西藏龙马拉Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床金云母Ar-Ar定年及其地球动力学意义

冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带内发育有大量的矽卡岩矿床。本文研究的龙马拉矿床便是位于该成矿带东侧典型的层控式矽卡岩型Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床。对矿床成矿时代的精确厘定,是理解矿床成因机制和冈底斯北缘大规模矽卡岩型成矿地质背景的关键。本文首先对龙马拉矿床中与磁铁矿共生的蚀变云母进行了电子探针分析,结果显示这些云母为金云母;金云母的Ar-Ar同位素测年显示,其Ar-Ar坪年龄为56.32±0.48 Ma,等时线年龄为55.58±0.93 Ma。根据金云母与矿石矿物的共生关系可知,该年龄应代表龙马拉多金属矿床的成矿时代。综合前人的研究结果,认为龙马拉多金属矿床形成于印-亚陆陆碰撞的主碰撞汇聚成矿阶段,新特提斯洋壳板片的回卷很可能是该矿床形成的深部动力学机制。     

揭示三维岩石圈物质架构的技术方法体系框架

长期以来，岩石圈深部探测主要依赖地球物理手段和深部钻探，缺乏深部物质探测技术。对深部物质的了解也主要局限于两种途径：一类是地球物理推测方法，依据地表获得的深部岩石的物性测定，解释或推测深部物质的某些特征；另一类是捕虏体方法(Xenolith- based methodology)，直接获取深部物质信息。本文重点探索的第三种途径，即充分利用地表出露的岩浆岩，通过岩石探针和同位素填图，示踪深部物源(物质)特征。特别是利用大数据分析和数字填图，了解深部物质三维架构及四维演变。在此基础上，总结上述三种途径，构建较完整的以岩石探针和同位素填图为核心的揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系。研究显示，在岩相学研究的基础上，通过系统开展Sr、Nd、Hf、Pb等多元同位素示踪填图，结合地球物理资料，可有效揭示岩石圈深部物质组成架构。通过中亚增生造山带(北疆)、青藏高原碰撞造山带(冈底斯- 三江)和华北- 扬子克拉通三个典型大地构造单元关键地区的实践，显示多元同位素示踪深部物质的一致性和有效性，以及同位素填图结果与地球物理探测结果的对应性。基于这些成果，笔者初步提出了揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系框架。该方法体系具有良好应用前景，有望成为与地球物理探测相结合和匹配的深部物质架构探测技术，为规范开展深部物质架构探测、物质演变过程及深部动力学过程研究提供技术支撑。     

滇西剑川始新世富碱岩浆岩锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素地球化学及其对岩石成因的制约

滇西剑川富碱岩浆岩位于青藏高原东南缘的三江南段,是金沙江-红河富碱岩浆岩带的重要组成部分。剑川富碱岩浆岩包括花岗岩和正长岩两类岩石,前者主要有花岗斑岩和石英二长斑岩,后者主要是正长斑岩和粗面岩。本文对剑川富碱岩浆岩进行了主微量元素、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征研究。锆石U-Pb测年结果显示,剑川花岗岩结晶年龄为35. 1～36. 1Ma,正长岩结晶年龄为35. 7～35. 8Ma,均形成于始新世。花岗斑岩和石英二长斑岩的SiO_2含量为67. 92%～69. 93%,K_2O/Na_2O比值介于0. 86～1. 22,具有高钾钙碱性特征;正长斑岩和粗面岩的SiO_2含量为53. 94%～63. 51%,K_2O/Na_2O比值介于1. 30～2. 68,属于钾玄质岩石系列。两类岩石都富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE)。其中,花岗斑岩和石英二长斑岩有着较高的Sr、Sr/Y、La/Yb值和低的Y、Yb含量,具有埃达克质岩浆属性。结合Sr-Nd-Hf同位素研究认为,滇西剑川地区花岗岩起源于增厚的镁铁质新生下地壳部分熔融,正长岩是由交代富集的岩石圈地幔熔融产生的基性岩浆演化而来的产物。滇西剑川新生代富碱岩浆活动是对印度与欧亚板块晚碰撞阶段,岩石圈地幔发生对流减薄和软流圈物质上涌过程的响应。     

东天山印支期矿床地质特征、成因类型及成矿规律

东天山成矿带是我国重要成矿带之一,以古生代大规模成矿为特色。近年来,东天山成矿带陆续报道了一批印支期的成矿年龄,吸引了越来越多的关注。基于此,初步总结了东天山印支期矿床的地质特征、成因类型及成矿规律。结果表明：东天山印支期矿床的成矿元素丰富,金、钼、钨、铼、铷等均达到大型—超大型规模,还蕴含了锂、铍、铌、钽、钒、钛、铁等金属矿床,显示出东天山印支期成矿的重要性。印支期矿床的成因类型多样,既发育了岩浆型钒钛磁铁矿床、花岗岩型铷矿床、伟晶岩型锂铍铌钽矿床等岩浆矿床,又发育斑岩型钼铼矿床、矽卡岩型钨钼铷矿床、石英脉型钨矿床、造山型和浅成低温热液型金矿床等热液矿床。在空间分布上,印支期矿床集中分布于康古尔韧性剪切带和中天山地块及其东南缘,而其他构造单元成矿信息较少。虽然印支期矿床的分布具有时空相似性,但关键控矿要素明显不同,矽卡岩型钨矿床明显受中天山前寒武纪基底控制,钒钛磁铁矿床、花岗岩型铷矿床、伟晶岩型锂铍铌钽矿床和斑岩型钼矿床受不同性质的侵入岩控制,而造山型金矿床明显受韧性剪切带和断裂构造控制。因此,东天山印支期造山作用的资源潜力已初步显现,未来应加强东天山甚至新疆地区的印支期成矿作用研究...     

辽宁红透山块状硫化物矿床中矿体的变质变形特征与形成过程

辽宁红透山块状硫化物矿床位于华北克拉通北缘,是中国最大的太古宙块状硫化物矿床。该矿床经历了高级角闪岩相变质变形和后期热液改造。通过野外和矿相学观察,将红透山矿床的主要矿石类型划分为4类。块状矿石呈层状和块状构造,等粒状和变晶结构;粗晶状矿石呈透镜状和块状构造,巨斑状和填隙结构;糜棱岩化矿石又称矿石糜棱岩,矿石呈透镜状和揉皱状构造,细粒化和重结晶结构;富铜矿石,或称"铜条",呈脉状和板条状,交代残留和乳滴结构,变形显著。通过对以上4类矿石矿物组合、共生关系和变形特征的分析,系统厘定了矿石的成因和形成过程。块状矿石的变形和流体活动不明显,是原生VMS矿石受区域变质重结晶的产物。粗晶状矿石变斑晶发育,黄铜矿和闪锌矿含量极低,代表强烈变质重结晶和再活化后的残余相。矿石糜棱岩韧性变形最强烈,黄铜矿和闪锌矿明显高于块状矿石,代表韧性变形和再活化的硫化物矿石。铜条韧性变形和交代结构发育,以黄铜矿为主,闪锌矿次之,同时含少量指示低温成因的硫铜钴矿,是机械再活化与变质热液再沉淀的产物。     

东天山尾亚杂岩体: 同源还是异源? --来自黑云母的证据

呈中心环状的尾亚杂岩体由外环石英正长岩和内环石英闪长岩、黑云母二长花岗岩以及细粒花岗岩组成,但对两个环带是同源还是异源的认识仍存在较大分歧.鉴于黑云母是大多数中酸性火成岩中比较重要的一种镁铁质矿物,它能很好地反映寄主岩浆的属性和成岩时的物理、化学条件,因此,本文的目的在于,通过比较外环石英正长岩和内环石英闪长岩、黑云母二长花岗岩以及细粒花岗岩中黑云母的成分变化,来为两个环带是同源还是异源提供矿物学方面的佐证.结果表明,外环黑云母与内环黑云母相比,富 Fe和 Ti,贫 Mg和 Al,前者为铁质黑云母,寄主岩浆属碱性岩系;后者皆属镁质黑云母,寄主岩浆属钙碱性岩系.碱性岩系中铁质黑云母的形成主要与其晶格中 Fe→ Mg和 3Fe2 → 2Al双替代有关,而钙碱性岩系中镁质黑云母则主要与 2Al→ 3Mg替换有关.外环与内环黑云母成分的差别,归根结底,与其寄主岩浆形成于不同的源区、产于不同的构造环境密切相关.内环各相带云母之间没有明显的演化趋势,只是细粒花岗岩中的云母比石英闪长岩和黑云母二长花岗岩中的云母富 Al和 F,贫 Ti.结合岩石地球化学、全岩氧同位素和锆石晶形及微量元素地球化学研究成果,外环和内环之间黑云母的成分变化,排斥了外环和内环同源的可能性;内环之间黑云母成分演化趋势表明石英闪长岩、黑云母二长花岗岩以及细粒花岗岩非同一母岩浆分离结晶所致,而可能是不同期次的异源岩浆相继侵入的产物.     

再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用

本文在综述斑岩铜矿(PCDs)最新研究进展基础上,结合最新资料,重点阐释了中国大陆非弧环境PCDs的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆-流体系统演化、成矿金属(Cu,Au,Mo)和H₂O来源及富集过程。中国大型PCDs除少量产于岩浆弧外,主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部。这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学亲和性。成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳,少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌,是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。与岩浆弧环境斑岩类似,非弧环境斑岩也相对富水(>4%H₂O)和高f(O₂)值(ΔFMQ≥+2),但H₂O不是来自俯冲板片,而是主要来自新生下地壳的角闪石分解或/和幔源富水超钾质岩浆水注入;金属Cu(Au)主要来自新生的镁铁质下地壳中含Cu硫化物的熔融分解,或者来自拆沉下地壳熔体与金属再富集的地幔岩反应,而金属Mo则主要来自具有高Mo丰度的大陆地壳。不论在岩浆弧还是非弧环境,成矿岩浆通常相对富集成矿金属(Cu,Au,Mo),但PCDs的形成并不要求成矿岩浆在初始阶段就异常富集金属组分,但要求金属硫化物相在岩浆流体出溶前没有从岩浆中饱和分离。浅成侵位的斑岩体(1~6 km)虽然可以出溶成矿流体,但大型PCDs通常要求成矿流体出溶自深部(侵位深度≥6 km)、有镁铁质岩浆持续补给的稳定大体积岩浆房。斑岩体可以分凝出不混溶的低盐度的气相和高盐度的液相,岩浆房则直接出溶出高温低盐度的富金属超临界流体。高盐度液相和低密度的超临界气相流体均可以迁移金属,伴随大规模热液蚀变,形成PCDs。     

黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征：对青海锡铁山矿床成因的启示

锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘，主要呈层状、脉状及不规则状三类矿体产于绿片岩相的片岩、大理岩及其过渡带中。赋矿围岩的原岩主要为晚奥陶世滩间山群的浅海相基性—酸性火山-沉积岩。前人对该矿床的成因类型存在SEDEX、VMS 和变质叠加的喷流沉积矿床等诸多争议。根据矿石宏观特征和显微组构，文章将锡铁山矿床中层状矿体中的黄铁矿分为胶黄铁矿（Py-I）、他形黄铁矿（Py-II） 和半自形—自形黄铁矿（Py-III） 3 种类型，分别代表了原始沉积型黄铁矿、低程度重结晶黄铁矿和高度重结晶的黄铁矿。使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS） 分别对这三种类型黄铁矿进行了微量元素的测试，结果表明三者间具有明显的差异。Py-I 中富含Cu、Pb、Zn、Co、Ni 等成矿元素，Co/Ni比值大于1，并具有相对平滑的时间-空间信号曲线。这表明Ni、Co、As 可能以固溶体形式赋存于Py-I 晶格之中，Cu、Pb、Zn 等元素可能以纳米级矿物微粒存在于Py-I 晶格缺陷中。Py-II 中微量元素含量变化较大，明显低于Py-I，LA-ICP-MS 时间-空间信号曲线表现为多个“尖峰”，暗示着这些元素以微米级矿物包裹体形成存在。Py-III 中微量元素含量极低，甚至低于检测限，除了个别测试点以外。根据上述元素的赋存状态和组构特征，笔者认为Py-I 是火山活动海底喷流沉积过程中形成的，Py-II 和Py-III 则是由Py-I 经后期不同程度的成岩和变质重结晶作用而形成的产物。结合近年来锡铁山矿床赋矿围岩岩相学、锆石U-Pb 年代学、地球化学和构造背景的研究结果，此次研究认为锡铁山矿床应属于VMS 型块状硫化物矿床，在成矿后的造山运动过程中经历了显著的矿体变质和成矿元素再活化作用。     

东天山尾亚岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义

鉴于缺少系统、精确的同位素定年,前人对尾亚岩体成岩时代仍有颇多争议。本文利用锆石离子探针(SHRIMP)定年技术,测定了尾亚岩体不同相带的年龄,旨在进一步探讨该岩体的形成演化与区域构造作用的关系。定年结果表明,辉长岩、石英正长岩、石英闪长玢岩和细粒花岗岩年龄分别为236     

辽宁红透山块状硫化物矿床矿石糜棱岩铜-金富集机制

辽宁红透山太古宙块状硫化物型铜锌矿床成矿后的变质作用达到高角闪岩相 ,并经历了 3个阶段的变形。矿床的主要矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿。主矿体内分布有 30多条矿石糜棱岩带 ,它们大多数平行或近于平行块状硫化物矿层 ,少数产在矿体附近围岩中。带中的各种硫化物矿物均遭受了强烈的剪切变形 ,其中黄铁矿以碎裂为主 ,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿显示强烈的塑性。矿石糜棱岩比块状硫化物矿石明显富集铜、金、银等元素 ,其铜、金和银平均含量分别达1 1 .0 0 % ,1 .74g/t和 2 35g/t,相对于块状矿石的富集系数分别为 5 .3、5 .0和 4 .6。这些金属的高度富集主要是因为矿石糜棱岩受到了后期流体的叠加。铅同位素组成表明矿石糜棱岩中的金属一部分来自块状矿石 ,另一部分来自块状硫化物矿体之外。韧性剪切和流体叠加均发生于矿床退变质过程中