西秦岭甘南早子沟石英闪长玢岩岩石成因及其地质意义

西秦岭造山带位于华北板块和华南板块之间,是我国中央造山带的重要组成部分,记录了东亚古特提斯洋东北支的演化历史,对于探讨华北板块和华南板块的碰撞过程具有重要意义。西秦岭广泛发育的早-中三叠世火成岩与勉略洋壳向北俯冲有关,但勉略洋壳的闭合时限仍有争议。因此本文对采自早子沟地区的石英闪长玢岩进行锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主微量地球化学分析,查明早子沟石英闪长玢岩成因及其构造演化背景,并进一步约束勉略洋壳闭合时间。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,石英闪长玢岩侵位年龄为~232Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩含有较高的SiO₂(56.18%~68.26%),K₂O为1.82%~3.70%,A/CNK值为0.73~1.07,是准铝质-弱过铝质的钙碱性-高钾钙碱性岩石。其富钾的特征,与中高钾基性下地壳部分熔融产生的熔体成分一致。轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N比值为8.10~61.2,富集大离子亲石元素(K、Sr、Ba、Cs),亏损高场强元素Nb、Ta,具有弱负铕异常(δEu=0.65~0.93),显示了典型的大陆地壳岩石特征。石英闪长玢岩较高的Mg^#值(47.57~70.35)意味着有一定幔源物质的加入。ε_Hf(t)在-12.9~-7.2之间,对应的二阶段Hf模式年龄(t_DM²)为1.70~2.10Ga,表明岩浆来自于古元古代下地壳的重熔。本文认为石英闪长玢岩形成于勉略洋壳向北俯冲背景下的活动大陆边缘环境,具有碰撞前花岗质岩石特征,即勉略洋壳在~232Ma仍处在俯冲阶段。

     

西秦岭格娄昂金矿床赋矿斑岩岩石成因及其地质意义

西秦岭造山带广泛发育印支期花岗质岩石,已探明超过1200吨金资源量与这些花岗质岩石具有密切空间关系;揭示赋矿花岗质岩石成因对于进一步约束金成矿与岩浆作用是否具有成因关系具有重要意义。格娄昂矿床（金资源量27.7t,平均品位2.18g/t）是西秦岭造山带西段甘南地区的大型金矿床,花岗质岩石和变沉积岩是其主要赋矿围岩。格娄昂金矿床赋矿英安斑岩与黑云英安斑岩属于过铝质高钾钙碱性系列,轻重稀土分异较大,（La/Yb）_N比值为31.07~40.59,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,具有弱铕负异常（δEu=0.76~0.78）。英安斑岩和黑云英安斑岩被金矿脉切割,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为250.8±2.5Ma和252.9±3.4Ma,磷灰石U-Pb年龄分别为248.9±7.3Ma和249.7±7.9Ma,为成矿前早三叠世岩浆作用的产物。锆石ε_Hf（t）=-13.88~-7.84,对应的二阶段Hf模式年龄（t_DM²）为2.15~1.78Ga。因此,格娄昂金矿床早三叠世赋矿英安斑岩和黑云英安斑岩为成矿前岩浆活动的产物,源于古元古代下地壳的部分熔融。可能与洋壳板片北向俯冲有关,形成于活动大陆边缘碰撞前构造环境,进一步支持阿尼玛卿-勉略洋在早三叠世尚未闭合。

     

西秦岭阳山金矿带控矿因素、找矿标志及深部成矿预测

目前对西秦岭阳山金矿带勘查评价正在加速进行,为了进一步查明该矿带成矿规律和找矿潜力,指导矿田深部勘查找矿工作,武警黄金第十二支队在矿区开展了深部矿产调查和研究。文章在前人研究的基础上,通过最新的地质、地球物理勘查和室内综合研究,分析和总结了阳山金矿带主要控矿因素和找矿标志以及各因素的控矿机制。研究显示:区内的北东东向、近东西向断裂系统多沿葛条湾-草坪梁复背斜南翼层间褶皱岩层薄弱面或不同岩性接触面发育,在成矿过程中起到通道作用,限定了矿体的展布,为主要控矿因素。在明确找矿标志的基础上,以安坝矿段为研究对象,采用三维地质建模找矿信息量法进行了定量成矿预测,共圈定出深部找矿靶区4处,为矿区下一步的勘查指明了方向。     

西秦岭温泉斑岩钼矿床复式岩体岩浆氧逸度对成矿的制约

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长花岗岩及其接触带内,其余岩相(包括单元Ⅴ似斑状正长花岗岩)很少发育矿化。该研究使用全岩地球化学数据和锆石微量元素含量数据,计算得到不同岩相单元的氧逸度。Ⅱ单元和Ⅲ单元含矿斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为1.35和1.38。Ⅰ单元黑云母花岗岩和Ⅳ单元二长花岗斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为-0.61和-0.73,明显低于含矿斑岩。富集地幔物质的加入与否可能是造成不同岩相之间氧逸度差异的主要原因。高氧逸度的熔体可以将秦岭地区古生代富钼沉积物中的钼氧化萃取出来,并使钼与高价态硫络合,不断在熔体中高度富集,最终成矿。氧逸度较低的熔体很难萃取和保存足够的钼,因而很少发育矿化。     

西秦岭造山带天子坪金矿床成矿时代及成因

西秦岭天子坪金矿床为含金石英细脉、网脉的蚀变岩型金矿,以含金石英脉中的热液锆石作为研究成矿时代的对象,挑选的锆石部分呈局部溶蚀状,无环带或弱环带,Th、U、Pb含量较高,Th/U值较高,属成矿期热液锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析获得了110±7 Ma的谐和年龄,与矿区所在地区早白垩世晚期的推覆构造事件吻合,代表了矿床的成矿时代。分析认为,柴家庄矿集区在燕山晚期有一次强度较大的与大型构造有关的构造蚀变岩型金的成矿作用。     

西秦岭太阳山斑岩铜-钼矿床岩体氧逸度及成矿意义

甘肃天水三叠纪太阳山斑岩铜钼矿床位于西秦岭造山带东段。矿体主要赋存于石英闪长斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩和泥盆系大草滩群。氧逸度是表征岩石物理化学性质的重要参数,对岩浆热液成矿具有明显的控制作用。在综合评述常用氧逸度计算方法及适用性的前提下,文中应用激光剥蚀等离子质谱分析方法对太阳山矿床含矿岩体锆石微量元素进行测定,选用含量较高的Sm、Nd进行Ce异常计算,查明含矿斑岩岩浆氧逸度,探讨其成矿意义。太阳山矿床岩浆氧逸度计算结果表明,太阳山成矿二长斑岩和石英二长斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为+3.04和+3.15,成矿前石英闪长斑岩相对氧逸度ΔFMQ为-1.83,成矿岩体氧逸度明显高于成矿前岩体。成矿岩体岩浆氧逸度高于成矿前岩体的原因可能与富集地幔有关。富集岩石圈地幔的加入,带来了大量的硫和金属铜,并提高了岩浆氧逸度。     

西藏色那铜(金)矿床石英闪长玢岩年代学、地球化学与岩石成因

色那铜(金)矿床位于西藏班怒成矿带西段的多龙矿集区内东北部,具有良好的找矿潜力。锆石U-Pb测年显示成矿石英闪长玢岩的形成年龄为(118.1±1.4)Ma,与已报道的多龙矿集区内岛弧型含矿斑岩的成岩成矿时代一致。色那石英闪长玢岩属于活动大陆边缘的高钾钙碱性—钙碱性系列准铝质I型花岗岩,富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE:Th,U,K及Rb),亏损重稀土(HREE)及高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Zr及Ti),δEu为基本无异常(0.92~1.04),具备典型岛弧岩浆岩特征。岩石Rb/Sr值(0.143~0.195),Zr/Hf值(31.23~34.14),Nb/Ta值(9.21~11.59),反映出壳幔混合的特点。锆石(~(176)Hf/~(177)Hf)_i为0.282707~0.282719,ε_(Hf)(t)为0.28~11.77,两阶段模式年龄T_(DMC)=424~1159Ma,暗示其可能起源于新生下地壳的部分熔融。综合分析认为,色那矿区石英闪长玢岩是班公湖—怒江特提斯洋壳向北俯冲于羌塘地块之下的背景下,由新生下地壳部分熔融形成,源区内可能有幔源物质混入。早白垩世晚期(约118.1 Ma)班公湖—怒江洋仍然存在向北俯冲消减作用。     

西秦岭阳山金矿带成矿热年代学:锆石和磷灰石裂变径迹研究

阳山金矿带因其独特的构造位置、超大型金资源量以及成矿后区域发生大规模隆升剥蚀事件,成为矿床学领域研究热年代学的理想选区。本文针对金矿带成矿后热历史演化开展锆石和磷灰石裂变径迹研究,获得如下成果：（1）锆石裂变径迹年龄值分布范围为(287.0±21)～(101±3) Ma(1σ),且不同岩性的年龄值各有特征,砂板岩锆石裂变径迹年龄值跨度最大(287～107 Ma),千枚岩锆石裂变径迹值分布范围为177～101 Ma,斜长花岗斑岩中锆石裂变径迹年龄值为193～185 Ma;（2）磷灰石裂变径迹年龄值分布范围为(69±7)～(46±14) Ma(1σ),径迹长度及其分布特征显示金矿带在晚白垩世—古新世的地层冷却表现为单调且缓慢地通过磷灰石裂变径迹的封闭温度。根据金矿带热历史演化分析,结合研究区古地温梯度、成矿深度数据,得出泥山矿段先于葛条湾矿段剥蚀,阳山金矿带自白垩纪以来地层总剥蚀厚度约为12.24 km,矿体剥蚀厚度上限约为880 m,推测阳山金矿带北部地层剥蚀少的矿段有较大的找矿潜力。     

西秦岭金厂石英闪长岩的岩浆混合成因：岩相学和锆石U-Pb年代学证据及其构造意义

位于西秦岭南部的金厂石英闪长岩岩体内含有大量镁铁质暗色微粒包体,包体大多呈浑圆状和水滴状,部分呈不规则拉长状,与寄主岩的接触界线截然或呈渐变过渡关系。石英闪长岩中的磷灰石呈短柱状,而包体中的磷灰石则呈细长针状,反映基性岩浆的快速冷凝结晶。石英闪长岩中的斜长石发育振荡环带,核部的斜长石An低,而边部斜长石An先急剧上升,复又下降;核部与边部之间存在明显的间断,同时斜长石边部包裹有暗色矿物,指示其形成时可能有更基性的岩浆注入。寄主岩中的角闪石大多为普通角闪石和镁普通角闪石,属SiO2饱和型,而包体中角闪石一部分为镁普通角闪石,属SiO2饱和型,一部分为韭闪石、韭闪石质普通角闪石,属SiO2不饱和类型。包体中的角闪石自核部到边部,Al2O3与TiO2含量急剧下降,说明核部和幔部相对于边部形成于更高温的环境。寄主岩中黑云母部分为铁质黑云母,部分为镁质黑云母,而包体中黑云母均为镁质黑云母,在∑FeO/(∑FeO+MgO)对MgO图解上寄主岩与包体中黑云母均落入壳-幔混源区。寄主岩和包体中的锆石均为典型的岩浆锆石,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明它们的形成年龄分别为212±2Ma及215±1Ma(2σ),在误差范围内基本一致,证明二者同时形成。综合以上岩相学和年代学证据认为,金厂石英闪长岩和镁铁质暗色微粒包体是幔源基性岩浆和壳源酸性岩浆混合作用的产物,形成于秦岭造山带中三叠世造山后伸展环境。结合区域上的研究结果认为,中—晚三叠世时期的幔源岩浆底侵和下地壳部分熔融在西秦岭广泛存在。     

西秦岭温泉斑岩钼矿床岩浆-热液演化

西秦岭北缘广泛出露印支期中酸性侵入岩和相关的斑岩-矽卡岩矿床。温泉矿床位于该矿带东段,是其内已探明规模最大的斑岩钼矿床。温泉矿床发育多阶段热液脉体,黄铁矿作为其中的贯通性金属硫化物,其化学组成蕴含着岩浆-热液演化及金属沉淀过程等诸多信息,对于斑岩系统模型的厘定具有重要意义。温泉矿床热液脉体时序为:钾长石-黑云母-石英脉(A脉)、石英-黄铜矿脉、石英-辉钼矿脉(B脉)和石英-绢云母-黄铁矿脉(D脉)。A脉是斑岩系统岩浆-热液演化的最早期脉体,主要矿物组合为钾长石+黑云母+石英+黄铁矿±磁铁矿±磷灰石±黄铜矿,代表了引起早期基性岩浆矿物被蚀变为黑云母的流体通道;B脉与钾长石化蚀变关系密切,围岩中斜长石斑晶大量被蚀变为钾长石;石英-辉钼矿脉切割所有早期黑云母化-钾化蚀变阶段的石英-硫化物网脉,并形成于所有斑岩侵位之后,少量黄铁矿和黄铜矿共生于辉钼矿裂隙及边部;D脉是斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件,其主要被黄铁矿和石英及少量黄铜矿填充,发育晚期的绢英岩化和泥化蚀变,长石多发生破坏性蚀变。四个阶段石英网脉中黄铁矿电子探针分析显示,A脉的黄铁矿中Cu、Mo和Au含量均较低,有少量的金属硫化物(黄铁矿+黄铜矿)沉淀,但通常不能形成规模矿体;石英-黄铜矿脉的黄铁矿中Cu含量明显较高,且多与高品位Cu矿体的空间产出位置相一致,可能是斑岩系统伴随钾化蚀变作用主要的铜沉淀阶段;B脉的黄铁矿中Mo含量明显较高,与高品位钼矿体空间产出关系密切,可能代表了斑岩系统钼成矿作用的主要阶段;D脉的黄铁矿中Au含量明显升高,可能代表了金在斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件中的沉淀。