柴达木盆地西部昆北断阶带基底花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

柴达木盆地西部基底分布有大量的有花岗岩类岩石。通过对柴达木盆地西部昆北断阶带钻遇的基底花岗岩样品开展详细的岩石学、锆石激光探针等离子体质谱U-Pb同位素年代学及岩石地球化学研究表明,锆石U-Pb同位素年龄为467~450Ma,显示基底花岗岩的结晶年龄为中-晚奥陶世,属于加里东期岩浆侵入旋回。详细的岩石地球化学分析表明,昆北断阶带基底花岗岩属过铝高钾钙碱性系列,其稀土元素配分模式为具有Eu负异常的轻稀土元素富集型,昆北断阶带中南部基底花岗岩属上地壳物质熔融,同碰撞环境下形成的花岗岩。综合区域上的研究成果,昆北断阶带及其以西地区存在中奥陶世-早志留世的加里东期构造-岩浆事件,这对探讨柴达木盆地西部基底花岗岩成因类型及岩浆演化具有重要的意义。     

南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上,主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO₂=68.97%~74.14%,Na₂O+K₂O=9.67%~11.19%,Al₂O₃=13.72%~15.26%,Fe₂O₃=0.18%~1.41%,FeO=0.91%~1.51%,CaO=0.35%~0.63%。稀土元素总量较高,ΣREE=298×10^-6~1286×10^-6,平均706×10^-6,轻稀土富集,重稀土亏损,强烈的Eu负异常,呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、K、Sr等大离子亲石元素,Zr+Nb+Ce+Y=936×10^-6~3684×10^-6,平均1813×10^-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为287.7~291.6Ma,平均289.8Ma,岩体形成后,在279.1~282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石ε_Hf（t）值为-6.3~9.0,两阶段模式年龄（t_DM2）跨越古元古代晚期-新元古代中期,主要集中在中元古代。岩浆平均温度832~839℃,形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。     

五台杂岩晚太古代花岗质岩石中斜长角闪岩包体的年代学和地球化学研究

华北克拉通中部造山带被认为是由东西部陆块碰撞而产生的陆陆碰撞带,而恒山-五台-阜平地区位于中部造山带的中部,是该地区最大也是最具代表性的基底岩石剖面。总体上,五台杂岩可以分为变质表壳岩和花岗质岩体两大类,前者又被划分为五台群和滹沱群,而后者可划分为2560~2520Ma侵位的强烈变形的闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列、2176~2084Ma侵位的弱变形的斑状正长-钾质花岗岩以及约1810Ma侵位的未变形的A型花岗岩。在晚太古代花岗岩中普遍发育有斜长角闪岩包体,它们在露头上不连续分布,呈绿色到黑色,强烈拉伸成扁条状或透镜状,直径一般在几米到十几米之间。根据地球化学特征恢复它们的原岩为拉斑玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明它们的结晶时代为2.7Ga,变质时代为1.85Ga。全岩εNd(t)值为-3.1~+3.5,亏损地幔模式年龄为2.83~3.65Ga。原始地幔均一化蛛网图解上,斜长角闪岩具有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,而在球粒陨石均一化稀土元素配分图解中它们具有轻稀土弱富集[(La/Yb)N=1.36~3.52]以及重稀土平坦[(Gd/Yb)N=0.94~1.38]的特征。地球化学以及同位素特征表明它们很可能来自于受到俯冲板片流体改造的轻度富集地幔中尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融。更重要地,这些斜长角闪岩包体的锆石U-Pb年龄与全岩Nd亏损地幔模式年龄相似,都为27~28亿年左右,这说明在华北克拉通中部造山带很可能存在过大量的27亿年左右的新生地壳岩石,它们代表了一期重要的地壳生长事件。     

胶北南山口含榴辉石岩岩石学与锆石U-Pb定年的初步研究

胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩主要由含榴辉石岩和含榴基性麻粒岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于太古宙英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究结果表明,胶北南山口含榴辉石岩不仅普遍发育近等温减压反应结构,即石榴石+富钙流体→单斜辉石+葡萄石+榍石±钠长石与石榴石+富钙流体+二氧化碳→角闪石+葡萄石±钠长石±方解石±榍石,指示其早期可能经历了高压麻粒岩相变质作用。而且,与南山口含榴基性麻粒岩类似,在晚期降温退变过程中,它们还经历了强烈的钙质交代作用,形成富钙矿物组合:富钙铝榴石的石榴石+次透辉石质单斜辉石+钙质角闪石+葡萄石+钠长石+方解石+榍石。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,胶北南山口含榴辉石岩中的岩浆锆石记录了2900~2850Ma的207Pb/206Pb年龄,指示胶北地体在中太古代晚期存在一次重要的岩浆事件,而其变质锆石还记录了1950~1800Ma的207Pb/206Pb年龄,说明胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩曾卷入了胶北古元古代晚期地壳造山作用。结合研究区其它地质研究资料,本文推断胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩可能形成于古元古代,是华北克拉通胶-辽-吉带古元古代岩系的重要组成部分,并于1950~1800Ma期间,卷入了胶-辽-吉带古元古代造山作用,先后经历了高压麻粒岩相变质作用和晚期降温与钙质交代的联合退变质作用。     

湘西花垣矿集区狮子山铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年及地质意义

花垣矿集区位于扬子地块东南缘与雪峰(江南)造山带的过渡部位, 是湘西-鄂西成矿带的重要组成部分.狮子山铅锌矿床的发现是近年来湘西-鄂西成矿带矿地质勘查的重大进展之一, 该矿床位于矿集区中部, 主矿体呈层状、似层状展布, 与地层产状一致, 直接容矿围岩为下寒武统清虚洞组下段第三亚段藻灰岩, 矿体与围岩界线截然, 伴有方解石化等热液蚀变, 矿石矿物成分相对简单, 主要为闪锌矿, 少量方铅矿和黄铁矿.采用全溶方法和流体包裹体淋滤法对该矿床主成矿期的闪锌矿及其残渣进行Rb-Sr等时线法定年, 获得矿物相+残渣相的年龄为410±12 Ma(MSWD=2.20), 地质时代为早泥盆世, 明显晚于赋矿地层的时代.据此认为矿床的形成可能与加里东运动后构造伸展引起的盆地流体运移有关.该年龄对于整个花垣矿集区的铅锌成矿时代具有同样约束意义.闪锌矿+残渣的Sr初始值(87Sr/86Sr)_i为0.709 16, 高于赋矿围岩, 与上覆寒武系白云岩地层的87Sr/86Sr值相近, 表明矿床形成时有来自上覆地层物质的加入.结果表明, 采用闪锌矿Rb-Sr等时线定年方法通过单矿物及其残渣相互约束, 可以有效确定成矿时代.      

阿尔泰南缘可可托海地区二厂房岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石成因及其地质意义

对出露于阿尔泰造山带南缘可可托海地区二厂房岩体中的黑云母花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。结果显示,锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为398.0±3.5 Ma（MSWD=1.3）,表明该岩体形成于早中泥盆世。岩体的SiO₂含量介于65.40%～69.31%之间,里特曼指数值为1.27～1.65,A/CNK值为0.92～1.02,属中钾、钙碱性、准铝质岩石。具有富集Cs、Rb、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,负Eu异常明显（δEu=0.48～0.65）的岛弧岩浆岩特征。结合区域地质资料,认为二厂房岩体形成于陆缘弧构造环境,是在古亚洲洋俯冲过程中,幔源的基性岩浆底侵下地壳后使之熔融并发生了岩浆混合作用的产物。     

西藏嘎拉勒金铜矿床40Ar/39Ar同位素年龄及地质意义

西藏嘎拉勒矽卡岩型金(铜)矿床为近几年由西藏自治区第二地质大队发现的具有一定规模和潜力的矿床。本文以嘎拉勒金铜矿床中矽卡岩中金云母为研究对象,通过40Ar/39Ar同位素定年的方法,精确厘定了嘎拉勒矽卡岩型金铜矿床的成矿时代。金云母结晶在石榴子石和透辉石、黄铁矿和黄铜矿形成之间,并与石榴子石、针状透闪石和放射状阳起石密切共生。测试结果表明,嘎拉勒矿区金云母的40Ar/39Ar坪年龄为85.41±0.64 Ma,与相应的等时线年龄85.9±2.4 Ma一致,推测其成矿作用可能与拉萨地块和羌塘地块碰撞后在拉萨地块北侧发生岩石圈拆沉引起地幔物质上涌而诱发的岩浆活动有关。     

南岭西段加里东期苗儿山岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

苗儿山岩体位于南岭西段,主体为加里东期花岗岩,少量印支期和早燕山期花岗岩。加里东期花岗岩具块状构造,由早期黑云母花岗闪长岩、中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒黑(二)云母二长花岗岩组成,以斑状黑云母二长花岗岩为主。对中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒二云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到428.5±3.8 Ma、409±4 Ma的年龄值,反映出早志留世末、志留纪末-泥盆纪初2期岩浆事件。中期主体花岗岩具有富硅(SiO2=70.09%~76.59%)、中铝(Al2O3=12.71%~14.72%)、高钾(K2O=4.48%~5.73%)、中碱(Na2O+K2O=7.24%~7.91%)、高ASI(平均1.15)的特点,总体属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类。主体花岗岩微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集,稀土总量中等(179.8×10-6~270.6×10-6),轻稀土富集[(La/Yb)N=5.07~14.33],具明显的负Eu异常(δEu=0.15~0.46)。岩体具有较高的ISr值(0.70660~0.72082)和较低的εNd(t)值(-8.29~-7.94),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.81~1.84 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳岩石。花岗岩氧化物和微量元素构造环境判别图解指示岩体形成于后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期苗儿山花岗岩的具体形成机制为:在陆内强挤压之后挤压应力相对松弛、压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位。结合区域资料分析,苗儿山地区在奥陶纪末-志留纪初北流运动和志留纪后期的广西运动中均产生过强烈的陆内挤压和地壳增厚。     

大兴安岭北段宜里钼矿岩石成因及成岩成矿年代学

宜里钼矿为大兴安岭北段新发现的具大型钼找矿潜力的中型钼矿床,赋矿围岩为晚古生代花岗岩和卧都河组地层,矿区深部发现有晚期花岗斑岩脉,其成矿可与"体中体"模式对比。矿区内晚期花岗岩(黑云母花岗岩和花岗斑岩)岩石地球化学表明,岩石具有高SiO2、富K2O+Na2O和相对高的Al2O3,低MgO、TFeO、CaO的特征,K2O/Na2O=0.76～1.27,A/CNK=1.02～1.23;微量元素富集Rb、U、K、Pb等LILE,相对亏损Nb、Ta、Ti、P和LREE等HFSE,(La/Yb)N=11.09～22.41,重稀土明显亏损,无或弱Eu异常(δEu=0.63～0.92),且具低Ni、Cr含量和Mg#,高Sr/Y比值,显示出埃达克质岩石地球化学亲和性。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb同位素精细年代学测试结果显示,矿区内晚期花岗岩的侵位年龄集中在132.43±0.61～134.46±0.58Ma,属早白垩世。辉钼矿Re-Os同位素定年显示,成矿年龄为131.8±1.5Ma,较岩体侵位年龄晚2.7～0.6Ma。结合熔融实验和区域资料,矿区埃达克岩为挤压向伸展转换的构造体制下加厚下地壳部分熔融的产物,而钼成矿作用的触发机制主要是埃达克质岩浆出熔后,残余的加厚下地壳的拆沉作用,推测矿区深部存在与成矿直接相关的花岗质岩体。大兴安岭北段存在有4期钼成矿事件,分别为加里东早期(510～470Ma)、华力西晚期(300～290Ma)、印支晚期—燕山早期(205～175Ma)、燕山中期早阶段晚侏罗世(150～145Ma)和晚阶段早白垩世(143～129Ma)。其中,印支晚期—燕山早期(大兴安岭北段西坡)和燕山中期(大兴安岭北段东坡)为成矿高峰期。宜里钼矿即为大兴安岭北段成矿高峰期燕山中期晚阶段的产物。     

吉林省塔东大型铁矿地球化学特征及黄铁矿Re- Os同位素定年

塔东铁矿是吉黑成矿省内最大的火山喷流沉积-变质改造型铁矿。首次对矿床地质特征、岩石地球化学特征、黄铁矿微区分析、黄铁矿Re-Os同位素进行了系统研究。矿床产于塔东群含矿岩系中,矿体为层状、似层状或透镜状,产状与围岩一致。矿石构造以条带状构造为主,其次为层纹状、致密块状、皱纹状等构造。地球化学分析塔东铁矿岩石形成于海底化学沉积—海底基性火山喷发—海底火山碎屑交替沉积环境,大地构造环境为陆- 陆碰撞带岛弧构造环境。塔东铁矿电子探针分析磁铁矿全铁含量88.49% ~ 93.72% , 平均92.35%, SiO2 含量0 ~ 1.058%,平均0.075%; TiO2 含量0 ~0.13% ,平均0.03%; Al2O3含量0~ 0.30%,平均0.06%; MgO含量 0~ 0.26% , 平均0.06%; MnO含量 0~ 0.08% ,平均0.03%,成因类型以岩浆岩型、火山岩型及沉积变质型为主。黄铁矿主量元素Fe含量43.534%~48.246%,平均46.779%。S含量48.728%~54.402%,平均51.837%。S/Fe 1.782~2.072,平均1.931,具较弱的硫亏损特点,反映火山热液和变质热液特点。5件黄铁矿Re-Os同位素测定w（Re）为1 172~29 810(×10-12),w（Os）为20~184(×10-12), 187Os/188 Os为3.82~52.11,187Re/188Os为601~7 739。Re-Os模式年龄值为370Ma~448Ma,等时线年龄为401±41Ma,MSWD=10.2,Initial187Os/188Os为0.3±3.4。Re-Os同位素数据显示塔东铁矿成矿时期为加里东晚期,成矿物质来源为地壳,并厘定含矿岩系的主体时代为早古生代,而非新元古代。