东天山哈尔里克山区二叠纪高钾钙碱性花岗岩成因及地质意义

本文从岩石学、地球化学和同位素等方面讨论东天山克拉麦里-哈尔里克岛弧东段八大石和小铺东两个岩体的特征和成因。八大石岩体和小铺东岩体主要为二长花岗岩,SiO₂含量分别为61.92%~74.40%和69.17%~74.92%,K₂O+Na₂O的含量分别为6.50%~8.32%和7.74%~8.14%,绝大部分岩石具有高钾钙碱性花岗岩特征;∑REE分别为105×10^-6~210×10^-6和100×10^-6~172×10^-6,(La/Yb)_CN分别为4.1~8.9和9.1~15.3,配分模式右倾,δEu分别为0.40~0.93和0.59~0.80,为中-低负异常;两个岩体均富Rb、Ba等大离子亲石元素和Th、U、Hf、Zr等高场强元素,而贫Ta、Nb、Sr、Ti等。通过LA-ICP-MS分析得到八大石岩体中锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为298±2Ma,表明岩体形成于早二叠纪,计算得到八大石和小铺东岩体的模式年龄t_DM分别为944Ma和648Ma;八大石和小铺东岩体的ε_Nd(t)u分别为+3.06和+4.47,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i分别为0.70475和0.70384,表现出高ε_Nd(t)u 低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i。综上所述,认为哈尔里克高钾钙碱性花岗岩可能为碰撞后挤压-伸展转折阶段的产物,主要由来自新生地壳的中钾钙碱性岩浆经过结晶分异作用而成。     

赣北大湖塘超大型钨矿多期似斑状花岗岩岩浆作用、成因及意义

赣北大湖塘钨矿位于江南造山带九岭多金属矿集区东部,是目前世界上最大的钨矿之一。该区燕山期花岗岩的岩性繁多,岩浆序列及源区特征等研究仍存在争议和不足。就似斑状花岗岩而言,前人已查明该区存在两期岩浆作用,分别是石门寺(北区)似斑状黑云母花岗岩(150. 0 Ma)和狮尾洞(南区)似斑状白云母花岗岩(144. 2 Ma)。本文识别出南区似斑状二云母花岗岩,并对其进行了精细的独居石和锆石U-Pb定年、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。锆石和独居石给出的岩浆结晶年龄分别为130. 0～128. 6 Ma和128. 3 Ma,表明南区似斑状二云母花岗岩形成于早白垩世,代表了区域上第3期似斑状花岗岩岩浆作用的产物。岩石地球化学研究表明,3期似斑状花岗岩均为高钾钙碱性的S型花岗岩,南区两期似斑状花岗岩具有相似的地球化学特征。与北区相比,南区似斑状花岗岩过铝质程度(A/CNK=1. 16～1. 24)更高;南、北区岩石的稀土元素总量均较低,均具有明显的Eu负异常;北区岩石轻、重稀土元素分馏[(La/Yb)_N=11. 17～26. 67]较南区[(La/Yb)_N=7. 72～19. 0]更显著。南、北区岩石的ε_(Hf)(t)值分别为-7. 31～0. 58和-8. 6～-3. 1,指示似斑状花岗岩主要来源于古老下地壳的重熔,南区岩石有少量新生物质的参与。南区似斑状花岗岩较北区有更低的CaO/Na_2O值,指示南区似斑状花岗岩的源岩比北区更富泥质。综合研究表明,大湖塘南、北区似斑状花岗岩至少是3期岩浆作用的产物,是新元古代双桥山群地层中的富泥质、或泥质夹杂砂岩在后造山伸展构造环境下经部分熔融后分异演化而成。该研究丰富并完善了大湖塘区域似斑状花岗岩的岩浆序列和成因意义。     

西藏蒙亚啊铅锌矿床矽卡岩型矿体白云母Ar-Ar年代学研究及其地球动力学意义

西藏蒙亚啊矿床是冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe-Mo多金属成矿带内发育的Pb-Zn矿床的典型代表.对该矿床形成时代的精确厘定,是正确理解矿床成因机制,准确评价成矿潜力的关键。目前蒙亚啊矿床成矿时代的研究主要针对矿区内的花岗斑岩岩体或矿石矿物铅同位素展开,并存在较大的争议。本文基于成矿作用类型的差异,将蒙亚啊矿床的矿体进一步划分为矽卡岩型矿体和斑岩型矿体,而最具经济价值的硫化物成矿作用为矽卡岩型矿化。在此基础之上,通过云母Ar-Ar测年对蒙亚啊矽卡岩型矿体开展了定年工作。蒙亚啊矽卡岩型矿体中与闪锌矿共生的白云母的Ar-Ar同位素测年显示,其Ar-Ar坪年龄为54.60±0.40 Ma,正等时线年龄为54.45±0.67 Ma。根据白云母与矿石矿物的共生关系可知,该年龄应代表了蒙亚啊矿区矽卡岩型矿体的成矿时代。综合前人的研究结果,笔者认为:蒙亚啊Pb-Zn矿床存在两期成矿事件,但主成矿期形成于印度-欧亚陆-陆碰撞的主碰撞阶段,而新特提斯洋壳板片的回卷可能是矿床形成的深部动力学机制。     

天然矿石中硫化物的同构造再活化实验研究

辽宁红透山块状硫化物矿石主要矿物成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英、角闪石和黑云母等。将矿石切成圆柱体,用20% NaCl溶液浸泡260 h后装入长江500型活塞圆筒式三轴应力试验机,分别在362℃、464℃、556℃和682℃,以及不同的围压和轴压下进行实验,13 h后于空气中自然冷却。实验产物中各种矿物发生了强烈的机械变形,黄铁矿和角闪石以脆性破裂为特征,而磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英和黑云母以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。 实验过程中硫化物发生了强烈的化学再活化,其产物主要有细脉和微晶两种。再活化细脉主要穿插黄铁矿碎斑,而在黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿和脉石矿物中未曾见到。细脉成分主要为黄铜矿,其次为磁黄铁矿,仅含少量闪锌矿。脉中磁黄铁矿颗粒较大,在超过200 μm的长度内光性连续,表明这些脉形成于冷却前的较高温度环境。随实验温度的升高,再活化细脉的数量也随之增加,而且脉中黄铜矿对于磁黄铁矿的比例也加大。再活化微晶可进一步分为两种：一种为分布于同种硫化物碎粒之间或增生于碎粒之上的黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿微晶;另一种为沿黄铜矿裂隙分布的完全由黄铁矿构成的蠕虫状体。以这两种方式产出的微晶均为实验样品冷却过程中的产物。在556℃和682℃的产物中还出现黄铜矿对黄铁矿的交代反应现象。 本文的实验结果表明,块状硫化物矿石中的硫化物在变形变质过程中可同时以机械的和化学的两种方式发生再活化,并且再活化强度随温度的升高而升高。但是,机械再活化的距离和所造成的各种矿物间的分异都十分有限,只有化学再活化才是造成组分长距离迁移,形成新矿体的重要机制。脆性变形区的张性空间有利于再活化流体的运移和卸载,而韧性变形区则不利。铁硫化物在高温下的再活化产物主要是磁黄铁矿,而低温下则主要为黄铁矿。黄铜矿的再活化能力明显地强于闪锌矿。同生沉积矿床在变形变质过程中的再活化,会在矿床中产生许多后生特征,这一点在研究矿床成因时必须充分注意。     

东天山黄山岩体的侵位时代及其地质意义

东天山黄山-镜儿泉地区分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,岩体成群成带分布,受区域性韧性剪切带和断裂构造控
制。为进一步确定黄山-镜儿泉基性-超基性岩带的侵位时代、成因和大地构造背景,对选自黄山岩体辉长岩相中单颗粒锆石进
行了LA-ICP-MSU-Pb定年研究,将其结果[(284.5±2.5)Ma]与黄山岩体和黄山-镜儿泉一带其他基性-超基性岩中已有的定
年成果进行了对比,并结合近年来该区研究成果,分析得到黄山辉长岩侵位于晚石炭世-早二叠世,此时正值东天山后碰撞大规
模岩浆侵位和成矿时期。黄山镁铁质-超镁铁质岩带形成于后碰撞的伸展构造环境。      

辽宁红透山块状硫化物矿床中沉积磁黄铁矿的变质和流体作用

辽宁红透山太古宙块状硫化物型铜-锌矿床经历过高角闪岩相变质作用。矿石结构研究表明,矿床中的磁黄铁矿主要是海底喷流沉积后受到变质退火和重结晶的产物。在进变质过程中形成的磁黄铁矿的变形结构绝大部分已被峰期变质作用所清除,目前所见到的变形结构和矿石糜棱岩主要是退变质阶段的产物。流体的存在促进了磁黄铁矿的变形和退火。退变质流体以较高的氧逸度为特征。     

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。     

青藏高原拉萨地块西部亚热南复式岩体年代学与地球化学

青藏高原拉萨地块发育着中新世斑岩,该后碰撞时期的斑岩因与斑岩型Cu-Mo矿床有着密切关系已被前人做过大量研究。然而对于拉萨地块西部未成矿斑岩岩体的年代学、地球化学报道研究较少。本文对拉萨地块西部亚热南复式岩体识别出的两类侵入岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究表明,亚热南复式岩体主要由始新世黑云母二长花岗岩(年龄49.4±0.9Ma)和中新世花岗斑岩(年龄16.3~16.5Ma)组成。始新世黑云母二长花岗岩属钾玄岩系列准铝质-弱过铝质,具有低的Sr/Y、(La/Yb)N值高Y、YbN值具有典型的岛弧岩浆岩性质;中新世花岗斑岩为钾玄岩系列、准铝质,具有类埃达克质特征。这两种岩性所反映的源区亦存在差别,始新世黑云母二长花岗岩源区为地幔楔混染过的中下地壳;而具有埃达克性质的花岗斑岩则可能是源于古老地壳部分熔融。结合年代学及构造背景,推论出始新世黑云母二长花岗岩的岩石成因为新特提斯洋板片断离引发混染过的中下地壳发生熔融并结晶分异形成;而中新世花岗斑岩则形成于某种动力学机制引发的古老下地壳熔融后侵位于上地壳。     

东天山一个多相带高铷氟花岗岩的地球化学及成岩作用

东天山星星峡白石头泉含黄玉花岗岩岩体在露头上显示很好的岩性分带，从下至上依次为：淡色花岗岩(a带)，含天河石花岗岩(b带)，天河石花岗岩(c带)，含黄玉天河石花岗岩(d带)以及黄玉钠长花岗岩(e带)。在岩体中存在众多的天河石伟晶岩脉和透镜体，在岩体围岩中还可见到黄玉钠长石脉。岩体的结晶和固结是由下往上进行的。石英和黄玉是最早从熔体中晶出的矿物相，而天河石是由富含流体的残余熔体填隙结晶或与先存矿物反应而成。从a带到e带总的趋势是：(1)随着石英斑晶粒径渐大和晶形渐好，岩石结构从等粒状变为似斑状；(2)天河石和黄玉富集于最上部的三个带；(3)随着Li和(Al Ti)含量的增加，白色云母成份从a，b，c带的铁叶云母演化到d带的铁锂云母；(4)F、H2O、AJ2O3和Na2O含量增加，而SiO，FeO、KO含量和Fe^2 ／Fe^3 比值降低，且在标准矿物Qz-Ab-Or图解上，成分投影向Ab顶角移动；(5)Co、M、Cr、W、Nb、Zr、U、Th、Y、含量和K／Rb、Zr／Hf比值降低，而F、Li、Rb、Ga、V、Sn含量和Rb／Cs、Ga／Al、LaCN／LuCN比值加大；(6)δ^18O从9．25‰-9．75‰下降到7．32‰；(7)石英熔体包裹体均-法温度从860℃-810℃下降到680℃-660℃。上述岩性和地球化学分带是由于岩浆中较高的F和H：O含量，促进了分离结晶和流体搬运的结果。     

北山白头山铷矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、分异演化过程及对铷成矿的约束

白头山铷矿位于北山造山带,为近年来新发现的超大型铷矿,含石榴子石白云母花岗岩是其重要的赋矿岩体,对于理解铷富集成矿机制具有重要意义。白头山含石榴子石白云母花岗岩具有高硅(SiO2为73.56%~75.60%)、富碱(Na2O+K2O为8.84%~10.39%)、富铝(Al2O3为14.41%~15.01%),低Mg、Fe、Ca、P和Ti的特征,铝饱和指数较高(A/CNK=0.98~1.14)。微量元素方面,白头山含石榴子石白云母花岗岩富集Rb、Th、U、Ta,相对亏损Ba、Sr、P、Ti,具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*为0.02~0.03)。岩石学、矿物学和地球化学特征指示,白头山含石榴子石白云母花岗岩属于高分异S型花岗岩,在岩浆演化过程中该花岗岩体系可能发生了云母、斜长石、锆石等矿物的结晶分异作用。稀土元素总量较低(32.06×10-6~45.33×10-6),具有明显的四分组效应(TE1.3=1.28~1.31),结合特征性元素对(Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho、K/Rb)发育的non-CHARAC(不受离子电荷半径控制)行为,反映其经历了强烈的分异演化与熔流体作用。高分异花岗岩的强烈分异演化和熔流体作用是白头山铷矿富集成矿的关键控制因素。锆石U-Pb测年显示,白头山含石榴子石白云母花岗岩形成年龄为226±3.8 Ma,结合前人资料,表明印支期是东天山—北山地区高分异花岗岩和伴生稀有金属形成的重要阶段,为研究区稀有金属找矿提供了新的方向。