岩石化学元素丰度在地球化学块体研究中的意义

以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、W、Sn、Mo、U、Cr、Ni、Co等14种成矿元素为例,利用中国东部不同构造单元的出露地壳和不同类型岩石的元素丰度阐明其在水系沉积物地球化学块体划分与研究中的意义.利用岩石元素丰度对地球化学块体进行研究,既可查明不同地球化学景观区水系沉积物地球化学块体的成因,又可为地球化学块体的研究对比提供条件.因此,应建立不同大地构造单元或不同地球化学景观区的岩石元素丰度并加强其与水系沉积物元素含量的对应关系的研究,这将会对地球化学块体的划分与推断解释提供重要的更加合理的依据.     

地球化学块体法在埃塞俄比亚铜矿资源评价中的应用

低密度地球化学填图具有采样水系级别高、工作覆盖面积广阔的特征，可有效追溯具有高金属含量的地球化学块体。本次研究以埃塞俄比亚1∶100万低密度地球化学填图数据为基础，通过对原始水系沉积物中Cu测试数据处理后，应用迭代剔除的方法，计算得出Cu的异常下限值为37×10^-6。在此基础上，以37×10^-6、42×10^-6、47×10^-6、52×10^-6、59×10^-6、66×10^-6作为分级间隔，共圈定出地球化学块体3个、区域异常2个。通过参考相同成矿带中铜矿勘查研究程度较高的地球化学块体中已知铜矿床储量，计算出研究区的Cu块体成矿率为0.055%。本次以1 000 m岩块厚度估算出研究区内Cu的资源量为260万t。结合区域成矿地质条件分析，确定2号、3号、4号地球化学块体所在区域可作为开展进一步详细勘查工作的重点成矿远景区。     

地球化学块体法在滇中层控型铜矿资源评价中的应用

以滇中地区1∶20万水系沉积物区域化探扫面资料为基础,应用地球化学块体理论与方法,对研究区内Cu地球化学块体特征及层控型铜矿资源特征进行了系统分析。共圈出5个地球化学块体、10个面积相对较小的地球化学亚块体,并根据区域成矿地质背景划分为2个Cu地球化学分区。以1km矿床勘探深度为准则,计算各(亚)块体的铜金属供应量及铜矿产资源量,预测全区潜在铜矿资源总量为586.1万t。通过追踪地球化学块体谱系,揭示了元素在地球化学块体中逐步浓集成矿的轨迹,并结合区域控矿要素,确定了11个层控型铜矿成矿远景区,其中以3-1,3-2,10-1-1-1-1-1,10-1-1-2-1-1,10-1-1-2-1-2子块体的成矿潜力较大。     

共和盆地西缘柔起岗地区变质岩系LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 —原岩最大沉积时代及物源研究

共和盆地西缘原划古元古代金水口岩群中发育一套低级变质的灰色绢云石英片岩、绢云石英岩及黑云石英片岩组合,该套变质岩系原岩沉积时代及变质基底构造属性存在争议。本文对采自青海省兴海县柔起岗地区的两件片岩样品开展了系统的岩石学及LA-ICP-MS锆石 U-Pb年代学研究,对其原岩沉积时代、沉积物源及基底构造亲缘性进行了探讨。结果表明,该套片岩两件样品的碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显分为新元古代和古元古代两个主年龄谱以及中元古代的两个次年龄谱,新元古代主年龄谱分别为688-908 Ma和711-841 Ma,峰值年龄为788 Ma和780 Ma,古元古代主年龄谱分别为1871-2174 Ma和1832-2194 Ma,峰值年龄为2140 Ma和2072 Ma,中元古代两个次年龄谱分别为1520-1638 Ma和1271-1276 Ma,峰值年龄为1635 Ma和1275 Ma。片岩最小碎屑锆石年龄值688 Ma限定了其原岩的最大沉积时代。塔洞片岩碎屑锆石U-Pb年龄谱特征表明其碎屑物质来源较为复杂,物源主体来自周邻造山带的西秦岭、东昆仑和柴达木盆地北缘构造带的前寒武纪块体,扬子板块对其沉积物源亦有部分贡献,而华北板块没有对其提供沉积物源。更为重要的是,该套片岩锆石U-Pb年龄谱突出显示新元古代早期的构造-岩浆-热事件年龄信息,而没有华北板块典型的1850 Ma 和2500 Ma左右的特征,结合区域资料认为西秦岭源区基底与东昆仑地块、柴达木盆地北缘、祁连地块等一样表现出扬子板块的构造亲缘性,源区基底固结时代为新元古代早期。     

碎屑沉积岩/沉积物Sm-Nd、U-Pb与Hf同位素的化学地球动力学意义

碎屑沉积岩能有效记录它们的源区。碎屑沉积岩的Nd同位素组成及其中锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成是解析碎屑物质源区、源区壳-幔相互作用及不同块体间相互作用的关键方法。全岩/全样的Nd模式年龄可以指示其源区地壳从亏损地幔分离的平均时间,而锆石Hf同位素模式年龄能够揭示出所测锆石颗粒其形成时的源区特征。细粒碎屑沉积岩/沉积物化学组成代表了其源区上地壳在风化、搬运、沉积过程中不溶于水的Nb、Ta、Zr、Hf、Sc、Ti、Th、REE等的平均组成。实践表明,华北板块、扬子板块、以大兴安岭为代表的中亚造山带东部具有明显不同的形成与演化历史。大兴安岭的地壳增生主要发生于新元古代—古生代期间。由碎屑沉积岩进行化学动力学分析时,应充分系统考虑地质过程的复杂性,将宏观与微观相结合、局部与整体相结合。     

张广才岭南部杨木岗组的厘定及物源分析

本文通过岩石组合特征和区域对比，将张广才岭南部西蛤拉河子—大锅盔一带分布的浅变质地层重新厘定为杨木岗组。为了确定杨木岗组的形成时代和沉积物源，进行了碎屑锆石U- Pb年代学和微体古生物地层学研究。锆石大多数呈自形—半自形晶，显示典型振荡岩浆生长环带，暗示其岩浆成因。该地层中测得的两组碎屑锆石U- Pb产生多组谐和年龄，其中PM010- TW样品56个测点最小峰值(谐和)年龄为307 Ma，DB02- TW样品51个测点最小峰值(谐和)年龄为275 Ma；覆盖在杨木岗组之上的中生代二浪河组安山岩的定年结果为181. 1±0. 9 Ma，表明杨木岗组形成于早二叠世晚期。杨木岗组中获取疑源类化石组合出现了新元古代晚期—早寒武世和奥陶纪地层常见分子，结合碎屑锆石年龄结果，反映杨木岗组沉积时周围存在早古生代和中—新元古代地质体。碎屑沉积岩Al2O3/TiO2平均值为24. 44，稀土元素球粒陨石标准化曲线具有轻稀土富集、重稀土稳定和负Eu异常特征，结合碎屑锆石的年龄频数可以看出，确定杨木岗组的沉积物主要来源于沉积盆地周围的晚古生代早期中酸性火成岩，次要物源由沉积盆地周边的早古生代地质体和近地表的中—新元古代地质体提供。佳木斯地块为松嫩- 张广才岭地块上晚古生代地层的形成提供了部分物源，暗示佳木斯地块与松嫩- 张广才岭地块于早二叠世之前已完成拼合。     

华南陆块铜的地球化学块体与成矿省的关系

在区域化探全国扫面计划1∶20万水系沉积物样品Cu含量的基础上,描述了华南陆块铜地球化学块体的空间分布特征,并分析了它们与地质体、已知的铜成矿省(矿集区)在空间上的对应关系。发现华南陆块的铜地球化学块体主要分布于扬子地块西南缘,长江中下游、西秦岭、三江地区和湘粤桂交界区。其中扬子地块西南缘铜地球化学块体主要与峨眉山玄武岩的铜高背景值有关,其他异常与海西期镁铁质超镁铁质岩有关的铜矿和层控型铜矿有关;长江中下游地球化学块体与长江中下游成矿带吻合;西秦岭铜地球化学块体与岩体、铜矿和以铜为伴生元素的矿床有关;三江、湘粤桂交界区的铜地球化学块体也有与之对应的铜矿床或铜为伴生元素的矿床。通过这些地球化学块体与已知的地质体、成矿省(矿集区)的对比得出如下结论,铜地球化学块体的形成可能与岩石的高背景值、铜成矿省(矿集区)或铜为伴生元素的矿床有关。巨量的成矿物质的供应只是形成大型、超大型矿床的必要条件,如长江中下游铜地球化学块体为铜成矿省提供物质来源;但每个地球化学块体并不一定都有与之对应的矿集区,如峨眉山玄武岩铜地球化学块体与玄武岩高背景值有关,并没有形成大型的铜矿床。     

勉略构造带新元古代中期构造演化特征:来自略阳关天门变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学和地球化学的证据

秦岭南缘勉略构造带略阳关天门地区发育有一套绿片岩相-低角闪岩相岩石组合,是勉略构造带内强烈韧性变形的变质沉积岩系,其形成时代和构造属性长期存在争议,制约区域大地构造演化的研究。为查明其形成时代与构造背景,对其中的变质细碎屑岩进行系统的岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。2件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征相似,主要年龄区间为新元古代早中期(ca.880~800 Ma),并且显示出ca.830 Ma的显著峰值;最年轻的一组碎屑锆石年龄为747~736 Ma(平均年龄742±6 Ma)。地球化学研究结果表明,关天门变沉积岩原岩应为一套细碎屑岩偶夹碳酸盐岩的沉积组合,原岩经历了较低程度的化学风化和沉积物再旋回,其物源主要为大陆岛弧背景下的中-酸性岩浆岩。结合区域已有研究成果,认为关天门变沉积岩的物源主要为碧口微地块、汉南—米仓山微地块的新元古代早中期岩浆弧。通过野外地质调查,并与已有的区域碎屑锆石年龄谱系进行对比,认为关天门变沉积岩岩片的沉积时代应晚于碧口微地块横丹群形成的时间(720 Ma),即关天门变沉积岩岩片的沉积时限应晚于720 Ma,形成于新元古代中期伸展裂陷体制,是Rodinia超大陆裂解过程的响应。     

黑龙江铁力卫林地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

利用水系沉积物地球化学参数特征、元素组合特征,对黑龙江省卫林地区的12种元素进行了数理分析。通过元素地球化学特征分析,发现Au、As、Sb、Cu、Mo、Bi相对离散程度大,为主成矿元素;通过对水系沉积物测量数据R型因子分析,12种元素可分为6类。根据成矿地质条件、地球化学异常特征,将研究区划分为官五爷大山铜成矿远景区、大头山钼成矿远景区、404.2高地钼成矿远景区。     

成矿带1∶20万水系沉积物地球化学分区的方法及地质意义:以西藏冈底斯铜多金属成矿带为例

以冈底斯铜多金属成矿带为例,阐述了利用1∶20万和1∶50万水系沉积物地球化学测量开展成矿区带地球化学分区的方法和思路,进一步对其地质意义进行了探讨。结果表明:小比例尺的水系沉积物地球化学数据具有地球化学分区示踪意义。总结出一套操作性强的地球化学分区方法,其方法具有指示找矿方向的实际意义,对区域构造单元划分具参考价值。地球化学分区为该区的找矿方向、成矿远景评价及基础地质调查奠定了基础。     

黑龙江省东南部张广才岭群新兴组的形成时代及物源

为确定张广才岭群新兴组的形成时代和物源,本文测定了其碎屑锆石和岩浆锆石的年龄。在新兴组中测得的两组碎屑锆石(LA- ICP- MS U- Pb)产生多组谐和年龄,BP18R15样品91个测点最小峰值(谐和)年龄为260Ma (41个点),BP18R83样品100个分析点最小峰值(谐和)年龄为253Ma (52个点)。锆石绝大多数呈自形—半自形晶,显示典型振荡岩浆生长环带或条痕状吸收,且Th/U值相对较高,暗示其岩浆成因。以此确定新兴组沉积下限为晚二叠世之后。结合侵入于新兴组的正长花岗岩年龄为210 ±1Ma,表明张广才岭群新兴组形成于晚二叠世—晚三叠世之间,而非前人所确定的新元古代。从新兴组中碎屑锆石的年龄频数可看出,新兴组的沉积物主要来源于周边晚古生代地质体以及次要的中元古代、新元古代、早古生代和早中生代地质体。前寒武纪碎屑锆石的存在暗示新兴组沉积时,区域地表或浅部曾存在一些具有类似年龄的前寒武纪残余地质体。新兴组几乎所有沉积物源来自松嫩- 张广才岭地块,暗示松嫩- 张广才岭地块与佳木斯- 兴凯地块及华北地块的拼合应晚于晚二叠世。     

河北省铅锌矿源层与地球化学块体

文章以河北省岩石和水系沉积物地球化学调查成果为基础,讨论了省内铅锌矿源层、地球化学块体的空间分布范围以及地球化学块体与矿源层的关系,旨在为研究区内的铅锌矿产勘查提供指导。研究结果表明,以高于该地区表壳岩石铅锌元素丰度的重要矿床的围岩作为铅锌矿源层的判别标志,侏罗纪、白垩纪火山-沉积岩及燕山期侵入岩、遵化岩群、红旗营子岩群等可确定为铅锌矿源层。以25μg/g为异常下限,圈定出水系沉积物铅地球化学块体7处;以100μg/g为异常下限,圈定出水系沉积物锌地球化学块体4处。在铅锌地球化学块体的内部及边缘,有多处大、中型铅锌矿床产出。在丰宁、围场一带出现大范围的铅元素连续成片的岩石高背景分布,锌元素的岩石高背景分布则位于崇礼和围场地区,铅锌高背景区主要分布于侏罗系-白垩系分布区内。侵入岩铅锌高背景区主要集中在乌龙沟-上黄旗岩浆岩带、军都山岩浆岩带及马兰峪复背斜东、西两端。经研究发现,据水系沉积物所圈定出的异常与铅锌矿床分布的一致性要好于据岩石所圈定的异常。在一个地球化学块体分布范围内,存在着多种地质体,而其中对异常形成贡献最大者可能是矿源层和矿床。矿源层与地球化学块体都强调其在成矿作用中是物质的供应源,不同之处在于,前...     

秦岭岩群中斜长角闪岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对秦岭岩群中的三个斜长角闪岩（变质沉积岩）样品进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,限定了秦岭岩群的形成时代,讨论了秦岭岩群的构造背景及归属问题。锆石定年结果显示了971 Ma、1222 Ma和840 Ma三个最大沉积年龄。秦岭岩群是一个杂岩体,秦岭岩群中至少存在中元古代（较老组成部分）和新元古代早期（较新组成部分）的岩性单元。秦岭岩群变质沉积岩的锆石年龄峰主要集中在中元古代-新元古代早期,具有与扬子块体和华北块体明显不同的锆石年代学特征,秦岭岩群在中元古代-新元古代早期为独立发展的微陆块。结合秦岭岩群的年代学特征及前人的研究结果,秦岭岩群中的变质沉积岩应沉积于弧相关的构造环境。     

华北克拉通东南缘寒武系底部黑色碎屑岩系的物源分析及其对晚前寒武纪地质演化的约束

华北克拉通东南缘新元古代—寒武纪交替时期黑色碎屑岩系马店组(或称为凤台组)的层序划分、时代归属、物源等基础地质问题仍存在分歧,本文从元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学等角度开展综合分析,为合理建立华北克拉通东南缘地层格架及中、新元古代—早古生代构造演化提供重要证据。马店组整套碎屑岩系的绝大部分元素的富集系数(EF值)基本一致;碎屑锆石U-Pb年龄主要集中于2.6~1.0Ga之间,包括~2.5Ga、~2.1Ga、~1.8Ga、1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga等多个年龄峰。马店组整体为寒武纪第二世的被动大陆边缘连续海侵地层;沉积物来源于华北克拉通内部徐淮地区,具有碳酸盐质新元古代盖层物源和非碳酸盐质早前寒武纪变质基底物源的两端元混合作用,其中1.8Ga碎屑锆石来源于早前寒武纪变质基底,而中元古代碎屑锆石及砂砾级白云质碎屑来源于新元古代盖层,极少量新元古代碎屑锆石来源于新元古代初期基性岩墙群。华北克拉通周缘新元古界—下古生界中丰富的1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga碎屑锆石记录证实至少华北克拉通东缘和南缘曾有与北秦岭地区类似的中、新元古代构造带。该构造带中元古代时强烈地参与了Columbi超大陆裂解和Rodinia超大陆聚合过程,于新元古代初期为华北克拉通周缘盆地的主要物源供给区;约900 Ma可能与华北克拉通开始裂解,至早古生代马店组沉积时期其物源贡献已经完全缺失。     

基于地球化学块体概念的中国锡资源潜力评价

本文详细介绍了根据地球化学块体的概念、利用中国区域化探扫面的成果对中国锡资源潜力评价的方法技术；给出了金属供应量、地球化学块体成矿率、资源量和潜在资源量的计算公式，并引入了校正系数来修正根据水系沉积物计算的地球化学块体中的金属供应量；描述了中国锡地球化学块体的空间分布特征，分析了这些地球化学块体与地质体和已知锡矿床的空间对应关系；确定了中国锡在8ug／g、10ug／g含量级次的地球化学块体成矿率为0．205％和0.208％。同时根据在中国大陆所圈定的锡地球化学块体的分布及其特征计算出中国锡的潜在资源量为1609万t和1406万t。     

吉林南部马达岭组时代再研究: 基于碎屑锆石 SHＲIMP 测年证据

根据对吉林南部马达岭组砂岩碎屑锆石 SHＲIMP U--Pb 测年以及对白山-临江地区碎屑锆石年龄谱系对比研究结果,确定马达岭组中最年轻锆石为 1. 0 Ga,且没有中生代火山活动留下的任何记录。因此马达岭组时代非中生代,同时依据钓鱼台组平行不整合在马达岭组之上的接触关系而应将其时代置于新元古代青白口纪。     

秦岭造山带东段秦岭岩群的年代学和地球化学研究

对东秦岭地区的陕西省洛南县、宁陕县、长安县和河南省淅川县出露的四个秦岭岩群变质岩进行的岩石学和地球化学研究表明,样品主要由变质火山岩和变质沉积岩组成.详细的锆石U-Pb定年结果显示三个正变质岩均形成于新元古代早期(971～843Ma),而副变质岩中富集大量新元古代碎屑锆石,根据最年轻的谐和年龄(859Ma)和早古生代的变质年龄,推测其沉积时代为新元古代中晚期.因此,北秦岭南部的秦岭岩群的变质岩主要由新元古代早期的火成岩和新元古代中晚期的沉积岩组成.变质作用主要发生在加里东期,局部有燕山期的变质作用叠加.指示北秦岭的造山作用主要发生在早古生代.岩石地球化学研究还显示秦岭岩群的新元古代火山岩均形成于火山弧构造环境,沉积岩沉积于大陆弧-活动大陆边缘环境,指示秦岭造山带在新元古代早期是一个火山弧.秦岭岩群的火山岩和沉积岩在形成时代和构造环境方面与扬子克拉通西缘的特征非常相似,表明位于北秦岭造山带的秦岭岩群应归属于扬子克拉通陆块,是扬子北缘的一个大陆边缘弧.     

小兴安岭“晚古生代”地层的时代与物源：地质与碎屑锆石 U-Pb 年代学证据

本文对出露于小兴安岭的"晚古生代"红山组和黑龙宫组进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,旨在准确限定红山组和黑龙宫组的沉积时限,并揭示其物源组成。样品中大多数锆石呈自形—半自形,显示典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,暗示其岩浆成因。研究结果显示,采自红山组标准剖面泥板岩中的碎屑锆石42个分析点产生以下年龄峰值:747、807、849、903、956、1 167和1 811 Ma,表明红山组沉积于747 Ma之后;采自伊春地区黑龙宫组泥板岩中的碎屑锆石97个分析点产生以下年龄峰值:700(发生Pb丢失)、805、902、1 764、2 446和2 467Ma,确定黑龙宫组沉积于805Ma之后。近年来在该地区"晚古生代"地层中碎屑锆石的定年结果显示普遍存在561 Ma年龄,鉴于红山组和黑龙宫组中缺乏上述锆石年龄组合,认为研究区的红山组和黑龙宫组的形成时代分别为747~561 Ma和805~561 Ma,时代置于新元古代。基于两组碎屑锆石的年龄频数和区域地质年代学资料的对比分析,两个地层单元中出现大量新元古代岩浆锆石,证明研究区可能存在新元古代岩浆事件,岩浆产物为两组地层提供物源;而中—古元古代碎屑锆石的存在,同时暗示该区沉积时地表或地表浅部应存在更为古老的前寒武纪残片。     

扬子地块与华夏地块的西段界线： 来自桂北和桂东新元古界—寒武系沉积岩的证据

华夏块体与扬子块体拼合带在广西境内的界线一直没有统一的认识.本文对桂北和桂东两个地区的新元古代—寒武纪浅变质沉积岩开展系统的地球化学、碎屑锆石年代学和Hf同位素学研究,以期为此提供岩石学证据.研究显示桂东大瑶山藤县地区存在南华系—震旦系沉积岩,沉积时代晚于741～622 Ma.这些南华系—震旦系沉积岩的碎屑锆石年龄谱以明显的～1.0Ga年龄峰和～2.5Ga弱峰为特征,相似于桂东广泛分布的寒武系沉积岩以及西华夏南岭-云开地体基底变质岩的锆石年龄谱.桂北龙胜地区新元古代沉积岩具有不同的碎屑锆石年龄谱,以一个～0.80 Ga主峰和两个(～2.0 Ga、～2.5 Ga)弱峰为特征,具有扬子南缘新元古代沉积岩的典型年龄谱.桂北新元古代沉积岩具有低的K2 O/Na2 O、Al2 O3/(Na2 O+CaO)和CIA指数,指示源区风化程度和成分成熟度较低,而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩与之相反,说明源区的风化程度以及成分成熟度较高.主量元素和微量元素特征都表明桂北地区新元古代沉积岩的源区中有更多的镁铁质组分,相似于江南造山带其他地区新元古代沉积岩;而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩的源区有较多长英质组分,相似于华夏南岭—云开地区新元古代沉积岩.结合桂东震旦系沉积岩具有与南岭-云开地体基底岩石相似的碎屑锆石Hf同位素组成,可以确定桂东大瑶山地区属于西华夏地块,而桂北龙胜地区属于扬子地块南缘江南造山带.因此,扬子地块与华夏地块西段的界线最有可能从桂北龙胜地区与桂东大瑶山地区之间通过.     

福建省矿产资源潜力的地球化学预测

利用区域化探归面（水系沉积物测量）资料，使用区域浓度克拉克值及变化系数两个参数，对福建省32种元素的资源潜力进行了排序，认为在目前国家的导向矿种中，福建省的资源潜力依次为锌－银－铅－锡－金－铜－钼。同时根据谢学锦院士提出的地球化学块体学块体的理论和方法，预测了政和Au地球化学块体、龙岩中甲Cu地球化学块体、大田Pb地球化学块体的资源潜力，分别为金430吨、铜625万吨、铅408万吨。初步探讨了成矿系统的元素分带及地球化学模式研究的意义和方法，认为这项研究对上述地区的打矿突破具有重要作用。