华北克拉通BIF铁矿形成时代与构造环境

条带状铁矿(BIF)主要形成于中晚太古代-早元古代,是地质演化和环境变化耦合作用的产物,在地质历史上具有不可重复性。BIF铁建造及相关火山沉积记录了早前寒武纪丰富的地质、环境和生物演化的信息,一直是前寒武纪研究的重要主题。同时,前寒武纪条带状铁建造是世界上最重要的铁矿类型,也是中国最重要的铁矿资     

内蒙古太平川铜钼矿成矿斑岩时代、地球化学及地质意义

内蒙古太平川Cu-Mo矿床位于得尔布干成矿带北段额尔古纳地区,为新近发现的斑岩型矿床。矿区内发育环带状热液蚀变,由内向外主要为硅化-绢云母化和泥化。热液蚀变围绕花岗闪长斑岩分布,Cu-Mo矿化主要受控于硅化-绢云母化蚀变,主要分布在花岗闪长斑岩中。本文获得成矿斑岩岩浆锆石U-Pb谐和年龄为202±5.7Ma,指示该矿床可能形成于晚三叠世。同时在样品中也发现继承锆石(784Ma),表明该地区可能存在晚元古基底。成矿斑岩的元素地球化学数据表明,主量元素SiO2(65.86%～68.84%)56%、Al2O3(15.18%～16.28%)15%、MgO(0.84%～1.06%)3%、Na2O/K2O1;微量元素亏损重稀土,Sr(471×10-6～513×10-6)400×10-6、Y(15.0×10-6～17.9×10-6)18×10-6、Yb(1.27×10-6～1.81×10-6)1.9×10-6,表明该花岗闪长斑岩具有明显的埃达克质岩石的地球化学特征。同时成矿斑岩具有相对高的SiO2、Yb含量和Th/Nb、Ce/Nb比值,而相对低的Al2O3、TiO2、MgO、Sr、Th含量和Th/Ce比值,这些特征与源于俯冲板片的埃达克岩相似。然而成矿斑岩(87Sr/86Sr)i(0.70943～0.71019)较大,εNd(t)为-3.4～-3.9,我们推测额尔古纳地块在岩浆上升过程中贡献了部分物质。结合区域构造演化,我们认为该矿区成矿斑岩岩浆形成于俯冲洋壳的部分熔融,矿床形成背景为早中生代蒙古-鄂霍茨克洋向额尔古纳地块俯冲的陆缘弧环境。     

辽宁本溪歪头山条带状铁矿的成因类型、形成时代及构造背景

辽宁鞍本地区位于华北克拉通东北缘,分布有诸多大型-特大型条带状铁矿床。本文对该区歪头山铁矿进行了岩石学、矿物学及年代学研究。歪头山铁建造以条带状铁矿石为主,兼含有少量的块状矿石,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太古界鞍山群斜长角闪岩。元素地球化学分析表明,铁矿石富集重稀土[(La/Yb)_PAAS=0.24~0.33],具La正异常(La/La^*=1.43~1.61)、Eu正异常(Eu/Eu^*=2.40~4.54)及Y正异常(Y/Y^*=1.10~1.30),Y/Ho值平均30.59,Sr/Ba值平均17.62,Ti/V值平均19.45,反映成矿物质可能来源于由海底火山活动带来的高温热液与海水的混合溶液。铁矿石无明显Ce负异常(Ce/Ce^*=0.92~1.06),暗示BIF沉积时海水处于缺氧环境。除Fe₂O₃^T与SiO₂外,铁矿石中其它氧化物含量均非常低,且贫Th、U、Zr等具有陆源性质的元素,表明大陆碎屑物质对BIF贡献极少。斜长角闪岩稀土元素配分型式近于平坦[(La/Yb)_N=0.80~1.10],无明显Ce异常(Ce/Ce^*=0.95~0.99)与Eu异常(Eu/Eu^*=0.88~1.16);其大离子亲石元素富集,高场强元素无明显亏损。地球化学分析表明,斜长角闪岩原岩可能为产于弧后盆地的玄武质火山岩。锆石形态与微量元素分析显示,斜长角闪岩中的锆石均属岩浆成因。SIMS锆石U-Pb定年显示斜长角闪岩原岩形成于2533±11Ma,代表了歪头山BIF的成矿年龄;在玄武质岩浆喷发过程中,还捕获了一组年龄为2610±5Ma的锆石。电子探针分析显示磁铁矿成分纯净(FeO^T=92.04%~93.05%),其标型组分特征暗示歪头山BIF属沉积变质型铁矿。综合分析认为,歪头山铁矿属Algoma型BIF,成矿与弧后盆地岩浆活动密切相关,指示了新太古代末华北克拉通普遍发育的一期BIF成矿事件。     

东天山康古尔金矿床成矿物源的同位素地球化学特征

康古尔金矿床属晚古生代火山岩区剪切带蚀变岩型金矿。同位素地球化学研究表明,矿石中铅为正常铅,热液系统硫同位素组成为陨石硫型,矿石中碳、钕同位素组成具深源特征,同时矿石与火山岩围岩中的Ｓｉ、Ｓｒ、Ｓ、Ｐｂ等同位素组成相近,说明成矿物质主要来自矿体围岩———火山岩,晚期有少量来自矿区附近的侵入岩。铅、锶同位素组成反映成矿过程中也有少量壳源物质的加入。     

内蒙古西拉木伦铜-钼成矿带花岗岩特征与成矿专属性

近期在华北克拉通北缘中段西拉木伦断裂带两侧发现了多处与晚古生代-中生代花岗岩有关的铜-钼多金属矿床,如碾子沟钼矿、车户沟铜-钼矿、库里吐铜-钼矿、鸡冠山钼矿、小东沟钼矿等.成矿年龄分布在260～130 Ma之间,且成矿年龄与区域分布花岗岩年龄基本一致[1～4].至目前为止尚缺少对这一带铜钼矿床成因、构造背景以及形成规律的详细研究.     

华北克拉通南部元古代熊耳群硅质岩地球化学及形成机制研究

熊耳群是华北地台南缘古元古代末伸展-裂解作用的产物,它以偏基性的中性火山岩为主,沉积岩主要位于其顶部和底部并常常以夹层的形式发育于火山岩中。地球化学及SEM-EDS分析结果表明,熊耳群顶部马家河组火山岩中夹层硅质岩的特征为:SiO₂含量65.55%~80.33%,平均73.41%;结晶程度偏低, Ba、U和ΣREE含量、Al/(Al+Fe+Mn)值、Fe/Ti值、(Fe+Mn)/Ti值、Ba/Sr值等地球化学特征指示硅质岩为热水沉积成因;硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值、MnO/TiO₂值、Al/(Al+Fe)值、Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)值、Sc/Th值、U/Th值、(La/Yb)_N值、δCe值、(La/Ce)_N值指标指示其形成于大陆边缘环境;岩石K₂O/Na₂O值、SiO₂/(K₂O+Na₂O)值、SiO₂/Al₂O₃值显示其属于火山喷发作用相关的硅质岩, 而Al₂O₃/TiO₂值、V/Cr值、Ni/Co值则进一步反映了中基性岩浆作用对硅质岩的影响;硅质岩沉积体系受控于地球内动力,其原始热水沉积体系发育的能量来源于岩浆的加热作用,而相关热水流体的溶解、淋滤作用实现了热水体系内物质的富集并构成了硅质岩物质来源的主体 。     

条带状铁建造（BIF）的形成时代及其研究方法

对条带状铁建造（BIF）进行精确的年代学约束,具有非常重要的科学意义,可以获得BIF的时间分布趋势,反映对应时代的大气和海洋环境,准确建立与重大地质事件的对应关系,为铁建造的成因提供依据。本文在综合前人资料的基础上,重新绘制了全球BIF形成时代的分布图,结果表明BIF在3.6～1.6 Ga连续分布,在2.8～2.7 Ga、 2.5～2.4 Ga、 1.9～1.8 Ga的3个区间范围内形成高峰;Algoma型BIF主要集中于中-晚太古代,而Superior型BIF主要出现在古元古代。本文重点对前人关于BIF年代学的测试方法及其应用进行了介绍和评述,结果表明目前锆石U-Pb测年法依然为主要手段,而Sm-Nd等时线法和Re-Os等时线法尽管有效,但直接测定BIF条带的Sm-Nd等时线和磁铁矿的Re-Os等时线年龄仍存在较大问题,但可用来反映物质的来源以及后期构造热事件的改造等问题,而采取BIF相关单元的年龄来间接代表BIF的形成年龄是目前较为成熟的方法,其中测定铁建造火山岩夹层锆石U-Pb年龄是国际上测定BIF时代常用的手段。     

新疆西天山科克赛岩体年代学、地球化学及地质意义

新疆西天山科克赛岩体位于赛里木地块北部,岩石类型为二长花岗斑岩,属高钾钙碱性系列.元素地球化学组成表明,该二长花岗斑岩主量元素SiO2 、Al2O3和MgO含量分别为70.56％ ～71.46％、15.27％ ～16.01％和0.77％ ～ 1.02％;轻稀土元素富集,(La/Yb)N为14.99 ～23.69,重稀土元素亏损,δEu值显示弱负异常或正异常(0.88 ～1.21);微量元素Sr、Y和Yb含量分别为363×10-6 ～577×10-6、7.40×10-6～8.50×10-6和0.60×10-6 ～0.72×10-6.上述特征显示二长花岗斑岩具有埃达克岩的地球化学特征.同位素地球化学特征表明该二长花岗斑岩具有较低的锶初始值(ISr=0.705078 ～0.705572)、正的εNd(t)值(2.82 ～3.56)和相对年轻的两阶段Nd模式年龄(774 ～ 835 Ma).锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄为301.9±1.8Ma,表明岩体形成于晚石炭世末期.元素地球化学和同位素地球化学特征显示科克赛岩体为新元古代增生的地壳物质部分熔融的产物,形成于晚石炭世后碰撞初期阶段.     

东昆仑三通沟北锰矿床沉积相与沉积环境

青海省三通沟北锰矿床是近年在东昆仑南部构造带上新发现的沉积型锰矿。初步研究表明，该锰矿赋存于奥陶—志留系纳赤台群硅质岩和细碎屑岩地层中，但目前该矿床研究程度较低，有关锰矿沉积相和沉积环境尚缺乏深入研究。在区域和矿床地质考察的基础上，通过典型地质剖面测量、室内镜下薄片鉴定和地球化学分析等研究工作，认为三通沟北锰矿形成于被动大陆边缘环境；矿区Ⅰ-Ⅲ主矿带形成于南部的深水盆地相，其岩性主要为硅质岩、硅质泥岩、碳质泥岩，夹泥质粉砂岩，其上与斜坡相砂岩和陆棚相砂岩—粉砂岩接触；矿区北部的Ⅳ-Ⅴ矿化带分布于陆棚相带中的局限洼地，岩性主要为泥质粉砂岩、硅质泥岩及硅质岩，含锰岩系顶板为陆棚相粉砂岩、细砂岩及碳酸盐相沉积。总体看，三通沟北锰矿形成于海相陆棚洼地和深水盆地的古地理环境。地球化学分析表明，三通沟北锰矿主矿带的形成与盆地相幕式富氧过程关系密切；锰矿的沉淀机制与通过斜坡相的密度流将浅部含氧水体幕式灌入到(近边缘)深水盆地的过程有关。     

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景

中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩。本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世。通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔。结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境。