新疆西天山备战基性-超基性岩年代学和岩石地球化学研究及其对铁成矿背景的制约

对新疆西天山备战铁矿区附近的基性-超基性岩体———金云母辉石橄榄岩与侵入其中的闪长岩脉进行了年代学和岩石地球化学研究。金云母辉石橄榄岩中金云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为298.1±1.9 Ma,该岩石的锆石U-Pb年龄为302.5±1.3 Ma,与备战铁矿的成矿年龄相近。备战金云母辉石橄榄岩具有低Si O_2(42.51%~50.82%)、Al_2O_3(4.87%~7.38%)、Ti O_2(0.25%~0.77%)和全碱(Na_2O+K_2O=0.87%~1.87%)含量,而高Mg O(26.36%~30.17%)、TFe O(12.33%~15.99%)含量的特征,过渡元素丰度(Cr=523×10~(-6)~7 026×10~(-6),Ni=906×10~(-6)~1 088×10~(-6),Co=109×10~(-6)~132×10~(-6))和Mg~#值(0.76~0.79)均较高,表明岩浆经历了橄榄石堆晶作用。由橄榄石最高Fo值(0.79)和岩石的TFe O含量计算得其母岩浆为玄武质岩浆。所有的岩石具有相似的稀土、微量元素配分模式,均呈轻稀土元素富集的右倾型,且重稀土元素较平坦[(Gd/Lu)_N=0.70~2.00],明显富集大离子亲石元素Rb、Ba、U、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf和Ti。总体上Sr、Nd同位素较均一,金云母辉石橄榄岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.704 4~0.704 7,εNd(t)=2.23~3.90,闪长岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.704 4,εNd(t)=3.79~4.07,表明金云母辉石橄榄岩和闪长岩为同源演化的岩石。微量元素特征表明金云母辉石橄榄岩起源于尖晶石相,源区为受俯冲流体或熔体交代的软流圈地幔。结合区域构造背景,推测金云母辉石橄榄岩的形成与西天山造山带在晚古生代的山根拆沉引起的软流圈上涌有关,而备战铁矿晚期成矿事件很可能形成于相同的深部动力学背景下。     

新疆和静县乔霍特铜矿床成矿流体地球化学特征

乔霍特铜矿床位于伊犁中天山板块和塔里木板块碰撞对接带北侧的早古生代岛弧带。赋矿地层为上志留统巴音布鲁克组安山质火山岩,控矿构造为近EW向的脆性断裂。本文对该矿床流体包裹体的均一温度、盐度、稀土元素和氢氧同位素进行了测试。研究结果表明,乔霍特铜矿床的成矿温度为201～322℃,盐度叫(NaCI)eq为9．34％～17．26％;成矿流体主要来自海西晚期钾长花岗岩浆在结晶成岩过程中释放出来的岩浆水,成矿金属物质主要来自安山质火山岩。乔霍特铜矿床属于中温热液型矿床。     

北祁连山西段剪切带型金矿床成矿流体特征

北祁连山西段金矿床以剪切带型为主,控矿的主导因素是剪切构造和成矿流体。对寒山、鹰嘴册和珠龙等代表性矿床的流体包裹体的研究表明,产于剪切带中金矿床的成矿流体具有中低温、低密度和低盐度等特点,包裹体中气候和液体ＣＯ２／Ｈ２Ｏ比值较高。稳定同位素研究结果表明,不同矿床的成矿流体来源不尽相同,鹰嘴山浚矿床和寒山矿床成矿流体来源以深部流体为主,珠龙矿床的成矿流体主要为大气降水。     

西天山查岗诺尔和智博铁矿区火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

西天山东段的查岗诺尔铁矿和智博铁矿赋存于以玄武岩、玄武安山岩、粗面岩以及安山质凝灰岩为主的晚石炭世火山岩中, 对火山岩的形成时代以及构造地质背景的研究是重建成矿过程的关键。本文通过对两个矿区的火山岩进行岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析来探讨火山岩形成的构造环境与时代。地球化学分析表明大多数火山岩化学成分从钙碱性、高钾钙碱性变化到钾玄岩系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE; 如Rb、Th、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,同时具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。大多数玄武质火山岩在构造环境判别图中位于火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示流纹岩和英安岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为301.8±0.9Ma和300.3±1.1Ma。此外,对两件闪长岩样品测年获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄介于303.8～305Ma之间。火山岩与闪长岩样品具有类似的地球化学特征以及形成时代,表明它们可能来源于同一母岩浆,形成于相同的构造背景下。结合区域地质资料,本文认为矿区内出露的高钾钙碱性到钾玄岩系列火山岩可能属于俯冲过程末期阶段大陆岛弧岩浆作用的产物。     

中国北方中生代大规模成矿作用的期次及其地球动力学背景

本文论述了中国北方(包括华北、东北及长江中下游地区)金属矿床的空间分布特点,分析和讨论了主要成矿区带(长江中下游、小秦岭-熊耳山、西秦岭、华北克拉通北缘和大兴安岭南段)及一些大型矿集区(胶东、鲁西和乌奴格吐-甲乌拉)中矿化组合和成矿期次以及地球动力学背景。提出中国北方大规模成矿作用出现在200-160Ma,140Ma左右和120Ma左右三个峰期。通过对中生代地球动力学演化的分析研究,认为三大成矿事件所对应的地球动力学背景分别为后碰撞造山过程、构造体制大转折晚期和岩石圈大规模快速减薄。在200-160Ma时期主要表现为大厚度岩石圈局部伸展有关的岩浆-热成矿,在140Ma左右时期成矿表现为与深源花岗质岩石有关的斑岩-夕卡岩矿床,而120Ma左右时期的成矿是在岩石圈快速减薄过程有大量地幔流体参与成矿作用。     

豫西雷门沟斑岩钼矿SHRIMP锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os测年及其地质意义

首次采用SHRIMP锆石微区U-Pb测年技术,对雷门沟花岗斑岩体进行年代学研究,通过对花岗斑岩中单颗粒锆石25个样品点的分析,获得了两组年龄数据,其中有11个分析点形成谐和年龄,其206Pb/238U年龄范围在129.1±3.0~138.4±2.3Ma之间,加权平均值为136.2±1.5Ma;另外9个分析点的207Pb/206Pb年龄集中于1884±20~2629±7Ma;前者指示了雷门沟岩体的结晶年龄为侏罗纪—白垩纪之交。后者则代表了岩体侵位过程中捕获的太华群锆石的年龄。首次采用ICP-MS法测定雷门沟斑岩型钼矿中的辉钼矿Re-Os同位素年龄,获得其模式年龄为131.6±2.0~133.1±1.9Ma,加权平均值为132.4±1.9Ma,指示了雷门沟钼矿床的成矿年龄。两种精测方法获得的年龄相吻合,成岩与成矿大致同时或成矿略晚于成岩。测试结果表明雷门沟斑岩钼矿与金堆城等东秦岭钼矿带其他钼矿床基本同时形成。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床磁铁矿和石榴石微量元素特征及其对矿床成因的制约

查岗诺尔大型磁铁矿床位于西天山阿吾拉勒东段,赋存于下石炭统大哈拉军山组安山岩及安山质火山碎屑岩之中,主体矿底板夹透镜状的大理岩,矿体主要为层状、似层状、透镜状。根据矿石组构和矿物共生特征,可以划分为岩浆期和热液期两个成矿期,后者包括矽卡岩和石英-硫化物两个亚成矿期,进一步可以细分为6个成矿阶段。岩浆期的磁铁矿∑REE很低,稀土配分模式大致呈轻稀土、重稀土较富集而中稀土亏损的U型,富Ti、V、Cr,表明铁质可能来自安山质岩浆的结晶分异作用; 矽卡岩亚成矿期的磁铁矿∑REE极低,略微富集LREE,其它稀土元素亏损强烈,贫Ti、V,略富集Ni、Co和Cu。矽卡岩亚期的含矿和无矿矽卡岩中的石榴石的稀土配分模式类似,∑REE含量相对较高,呈HREE富集、LREE亏损、弱正Eu异常的分布型式,显示了交代成因石榴石的特征,暗示与其共生的磁铁矿也是通过热液流体与围岩地层的交代反应生成的,铁质来自围岩。结合矿床地质与微量元素地球化学,认为查岗诺尔铁矿可能是岩浆型和矽卡岩型(主要)的复合叠加矿床。     

西天山智博铁矿床磁铁矿成分特征及其矿床成因意义

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带东段,赋存于石炭系大哈拉军山组玄武质安山岩、安山岩及火山碎屑岩中。智博铁矿床包括东、中、西以及13号矿体4个矿段。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。金属矿物以磁铁矿为主,含少量浸染状黄铁矿,局部可见细脉赤铁矿及零星状黄铜矿。矿石构造以块状和浸染状构造为主,角砾状次之,局部为条带状构造、脉状-网脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代残余结构、板条状结构。智博矿区的蚀变矿物组合以透辉石、钠长石、钾长石、绿帘石、阳起石为主,含有少量方解石、石英、绿泥石及榍石。根据矿物共生组合、矿石结构的观察以及矿物化学分析,识别出岩浆期和热液期2个成矿期,进一步细分为3个成矿阶段:磁铁矿-透辉石-绿帘石阶段(a1),磁铁矿-钾长石-绿帘石阶段(b1),石英-硫化物阶段(b2)。磁铁矿的电子探针成分分析显示,岩浆期矿石中FeOT含量较高,而Al2O3、CaO、MgO、SiO2等氧化物含量较低,热液期矿石则相反。角砾状和部分浸染状磁铁矿中V2O5含量相对较高,与火山岩中含量类似,暗示该矿化阶段的铁质部分来源于围岩;块状以及浸染状磁铁矿FeOT含量大部分在90%以上;角砾状、网脉状、树枝状矿石中磁铁矿的w(FeOT)分布相对比较集中,多数在90%~92%之间;纹层状矿石的w(FeOT)则变化于88%~92%之间,其CaO、SiO2等氧化物平均含量相对增加。TiO2-Al2O3-MgO图解和Ca+Al+Mn vs Ti+V图解均表明智博铁矿床的形成与火山活动和岩浆热液的交代作用有关。     

新疆东天山垅西金矿床地质和地球化学特征

垅西金矿是东天山地区较为典型的石英脉型金矿床，文章对该矿床进行了流体包裹体的温度测定、气液相成分分析、稀土元素分析和氢氧同位素分析。研究结果表明，垅西金矿的成矿温度为222～313℃，成矿深度为2～3．2km，属中成中温热液矿床；流体包裹体中H2O和CO2为主要气相成分，Na^ 、K^ 和Cl^-为主要液相成分，成矿流体主要来自岩浆水，晚期混入少量大气降水；成矿金属物质主要来自下石炭统企鹅山群中基性火山岩。     

甘肃鹰嘴山金矿床地质和成矿地球化学

鹰嘴山金矿床是北祁连山西段新发现的剪切带型金矿床。赋矿围岩为粉砂质板岩、英安质碎裂岩和安山质角砾凝灰岩等,蚀变以硅化和绢云母化为特征。成矿作用分为原生成矿期和表生氧化－次生富集成矿期。原生成矿期又可以分为微晶石英岩矿化阶段和脉状石英硫化物阶段,后者为主成矿阶段,表生成矿期硫化物氧化为硫酸盐类,金除了包含在硫化物中外,还以自然金充填石英颗粒之间或石英裂隙。在原生矿化蚀变过程中,硅质、碱质、ＣＯ２和ＲＥＥ带入了成矿体系。均一法测温表明成矿主要温度为３２０～２００℃,成矿流体含有大量ＣＯ２,其氧同位素显示为岩浆水或深部流体为主。