新疆赤湖-福兴铜矿区角闪石矿物化学特征及其地质意义

赤湖和福兴铜矿位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带中。本文以矿区中酸性岩体中的角闪石为研究对象,利用电子探针技术(EPMA)对岩体中的角闪石进行矿物学及矿物化学研究,限定矿区岩体形成的构造背景和物理化学条件,并探讨了岩浆演化和成矿作用过程。电子探针成分结果表明,矿区角闪石主要为镁角闪石、钙镁闪石质角闪石和次生阳起石,其成因主要为岩浆成因,部分遭受次生改造,形成过程中有幔源物质的参与,且与俯冲作用相关。赤湖闪长玢岩中角闪石形成的压力为244~451 MPa(2.44~4.51 kbar),相当于8~15 km的深度,温度为880~918℃,lgfO2和熔体中的水含量分别为–10.2~–11.1和6.4%~7.0%;赤湖花岗闪长岩、石英闪长岩和福兴石英闪长岩、闪长岩及其角闪石形成的压力为30~90 MPa(0.3~0.9 kbar),相当于1~3 km的深度,温度为640~785℃,lgfO2和熔体中的水含量分别为–12.3~–13.8和3.6%~4.8%。赤湖-福兴矿区岩体中的角闪石可能形成于两个不同深度的岩浆房,幔源岩浆运移到深部岩浆房时形成闪长玢岩中的角闪石斑晶,随后残余岩浆继续上升,在浅部岩浆房形成闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩中的角闪石,并伴随着流体的出溶和成矿元素的运移,最后在浅部岩浆房顶部形成铜矿床。     

极谱法在测井中的应用研究

在物探测井工作中,一般的测量参数是电阻率、激化率、磁化率等。测量参数少是造成反演解释多解性的原因之一。本文旨在提出一个新的测井方法──极谱测井,从而提供一个新的测井参数──井液中金属离子的浓度。本文在阐述了极谱法的基本原理的基础上,进行了大量的模拟实验;通过分析实验结果,证实了极谱测并的可行性、有效性和快速性。     

斑岩型铜矿床高-中温蚀变过程实验研究及其地质意义

作为金属Cu最重要来源的斑岩铜矿一般发育有典型的蚀变和矿化分带,该分带模式在空间上常呈同心圈层结构.对不同蚀变带元素变化规律和迁移机制进行深入研究,将有利于增进对整个斑岩体系演化过程的认识.本研究采用流动体系水-岩反应装置来模拟斑岩铜矿形成过程中含矿热液与围岩的相互作用,研究元素迁移机制和蚀变分带形成的控制因素.实验结果显示与较低温度相比, 450℃实验产物中元素含量变化更加显著,这表明温度可能是影响水-岩体系内元素再分配的重要因素.温度是造成围岩钾硅酸盐化蚀变和Ca淋滤、活化的关键因素,而且高温下发生同等钠化蚀变需要更高的Na^+浓度.温度也是控制体系中Ti、Sr、Pb置换进入硅酸盐矿物的重要因素.从实验产物推断,在斑岩成矿系统中,中-基性火山围岩由中心向外围K、Ti含量应呈降低趋势,而Ca、Zn和Mn含量增加, Na和Si在靠近高温蚀变带外围可能存在含量峰值或过渡区.本研究为斑岩铜矿系统钾化带的产生、钠化普遍缺失、硬石膏共生等重要地质现象的形成机理提供了实验和理论证据.     

新疆阿克苏—乌什地区寒武系划分与对比

新疆塔里木盆地西北缘阿克苏—乌什地区(图1)寒武纪地层发育较好,主要为一套浅海—滨海相的碳酸盐岩,下、中统化石较为丰富,厚度530余米。     

大兴安岭北段小柯勒河铜钼矿床硫化物Re-Os年龄及其地质意义

黑龙江省小柯勒河铜钼矿床为大兴安岭多金属成矿带北段新发现的矿床。矿体主要赋存于花岗闪长斑岩内,少量赋存于新元古代浅变质碎屑岩和侏罗纪-白垩纪火山碎屑岩与花岗闪长斑岩的接触部位。矿床中发育显著的细脉浸染状、浸染状矿化,相关的钠-钙化、钾化、绿泥石化、绢英岩化等热液蚀变十分发育且分布广泛。其中铜钼矿化与钾化蚀变关系最为密切,部分黄铜矿化与绿泥石化有关。本次研究选择与钾化关系密切的石英-黄铁矿-黄铜矿脉和石英-辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿脉中的黄铁矿和辉钼矿开展Re-Os同位素定年。结果表明, 4件黄铁矿的Re-Os等时线年龄为153±11 Ma, 4件辉钼矿的Re-Os同位素等时线年龄为148.5±1.5Ma,加权平均年龄为147.9±1.1Ma。综合考虑测年结果的一致性以及精度可靠性,认为小柯勒河铜钼矿床可能形成于148 Ma左右。结合区域动力学背景分析认为,小柯勒河铜钼矿床可能形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合之后蒙古-中朝地块与西伯利亚地块之间的后碰撞阶段,即由挤压向伸展转换的环境。     

东天山大南湖-头苏泉岛弧带古生代侵入岩浆活动期次及基底性质

锆石U-Pb定年结果显示：东天山大南湖-头苏泉岛弧带中酸性侵入岩形成时代为古生代,处于465~265 Ma,可划分为4个期次。分别为：中奥陶世-晚志留世465~413 Ma、中-晚泥盆世391~377 Ma、石炭纪327~308 Ma,以及早-中二叠世284~269 Ma。锆石Hf同位素分析显示,锆石εHf（t）值为6.81~15.73,Hf同位素二阶段模式年龄为839~355 Ma,主要集中在598~429 Ma;465~413 Ma的侵入岩分布在卡拉塔格和大南湖,其εHf（t）值为11.34~15.20,相应的Hf同位素二阶段模式年龄为633~467 Ma;391~377 Ma的侵入岩分布于卡拉塔格,其εHf（t）值为6.81~13.32,相应的Hf同位素二阶段模式年龄为839~497 Ma;327~308 Ma的侵入岩分布在黄山西以及沁城南,其εHf（t）值为11.36~15.73,相应的Hf同位素二阶段模式年龄为575~429 Ma;284~269 Ma的侵入岩分布在土屋西和推克曼塔什,其εHf（t）值为8.94~14.51,相应的Hf同位素二阶段模式年龄是671~355 Ma。再结合前人的研究成果揭示,在大南湖-头苏泉岛弧带底部可能存在老的地壳基底,并对这些岩浆活动有所贡献;该区古生代期间存在大约465 Ma早奥陶世以及330 Ma左右中石炭世2期地壳增生事件,并存在晚奥陶世-晚志留世、中-晚泥盆世和早-中二叠世三期地壳再造事件。     

东天山土屋—延东铜矿矿区晚志留世岩体的发现及构造意义

东天山大南湖-头苏泉岛弧带位于吐哈盆地南缘,是中亚造山带的重要组成部分,也是我国新疆地区最重要的成矿带之一,其形成时间和构造属性一直存在争议。本次研究首次在该岛弧带中最大的斑岩矿床土屋延东铜矿区发现了晚志留世花岗闪长岩,并对其进行详细的岩石学、年代学、全岩元素地球化学和Sr - Nd - Hf同位素分析,探讨其岩浆来源和构造背景。LA - ICP - MS锆石U - Pb定年结果显示,该岩体成岩年龄为420 Ma左右,为晚志留世岩浆活动的产物。全岩元素地球化学研究结果表明,花岗闪长岩显示准铝质到弱过铝质,中等镁值和钙碱性系列的地球化学特征;微量元素方面则富集轻稀土(LREE)元素、大离子亲石元素(LILE：Rb,Ba,K)和地球化学性质活泼的不相容元素(U,Th,Pb),相对亏损高场强元素(HFSE：Nb,Ta,Ti)。这些主微量元素地球化学特征均显示出岛弧岩浆岩的地球化学属性,其εNd(t)值为4.05~4.07,87Sr/86Sr初始值为0.704 149~0.704 520,εHf(t)值为8.91~11.66。Sr - Nd - Hf同位素特征表明它们来源于新生地壳,没有受到明显的古老大陆地壳混染。晚志留世花岗闪长岩体的发现表明：大南湖-头苏泉岛弧带与其北部的哈尔里克岛弧带在早古生代可能属于同一大洋岛弧,并且与中部的卡拉塔格-小热泉子弧后(间)盆地构成统一的弧盆体系,该认识对解构东天山古生代弧盆体系演化具有较为重要的地质意义。     

上寨离子吸附型稀土矿床褐帘石结构和成分特征及其对成矿的指示

上寨矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中.褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.11％).化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土元素的特征,其轻稀土(LREE)和重稀土元素(HREE)含量以及(La/Yb)N值分别为177940～188928μg/g、3732～5499μg/g和92.6～153.这些原生褐帘石轻稀土元素含量约占全岩轻稀土元素总量的86％,为上寨矿床轻稀土元素的主要来源.通过显微观察结合背散射图像可以发现,上寨矿床成矿母岩中的原生褐帘石被热液流体交代后蚀变形成了氟碳钙铈矿,在这个过程中褐帘石中的轻稀土和Ca元素被淋滤出来后主要进入了氟碳钙铈矿中,指示褐帘石被交代形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集.另外,被交代的褐帘石其Fe2O3T、MnO和MgO含量降低,而Sr、Y、Nb、W、Th、U、Zr以及HREE含量增加,这些增加的HREE可能来源于热液流体或其他富HREE的原生矿物.本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小.     

化石Anabarites的发现及再论玉尔吐斯组的时代归属

本文根据在新疆阿克苏—乌什地区下寒武统玉尔吐斯组中发现的真正Anabarites化石,纠正了过去误定为Anabarites的几个化石,再次论证了玉尔吐斯组的时代归属.与梅树村阶可以对比.本文还阐述了玉尔吐斯组中,与小壳化石共生的高肌虫是一类较原始的最古老的甲壳类高肌虫,区别于筇竹寺阶的高肌虫.     

东天山马庄山金矿区赋矿石英斑岩的岩石成因和构造背景:元素地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

马庄山金矿位于东天山东段,矿区出露有大量的石英斑岩,总体上呈北东走向,沿矿区中部断裂侵入。石英斑岩呈灰白色,具斑状结构,斑晶主要为石英,少量正长石和斜长石,基质为长英质和少量暗色矿物。石英斑岩的Na_2O+K_2O含量为3. 55%～9. 67%,Al_2O_3含量(10. 37%～14. 28%),K_2O/Na_2O比值为2. 57～66. 5,显示富碱高钾、过铝质特征;稀土含量中等(65×10~(-6)～161×10~(-6)),轻重稀土分异中等([La/Yb]N=6. 15～12. 5),相对富集轻稀土元素、具弱的负Eu异常。微量元素总体富集Rb、K、Th、U和Pb,亏损Sr、Ba、P、Nb和Ti等元素,与活动大陆边缘弧火成岩的微量元素特征一致。马庄山石英斑岩的SiO_2与P_2O_5呈现负相关关系,Y、Th与Rb均呈现正相关的关系,说明研究区的次火山岩属于I型花岗岩类。对马庄山石英斑岩内岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得一致曲线年龄为315. 4±0. 6Ma(MSWD=0. 67),加权平均年龄为316. 0±2. 0Ma(MSWD=0. 23),将矿区内以石英斑岩为主的次火山岩侵位时间限定在314～318Ma。石英斑岩具有较高的(87Sr/86Sr)i值(0. 7077～0. 7102),较低的εNd(t)值(-1. 62～1. 82),Nd的二阶段模式年龄(tDM2)为0. 9～1. 2Ga,εHf(t)值为-3. 2～0. 4,tDM2在1. 28～1. 51Ga之间,暗示岩石来自于下地壳物质重熔,可能有部分地幔物质加入。综合石英斑岩的地质、地球化学和年代学特征,认为东天山东段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的活动陆缘弧环境。