东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。     

东天山维南地区下石炭统火山岩地球化学特征及地质意义

新疆东天山维南地区下石炭统雅满苏组第三岩性段火山岩由基性-中、酸性岩类组成,其中SiO2、K2O、Na2O含量范围分别为48.9%~81.0%、0.2%~5.7%、1.6%~7.9%,该套火山岩属低钾-高钾钙碱性系列;对微量和稀土元素分析,表明稀土元素分配型式均为略向右倾的平滑型曲线,LREE有一定富集,具明显的δEu负异常,中、酸性岩类具有明显的Nb、Sr、P、Ti负异常。综合研究表明,研究区火山岩具有成熟岛弧-陆缘弧的岩石地球化学特征。该套火山岩是研究区铜锌矿富集层位,对其开展地质和地球化学研究,对于区域找矿具有重要意义。从东天山觉罗塔格区域地球化学与成矿的关系分析看,区域矿化受到火山-沉积建造与断裂带的控制,该中、酸性岩石成矿物质富集明显,说明中酸性岩浆与构造活动在矿床的形成过程中起到了重要的作用。     

东天山沙泉子铁铜矿区火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

沙泉子铁铜矿床是东天山地区赋存于火山岩中的矿床之一。矿体产于底坎尔组玄武岩与英安岩接触部位,在闪长玢岩与围岩接触带上也可见不规则铁矿化。对火山岩的形成时代以及构造地质背景的研究是重建成矿过程的关键。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,沙泉子铁铜矿区底坎尔组流纹岩和闪长玢岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为(321.7±1.7)Ma和(322.2±1.7)Ma,是早石炭世末岩浆活动的产物。元素地球化学和Hf同位素特征表明,底坎尔组火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有岛弧火山岩地球化学特征。基性岩来源于受俯冲板片流体交代的亏损地幔,中性岩为基性岩分离结晶的产物,流纹岩是新生地壳物质部分熔融形成。综合前人研究成果表明,沙泉子铁铜矿床形成于早石炭世末陆缘弧环境,铁矿化不早于322 Ma。     

东天山企鹅山群火山岩锆石U-Pb年代学

企鹅山群是指分布于东天山觉罗塔格地区康古尔塔格断裂和大草滩断裂之间的一套火山-沉积岩系。新近发现的土屋-延东大型斑岩型铜矿含矿斑岩的围岩为企鹅山群第二组的火山岩系,同时由于该火山岩系与其上覆和下伏岩系均呈断层接触,因而企鹅山群火山岩的形成时代备受关注。对该火山岩系组合中的基性火山岩和酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,测得基性火山岩的成岩年龄为322.6Ma±2.0Ma,酸性火山岩的成岩年龄为319.9Ma±1.6Ma。该年龄对认识东疆地区石炭纪构造演化历史和成矿作用具有重要价值。     

东天山三岔口铜矿区矿化岩体SHRIMP U-Pb年化学及锶同位素地球化学特征研究

锆石SHRIMP U-Pb年代学及全岩和含矿石英脉锶同位素组成研究表明,东天山三岔口铜矿区矿化斜长花岗斑岩的岩浆侵位年龄为278±4 Ma(95%可信度),即成岩成矿时代为早中二叠世;矿化斜长花岗斑岩、英云闪长(玢)岩及含矿石英脉的(87Sr/86Sr)i在测定误差内一致,介于0.70370~0.70437之间,而计算得到的εSr(t)值变化于-8.5~+2.7之间.锶同位素组成特征表明,成矿岩体为典型的I型花岗岩,可能是幔源火山岩或上地幔物质部分熔融的产物.     

金平龙脖河铜矿区变钠质火山岩系地球化学研究:Ⅱ.Nd、Sr、Pb同位素特征与年代学

多种同位素方法定年结果证实了云南金平龙脖河铜矿区变钠质火山岩系形成于元古古。（1596±140）Ma的Pb-Pb等时年龄表明其形成时代应与大红山群变钠质火山岩相当,属中元古代。（1330±150）Ma的Sm－Nd等时年龄应代表了这套火山岩发生钠交代细碧岩化作用的时间,与哀牢山岩群和瑶山岩群的大理岩沉积时间相近。火山岩的Rb-Sr年龄和铜矿石的Pb-Pb年龄记录了晋宁期强烈的动力变质和铜的强力改造成矿事件。该区变钠质火山岩系与大红山群变钠质火山岩系在形成时代、岩石组合、同位素体系特征以及改造成矿时代上的相似性,使该区成为寻找大红山式钢铁矿床的极有利地区。     

华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩岩石地球化学与年代学研究及其意义

研究表明华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩的形成年龄为1781±12Ma.依此将熊耳群火山岩的上限年龄限定在1781Ma之后.眼窑寨组次火山岩岩石类型较为复杂,主要由碱性粗面-粗面英安岩、英安岩与流纹岩组成,其SiO2含量变化范围为59.30%～72.33%,为铝过饱和的中酸性岩石.岩石富碱高钾、贫钙镁、负铕异常、低...     

东天山阿奇山-雅满苏成矿带富钠火山岩年代学和矿物学特征

本文通过对东天山阿奇山-雅满苏成矿带内石炭系火山岩研究,认为其为富钠火山岩系(细碧角斑岩系)。下石炭统雅满苏组(C1y)富钠火山岩中斜长石主要为钠长石,少量更长石,并识别出两种类型钠长石(早期的Ab1和晚期的Ab2)的存在。Ab2不仅在形态和结构上与Ab1相异,而且在元素含量变化上也相异:从Ab1到Ab2,表现出Al_2O_3和CaO降低、Na_2O升高、An值降低和Ab值升高的趋势。上石炭统土古土布拉克组(C2tgt)富钠火山岩中斜长石亦为钠长石和少量更长石,但总体上土古土布拉克组火山岩中斜长石较雅满苏组火山岩中斜长石具更低的Na_2O含量和更高的An值。原位LA-ICP-MS微量元素特征显示,Ab2相对于Ab1具有较大微量元素变化范围、较高的Al、Sr、Ca、Ba、Y、Rb和较低的LREE/HREE、δEu,而且Ab2含有更高的有利成矿元素(Fe、Co、Ni、Cu、V、Zn),表明在Ab2形成过程中,更多富钠流体、更多成矿元素参与其中,这和Ab2常与磁铁矿等金属矿物共生的显微特征相一致,揭示了Ab2可能和带内的蚀变交代及矿化有关。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究获得康古尔南地区土古土布拉克组富钠安山岩年龄为313. 9±5. 8Ma,表明阿奇山-雅满苏成矿带在晚石炭世亦发育富钠火山岩。阿奇山-雅满苏成矿带内海相富钠火山岩与矿床在空间上和时间上具有耦合关系,指示找矿勘查中应重视富钠火山岩,开阔了找矿思路。     

东天山土屋-延东斑岩铜矿田成岩时代精确测定及其地质意义

东天山土屋—延东斑岩铜矿的形成时代迄今尚存在争议。前人以矿区南侧凝灰质粉砂岩夹层中所含古生物化石及区域地层对比为依据,将含矿地层时代划归为石炭纪,并推测其成矿的构造环境属于哈萨克斯坦—准噶尔板块的活动陆缘——觉罗塔格石炭纪火山岛弧。近期一些研究者通过对区内各类地质体的同位素地质年代学研究,获得了中—晚泥盆世和早石炭世的年龄信息(390～36 0 Ma) ,认为含矿火山岩和矿化斜长花岗斑岩形成于中—晚泥盆世—早石炭世。据此提出土屋和延东斑岩铜矿形成构造环境应属于塔里木板块的活动陆缘,是泥盆纪岛弧火山-深成作用的产物。在前人研究基础上,笔者对土屋和延东斑岩铜矿区的矿化斜长花岗斑岩开展了锆石SHRIMP微区原位U - Pb定年研究,获得土屋和延东矿区矿化斜长花岗斑岩体的年龄分别为334±3Ma(95 %置信度)和333±4 Ma(95 %置信度)。测定结果表明,土屋和延东斑岩型铜矿床的形成时代应归属为晚石炭世早期或早石炭世晚期,成矿作用与石炭纪钙碱性岩浆浅成侵位有关。     

内蒙古扎鲁特旗香山镇地区大石寨组火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

内蒙古地区的二叠统大石寨组火山岩的成因及形成环境说法不一,众说纷纭.内蒙古扎鲁特旗香山镇地区大石寨组火山岩为一套中酸性火山熔岩—碎屑岩组合.锆石U-Pb测年结果显示大石寨组火山岩的年龄为264.0±1.2 Ma(MSWD=0.80),为中二叠世早期.岩石地球化学数据表明:扎鲁特旗香山镇地区大石寨组火山岩属于过铝质高钾钙...     

新疆西天山松湖铁矿床火山岩年代学和岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带内众多铁矿床的围岩火山岩时代、岩石成因和构造背景迄今尚未得到很好地约束。文章对该铁成矿带内的松湖铁矿床围岩粗面英安岩和流纹岩进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb测年和地球化学研究。粗面英安岩和流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(326.8±2.7)Ma和(327.3±1.7)Ma。粗面英安岩和流纹岩准铝质,均富集轻稀土元素、Rb、K、Zr、Hf,显示中等Eu负异常,亏损Ba、Sr、P、Ta、Nb和Ti。锆石饱和温度计算结果显示,粗面英安岩的母岩浆温度较高(774~812℃,平均792℃),流纹岩母岩浆的温度较低(713~790℃,平均750℃)。粗面英安岩具有非常低Sr高Yb的特征,Nb/Ta比值为10.8~11.4,具有较高的w(Th)(≥8.1×10-6)和高的Th/Ce比值(≥0.31);流纹岩具有低Sr低Yb特征,Nb/Ta比值为8.5~9.7,w(Th)(≥5.3×10-6)较高,Th/Ce比值为0.14~0.75,据此推测粗面英安岩母岩浆可能是上地壳部分熔融的产物,流纹岩母岩浆可能源于比粗面英安岩母岩浆更深的地壳的部分熔融。松湖铁矿区粗面英安岩和流纹岩具有弧火山岩的地球化学特征,结合构造环境判别图解和区域地质情况,推断其形成于大陆弧环境。     

东天山卡拉塔格钠质火山岩岩石学、地球化学及成因

东天山卡拉塔格早泥盆世卡拉塔格组火山岩主要岩性为海相富钠质的安山岩、流纹岩和英安岩，夹少量的钠质玄武安山岩和钠质玄武岩以及正常系列的玄武安山岩。钠质火山岩的特征是：Na2O=1．69～6．38％，Na2O／K，O〉1，多在2～100间：无论是斑晶还是基质，斜长石均为富钠长石；酸性岩石斑晶主要是钠长石和石英，中基性岩石斑晶主要是钠长石（少量更长石）：酸性岩以斑状结构、霏细结构、球粒结构为主，而中基性岩以交织结构、玻晶交织结构为主。各类岩石全岩化学分析计算结果均含标准矿物Q、Hy、Hm，一部分含Di或C，在TAS图上全都投于亚碱性区；∑REE=25、96-96．11ppm，LaN／YbN=1．68-5．32，Eu／E^＊=0．46-1．25，LaN／SmN=1．01-2．95；强不相容元素适度富集，Nb和Ta强烈亏损，部分样品Cs、Rb、K、Zr和Hf适度亏损。这些特征表明，该区钠质火山岩的原始岩浆可能来自富钠俯冲洋壳熔体与地幔楔岩石反应的产物部分熔融。这样的岩浆形成机制与前人有关卡拉塔格是早泥盆世岛弧的认识相一致。     

新疆东天山磁海铁矿区侵入岩年龄及其对矿床形成时代的制约

新疆东天山是中国重要铁铜多金属成矿带之一,磁海大型铁矿床位于该成矿带南缘的北山裂谷带内。铁矿体赋存于早期辉绿岩和矽卡岩中,呈透镜状、脉状近平行排列,后期辉绿岩脉穿切早期辉绿岩和矿体。在野外地质调查的基础上,文章对早期辉绿岩和成矿期后辉绿岩脉进行了年代学研究。锆石LA-MC-ICP MS U-Pb测年结果表明,赋矿辉绿岩的形成时代为（286.5±1.8）Ma和（284.8±1.3）Ma,辉绿岩脉形成于（275.8±2.2）Ma,由此限定磁海铁矿床的形成年龄在286~275 Ma,属于早二叠世成矿。结合区域岩浆和构造活动研究成果认为,磁海铁矿床成矿作用与东天山地区早二叠世大规模镁铁质-超镁铁质岩浆作用密切相关,形成于碰撞后伸展构造环境中。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O₂含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O₂、Al₂O₃、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10^-6～80.22×10^-6,LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na₂O/K₂O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10^-6～595.26×10^-6,LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、N...     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

青海门源地区红沟铜矿床含矿基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

对红沟铜矿床含矿火山岩进行高精度锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得单颗粒锆石的加权平均年龄为443.2 Ma±1.2Ma。红沟铜矿床形成时代为晚奥陶世,形成环境为晚奥陶世陆缘裂谷环境。高精度年龄的获得对于整个祁连山地区产于陆缘裂谷环境的铜多金属矿床的成矿时代和成因研究具有重要意义。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。