吉林二密铜矿区含矿次火山岩年代学及其形成环境探讨

吉林通化二密铜矿区次火山岩为其成矿的主要围岩。该次火山岩成岩时代未定,对其成岩及成矿机理等问题仍有很大的争论。本文即通过利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb分析测定了该次火山岩的形成时代:二长闪长玢岩(JEM02)、石英二长闪长岩(JEM03-1)以及石英二长岩(JEM03-2)锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为(95.71±0.33)Ma(MSWD=1.6)、(97.18±0.46)Ma(MSWD=1.19)和(96.10±0.50)Ma(MSWD=2.0),与其相应的206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄一致。松顶山次火山岩侵位的先后顺序为:石英二长闪长岩、石英二长岩、二长闪长玢岩。通过主、微量元素分析,本文认为该次火山岩为碰撞后到晚造山或非造山环境下形成的花岗岩-A型花岗岩的系列。该次火山岩形成的过程为:在中国东部岩石圈减薄的过程中,地幔物质上涌与地壳发生强烈的相互作用形成富碱的钙碱性岩浆。该岩浆在岩浆房中进一步分异形成二长-闪长岩浆和花岗斑岩岩浆。两种岩浆先后沿火山喷发通道浅成侵入形成次火山岩。     

辽宁青城子榛子沟脉状铅锌矿成矿流体地球化学初探

位处华北地台北缘东段辽吉裂谷内的青城子矿区是中国重要的铅锌矿集区,产出有多处中、小型铅锌矿床,榛子沟铅锌矿床是其中的典型代表之一。该矿床赋存于古元古界辽河群浪子山组与大石桥组界面或浪子山组层间及大石桥组第三岩性段的大理岩中或斜长角闪岩、黑云母片岩与含石墨(条带)大理岩接触处靠近大理岩的一侧,矿体呈层状-似层状和脉状。文章对该矿床脉状矿体的稠密浸染状矿石的流体包裹体及其氢、氧同位素地球化学进行了研究,结果表明,成矿流体受到了后期热液系统中大气降水的混入,是一套H2O-CO2-NaCl流体体系。流体包裹体液相成分分析表明,成矿流体既具有岩浆热液的特点,又具有大气降水(或地层流体)的特点。石英内流体包裹体的δD为-85‰~-100‰、δ18OH2O值为1.85‰~4.45‰,表明成矿流体后期受大气降水的混入,致使氧同位素值朝大气降水方向漂移,偏离了正常岩浆水值。经综合分析认为,榛子沟铅锌矿床成矿期的成矿流体为大气降水与岩浆水混合成因。     

长江上游表壳岩系Pb同位素组成特征及对三峡贯通的示踪意义

理论分析表明,碎屑钾长石Pb同位素在大河流域沉积物物源示踪及追索河流演化研究中具有独特意义。近年来,随着单颗粒碎屑矿物微区分析技术的快速发展,碎屑钾长石Pb同位素已成为一种有效的物源示踪方法,在判别沉积物物源、重建古水系等方面已得到了较好的应用,同时沉积物全岩的Pb同位素能对碎屑钾长石Pb同位素的示踪起到一定的补充作用。通过对长江流域不同河段和支流流域钾长石及全岩Pb同位素的空间分异特征的即可识别性分析、河流地貌和水文特性对源-汇之间物质的可通达性分析以及流域地质环境条件的分析,认为利用Pb同位素方法来示踪江汉盆地不同时期沉积物的源区,并重建长江水系的演化过程是可行的。最后对开展此项研究的思路进行了讨论。     

前寒武纪条带状硅铁建造的形成机制与地球早期的大气和海洋

前寒武纪条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的化学沉积建造类型,记录了当时大气和海洋的化学成分、氧化还原状态及演化。本文系统测定了华北地台条带状硅铁建造的硫硅氧同位素组成。不同时代和不同类型条带状硅铁建造中石英的硅同位素组成非常相似,强烈亏损30Si,δ30SiNBS-28大部分位于-2.0‰～-0.3‰之间,平均-0.8‰;硅铁建造中石英的δ18OV-SMOW相对较高,8.1‰～21.5‰,平均13.9‰;二者均与现代海底黑烟囱、泉华及热水沉积硅质岩的硅氧同位素组成相似。在同一样品中,磁铁矿条带中石英的δ30SiNBS-28普遍低于相邻硅质条带中石英的值,而δ18OV-SMOW刚好相反,反映了硅铁建造沉积时的初始特征。BIFs中硫化物的δ34SV-CDT变化范围很大,-22.0‰～+11.8‰,但大部分集中分布在0值附近。Δ33S=-0.89‰～+1.2‰,显示出了明显的硫同位素非质量分馏特征,说明当时大气氧浓度很低。与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造的Δ33S多为负值,而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造的Δ33S多为正值。提出无论是Algoma型,还是Superior型BIFs都是由海底热液喷气作用形成的。富含溶解硅和铁的热水溶液喷发到在海底以后,由于温度突然下降,硅酸H4SiO4在海水中达到过饱和状态,导致SiO2首先沉淀,形成硅质层;随着热水溶液与海水的不断混合,温度不断降低,Eh值不断升高,Fe2+逐渐被氧化生成Fe3+随后沉淀,形成富铁层。一套硅铁韵律层代表了一次大的海底喷气活动;海底热液喷气的周期性活动形成了规律性的硅铁韵律层。BIFs的广泛分布和硫同位素非质量分馏效应的普遍存在,表明当时大气氧水平很低,可能不足现在氧水平的1‰;火山和海底喷气活动非常强烈,海水温度较高,呈酸性,pH值在3.0～5.5之间;海洋中可溶解硅H4SiO4和Fe2+的浓度很高;而可溶硫酸盐的浓度极低,1mM。早元古代(1.8Ga)以后海洋硫酸盐浓度升高,由富铁海洋转化为富硫酸盐的海洋,是造成BIFs消失的根本原因。大规模火山喷发和海底喷气活动对海洋的成分和氧化还原状态影响很大,使海洋的氧化时间较大气至少推迟了6亿年。     

吉林南部地区老岭群变质作用特征研究

吉林南部地区老岭群变质矿物较为发育,本文通过对其中发育的变质矿物进行详细鉴定和大量探针分析,将老岭群下亚群主要变质矿物划分为两个世代,分别代表两期变质作用M1和M2.结合研究区老岭群变质矿物组合、分布特征以及变质相带的研究,认为M1为中-低温区域动力热流变质作用,可以划分为低绿片岩相和高绿片岩相,而M2为局部热变质作用...     

延边天宝山多金属矿田辉钼矿Re-Os同位素 年龄及其地质意义

延边天宝山为一大型中高温热液多金属(铅,锌,铜,钼等)矿田,是由新兴铅锌、立山铅锌铜和东风铅锌铜钼3个矿床所组成.文章在矿田地质特征研究的基础上,进行了辉钼矿Re-Os同位素体系定年研究,得到结果w(Re)为0.353～9.306 μg/g,模式年龄为174.7～200.3 Ma,加权平均值年龄为(194.6±3.9) Ma,等时线年龄为(196.6±2.5) Ma(MSWD=0.94,n=9),表明天宝山多金属矿田为早侏罗世岩浆作用及相关流体活动的产物,形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合后伸展环境,初步认为成矿物质来源主要为壳源.结合区域上已有的高精度年代学数据,将吉林省中东部山区钼成矿作用划分为2期:早侏罗世(196.6～186Ma)和中侏罗世(176.9～166.9Ma),且以中侏罗世钼矿化最为发育.     

青城子层状/脉状铅锌矿床稀土元素地球化学特征及地质意义

位处华北板块北缘东段的辽吉裂谷带内发育有多处中、小型铅锌矿床,其中,同时发育层状和脉状铅锌矿的青城子矿床是典型的代表。为了探讨青城子层状铅锌矿和脉状铅锌矿矿质来源及成因的异同及其所代表的地质意义,利用ICP-MS对层状铅锌矿及其围岩、脉状铅锌矿及其围岩和后期穿矿脉岩进行了稀土元素测试。结果表明,所有样品均具有轻稀土元素（LREE）富集和明显分异的特点。层状铅锌矿及其围岩具有Eu正异常和较弱的Ce负异常,表明其成矿物质均来自上升的深部热水流体与海水的混合热液,在高温、还原流体和海水的参与下成矿。脉状铅锌矿及其围岩稀土元素配分模式与层状铅锌矿及其围岩相似,但其Eu为负异常和Ce异常不明显,部分样品出现较弱的Ce正异常,对比分析穿矿脉岩明显的Eu负异常和Ce正异常以及二者稀土元素总量稍大于层状铅锌矿的特点,文章认为青城子层状矿石为沉积成矿,成矿热液为深部热水流体与海水的混合热液,但后期受到岩浆侵入叠加改造的影响而在局部形成脉状铅锌矿体,引起了Eu负异常和局部Ce正异常的出现以及稀土元素总量的增加。     

南天山萨瓦亚尔顿金矿床稀土微量元素特征及其成因意义

萨瓦亚尔顿金矿位于新疆乌恰县的南天山构造带中,是我国20世纪90年代发现的第一例“穆龙套型”金矿.矿床形成于印支期,矿化与石英脉密切相关,显示了与穆龙套金矿的相似性.成矿流体演化经历了早期高温无矿化石英阶段,中期中低温矿化石英阶段,晚期低温碳酸盐脉阶段.早期无矿石英的稀土及微量元素含量均低于矿化石英.矿化石英包体中流体的稀土元素配分模式显示较一致的轻稀土富集和Eu正异常,指示流体中较高的钙离子或相对还原环境;流体中Pb含量较高,而蚀变强烈的围岩则显示出明显的Ca和Pb流失,这表明成矿流体可能部分来源于与围岩发生交代作用的蚀变流体,矿质沉淀可能与流体混合作用相关.早期石英包体中流体的稀土和微量元素含量较低则指示早期阶段可能未发生流体混合.萨瓦亚尔顿Ⅳ号矿脉为最大矿带,其含矿石英包体中流体微量元素一般高于其它矿脉石英,可能显示较强的流体混合及成矿作用.Ⅱ号矿脉在流体稀土及微量元素含量上显示与Ⅳ脉更为相似.萨瓦亚尔顿金矿稀土微量元素研究表明围岩组分可能为成矿流体主要来源之一,而流体混合则为成矿重要机制,这与前期流体包裹体及同位素研究结论一致,也符合造山型金矿的一般特征.     

长江上游表壳岩系Pb同位素组成特征及对三峡贯通的示踪意义

理论分析表明,碎屑钾长石Pb同位素在大河流域沉积物物源示踪及追索河流演化研究中具有独特意义。近年来,随着
单颗粒碎屑矿物微区分析技术的快速发展,碎屑钾长石Pb同位素已成为一种有效的物源示踪方法,在判别沉积物物源、重建古水
系等方面已得到了较好的应用,同时沉积物全岩的Pb同位素能对碎屑钾长石Pb同位素的示踪起到一定的补充作用。通过对长
江流域不同河段和支流流域钾长石及全岩Pb同位素的空间分异特征的即可识别性分析、河流地貌和水文特性对源-汇之间物质
的可通达性分析以及流域地质环境条件的分析,认为利用Pb同位素方法来示踪江汉盆地不同时期沉积物的源区,并重建长江水
系的演化过程是可行的。最后对开展此项研究的思路进行了讨论。