河北中山沟金矿含金石英脉中锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

热液石英脉型金矿石中锆石可以来自围岩,也可以由热液活动形成。因此,对其研究有助于揭示成岩成矿信息。中山沟金矿位于河北省张家口—宣化（张宣）地区,主要呈石英脉型产于水泉沟岩体西段,是张宣幔枝构造核部的典型金矿床之一。本文在矿区地质特征基础上,主要开展含金石英脉内锆石形态学特征、LA-ICP-MS U-Pb同位素测年以及Hf同位素研究。研究表明：石英脉内的锆石形态为自形—半自形,环带特征明显,Th/U值较高,平均0.97,具有岩浆锆石特征。锆石稀土元素含量（∑REE）为 351×10-6~976×10-6,平均值为690×10-6,呈现出轻稀土（LREE）亏损、重稀土（HREE）富集特征,在稀土元素球粒陨石标准化曲线总体呈现出斜率基本一致的左倾型;17个锆石U-Pb年龄数据获得391±1 Ma的谐和年龄和391±3 Ma的加权平均年龄,两组年龄在误差范围内基本一致,代表了含金石英脉中岩浆锆石的结晶年龄。11个Hf同位素测试数据获得的εHf(t)值位于-21.4~-16.6,TDM1介于1.7~1.9 Ga,平均1.7 Ga,TDM2主要集中于2.4~2.6 Ga,平均2.5 Ga,在Hf图解中投影点均位于亏损地幔和球粒陨石演化线之下,基本靠近2.5 Ga古老地壳的Hf同位素演化线,反应了其源区物质在地壳中平均存留的年龄。结合区域、矿区地质和实验锆石特征,本文认为中山沟金矿成矿时代不早于391±1Ma,推测可能形成于海西早期,存在燕山期热液叠加成矿。水泉沟岩体的主成岩时代为加里东末期—海西早期。     

热液锆石U-Pb定年与石英脉型金矿成矿时代:评述与展望

石英脉型金矿床是最重要的金矿床类型之一,对其成矿时代的精确测定却一直是一道难题.近年来同位素质谱技术的发展使得通过含金石英脉中热液锆石的U-Pb定年来精确限定石英脉型金矿床成矿时代成为可能.但含金石英脉中的锆石组成通常较复杂,除有热液锆石外,还可能出现从围岩中捕获的岩浆锆石和变质锆石.锆石成因和组成的这种复杂性,经常导致所获得的U-Pb年龄数据难以解释或缺乏明确的地质意义.因此石英脉型金矿床锆石U-Pb定年的关键是有效区分从成矿流体中直接生长的热液锆石和从围岩中捕获的岩浆锆石或变质锆石.通过锆石形貌、结构、微量元素组成(含稀土元素)、矿物或流体包裹体特征等的系统分析和综合研究,可以较好地区分含金石英脉中的不同成因锆石.在此基础上利用先进的SHRIMP或LA-ICPMS锆石U-Pb分析技术对石英脉中的热液锆石进行微区原位定年,可以获得石英脉型金矿床可靠的成矿年龄.     

华北北缘张宣地区东坪金矿中的两期锆石：对成矿年龄的约束

东坪金矿床位于华北克拉通北部边缘的张宣地区,产于水泉沟碱性杂岩体南部的中细粒正长岩中,属于低硫化物钾长石石英脉型碲金矿床。金矿石包括低硫化物碲金石英脉型和钾质蚀变岩型两种类型。文章对产于东坪金矿1号脉的钾长石石英脉中的锆石进行了成因矿物学和LA-ICP-MSU-Pb年代学的系统研究,结果表明,矿脉中的锆石可以分成岩浆锆石和热液锆石两种成因类型。岩浆锆石具有自形到半自形结构、柱状晶型,在电子探针背散射电子图像(BSE)上呈暗灰色;在阴极发光图像(CL)上具有明显的岩浆振荡环带。热液锆石多呈不规则状充填在岩浆锆石中,也有呈他形晶独立存在的;在BSE图像上呈亮灰白色,而在CL图像上为深黑色(无阴极发光)。岩浆锆石的Th、U含量和Th/U比值相对较低,其U-Pb加权平均年龄为(380.5±2.6)Ma,说明水泉沟碱性杂岩体形成于晚泥盆世。热液锆石的Th、U含量和Th/U比值较岩浆锆石明显增高,U-Pb加权平均年龄为(140.2±1.3)Ma,说明东坪金矿床形成于早白垩世。因此,成岩与成矿年龄相差近240Ma,表明东坪金矿床的形成与水泉沟碱性杂岩体的岩浆侵位事件无直接关系。通过对区域地质背景的综合分析,作者认为成矿流体...     

中国东北部夹皮沟矿集区金矿成矿过程——来自冰湖沟金矿床锆石U-Pb定年和微量元素示踪

夹皮沟矿集区发育众多石英脉型和蚀变岩型金矿床,区内的金矿床属于中温热液金矿床,并以中温低盐度流体、中侏罗世成矿、成因上与同期岩浆作用关系密切为主要特征。为了刻画同期岩浆-热液作用的过程,探讨其对金成矿的贡献,示踪区内金成矿作用过程,以区内的冰湖沟金矿床为例,开展了系统的矿床地质、岩相学,以及锆石的矿物学、年代学和地球化学研究。研究结果显示：1)金主要赋存在震碎角砾岩的胶结物中;2)根据锆石的晶体形态、内部结构、微量元素组成和U-Pb年龄,热液胶结角砾岩和角砾状矿石胶结物中锆石可划分为捕获锆石(第一组195～185 Ma)、继承锆石(第二组175～172 Ma)和热液锆石(第三组176～173 Ma),其中热液锆石(第三组)的U-Pb年龄为176～173 Ma,指示成矿作用发生在中侏罗世;3)第二、三组锆石具有较低w(Y)、高Y/Ho值,指示晚阶段花岗质熔体与富P和Ti的热液流体共存,同时它们的w(Hf)与Th/U、Yb/Gd值呈现出系统的演化趋势,指示岩浆经历了逐步的冷却和分异作用,并最终形成热液流体;4)第二组锆石与第三组锆石相比,具有较高的Ce/Ce^*值和Eu...     

甘肃党河南山地区鸡叫沟金矿床成矿特征及成矿模式

通过对鸡叫沟金矿床的成矿地质背景、矿床地质特征、找矿标志及控矿因素等到诸方面分析,指出鸡叫沟金矿床成矿物质主要来源于岩浆岩,矿体主要分布于黑云母花岗闪长岩、超基性角闪石岩岩体与奥陶纪地层的内外接触带上,且受多级断裂裂隙系统控制。矿石类型为石英脉型、蚀变岩型、石英脉＋蚀变岩型,矿化类型主要有黄铁矿化、黄铜矿化、磁黄铁矿化、方铅矿化、毒砂化等。深部岩浆房为矿床形成提供了热动力,矿床成因类型为与岩浆岩有关的低温热液型金矿床,在此基础上,总结归纳了该矿床的成矿模式与综合找矿标志。     

胶东黑岚沟金矿田黄铁矿热电性研究及深部成矿预测

黑岚沟金矿田位于胶东中部栖霞-蓬莱金成矿带北段,区内发育黑岚沟、河西、侯各庄、初格庄等多个石英脉型金矿.其金矿化主要出现在含黄铁矿和多金属硫化物的石英脉中.黄铁矿是主要的载金矿物.因此,基于黄铁矿热电性标型特征指导找矿勘查具有实际意义.采用新型原位矿物热电仪进行黑岚沟金矿集区46件主成矿阶段黄铁矿的热电性测试,结果表明...     

吉林省珲春市杨金沟白钨矿床地质特征及成因机制探讨

杨金沟白钨矿床产于下古生界五道沟群地层中的石英脉及附近的蚀变岩中。矿化类型为石英脉—蚀变岩型,矿体受断裂带及北北西—北北东向层间构造控制,矿床成因为层控与岩浆热液复合型。     

运城双对沟金矿矿床地质特征

通过对双对沟金矿矿床的勘查、开发与研究,认为其成因类型属中低温热液型,工业类型属石英脉型金矿,北西向断裂为主要控矿构造。对在中条山西南端广泛分布的涑水变质杂岩区寻找同类型金矿具有一定的指导意义。     

吉林省珲春市杨金沟白钨矿床的发现及意义

杨金沟白钨矿床产于下古生界五道沟群地层的石英脉及附近的蚀变岩中,矿化类型为石英脉蚀变岩型,矿体受断裂带及北北西向-北北东向层间构造控制,矿床成因为层控与岩浆热液复合型。本文重点阐述了杨金沟白钨矿床的发现过程及工作方法,进一步强调搞好地质勘查工作质量的重要性。     

河北怀来颜家沟金矿地质特征及成因探讨

颜家沟金矿矿体产于石英二长斑岩体内部及其与白云岩接触部位的构造蚀变带内.在岩体内部为石英脉型Au、Cu矿化,岩体内接触带则为网脉状蚀变岩型Au、Pb、Zn矿化,岩体外接触带是构造蚀变岩型Ag矿化.主矿化体受石英二长斑岩体及次一级构造和裂隙控制.经过岩桨期后气成热液叠加改造,构成了复杂的成矿过程,初步认为该矿床属岩浆期后多次气热叠加型金多金属矿.     

河北省东坪金矿钾质蚀变岩中的两期锆石年代学研究及意义

河北省崇礼县东坪金矿位于水泉沟碱性杂岩体内, 金矿石包括低硫化物石英脉型和钾质蚀变岩型两种类型。本次工作我们对采自东坪金矿70号脉深部的钾质蚀变岩中的锆石进行了成因矿物学和成矿年代学研究, 结果表明, 矿脉中的锆石可以分成岩浆锆石和热液锆石两种成因类型。岩浆锆石具有自形到半自形结构,在背散射电子图像(BSE)上呈暗灰色, 在阴极发光图像(CL)上具有明显的岩浆振荡环带, 锆石U-Pb加权平均年龄为382.8±3.3 Ma。热液锆石多呈不规则状充填在岩浆锆石中, 在BSE图像上呈亮灰白色, 在CL图像上为深黑色(无阴极发光), 锆石的Th、U含量和Th/U比值较岩浆锆石明显增高, 锆石U-Pb加权平均年龄为140.3±1.4 Ma, 说明东坪金矿形成于早白垩世。140 Ma成矿年龄的发现, 为认识河北省东坪金矿的成矿时代提供了新证据, 具有重要的地质意义。     

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有～880～800 Ma、～2000 Ma、～2500 Ma及～2700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年...     

云南大坪金矿新元古代成矿事件——来自热液锆石和闪长岩U-Pb年代学及Hf同位素的约束

大坪金矿是哀牢山-红河韧性剪切带南段最重要的大型金矿床之一,由于其成矿时代和构造背景一直存在争议,不利于带内金矿床成矿模型的建立和进一步找矿勘探。本文利用LA-ICP-MS对矿区内含金石英脉中热液锆石、闪长岩和花岗闪长岩脉中岩浆锆石开展了U-Pb年代学研究,获得热液锆石U-Pb年龄为760±10 Ma,表明大坪金矿区可能存在新元古代金矿化事件;获得闪长岩和花岗闪长岩脉的锆石U-Pb年龄分别为773±9 Ma和766±9 Ma,与区域上Rodinia超大陆裂解和哀牢山地区的晋宁-澄江期大规模火山-岩浆活动事件时代一致。热液锆石与闪长岩、花岗闪长岩脉具有相似的Hf同位素组成特征和在误差范围内一致的年龄,表明新元古代金矿化事件可能与闪长岩和花岗闪长岩脉的侵入有密切的成因联系。本文新元古代成矿事件的厘定,结合前人的新生代始新世—渐新世为大坪金矿主要成矿时期的研究结果,表明大坪金矿可能是新元古代和新生代不同岩浆-构造-热液事件叠加成矿作用的产物。     

Timing of mineralization at the Shihu gold deposit in the middle segment of the Taihang Mountain,China

The Shihu gold deposit, located in the middle-south section of the core of the Fuping mantle branch structure, is hosted in the Archean Fuping Group and adjacent to the quartz diorite porphyrite. The gold deposit is the only large gold deposit with reserves of more than 30 tons gold discovered in western Hebei Province so far. In order to constrain the timing of mineralization of this ore deposit, this paper focuses on the isotopic dating of zircon and pyrite. Zircons in gold-bearing quartz veins are magmatic in origin and no hydrothermal zircon has been found in such quartz veins, indicating that zircons were derived from the wall rocks. U–Pb ages of zircons fall mainly in the two domains: 2492 ± 82 and 136 ± 4 Ma, respectively, indicative of the contribution of the Fuping-Group TTG gneiss and Yanshanian igneous rocks, respectively. The Re–Os isotopic compositions of pyrites in the gold-bearing quartz veins yield an isochron age of 127 ± 31 Ma. Combined with other dating results, we suggest that the main metallogenic age of the Shihu gold deposit is 120–127 Ma.     

鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据

锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块-秦岭-大别-苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837 Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200~1 800 Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800~2 200 Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500~1 200 Ma、500~100 Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1 000~700 Ma期间形成的锆石,>3 000 Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55 Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200~1 800 Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8 Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0~2.25 Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0 Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代-中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497 Ma,最强峰分布于石炭纪(约320 Ma),石炭纪-二叠纪末(350~250 Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600~440 Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末-新元古代期间(1 200~600 Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13 Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6 Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7~0.28 Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5~0.7 Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5 Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799 Ma,年龄为1 300~750 Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代-燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3 500~2 650 Ma、2 118~1 680 Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭-大别-苏鲁造山带平均为1.56 Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300~750 Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。     

桂东大瑶山南缘社山花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征: 对区内加里东期成岩成矿作用的制约

利用激光剥蚀(MC)-ICP-MS方法对桂东大瑶山南缘的社垌钨钼矿床中的花岗岩类进行研究, 精确限定社山黑云母花岗闪长岩(SD256)中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为438.7±3.0 Ma(MSWD=0.22), 侵位于平头背石英砂岩的花岗闪长(斑)岩脉(SD190)形成于438.1±2.6 Ma(MSWD=0.28);花岗岩中新生岩浆锆石的Hf同位素特征较为一致, 176Hf/177Hf比值分布于0.282 406~0.282 518, 对应的ε_Hf(438 Ma)值变化于-3.7~0, 两阶段Hf模式年龄(T_DM2)集中在1 226~1 417 Ma之间.这表明大瑶山地区社山花岗闪长岩类的形成时间在438 Ma左右(加里东期), 成岩成矿作用可能与中元古代新生地壳物质(1.2~1.4 Ga)的部分熔融密切相关.结合区域内已有可靠年龄进行分析, 认为华南加里东期成岩成矿作用应该不是呈简单的北东向分布, 而是呈面状展布, 且该期构造-岩浆-成矿运动可能是引起华南地区在印支期、燕山早期发生大规模的岩浆作用和金属成矿作用的关键原因之一.      

河北东坪碲金矿床辉钼矿Re-Os及锆石U-Pb年龄研究

东坪碲金矿床是与碱性侵入岩有关的国内规模最大的碲金矿床。虽然前人已对该矿床做过大量研究,但其成矿年龄仍存在较大争议。文章通过对矿床中辉钼矿Re-Os和锆石U-Pb年龄进行研究,对成矿年龄和矿床成因进行限定。矿床中的辉钼矿存在浸染状和细脉状两种产状。浸染状辉钼矿通常产于正长岩,与硫化物共生,Re-Os模式年龄为(401.1±2.1)和(402.8±2.1) Ma。细脉状辉钼矿主要产在石英-硫化物脉中,其内部及裂隙中产出大量自然金,Re-Os模式年龄为(380.3±2.0)和(376.9±2.9) Ma。含金石英脉中的岩浆锆石U-Pb年龄为(394±1.7) Ma,热液锆石U-Pb年龄为(382±4.7) Ma。辉钼矿与锆石年龄一致,且与水泉沟碱性杂岩体侵位年龄相吻合,因此认为东坪碲金矿床存在泥盆纪成矿,可能与水泉沟岩体岩浆活动有关。矿床经历了晚侏罗世—早白垩世岩浆流体的交代、活化、富集过程,最终形成大型碲金矿床。矿床中的碲主要来自上地幔或洋壳物质的部分熔融,水泉沟碱性岩浆出溶的高氧逸度、中偏碱性的流体和脱气作用为碲的迁移和富集提供了重要条件。     

冀西北后沟金矿田脆韧性剪切带年代学新证据:来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的发现

通过系统的地质学研究,作者在后沟金矿田发现了近NE向的脆韧性剪切带,并对采自石垛口村北糜棱岩化石英正长岩样品中的锆石进行了成因矿物学研究,结果发现了两组锆石。一组为具有振荡环带的岩浆锆石,其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(383.4±2.8)Ma;另一组为在CL图像上无阴极发光充填在岩浆锆石边缘和粒间的不规则状的热液锆石,其LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(154.4±1.3)Ma。通过对研究区具体情况的综合分析,作者认为前者代表水泉沟岩体东段的侵位年龄,后者代表区内脆韧性剪切带的形成年龄。考虑到东坪金矿田140Ma的成矿年龄与后沟金矿田154Ma的脆韧性剪切带的形成年龄相近,作者认为东坪和后沟金矿田可能存在多阶段构造-岩浆活动和热液流体成矿事件,但主要的成矿作用发生在燕山期,并且大多数金矿与燕山期的中酸性小岩体有关。     

扬子陆块西南缘早前寒武纪撮科杂岩记录的多期岩浆-变质事件

撮科杂岩是最近在滇中地区发现的早前寒武纪基底杂岩,对深入探究扬子陆块早期演化具有重要意义.报道了4件代表性岩石样品的锆石U-Pb年代学和Hf同位素新数据.奥长花岗质片麻岩样品的结晶年龄为2 845±33 Ma,具有正的锆石ε_Hf（t）值（1.7~4.6）和相对年轻的亏损地幔二阶段（T_DM2）模式年龄（2.97~3.12 Ga）,表明其形成于新生地壳的重熔.变二长花岗岩和片麻状花岗岩样品的结晶年龄分别为2 401±15 Ma和2 320±16 Ma,显示负的锆石ε_Hf（t）值（-6.2~-0.8）和明显老的T_DM2模式年龄（2.90~3.11 Ga）,指示其来自古老地壳物质的重熔.斜长黑云碎粒岩的变质锆石的年龄为1 948±16 Ma,结合已有变质年龄揭示一期1.96~1.95 Ga区域变质作用.扬子陆块西南缘存在太古代结晶基底,并保留了与Nuna超大陆聚合有关的多期构造-岩浆事件的记录.      

东昆仑小灶火软玉中热液锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征:对成矿时代的制约

小灶火软玉矿床位于东昆仑造山带西段,同新疆和田玉处于昆仑山脉同一条成矿带上。该矿床软玉种类主要为青玉,其中透闪石含量达99%以上,为特殊的镁矽卡岩矿床。对该矿区青玉及其相关的黑云二长花岗岩进行了系统的LA-MC-ICP-MS锆石微量元素、U-Pb及Lu-Hf同位素研究。结果显示,黑云二长花岗岩中均为具典型韵律振荡环带的岩浆成因锆石,锆石U-Pb定年得到其成岩年龄为415.8±1.7 Ma;锆石ε_(Hf)(t)值为1.5~6.6,亏损地幔Hf模式年龄(tDM)为779~965 Ma,指示黑云二长花岗岩为东昆仑原特提斯造山带后碰撞阶段新生的新元古代地壳物质熔融的产物。青玉中的锆石可分为两类,其中主要锆石群——I类锆石呈补丁状环带、面状环带或无环带,且具有与黑云二长花岗岩中的岩浆锆石明显不同的稀土元素及Hf同位素特征,显示典型的热液锆石特点,其U-Pb年龄416.4±1.5 Ma代表了青玉的形成时间;II类锆石(416 Ma、471 Ma、818 Ma)呈韵律振荡环带,为热液流体从围岩中捕获的继承锆石。小灶火地区成岩-成矿作用的同时性(~416 Ma)表明岩浆岩侵入是软玉矿床形成的岩浆岩条件,软玉成矿作用方式为热液交代和充填作用。值得注意的是,用热液锆石的Hf同位素来示踪软玉成矿流体性质时应十分谨慎,因为成矿热液中的Hf元素在同时结晶的两种不同矿物(热液锆石和透闪石)间发生了重新分配。