高于廖家坪和龙山矿区的白钨矿,但明显低于沃溪和西安矿区的白钨矿,这暗示湘中、湘西一带不同时代形成的金钨矿床,其成矿物质来源和成矿机制可能存在差异。Sr-Nd同位素联合示踪显示,包金山矿区白钨矿的Sr-Nd同位素组成,明显不同于新元古界板溪群和紫云山岩体的主体,而是与紫云山补体花岗岩较吻合,暗示该区金钨成矿可能与紫云山晚期岩浆活动有关。结合区域年代学资料,可进一步推断出,晚三叠世金、钨成矿作用在湘中地区广泛存在,这些成矿作用均与印支期花岗质岩浆活动有关。湘中一带前寒武纪浅变质岩中的金矿床,在成因上是属与还原性侵入岩有关的金矿类型（IRGS型）。

     

安徽和县香泉独立铊矿床的地质地球化学特征及成因探讨

安徽和县香泉铊矿床位于长江中下游成矿带北侧的皖东地区,是目前为止发现的罕见独立铊矿床。和县地区位于扬子板块、华北板块和大别造山带之间的过渡带,区内无岩浆岩出露。矿床的赋矿围岩为奥陶系下统仑山组微晶灰岩、泥灰岩和泥岩,主要控矿构造为断裂和褶皱。矿床主要由一个矿体组成,矿体总体上为似层状和透镜状,分布与地层走向大体一致。矿床中铊高度富集,黄铁矿是铊的主要载体矿物,铊主要以类质同象形式替代铁进入黄铁矿晶格,其次以纳米级、次纳米级铊矿物颗粒形式产出。矿床的围岩主要蚀变类型有萤石化、重晶石化、硅化和碳酸盐化等。矿床的地质地球化学特征研究表明,铊矿床的形成经历了两个成矿期,即海底热水沉积成矿期和低温热液改造成矿期。奥陶纪海底热水形成含铊黄铁矿建造,早白垩纪低温成矿流体对黄铁矿建造进行叠加改造,并使铊进一步活化富集。香泉铊矿床的发现和研究表明,分散元素铊不仅可以富集形成伴生型多元素矿床,还可以形成单一元素的独立铊矿床。