华北大陆边缘造山过程与成矿研究的重要进展和问题

本文简要总结了国家973计划项目"华北大陆边缘造山过程与成矿"前4年取得的重要进展,包括提出了镁铁质岩石容矿的热液铜镍一贵金属矿床、浅成作用的概念,将热液成矿系统分为岩浆热液、变质热液和浅成热液三大系列;基于一批造山型银、铅锌、铜、钼等矿床的发现或识别,将造山金矿的概念和成矿分带模式拓展为造山型矿床;确定华北克拉通南缘和北缘均发生了印支期成矿事件,尤其是浆控高温热液型钼矿床;发现大陆内部浆控高温热液成矿系统以富CO_2、富钾、富氟为特征,不同于岛弧区同类矿床;挤压造山带的卡林型-类卡林型金矿成矿系统也以含CO_2-H_2O包裹体而区别于弧后盆岭省的同类成矿系统;发现中央造山带和中亚造山带在成矿类型、优势矿种等方面差异显著,缘于它们分别经历了弱增生-强碰撞和强增生-弱碰撞的造山作用;确定华北陆块及其陆缘造山带东部在燕山期大规模成矿,自西向东成矿年龄梯级变新,优势成矿类型和矿种不同,缘于太平洋板块作用叠合于造山带自身的演化;发现碰撞前的热液成矿系统均或多或少地遭受改造,甚至活化、再就位成另类矿床;在秦岭造山带新发现了1.9Ga和1.75Ga浆控热液钼矿床以及430Ma的造山型银金钼矿床,在兴蒙造山带新发现了泥盆纪造山型铜金矿床,据此预测了前中生代矿床的找矿潜力;提出矿床是地球动力学研究的探针,厘定秦岭-大别-苏鲁造山带在120Ma之后的隆升剥蚀幅度总体小于10km,平均每年0.04mm,快速隆升剥蚀只能发生在130Ma之前;初步厘定古亚洲洋沿索伦-延吉缝合带自西向东闭合于260～250Ma,古特提斯洋北支最终闭合于220Ma;揭示华北克拉通对于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangea超大陆事件均有响应,发现了拉马甘迪(Lomagundi)事件的碳同位素正向漂移现象,确定孔兹岩系主要形成于2.3Ga以后.提出急需加强研究的重要科学问题是大陆碰撞造山事件的起止时限和标志,前中生代成矿系统的识别和预测,燕山期大规模成矿的区域规律性和差异性,构造域叠合-转化过程的细节和机理.     

青藏高原碰撞造山背景造山型金矿床:构造背景、地质及地球化学特征

青藏高原碰撞造山背景下形成了雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带两条造山型金矿带。雅鲁藏布江缝合带包含马攸木、念扎、邦布及折木朗金矿等;该矿带形成于拉萨地块及特提斯喜马拉雅地层序列地壳初始缩短加厚的背景(59~44Ma),与林子宗火山岩和高压变质岩同期形成。控矿构造主要以EW向展布。金以自然金形式赋存在石英硫化物脉及石英脉两侧以绿片岩相变质为主的千枚岩及板岩中。哀牢山造山带包含镇沅、金厂、大坪及长安金矿等,主要形成于35~26Ma,成矿背景为区域发生大规模走滑剪切,矿区内分布有成矿前期的煌斑岩及富碱斑岩。控矿构造主要以NW-SE向展布,围岩变质级低于雅鲁藏布江缝合带。C-S-H-O-Pb同位素变化较大,整体雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带造山型金矿成矿流体主要来源于深部地幔流体、围岩地层的变质流体及岩浆流体,成矿围岩的差异性也会导致同位素的变化性。     

大别造山带北部石竹河片麻岩的锆石U—Pb年龄及其地质意义

大别造山带北部石竹河二长片麻岩的锆石U-Pb年龄测定结果表明,其原岩形成时代为707±42Ma,在229±18Ma曾受到高温变质作用。这一结果表明印支期变质作用不仅反映在大别造山带南部的变质岩中,而且造山带北部的部分变质岩也保存了这一重要记录。大别造山带北部存在印支期变质年龄的片麻岩、榴辉岩或残留相表明,该地块与造山带南部一样是印支期板块俯冲碰撞中俯冲板块的一部分。华北和扬子板块的碰撞缝合线可能位于大别造山带的北侧。     

中国桐柏大别构造带变质演化的岩石学证迹

桐柏大别构造带是秦岭造山带的东延部分，经历过多期次不同体制的构造运动，现今的桐柏大别山区是由一系列变质地体拼合而成，地体与地体之间为断层或韧性剪切带所围限各地体有自身变质变形史和PTt轨迹，但却有着碰撞造山带所共有的后造山抬升过程。本文揭示了随县群、红安岩群及大别杂岩中柯石英榴辉石、蓝晶铝直闪石片岩及紫苏石榴黑云母片麻岩的退变质再平衡结构特点。报道了大别山麻粒岩相变质年龄为1699Ma。各类岩石减压退变质再平衡结构，标志着后造山的隆升过程及其对桐柏大别构造带变质演化的启示。     

小秦岭金矿田中生代构造演化与矿床形成

作为中国金矿主产地之一,小秦岭变质核杂岩经历两期不同性质的伸展。第一期为沿周缘拆离断层发育、方向与造山带平行的同造山伸展,上盘向WNW运动,活动时代为距今135～123Ma,属燕山期陆内造山形成的地壳增厚和岩浆活动共同作用的结果。第二期为退化变质糜棱岩带和正断层组成的变质核杂岩内部伸展构造,代表造山后进一步隆升导致的垮塌,时代为距今120～106Ma。小秦岭变质核杂岩内部发育与垮塌伸展同期的挤压性逆冲断层,由造山后残余挤压作用和构造剥蚀导致的伸展驱动力降低所致。小秦岭中蚀变千糜岩型金矿受退化变质糜棱岩带控制,成因为典型的伸展控矿机制,石英脉型金矿产于内部逆冲断层,成矿机制与小秦岭变质核杂岩垮塌伸展过程中的构造反转相关。     

新疆阿克塔斯金矿床黑云母花岗岩锆石U-Pb和绢云母39Ar/40Ar测年及地质意义

阿克塔斯金矿床位于新疆阿尔泰造山带南缘,矿体赋存于黑云母花岗岩与中泥盆统北塔山组中性火山岩接触带,矿石类型主要为石英脉型和蚀变岩型。矿区中酸性侵入岩体的岩石类型为二长花岗岩、黑云母花岗岩。近矿的黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(329.5±1.8)Ma,成岩时代为早石炭世;主成矿期的金-黄铁矿-石英细脉中的绢云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为(247.7±1.3) Ma、等时线年龄为(245.1±1.4)Ma,成矿时代为早三叠世。研究表明,阿克塔斯金矿成岩与成矿时代相距80 Ma,为碰撞造山和后碰撞造山不同地质作用的产物。该矿床具有造山型金矿的特点,额尔齐斯断裂带的右形剪切走滑作用控制金矿成矿过程。     

小秦岭大湖金钼矿床辉钼矿铼锇同位素年龄及印支期成矿事件

东秦岭北部存在世界最大的钼矿带,并蕴涵著名的小秦岭造山型金矿田,金、钼矿床成矿时代和构造背景一直存在争议。河南小秦岭金矿田大湖金矿床深部新发现了石英脉型钼矿床,查明钼资源储量已达中型。6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄介于215.4±5.4～255.6±9.6Ma,等时线年龄为218±41Ma(2σ误差,MSWD=38),加权平均年龄为234±18Ma(2σ误差,MSWD=23),表明钼矿化发生在印支期。结合对已有年龄资料的归纳和分析,认为秦岭造山带曾在印支期发生重要的岩浆-成矿事件,但被燕山期造山作用所改造或破坏,在秦岭造山带北缘尚有明显保留或记录。     

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。     

荣成片麻岩原岩形成时代和岩石成因

大别-苏鲁超高压造山带是三叠纪扬子板块和华北板块碰撞形成的超高压造山带,造山带内广泛出露有众多的高级变质岩.荣成地体位于苏鲁超高压造山带的东北部,包括威海、文登和荣成地区,前人对其研究相对比较薄弱.本文研究了它的全岩Sr-Nd同位素、锆石Hf同位素和锆石U-Pb年代学分析,探讨了片麻岩原岩时代和岩石成因.     

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸方式——基于~(40)Ar/~(39)Ar构造年代学的约束

本文结合野外构造变形特征观测,在朝鲜半岛的不同构造单元采集14件糜棱岩和片麻岩样品进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,在此基础上通过对比朝鲜半岛与大别造山带不同构造单元的变形特征,探讨大别苏鲁构造带在朝鲜半岛的东延特征,取得如下认识:朝鲜半岛中部的主要构造带在中生代经历了碰撞阶段(~210Ma)、逆冲推覆(200~150Ma)、造山后伸展阶段(140~90Ma)三个主要的构造过程;从变形期次和变形特征看,临津江构造带与大别造山带的北淮阳构造带、苏鲁构造带北部威海地区具有可比性,沃川构造带与南大别构造带有相似之处;在朝鲜半岛,自临津江带至沃川带构成了较完整的中生代碰撞造山带,即大别-苏鲁造山带的东延部分,原认为的"京畿地块"应属造山带的一部分。     

新疆东准噶尔金水泉金矿床地质特征、成矿时代及其地质意义

新疆奇台县金水泉金矿床是东准噶尔卡拉麦里成矿带上一个典型的造山型金矿床,产于清水-苏吉泉大断裂和卡拉麦里深断裂之间的次级断裂带中,其成矿时代尚无确切的年代学资料。通过阴极发光(CL)、背散射图像(BSE)和矿物包体确定含金石英脉中的锆石种类,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年。捕获锆石主要呈柱状、长柱状,振荡环带清晰,粒径较热液锆石大,包括岩浆锆石和变质锆石;~(206)Pb/~(238)U年龄为365~418Ma、265Ma。热液锆石呈短柱状、棱角状、不规则状、双锥状,常含继承锆石内核,内部包裹体为磷灰石或含金磷灰石,发育不明显的波缓状振荡环带或无振荡环带;~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为314.9±3.2Ma,指示金矿化作用发生于晚石炭世早期碰撞造山向造山后伸展转变的构造环境。成矿时代晚于赋矿围岩姜巴斯套组的年龄(约343Ma),与总结区域构造演化规律所限定的时间范围(320~310Ma)吻合。综合研究认为,金水泉金矿床成矿作用可划分为350~320Ma造山阶段含金流体生成、315Ma挤压-伸展转换阶段金迁移就位、二叠纪陆内变形阶段金矿体破碎变形3个阶段。     

新疆奇台地区双泉金矿床的成矿时代

新疆奇台县双泉金矿床位于东准噶尔地区,成矿带划分属卡拉麦里-达尔布特成矿带（Ⅲ级成矿带）之卡拉麦里-莫钦乌拉成矿带（Ⅳ级成矿带）,是新疆重要的金-多金属成矿带。对双泉金矿蚀变矿物绢云母、含金石英脉进行了激光（单颗粒全熔样法）显微探针40Ar/39Ar同位素研究,3个绢云母样品等时线年龄分别为269Ma±9Ma、265Ma±2Ma、260 Ma±4Ma;石英样品等时线年龄为269Ma±8Ma。这些结果表明双泉金矿主成矿期成矿时代为269Ma±9Ma～260Ma±4Ma。东准噶尔地区早石炭世初至晚二叠世大规模陆陆碰撞造山及其后的伸展张弛构造运动期间,发生了2次大规模的构造流体热事件,同位素年龄记录的时间分别约为310Ma和260～270Ma。前者代表早期韧性构造变形期间产生变质流体并初始富集Au元素的时间,地球动力学背景为碰撞造山后期的挤压推覆体系;后者代表本区金矿主成矿期成矿作用发生的时间,是控矿断裂构造脆性变形的时间,地球动力学背景为碰撞造山期后的伸展张弛体系。     

北祁连山西段寒山金矿床成矿时代探讨

寒山金矿床位于北祁连造山带西段与阿尔金断裂的交汇部位,是奥陶系阴沟群火山-沉积岩系中断裂破碎蚀变带控制的金矿床。前人对寒山金矿床的地质特征、成矿时代、矿床地球化学及成因等进行了研究和探讨,取得了不少研究成果,结合前人研究,本次工作获得黄铁绢英岩型金矿石中绢云母Ar-Ar坪年龄为(302.5±1.8)Ma,获得矿区南部闪长岩体锆石U-Pb年龄为(390.4±9.5)Ma,并对成矿时代和岩体与成矿关系进行了探讨,认为主成矿阶段为华力西期,进一步确定矿区闪长岩体与金成矿有关。成矿作用与EW向次级小构造关系密切。     

青海五龙沟金矿成矿时代的进一步研究和确定

五龙沟金矿位于青海省东昆仑中段北缘,是东昆仑成矿带最具找矿潜力的金矿床.通过收集五龙沟地区金矿床成矿大地构造背景、区域地层、岩性、构造、岩浆岩等成矿特征方面的资料,首先采集同位素样品并用α石英活化定年（HAESRDQ）和Ar-Ar法对韧性剪切带围岩和金矿石进行了测年,对韧性变形时代、同构造碱性岩浆岩活动年龄、成矿物质源区年龄、金成矿年龄进行了逐一分析和研究,然后通过本次测得的数据年龄结合前人成果对五龙沟金矿成矿时代进行了综合确定.研究认为五龙沟地区韧性剪切带变形年代大致结束于240 Ma,即早-中三叠世的早印支期;金矿成矿的物源区年龄在235~179 Ma间的晚印支-早燕山期;成矿年龄为91~21 Ma的晚燕山期-早中喜马拉雅期.     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床年代学研究及其意义

庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区。庐枞盆地内火山岩和侵入岩分布广泛,包括龙门院、砖桥、双庙和浮山4组火山岩以及34个出露地表的侵入岩体。泥河铁矿床是盆地西北部新勘探发现的大型铁矿床,其精确的成岩成矿时代及其形成构造背景研究仍十分薄弱。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统开展了泥河铁矿床成岩成矿年代学研究,通过对岩浆岩锆石LA ICP-MS和金云母40Ar-39Ar定年方法,确定矿区中的辉石闪长玢岩、正长斑岩和粗安斑岩的成岩时代分别为132.4±1.5Ma、129.4±2.0Ma和134.3±1.2Ma,成矿时代为130.9±2.6Ma。矿床地质特征表明辉石闪长玢岩是成矿母岩,粗安斑岩形成于成矿作用之前,正长斑岩为成矿期后形成的脉岩,穿切火山岩地层和矿体。上述定年结果与地质事实吻合,表明泥河铁矿床的成岩成矿作用几乎同时发生。通过与庐枞盆地和区域成岩成矿时代对比,认为盆地内玢岩型铁矿床集中形成于130Ma左右,是长江中下游成矿第二期成矿作用活动的产物,庐枞盆地内130Ma左右的辉石闪长玢岩侵入体是寻找泥河式玢岩型铁矿床的勘探靶区。     

金矿床成矿时代研究的一些问题与对策

对金矿床测年研究近年来取得了很大进展,但也有诸如对金矿床成矿时代认识存在的差异及测试方法本身具有局限性的问题.应当重新理解金成矿时代的概念,注重新的测年方法的使用,尽可能开展多元同位素体系测年工作.     

New Chronological Evidence for Indosinian Diagenetic Mineralization in Eastern Xinjiang, NW China

1 IntroductionMineralization in E. Xinjiang constitutes an importantpart of the Mid-Asian Metallogenetic Province. A greatdeal of nonferrous, ferrous, rare and noble metaldeposits of different genetic types and ages were formedduring different crustal evolution stages and werecontrolled by regional tectonic evolution. Large-scalemineralization of metallic deposits and relatedmagmatism mainly occurred during the Carboniferous toPermian periods (Li et al., 1998; Ji et al., 1999; Mao etal., 2…     

云南大坪金矿床赋矿闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

云南大坪金矿床是哀牢山金矿带中最重要的金矿之一,主要赋存在受到强烈剪切和水-岩反应的闪长岩中,是典型的喜马拉雅期造山型金矿。本文对大坪金矿床赋矿闪长岩中锆石进行了SHRIMP U-Pb定年,得出闪长岩围岩的年龄为773±12Ma,为晚元古代,显示该岩体为华南地区晋宁-澄江期大规模基性到酸性岩浆活动的产物,是Rodinia 超大陆形成、裂解后冈瓦纳大陆形成过程的响应,而不是前人普遍认为的加里东期岩体。该岩体侵入年龄与大坪金矿脉石英流体包裹体⁴⁰Ar-³⁹Ar 年龄测定给出的高温坪年龄(765.5±7.0Ma)基本一致,显示大坪金矿床具有多期成矿的特征,其主体形成于喜马拉雅期碰撞造山运动,但早在晋宁造山运动中就有金的初步富集。在闪长岩中还发现了年龄为33.7±1.1Ma的锆石,其时代与大坪金矿床含金石英脉中热液绢云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar定年结果(33.76Ma)基本一致,显示它们很可能为该区强烈的韧性剪切和局部岩浆部分熔融作用的产物。     

东准噶尔黄羊山西金矿区含矿花岗斑岩锆石U-Pb定年及地质意义

黄羊山西金矿位于东准噶尔卡拉麦里成矿带的中段,它由4条含金矿脉组成,矿化发生在富钾、偏碱性花岗斑岩中。为了限定成矿时代,采用LA-MC-ICP-]MS U-Pb同位素定年法对含矿花岗斑岩中的锆石进行了系统的年代学测试;3件样品的锆石CL阴极图像和测试结果揭示花岗斑岩成岩时间为318.4～310.3 Ma,年龄分别为(318.4±1.1 ) Ma(MSWD=1.3)、(310.3±2.6 ) Ma(MSWD=2.1)、(315.9±2.2) Ma(MSWD=2.1)。结合区域地壳演化特征,初步厘定卡拉麦里地区在晚古生代发生两期金成矿作用:早期与偏碱性岩浆活动有关,晚期与韧-脆性构造变形有关;二者均发生在晚古生代碰撞造山期后的伸展环境。     

甘肃马泉金矿床四号矿带控矿因素及找矿标志

马泉金矿床四号矿带位于秦蛉造山带西秦岭中部花岗岩带,属于北中秦岭陆表海盆中段,赋存于高桥一洮坪大断裂西段。经矿床特征分析认为,成矿物质主要来源于地层,成矿溶液主要来源于大气降水,有少量变质水加入。文章总结了矿床控矿因素、围岩蚀变及找矿标志,探讨了矿床成因,认为属中低温热液型金矿床。