赞比亚北部班韦乌卢地块演化及矿产资源研究现状

赞比亚北部班韦乌卢地块受到古元古代乌本迪构造带、新元古代基巴拉构造带、新元古代伊鲁米德构造带及泛非期卢弗里安构造带的影响,主要分布有金、锰和金刚石矿床(点)。金矿床(点)主要赋存于姆波罗科索盆地东部姆巴拉组以紫红色砾岩—砂岩为主的碎屑沉积岩中,并且有较好的矿化线索。锰矿床主要分布在曼萨周围,可分为沉积型和构造型两类。班韦乌卢地块东部边缘发育含金刚石的钾镁煌斑岩和金伯利岩,在伊索卡地区前人利用重砂方法找到金刚石,推测地块内部可能寻找到含金刚石的钾镁煌斑岩和金伯利岩。因此,作者通过研究班韦乌卢地块的演化及其矿产资源现状,认为该地区具有较好的找矿潜力,可为中资矿业企业的矿权登记及矿产开发等方面提供基础的地质资料和科学依据,符合国家实施的矿产资源勘查开发"走出去"战略和"一带一路"战略。     

赞比亚东北部陇都地区首次发现中元古代辉长岩:哥伦比亚超大陆裂解在班韦乌卢地块的响应

赞比亚东北部陇都地区位于班韦乌卢地块中东部,区内首次发现中元古代基性岩浆侵入事件,对于了解班韦乌卢地块中元古代构造演化历史及哥伦比亚超大陆的重建具有重要意义.针对研究区的辉长岩进行了系统的岩相学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究.结果表明,辉长岩锆石中17粒具有他形板柱状,内...     

赞比亚卢弗里安弧构造带再活化的证据:锆石和磷灰石裂变径迹年代学

锆石和磷灰石裂变径迹年代学对揭示构造热事件的形成及演化过程具有重要的研究意义.利用锆石和磷灰石裂变径迹测试及热史模拟探讨了卢弗里安弧构造带自泛非构造运动以来的构造热演化过程.谦比希铜矿床和恩昌加铜（钴）矿床位于卢弗里安弧铜-钴成矿带中的赞比亚境内.对采自该两个矿床中的5件新鲜岩石样品进行挑选,获得了5件锆石和4件磷灰石样品.首次获得了卢弗里安弧构造带中的裂变径迹年龄,5件锆石样品的年龄分别为265±22 Ma、230±10 Ma、228±9 Ma、225±9 Ma和221±10 Ma.4件磷灰石样品的年龄分别为145±10 Ma、133±10 Ma、130±10 Ma和92±9 Ma,径迹长度介于（11.4±2.4）~（11.8±2.4）μm.从热历史模拟结果可看出,从300~260 Ma,古地温持续降低至90 ℃左右;随后,缓慢降低至现今的地表温度.对比卢弗里安弧构造带、赞比西构造带和达马拉构造带中的年龄数据,研究表明非洲中南部地区二叠纪-白垩纪的构造活动是一个区域性的构造活动事件.      

赞比亚东北部卡萨马群形成环境:碎屑锆石U-Pb年龄与Hf同位素的限定

赞比亚东北部班韦乌卢地块受到其东北部的古元古代乌本迪构造带、西北部的中元古代基巴拉构造带、东南部的中元古代伊鲁米德构造带及西南部泛非期卢弗里安构造带的影响。班韦乌卢地块主要由基底和沉积盖层两部分组成。其中,基底主要由片岩带、安山质-流纹质变质火山岩、花岗岩类岩基及其他侵入体组成。沉积盖层从老至新依次为姆波罗科索群、卡萨马群、加丹加超群及新生代的河流相和湖泊相沉积。本文对卡萨马地区的卡萨马群地质特征、碎屑锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学特征进行了系统研究,获得卡萨马群中紫红色粉砂岩的32颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在(1849±23)～(1993±21)Ma,卡萨马群的形成时代可能晚于(1434±14)Ma,属于中元古代,其中22颗锆石(176Hf/177Hf)i为0.281049～0.281618,εHf(t)为-12.8～-1.6,二阶段模式年龄变化范围为2406～3487 Ma。对卡萨马群的砂岩进行了稀土元素分析和微量元素分析,结果显示卡萨马群砂岩δEu负异常明显,投点主要落在沉积岩区;微量元素显示砂岩形成于被动大陆边缘环境。     

裂变径迹定年技术在构造演化研究中的应用

裂变径迹技术是一种以磷灰石和锆石等矿物为定年对象的低温热年代学方法,特别适用于研究上地壳岩石冷却剥露的时间和过程。该技术在地学中的应用早期以定年为主,随着对裂变径迹长度分布特征与裂变径迹退火特性的深入研究,这种方法得到更广泛的应用,在此基础上综述了裂变径迹技术在下列构造演化问题中的应用和进展,包括：（1）造山带隆升时代及隆升速率的研究;（2）造山带热演化历史的研究;（3）快速蚀顶或冷却事件的年代确定;（4）盆地反转时代的确认;（5）盆地基底岩系构造热历史的研究;（6）盆山耦合过程的研究。     

赞比亚东北部正长花岗岩的锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征

本文采用LA-MC-ICP-MS方法获得班韦乌卢地块卡萨马北部正长花岗岩中锆石的207Pb/206Pb年龄加权平均值为2011±20 Ma(N=17,MSWD=3.9),表明班韦乌卢地块基底中正长花岗岩主要形成于古元古代且可能与古元古代乌本迪构造带的活动有关.岩石中锆石Lu-Hf同位素的TDM2年龄变化范围为3018~2184 Ma,明显大于锆石的形成年龄;具有不均一的εHf(t)值(-7.1~6.6)显示形成正长花岗岩的原始岩浆具有壳幔混合的特点,可能为新太古代-古元古代地壳与幔源混染物质.     

班韦乌卢地块中部变质表壳岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

通过LA-MC-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对班韦乌卢地块中部地区基底变质表壳岩进行了同位素定年及物源示踪研究。结果显示,两件样品的碎屑锆石峰值年龄分布表现出较好的一致性,总体呈现出2490～2059 Ma、2044～1954 Ma、1942～1887 Ma、1865～1817 Ma以及1641～1522 Ma五个年龄组,分别与班韦乌卢地块内的构造岩浆事件相吻合。综合区域地质特征与碎屑锆石年龄谱特征分析认为:原岩蚀源区比较复杂,近源区古元古代花岗岩、花岗片麻岩及火山岩是主要的蚀源区。根据碎屑锆石最小年龄1522±23 Ma,推测表壳岩原岩形成时代上限可能为中元古代,而不是之前认为的形成于古元古代。碎屑锆石的ε_Hf(t)值介于-6.26～7.37之间(平均1.37),由负到正变化范围较大,表明它们除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质来源。t_DM2峰值年龄出现在2.40～2.50 Ga,说明班韦乌卢地块地壳增生事件主要发生于古元古代,可能与凯诺兰超大陆的聚合过程有关,其晚于全球大陆地壳主增长期,说明了地壳增...     

赞比亚北部卡帕图地区古元古代花岗岩成因:岩石地球化学、锆石年代学及Hf同位素约束

赞比亚北部地区广泛发育古元古代花岗岩,是研究班韦乌卢地块构造岩浆作用特征的天然实验室.本文对赞比亚北部卡帕图地区大面积出露的花岗岩体开展较系统的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究.结果显示,卡帕图地区主体花岗岩形成于2012±11～1970±20Ma,晚期浅肉红色似斑状正长花岗岩侵位年龄为1959...     

碧口地块东-北缘中、新生代构造隆升及演化：来自磷灰石和锆石裂变径迹的证据

青藏高原具有复杂的构造演化特征,该地区自中、新生代以来的构造隆升和构造演化机制一直是地质研究的热点。为精细刻画青藏高原板块、华北板块和华南板块之间的拼合关系及差异性隆升特征,对位于青藏高原东北端的碧口地块进行了磷灰石和锆石裂变径迹测试,以及热史模拟和岩石冷却速率计算。结果锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别在（118±5～265±29）Ma和（29.0±2.7～54.0±7.0）Ma之间;碧口地块东北缘及北缘冷却速率接近,在3.125～3.448 ℃/Ma之间,东缘冷却速率相对较低,为2.041～2.273 ℃/Ma。结果表明,中、新生代以来,碧口地块及其周缘总体上经历了持续隆升过程,但不同地区隆升特征具有差异性：碧口地块北侧在早、中侏罗世（151±7）Ma经历了构造挤压和隆升过程;东部相对较晚,在晚侏罗世（143±11）Ma经历了构造隆升阶段;东北端在早白垩世才与华北板块拼接并进入持续构造隆升阶段。进入古近纪（54.0±7.0）Ma隆升阶段,即始新世早期后,碧口地块东缘在始新世中后期（44 Ma）开始发生构造隆升,北缘自渐新世中晚期（29～32 Ma）开始发生显著的构造隆升。上述区域在10 Ma（中新世晚期）共同进入快速隆升阶段。     

赞比亚班韦乌卢地块花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

赞比亚班韦乌卢地块广泛出露花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黑云母花岗岩、二长花岗岩和正长花岗岩的形成时代为1934±27 Ma~1974±9 Ma.岩石地球化学分析结果表明,这些花岗岩SiO2含量为69.4%~72.22%,K2O含量为4.52%~5.08%,Na2O含量为2.94%~3.11%,Al2O3含量为14.12%~14.65%,为高钾钙碱性过铝质I型花岗岩.花岗岩REE明显分异,铕负异常明显;大离子亲石元素Rb和K相对富集而Sr相对亏损;高场强元素Zr、Hf、U和Th相对富集,P、Ti、Nb和Ta相对亏损.锆石的εHf(t)值变化范围为-2.7~3.9和-12.8~1.5,Hf同位素二阶段模式年龄(TDM2)为2.37 Ga~2.83 Ga和2.52 Ga~3.37 Ga,样品的年龄数据投点位于球粒陨石演化线两侧,说明原始岩浆是不均一的,班韦乌卢地块花岗岩原始岩浆可能为新太古代-古元古代壳幔混染物质.     

Age and Thermal History of the East Ore Section,Bayan,Obo Deposit—A Fission Track Study

Considerable attention has been paid in recent years to the study of geothermal history by using spontaneous fission tracks of 238U recorded in minerals.Apatite and zircon were used for fission track study in this paper because apatitie has been widely used as a natural geothermometer(Wang Shicheng et al., 1994) to reveal the thermal evolution of sedimentary rocks based on its low annealing temperature of fission tracks and zircon is characterized by a closing temperature above 700℃,The samples were collected from ferruginous,siliceous slate wall rock at the upper levels of the orebody and Nb-REE-Fe ores from deep tunnels.The age and thermal evolution of the orebody were discussed in terms of fission track characters and their length variations observed in the coexisting apatite and zircon in the same specimen.     

Denudation history of the Snowy Mountains: Constraints from apatite fission track thermochronology

Apatite fission track thermochronology from Early Palaeozoic granitoids centred around the Kosciuszko massif of the Snowy Mountains, records a denudation history that was episodic and highly variable. The form of the apatite fission track age profile assembled from vertical sections and hydroelectric tunnels traversing the mountains, together with numerical forward modelling, provide strong evidence for two episodes of accelerated denudation, commencing in Late Permian—Early Triassic (ca 270–250 Ma) and mid‐Cretaceous (ca 110–100 Ma) times, and a possible third episode in the Cenozoic. Denudation commencing in the Late Permian—Early Triassic was widespread in the eastern and central Snowy Mountains area, continued through much of the Triassic, and amounted to at least ～2.0–2.4 km. This episode was probably the geomorphic response to the Hunter‐Bowen Orogeny. Post‐Triassic denudation to the present in these areas amounted to ～2.0–2.2 km. Unambiguous evidence for mid‐Cretaceous cooling and possible later cooling is confined to a north‐south‐trending sinuous belt, up to ～15 km wide by at least 35 km long, of major reactivated Palaeozoic faults on the western side of the mountains. This zone is the most deeply exposed area of the Kosciuszko block. Denudation accompanying these later events totalled up to ～1.8–2.0 km and ～2.0–2.25 km respectively. Mid‐Cretaceous denudation marks the onset of renewed tectonic activity in the southeastern highlands following a period of relative quiescence since the Late Triassic, and establishes a temporal link with the onset of extension related to the opening of the Tasman Sea. Much of the present day relief of the mountains resulted from surface uplift which disrupted the post‐mid‐Cretaceous apatite fission track profile by variable offsets on faults.     

青海东昆仑哈日扎多金属矿区构造活动的锆石裂变径迹定年分析

青海省哈日扎多金属矿区位于东昆仑东段,属东昆中多旋回岩浆弧带,是新的矿产勘查基地,成矿作用主要受NE和NW向两组构造蚀变带控制。本文通过不同类型样品的锆石裂变径迹定年分析,探讨区内的构造活动。所获得的10个样品年龄为116~204 Ma,并由3个组年龄构成,即204~181 Ma,142~168 Ma和116~120 Ma。第1组年龄204~181 Ma反映印支晚期三叠纪末羌塘地块与昆仑地块碰撞的地质事件及其时限;后两组年龄主要是晚侏罗世~早白垩世冈底斯地体向北与羌塘地体碰撞汇聚的响应,活动时限为168~116 Ma。第2和3组年龄同时表明本区燕山期构造活动存在强度差异,即有两个强作用期。同时,3组年龄也揭示本区具有多期次成矿活动。     

赞比亚班韦乌卢变质克拉通东北部姆巴拉组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

班韦乌卢变质克拉通活动时间和地壳增长问题一直是地质学家关注的焦点。本文通过对班韦乌卢地块中卡帕图地区姆波罗科索群姆巴拉组石英砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,结合变质克拉通已有成果获得认识如下：(1)姆巴拉组的形成时间可能介于(1833±22 Ma)～(1712±22 Ma)之间,属于古元古代。(2)姆巴拉组具有丰富的物质来源,其中2728～2602 Ma(峰值为2650 Ma)的物质可能来源于坦桑尼亚克拉通中的花岗岩类、粗面安山岩及流纹岩等岩石。2246～1833 Ma(峰值为1880 Ma)的物质主要来源于班韦乌卢地块中花岗岩类、石英闪长岩及火山岩类等岩石。(3)班韦乌卢变质克拉通的活动时间包括中太古代、新太古代、古元古代和中元古代四个时期,其中古元古代(1870 Ma)为活动的高峰期,涉及范围广泛,可能与哥伦比亚超大陆的演化密切相关。(4)班韦乌卢变质克拉通沉积岩的源区地壳增生除来自古老地壳的再循环物质外,还存在新生地壳的物质。同时,地壳在古太古代-古元古代均实现了增长,其中凯诺兰超大陆聚合时期(2550 Ma)增长最快。在古元古代之前的地壳主增长期与坦桑尼亚克拉通及全球大陆地壳主增长期基本一致。     

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

青海东昆仑东山根矿区构造活动的磷灰石裂变径迹分析

对青海东昆仑东山根矿区所采集的7个磷灰石样品进行分析,所获得的磷灰石裂变径迹年龄分布在136~67 Ma,具体分为136~112 Ma、101~95 Ma和74~67 Ma 3个年龄组,这较好地体现了该地区所经历的构造隆升事件。东山根矿区热历史可分为4个阶段：第1阶段(160~80 Ma),是羌塘地块与拉萨地块发生向欧亚板块挤压拼贴作用的响应阶段;第2阶段(120~80 Ma),经历了阿尔金断裂走滑,青藏高原北部隆升,以及燕山晚期冈底斯地体向北俯冲运动,直到早白垩世晚期发生快速冷却抬升;第3阶段(80~23 Ma),构造事件相对平稳,整体呈轻微抬升,样品随地质体隆升缓慢降温;第4阶段(23 Ma至今),快速冷却抬升,对应印度板块对欧亚板块的碰撞作用。