安徽铜山铜钼矿床的地质特征和辉钼矿Re-Os同位素年龄

长江中下游铜铁多金属成矿带是中国东部最重要的有色金属基地,长期被列为矿床勘查和科技攻关的热点地区.该带自西向东依次分布有鄂东(Fe-Cu-Au)、九瑞(Cu-Au)、安庆(Cu)、庐枞(Fe-Cu)、铜陵(Cu)、宁芜(Fe)和宁镇(Cu-Pb-Zn)七个大型矿集区,以与火山岩有关的玢岩铁矿和与侵入岩有关的(斑岩)-夕卡岩Cu-Fe-Au-Mo矿床为主(Pan and Dong,1999).     

辽宁后仙峪硼矿区混合岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄：对硼矿成矿演化的制约

辽东硼矿赋存于辽吉裂谷带的古元古代火山—沉积岩系之中,属沉积—变质型硼矿床,主矿区包括有后仙峪硼镁矿、翁泉沟硼铁矿和砖庙—杨木杆硼镁矿,一直以来是我国硼矿石的主产地。本次研究在后仙峪硼矿区采集了矿区外围的条痕状混合花岗岩(DSQ-08)和矿体上盘侵位于电英岩之中的含电气石混合花岗岩(HXY-19),挑选出其中的锆石单矿物进行LA-MC-ICP-MS测年。条痕状混合花岗岩中锆石的核部具有岩浆振荡环带,Th/U值为0.64~0.96,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2240±4Ma;含电气石混合花岗岩中锆石的内核和边部均具有极为清晰的岩浆振荡环带,Th/U值分别为0.12~1.05和0.41~1.08,~(207)Pb/~(206)Pb年龄分别记录了2157±6Ma和1932±26Ma两次锆石生长事件。含电气石的混合花岗岩的锆石边部形成于混合岩化过程之中,记录了辽河群下部岩石在1.9Ga左右发生的部分熔融作用事件,具有重要的地质意义。矿区外围的条痕状混合花岗岩和矿体周缘含电气石混合花岗岩的核部岩浆年龄较为接近,说明两种岩石可能均由古元古代的火山—沉积岩,在1.9Ga左右经部分熔融作用形成。因此,结合前人在后仙峪硼矿区内进行的硼同位素地球化学和岩相学方面的研究成果,我们认为后仙峪硼矿区混合花岗岩的锆石核部U-Pb年龄可基本确定辽吉裂谷早期的超基性火山岩和酸性火山岩的喷发、海相蒸发沉积事件均发生于2240~2157Ma左右,该时期的蒸发沉积作用初步形成硼酸盐矿;后期强烈的部分熔融和混合岩化作用发生在1932±26Ma,在超基性火山岩保护下,硼矿发生变质和小规模的迁移,形成了硼镁矿、硼镁铁矿及矿体周缘的电英岩和含电气石混合花岗岩。     

喜马拉雅碰撞造山带不同类型部分熔融作用的时限及其构造动力学意义

喜马拉雅新生代淡色花岗岩,是世界上S型花岗岩的典例,主要分布于两条近平行排列的东西向构造带内,特提斯喜马拉雅带和高喜马拉雅带。实验岩石学和理论研究表明:这些淡色花岗岩是中—下地壳岩石进行不同性质的地壳深熔作用的产物,部分熔融类型与构造变形密切耦合。具体表现在:146~35 Ma,在增厚地壳条件下,以角闪岩部分熔融作用为主,形成了具有高Sr/Y比值的二云母花岗岩;228~9 Ma,减压条件下,俯冲物质快速折返,白云母发生脱水部分熔融,形成具有较高Rb/Sr比值的花岗岩;3其中,在21~16 Ma期间,与藏南裂谷系E—W向伸展作用开启密切相关,变泥质岩发生水致白云母部分熔融作用,形成Rb/Sr比值较低,Sr和Ba含量较高的花岗岩;4在25~27 Ma期间,局部地区发生高压水致部分熔融作用。     

藏南特提斯喜马拉雅带内江孜-康马地区白垩纪多期基性岩浆作用

在特提斯喜马拉雅带东部江孜-康马一带发育大量近东西向展布的辉绿岩体/墙,研究表明这些基性岩至少可分为三期:(1)形成于~140Ma的辉绿岩具有OIB型地球化学特征,部分样品Sr-Nd同位素组成与其东部~132Ma错美-班布里大火成岩省中基性岩相当,部分高镁样品具有Nb-Ta负异常和Pb正异常,εNd(t)值小于0;(2)形成于~120Ma的辉绿岩显示N-MORB型地球化学特征;(3)形成于~90Ma的辉绿岩显示E-MORB型地球化学特征。后两期基性岩的Sr-Nd同位素组成均显示与印度洋MORB相关。结合同时期的Kerguelen地幔柱活动轨迹及东冈瓦纳大陆裂解事件,本文认为江孜-康马地区~140Ma基性岩代表Kerguelen地幔柱及其与上覆东冈瓦纳大陆岩石圈地幔相互作用产物,是Kerguelen地幔柱长期潜伏于东冈瓦纳大陆下的证据,在前人研究基础上将该地幔柱影响的范围从错美向西拓展了约200km;之后随着东冈瓦纳大陆裂解和印度洋的开启及扩张,印度板块逐渐北移并远离Kerguelen地幔柱,江孜-康马地区~120Ma和~90Ma两期基性岩代表新生印度洋软流圈部分熔融的产物,与Kerguelen地幔柱无关。该区识别出的三期基性岩浆活动表明:特提斯喜马拉雅带的东部在白垩纪经历了与东冈瓦纳大陆裂解、印度洋的开启和扩张相关的多期基性岩浆活动。这些基性岩为深入了解和限定特提斯喜马拉雅带自140Ma以来的古地理位置和构造演化过程提供了新的岩石记录和时间坐标。     

新疆卡鲁安硬岩型锂矿床成矿流体性质：来自He—Ar同位素证据

卡鲁安锂矿床位于新疆北部的阿尔泰造山带,是以锂辉石为主要矿石矿物的硬岩型锂矿床。前人对该矿床的岩石成因、成矿机制及构造背景已经有了初步的认识,但对该矿区内成矿流体的研究仍是空白,这将在一定程度上影响对矿床成因的认识。本文通过分析卡鲁安伟晶岩中锂辉石和石英流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。研究表明,含矿伟晶岩的n(3He) /n(4He) 为0. 25~3.19 Ra（平均0.97 Ra）,无矿伟晶岩与外围伟晶岩n(3He) /n(4He)为0.13~5.32 Ra（平均1.13 Ra）,均介于壳源与幔源He之间。根据成矿流体的壳幔二元混合模式进行计算：含矿伟晶岩中的地幔流体比例为3.55% ~ 48.92%,平均值为14.67%;无矿伟晶岩与外围伟晶岩地幔流体占比为1.70% ~ 81.79%,平均值为17.13%。含矿伟晶岩成矿流体的n(40Ar) /n(36Ar)为552.50~13353. 00,n(40Ar*)相对含量为46.52% ~ 97.79%,平均值为87.25%,大气的Ar贡献平均为12.75%。分析结果显示,成矿流体主要以壳源流体为主,部分幔源流体和改造型饱和大气水的混合流体,随着成矿作用的进行,地幔He与大气饱和水改造Ar皆有所减少。值得注意的是卡鲁安锂矿床成矿流体中幔源物质并非真的来自于地幔物质上侵,更有可能是来源于元古代的不成熟陆壳熔融。新疆卡鲁安锂矿床形成于陆—陆碰撞造山作用晚期的后碰撞造山阶段,造山后期的伸展导致含幔源物质的古老地壳与年轻地壳减压熔融,熔融所形成的岩浆流体随后经大气降水改造为成矿流体。     

广西大厂锡多金属矿区深部碳酸盐岩的稀土元素特征及其地质意义

广西大厂巴里地区锡多金属矿体经过多年的快速开采,导致浅部资源枯竭,深部找矿迫在眉睫。本文以广西大厂超大型锡多金属矿区深部钻探ZK39-1钻孔（钻孔深度1580 m）获得的新鲜岩心为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）详细分析了该钻孔钻遇的泥盆系中下统灰岩样品的稀土元素含量（REEs）,以期为深部找矿提供依据。研究结果表明,稀土元素总量（ΣREEs）为3.49~261.07 μg/g,稀土总量变化较大,且岩心样品在顶部与底部相差较大,其中1100~1580 m之间岩心样品ΣREEs（3.49~45.81 μg/g）明显低于1100 m以浅稀土总量（188.96~242.36 μg/g）,达到了区域背景值的10倍左右,且远超过普通沉积成因的石灰岩;轻稀土与重稀土比值LREEs/HREEs为2.96~10.04,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,δEu为 0.11~1.00,δCe为0.53~0.99;球粒陨石标准化分布型式图呈“右倾”轻稀土富集型。10~1100 m之间样品Eu异常不明显,1100~1580 m之间样品Eu明显亏损,顶部到底部Ce亏损逐渐降低。1100~1580 m之间岩心样品球粒陨石标准化型式图与大厂花岗岩型式图相似,认为这套碳酸盐岩可能受到了花岗岩浆热液的蚀变作用,指示深部可能还存在岩浆热液成因或矽卡岩型多金属矿化,即在近花岗岩部位或花岗岩与围岩接触带部位存在“第三成矿空间”。     

辽东新岭铅锌银矿床成因：来自锆石U-Pb年龄、闪锌矿Rb-Sr年龄和H-O-S-Pb-He同位素证据

辽宁新岭铅锌银矿床位于华北克拉通东北缘,矿体赋存于古元古代辽河群变质岩中,受断裂构造控制。为了确定新岭矿床的成岩成矿时代、成矿流体和物质来源及其与中生代岩浆活动的关系,文章对新岭矿床开展了详细的矿床地质特征、年代学及同位素地球化学研究。结果表明,新岭矿床内与成矿有关花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(227.3±1.5)Ma。5件闪锌矿样品的Rb-Sr等时线年龄为(222.9±2.9)Ma,初始Sr同位素比值为0.7104,确认新岭成岩成矿时代为晚三叠世。成矿流体的δ¹⁸O_W值介于4.7‰～7.6‰,δD_W值介于-97.7‰～-82.0‰,指示成矿流体主要为岩浆热液。黄铁矿³He/⁴He值介于0.15～0.21 Ra,进一步揭示成矿流体具有壳-幔混源特征。黄铁矿样品的LA-ICP-MS原位δ³⁴S值介于+3.9‰～+7.2‰,均值为+5.5‰。6件闪锌矿样品的铅同位素组成为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17...     

俯冲带的锂同位素特征

近年来,由于分析手段的不断改进,锂同位素的精确测试才得以实现。锂以其分馏大、中度不相容、易随流体迁移、地表环境与地幔锂同位素特征差异明显等优势,被认为是极具潜力的示踪元素。目前,锂同位素在壳幔物质循环、风化作用、岩浆作用、流体(热液)活动等方面研究中已得到广泛的应用,其中又以俯冲带锂同位素的研究程度最高。本文主要从锂同位素分馏机理、俯冲带锂的行为特征、岛弧岩浆的锂同位素研究以及深俯冲作用过程中锂的行为等方面总结了当前国内外锂同位素的研究进展。     

柴北缘乌兰北部三叠纪辉长岩的年代学和地球化学特征

柴北缘乌兰地区中生代岩浆岩分布广泛，主要出露辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩。乌兰北部两件辉长岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示其加权平均年龄分别为（241.9±0.9） Ma和（245.4±1.9） Ma，说明其形成于中三叠世早期。辉长岩的w（SiO₂）为47.94%和52.01%，全碱质量分数较低（ALK为1.25%和1.47%），里特曼指数为0.33和0.26，属钙碱性系列岩石；w（Cr）（1 661.00×10^-6和1 418.00×10^-6）、w（Ni）（394.00×10^-6和280.00×10^-6）和Mg^#值（81和79）极高，具幔源原生玄武岩浆特征。轻、重稀土元素分馏较弱，LREE/HREE为3.92和3.44，无明显负Eu异常，表明未发生明显的岩浆分异作用；富集K、Rb等大离子亲石元素，不同程度地亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，表现为与俯冲作用相关的弧岩浆岩特征。辉长岩的ε_Hf（t）值（-3.0~9.3）变化较大，暗示来自地幔的基性岩浆中有地壳组分的加入。结合区域地质演化特征研究成果，认为辉长岩形成于古特提斯洋向北俯冲背景下的大陆边缘弧环境，俯冲的洋壳板片脱水产生的流体导致上覆地幔楔部分熔融，形成玄武质岩浆，岩浆上升侵位过程中遭受地壳物质混染或与壳源岩浆发生混合作用。     

新疆东天山博格达造山带西段基性侵入岩的U-Pb年代学、地球化学及其构造意义

博格达造山带广泛分布着基性侵入岩体,其成因对正确认识该区地球动力学背景具有重要意义。对位于博格达造山带西段的基性侵入岩体分别进行了岩石学、岩石地球化学以及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学的研究,从而探讨其岩石成因及构造意义,以期为解决博格达造山带的地质构造演化提供依据。岩石地球化学分析结果显示,基性侵入岩w(SiO₂)介于48.08%～50.88%之间,全碱(ALK)质量分数为3.09%～4.39%(小于5%),富CaO(6.87%～11.41%)、贫Al₂O₃(12.59%～18.49%),w(MgO)介于3.78%～7.66%之间,Mg#值为31.75～65.73(均值为51.29),铝饱和指数值A/CNK为0.60～0.80,属准铝质中钾钙碱性岩石系列。岩石总稀土元素质量分数较低,且轻重稀土元素之间以及轻重稀土元素内部不存在明显的分馏过程;微量元素中Th、Ta、Nb元素明显亏损,Ti元素亏损不明显以及U元素轻微富集,反映岩石具大陆裂谷岩浆活动特点。[JP2]有关微量元素、稀土元素的相关图解及其比值,指示该区基性侵入岩岩浆源于亏损的岩石圈地幔,侵位过程中受到了地壳物质的混染,分异演化程度较低,为原始尖晶石相橄榄岩经较高程度的部分熔融的产物,形成于板内裂谷的构造环境。此外,辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,其形成年龄为(305.0±1.6)Ma(晚石炭世末期),处于博格达裂谷火山活动期晚期,为博格达西段裂谷作用由全面伸展向局限伸展转换的标志。综合对比区域研究成果,认为晚古生代期间(早石炭世-早二叠世),博格达造山带存在大面积与真正裂谷演化有关的岩浆活动,造山带是在裂谷基础上发展起来的,其形成可能与古亚洲洋沿克拉麦里碰撞带向准-吐-哈地块斜向俯冲作用有关。