黄沙坪矿区花岗岩岩石地球化学、U-Pb年代学及Hf同位素制约

湘南坪宝地区地处南岭中段,黄沙坪铅锌多金属矿床位于坪宝成矿带南部,304岩体是未来深部找矿的远景地区,岩石地球化学特征显示其具有A型花岗岩的特点,与区域上的千里山岩体相似。根据微量元素判别图解进一步划分为A1型,反映为非造山板内拉张背景;岩石稀土配分型式具有特征的四分组效应(tetrad effect),这是岩浆高度演化晚期熔体与流体相互作用的结果。采用LA-ICPMS方法对花斑岩中锆石进行了微区U-Pb同位素及Hf同位素测试,结果显示成岩年龄为179.9±1.3Ma(MSWD=1.9),属于燕山早期第一阶段岩浆侵入产物,成岩时代早于301岩体。Hf同位素显示地壳模式年龄为2220～2459Ma,平均为2353Ma,反映源区物质为新太古代至古元古代地壳物质。     

湘南荷花坪花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄、Hf同位素制约及地质意义

荷花坪花岗斑岩位于王仙岭岩体的东南侧,与花岗斑岩有关的矿床主要有锡石硫化物型锡矿、斑岩型锡矿和破碎带蚀变岩型锡矿三种类型。花岗斑岩中锆石的LA-MC-ICP-MS年代学研究表明,其U-Pb年龄为154～156Ma,加权平均值为(154.7±0.5)Ma(MSWD=0.085,n=21),显示为燕山早期侵位。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,176Hf/177Hf比值在0.282403～0.282597之间,εH(ft)值介于-2.84～-10.14之间,峰值在-6.5左右,Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)在1.38Ga到1.84Ga之间,峰值在1.55Ga左右,指示岩浆为壳幔混合来源。结合区域内同期锡成矿花岗岩中的继承锆石年龄信息,认为含锡成矿花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。     

黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

北淮阳沙坪沟钼矿床成矿斑岩体特征与成因

沙坪沟钼矿床位于大别山北麓的北淮阳构造带,是近年来新发现的特大型斑岩钼矿床。区内燕山期岩浆岩广布,岩性有二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、石英正长岩、花岗斑岩、正长花岗岩、隐爆角砾岩等,钼矿床与最晚期的石英正长岩-花岗斑岩成因有关。对最晚期的花岗斑岩体系进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年,结合前人已发表的年代学数据,将区内岩浆岩划分为3个阶段:第一阶段141~133 Ma,主要发育二长花岗岩,具有高Sr、低Y的地球化学特征,形成于加厚下地壳的部分熔融;第二阶段132~125 Ma,包括中基性的含斜长石辉石岩、斜长角闪石岩、闪长岩和酸性的花岗岩、花岗闪长岩等,中基性岩的出现表明地幔物质参与了该阶段岩浆岩的形成,可能与加厚地壳拆沉、软流圈物质上涌有关;第三阶段120~110 Ma,主要发育石英正长(斑)岩和花岗斑岩,为壳源成因。第一阶段岩浆岩的ε_(Hf)(t)介于-28.3~-22.5,与大别造山带大范围分布的中生代岩浆岩一致,结合前人研究分析表明,沙坪沟第一阶段岩浆岩为类似南秦岭陡岭群片麻岩源区构成的加厚下地壳部分熔融的产物。相比第一阶段岩浆岩,第三阶段石英正长岩、正长花岗岩脉、隐爆角砾岩和花岗斑岩的ε_(Hf)(t)非常一致,介于-18.4~-13.3之间,与北淮阳千鹅冲钼矿成矿花岗斑岩及汤家坪钼矿成矿花岗斑岩一致,其ε_(Hf)(t)明显偏高,应为较浅岩浆源区熔融的结果。华南板块广泛分布的古生代富Mo黑色页岩具有和北淮阳成钼矿岩浆岩具有一致的模式年龄,是形成北淮阳钼矿岩浆岩的理想层位。     

安徽省金寨县沙坪沟钼矿含矿岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

安徽省金寨县沙坪沟斑岩型钼矿位于大别山东段,钼矿化与石英正长斑岩和爆破角砾岩紧密相关.石英正长斑岩和爆破角砾岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为116.1±2.2Ma和112.9±1.2Ma,侵位于早白垩世.两类岩石都显示出高钾、富碱、富铝的特点,属过铝质A型花岗岩,具有较高浓度的大离子亲石元素和相对低含量的高场强元素以及较低的HREE和Y、Yb含量,暗示其源于石榴石作为残留相的较深层次的下地壳物质部分熔融.石英正长斑岩εHf(t)变化于-14.4～-12.4,分布于亏损地幔演化线之下,tDM2变化于1598～1707Ma,指示岩浆源于古老下地壳物质的部分熔融,古老下地壳可能由宽坪群(1.85～1.4Ga)组成;爆破角砾岩εHf(t)为-10.1～-2.7,tDM2为1097～ 1486Ma,指示物源区比斑岩更年轻,可能来自宽坪群与地幔物质的混合.以上表明,从石英正长斑岩到爆破角砾岩,成岩岩浆来源变深,由地壳为主演变为壳幔混合,形成于碰撞造山加厚地壳的减薄过程;在大地构造上,能够作为源区的地层单元皆分布于矿区以北,因此我们认为在中生代碰撞造山过程中,华北大陆板块向南俯冲到大别山之下.     

广东陶锡湖锡多金属矿床花岗斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学、Hf同位素组成及其地质意义

陶锡湖锡多金属矿床是粤东锡多金属成矿带内一个与花岗斑岩有关的矿床。本文对与矿化有关的陶锡湖花岗斑岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,花岗斑岩侵位年龄为141.8±1.0 Ma,是早白垩世岩浆作用的产物。岩石地球化学特征显示,花岗斑岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列,强烈富集Rb、Th、U、K、Pb,亏损Ba、Sr、Ti、P、Nb、Ta,具有明显Eu负异常,属于高分异I型花岗岩。花岗斑岩成矿金属元素丰度值高,属于典型的含锡花岗岩。花岗斑岩锆石εHf(t)从-6.67变化到-2.32,二阶段模式年龄(tDM2)为1343~1615 Ma,表明其成岩物质主要来自古老地壳,可能有少量地幔物质的加入。根据所得地球化学和年代学数据,结合区域构造演化,陶锡湖花岗斑岩及相关的锡多金属矿床形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用有关的区域伸展的动力学背景。     

湖南七宝山矿床石英斑岩锆石U-Pb定年及Hf同位素地球化学

湖南浏阳七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西南段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床,矿区内的石英斑岩对成矿贡献非常大。石英斑岩内锆石具有典型岩浆期锆石特征,LA-ICP-MS U-Pb定年结果为154.8依1.8 Ma,代表其形成年龄,属晚侏罗世岩浆活动产物。岩浆期锆石的176Hf/177Hf=0.282120~0.282539,对应的εHf(t)值均为负值,集中在-19.8~-4.9,计算的亏损地幔模式年龄(tDM1)集中在1001~1596 Ma,平均地壳模式年龄(tDM2)集中于1519~2450 Ma,表明石英斑岩的岩浆源区具有明显壳源特征,来自于古元古代至中元古代地壳的部分熔融。结合岩石学研究,七宝山矿区内石英斑岩体成因可能是在华南地块受到伊泽奈奇(Izanagi)板块向西北俯冲的影响下,古元古代至中元古代地壳部分熔融形成岩浆,而后岩石圈拆沉和软流圈物质上涌进入岩浆发生不均匀混合在晚侏罗世上侵形成的。     

吉林延边地区棉田岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对延边地区棉田花岗闪长岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因和古太平洋板块俯冲作用的开始时间给予制约.棉田岩体主要由花岗闪长岩和次要的花岗岩组成, 花岗闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 该岩体形成于早侏罗世(177±2 Ma, MSWD=1.13).在地球化学研究方面, 它们属于高钾钙碱性-钙碱性系列, A/CNK值介于0.88~1.12之间, 属准铝质, 为I型花岗岩, 并且明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、轻稀土元素(LREE)以及Th、U, 相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti、P).岩石的ε_Hf(t)值和二阶段模式年龄(T_DM2)分别介于±8.72~±12.28和437~663 Ma之间.结果表明, 岩体的原始岩浆源于新增生陆壳的部分熔融.综合区域同时代火成岩的研究成果, 认为棉田花岗闪长岩岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲下的火山弧环境.      

陕西洛南县石家湾钼矿相关花岗斑岩的年代学及岩石成因：锆石U-Pb年龄及Hf同位素制 约

石家湾钼矿床位于东秦岭钼成矿带的西部黄龙铺地区,矿体主要分布于石家湾花岗斑岩外接触带的围岩中,呈细脉-网脉浸染状产出,属斑岩型矿床。花岗斑岩岩石呈斑状结构,斑晶与基质成分相同,主要矿物包括钾长石、石英、斜长石和黑云母。锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学研究表明,花岗斑岩的年龄为139.9～145.6Ma,加权平均年龄为(141.4±0.6)Ma(MSDW=1.00),侵位于早白垩世,与辉钼矿的Re-Os同位素年龄138Ma相近。岩石地球化学分析表明,石家湾花岗斑岩具有高硅〔w(SiO2)70.52%～73.04%〕、富碱〔w(Na2O)+w(K2O)为8.13%～9.12%〕、准铝质特征(A/CNK为0.99～1.13);稀土元素总量中等偏低(∑REE为145.27×10-6～156.97×10-6),富集轻稀土元素(∑LREE为135.38×10-6～145.97×10-6),中等Eu亏损(δEu0.65～0.71),标准化曲线呈右倾;微量元素以富集Rb、Ba、U而亏损P、Ti、Ta、Nb元素为特征。岩石具有较高的Sr初始比值(0.7073～0.7077)及较低的εNd(t)值(-14.8～-16.0)...     

湖南七宝山铜多金属矿床石英斑岩时代与成因:锆石U-Pb定年及Hf同位素与稀土元素证据

湖南浏阳七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。矿床的形成与区内的石英斑岩关系密切。石英斑岩内锆石具有岩浆锆石特征,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为155~153 Ma,代表其形成年龄,属晚侏罗世岩浆活动产物。岩浆锆石的~(176)Hf/~(177)Hf=0.282296~0.282603,εHf(t)=–12~–2.7,平均地壳模式年龄tDM2=1377~2056 Ma;锆石ΣREE=496~4162μg/g,(Yb/Nd)N=71.9~3133.8,HREE强烈富集,具有强烈Ce正异常(δCe=1.68~203.13)和强烈至中等Eu负异常(δEu=0.05~0.67),表明石英斑岩的岩浆源区具有明显壳源特征,来自于古元古代至中元古代地壳的部分熔融。结合岩石学研究,七宝山矿区石英斑岩的形成除了中下地壳冷家溪群或更古老的基底物质的部分熔融外,还有幔源组分加入,这一期岩浆与成矿作用与岩石圈拆离和软流圈物质上涌及随后的玄武岩底侵作用有关。     

粤东新寮岽铜多金属矿区石英闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学及Hf同位素组成

新寮岽铜多金属矿是近年来在粤东地区新发现的一个铜矿床。对该矿床中与成矿关系密切的石英闪长岩进行了锆石U-Pb年龄、地球化学、Hf同位素研究,以约束其形成时代和岩石成因。测得石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为161±1Ma(n=25,MSWD=0.57),被解释为岩体的成岩年龄。地球化学数据显示,石英闪长岩具有碱含量中等(Na2O+K2O=3.99%~5.05%),高镁(Mg O=4.53%~4.91%)的特征,属准铝质钙碱性系列。稀土和微量元素特征表明,其富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U),亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、P),具弱负Eu异常(δEu=0.68~0.76)。电子探针分析结果表明,石英闪长岩中黑云母为镁质黑云母,具环带结构,斜长石为拉长石。锆石Hf同位素分析结果表明,石英闪长岩εHf(t)为-5.8~2.7,tDM2=1.03~1.58Ga。岩石地球化学和锆石Hf同位素组成特征表明,石英闪长岩源区较复杂,为壳幔混合源,可能为俯冲板片部分熔融并与楔形地幔橄榄岩相互作用形成,且岩浆上侵过程中有古老地壳物质的混染。综合岩石地球化学、矿物化学及Hf同位素特征,结合区域构造演化史和前人研究成果,推测岩体形成于俯冲背景下的活动大陆边缘环境。     

西藏列廷冈铁多金属矿侵入岩锆石U_Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

西藏列廷冈铁多金属矿床位于冈底斯-念青唐古拉岩浆弧北缘,是冈底斯北缘Pb_Zn_Ag_Cu_Fe多金属成矿带上典型的铁多金属矿床,与成矿关系最为密切的岩体为花岗闪长岩和花岗斑岩。采用锆石LA_ICP_MS对花岗闪长岩和花岗斑岩进行了定年,结果显示花岗闪长岩的成岩年龄为58.69±0.68 Ma,花岗斑岩成岩年龄为60.69±0.98 Ma。与加拉普铁多金属矿、沙让钼矿、亚贵拉铅锌银矿等冈底斯-念青唐古拉岩浆弧上其它矿床的对比分析表明,这一系列矿床受印度-欧亚大陆碰撞过程中地幔的岩浆底侵作用影响,形成于印度-亚洲大陆碰撞早期。列廷冈锆石的Lu-Hf测试结果显示岩体的εHf(t)值为-3.01~3.0,Hf二阶段模式年龄742~1 322 Ma,表明岩浆具有壳幔混源的特点。结合列廷冈的目前勘探情况,认为在区域的铁多金属矿中,深部的Cu、Pb、Zn矿产将是今后勘查方向。     

湖南水口山铅锌多金属矿田成矿岩体花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地质意义

水口山铅锌多金属矿田是我国南岭地区重要的有色金属和贵金属生产基地之一。矿田内中酸性岩体发育,研究这些岩体的地质地球化学特征对理清区内成岩成矿演化谱系和指导找矿勘探均具有重要意义。该矿田内,老鸦巢4号和鸭公塘3号花岗闪长岩岩体的主微量元素组成相似,都具有高钾钙碱-钾玄及准铝质的特点。岩石微量元素配分呈平滑的右倾,轻稀土元素富集,重稀土元素分布平滑,具有弱的负铕异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,老鸦巢花岗闪长岩的年龄为(162.9±0.7) Ma,鸭公塘花岗闪长岩的年龄为(156.3±0.6) Ma。年龄结果表明水口山矿田花岗闪长岩岩体主要形成于燕山早期,经历了多期多阶段侵位过程。锆石原位Lu-Hf同位素分析结果显示,老鸦巢花岗闪长岩ε_Hf(t)值为-11.2~-8.24,二阶段模式年龄(T_DM2)为1 920~1 734 Ma;鸭公塘花岗闪长岩ε_Hf(t)值为-13.51~-6.23,二阶段模式年龄为2 063~1 601 Ma,显示鸭公塘岩体壳幔混合作用强于老鸦巢岩体。结合岩石地球化学特征及前人对矿田内仙人岩二长岩等岩体的研究结果,文章认为形成老鸦巢和鸭公塘岩体的岩浆主要起源于古老下地壳玄武岩-火成岩的部分熔融。该矿田在165~155 Ma处于中晚侏罗世地壳拉张减薄的构造背景中,岩浆岩锆石的ε_Hf(t)值急剧增加,幔源岩浆底侵作用增强。水口山铅锌多金属矿田与鸭公塘及仙人岩的岩体形成时代一致,三者具有成因联系,壳幔岩浆混合为成矿提供了大量金属物质,是区内形成众多铜铅锌金矿床的重要因素。     

二连盆地巴彦乌拉铀矿区花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

二连盆地中部巴彦乌拉地区位于中亚造山带东段,发育有多个砂岩型铀矿床（点）。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素和Hf同位素分析对巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起东部花岗岩开展了年代学研究。结果显示,2个样品的锆石U-Pb年龄在292±3~288±2 Ma之间,与巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起中西部发育的早二叠世花岗岩及流纹岩的年龄范围基本一致。结合区域成岩年代学数据可知,巴彦乌拉地区巴音宝力格隆起发育一条主要由晚石炭世—早二叠世花岗岩及火山岩组成的岩浆岩带。锆石Hf同位素数据显示,2个花岗岩样品的εHf（t）值为+10.6~+18.2,表明其源区为新生下地壳物质。综合区域地质特征可知,中亚造山带东段显生宙的构造-岩浆活动与二连盆地中部及巴彦乌拉地区赛汉组上段砂岩型铀成矿作用关系密切,为砂岩型铀矿床的形成提供了一系列有利条件。     

柴北缘锡铁山花岗斑岩锆石U—Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对锡铁山北东侧的花岗斑岩体进行锆石U—Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究。通过LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素测年,获得花岗斑岩的成岩年龄为373. 9±2. 2 Ma (MSWD=0. 069),属于晚泥盆世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石富硅(SiO_2=76. 33%～76. 99%)和碱(K_2O+Na_2O=7. 28%～8. 19%),低钙(CaO=0. 58%～0. 75%)、镁(MgO=0. 20%～0. 31%)和Mg~#值(Mg~#=23. 29～30. 17),A/CNK介于0. 97～0. 98,属于准铝质钙碱性岩石系列。岩石相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Ba、Sr等部分大离子亲石元素。稀土元素配分曲线呈右倾型,轻稀土元素分馏明显,重稀土元素分馏较弱,且相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,显示明显的负Eu异常(δEu=0. 36～0. 43)。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)比值为+6. 6～+9. 6,二阶段模式年龄T_(DM2)为760～950 Ma。综合岩石地球化学及同位素的研究表明,锡铁山花岗斑岩为高分异的I型花岗岩,岩浆源区主要为起源亏损地幔的新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域构造背景和前人研究成果,认为本文锡铁山花岗斑岩形成于柴达木地块与祁连地块碰撞后伸展的大地构造环境。     

赣北石门寺花岗斑岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学、Hf同位素特征及其对成矿的制约

大湖塘钨矿田石门寺矿段钨多金属矿成矿作用与燕山期花岗质岩浆活动密切相关。其中燕山期花岗斑岩与热液隐爆角砾岩关系密切,是重要的成矿地质体。为研究该岩体成岩时代、岩石成因与演化、形成背景,探讨岩体与成矿的关系,对石门寺花岗斑岩开展了系统的岩相学、岩石化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素研究。结果表明,花岗斑岩形成年龄为154.36±0.83 Ma;花岗斑岩为高硅（SiO2含量为71.90%~76.53%）、过铝质（Al2O3含量为12.76%~14.76%,A/CNK值为1.25~1.39）、高钾钙碱性系列（K2O含量为2.58%~5.42%）岩石;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,稀土元素含量（49.38×10-6~72.36×10-6）较低、LREE/HREE（9.83~16.76）和（La/Yb）N值（16.43~39.45）较高,呈明显负Eu（δEu=0.27~0.65）异常;岩石类型为S型花岗岩。锆石的εHf（t）值为-23.6~-2.9,二阶段模式年龄为1.39~2.70 Ga,表明石门寺花岗斑岩可能为古老地壳部分熔融的产物。岩浆源岩主要为富粘土物质;岩浆演化过程中经历了镁铁质矿物、钛铁矿、斜长石的分离结晶,磷灰石没有发生显著分离结晶作用。结合区内中生代成矿地球动力学背景分析,九岭-鄣公山隆起带存在2期重要的成矿作用：①约150 Ma,由于太平洋板块俯冲汇聚而产生的挤压构造背景下的成岩成矿作用;②约135 Ma以来,处于区域岩石圈伸展减薄背景下的钨多金属成矿作用。