扬子陆块西缘江浪穹窿超基性岩的成因:锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr-Nd同位素

江浪穹窿位于扬子陆块西缘,本文作者在穹窿南部新发现一套侵入于二叠系及志留系的超基性岩,岩石主要由蛇纹石（约60%）、橄榄石（约30%）和少量磁铁矿（约5%）、角闪石（约5%）组成。为探讨超基性岩的成因,本文进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。定年结果表明,超基性岩中发育大量2427~430 Ma的捕获锆石,最年轻一组岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为222.3±4.4 Ma（MSWD=1.9,n=6）。主微量元素分析显示岩石：（1）具有低的SiO₂含量（46.76%~39.07%）、高的Mg#值（82.3~74.0）与Cr、Co、Ni丰度;（2）稀土元素含量（ΣREE平均31.8 μg/g）与（La/Yb）_N值（5.26~1.38）偏低,稀土配分型式较为平坦,具有较弱的Ce负异常（Ce/Ce^*=0.80~0.67）;（3）富集大离子亲石元素Rb、Ba和U,亏损高场强元素Zr和Hf;（4）（Th/Yb）_PM值（29.8~1.56）、（Th/Ta）_PM值（0.22~0.03）、（La/Nb）_PM值（1.91~0.39）及La/Sm值（5.88~1.11）较低。Sr-Nd同位素分析显示,超基性岩具有较低的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值（0.706872~0.702598）和高的ε_Nd（t）值（8.02~5.64）,成分接近于亏损地幔和岛弧玄武岩,计算表明地壳物质的混染程度低于5%。结合前人研究成果,本文认为超基性岩结晶年龄为222.3 Ma,可能形成于古特提斯洋闭合阶段的岛弧背景;原始岩浆来自高度部分熔融的地幔源区,上升侵位过程中可能经历了铬铁矿与橄榄石的分离结晶作用。此外,捕获锆石的年龄谱反映江浪穹窿很可能存在太古宙—古元古代变质基底,并且具有Rodinia超大陆会聚—裂解以及泛非事件的地质年龄记录。     

桂西北丹池成矿带He、Ar同位素特征及其矿床成因指示

桂西北丹池成矿带是我国南方重要的有色金属矿业基地。本文对成矿带内芒场矿田马鞍山Pb-Zn矿和大山Sn-Zn矿、大厂矿田铜坑Sn多金属矿、五圩矿田箭猪坡Pb-Zn多金属矿等4个主要矿床矿石黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素进行了研究。结果表明,丹池成矿带内典型矿床成矿流体的³He/⁴He=0.79～5.32 Ra,介于地壳流体(0.01～0.05 Ra)与地幔流体(6～9 Ra)特征值之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=273～351,接近或略高于大气⁴⁰Ar/³⁶Ar特征值(295.5),不同矿床成矿流体中均有幔源组分的参与,地幔流体参与成矿作用是一个区域性事件。结合区内泥盆纪喷流沉积作用、燕山晚期花岗质岩体及构造特征等综合研究认为,参与成矿作用的地幔组分主要来自壳-幔相互作用过程中沿NW向深大断裂上升的深源地幔流体,丹池成矿带内成岩、成矿作用是燕山晚期同一构造-热事件产物,矿床成因属后生热液充填-交代成矿。     

钙同位素地球化学研究新进展及其在碳酸岩-共生硅酸盐研究中的应用

作为"非传统稳定同位素"家族成员,钙同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。钙是主要的造岩元素,也是生物必需的元素。钙在地球各圈层广泛分布,研究钙同位素的地球化学行为将有助于提高我们对各种生物过程和地质过程的认识。钙同位素测定主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS),分别表示为δ^44/40Ca和δ^44/42Ca。目前自然界可观测到的δ^44/40Ca变化范围为-2.0‰～6.75‰,约8.7‰。本文系统介绍了近年来钙同位素分析中样品溶解、化学分离、质谱测定以及高温地质过程中的钙同位素分馏及其地质应用等方面的研究成果,尤其对钙同位素在碳酸岩-共生硅酸盐岩研究中的意义、钙同位素组成以及取得的主要认识作了较为全面的介绍。阐述了放射成因⁴⁰Ca、部分熔融作用/分离结晶作用、地壳同化作用、古俯冲碳酸盐循环、热液蚀变作用、岩浆起源深度等对碳酸岩、硅酸盐岩的钙同位素组成造成的影响。最后,通过系统对比碳酸岩-共生硅酸盐岩的锂、镁、钙同位素研究成果,认为应该开展多元同位素体系的...     

柴北缘赛坝沟金矿床硫、铅同位素组成:对成矿物质来源的指示

柴北缘赛坝沟金矿床是青海省赛什腾山-阿尔茨托山成矿带上重要的岩金矿床,成矿地质条件优越.矿体赋存于北西-北北西向韧-脆性断裂构造组内,呈脉状、透镜状,构造控矿作用明显,矿石类型分为石英脉型和蚀变糜棱岩型.热液成矿期可划分为4个阶段:Ⅰ少量黄铁矿-烟灰色石英阶段、Ⅱ金-黄铁矿-乳白色石英阶段、Ⅲ多金属硫化物-金-灰白色-...     

西藏多龙矿集区铜金流体演化过程探讨 ——来自硫同位素的证据

西藏多龙矿集区发育世界典型的斑岩铜矿系统,文章选取区内多个代表性矿床开展硫同位素研究,并结合前人数据,为探讨该成矿系统成矿物质来源、流体演化过程提供了新证据.研究表明,波龙、拿若、拿厅、拿顿和铁格隆南矿床δ34S平均值相似(接近于0),指示含矿岩浆提供了各矿床所需的硫元素.此外,区内典型矿床流体演化过程可分为2类:①流体演化主要受控于温度变化,表现为δ34S随温度降低而降低(如拿顿矿床);②流体演化受温度和氧化还原状态共同影响,表现为δ34S随温度降低而升高(如:波龙和拿若矿床),或是随温度降低,δ34S波动变化范围较大(如拿厅和铁格隆南矿床).结合岩相学证据,文章推测热液体系氧化还原状态的变化是由水岩反应所导致,最后,文章提出多龙矿集区内矿化阶段硫化物通常具有较低的δ34S,指示成矿流体为高氧化性流体,并且该特征在类似矿床的找矿勘查工作中也可发挥积极的指示作用.     

鲁西金岭矽卡岩型铁矿区早白垩世石英闪长岩成因:年代学和地球化学证据

金岭岩体是鲁西地区代表性的中生代侵入杂岩体,与金岭矽卡岩型铁矿的成因密切相关.为了解石英闪长岩的成因及与矽卡岩铁矿成矿关系,本次研究对金岭杂岩体中的石英闪长岩进行了年代学、地球化学及锆石Lu—Hf同位素和角闪石矿物微区成分的系统研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学显示石英闪长岩加权平均年龄为(128±1)Ma,侵...     

铵(氮)在岩石和矿物中地球化学行为研究进展

地壳中的氮大都以NH4 储存在矿物中.由于成岩时含氮有机物质的分解作用,氮广泛分布在沉积岩和低级变质岩中;在岩浆岩和变质岩中,氮主要以NH4 存在于含钾硅酸盐(长石和云母类)中;岩浆岩的δ(15N)值和氮浓度明显地不同于沉积物和变沉积岩,主要是由于有机物的缺乏.具有明显铵含量的火成岩主要是含钾矿物的深成岩.因而NH4 可以作为一个"示踪元素"而用于成矿作用等方面的研究.文章还提出了未来的研究方向.     

中亚造山带中的燃烧变质事件及其年代学研究

Combustion metamorphic(pyrometamorphic)complexes produced by prehistoric natural coal fires are widespread inCentral Asia,namely at the interfaces between mountain systems and the flanking sedimentary basins.Large-scale and prolonged firesaccompanied the initial orogenic stages as unweathered coal-bearing formations became exposed into the aeration zone.Pyrometamorphic rocks are comparable to sanidinite facies rocks in formation conditions and in alteration of sedimentary material but,unlike these,their protolith underwent different melting degrees to produce either ferrous basic paralavas or glazed clinkers.The phasecomposition of the newly-formed melted rocks are favorable for~(40)Ar/~(39)Ar dating of combustion metamorphic events which are coeval tothe onset of the main stage of recent orogenic events.We suggest a new algorithm providing correct ~(40)Ar/~(39)Ar dating ofpyrometamorphic rocks followed by well-grounded geological interpretation.We studied pyrometamorphic rocks in the western Salairzone of the Kuznetsk coal basin where combustion metamorphism under temperatures above 1000℃acted upon large volumes of coal-bearing sediments.Samples of paralavas were dated by the step heating ~(40)Ar/~(39)Ar method checked against internal(plateau andisochrone ages)and external("criterions of couple")mineralogical criterions,and against preliminary dating from geological andstratigraphic evidence.As a result,we distinguished two groups of dates for combustion metamorphic events.The first one(1.2±0.4Ma)is drawn towards the west boundary of Prokopyevsk-Kiselevsk block of Salair zone,while the second one(0.2±0.3Ma)isconfined to its east boundary.The former ages represent rocks in the western edge of the Prokopievsk-Kiselevsk block of the Salair zoneand the latter ages correspond to those in its eastern edge.The dates record the time when the fault boundaries of the blocks wererejuvenated during recent activity and the block accreted to the Salair orogenic area as a piedmont step.These are the first absolute agesobtained for the onset of uplift of the northern edge of the Ahai-Sayan area,the key event of its neotectonic history.The suggestedapproach to the choice of objects,classification of rocks,and interpretation of~(40)Ar/~(39)Ar data is universal and can be practiced in anyarea subjected to combustion metamorphism.     

鄂尔多斯盆地能源矿产氯仿沥青Sm-Nd同位素研究

对鄂尔多斯盆地石油、煤、含铀砂岩及其围岩的氯仿沥青进行了Sm-Nd同位素研究。结果表明,盆地流体(包括深部流体)活动具有多期性,且后期的流体活动对铀矿床的形成具有重要作用;赋存于同一套地层中的含铀砂岩沥青、煤沥青及石油沥青,虽然均具有富集地幔特征,但并非同期活动的产物;东胜矿区侏罗系直罗组煤沥青和盆地西南部陈家山矿区侏罗系延安组的煤沥青,源区时代上存在较大差异,伴生沥青并非全部由煤的热演化形成,可能还存在外来流体的加入,且东胜直罗组煤的伴生沥青较延安组煤的伴生沥青来源深度更大;盆地内马岭油田的直罗组石油沥青、陈家山延安组煤层石油沥青及其煤沥青在源区特征上具有内在联系。     

云南丽江苦橄岩Re-Os同位素地球化学初步研究

报导了云南丽江地区大具和仕满剖面12个苦橄岩和6个玄武岩的Re，Os含量和Os同位素组成。苦橄岩和玄武岩具有明显不同的Re-Os体系的特征。苦橄岩具有高的Os元素丰度［(1.5~3)×10-9］和低的Re元素丰度（<0.05×10-9）；共生的玄武岩具有低的Os元素丰度（<0.5×10-9）和相对高的Re元素丰度（<0.8×10-9）；苦橄岩具有低放射成因的 187Os/188Os 比值（0.123 3~0.126 6），而玄武岩具有高放射成因的187Os/188Os比值（0.133 8~0.157 7）。苦橄岩的Re-Os同位素特征与越南西北部二叠—三叠纪科马提岩具有低放射成因Os同位素特征相似，而玄武岩的Re-Os同位素特征与峨眉山大火成岩省（LIP）其他地区玄武岩的高放射成因的Os同位素特征相似。苦橄岩的Re-Os同位素特征表明，形成峨眉山LIP的地幔柱可能来自对流上地幔而不是深部的核-幔界面。换言之，峨眉山LIP的形成受控于岩石圈地幔过程而不是地幔柱过程。