小秦岭金矿区花岗岩磷灰石-锆石对岩浆氧逸度的约束

小秦岭金矿区华山和文峪花岗岩体形成年龄与金成矿年龄相近,已知金矿多集中在文峪岩体周围,比较两岩体岩浆氧逸度的异同有利于判断其对金成矿影响的异同。本文利用两岩体磷灰石中锰离子价态和锆石钛含量,对岩浆的氧逸度进行了约束。计算表明,华山岩体成岩氧逸度lgf(O2)在-9.3^-5.1之间,而文峪岩体成岩氧逸度在-8.5^-6.1之间,均属大于HM缓冲线的高氧逸度环境。Au在还原状态易呈自然金而沉淀,氧化状态时易以Au+或Au3+迁移。故华山和文峪岩体的岩浆都不能对金形成地球化学障而使之分散。     

滇西北铜厂沟夕卡岩-斑岩型Mo-Cu矿床成矿岩体的高氧逸度特征及区内斑岩矿床成矿元素组合差异控制因素分析

滇西北铜厂沟夕卡岩-斑岩型Mo-Cu矿床位于特提斯构造域的东部,成矿岩体为晚白垩世花岗闪长斑岩,矿化和岩体紧密共生,主要为夕卡岩型和斑岩型矿化。分析了花岗闪长斑岩中锆石Ce⁴⁺/Ce³⁺、Eu_N/Eu_N~*比值、岩体氧化物共生组合及岩体Sr-Nd同位素组成。铜厂沟花岗闪长斑岩中锆石具高的Ce⁴⁺/Ce³⁺比值(250～1415)和高的Eu_N/Eu_N~*比值(0.61～0.75),与智利北部以及中国的玉龙、德兴斑岩型矿床的基本一致,显示高氧化性特征;岩体发育赤铁矿-磁铁矿组合及据锆石微量元素组成计算岩浆lgfO_2值在-2.8～-20.0之间,也表明岩浆具高氧化特征,岩浆中的硫主要为氧化硫。岩浆中氧化硫主要通过与岩浆中的Fe²⁺反应,形成磁铁矿,使氧化硫还原,为硫化物沉淀析出提供还原硫。岩体全岩初始(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i比值在0.706881～0.706970之间,ε_Nd(t)值在-5.0～-5.5之间,两阶段模式年龄t_DM2范围在1297～1337 Ma之间,表明其主要为古老下地壳部分熔融形成的,并混有少量幔源组分。滇西北地区发育斑岩Cu-Mo(Mo-Cu)、Cu-Au-Mo及Cu-Au矿床,不同元素组合斑岩矿床成矿岩体岩浆都具高氧化特征,但矿床成矿元素从Cu-Mo→Cu-Au-Mo→Cu-Au,矿化岩体的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)i范围从0.7076～0.7101逐渐减少到0.7053～0.7059,ε_Nd(t)值范围从-5.9～-6.1逐渐增加到-2.2～-3.8,显示幔源物质增加或地壳物质减少。这表明区内斑岩-夕卡岩型矿床成矿元素组合受源区控制,斑岩铜金矿床岩浆源区含较多幔源物质,斑岩铜钼矿床岩浆源区含较多壳源物质。     

锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce4+/Ce3+比值为515)、休瓦促...     

滇西剑川正长斑岩的岩浆作用过程——来自锆石U-Pb-Hf同位素和元素地球化学约束

剑川正长斑岩是滇西新生代富碱斑岩的典型代表;岩石中发育各类深浅不一的包体,暗示正长斑岩的形成和演化经历了复杂的壳幔混合作用。本次研究通过剑川正长斑岩的锆石地球化学方法确定锆石相对氧逸度和Ti温度,结合锆石U-Pb定年和Hf同位素,探讨滇西剑川新生代富碱岩浆演化与壳幔岩浆混合作用。研究表明：正长斑岩w(SiO₂)为61.65%～63.03%,全碱质量分数为9.52%～10.38%,K₂O/Na₂O比值介于1.62～1.68。纱帽山岩体(J1样品)的锆石U-Pb年龄为35.15±0.52 Ma,锆石Ti温度相对均一,为745～822℃;Ce⁴⁺/Ce³⁺比值为23～329(均值119),指示相对较低的氧逸度,并对应相对较高的ε_Hf(t)值(-0.4～+1.5)。金华山岩体(J2样品)的锆石U-Pb年龄为35.90±0.20 Ma,锆石Ti温度更宽泛,为683～917℃;Ce⁴⁺/Ce³⁺比值为36～380(均值170...     

扬子克拉通西缘新生代幔源钾质-超钾质岩岩浆氧逸度及其对陆内斑岩成矿作用的启示

陆内环境斑岩型矿床的成矿金属与硫等物质主要来源于富原生硫化物且呈相对还原状态的角闪岩相下地壳的部分熔融,岩浆的高氧逸度和富水是成矿的关键,但还原性下地壳的熔融产物如何变成高氧逸度岩浆尚不十分明确。为此,本文对哀牢山-红河富碱斑岩带内与陆内成矿斑岩同时代的莴莊粗面玄武岩与谷装箐云煌岩开展了成岩物理化学条件研究。结果显示,这类钾质-超钾质岩的岩浆具有较高的ΔFMQ值(+0.8～+4.3),这一特征很可能继承于经历古大洋俯冲改造的岩石圈地幔。幔源高氧逸度岩浆具备调节与改造下地壳熔融产物氧逸度的潜力。因此,源于古俯冲改造的岩石圈地幔且具有较高ΔFMQ(+2.7～+4.3)的钾质-超钾质岩浆,可能是导致陆内斑岩成矿系统中斑岩岩浆具较高氧逸度的原因,这类钾质-超钾质岩浆与富硫化物的新生的下地壳来源的熔体的混合,可能是导致陆内斑岩成矿的关键。     

福建紫金山矿田罗卜岭铜钼矿化斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及成矿岩浆特征研究

罗卜岭斑岩铜钼矿床是紫金山Cu-Au-Mo浅成低温—斑岩矿田新近发现的大型斑岩铜钼矿床。我们在对罗卜岭赋矿斑岩体矿物组成进行详细分析的基础上,测定了斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,分析了赋矿斑岩体时代、锆石Ce4+/Ce3+比值及氧逸度特征。这些工作对深入了解紫金山斑岩—浅成低温热液矿田成矿系统形成机制及了解华南新近发现的一系列斑岩     

滇西北休瓦促钨钼矿区复式岩体地质及其成矿特征——来自年代学、氧逸度和地球化学的约束

休瓦促钨钼矿床位于义敦岛弧南段的香格里拉北部,目前已达中-大型。该区发育由两期岩体(晚三叠世的黑云母花岗岩和晚白垩世的斑状二长花岗岩)叠加而成的复式岩体,而该矿区钨钼矿形成于82~86Ma。然而,两期岩体间关系,以及晚三叠世岩体对矿床的形成有怎样的贡献,目前未有报道。笔者通过对两期岩体形成时间及其地球化学特征的研究,从成岩年代学、岩浆氧逸度等方面探究上述问题,并揭示两期岩体的成矿特征,为找矿实践提供一定的参考依据。研究表明,黑云母花岗岩结晶年龄为211.7±2.6Ma,SiO_2偏高(69.48%~73.73%),属高钾的钾玄质系列,偏铝质,富集轻稀土元素和大离子亲石元素而亏损重稀土元素以及高场强元素Nb、Sr、Ti等,有微弱的负Eu异常,岩浆氧逸度相对较高(fO_2=-19.4~-9.1,平均-13.7);斑状二长花岗岩结晶年龄为76.8±3.8Ma,且有一颗锆石核部的年龄值为219±2.6Ma,该岩体与前者有相似的地球化学特征,SiO_2高(67.35%~75.65%),属偏铝质的钾玄质系列,ΣREE较高,高于黑云母花岗岩,铕负异常明显大于前者,岩浆氧逸度相对较低(fO_2=-30.4~-18.2,平均-23.4)。据此,结合休瓦促矿区断层发育情况,提出矿区内两期岩体以近南北向F_4为界呈断层接触关系,北西向走滑断层(F_1-F_3)为控矿构造。本文认为,晚期斑状二长花岗岩对早期黑云母花岗岩具有一定的继承性关系,黑云母花岗岩来源于晚三叠世甘孜-理塘洋向西俯冲环境下地壳的部分熔融,岩浆富水、氧逸度高,利于形成Cu-Au矿床,且在找矿实践中得到部分验证;斑状二长花岗岩来源于加厚下地壳的部分熔融,岩浆贫水、氧逸度低于黑云母花岗岩,与W-Mo矿床相关。即,晚白垩世岩浆热液沿矿区断裂-裂隙系统运移,继承和发展早期岩浆活动,形成脉状细晶岩和W-Mo矿床。     

黑云母和锆石化学组分对岩浆结晶条件的约束:以滇西北衙超大型金矿床为例

中酸性岩浆含矿性差异一直是矿床学的研究热点。滇西北衙超大型金多金属矿床(探明金资源量超过370t)内发育成矿二长花岗斑岩体和非成矿黑云母二长花岗斑岩体、煌斑岩体,是研究岩体含矿性差异、富碱岩浆结晶时物理化学条件及其成矿效应的良好选区。本文在详细的岩相学观察基础上,对成矿的二长花岗斑岩、未成矿的黑云母二长花岗斑岩和煌斑岩中黑云母和锆石开展矿物化学分析,厘定了北衙富碱岩浆的结晶条件。北衙成矿二长花岗斑岩体的锆石结晶温度(843℃)稍高于黑云母二长花岗斑岩体的锆石结晶温度(807℃),鉴于金在熔体中溶解度随温度升高而增大,表明在岩浆演化初期二长花岗斑岩体具有更高的金溶解度。同时,利用锆石微量元素组分估算的二长花岗斑岩体的lg(f_(O_2))(-10. 67)高于黑云母二长花岗斑岩体(-15. 00),表明二长花岗斑岩体具有更高的氧逸度。在岩浆演化过程中高氧逸度会抑制金以硫化物形式沉淀,从而增强了二长花岗斑岩体的成矿潜力。除此之外,二长花岗斑岩具有最低的黑云母结晶温度(二长花岗斑岩、黑云母二长花岗斑岩、煌斑岩依次对应644℃、723℃、766℃)和最浅的侵位深度(1. 46～1. 74km、4. 03～5. 02km、2. 53～2. 72km)。高压条件下母岩浆中出溶的流体几乎没有能量形成裂隙,而且也很难发生对金属富集有重要影响的流体不混溶作用。二长花岗斑岩体侵位深度与矽卡岩中石榴石发育的含石盐子晶的三相包裹体的捕获深度(～2km)近似,进一步暗示二长花岗斑岩体侵位后发生流体沸腾作用。因此,岩浆氧逸度和侵位深度的差异可能是黑云母二长花岗斑岩体和煌斑岩体未成矿的原因。     

江西大湖塘钨矿田平苗矿区含矿花岗岩矿物学特征及对成矿的指示意义

赣西北大湖塘钨矿田位于江南造山带东段,是世界级超大型W-Cu-Mo多金属矿田,矿化类型以细脉浸染型矿化为主,成矿作用与燕山期高分异花岗岩密切相关。本文通过对平苗矿区与成矿关系密切的燕山期花岗岩中黑云母和斜长石等矿物进行系统的原位主量元素和微量元素分析,探究岩浆的氧逸度、岩浆系统的深部动力学特征和详细结晶过程,并对成矿作用的指示意义进行探讨。研究表明,似斑状二云母花岗岩从岩浆结晶早期到晚期,一直保持较低的氧逸度（NNO-QFM）,可能与岩浆源区中更多的富泥质沉积岩有关,这种富钨的泥质岩源区和还原性岩浆环境更有利于钨矿的形成。燕山期花岗岩中斜长石的钙长石（An）和CaO含量均远低于晋宁期黑云母花岗闪长岩,很难为白钨矿化提供足够的钙,而黑云母花岗闪长岩由于体积巨大、钙含量高,很可能为区内大规模的白钨矿化贡献了大量的钙元素。斜长石原位分析显示,An和Al₂O₃含量之间存在显著的正相关性,而与FeO含量之间无明显的正相关性,FeO随着An含量的增加基本保持稳定,斜长石中Sr和Ba含量之间也无显著的负相关性,表明该区岩浆房为化学成分相对封闭的岩浆系统,岩浆演化过程中只有热量混合和/或减压作用,没有发生明显的镁铁质岩浆注入与混合。因此,钨、铜、硫等成矿元素应主要来自岩浆源区双桥山群的富泥质变质沉积岩和变质玄武岩的贡献,而非由外来基性岩浆的补给提供。该区岩浆岩形成于华南板块由挤压向伸展的转换期,挤压环境有利于在地壳浅部形成长期稳定的、规模较大的高分异岩浆房,促进成矿元素高度富集和大规模岩浆热液的形成,导致该区发生大规模的钨铜矿化。

     

胶东东部金青顶金矿床成因：硫化物矿石与围岩微量元素的制约

金青顶矿床是胶东东部牟平-乳山成矿带最大的金矿床(＞35 t, 平均品位10 g/t), 矿化类型主要为硫化物石英脉型。在野外地质调查的基础上, 利用微量元素组成对金青顶矿床的成矿流体地球化学性质和成矿物质来源进行了研究, 并将金青顶矿床成因确定为受断裂控制的热液脉型金矿床。矿石稀土元素总量变化范围较大, 呈现出明显的轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的特征(LREE/HREE=16.75~50.60), 负Eu异常显著, Ce异常不明显。Hf/Sm、Th/La、Nb/La等特征元素比值均小于1, 暗示成矿流体为富Cl体系。结合前人稳定同位素的研究, Ⅰ~Ⅱ阶段矿石δEu值逐渐减小, 可能有大气降水的加入, 说明金青顶矿床成矿流体为岩浆水和大气降水混合来源热液。硫化物矿石、蚀变和新鲜围岩Y/Ho值显示, 蚀变的围岩可为金成矿作用提供必要的成矿物质。     

东昆仑夏日哈木镍铜硫化物矿床成矿岩浆条件:流体挥发份化学组成与碳同位素组成制约

夏日哈木镍铜硫化物矿床是我国东昆仑造山带新发现的全球岛弧环境最大的岩浆镍铜硫化物矿床。早泥盆世镁铁-超镁铁质成矿岩体中不同类型岩石的辉石中流体挥发份化学组成和碳同位素组成表明,流体挥发份总量较低,平均含量为888mm~3.STP/g(STP:标准温度和大气压)。流体挥发份组成以H_2O为主(48mol%),其次为H_2(26%)、CO_2(15%)和CO(5%)。H_2S含量从二辉橄榄岩(10mm~3/g)、橄榄辉石岩(18mm~3/g)到二辉辉石岩(28mm~3/g)逐渐增加,表明岩浆就位结晶演化过程中含硫组分的加入。CO_2的δ~(13)C值(-23.5‰~-5.0‰)位于地壳和地幔值范围之间。CH_4同系物碳同位素组成随碳数具有总体正序、局部反序的分布特征,显示大洋沉积有机质热裂解成因特征。夏日哈木成矿镁铁-超镁铁质岩体流体组分中较低的H2_O含量和较高的H_2含量表明,岩浆演化处于还原性挥发份条件,地幔岩浆源区存在俯冲洋壳沉积有机质,岩浆房围岩的混染和富S流体的加入可能是夏日哈木岩浆镍铜硫化物矿床硫饱和的主要机制。     

滇西九顶山铜钼矿花岗斑岩成因:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

对滇西九顶山铜钼矿床主要的含矿花岗斑岩开展了系统的年代学、岩石地球化学以及全岩Sr-Nd-Hf同位素的分析工作。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,九顶山花岗斑岩成岩年龄为34.5~34.9 Ma,与已有的成矿年龄(33.9~35.3 Ma)一致或略早于成矿年龄,处在滇西新生代富碱岩浆活动高峰期内(45~30 Ma),属于青藏高原碰撞造山带的晚碰撞转换成矿作用(40~26 Ma)的产物。详细的岩石地球化学研究表明,研究区花岗斑岩有高硅(Si O2=62.86%~71.57%)、高钾(K2O/Na2O=1.64~2.78)和富碱(K2O+Na2O=8.98%~11.28%)的特点,属于钾玄岩系列岩石。岩体轻稀土元素富集(LREE/HREE=4.84~7.64),具有轻微的负铕异常(δEu=0.82~0.93),富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)。Sr-Nd-Hf同位素的研究分析显示岩浆源区起源于"EMII型"富集地幔,"EMII型"富集地幔岩浆在上涌的过程中受到地壳物质的混染,形成壳幔混合源富钾含矿岩浆。     

河南东沟钼矿花岗斑岩成因: 岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本研究对东沟超大型钼矿床的成矿母岩-东沟花岗斑岩开展了系统的年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素分析工作.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,东沟花岗斑岩成岩年龄为114～117Ma,与已有的成矿年龄(116±2Ma,Re-Os法)一致,证实了东沟钼矿为一斑岩型矿床.详细的岩石地球化学分析显示东沟花岗斑岩岩体与区域上太山庙大型花岗岩基为同源演化关系,它们均为弱过铝质,具有富Si、富K、富Rb、Th、U等大离子亲石元素、富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,贫Fe、Mg、Ca,贫Sr、Ba,Ga/Al比值较高等地球化学特征,属铝质A型花岗岩,形成于伸展构造体制,东沟岩体是母岩浆经历了强烈结晶分异高度演化的产物;东沟岩体Nd同位素组成为0.51166～0.51182,ε_(Nd)(t))值在-17.3～-14.3之间,锆石的ε_(Hf)(t)值变化较大,由-3.4至-18.7,另有一颗年龄为1715Ma的捕获锆石的ε_(Hf)(t)值为-2.4,Nd、Hf模式年龄分别为1.5～1.8Ga与1.3～1.7Ga.我们认为东沟岩体的岩浆源区以古老地壳物质为主,但也有少量幔源组分参入,并且幔源物质的加入及很高的岩浆演化程度可能对东沟钼矿的成岩成矿过程具有重要作用.     

湖南宝山-大坊矿区成矿花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素组成对区域成矿作用的指示

钦-杭成矿带是华南地区新近识别出的一条重要的中生代斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带。宝山矿床处于铜山岭-宝山-水口山矿区的中部,是湘南地区最大的铜多金属矿床,而大坊金矿床与宝山Cu-Mo-Pb-Zn矿相邻,在空间上亦与花岗闪长斑岩密切相关。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样。我们对宝山成矿花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊成矿花岗闪长斑岩进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,结果表明宝山花岗闪长斑岩、花岗闪长质隐爆角砾岩和大坊花岗闪长斑岩的侵位年龄分别为156. 3±0. 9Ma、157. 1±1. 8Ma和154. 5±1. 0Ma,三者在误差范围内一致,均为晚侏罗世岩浆活动的产物;锆石Hf同位素研究表明,宝山和大坊矿床的成矿岩体均主要为古元古代地壳物质部分熔融的产物,并有幔源组分的加入;锆石微量元素分析结果显示,上述三类岩石的锆石具有相似的稀土元素配分模式,显示它们可能是同一期岩浆作用的产物。宝山矿区花岗闪长斑岩中锆石的Ce~(4+)/Ce~(3+)比值平均为355,与全球典型的含铜斑岩的Ce~(4+)/Ce~(3+)比值( 300)相似。而大坊矿区花岗闪长斑岩中锆石的δEu平均为0. 48,与宝山岩体δEu平均值(0. 42)相近,指示二者具有相对较高的氧逸度,均为与铜金多金属矿化有关的斑岩体。锆石U-Pb年龄、Hf同位素及微量元素特征表明,大坊金矿和宝山铜多金属矿床均与矿区花岗闪长斑岩具有时空及成因联系,共同构成钦杭成矿带中段一套与花岗闪长斑岩有关的Cu(Mo)-Pb-Zn-Au-Ag成矿系统。     

相山铀矿田西部地区深部多金属矿化成矿年代与成矿流体演化:Rb-Sr同位素体系的制约

江西相山铀矿田科学深钻3号孔在深部-700 m发现大量铅锌多金属矿化脉,垂向上呈"上铀下多金属"的分布特征。本文选取深部多金属矿脉主成矿阶段(S3)自形闪锌矿样品6件和不同阶段的毒砂、黄铁矿、方铅矿、方解石等样品12件,以及围岩全岩样品17件,进行了Rb、Sr同位素组成研究。结果表明:(1)由闪锌矿Rb-Sr等时线法确定的相山铀矿田深部多金属矿化形成于121. 0±3. 5Ma,与围岩火山岩存在较大时差,可能与晚于围岩的深部次火山有关。根据穿插关系,多金属矿化略晚于碱性交代铀矿化,但明显早于酸性交代铀矿化;(2)多金属矿化脉体中金属矿物的Rb和Sr含量分别介于0. 041×10~(-6)～1. 38×10-6和2. 35×10-6～23. 11×10-6之间,Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)i变化较大,介于0. 706114～0. 718814之间,平均值为0. 713579,暗示相山铀矿田深部多金属矿化的成矿物质主要来源于地壳。初始流体Sr同位素值(0. 718665)明显高于成矿时赋矿围岩(流纹英安岩为0. 714581,碎斑流纹岩为0. 714417)的Sr同位素组成,表明多金属成矿流体和物质并非来自围岩火山岩;(3)由早到晚阶段的(87Sr/86Sr)i呈明显降低的演化趋势,表明成矿流体演化过程中受到大气降水的不断稀释作用。相山矿田的铀矿和深部多金属矿化同形成于华南中生代板内伸展构造背景。     

西准噶尔白杨河铍铀矿床中铍与铀成生关系初探——来自围岩蚀变和矿石矿物接触关系的证据

与高硅富氟火成岩(流纹岩或花岗斑岩)有关的铍矿床中常伴有铀矿化,其成矿特色明显,是认识岩浆-岩浆热液-热液演化过程中铍与铀地球化学行为异同的理想对象,但其中铍与铀成矿的时空关系及成因关系尚不清楚。为了理解该类矿床中铍与铀的成生关系,并为区域内铍与铀的找矿勘查提供理论支撑,本文选取该类矿床的典型代表—西准噶尔白杨河铍铀矿床为研究对象,通过镜下观察、扫描电镜能谱和激光拉曼光谱分析,对矿区内单铍矿石、单铀矿石和铍铀矿石开展了系统的岩相和矿相学研究。结果显示,与铍矿化相关的围岩蚀变为钠长石化、电气石化、白云母化、萤石化、碳酸盐化和绿泥石化,与铀矿化相关的围岩蚀变为硅化、赤铁矿化、萤石化、伊利石化和锰矿化(含少量铅),且铍铀矿石中可见沥青铀矿切穿羟硅铍石的现象。结合铍与铀的地球化学行为和前人研究成果,认为白杨河铍铀矿床中铍矿化与铀矿化应是不同期热液作用的结果:铍矿化可能是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液在不断演化过程中形成的,而铀矿化可能与后期流体(如幔源流体、加热循环的大气降水等)的淋滤作用有关。