内蒙古东乌旗达亚纳钨-钼矿成岩成矿时代及其岩体地球化学研究

内蒙古东乌旗达亚纳钨-钼矿是近年来正在勘查的一个规模有望达中型的新矿床,矿床位于兴蒙造山带中西部,矿床类型为典型的石英脉型黑钨-钼矿,黑钨矿石英脉以近于直立(75°)的平直脉体产出在黑云母花岗岩内或岩体与地层的外接触带,并向下尖灭于岩体内部,主要的矿化蚀变类型有云英岩化、钾长石化、钠长石化、硅化等。伴随黑钨矿化共生大量的辉钼矿,辉钼矿化多产出在黑钨矿石英脉两侧或石英脉内。本文在系统研究矿床地质特征的基础上,对成矿岩体——黑云母花岗岩进行了高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学分析,U-Pb测年结果显示,两件黑云母花岗岩样品(DYN-19、DYN-30)有着一致的U-Pb谐和年龄,分别为134±1Ma(MSWD=0.41)、135±1Ma(MSWD=0.52)。地球化学特征显示,岩体富硅、富碱,SiO_2平均74.43%,Na_2O+K_2O平均8.33%,Na_2O/K_2O平均0.73,明显富钾,属高钾钙碱性系列;Al_2O_3平均为12.72%,铝饱和指数A/CNK全部近1.0,为准铝质到弱过铝质花岗岩类,相对贫Mg;稀土总量较低,ΣREE变化于63.68×10~(-6)~91.11×10~(-6),表现为右倾稀土元素配分模式,弱富集轻稀土,并具有明显的负铕异常,高场强元素Th、U、Nd、Hf明显富集,而Ba、Sr、P、Ti、Nb显著亏损;为壳源重熔型花岗岩的地球化学特征。锆石Hf同位素分析显示,~(176)Hf/~(177)Hf值0.28295~0.28302,ε_(Hf)(t)值+6.4~+8.8,二阶段模式年龄值408~540Ma,年轻的二阶段模式年龄和不大的ε_(Hf)(t)正值,指示了其岩浆源区可能为新生下地壳。同时对矿区7件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析测试,获得等时线年龄为133±3Ma,MSWD值为2.2。可见成岩年龄和成矿年龄在误差范围内具有一致性,为同一期地质作用的产物,即成岩成矿时代为早白垩世,属燕山期构造岩浆活动的产物。     

北冈底斯带日松花岗岩体的锆石U-Pb测年和Hf同位素组成

在野外地质调查工作的基础上,对日土县—拉梅拉山口一带的日松花岗岩体开展了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素分析。岩石地球化学数据表明,日松花岗岩体属钙碱性岩类型,绝大多数样品含透辉石标准分子。富集Rb、Pb、Th等而亏损K、Ba等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti等明显亏损。稀土元素呈现出右倾缓倾斜型的特征,且存在较为明显的负Eu异常。与前人研究确定岩体的时代为晚白垩世—始新世不同,本文认为岩体的侵位时代主要为白垩纪,可分为早白垩世、晚白垩世两期。获得二长花岗岩样品(D1045-2)的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为108.4±2.1Ma(MSWD=2.4,n=18),结合锆石稀土元素特征、岩浆振荡环带特征(CL图像)及锆石Th/U比值,上述年龄可以代表岩体的形成年龄(早白垩世)。锆石Hf同位素特征显示,二长花岗岩样品(D1045-2)的εHf(t)为正值,介于1.49~3.86间(平均值为2.50);而石英闪长岩样品(D1045)的εHf(t)多数为负值,介于-2.09至0.15之间(平均值为-0.69)。Hf同位素地壳模式年龄分别在763.0~884.5Ma(D1045-2)、959.1~1073.5Ma(D1045)之间。两件样品的εHf(t)和Hf同位素地壳模式年龄均具有较小的变化范围,暗示岩体的岩浆物质来源应该具有较为均一的锆石Hf同位素组成。日松地区早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,基本反映了北冈底斯早白垩世的岩浆活动时间和源区等特征,其成因可能与班公湖-怒江特提斯洋岩石圈向南俯冲过程中幔源物质参与岩浆形成演化有关。本文研究成果,为研究班公湖-怒江结合带构造演化提供了新的资料证据。     

大兴安岭北段岔路口巨型钼(锌铅)矿床脉体特征、产状及其对成矿的指示

岔路口斑岩钼(锌铅)矿床是在大兴安岭北段新发现的超大型斑岩钼矿床,伴有一定规模的锌铅矿化,钼矿体呈拉长穹窿状,空间上呈上锌铅下钼的分带特征。钼成矿作用与晚侏罗世细晶斑岩和花岗斑岩的关系最为密切,矿化呈网脉状、脉状和浸染状产出,发育多期_多阶段脉体。根据形成温度、穿插关系、矿物组合和蚀变晕特征可划分出14类脉体,成矿前表现为石英±钾长石±磁铁矿±赤铁矿±硬石膏脉体(共4类),成矿期发育辉钼矿脉、钼铅锌过渡脉以及锌铅脉体(共7类),成矿后发育萤石、石膏和碳酸盐等脉体(共3类)。脉体内萤石的持续发育且早期硬石膏、磁铁矿、赤铁矿等矿物的存在,指示成矿流体具有高氟性质且早期具高氧化特征;脉体两侧蚀变晕从钾长石/黑云母→钾长石+绢云母→绢云母+黄铁矿→绢云母的变化,表明成矿流体具有从碱性向酸性演化的特征。高温脉体穿插低温脉体这类反切脉体的存在,反映岔路口矿床成矿流体具有多期脉动涌入的特征。成矿系统内脉体倾角研究表明,产状较平缓的脉体主要环绕成矿岩体分布在外围,高角度的放射状脉体(倾角60°)主要形成于成矿岩体的顶部;且高角度脉体与高品位矿体密切相关,矿体品位高的区域同时也是脉体集中发育区。脉体_蚀变_矿化的系统研究可指示矿床的剥蚀深度,岔路口矿区地表仅出露黏土化带和青磐岩化带,产出黏土矿物脉、碳酸盐脉等低温脉体,钻孔显示金属矿化自上而下具有Ag—Pb_Zn—Mo的分带,表明岔路口矿床的剥蚀程度较低,保存完整。     

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩结构及其对成矿地质背景的约束

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙斑岩铜金矿集区出露的晚三叠世—体罗纪增生杂岩属总体无序、局部有序的非史密斯地层,由基质和块体2个部分组成.基质为晚三叠世—侏罗纪砂泥质复理石建造,块体由大小不等的玄武岩、安山玄武岩、灰岩、砂岩、硅质岩、辉长岩、超基性岩等组成.增生杂岩系变形强烈,发育强烈的构造置换作用,块体与基质之间由透入性挤压面理、剪切面理或韧性剪切断层分隔,为典型造山带大陆增生边缘的增生杂岩.多龙斑岩铜矿的含矿斑岩体侵位于侏罗纪增生杂岩系或以侏罗纪增生杂岩系为基底的岛弧型火山岩系中,属增生楔基础上发育的具有超大型潜力的岛弧型斑岩铜金矿床,其外围的拿若、色拉、拿顿、地保那木岗、鹫山、铁格龙和尕尔勤等系列铜金铅锌矿床点,在空间上均赋存于早白垩世花岗闪长斑岩体内部及其与侏罗纪增生杂岩系的内外接触带中,受矿集区北东向走滑断裂的控制,呈北东向成群展布,二者具有相似的成矿环境与成矿条件,其深部可能存在统一的斑岩型铜金铅锌矿床,属于统一的斑岩浅成低温热液成矿系统.班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩的识别,为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和缝合带的演化提供了新的线索.     

西藏冈底斯南缘努日铜钨钼矿床地质特征与矽卡岩矿物学研究

西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层中,矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、硅灰石、角闪石、绿帘石、符山石等;金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、斑铜矿、黝铜矿等。电子探针分析结果表明,矽卡岩矿物中石榴子石主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,角闪石属于镁角闪石-阳起石,帘石主要为绿帘石。矽卡岩类型在水平和垂向上具有较好的分带性,依次由石榴子石矽卡岩过渡到透辉石矽卡岩,再过渡到透辉石硅灰石矽卡岩,这种分带特征表现了流体交代作用的变化。矿化类型和矿化组合也具有一定的分带性,浅部以矽卡岩型钨矿化为主;随着深度的增加,逐渐过渡为脉状的铜矿体或铜钼矿体,在局部较深的钻孔中还有少量的斑岩型矿化,主要以铜矿化为主,伴有较弱的钼矿化。石榴子石组分在垂向和水平方向上均具有规律性的变化,由钙铁榴石占主体逐渐过渡为钙铝榴石占主体。成分剖面显示石榴子石的组分和化学成分随着环带的变化而变化,说明石榴子石是由一种脉动式流体形成的,可能是由流体化学成分的自身再平衡和生长过程中流体流量的改变而引起生长速率的改变共同实现的。通过含铁律比值(Kp)的计算,得出努日矿床形成于弱酸性、较强氧化状态。结合矽卡岩矿物分布和成分变化特征,推测努日矿区的矽卡岩可能是由深部侵入体分异出的热液沿着层间的破碎带或断裂,经过较远距离的运移,与地层中的碳酸盐岩发生交代作用而形成。渗透交代作用可能是形成矿区矽卡岩的主要原因,流体的温度和氧逸度变化对于形成不同的矽卡岩矿物具有重要作用。努日矿床的矽卡岩为浅部矽卡岩,可能存在统一的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,深部具有较大的找矿潜力。     

藏东南措美大火成岩省中OIB型镁铁质岩的全岩地球化学和锆石Hf同位素

西藏南东部新识别出来的措美大火成岩省的地幔柱头部物质成分尚未得到很好的约束。为探讨此问题,在全岩地球化学数据基础上,本文首次报道了藏东南措美大火成岩省中机布淌、打隆、措美和哲古错OIB型镁铁质岩的锆石Hf同位素和微量元素数据。本文报道的OIB型镁铁质岩包括碱性(组Ⅰ)和亚碱性(组Ⅱ)系列的辉长岩和辉绿岩,以岩墙或岩床的形式产出。这些镁铁质岩具有高的TiO₂(2.61%～4.07%)和P₂O₅(0.32%～0.51%)含量,富集轻稀土元素和高场强元素,地球化学特征类似于OIB。全岩微量元素地球化学指标显示组Ⅰ样品没有或很少受到地壳混染,组Ⅱ样品经历了较高程度的地壳混染。组Ⅰ中一件样品(JBT03-1)具有变化范围大的锆石ε_Hf(t)值(-4.8～+5.3),可能暗示其受到了地壳和/或岩石圈地幔物质的混染。本文结果表明锆石Hf同位素比全岩地球化学数据能够更为有效地识别基性岩浆是否受到地壳和/或岩石圈地幔物质混染。措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩样品(组Ⅰ和组Ⅱ),具有不同于俯冲带镁铁质岩和洋壳镁铁质岩的锆石稀土元素配分型式和锆石Ti温度,这可能是岩浆源区温度和成分不同的结果。综合考虑全岩地球化学和锆石Hf同位素指标,本文提出未受到地壳或岩石圈地幔混染的打隆镇辉长岩体(以组I中的DL01样品为代表)很可能代表了措美大火成岩省纯的地幔柱头部物质成分[⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(t)=0.7047,ε_Nd(t=+1.5,ε_Hf(t=+2.1～+5.7]。这些成分与代表白垩纪Kerguelen地幔柱头部物质的Site 1138和Bunbury Casuarina玄武岩非常相似,可能指示措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩本身就是Kerguelen地幔柱头部物质发生减压熔融的产物。     

青藏高原南部拉萨地块中新世超钾质岩石中的锆石记录

幔源岩浆上升的过程中捕获的锆石为揭示深部地壳"隐藏"的岩浆作用事件提供了宝贵机会。本文对采自南部拉萨地块学那地区的超钾质脉岩中的锆石进行了U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素研究。研究结果表明,学那超钾质岩石中的锆石主要展示出4个主要的年龄峰值,分别是:<100Ma、300~400Ma、450~500Ma以及700~850Ma。这些锆石高U/Yb比值、低Y含量的特征暗示起源于大陆地壳。而新生代-中生代(<100Ma)和晚古生代(300~400Ma)的岩浆活动在南部拉萨地块上广泛发育,这表明南部拉萨地块新生地壳物质对学那超钾质岩浆活动的贡献。但是超钾质脉岩中早古生代和元古代(450~500Ma和 700~850Ma)锆石捕掳晶的存在则证实印度大陆地壳物质的加入。此外,从大约55Ma左右开始,锆石颗粒的(Dy/Yb)_N比值开始逐渐增高,ε_Hf(t)值则从+10~+5迅速下降至-10~-25。考虑到南部拉萨地块新生地壳的同位素组成特征,超钾质脉岩中的这些锆石颗粒可能记录了印度-亚洲陆陆汇聚过程中地壳的显著加厚以及俯冲的印度大陆地壳物质对南部拉萨地块后碰撞岩浆作用的贡献。     

福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义

本文选择福建沿海漳州地区的角美花岗岩和包体进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素地球化学研究。结果表明,黑云母花岗闪长岩(106.4±1.8Ma)和岩体中的闪长质包体(105.6±1.0Ma 和106.5±1.0Ma)具有相同的锆石U-Pb年龄,为同期岩浆作用的产物,它们都是高钾钙碱性系列偏铝质岩石。花岗闪长岩具有相对较为均一的锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=2.2~3.7),表明其为新生地壳部分熔融的产物。闪长质包体具有更亏损的锆石Hf组成(ε_Hf(t)=0.9~5.5)。地球化学数据结合野外证据表明岩体形成过程中经历了岩浆混合作用。福建沿海地区96~106Ma岩浆作用的发育处于古太平洋板片俯冲造成的伸展背景。