吉林延边五凤、五星山金矿床地球化学特征及其成因

五凤和五星山金矿为延边地区中生代火山岩金、铜成矿带中典型的金矿床.通过岩石化学、成矿元素、流体包裹体和同位素组成等方面的分析,提出五凤和五星山金矿床属于典型的冰长石-绢云母型浅成低温热液型金矿床,其形成是深部火山-热液流体系统与浅成大气流体的混合.成矿构造环境与陆内造山带后期垮塌机制有关,造山带的垮塌与古太平洋板块斜向俯冲导致的大型走滑剪切有密切的成因联系.     

延边地区九三沟金矿床赋矿围岩的锆石U-Pb年龄与成岩成矿时代

九三沟金矿床是吉林省延边地区一座典型的浅成中高温热液金矿床.为了深入研究其成矿规律,首次对延边地区九三沟金矿床赋矿围岩蚀变闪长玢岩进行了锆石LA- ICP-MS年代学精细研究.实验获得单颗粒锆石U-Pb谐和年龄在103～ 116 Ma之间,其加权平均年龄为109.3±2.1 Ma(MSWD=7.0,n=18),代表闪长玢岩成岩年龄.谐和年龄可被细分为两段:112～116 Ma(平均值=113.1±1.1 Ma,n=9,MSWD=0.55,置信度为0.82)和103～110 Ma(平均值=105.8±1.8 Ma,n=9,MSWD=2.2,置信度为0.022).结合年龄数据、锆石晶形和CL图像特征,初步厘定前者应代表闪长玢岩主体结晶年龄,而后者则代表岩浆演化结束的时代.再结合区域成矿规律和之前取得的成果,限定九三沟金矿成矿作用应发生在106 Ma之后,成矿环境适值早白垩世晚期伊泽奈崎板块向古亚洲大陆边缘俯冲消亡、中国东部大陆边缘燕山造山期末的走滑、伸展构造转换过程.     

基于重磁场的延边微板块地壳结构特征研究

延边地区位于多个微板块的结合部位,区内发育长白山活动火山群,地震活动频繁。本文通过重磁小波多尺度分解与莫霍面、居里面深度反演分析,研究延边地区的微板块地壳结构特征。其中敦化-密山断裂以东的胶辽地块地壳厚度最大,约38~40km,兴凯地块则最小,约34~36km,敦化-密山断裂以西的松嫩地块地壳厚度变化平缓,约36~37km;NE向敦化-密山断裂为延边地区的一级断裂,切穿莫霍面,为松嫩地块的东侧边界;NW向展布的富尔河-红旗河断裂、秋梨沟老头沟断裂与汪清-敬信断裂则属于胶辽地块与兴凯地块之间的缝合带,控制居里面分区及形态,而居里面隆起区及其边缘则多分布火山口,表明居里面的局部隆起与岩浆活动关系密切。     

延边地区小西南岔富金铜矿床的成矿机理:矿物流体包裹体和同位素的制约

小西南岔富金铜矿床是中国东部陆缘重要的热液矿床,由不同矿石品位和矿体特征的南山、北山两个矿段组成,矿化形式分别为脉状、细脉浸染状。流体包裹体研究表明:北山矿段均一温度为120~470℃,Ⅰ矿化阶段流体盐度为10.1%~20.0%NaCl eqv,Ⅱ、Ⅲ矿化阶段盐度变化大,为0.4%~45.5%NaCl eqv,流体气相成分为H_2O、CO_2、CH_4,少量N_2。南山矿段均一温度为150~450℃,Ⅰ成矿阶段盐度为4.0%~11.1%NaCl eqv,Ⅱ、Ⅲ矿化阶段盐度随着温度降低盐度逐渐减小,气相成分主要是H_2O、CO_2、CH_4;似斑状角闪花岗闪长岩石英内流体包裹体与南、北山矿段流体显示相近的均一温度范围(150~510℃)和气体成分,盐度4.9%~11.5%NaCl eqv与南山矿段Ⅰ成矿阶段流体相似。流体包裹体的显微测温、氢氧同位素,稀有气体同位素和Pb同位素结果表明南山矿段的成矿过程为幔源中低盐度流体在围岩裂隙中随着温度、压力降低以充填结晶作用为主而成矿;北山矿段成矿过程为幔源中低盐度流体发生沸腾作用后,与地壳流体混合,随后成矿流体以交代方式成矿,晚阶段两个矿区在大气水的混入作用下,北山矿段形成胶黄铁矿石英脉,南山矿段形成纯硫化物脉;似斑状角闪花岗闪长岩内流体包裹体特征反映了初始含矿流体属性,为中低盐度幔源岩浆热流体。     

吉林延边东部J_2－K_1火山－侵入杂岩岩浆的生成与演化

位于古生代东西向构造岩浆带和中、新生代北东向构造岩浆带交汇处的延边地区，在中侏罗－早白垩世期间生成两套中－高钾钙碱性火山－侵入杂岩。中侏罗世（１８０－１７０Ｍａ），该区受Ｆａｒａｌｌｏｎ板块俯冲作用影响，在（２４—２７）×１０８Ｐａ，１０７８—１２３０℃和８０—９０ｋｍ深处，由地幔岩两阶段熔融产生玄武安山质岩浆，经分异演化生成一套低稀土元素且分异作用良好的火山岩系．晚侏罗世（１６０—１４５Ｍａ）期间，Ｆａｒａｌｌｏｎ板块向北东方向横推致使该地区缺乏岩浆活动。早白垩世（１４０—１３０Ｍａ）期间Ｉｚａｎａｇｉ板块向欧亚大陆低角度俯冲，该区在２５．５－２８．５）×１０８Ｐａ，１１１７—１１３８℃和８５—９５ｋｍ处生成玄武安山质岩浆，经分界演化形成一套高稀土分异作用较差的火山岩系。     

延边和龙地区早侏罗世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因意义

吉林省延边朝鲜族自治州和龙地区早侏罗世花岗岩广泛出露,LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果显示其形成于195. 2±1. 3 Ma。地球化学特征表明花岗岩具有高硅（SiO2=73. 83%~75. 55%）、富碱（Na2O+K2O=7. 63%~8. 37%）、富铝（Al2O3=13. 15%~14. 25%）、贫镁、贫钙（MgO=0. 22%~0. 43%,CaO=0. 87%~1. 41%）的特征,属于高钾钙碱性系列,岩石稀土总量不高(ΣREE=106. 60×10-6~127. 8×10-6),轻稀土分馏系数(La/Sm)N=5. 71~11. 25,重稀土分馏系数(Gd/Yb)N=1. 48~2. 37,Eu为中等负异常（δEu=0. 42~0. 76）,微量元素以富集LREE、Rb、Th、U、K,强烈亏损Sr、P、Ti为特征,指示为壳源岩浆,在构造图解几乎全部落入火山弧花岗岩区,显示可能形成于活动大陆边缘环境。结合延边太平岭地区出现的早侏罗世花岗岩组合到小兴安岭—张广才岭所报道早侏罗世花岗岩及双峰式火山岩组合,共同构成了平行洋壳的俯冲方向的成分极性,表明了俯冲方向,反映了在早侏罗世期间古太平洋板块对我国东北地区北北西方向俯冲的渐进过程。     

吉中- 延边地区燕山期岩浆作用与矿床成矿系列研究

运用矿床的成矿系列理论,以构造岩浆演化为基础,对吉中- 延边成矿带与燕山期岩浆作用有关的矿床成矿规律进行了分析总结。研究表明,受古太平洋板块俯冲方向、速度的制约,吉中—延边地区燕山期构造岩浆活动复杂,总体上可分为5次成岩成矿事件：① 晚三叠世初基性超基性岩侵入,形成红旗岭铜镍矿床等岩浆型矿床;② 晚三叠世—早侏罗世初,吉中地区高钾钙碱性岩浆活动,形成兰家金矿床等岩浆热液型矿床,延边地区中低钾钙碱性—高钾钙碱性岩浆活动,形成前山金矿床等火山- 潜火山岩型矿床;③ 早侏罗世末—中侏罗世初,富铝酸性岩浆活动,形成大黑山钼矿床等斑岩型钼矿床;④ 中侏罗世末—晚侏罗世初,研究区以抬升剥蚀为主,成岩成矿作用较弱;⑤ 晚侏罗世末—早白垩世,吉中地区高钾钙碱性岩浆活动,形成二道甸子金矿床等岩浆热液型矿床,延边地区中低钾钙碱性—高钾钙碱性岩浆活动,形成小西南岔金铜矿床等火山- 斑岩型矿床。在建立吉中—延边地区与燕山期岩浆作用有关的矿床成矿系列的基础上,进一步划分为6个矿床成矿亚系列,各亚系列在时间、空间上既有联系,又有区别,显示了成矿作用的复杂性。     

延边地区东部火山-岩浆活动特点及矿化特征

延边地区东部汪清—杜荒子中生代陆相火山断陷盆地是处于吉黑褶皱系延边优地槽褶皱带延边复向斜内。区内中生代以来不同方向的断裂发育,火山活动强烈,岩浆侵入频繁。与中生代火山—岩浆活动有成因联系的多个金、铜多金属矿床和多见的矿化蚀变线索构成了知名度很高的五风—小西南岔近东西向火山—岩浆期后低温热液型金、铜多金属成矿带。     

延边地区闹枝浅成热液铜金矿床稀有气体同位素地球化学特征及其成矿意义

在矿床地质和矿物流体包裹体研究的基础上,利用高真空惰性气体同位素质谱仪测定了闹枝铜金矿床硫化物中流体包裹体的稀有气体同位素组成。实验数据表明:3He/4He比值为0.033~0.104Ra,平均为0.061 Ra;20Ne/22Ne和21Ne/22Ne值分别为9.817~9.960和0.029 0~0.029 5,具有以大气组成为主的特征;40Ar/36Ar为324~349,平均为341,略高于饱和大气水(40Ar/36Ar=295.5)。流体包裹体3He/4He显示成矿流体来自壳源,不含幔源He;流体中除壳源放射性成因40Ar*外,有大气Ar的参与,放射性成因40Ar*的含量为8.8%~15.5%,平均为13.4%,大气40Ar的贡献为84.5%~91.2%,平均86.6%。结合稳定同位素特征和成岩成矿年代学研究成果,进一步厘定该矿床为相对独立的浅成中硫化型铜金矿床,成矿流体来自于年轻的大陆地壳流体,含矿流体上升过程中受到循环大气降水强烈混染作用,伴随温压条件的降低,成矿流体卸载有用元素,最终沉淀成矿。     

吉林延边五星山–五凤金矿床碱长花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

五星山–五凤金矿床为一典型的浅成低温低硫型热液金矿床。矿体产于碱长花岗岩和金沟岭组火山岩地层之中,其产出受断裂、裂隙和次火山岩脉内外接触带构造控制。本文对五星山–五凤矿区岩浆岩开展了年代学及岩石地球化学研究,结果表明区内碱长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为189.2±1.7 Ma,成岩时代为早侏罗世;岩石地球化学结果表明,区内岩浆岩富SiO_2(74.75%~75.45%)、K_2O(3.73%~4.46%),贫Al_2O_3(12.09%~12.86%)、Ba(8.31×10~(–6)~281×10~(–6))、Sr(6.96×10~(–6)~61.3×10~(–6)),稀土元素配分曲线呈轻稀土富集型的右倾型,具明显Eu负异常(δEu=0.01~0.23),富集高场强元素Zr、Hf和大离子亲石元素Rb、U、Th,具有典型A2型造山后花岗岩地球化学特征,其形成的构造背景应为中亚造山带碰撞造山后陆壳伸展环境。而五星山–五凤金矿床成矿时代为晚白垩世,表明五星山碱长花岗岩早于金成矿时代,两者之间无成因联系,金矿化应形成于太平洋板块向欧亚大陆俯冲构造背景环境。