云南东川汤丹铜矿硫化物的Re-Os年代学研究

汤丹铜矿是东川矿区探明的大型铜矿床之一,已探明铜储量超过129万t。矿床位于东川矿区东南部,是典型的东川式铜矿床。铜矿体主要赋存于落雪组白云岩中,少量矿体赋存于黑山组碳质板岩中。矿石类型按产状主要分为2种:一种为产在白云岩中的层状铜矿石,矿石矿物以斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿为主;另一种为与菱铁矿和石英共生的脉状富矿石,矿石矿物主要为斑铜     

滇中地区前震旦纪铜铁矿床地质背景及找矿前景

本文回顾了滇中地区前震旦纪铜铁矿找矿过程中的失败和成功实例,总结了找矿取得进展的关键在于领悟到它们的层控性并对各赋矿层在区域地层柱中的位置及控矿构造有所了解。以东川式铜矿床为重点,探讨了区内铜矿成矿时代由老到新的继承、发展过程,强调了昆阳群底部因民组红层作为古砂岩铜矿的矿源层、赋矿层及其逆断一底辟构造中控矿在找矿中的重要性。对东川矿区可能存在超大型铜矿床进行了理论分析和找矿工作方法的探讨。本文对区内铁矿的分布规律和找矿前景也作了概略的阐述。     

东川式铜矿的成矿作用及后期叠加改造:来自硫化物原位硫同位素的制约

沉积岩型层状铜矿床(SSC型)的成因争论聚焦在成矿作用主要集中在沉积成岩期并可能叠加有后期成矿作用,还是形成于成岩后盆地闭合过程和造山作用有关.产于扬子板块西缘的东川式铜矿是中国SSC型矿床的典型代表,这些矿床赋存在晚古元古界东川群岩石中,主要呈层状矿体产出,但也存在少量脉状矿体.文章选择东川铜矿田内因民、汤丹和滥泥坪...     

云南东川昆阳古裂谷型铜矿的成矿模式与找矿方向

从东川铜矿区域地质背景、成矿环境、富集规律和控矿因素的角度入手,对东川昆阳古裂谷演变的整个过程作了简要的说明.形成和建立了一整套东川矿区铜矿的成矿模式和找矿模式;确定了东川铜矿区以寻找稀矿山式、东川式、桃园式和滥泥坪式铜矿为主要目标.同时根据东川矿区各类型铜矿的分布特点,预测了东川铜矿区新一轮找矿的方向及靶区位置,为东川铜矿区的找矿工作提供科学合理的理论依据.     

云南东川铜矿床流体演化与成矿机制研究

东川铜矿床是我国重要的沉积岩容矿的层状铜矿床(SSC),具有显著的多层位成矿特征和典型的铜硫化物分带。本研究以不同层位铜矿体的流体包裹体为研究对象,通过岩相学观察、显微测温和激光拉曼成分分析,发现东川群多层位铜矿体存在浅色和深色包裹体2种类型:浅色包裹体成分以H₂O为主,含丰富的石盐子晶和少量钾盐、硬石膏子晶,代表了氧化型含矿卤水,具中低温(140~300 ℃)、中高盐度(12%~44%)的特征,属于Na ⁺、K ⁺、Ca ²⁺-Cl ^-(SO₄ ^2-)型盆地卤水,主要来源于海相蒸发岩的溶解和层间建造水;深色的含有机质包裹体代表了还原型流体,来源于黑山组碳质板岩和落雪组中的藻类生物分解。东川铜矿床以落雪组的含叠层石砂质白云岩作为主要沉淀系统,黑山组碳质板岩为隔挡层,形成一个流体封闭的物理化学圈闭,氧化含矿卤水通过供给系统运移到具还原性质的沉淀系统中,与还原型富硫流体和含有机质的地层发生混合反应,形成多层位的层状铜矿体和层控脉状铜矿体。     

滇中地区前震旦系稀土元素地球化学特征

滇中地区前震旦系发育良好,可分为上下两套岩系,两者间存在早期构造活动(时限18—20亿年)形成的界面。下岩系(大红山群、直林群)为优地槽沉积建造,其下部具厚的火山岩系,并经受了强烈的区域变质,构成结晶基底,其中产有大红山式铁铜矿床,次要矿产有金、石墨和云母等;上岩系(昆阳群)为冒地槽沉积建造,以沉积岩占绝对优势,夹零星的火山岩,仅经受轻微变质,构成褶皱基底,主要赋存有迤纳厂式铜铁矿床、东川式铜矿床和鲁     

云南东川“马尾丝”铜矿和叠层石

东川铜矿是我国著名的铜矿区之一。前震旦系东川群落雪组白云岩中的铜矿,1941年谢家荣曾命名为东川式铜矿。其中有一种铜矿石呈细脉状,李洪谟、王尚文称为“马尾丝矿”,并认为它是岩浆热液沿灰岩叶理交代生成。谢家荣提出它是藻类组织,“为铜矿所交换或充填者”。1947年孟宪民也作了详细的研究。 1981年龚琳、王承克提出铜矿沿叠层石基本层分布,密集时可连成纹理,构成特有的“马尾丝”构造。“马尾丝”铜矿是富矿,含铜品位一般为1～3％。1984年,笔者在东川穿天坡东川群落雪组,采到一些铜质叠层石,现提出一些看法,对研究叠层石与铜矿     

云南东川“观音山式”铜矿地质特征及找矿意义

本文通过矿床地质特征总结和成矿要素的分析研究, 提出了与云南东川昆阳群大营盘地层有关的“观音山式”铜矿新类型, 刷新东川地区铜矿成矿系列及矿床类型。认为东川老矿区新类型铜矿有广阔的找矿前景。     

稀矿山式铁铜矿床与奥林匹克坝式铜多金属矿床的对比研究

东川稀矿山式铁铜矿床与奥林匹克坝式铜、铀、金、稀土矿床对比研究表明,有其相似的地质构造背景和某些相近的成矿特征,但在某些成矿条件和矿化特征上又存在较大的差异。因此,在我国某些地质构造环境有利,稀矿山式铜多金属矿发育的地区,提出寻找类似奥林匹克坝式超大型铜多金属矿床,同时也应该注意稀矿山式铁铜矿床的成矿特征和评价标志。     

康滇地区元古宙构造运动Ⅰ:昆阳陆内裂谷、地幔柱及其成矿作用

康滇地区是我国南方元古宙基底出露最为广泛的地区,元古宙岩浆活动频繁、成矿作用明显,是研究扬子陆块早期演化的重要窗口,也是近年研究的热点,元古宙地质演化过程争议较大。本文系统总结了发生在古元古代晚期—中元古代早期的重要构造—岩浆—成矿事件,即昆阳裂谷。昆阳裂谷前的基底为分布在东川和滇中地区少量的古元古代早期的汤丹群,其构造变形较东川群更强烈,可能与1800 Ma的东川运动有关。昆阳裂谷期的岩浆岩系统主体为出露在东川—会理—滇中地区基性侵入岩,其次为少量的超基性岩、变质基性火山岩和中酸性侵入岩体,具有双峰式岩浆岩组合的特征。岩浆岩的年龄为1800 Ma~1450 Ma,集中分布在1750Ma~1650 Ma,反映了昆阳裂谷持续了约400 Ma,高峰期持续将近100 Ma。昆阳裂谷期基性岩浆岩的地球化学显示为典型陆内裂谷玄武岩的地球化学性质,其中滇中武定地区辉绿岩和会理拉拉地区的变质基性火山岩还具有典型洋岛玄武岩的特征,如富碱、高TiO_2、P_2O_5、低CaO/TiO_2、Al_2O_3/TiO_2比值,Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素不亏损,以及有较高的[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i初始比值以及较高的ε_(Nd)(t)值。根据区内岩浆岩组合及地球化学特征,我们提出在古元古代晚期至中元古代早期,康滇地区发生了一次由地幔柱活动引起的陆内裂谷拉张事件,即昆阳地幔柱。昆阳陆内裂谷在1450 Ma前后在会理—东川一线发展成为了局限小洋盆,并在中元古代晚期关闭。昆阳裂谷的沉积岩系统主体为东川群、河口群和大红山群,并可能延伸到了康滇北部的里伍岩群,上述地层中火山岩、凝灰岩锆石的U-Pb年龄集中在1800Ma~1500 Ma,不同岩群岩性组合差异可能与所处构造部位有关,并导致沉积相的差异。昆阳裂谷也是一次重要的成矿事件,其形成的矿床可分为两个系列,以因民组、落雪组等沉积岩中为主的层状铜矿床(Sediment-hosted Stratiform Copper,SSC系列),主要有汤丹铜矿、落雪铜矿、狮子山铜矿、铜厂铜矿等,原生沉积型铜矿的成矿时代为约1750 Ma;其次为与昆阳裂谷期岩浆热液活动紧密相关的铁氧化物铜金矿床(Iron—Oxide—Copper—Gold,IOCG系列),主要有拉拉铁铜矿床、大红山铁铜矿床、稀矿山铁铜矿床、迤纳厂铁铜矿床等,研究程度较高的迤纳厂、稀矿山以及鹅头厂等铁铜矿床的时代集中在1700 Ma~1450 Ma。昆阳期剧烈的岩浆活动、大规模的铁、铜成矿作用以及成矿物质来源、动力学机制可能均与昆阳地幔柱活动紧密相关。     

扬子地块西缘古—中元古代地层划分对比研究: 来自通安组火山岩锆石U-Pb年龄的证据

提要：通安组作为扬子地块西缘最古老的基底地层之一,是前人通过1.8 Ga最大沉积时限的碎屑锆石年龄和第三段已获得辉绿岩1.5 Ga的侵入年龄来限定的;但未见其更精确地层年龄的相关报道。笔者以通安组一段和四段地层中发现的火山岩样品为研究对象,采用LA-ICP-MS 方法对其锆石进行原位微区U-Pb测年,获得了通安组一段下部变基性火山岩锆石207Pb/206Pb年龄(1833±2) Ma和四段底部变凝灰岩锆石207Pb/206Pb年龄(1508±15) Ma。该年龄结果表明：(1)通安组下部层位的沉积时代为1.8 Ga,基本限定了通安组的最大沉积时限,与东川群因民组、大红山群底部大致相当;(2)通安组四段底部沉积时代为1.5 Ga,与前人获得的通安组三段及东川群黑山组顶部层位沉积时代大致相当,为同期异相沉积;(3)进一步确定了通安组在地层柱上应位于会理群之下,与东川群、河口群、大红山群为可对比的同期异地异相沉积地层。     

新疆西南天山阿万达金矿区赋矿围岩物源及形成时代:碎屑锆石U-Pb年代学制约

阿万达金矿位于西南天山造山带内。此次研究在简要总结其矿床地质特征基础上,对与阿万达金矿成矿密切相关的阿克苏群中硅质片岩围岩分别进行了岩石地球化学分析和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年研究,以期对围岩的沉积环境、物源及形成时代进行讨论。岩石地球化学分析结果显示,阿万达金矿赋矿围岩中硅质片岩的原岩可能为一套成熟度较低的泥岩或砂岩,物源主要为石英岩质沉积物,沉积环境可能处于活动大陆弧内的沉积盆地内。U-Pb定年结果显示,其碎屑锆石定年数据主要形成了加权平均年龄值为405 Ma或406 Ma的年龄峰,其谐和年龄最小峰值即405 Ma可以作为其最大沉积年龄。因此笔者认为阿克苏群中硅质片岩的沉积时代并不是前人所定的长城纪,而是不老于早泥盆世。另外,这一地层的物源组成具有多样性,～405 Ma碎屑锆石占主体,可能与哈尔克山北缘火山弧内的早泥盆世岩浆活动有关;～745Ma的碎屑锆石的出现,表明其物源有少部分来自新元古代岩石;极少数～2.50 Ga的碎屑锆石的出现,反映了华北地台对本地层有物源上的贡献。     

北山造山带破城山地区冰碛岩沉积时代、物源及构造意义：来自碎屑锆石U- Pb年代学及Lu- Hf同位素的约束

出露于北山造山带的洗肠井群为新元古代晚期的冰川沉积,记录了前寒武纪演化过程的重要信息。本文对北山破城山地区的洗肠井群进行了野外地质、碎屑锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素研究。结果显示破城山地区的洗肠井群具有冰碛岩的特征,其中泥质粉砂岩和含冰碛砾石粉砂—细砂岩最年轻的碎屑锆石年龄分别为579±12 Ma和574±8 Ma,结合洗肠井群与上覆下寒武统双鹰山组为平行不整合接触关系,可精确限定洗肠井群的形成时代为埃迪卡拉纪晚期。洗肠井群碎屑岩具有单一的碎屑锆石年龄峰值(635～631 Ma),且该时期锆石的两阶段Hf模式年龄主要集中于1.52～0.60 Ga,显示中元古代地壳的再造与新生地壳的特征,其与天山造山带的塔里萨依组具有明显的相似性。洗肠井群碎屑锆石中还出现～0.9 Ga和～1.4 Ga的年龄,与北山造山带内部发育的中—新元古代的岩浆事件相当。且洗肠井群的冰碛砾石主要为白云岩、硅质白云岩和极少量的石英岩,与其下部呈断层接触的蓟县系平头山组和长城系古硐井群的岩性组合相一致,由此可见洗肠井群的碎屑物质很可能来源于北山造山带自身。同时认为洗肠井群冰碛岩为中高纬度地区冰川与水流冲刷共同作用...     

云南武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床的锆石U-Pb和黄铜 矿Re-Os年代学、稀土元素地球化学及其地质意义

迤纳厂矿床是康滇地区典型的铁-铜-稀土矿床之一.因为其特殊的矿物组合(磁铁矿与黄铜矿共生)以及富含稀土矿物,这类矿床一直是矿床学家研究的热点.然而由于其围岩遭受不同程度的变质和蚀变作用,这类矿床的成矿时代与矿床成因一直存在争议.本文通过对迤纳厂组中层状凝灰岩和火山角砾岩所含锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年来揭示迤纳厂组的最大沉积年龄.大多数锆石具有明显的震荡环带和较高的Th/U比值(＞0.4)表明它们均是岩浆锆石,近200粒碎屑锆石的207 pb/206 Pb年龄大致可以分为四组:1.75 ～ 1.88Ga,1.90 ～2.00Ga,2.02～2.20Ga和2.30 ～2.40Ga,且最老年龄在3.0Ga左右,而最年轻年龄在1750Ma左右.这一定年结果反映了迤纳厂组的沉积上限大约为1.7Ga,并且在康滇地区可能还有更老的基底存在.通过对矿石矿物黄铜矿的Re-Os同位素定年测试,直接限定了矿床的成矿时代.6个黄铜矿样品的Re-Os同位素等时线年龄为1690±99Ma(MSWD =9.0),模式年龄的加权平均值为1685±37Ma(MSWD=3.0),表明该矿床形成于距今约1.7Ga.另外,主要类型矿石具显著的正铕异常和轻稀土富集的特点,与现代海底热液极其相似.年代学研究显示矿床的形成时代和地层的沉积时代大致相同,而REE揭示的流体特征反映其成矿作用与海底热液活动有关.这些结果暗示了该矿床为海底火山喷发-同生沉积形成.近来的较多研究证实,康滇地区存在1.7Ga左右较大范围的岩浆活动和较多同期铁-铜矿床,表明该期岩浆活动可能是制约该区铁-铜矿床形成的关键因素,且岩浆活动可能与约1.7Ga的Columbia超大陆的裂解事件有关.     

扬子陆块西南缘3.8 Ga碎屑锆石及其地质意义

古老锆石和岩石的发现,是探索地球早期地质演化的关键.为进一步揭示扬子陆块基底物质组成和早期地壳形成演化,采用LA-ICP-MS锆石微区U-Pb测年,对扬子陆块西南缘禄丰地区东川群变质砂岩进行了年代学研究,发现3 822±21 Ma的古老碎屑锆石.这是目前在扬子陆块获得的第2颗>3.8 Ga的古老锆石,也是目前在该地区发现的最老锆石.变质砂岩碎屑物质主要包括4个峰值年龄（~2 320 Ma、~2 162 Ma、~2 036 Ma和~1 915 Ma）,2颗最年轻的锆石年龄基本限定了东川群早期最大沉积时限,与区域上火山岩时代相吻合.另外还包含少量中-晚太古代（2.6~2.9 Ga）和始太古代（3.7~3.8 Ga）的碎屑物质.Hf同位素组成显示这些碎屑锆石具有不同成因,其中2 674~3 822 Ma的碎屑锆石总体具有正的ε_Hf（t）值和2.9~3.9 Ga的两阶段模式年龄,暗示扬子陆块在冥古宙-古太古代时期就有一定规模的新生陆壳分布.古元古代（1.9~2.4 Ga）的岩浆活动除有少量古元古代（2.3~2.4 Ga）新生地壳组分熔融外,大多为太古宙（2.5~3.7 Ga）古老地壳部分熔融.中元古代更多表现为古老地壳的熔融和物质再循环.研究结果为深化扬子陆块早前寒武纪地质演化认识提供了新资料.      

河西走廊带与澳大利亚的亲缘性——来自牛首山中寒武统碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

在河西走廊带东端牛首山地区中寒武统的沉积岩中开展碎屑锆石原位LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究。结果表明,所采样品U-Pb年龄谱存在3个峰值：0.6~0.8Ga（峰值为669Ma）、1.0~1.3Ga（峰值为1173Ma）、1.6~1.8Ga（峰值为1710Ma）,明显区别于河西走廊带寒武系之上地层中的碎屑锆石U-Pb年龄谱。碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素特征表明,典型的格林威尔期的物质和峰值为1710Ma的碎屑物质可能源于澳大利亚西南部,与现有的古生物学和古地磁学研究结果相吻合;中奥陶世随着北祁连洋的进一步扩张及其古地理位置的变化,碎屑物质的源区也随之变化,河西走廊带开始出现0.8~1.0Ga晋宁期的碎屑物质;晚奥陶世后由于祁连山的造山隆起、剥蚀、风化,河西走廊带记录了该地区0.4~0.5Ga的碎屑物质。     

河西走廊带与澳大利亚的亲缘性 ——来自牛首山中寒武统碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

在河西走廊带东端牛首山地区中寒武统的沉积岩中开展碎屑锆石原位LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究。结果表明,所采样品U-Pb年龄谱存在3个峰值：0.6~0.8Ga(峰值为669Ma)、1.0~1.3Ga(峰值为1173Ma)、1.6~1.8Ga(峰值为1710Ma),明显区别于河西走廊带寒武系之上地层中的碎屑锆石U-Pb年龄谱。碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素特征表明, 典型的格林威尔期的物质和峰值为1710Ma的碎屑物质可能源于澳大利亚西南部,与现有的古生物学和古地磁学研究结果相吻合;中奥陶世随着北祁连洋的进一步扩张及其古地理位置的变化,碎屑物质的源区也随之变化,河西走廊带开始出现0.8~1.0Ga晋宁期的碎屑物质;晚奥陶世后由于祁连山的造山隆起、剥蚀、风化,河西走廊带记录了该地区0.4~0.5Ga的碎屑物质。     

滇中地区昆阳群物源及构造环境

昆阳群的形成时代、沉积环境、源岩性质等一直存在较大争议,为了查明滇中地区昆阳群的物源及其形成的构造环境,文章在分析昆阳群沉积组合和沉积相的基础上,对昆阳群3件变质砂岩样品中的碎屑锆石进行LA-ICPMS锆石U-Pb年龄测定,对昆阳群20件极低级变质碎屑岩进行地球化学分析。从昆阳群黄草岭组、黑山头组和美党组中分别获得了最年轻的谐和年龄为984.0 Ma、945.0 Ma和954.0 Ma;碎屑锆石年龄峰谱显示,在1.0 Ga、1.35Ga、1.73 Ga和2.44 Ga出现了统计峰值,其年龄主要集中在1.73 Ga和1.35 Ga。表明昆阳群源区主要经历了1.0 Ga、1.35 Ga、1.73 Ga和2.44 Ga的构造热事件,资料显示扬子地块西南缘出露的大红山群形成时代为1.7 Ga,格林威尔期的构造热事件时期为1.0~1.3 Ga。此外,地球化学分析结果表明昆阳群源岩主要是形成于大陆岛弧—活动大陆边缘的石英质旋回沉积、长英质岩石和少量镁铁质岩石。在中元古代晚期—新元古代早期(0.95~1.0 Ga),Rodinia超大陆形成阶段,在扬子地块西南缘的弧后前陆盆地中形成昆阳群的沉积组合,物源主要来自扬子地块西南缘的大红山群和格林威尔期岛弧的岩石。     

渣尔泰群、白云鄂博群碎屑锆石特征对源区地壳结构的启示

近年来,锆石的晶体形态、内部结构、年龄和Hf-O同位素分析已经成为盆地沉积物源区示踪的重要探针。渣尔泰群和白云鄂博群中碎屑锆石年龄主要集中在新太古代末期（～2.50 Ga）与古元古代末期（～1.90 Ga）两组,这两组碎屑锆石的相对丰度在层序上出现“振荡性”变化,这种变化特征与经典的源汇系统中构造—沉积响应的年代记录明显不一致。为研究渣尔泰群、白云鄂博群沉积层序中碎屑锆石年龄分布特征与源区构造演化之间的关系。本文系统总结了区域内大量相关的锆石U-Pb年龄数据,同时对渣尔泰群书记沟组和增隆昌组进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。研究表明这两组年龄与南部大青山—乌拉山造山带中基底岩石记录的构造热事件年龄相一致,同时根据锆石结构特征认为～2.50 Ga的锆石来源于造山带内新太古代岩浆—变质地体,～1.90 Ga的锆石来源于高级变质—深熔地体。大青山—乌拉山造山带与这套中-新元古代沉积地层构成源汇系统。源区造山带下地壳新太古代与古元古代变质岩系近水平互层叠置是大青山—乌拉山造山带下地壳结构的基本特征,岩性变化率在垂向上远大于水平方向,是控制盆地中碎屑锆石组合变化的直接原因。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年 ——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。