四川盆地及周缘地区早三叠世富锂绿豆岩的岩浆作用制约

四川盆地及周缘地区早-中三叠世地层发育大量富锂绿豆岩, 前人系统开展过大量矿物学及年代学研究, 但对其中锂成矿物质来源及其富集机理等方面研究较为薄弱, 区域岩浆作用与沉积型锂矿的成因关系不明。本文通过对重庆北碚绿豆岩的矿物学、岩石地球化学、锆石SHRIMP U-Pb年代学及锆石Lu-Hf同位素特征研究, 并与四川盆地及周缘地区的绿豆岩进行对比, 结果显示四川盆地及周缘绿豆岩层位内锂的富集规律表现为绿豆岩层的下部及中部层位锂含量明显高于上部层位的锂含量。北碚绿豆岩成岩时代为248±2Ma, 源岩为流纹质英安岩/英安岩, 为早三叠世火山弧岩浆作用的产物。北碚绿豆岩、四川盆地周缘绿豆岩与西南三江地区早三叠世岩浆活动具有明显的成因联系, 是西南三江地区火山岩浆活动在四川盆地及周缘地区的响应。四川盆地及周缘地区绿豆岩内锂富集主要与区域火山岩浆作用及后期深部流体有关, 西南三江地区早三叠世中酸性火山岩浆作用为四川盆地及周缘地区绿豆岩的形成提供了充足的火山灰及部分锂成矿物质, 火山灰降落之后受深部流体作用而进一步富集锂, 最终经埋藏成岩作用而形成含硅质豆粒的富锂绿豆岩。

     

陕西柞木沟铁矿矿物学、成矿年代学特征及对矿床成因的指示意义

柞木沟铁矿床为北大巴山地区的钛磁铁矿矿床。矿区赋矿岩体为辉绿岩,主要矿物组成为单斜辉石、长石、角闪石、黑云母、钛磁铁矿和钛铁矿等。文中利用电子探针对柞木沟矿床内部典型矿石矿物组成研究发现,单斜辉石主要为普通辉石,角闪石为镁绿钙闪石和阳起石,黑云母主要为铁质黑云母,少量为镁质黑云母。柞木沟铁矿床赋矿辉绿岩母岩浆具有高碱(K2O+Na2O含量3.56％～4.79％)、高钛(TiO2含量3.50％～5.58％)特征,指示其为碱性系列岩浆。单斜辉石平衡温度为1 138～1 167 ℃,铁钛氧化物形成温度为781～808 ℃,氧逸度(lgf(O2))为-14.15～-14.36,黑云母结晶温度分为600～650 ℃和～700 ℃两个区间,氧逸度介于NNO与MH之间。矿石内部锆石SHRIMP U Pb测年结果为(437.9±3.7) Ma,与区域不含矿岩体年龄一致,说明二者为同期岩浆作用产物。矿体赋存于岩体中、矿体与含矿辉绿岩围岩呈渐变过渡关系、磁铁矿的岩浆成因、磁铁矿的矿物化学特征及氧同位素组成特征共同指示柞木沟矿床为典型岩浆矿床。北大巴山地区早古生代晚期的拉张作用,导致深部的岩浆上升并在浅部快速就位,早期结晶出少量铁钛氧化物;随着温度降低,辉石、长石、角闪石等铁镁硅酸盐矿物开始结晶,进而包含早期结晶的铁钛氧化物。岩浆的氧逸度逐渐升高以及后期富铁质流体的注入导致铁钛氧化物大量结晶,最终完成该区的成矿作用。     

北大巴山与志留纪火山作用相关的碳酸盐岩沉积学特征及形成环境

生物碎屑灰岩、生物礁是造山带内最为常见的岩石类型之一,它们可以形成于多种构造环境。研究这些岩石组合的结构组成及生物赋存状态可为古地理恢复及造山带演化提供依据。分布于北大巴山地区与富TiO2碱性火山岩紧密相关的碳酸盐岩组合长期以来被认为是被动陆缘台地相组合。该套碳酸盐岩组合主要由生物礁、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩共同构成。砂屑灰岩及生物灰岩中常伴随有薄层凝灰岩夹层;同时这些碳酸盐岩中富含不同比例的火山碎屑成分,发育粒序层理、平行层理、波纹斜层理和滑塌构造。生物碎屑灰岩通常与凝灰质砂岩、泥岩构成韵律层,火山质碎屑在类岩石中主要表现为粒径0.5~3 mm的棱角状—次棱角状玄武岩和凝灰岩碎屑,具有近源沉积特征;生物礁中通常出现1~2.5 cm棱角状—次棱角状玄武岩碎屑,且在生物礁之间的砂岩夹层中含有丰富的0.5~1 mm的次圆状玄武岩碎屑;砂屑灰岩中含有棱角状—次棱角状玄武岩和辉石两类碎屑,其中辉石碎屑粒径通常为1~2 mm,同时该类岩石中还含有丰富的黄铁矿,这些黄铁矿通常因其粒径变化而发育粒序结构特征。角砾状灰岩可分别由砂屑灰岩、生物礁及生物碎屑灰岩构成,也可由三者共同构成,玄武岩碎屑仅出现于角砾状生物礁灰岩中。这些碳酸盐岩中的生物化石具有曾经历过明显的搬运改造特征,其中生物碎屑灰岩和砂屑灰岩中的化石碎屑以次圆状为主,生物礁中的生物化石平行于砂岩夹层分布且发生不同程度的压扁和挤压变形,岩石中普遍发育滑塌沉积构造。这些特征共同表明,该套碳酸盐岩与下伏的碱性玄武岩形成密切相关,二者共同构成了与现代大洋中典型洋岛/海山相一致的结构特征,且这些碳酸盐岩多沿着下伏玄武岩的周边沉积,具有深水—斜坡环境的沉积组合,同时因其中所包含的生物化石经历了一定距离搬运作用而发生再沉积,进一步表明这些生物发育时代可能要略微早于该套火山—沉积组合的形成时代。     

碎屑重矿物分析对内蒙古西乌旗早二叠世寿山沟组的物源指示及构造意义

碎屑重矿物由于相对比较稳定,蕴含重要的成因信息,对其进行电子探针成分分析,能够还原岩石形成的物源区和盆地构造背景。内蒙古西乌旗早二叠世寿山沟组一段主要由砂岩夹砾岩等组成,二段主要由粉砂岩、泥岩等组成。重矿物分析表明,寿山沟组一段和二段砂岩重矿物主要有锆石、尖晶石和石榴子石等,指示其物源区为岩浆岩和变质岩。重矿物电子探针成分分析结果显示,电气石成分指示其具贫锂花岗岩和变沉积岩物源,尖晶石成分指示其具岛弧和洋中脊玄武岩类物源,石榴子石成分指示其具高级变质基性岩源区。综合物源分析显示,寿山沟组主要来源于迪彦庙蛇绿岩、锡林浩特杂岩和本巴图组玄武岩等。结合区域地质对比,认为寿山沟组形成于弧后盆地,古亚洲洋在早二叠世时期尚未闭合。     

滇东北东川下田坝A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

通过对滇东北东川下田坝地区黑云母二长花岗岩和似斑状钾长花岗岩2种岩体的地球化学分析及对黑云母二长花岗岩的U-Pb同位素测试,得到如下认识:黑云母二长花岗岩和似斑状钾长花岗岩总体地球化学特征相似,主量元素表现出高SiO2(平均71.7%)、过铝质(A/CNK指数在1.03~1.52)的特征,过碱指数在0.95~1.37之间,总体属于钙碱系列;稀土元素总量较高(ΣREE平均313×10-6),(Ce/Yb)N均值为8.85,(La/Yb)N均值为9.54,呈现轻稀土元素(LREE)富集,仅Eu亏损(δEu均值0.31)的海鸥型右倾模式;大离子亲石元素Rb、Th、U、K等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti等呈明显负异常,说明岩浆源岩以陆壳成分为主;Ga/Al均值为2.69,(Zr+Nb+Ce+Y)均值为383;微量元素Sr、Eu低,富集Nb、Zr等元素,反映其源区存在斜长石的残留;锆石饱和温度为724~786℃,表明初始岩浆温度较高。上述特征说明,下田坝花岗岩为典型的A型花岗岩,形成于中上地壳的板内伸展背景。黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为801.1±6.6Ma,同时受到762.1±6.2Ma热事件的影响,与新元古代Rodinia超大陆裂解事件在时间上一致,亦与东川铜矿成矿时代相符,说明新元古代裂谷环境的岩浆事件范围可扩大至滇东北东川,并可能引发热液成矿作用。     

燕山构造带滦平早白垩世盆地沉积过程和演化

滦平盆地是燕山构造带内一个具有代表性的早白垩世伸展盆地.对盆地内沉积岩相和相组合的详细分析结果显示,盆地内部发育不同的沉积相带并显示明显的空间变化.盆地北部和西部边缘以冲积扇砾岩和扇三角洲砂岩、砾岩沉积为主,盆地中心为湖泊细粒沉积.河流相砂岩和砾岩主要分布于盆地的东南部.古流向和物源恢复结果证明,盆地沉积物主体来自于北部和西部老变质岩基底,仅少部分沉积物来自盆地的东南缘.盆地构造沉降和沉积充填过程主要受北缘和西缘张性断层的控制,断层下盘基底岩石的抬升与盆地边界正断层活动相关,从而成为盆地主要的物源区.滦平盆地的演化可划分为三个阶段：即早期火山喷发阶段、中期强烈断陷阶段和晚期填平阶段.滦平盆地代表了早白垩世燕山构造带其它同类盆地的发展过程,它们皆以小型独立的盆地发育为特征.     

北秦岭武关地区丹凤群斜长角闪岩地球化学特征、锆石SHRIMP测年及其构造意义

本文运用岩石学、地球化学和同位素年代学对分布于丹凤县武关地区的丹凤群斜长角闪岩进行了相对系统研究,岩石学和地球化学特征表明该套岩石为岛弧钙碱性玄武岩,不具备蛇绿岩单元组成特性.锆石SHRIMP测年结果表明,该套岩石中包含有古元古代～晚泥盆世(2489～360Ma)多个时期的锆石;锆石CL图像以及锆石形状研究以及区域同位素年代学、古生物化石资料共同显示,丹凤群中可能包含有泥盆纪岩石组合.分析前人对丹凤群的区域研究资料,我们认为丹凤群并非一套具有单一地层时代以及相同构造环境的岩石地层单位,而是一套由不同时代不同构造环境的岩石组合构成的俯冲-增生杂岩.区域上,丹凤群与其南侧的武关岩群、罗汉寺岩群以及部分刘岭群共同构成华北板块南缘俯冲-增生体系,其中分布有大量与俯冲作用相关的泥盆纪钙碱性侵入体,这些事实进一步证明华北板块南缘洋盆消亡时间上限至少可以持续到晚泥盆世末期.     

沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源（矿床）的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩（凝灰岩）以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。     

北大巴山地区斑鸠关组砂岩地球化学特征对物源和构造环境的限定

北大巴山是南秦岭造山带的重要组成部分,保留较完整的地层记录。长期以来,斑鸠关组被认为形成于相对稳定的构造环境。本文通过对斑鸠关组砂岩的沉积序列和地球化学分析,详细分析其物源区和形成构造环境。沉积学特征表明,斑鸠关组砂岩主要为一套深水沉积的细砂岩、粉砂岩和泥岩组合序列,形成于海底扇。砂岩中交错层理恢复的古流向表明,其物源主要来自于北侧。地球化学分析表明,斑鸠关组砂岩SiO₂为61.54%～84.35%,主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu负异常的特征。砂岩的风化蚀变指数为51～67,Th/U比值为3.36～7.02,表明砂岩物源区经历了较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值指示斑鸠关组砂岩没有经历沉积再旋回,为近源沉积。砂岩物源区组成判别图表明,斑鸠关组物源主要为长英质岩石。砂岩源区构造环境判别图以及特征指数表明,斑鸠关组源区形成于大陆岛弧和被动大陆边缘环境。综合区域资料,表明斑鸠关组形成于大陆岛弧相关环境,非大陆裂谷。     

南秦岭增生杂岩带马道地区变泥质岩的变质作用

摘要：南秦岭构造带出露于勉略断裂和虞关—留坝断裂之间,是一条复杂的增生杂岩带,也是秦岭造山带的重要组成部分。增生杂岩带内马道地区发育一套由黑云母片麻岩、片岩组成的变泥质岩,内部包含有石英岩、大理岩及超基性岩等岩块,构成了典型的“block in matrix”结构。选取了含石榴子石黑云母片麻岩样品进行详细的岩石学研究。结果显示,北部变质岩样品中的石榴子石具有弱退变质成分环带,利用岩石矿物组合中的石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英组合温度-压力计,估算峰期压力为078~079 GPa,温度为705~707 ℃,退变质时期压力为064~076 GPa,温度为602~650 ℃,揭示出岩石峰期高角闪岩相变质后,经历降温减压过程。南部岩石样品中含有特征的十字石+蓝晶石组合,样品中的石榴子石具有进变质成分环带,其峰期压力为049~057 GPa,温度为553~562 ℃,相当于低角闪岩相。通过与其他典型增生杂岩带变质岩的剥露机制对比,认为马道变泥质岩的变质作用演化与南秦岭地区碰撞作用有关,而其剥露过程则主要受到双重逆冲构造控制。