Constraints from phase equilibrium modeling and in -situ U-Pb dating of monazite.SCIEI北大核心CSCD

西秦岭天水北道地区位于西秦岭造山带北缘,地处秦岭造山带和祁连造山带的结合部位。近来,我们在该地区秦岭杂岩中识别出一套麻粒岩相岩石(石榴夕线黑云片麻岩),峰期矿物组合为石榴子石+钛铁矿+金红石+夕线石+钾长石+石英,相平衡模拟计算结果显示其峰期温压条件为P=1.02GPa,T=820℃,经历了进变质阶段以升温升压为特征,峰期之后以大致近等温降压为特征的顺时针P-T轨迹。独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示石榴夕线黑云片麻岩经历了~421Ma、~388Ma和368~362Ma三期构造热事件。结合独居石的产出位置,我们推测421Ma代表了麻粒岩相变质作用的时代,这与天水花庙地区获得的麻粒岩峰期年龄一致;388Ma近似代表了峰期之后大致近等温降压至固相线附近的年龄;368~362Ma与区域韧性剪切作用的时代一致,可能记录了与新阳-元龙韧性剪切变形作用相关的热事件的时代。结合区域地质资料和本研究成果(矿物演化特征、顺时针的P-T演化轨迹和独居石原位定年结果),我们推测西秦岭造山带北缘天水北道地区的麻粒岩可能是早古生代陆-陆碰撞造山过程的产物。     

Ages of peak HP-UHP metamorphism of eclogites from Chinese southwestern Tianshan: Evidence from Lu-Hf geochronologySCIEI北大核心CSCD

新疆西南天山蓝片岩-榴辉岩带是全球少有的几个经历超高压变质作用的洋壳俯冲带之一,近年来的同位素年代学研究表明其变质作用主要发生于石炭纪。然而,该蓝片岩-榴辉岩带峰期变质作用,特别是超高压变质作用的时代还未精确限定。本文选取来自该带的典型钠云母黝帘石榴辉岩(样品211-3和H76-10),在详细的岩石学和相平衡研究基础上,开展了Lu-Hf同位素年代学研究,以期获得其峰期变质作用时代。相平衡模拟结果表明两榴辉岩中石榴石均记录了升温降压型折返P-T(温度-压力)轨迹。其中,样品211-3经历了超高压变质作用,其压力峰期P-T条件为~540℃、~2.9GPa,石榴石-绿辉石-全岩Lu-Hf等时线年龄为326.9±1.3Ma;样品H76-10仅经历了高压变质作用,其压力峰期P-T条件为~490℃、~2.4GPa,石榴石-绿辉石-全岩Lu-Hf等时线年龄为306±11Ma。结合前人年代学数据,获得新疆西南天山超高压榴辉岩峰期变质作用时代为327~326Ma,高压榴辉岩峰期变质作用时代为316-306Ma。本文获得的超高压变质作用确切年龄326.9±1.3Ma,对于揭示古南天山洋深俯冲和闭合的时间具有重要意义。     

Metallogeny of the Huaaobaote Ag-polymetallic deposit in Inner Mongolia: Constraints from zircon and cassiterite U-Pb datingSCIEI北大核心CSCD

花敖包特超大型银多金属矿床位于大兴安岭南段,矿体主要呈脉状赋存于二叠系寿山沟组的断裂中,部分矿体呈囊状产于寿山沟组与华力西期蛇绿岩的接触带中。矿体主要包括银铅锌锑矿体、锡铜矿体、铜铅锌矿体、锡矿体和银矿体。花敖包特矿床可划分为4个成矿阶段,分别为石英-锡石-毒砂-黄铁矿阶段(Ⅰ阶段)、石英-绢云母-锡石-黄铜矿-毒砂-磁黄铁矿-闪锌矿-黝铜矿阶段(Ⅱ阶段)、石英-绢云母-萤石-方解石-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿-辉锑矿-含银硫盐矿物阶段(Ⅲ阶段)和石英-方解石-黄铁矿-辉银矿-深红银矿阶段(Ⅳ阶段)。对花敖包特矿区2件次流纹岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,分别获得135.4±0.8Ma和134.8±0.8Ma的年龄。对成矿Ⅰ阶段锡矿石和Ⅱ阶段锡铜矿石进行了LA-ICP-MS锡石U-Pb定年,分别获得136.3±2.0Ma和134.3±1.7Ma的加权平均年龄。定年结果表明,花敖包特矿床次流纹岩、锡矿体和锡铜矿体均形成于早白垩世。尽管二者形成时间相近,但脉体穿切关系及矿化分带特征均表明次流纹岩并非成矿物质和成矿流体的主要来源。本文认为,花敖包特矿床真正的成矿地质体为隐伏于矿区深部的次火山岩钟,其矿床成因类型为与次火山岩相关的热液矿床。     

Metallogenic age and fluid evolution of the Kangshan Au-polymetallic deposit in the southern margin of the North China Craton: Constraints from monazite U-Pb age,and in-situ trace elements and S isotopes of pyriteSCIEI北大核心CSCD

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。     

Petrology and phase equilibrium modeling of sapphirine ＋ quartz assemblage from the Napier Complex,East Antarctica： Diagnostic evidence for Neoarchean ultrahigh-temperature metamorphism

A synthesis of the petrological characters of granulite facies rocks that contain equilibrium sapphirine ＋ quartz assemblage from two localities （Tonagh Island （TI） and Priestley Peak （PP）） in the Napier Complex,East Antarctica,provides unequivocal evidence for extreme crustal metamorphism possibly associated with the collisional orogeny during Neoarchean.The reaction microstructures associated with sapphirine ＋ quartz vary among the samples,probably suggesting different tectonic conditions during the metamorphic evolution.Sapphirine and quartz in TI sample were probably in equilibrium at the peak stage,but now separated by corona of Grt ＋ Sil ＋ Opx suggesting near isobaric cooling after the peak metamorphism,whereas the Spr ＋ Qtz ＋ Sil ＋ Crd ＋ Spl assemblage replaces garnet in PP sample suggesting post-peak decompression.The application of mineral equilibrium modeling in NCKFMASHTO system demonstrated that Spr ＋ Qtz stability is lowered down to 930 ℃ due to small Fe3＋ contents in the rocks （mole Fe2O3/（FeO ＋ Fe2O3） =0.02）.The TI sample yields a peak p-T range of 950-1100 ℃ and 7.5-11 kbar,followed by cooling toward a retrograde stage of 800-950 ℃ and 8-10 kbar,possibly along a counterclockwise p-T path.In contrast,the peak condition of the PP sample shows 1000-1050 ℃ and ＞12 kbar,which was followed by the formation ofSpr ＋ Qtz corona around garnet at 930-970 ℃ and 6.7-7.7 kbar,suggesting decompression possibly along a clockwise p-T trajectory.Such contrasting p-T paths are consistent with a recent model on the structural framework of the Napier Complex that correlates the two areas to different crustal blocks.The different p-T paths obtained from the two localities might reflect the difference in the tectonic framework of these rocks within a complex Neoarchean subduction/collision belt.     

Petrological and chronological characteristics of medium-high grade metamorphic rocks in Gonjo area,southeastern margin of Qamdo block,eastern Tibet.SCIEI北大核心CSCD

青藏高原东缘的昌都地块是连接青藏高原腹地和藏东南三江-印支地区的关键区域,发育有较完整的晚古生界,以三叠系、侏罗系-白垩系广泛分布为特色;但其前寒武纪基底岩系出露较少,主要以宁多岩群(Pt_(1-2)Nd.)和草曲群(Pt_(3)C)为代表。本文针对昌都地块东南缘贡觉地区出露的一套被前人称为“宁多岩群”的中深变质岩系,开展了系统的野外地质调查、显微薄片分析、锆石U-Pb年代学等研究工作,认为该套中深变质岩系属于一套变质杂岩,其岩石组合既包括了原岩沉积时代不早于奥陶纪的片麻岩、变粒岩和大理岩等副变质岩,又包含了原岩时代分别为中二叠世的斜长角闪岩和中三叠世花岗质片麻岩等正变质岩。其原岩时代特征与昌都地块北缘的宁多岩群有较大差别,不应当归属为昌都地块的前寒武纪结晶基底。结合片麻岩的变质新生云母类矿物Ar-Ar测年数据和变质后期侵入的闪长玢岩脉锆石U-Pb年龄,认为贡觉地区出露的中深变质岩的变质时代为ca.260~244Ma(P_(2)-T_(2))。该期发生在昌都地块东南缘的角闪岩相变质作用,是金沙江古特提斯洋向西俯冲-碰撞的构造响应。     

Metallogenic age and metallogenic dynamic setting of the Boziguoer super-large rare-rare earth metal deposit in Xinjiang: Insights from monazite U-Th-Pb dating and graphite Laser Raman spectroscopySCIEI北大核心CSCD

波孜果尔碱性岩型Nb-Ta-Rb-Zr-REE矿床位于塔里木克拉通北缘与南天山造山带的接合地段,是近年来在塔里木北缘碱性岩带中发现的规模最大的稀有-稀土综合性矿床。本文通过对含矿岩体中的独居石和晶质石墨包体开展成矿年代学和岩浆形成条件研究,结合含矿碱性岩全岩成分,揭示波孜果尔碱性岩型稀有-稀土金属矿床的岩石地球化学特征、晶质石墨对成岩/成矿的指示、稀土成矿时代和成矿动力学背景,并进一步总结区域成矿指示意义。研究发现,波孜果尔碱性岩以富含碱性暗色矿物(钠铁闪石和霓石)为特征,岩性以正长岩为主,有较高的稀土总量,富集轻稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等),亏损重稀土元素和Ba、Sr等大离子亲石元素,显示强烈的负Eu异常。通过对晶质石墨的研究发现,不同岩相组中石墨的拉曼谱峰相似,显示具有较高的结晶程度,岩浆演化从细晶到伟晶阶段,石墨的无序度增大,可能与烧绿石和锆石等含放射性元素矿物增多使得辐射加强的影响有关。估算石墨的结晶温度介于700~800℃之间,其形成早于碱性岩浆,指示碱性岩浆早期为还原环境,晚期趋于氧化。独居石LA-ICP-MS U-Th-Pb结果显示波孜果尔稀土矿化时代约为280Ma,结合前人已获得的锆石U-Pb年龄,表明波孜果尔碱性岩浆活动时间从~290Ma到280Ma,持续了至少10Myr。进一步研究发现,从时间和空间上,波孜果尔含矿碱性岩所在的碱性岩带形成与塔里木地幔柱有关。地幔柱就位诱发被先前俯冲物质交代富集稀有-稀土元素和挥发性成分的岩石圈地幔低程度部分熔融形成富成矿元素的碱性岩母岩浆,随后在岩浆演化晚期富集成矿。     

Tracking multi-stage uplift history of the Eastern Tianshan Orogenic Belt during the Late Carboniferous and Early Cretaceous: Evidence from apatite U-Pb and fission track dataSCIEI北大核心CSCD

本文利用LA-ICP-MS磷灰石裂变径迹(FT)和U-Pb双定年技术,结合锆石原位U-Pb测年结果,对出露于东天山南部雅满苏-彩霞山地区的侵入岩样品进行了系统分析。结果显示,这些样品形成于357-309Ma和-252Ma,裂变径迹年龄变化于304-118Ma。根据裂变径迹年龄和径迹长度分布对其进行热史反演,得到晚石炭世-早二叠世(320-280Ma)、中-晚三叠世(240-210Ma)和早白垩世(120-100Ma)三个主要冷却时期。综合分析认为,研究区的石炭纪和三叠纪侵入体在晚石炭世-早二叠世、中-晚三叠世和早白垩世期间经历过构造隆升。其中,晚石炭世-早二叠世的抬升是由康古尔洋闭合后区域进入碰撞造山阶段导致,中-晚三叠世的抬升主要与古特提斯洋闭合后松潘-甘孜地体、羌塘地体先后与亚欧板块南缘的碰撞增生有关,早白垩世的抬升事件主要受到班公湖-怒江洋俯冲闭合以及拉萨地体与羌塘地体的碰撞增生影响。此外,东天山不同部位经历了显著的差异性隆升,这一现象与区内各构造单元的非均匀性、分块性及其地质演化历史的差异性密切相关,同时还受到外部驱动力以及早期先存断裂构造活化的制约。     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

Metallogeny of the Longtangou-Huoyangou Sn deposit in North Qinling Orogeny: Geochronological and petrogeochemical evidence from Sn-bearing granite-pegmatiteSCIEI北大核心CSCD

北秦岭卢氏官坡地区龙潭沟-火炎沟锡矿床是近年来在豫西地区实现的重大找矿突破,然而前人对该矿床的形成时代以及成矿作用研究较少。本文以与锡成矿关系密切的白云母电气石钠长石花岗伟晶岩(以下称含锡花岗伟晶岩)为研究对象,开展了岩相学,岩石地球化学,以及锡石、铌钽铁矿和磷灰石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,探讨了花岗伟晶岩的源区性质、成岩成矿时代和构造环境。结果显示:(1)含锡花岗伟晶岩的锡石、铌钽铁矿和磷灰石U-Pb年龄分别为408.1±1.5Ma、391.5±2.0Ma和387.0±2.1Ma;锡石年龄代表早期锡矿化的时间,铌钽铁矿和磷灰石代表晚期铌钽矿化的时间;结合区域研究成果,认为官坡-丹凤地区存在两期锡铌钽等稀有金属成矿作用。(2)含锡花岗伟晶岩富硅和铝,贫碱,富集Rb、Cs、Nb、Ta和Hf,亏损Ba、P和Ti,相对富集重稀土元素,亏损轻稀土元素,具明显的Eu负异常,暗示其源岩应为陆壳物质。(3)龙潭沟-火炎沟锡矿床形成于造山后由挤压到伸展转换的构造背景。通过与秦岭造山带的灰池子复式岩体,以及成铀伟晶岩和稀有金属伟晶岩进行对比,我们认为,龙潭沟-火炎沟锡矿床的成锡伟晶岩地球化学特征既有相似性又有差异性,具更高的结晶分异演化程度;沉积源岩物质组成可能是龙潭沟-火炎沟伟晶岩成锡矿的关键。卢氏官坡地区龙潭沟-火炎沟锡矿床的发现,对于在昆仑-秦岭-大别地区找早泥盆世的稀有金属矿床,尤其是锡矿床,具有重要意义。     

Genesis and tectonic setting of Late Jurassic-Early Cretaceous granites in Nachatang area,Central Lhasa Terrane: Constraints from geochemistry,chronology and Hf isotopesSCIEI北大核心CSCD

西藏中拉萨地块东段大规模侏罗纪-白垩纪花岗岩类的成因类型及构造背景尚未得到有效约束,该时期岩浆作用的时空分布、岩石成因以及深部动力学机制等问题亟需新的深入研究。本文对中拉萨地块东段南缘那茶淌地区的花岗岩类进行了系统的岩相学、元素地球化学、年代学和锆石Hf同位素研究。LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,那茶淌地区黑云母二长花岗岩成岩年龄为147±1.4Ma,花岗闪长岩年龄为140.6±1.3Ma,系晚侏罗世-早白垩世中酸性岩浆活动的产物。在元素地球化学组成上,黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩的主量元素组成具有富SiO₂(分别为71.02%～71.81%和65.17%～66.73%)、Al₂O₃(分别为13.45%～13.57%和14.43%～15.20%)、碱金属(Na₂O+K₂O)(分别为6.79%～7.48%和6.55%～7.37%),贫TiO₂(分别为0.15%～0.21%和0.10%～0.13%)等特征,显示I型准铝-弱过铝质(A/CNK=0...     

Discussion of the genetic relations between W and Sb-Au mineralization of Xiangzhong ore district: Constraints from Sr-Nd-H-O isotopic compositions of the Caojiaba W and Longshan Sb-Au depositsSCIEI北大核心CSCD

湘中是全球最大的锑金矿集区,近年来又陆续探明了一批钨矿床,但这些钨矿和锑金矿之间的关系目前尚不明确。曹家坝钨矿床是目前该矿集区内规模最大的钨矿床(19.03Mt@0.37%WO3),矿体与矽卡岩密切共生,成矿作用划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段和石英-白钨矿-硫化物阶段。不同阶段白钨矿δ18OV-SMOW变化范围为6.0‰-7.9‰,δDV-SMOW变化范围为-79.1‰--68.9‰,对应的δ18OH2O变化范围为3.3‰-5.2‰。白钨矿(87Sr/86Sr)t变化范围为0.72215-0.73049,εNd(t)变化范围为-12.8--10.6。龙山锑金矿床是矿集区内发育的大型脉状锑金矿床(4.2Mt@3.4%Sb和3.7g/t Au),矿体赋存在震旦系江口组板岩中,发育两个世代的白钨矿与辉锑矿共生。白钨矿δ18OV-SMOW变化范围为5.4‰-9.0‰,δDV-SMOW变化范围为-72.9‰--60.2‰,对应的δ18OH2O变化范围为3.1‰-6.7‰。Sr-Nd-H-O多元同位素特征显示,曹家坝钨矿床的成矿物质和成矿流体以岩浆来源为主,龙山锑金矿床有岩浆流体参与成矿,两者均有少量板溪群基底地层和大气降水的加入。综合本次及前人研究成果,曹家坝钨矿床和龙山锑金矿床具有成因联系,二者均是湘中矿集区晚三叠世岩浆热液W-Sb-Au成矿系统的重要组成部分。     

Late Permian to Early Triassic subduction and retreating of the Paleopacific slab: Constraints from continental arc magmatism in Hainan IslandSCIEI北大核心CSCD

海南岛大规模二叠-三叠纪侵入岩的形成是与古特提斯洋有关,还是与古太平洋俯冲闭合有关还存在巨大争议。本文对琼中金波两处辉绿岩脉及其围岩花岗岩的研究显示,露头1辉绿岩脉的锆石U-Pb年龄为245.4±3.8Ma,TiO_(2)含量(1.07%~1.18%)低,而MgO(8.60%~9.41%)和Mg^(#)值(62.31~65.02)较高,为钙碱性系列,球粒陨石和原始地幔标准化配分曲线中具有明显的Eu、Nb、Ta、Ti和Ba负异常,以及显著Th、U、Zr、Rb和Pb等正异常,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)=0.707138~0.712797,(^(143) Nd/^(144)Nd)_(i)=0.511884~0.511965,ε_(Nd)(t)值为-7.01~-8.58,指示其形成于大陆岛弧环境。相比之下,露头2辉绿岩锆石U-Pb年龄为242.8±3.1Ma,但其TiO_(2)(2.65%~3.06%)含量较高,而MgO(4.24%~5.39%)和Mg^(#)值(40.09~45.86)较低,具有Eu、Rb、Pb、Nb、Ta和Ti弱正异常和Th负异常,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)=0.690244~0.717031,(^(143) Nd/^(144)Nd)_(i)=0.512886~0.512915,ε_(Nd)(t)值为+6.41~+7.93,具有板内玄武岩的特征,指示其形成于板内裂解环境。辉绿岩脉围岩二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为255.3±3.0Ma和255.7±3.2Ma,含少量角闪石和黑云母,具有较高的SiO_(2)(71.62%~73.72%)、Na_(2)O+K_(2)O(6.60%~9.17%)和Al_(2)O_(3)(平均14.88%)含量,A/CNK值(0.97~1.03)较低,亏损Nb、Ta、Ti、Sr和Ba,富集Rb、Th、U和Pb,为高分异I型岛弧花岗岩。总的来看,二长花岗岩和辉绿岩形成于大陆岛弧挤压向伸展过渡的构造环境。对比二叠-三叠纪侵入岩体的走向、碰撞前-同碰撞-碰撞后岩浆岩的时代以及榴辉岩的变质年龄等,发现海南岛侵入岩与哀牢山-松马造山带明显不同,而与日本和朝鲜半岛的岛弧岩浆岩类似,由此我们认为海南岛大规模晚二叠-早三叠世岩浆岩为古太平洋板片向欧亚板块俯冲后撤的产物,后撤过程受到古特提斯俯冲板片的影响。     

Crystallization conditions of magma from Longmen potassic pluton of the Trans-North China Orogen,North China Craton: Constraints from mineral chemistry and zircon trace elementSCIEI北大核心CSCD

华北克拉通中部造山带发育的早白垩世钾质岩是研究华北克拉通中部幔源岩浆成因的天然样品,然而其成岩物理化学条件仍不明确。本文选取了涞源县龙门岩体中闪长岩和二长岩开展了矿物原位地球化学和锆石微量元素分析,以探讨矿物形成的温压条件及氧逸度与矿化的关系。分析结果显示,二长岩和闪长岩的锆石Th/U比值较高(>0.1),轻稀土亏损、重稀土富集,具明显的Ce正异常和Eu负异常特征,并具有明显的震荡环带,为典型岩浆成因锆石。电子探针结果显示,龙门岩体中斜长石主要为中性斜长石,黑云母为原生镁质黑云母,角闪石主要为钙铁闪石。闪长岩中角闪石结晶温度为793~842℃,压力为0.50~0.75GPa,深度范围为19~28km,具有较低氧逸度(log f O 2为-12.21~-11.38)和高的含水量(8.5%~10.75%);二长岩中黑云母结晶温度为764~788℃,具有更低的氧逸度(log f O 2=-15.14~-14.54);闪长岩和二长岩中锆石结晶温度为770~978℃,具有较低的氧逸度(ΔFMQ=-0.37~+1.70)。矿物化学分析表明,角闪石和黑云母虽都在地壳开始结晶,但角闪石形成于比黑云母更深的岩浆房。龙门岩体中角闪石、黑云母和锆石的结晶主要受岩浆分异控制,其地球化学动力学机制主要为岩浆上侵时减压熔融,进而引起岩浆氧逸度随岩浆演化而变化。随着岩浆上涌,闪长岩中角闪石随着温度降低和压力减少逐渐结晶,地幔交代作用导致二长岩中的黑云母具有较高的X Mg值,进而形成镁质黑云母。结合区域地质背景,古太平洋板块(伊佐奈琦板块)俯冲-后撤释放的流体交代上覆岩石圈地幔对中部造山带钾质岩(~141Ma)的形成有一定贡献,该过程导致了岩浆具有较高的含水量,但龙门岩体低的氧逸度和区域上较厚的岩石圈制约了成矿金属物质(Fe-Au等)的迁移和富集,因而不利于亲硫、亲铁元素聚集以及铁、金矿化的形成。     

Genesis of the Maka Pb-Zn-W deposit in southeastern Yunnan" Constraints from sphalerite Rb-Sr dating,cassiterite U-Pb dating and in -situ S,Pb isotopes of sulfideSCIEI北大核心CSCD

马卡铅锌钨矿床地处云南省马关县与麻栗坡县的南温河交界处,位于燕山晚期老君山复式花岗岩体北缘。野外地质调查发现,该矿床主要发育矽卡岩型、石英脉型铅锌矿化和萤石石英脉型白钨矿化,但它们的形成机制仍缺乏系统研究。本文通过闪锌矿Rb-Sr、锡石原位U-Pb同位素定年和硫化物原位S、Pb同位素分析,厘定了马卡矿床不同类型铅锌矿化年龄,并探讨了其成矿物质来源及成因机制。矽卡岩型和石英脉型铅锌矿石中闪锌矿分别获得了88.9±1.9Ma(MSWD=4.5)和85.18±0.72Ma(MSWD=1.2)的Rb-Sr等时线年龄,同时获得石英脉型铅锌矿石中锡石LA-ICP-MS U-Pb年龄为84.3±4.7Ma(MSWD=0.66)。结果指示锌、锡矿化时代为晚白垩世,矽卡岩型和石英脉型铅锌矿化分别与该区广泛出露的老君山花岗岩(-90Ma)和花岗斑岩年龄(80-86Ma)一致。矿石硫化物原位硫同位素测试结果显示,δ34S值范围为2.53‰-9.65‰,均值为4.7‰,与老君山花岗岩中硫化物硫同位素组成(4.07‰)相似,表明硫主要来源于老君山花岗岩,少部分源自沉积地层;原位铅同位素组成特征也表明矿石铅主要源自老君山花岗岩。综合研究认为,老君山花岗岩体南北缘地区具有相似的成矿地质条件。马卡矿床的形成主要与燕山晚期老君山复式花岗岩体有关,可能经历了与花岗岩有关的矽卡岩型矿化和与花岗斑岩有关的热液充填、交代成矿过程。     

Crustal architecture of the oblique collision belt: Insights of the spatial variation in U-Pb ages and Hf isotope of inherited zircons from the Eocene to Oligocene magmatic rocksSCIEI北大核心CSCD

在通过锆石U-Pb方法测定岩浆活动时代的过程中总会获取或多或少的继承锆石年龄数据,这些数据对于揭示岩浆岩所处构造单元的构造-岩浆事件序列具有独特优势。本文选择印度-欧亚大陆侧向碰撞带内NEE走向的始-渐新世岩浆岩带作为研究对象,详细收集、梳理该岩浆岩带内现有测年结果中的继承锆石U-Pb年代学和Hf同位素数据,采用统计分析方法,尝试探讨被该岩浆岩带穿越的扬子、印支、保山、腾冲地块的构造-岩浆事件及其序列,对比分析其大地构造亲缘性和地块拼贴历史。继承锆石U-Pb年龄频率分布和Hf同位素数据统计结果显示,扬子与印支地块记录了相同的晋宁期、加里东期、印支期构造-岩浆事件,而腾冲与保山地块则记录了相同的加里东期、印支期构造-岩浆事件。结合现有地层学、古生物和古地磁等方面数据,我们提出扬子-印支与腾冲-保山地块作为两个具有不同结晶基底的独立地块,分别就位于古生代-早中生代古大洋(原、古特提斯洋)的两侧,该大洋板块双向俯冲于这两个地块之下,在两个地块内留下了可高度对比的构造-岩浆事件。由此提出,正向碰撞带班公湖-怒江缝合带内完备的地质记录与侧向碰撞带之间的关联、哀牢山洋的构造属性等是值得深入探究的重大问题。     

Genesis of the titanian andradite in alkaline rocks and their petrological and mineralization significance:A study example of the garnet from the Fanshan ultramafic. syenitic complex in North China CratonSCIEI北大核心CSCD

富钛钙铁榴石是硅不饱和碱性火成岩中的特征矿物,其Ti含量和Ti进入石榴石的方式可直接反映岩浆体系的硅饱和度和氧逸度。河北矾山超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘东西向展布三叠纪碱性岩带的重要岩体之一,其岩石中发育三种类型的富钛钙铁榴石:类型Ⅰ发育于岩体外带的石榴石辉石正长岩中,与辉石、黑云母呈岩浆共生关系,端元组成为Adr_(25-65)Mmt_(15-37)Slo_(8-28)Grs_(10-14),以高TiO_(2)含量(6.08%~18.61%)、较低的SiO_(2)含量(25.46%~33.26%)为特征,为原生岩浆成因;类型Ⅱ见于各类岩石,呈细粒他形充填于其他矿物颗粒之间,端元组成为Adr_(57-69)Mmt_(5-19)Slo_(0-6)Grs_(19-27),以高Al_(2)O_(3)含量(3.95%~5.56%)为特征,为岩浆演化后期熔体富Al_(2)O_(3)时结晶而成;类型Ⅲ亦见于各类岩石,主要呈细粒他形或细碎状发育于其他矿物内,端元组成为Adr_(68-79)Mmt_(8-14)Slo_(0-5)Grs_(6-14),以低的Al_(2)O_(3)含量(1.18%~2.89%)和较高的FeO含量(21.65%~24.62%)为特征,为岩浆期后热液成因。在矾山杂岩体的富钛钙铁榴石中,Ti主要以Si→Ti^(4+)和2Fe^(3+)→Ti^(4+)+Fe^(2+)/Mg替代方式进入到晶体结构中,反映了矾山杂岩体的母岩浆体系为二氧化硅不饱和的碱性岩浆,并具有较高的氧逸度。受石榴石的主量元素组成和相应的晶体结构控制,在微量元素组成上,矾山杂岩体中的富钛钙铁榴石富集轻稀土或中稀土、亏损重稀土,大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb和Sr)含量较低或极低,而高场强元素(如Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf等)含量普遍较高。本文对石榴石的成因研究结果支持矾山杂岩体不同类型的岩石形成于封闭体系下同一母岩浆系统充分的结晶-分异和堆晶作用;此演化模式可以较好地解释矾山杂岩体的同心环状特征和韵律层状结构,以及磁铁矿和磷矿的成因。     

Evidences from zircon U-Pb geochronology,whole -rock geochemistry and Hf isotope of Early Cretaceous magmatic rocks in Baishan area,southern Jilin Province: Constraints on destruction of the North China CratonSCIEI北大核心CSCD

This paper reports new geochemical data including zircon U-Pb ages with Hf isotopic data, whole -rock major and trace isotopic compositions for the Early Cretaceous magmatic rocks in the northeastern North China Craton ( NCC), with the purpose of constraining its petrogenesis and tectonic setting. It also provides a basis for further discussion on the formation and evolution of the lithosphere in the northeastern NCC during the Late Mesozoic. Zircons in the Xinglin granite porphyry, Hongtuya andesitic crystal tuff and Jiangyuan rhyolitic breccia-bearing crystal-lithic tuff all show magmatic origin. Zircon U-Pb dating yield age are 130 +/- 1Ma, 128 +/- 1Ma and 120 +/- 1Ma, respectively. The Xinglin granite porphyry and the Hongtuya andesitic crystal tuff have high content of SiO2, Al2O3 Sr, high Na2O/K2O, Sr/Y and ( La/Yb)(N) ratios. In addition, they exhibit low Y and Yb. They are enriched in LILE ( e. g., Ba, Th and U), depleted in HFSE ( e. g., Nb, Ti and P) with weak negative Eu anomalies (delta Eu =0. 82 similar to 0. 94), showing they are typical of adakitic rocks. The Xinglin granite porphyry has high content of total -alkali, low content of TiO2, characterized by peraluminous-weakly peraluminous granite A/CNK = 1. 06 similar to 1. 14, the zircon saturated temperature values of 798 similar to 815 degrees C and a distribution pattern of LREE enrichment with incline to the right, which indicates it is I -type granite. The zircon ( t) values in the Xinglin granite porphyry ranged 17. 96 0. 19, and the two -stage model ages yield t(DM2) = 1197 similar to 2313Ma, which imply that the Xinglin granite porphyry is derived from partial melting of the thickened mafic lower crust of Paleoproterozoic to Mesoproterozoic. The zircon epsilon(Hf)( t) values in the Hongtuya andesitic crystal tuff ranged 3. 37 similar to 5. 47, and the two -stage model ages yield t(DM2) = 830 similar to 967Ma, indicating that the Hongtuya andesitic crystal tuff is a metasomatism product of the Neoproterozoic delaminated eclogite lower crust partial melting and mantle peridotite. Combined with the epsilon(Hf)( t) values in the Jiangyuan rhyolitic breccia-bearing crystal-lithic tuff ranged 2. 69 1. 00, and the two -stage model ages yield t(DM2) = 1115 similar to 1349Ma, we conclude that the epsilon(Hf)( t) values of magmatic rocks are heterogeneous in the southern Jilin Province, and the magmatic source area is characterized by multi -component origin, including both ancient crust and juvenile crust. We supposed that there were two accretion evolution events in the continental crust of the northeastern NCC during Proterozoic. Comprehensive studies have shown that subduction and slab roll -back of the Paleo-Pacific plate ( Izanagi) led to the thickened the northeastern NCC being in an extensional tectonic setting during the Early Cretaceous, and the destruction of the northeastern NCC by delamination occurred spatially from west to east. The partial melting of delaminated lower continental crust resulted in a wide distribution of adakitic rocks.     

The metallogenic mechanism of the Dadengge gold polymetallic deposit in the Jiaodong Peninsula: Constraints from pyrite Rb-Sr dating,in situ S isotope and trace elementsSCIEI北大核心CSCD

大邓格金多金属矿床是胶东半岛唯一的一个金、银、铅、锌、铜共生的多金属矿床。与胶东金矿床主要分布于华北克拉通东南缘的胶北地体不同,大邓格矿床处于苏鲁-大别造山带最东端的威海超高压变质带。准确限定大邓格矿床的成矿年龄和成矿物质来源对深入理解胶东晚中生代成矿作用及构造背景具有重要意义。本文选取大邓格金多金属矿床主成矿阶段矿石中的黄铁矿开展Rb-Sr同位素定年和原位硫同位素及微量元素分析,以此限定成矿时限、成矿物质来源和成矿机制。结果显示黄铁矿Rb-Sr同位素等时线年龄为109.8±1.7Ma(MSWD=1.4),与该区域的钼、铜等有色金属矿床成矿时代一致,略晚于胶东大规模金矿爆发的时代(~120Ma)。主成矿阶段的硫同位素在-1.20‰~6.65‰之间,平均值为5.31‰。黄铁矿中富集Cu、Pb、Zn、Co、Ni等亲硫元素和铁族元素,Co/Ni比值介于0.03~1.36之间。大邓格金多金属矿床在空间上产于伟德山岩体的崮庄岩石单元外围,且成岩、成矿时代一致,表明二者具有密切的成因联系。综合分析认为,胶东早白垩世成矿作用受控于与古太平洋板块俯冲、华北克拉通破坏有关的热隆-伸展构造环境,俯冲板块向东后撤造成了西早东晚的区域成矿时间差异。