藏南侏罗纪残留洋弧的地球化学特征及其大地构造意义

沿雅鲁藏布江缝合带残留一系列中生代洋弧,厘定这些洋弧的形成时代和地球化学性质对于理解新特提斯洋的消减过程、确定南拉萨地体的组成和限定印度-欧亚板块的碰撞时限等都具有重要的意义。泽当微地体位于雅鲁藏布江缝合带东段,主要由英云闪长岩、花岗闪长岩和角闪岩组成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,位于泽当西部的花岗闪长岩(简称泽当花岗闪长岩)形成于157.5±1.4Ma,与东部的英云闪长岩形成时代相近。全岩元素和同位素(Sr和Nd)地球化学分析结果表明泽当花岗闪长岩具有以下地球化学特征:(1)较高的SiO2(64.4%～68.4%)和Al2O3(16.9%～18.4%);(2)较高的Na2O/K2O比值(>2.1),显示富钠的特征;(3)富集LREE,亏损HREE,从Ho到Lu稀土分布样式上翘((Ho/Yb)N=0.69～0.90)和明显的Eu负异常;(4)较低的Y(<7.19×10-6)和Yb(<0.88×10-6),较高的Sr/Y>119.7和La/Yb>22.4,在Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图解中,泽当花岗闪长岩都落入埃达克岩区域内;(5)87Sr/86Sr(t)(0.704065～0.704439)值较低,εNd(t)(+5.1～+6.1)值较高,显示其来自亏损地幔的特征;(6)亏损Zr、Hf、Ti和Y等高场强元素,富集大离子亲石元素,显示了岛弧岩浆岩的典型特征。上述数据表明,泽当花岗闪长岩不仅具有明显的岛弧岩浆岩的特征,而且具有显著的埃达克质特征,可能是在来自地幔楔部分熔融体的板底垫托作用下,新生基性下地壳重熔的产物。泽当微地体是一个残留的晚侏罗纪洋弧系统,是中生代新特提斯洋洋内俯冲系统的残留。     

西藏斯弄多低硫化型浅成低温热液Ag Pb Zn矿床：Si H O同位素的示踪应用

拉萨地块南木林盆地林子宗群火山机构内发育有斯弄多隐爆角砾岩型、热液脉型Ag-Pb-Zn矿床,该矿床金属矿物为闪锌矿、方铅矿,少量黄铜矿和辉银矿,蚀变矿物为绢云母、伊利石、玉髓、蒙脱石、碧玉、方解石、菱锰矿和菱铁矿,符合低硫型浅成低温热液矿床的基本特征。本次研究对陆相火山岩中热泉喷口的硅质条带及穿切矿体石英脉进行了Si、H、O同位素测试,结果表明:(1)硅质条带的石英单矿物δ~(30)Si_(NBS-28)为-1.2‰~-0.4‰,记录有热水沉积Si同位素地球化学特征,为古热泉硅华成因;(2)受后期火山热液作用改造的热水沉积硅质条带全岩δ~(30)Si_(NBS-28)为-0.2‰~+0.3‰,显示火山岩与热水沉积岩混合特征;(3)穿切矿体石英脉δ~(30) Si_(NBS-28)值为-0.8‰~-0.1‰,与热水沉积硅质条带石英单矿物Si同位素组成一致,显示低温成因高Δ30Si同位素分馏值特征;(4)石英脉和硅质条带全岩的流体包裹体氢氧同位素特征显示大气水与火山岩发生了水-岩交换作用的"氧同位素漂移"现象,说明成矿流体在火山岩地层中经历了长期的循环作用。因此,Si-H-O稳定同位素指示:矿区内仍保留有古热泉喷口,表明矿区自古新世火山岩喷发和成矿后,剥蚀程度低,"缺位"寻找低硫化浅成低温热液型Au-Ag矿床的勘查潜力较大,低δ~(30)Si_(NBS-28)值石英脉和硅化是重要找矿标志。     

西藏汤白矿区下白垩统比马组砂岩地球化学特征:对冈底斯南缘构造演化的启示

沿雅鲁藏布江北岸广泛分布的比马组为一套上侏罗统至下白垩统的火山-沉积岩组合。本次工作通过对采集于汤白矿区的比马组砂岩进行岩相学和岩石地球化学研究,探讨了其物源特征、岩相古地理及大地构造演化背景。研究区的汤白比马组砂岩以火山岩夹层形式产出,碎屑分选差,磨圆度低,杂基含量高,结构成熟度低,以富含长石和岩屑为特征,为活动岩浆弧构造环境下的沉积物。除碳酸盐胶结物导致的CaO含量变化外,所有样品的元素地球化学特征基本与上地壳平均含量大体一致,且Fe_2O_3~T、MgO、TiO_2、P_2O_5及MnO与大陆岛弧成因砂岩含量相同。样品元素地球化学特征中的低CIA值(46%～68%)和较高的ICV值(0. 75～1. 14)表明砂岩遭受风化作用弱,成熟度低,粘土矿物(如高岭石和蒙脱石等)含量低,多属于构造活动区首旋回沉积物范畴。在稀土元素地球化学特征方面,汤白比马组砂岩显示右倾的球粒陨石标准化配分图,ΣREE值介于46. 16×10~(-6)～90. 03×10~(-6)之间,具有与后太古宙平均页岩类似的地球化学特征。δEu值介于1. 06～1. 36之间,呈明显正异常,为斜长石碎屑所致。δCe介于0. 92～0. 94之间,呈弱负异常,表明其沉积过程中受海水作用较弱。在微量元素球粒陨石标准化蛛网图中,汤白比马组砂岩显示为亏损Th、Nb、P、Ce、Ti等高场强元素,显示岛弧火山岩地球化学特征。因此,汤白比马组砂岩形成于新特提斯洋向拉萨地体俯冲的活动大陆边缘背景。     

还原性含碳质围岩在斑岩铜矿成矿中的作用

斑岩铜矿是最重要的铜矿资源类型, 高氧逸度岩浆是公认的评价斑岩成矿的有效指标。硫在成矿岩浆中主要以硫酸盐形式存在, 在矿石中则以硫化物为主。什么触发了高氧化性成矿岩浆热液的还原与成矿？这是关系斑岩铜矿形成机制和高效评价的重大科学谜题。前人关注的焦点是成矿母岩浆的起源与演化, 还原性围岩在成矿中作用长期被忽视。还原性围岩主要有两种: 富碳质围岩和富亚铁围岩。本文在前人工作基础上, 以甲玛、德兴、普朗等大型-超大型斑岩铜矿为例, 研究了斑岩铜矿的空间分布与含碳质围岩之间的关系, 发现斑岩铜矿围岩中普遍发育黑色含碳质地层, 并在成矿过程中普遍发生褪色蚀变; 发现蚀变围岩和矿床中方解石和矿石矿物流体包裹体的δ13CV-PDB值普遍较低, 与沉积碳酸盐围岩的值显著不同。首次提出并论证了含碳质围岩中甲烷等还原性气体组分的加入可能是引发斑岩成矿系统氧化-还原转换和矿质沉淀的关键。CH4沿构造裂隙扩散进入斑岩成矿系统, 无需成矿斑岩与围岩直接接触即可将成矿溶液中SO2– 4还原, 解决了困扰矿床学家多年的一道难题。围岩中碳质含量高, 产生的甲烷数量大, 可将成矿热液中SO2– 4在斑岩体内全部还原, 形成金属硫化物沉淀, 则矿体主要产在斑岩体之内; 围岩中碳质含量低, 产生的甲烷数量不足, 则矿体主要赋存于斑岩体与围岩的内外接触带。含碳质围岩中还原组分即可在岩浆阶段加入, 也可在热液阶段加入。在岩浆阶段加入将造成岩浆还原, 形成“还原型斑岩”, 易导致成矿物质分散, 不利于形成大矿富矿; 在热液阶段加入, 对成矿更有利。“高氧化性斑岩+还原性富碳质地层/富铁火山岩”是高效评价斑岩成矿的新指标。     

藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明：①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma±0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值（87Sr/86Sr（i）=0.70488～0.70569）和较高的初始Nd值（εNd（i）=-1.38～-1.58）;④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。     

浙东南后坑酸性蚀变岩帽地质及矿物学特征

蚀变岩帽在地表一般表现为陡倾的正地形,是高温、高氧逸度流体对围岩进行酸性淋滤,形成的一系列高级泥化和泥化等蚀变矿物组合。这种蚀变是浅成低温热液蚀变系统的一部分,其深部可能具有寻找斑岩型矿化的潜力。浙东南陆相火山岩地区普遍发育此种蚀变岩帽,但该类型蚀变常被前人定义为“次生石英岩”。本文选择其中典型的后坑蚀变岩帽,通过大比例尺蚀变填图、岩心编录,利用短波红外(ASD)、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS) 等分析技术手段,发现蚀变岩帽具有垂直方向和水平方向的蚀变矿物分带。垂直方向由深到浅依次发育刚玉-绢云母,绢云母-叶蜡石,明矾石-高岭石-地开石具分带特征;水平方向上从核部到边部依次发育多孔状石英-金红石、高级泥化带(明矾石-叶蜡石-高岭石-地开石-水铝石-Aluminum Phosphate and sulphates矿物)、泥化带(高岭石-伊利石-蒙脱石)。并得出以下几点认识：①后坑蚀变岩帽中明矾石短波红外特征吸收峰在1480~1491nm之间,以岩浆-热液成因的钾明矾石为主,含少量钠明矾石;②叶蜡石短波红外特征吸收峰在2167nm左右,分为两种成因：早期高级泥化阶段的绢云母经后期热液退变质蚀变而成以及早期高岭石经后期热液进变质作用形成;③蚀变岩帽根部的刚玉被后期热液蚀变形成绢云母,刚玉-绢云母蚀变带之下可能是黄铁绢英岩化带;④早期水铝石被后期热液蚀变形成地开石,代表了热液的多期次性;通过对比后坑蚀变岩帽与其他斑岩-浅成低温热液矿床(如Horse- Ivaal和Vuda等矿床)的蚀变矿物分带后,发现后坑蚀变岩帽蚀变矿物分带与这些典型矿床相似。本文认为后坑蚀变岩帽属于该成矿系统上部的浅成低温热液蚀变部分,其深部具有寻找斑岩矿床的潜力,同时提出浙东南其他发育在陆相火山岩中的蚀变岩帽也属于该蚀变系统,具有寻找斑岩型铜金矿床的较大潜力。     

藏南泽当岛弧花岗岩成因限定——来自角闪石岩锆石U-Pb、地球化学和Sr-Nd同位素的证据

泽当岛弧位于藏南乃东县境内,主要由英云闪长岩、花岗闪长岩、奥长花岗岩和角闪石岩组成,是晚侏罗世洋壳俯冲的产物。本文对该地区出露的角闪石岩开展了野外地质调查,通过室内SHRIMP锆石U-Pb定年、全岩地球化学和Sr-Nd同位素等研究,探讨了泽当角闪石岩的成因、源区及其与花岗岩的成因关系,获得以下认识:角闪石岩成岩年龄为159.1±7.2 Ma;角闪石岩具有较低Sr含量、较高的Y含量和较低的Sr/Y值,富集MREE;角闪石岩与花岗岩Sr-Nd同位素特征一致,角闪石岩~(87)Sr/~(86)Sr (t)值(0.704 0～0.704 5)较低,εNd (t)值变化范围为+5.5～+6.1。结合前人研究认为,泽当岛弧的英云闪长岩、花岗闪长岩、奥长花岗岩和角闪石岩均来自地幔楔部分熔融作用。英云闪长岩为相对原始的岩浆,在角闪石分离结晶作用未结束前,先从岩浆房中分离出来;残余岩浆继续发生角闪石分离结晶作用,导致Sr/Y值进一步升高和Cr、Ni、MREE含量进一步降低。因此,角闪石的分离结晶作用是泽当岛弧高Sr/Y花岗岩形成的关键因素。     

逆冲断裂的视走滑位移分析及其在5&#183;12汶川大地震同震破裂调查中的应用

逆冲走滑断裂中走滑分量大小的确定是判断断裂性质和应力场方向的重要参数,在野外主要依靠被断裂错开的标志线来判断。标志线的恰当选择,直接影响断裂走滑性质的判断及大小的测定。本文在对5&#183;12汶川大地震同震破裂野外地质调查的基础上,详细分析了在同震逆冲断裂上所观察到的位移特征,指出当地表标志线与断裂斜交时,逆冲运动伴随的地表水平缩短将造成标志线产生沿断裂走向上的视走滑位移现象,并给出了基于不同地震陡坎模式的计算视走滑位移量的公式。根据视走滑位移计算公式,对实测走滑结果进行了计算、校正。校正结果显示彭灌（安县-灌县）断裂同震破裂带基本无走滑运动,为近纯逆冲性质;小鱼洞断裂和彭灌断裂上各自相隔数米的两个标志线分别出现左旋和右旋视走滑的例子进一步说明影响视位移误差的主要因素是水平缩短量,而非断裂走向的局部变化。本文的分析表明,野外测定逆冲走滑断裂的走滑位移时需尽量选择与断裂直交（垂直）的标志线,或注明标志线与断裂的夹角等几何关系;只有经视走滑位移校正后的测量才能代表断裂本身的真实走滑特征。     

西藏甲玛铜多金属矿床流体包裹体研究

甲玛铜多金属矿床是西藏冈底斯中段东部的超大型矿床,主要由角岩型铜钼矿体、斑岩型钼铜矿体以及矽卡岩型铜多金属矿体构成.根据矿物组合与脉体穿插关系,将角岩型和斑岩型矿体中各类热液脉体分为成矿早阶段A脉、转换阶段B脉以及成矿晚阶段D脉.A脉包括具有钾长石蚀变晕的石英脉、石英+钾长石±黄铜矿±辉钼矿脉、石英+黑云母脉、黑云母+...     

喜马拉雅造山带纳木那尼穹隆古元古代岩石单元深熔作用

纳木那尼穹窿位于特提斯喜马拉雅带西段,属变质杂岩体,由黑云母片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩、混合岩、变杂砂岩、角闪岩、大理岩及后期侵位的电气石花岗岩和二云母花岗岩组成。本次研究对穹隆核部出露的混合岩、花岗片麻岩、电气石花岗岩及边缘出露的二云母花岗岩和黑云母片麻岩进行了岩相学、锆石U-Pb定年及地球化学研究,结果表明:(1)混合岩(T0768-4A-4C)锆石~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1873±28Ma,~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1877±21Ma。混合岩Sr同位素比值(1.25018~1.44452)和ε_(Nd)(t)值(-28.8~-28.5)指示其具其有低喜马拉雅岩石单元的地球化学属性;(2)花岗片麻岩锆石核部~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1878±9Ma,下交点年龄为10.9±0.5Ma。个别震荡环带边记录有13.1±0.3Ma的年龄数据,表明古元古代花岗片麻岩可能经历了~10Ma左右的熔融事件;(3)侵位于古元古代混合岩和花岗片麻岩之中的电气石花岗岩(T0768-LG)具有与深熔事件相一致的年龄,其~(206)Pb/~(238)U谐和年龄为9.0±0.2Ma;(4)穹隆核部电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值集中在(-18.9~-16.1),显著低于穹隆边缘的二云母花岗岩(ε_(Nd)(t)=-14.4~-10.3),指示电气石花岗岩部分熔融源区有更多成熟地壳物质的加入;(5)个别电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值为-12.6,可能是岩浆上升过程中受到变泥质岩的混染所致。本次在纳木那尼穹隆的研究结果支持19~13Ma左右喜马拉雅造山带发生构造转换的模型(Zhang et al.,2012),并表明这种构造转化可能进一步引发了淡色花岗岩部分熔融源区的变化。南北伸展阶段为深度相对较浅的高喜马拉雅变泥质岩和杂砂岩等发生部分熔融,形成穹隆边缘的二云母花岗岩(~16Ma);进入东西向伸展阶段后,深熔作用导致深部主中央逆冲断层(MCT)附近的古元古代岩石单元和变泥质岩混合源区发生部分熔融,岩浆沿着南北向断裂带上升,形成电气石花岗岩体(~9Ma)。