湖北铜绿山矿床石英闪长岩的矿物学及Sr-Nd-Pb同位素特征

铜绿山是长江中下游鄂东南矿集区最重要的、大型夕卡岩型Cu-Fe(Au)矿床。本文对该矿区中与成矿密切的石英闪长岩进行了详细的矿物成分、地球化学及Sr-Nd-Pb同位素研究。结果表明:岩石中斜长石主要为更长石(An=21～31);角闪石贫Ti(0.2),高Mg/(Mg+Fe)(0.5),属于富镁角闪石;而黑云母为镁质黑云母。岩石的地球化学具有高硅(58.86%～67.71%),富碱(Na2O+K2O=5.67%～9.63%),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),并强亏损元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石的(87Sr/86Sr)i为0.7055～0.7069,εNd(t)为-7.65～-3.44;(206Pb/204Pb)i=17.66～18.00,(207Pb/204Pb)i=15.49～15.56,(208Pb/204Pb)i=37.73～38.19。矿物成分、地球化学和同位素特征说明,铜绿山岩体与阳新岩体为同源岩浆的产物,源区为深度大于40km的富集地幔,经下地壳的混染及分离结晶作用形成。岩浆熔体形成的温度应大于889℃。角闪石和黑云母的温度计估算岩浆结晶温度分别为650～800℃和500～630℃,黑云母开始结晶温度略低于角闪石结晶结束温度,压力为1.49kbar,对应侵位深度约4.9km。岩浆具有利于Cu、Fe、Au等成矿元素进入熔体的条件,可能与板块俯冲作用相关。     

豫西沙沟脉状Ag-Pb-Zn矿床地质特征和成矿流体研究

豫西沙沟薄脉状Ag-Pb-Zn硫化物矿床位于华北陆块南缘熊耳山地区,主要由多金属硫化物-石英-碳酸盐脉型和石英-碳酸盐-绢云母-多金属硫化物蚀变岩型两种矿化类型组成。主要矿脉的矿物共生序列可以分为成矿前的石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、闪锌矿-石英-方铅矿-少量银矿物阶段(Ⅱ1)、方铅矿-石英-闪锌矿-含铁白云石-银矿物阶段(Ⅱ2)和成矿后的方解石-(石英)阶段(Ⅲ)。对不同阶段的成矿流体研究表明,石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)中的含氯化钠子晶三相(LVH)包裹体(Ⅰ1)可能是直接从饱和水的结晶岩浆熔体中出溶形成或是由岩浆流体的减压沸腾形成,显示该区很可能存在岩浆流体端元。多金属硫化物阶段(Ⅱ1Ⅱ2)捕获富液相包裹体(LV型)和个别CO2包裹体(C型),这两个阶段流体包裹体反映了主成矿阶段流体的基本特征,结合包裹体气相和液相成分色谱分析以及包裹体初融温度,认为成矿流体应该为中-低温低盐度含CO2的H2O-NaCl体系。其中,阶段(Ⅱ2)的均一温度(145～288℃,平均为194℃)比阶段(Ⅱ1)的均一温度(185～357℃,平均240℃)低46℃;同时,阶段(Ⅱ2)的盐度(1.91%～10.86%,平均6.38%)较阶段(Ⅱ1)盐度(4.65%～10.11%,平均7.77%)略低。对这一温度和盐度的总体下降趋势的合理解释是大气水的逐渐混入。多金属硫化物阶段(Ⅱ1Ⅱ2)之后的方解石-(石英)阶段普遍为富液相包裹体(LV型),该阶段显著降低的温度(129～208℃,平均165℃)和盐度(1.40%～4.03%,平均2.50%),进一步佐证大气水的不断混入。而且,流体混合可能在引起矿石矿物从热液中沉淀方面起到重要作用。     

华南地区中生代Cu (Mo) W Sn矿床成矿作用与洋岭/转换断层俯冲

华南地区是我国重要的金属矿产资源产地,除了发育大量的钨锡钼铋和稀土等金属矿产外,还有铜金矿床分布。本文通过对华南地区29个典型CuMoWSn矿床的时空分布及其与之有关的花岗质岩体的侵位年龄分析,探讨了与不同成矿类型有关的花岗质岩石的地球化学特征。本文认为华南地区10个典型的与Cu有关的矿床主要发生在180~170Ma、160~150Ma以及105~90Ma三个时期,而10个钨矿床主要集中于170~130Ma;4个WSn矿床集中于170~130Ma和120~110Ma;而5个Sn矿床则发育于170~150Ma、130~110Ma以及100~90Ma三个时期。Cu矿床主要与同熔型花岗岩有关,而Mo、WSn既与同熔型花岗岩有关,又与改造型花岗岩有关。在岩石地球化学上,与Cu(Mo)WSn成矿作用有关的花岗质岩石也表现出不同的地球化学特点,如,从Cu(Mo)矿床到WSn矿床SiO2含量有逐渐增大、氧化性逐渐降低、还原性逐渐增加以及分异演化程度有逐渐增高的趋势。与Cu(Mo)Au矿床有关的花岗质岩石具有较低的SiO2（60.3%~68.1%）,氧化性较高（Fe2O3/FeO=0.31~1.81）,分异演化程度较低（Rb/Sr=0.05~3.3）的特点;与Cu(Pb)(Zn)矿床有关的花岗质岩石具有相对较高的SiO2（73.3%~75.2%）,氧化性稍高（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异程度稍低（Rb/Sr=10.8~57.8）的特点;而与Mo矿床有关的花岗质岩石具有较宽的SiO2（67.3%~76.2%）变化范围,氧化性稍低（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异演化程度稍低（Rb/Sr=0.6~9.29）;与W矿有关的花岗质岩石的SiO2含量为69.9%~80.1%,还原性稍低（Fe2O3/FeO=0.19~0.76）,分异演化程度稍高（Rb/Sr=21.9~61.7）;与WSn矿床有关的SiO2为74.8%~78.7%,还原性较低（Fe2O3/FeO=0.08~0.59）,分异程度较高（Rb/Sr=10.8~139）;与Sn矿床有关的花岗质岩石的SiO2为64.8%~76.9%,还原性高（Fe2O3/FeO=0.01~0.58）,分异演化程度高（Rb/Sr=1~530）。在结合华南地区花岗岩类岩石的分布特征以及盆岭构造的特点,本文提出华南地区CuMoWSn矿床的成矿作用是不同时期大洋板块或者洋岭多阶段俯冲结果的新成因模型,即早侏罗世休眠的FarallonIzanagi洋岭俯冲导致早—中侏罗世Cu成矿作用;中—晚侏罗世活动的FarallonIzanagi洋岭和转换断层俯冲是中晚侏罗世Cu(Mo)(W)成矿作用以及多阶段WSn成矿作用的触发动力,而白垩纪Izanagi大洋板块俯冲则是白垩纪斑岩型CuWSn成矿作用的诱因。该模型的提出较好地解释了华南中生代大规模岩石圈拆沉—减薄—伸展的机制及其大规模成矿作用的动力。     

化德群的重新厘定及其大地构造意义

区域填图研究表明，化德群上、下亚群并不是上下关系，而是层位相当的一套地层，而且商都一带的白云鄂博群也属化德群的一部分。依据详细的构造解析和地层剖面研究，重新建立了化德群的地层层序，从老到新划分为毛忽庆组、戈家营组和三夏天组。侵入化德群的杂岩体分别获得1854Ma、1808Ma和2091Ma、2154Ma锆石U-Pb年龄，表明化德群形成时代为古元古代，而不是过去所认为的中新元古代。化德群经历了两期构造变形，早期为北东东走向的复式向斜，晚期又遭受了构造叠加，形成了北北西向褶皱构造，其主期变形可能发生在2．0Ga左右，它的褶皱造山是华北克拉通在古元古代向北增生的体现，这对研究华北克拉通的增生、裂解具有重要意义。     

东秦岭南泥湖钼（钨）矿田Re—Os同位素年龄及其地质意义

位于华北克拉通南缘东秦岭钼矿带的南泥湖为一超大型夕卡岩斑岩型钼(钨)矿田,本研究采用电感耦合等离子体质谱仪法对南泥湖钼矿田三个矿床6件辉钼矿进行了Re-Os同位素年龄测定,获得南泥湖矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为141.8±2.1 Ma;三道庄矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为144.5±2.2～145.0±2.2Ma,平均为145.0±2.2 Ma;上房沟矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为143.8士2.1～145.8±2.1 Ma,平均为144.8±2.1 Ma;6件样品的等时线年龄为141.5±7.8 Ma(2σ),准确厘定了成矿时间.Re-Os同位素还表明:南泥湖钼矿的成矿物质来源以下地壳成分为主,但混有少量地幔组分.南泥湖钼矿是在中国东部中生代构造体制大转换中形成,属于中国东部中生代大规模成矿作用的一部分.     

胶东金矿形成期间地幔流体参与成矿过程的碳氧氢同位素证据

胶东地区发育有两种类型的金矿床，以玲珑，焦家，三山岛，乳山为代表的石英脉型-破碎蚀变岩型和以大庄子，蓬家夼为代表的胶莱盆地北缘滑脱破碎带内的角砾岩型金矿，本文选择了两种类型中的玲珑，三山岛和大庄子金矿床进行碳氧氢同位素测定。初步认为两类金矿属于同一成矿系统，它们形成于120Ma左右的华北克拉通岩石圈减薄和软流圈上涌期间，岩浆流体和地幔脱气与胶东世界级金矿的形成密切相关，在石英脉型-破碎蚀变岩型矿石中可见深刻的地幔流体和岩浆流体的“烙印”。形成于滑脱破碎带中的角砾岩金矿流体与中生代大气降水和海相碳酸盐岩发生了强烈的交换作用。     

豫西公峪金矿床流体包裹体及其He、Ar、S、H、O同位素组成对成矿流体来源的示踪

豫西公峪构造蚀变岩型金矿床位于熊耳山东南缘祁雨沟金矿田内,矿体赋存于北东向断裂破碎带内。为探讨成矿流体的来源,尤其是地幔流体参与成矿的程度,选择13件主成矿期的矿石样品进行了系统研究,测定了公峪构造蚀变岩型金矿床成矿系统的温度及其 S、H、O 同位素和惰性气体 He、Ar 同位素组成。对保存于石英中的原生包裹体进行的详细研究结果表明:公峪构造蚀变岩型金矿床中含有丰富的包裹体,其类型复杂多样,有气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体、含 CO_2包裹体四种类型。包裹体的均一温度变化范围较宽,在120℃～440℃之间均有分布,可进一步分为150℃～190℃、210℃～250℃和290～350℃三个区间,但主要集中于150℃～250℃的范围内。结合显微镜下观测载金矿物特点,推测金矿的形成温度区间主要在150℃～250℃之间。冰点变化范围较大,在-0.2℃～-9.6℃之间,对应的盐度在0.53wt%～13.51wt%之间。稳定同位素结果表明:硫化物的δ~(34)S 值变化于-1.7‰～2.2‰之间,与陨石硫的δ~(34)S 值接近,反映为深源;成矿Ⅰ阶段流体的δD 值为-68‰～-86‰,δ~(18)O_(H_2O)为 3.5‰～ 4.5‰,Ⅱ阶段流体的δD 值为-67‰～-84‰,δ~(18)O_(H_2O)为-3.7‰～ 2.6‰,反映成矿流体主要有两个来源,Ⅰ阶段以深源水为主,Ⅱ阶段有大量大气降水混入。氦氩同位素研究表明:公峪构造蚀变岩型金矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He 比值为1.05～3.17R/Ra,高于地壳的~3He/~4He 比值100余倍,但明显低于地幔流体的~3He/~4He 比值;~(40)Ar/~(36)Ar=298～391,略高于大气氩的同位素组成;~(40)Ar/~45He 比值0.08～0.35,平均为0.20,与地壳~(40)Ar/~4He 比值一致。He、Ar 同位素组成特征显示了公峪金矿床成矿流体以大气降水为主,但同时有地幔流体成分,推断金矿床成矿作用与地幔活动有着密切的关系。通过与祁雨沟隐爆角砾岩型金矿床的对比研究,认为虽然祁雨沟金矿和公峪金矿赋存于不同的构造环境中,但是流体包裹体及其同位素研究结果显示了二者的成矿作用具有一致性,他们应属于同一成矿系统的产物,均与燕山晚期岩浆热液活动有关,可能为同源、同期、不同构造空间的演化产物。     

鲁西幔枝构造及其控矿特征

从区域地层(岩体)中老外新分布,环状、放射状断裂的展布,轴部缓倾拆离滑脱构造的发育,幔源岩浆活动以及区域岩石学、岩石化学、同位素地质学等方面,探讨了鲁西幔枝构造特征.研究认为鲁西地区北西向陡倾韧性剪切带切割了深部华北地幔亚热柱向外拆离的地幔岩,导致其减压释荷形成深熔岩浆,强烈而完整的岩浆演化序列表现出岩浆基性程度由高变低、侵入深度由深变浅、围岩蚀变由强变弱的总体演化趋势.幔枝构造演化对内生成矿作用具有明显的控制作用,并带动围岩一起隆升,形成了典型的鲁西幔枝构造.其顶部发育的拆离掀斜断块,使部分内生矿产被抬升到浅部.     

新疆阿合奇县布隆金矿床成矿流体及成矿作用

新疆阿合奇县布隆石英重晶石脉型金矿床是一个少见的金矿新类型 ,其中流体包裹体类型主要有NaCl H2 O型、CO2 H2 O±CH4型和CO2 H2 O NaCl型。均一温度变化范围大 ,从 1 5 9～ 390℃ ,金主成矿阶段温度集中于 2 0 0～ 340℃ ,流体盐度为 2 .4 2 %～ 1 9.2 9%NaCleq ,但各阶段含石盐子晶多相包裹体的盐度高达 2 9.0 2 %～ 4 6 .2 %NaCleq。成矿流体密度为 0 .731～ 1 .1 32g/cm3 。成矿流体气相成分中以H2 O和CO2 为主 ,含少量N2 ,CH4,C2 H6,H2 S等 ;液相成分以Na+ 、Cl-为主 ,其次是Ca2 + ,K+ ,Mg2 + ,SO2 -4。布隆金矿床石英中流体包裹体的δ1 3 CPDB值为 - 4 .6‰～ - 1 .4‰ ,δ1 8OSMOW 为 1 7.2‰～2 1 .1‰ ,δ1 8O水 值为 6 .7‰～ 1 4 .7‰ ,δD变化于 - 70‰～ - 5 5‰ ,表明成矿流体主要来源于建造水 ,并混合少量岩浆水和大气降水 ,流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩。物理化学条件和流体组成的改变以及流体的不混溶作用在成矿过程中起了重要作用     

石英黄铁矿中群体包裹体微量元素研究——以胶东焦家式金矿床为例

采用ICP-MS测定了胶东焦家、马塘、东季和红布金矿床黄铁矿、石英及其群体包裹体的微量元素组成。结果表明,黄铁矿包裹体与石英包裹体均富集Cu、Pb和Zn等成矿元素,反映了成矿流体的特征;不同成矿阶段成矿流体特征有差异,石英黄铁矿化阶段、黄铁绢英岩化阶段、石英多金属矿化阶段石英及其包裹体微量元素含量均高于成矿较差的钾长石化阶段的石英及其包裹体;与陆壳微量元素丰度相比,黄铁矿及石英中Cu、Pb、Zn、Ag和Au等成矿元素富集;与地热卤水及斑岩铜矿卤水微量元素含量相比,黄铁矿及石英包裹体中以Cu为代表的成矿元素均较其它元素相对富集,反映了成矿流体中富集成矿元素的特征。上述结果表明,可以采用ICP-MS测定黄铁矿及石英包裹体微量元素来研究成矿流体的特征。