辽东太子河流域石炭—二叠纪岩相古地理及铝土矿成矿地质条件

晚石炭—早二叠世的辽东太子河盆地是一个周边为平移断层的断陷盆地。以东西向垂直运动为主体的构造活动控制了盆地的发展和演化。根据构造特征、沉积相和古地磁与华北腹地石炭一二叠系的差异,太子河地区的石炭一二叠系应是华北型石炭一二叠系的一个分支,作者称“辽东亚型”。古地理演化表现为从晚石炭世早期的扇三角3洲→峡湾海岸→碳酸盐台地的快速海进,直至早二叠世末的三角洲→冲积平原→湖泊体系的缓慢海退,堆积了近陆特征明显的、近尔西展布的各沉积相带。随时代渐新,堆积物中碎屑组分成熟度趋于增高,大地构造背景从部分卷入大陆边缘活动带过渡为大陆板块克拉通内部,均反映本区的断陷活动由次稳定向稳定型转化。铝土矿成矿物质主要来源于北部古陆结晶岩石,系红土(钙红土)—沉积成因。G层铝土矿形成于泻湖边缘环境;B臣则位于近海湖泊的滨—浅湖地带,同受控于北纬41°20′的同沉积断裂,与北东向断裂复合凹地为成矿最佳场所。     

相山铀矿田基底变质岩原岩恢复及构造环境判别

文章通过对相山铀矿田深部变质岩开展岩石学、矿物学及地球化学等方面的研究,以探讨相山基底变质岩原岩的属性和形成环境等特征。根据铀矿科学钻孔岩心样品地球化学分析显示,基底变质岩成熟度较高,显示高镁铁、富硅、富铝,低钠钾的特征,原岩总体呈中酸性。变质岩整体表现出相对富集Ba、U、Rb、K、Th等元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素;轻、重稀土元素分馏较为明显,且轻稀土相对富集、重稀土相对亏损;δEu为0.6～1.1,平均为0.7,小于1,表现为负异常;δCe为2.9～3.9,平均为3.4,表现为正异常。根据变质岩稀土元素北美页岩标准化(NASC)蛛网图显示,样品稀土元素含量与北美页岩(NASC)含量相近,推测原岩具有沉积岩的特征。主量元素分布特征表明相山铀矿田基底变质岩原岩成分复杂,推测其原岩主要为一套陆源海相沉积泥质岩、砂岩及粉砂岩系列的浅变质作用类型的陆源碎屑岩,主要有岩屑砂岩、富镁沉积岩、泥质碳质硅质岩,可能有部分火山凝灰岩。根据主微量构造判别图,推测相山基底变质岩其原岩为大陆岛弧构造环境下形成的沉积碎屑岩。     

综合物探方法在铝土矿勘查中的应用

区域地层为较稳定的沉积岩层,中二叠系梁山组含铝岩系广泛分布于区域上向斜构造内,为铝土矿的找矿奠定了物质基础.区内车盘向斜构造控制着铝土矿的分布,使探矿工作成为可能.由于铝土矿无明显的磁性、密度差异等物性特征,铝土矿的地球物理勘探仍然是盲区,单一的地球物理方法难以提取出其异常特征.本文阐述了综合利用音频大地电磁法(AMT)和直流电测深(DC)两种物探方法在沉积岩中查找铝土矿,并获得良好的效果.音频大地电磁测深法可以提供大尺度的岩性分布特征.直流电测深能准确的划分出地下介质层位的电阻率分布,且对细小异常的分辨能力强.据地质资料推测,目标矿层铝土矿位于石灰岩与砂泥岩分界面中.AMT能划分出分界面,但难以识别覆存其中的目标矿体,利用DC可查出该异常.结合钻孔资料可以验证异常,同时对比进行物探数据的处理和解释,这样的组合勘探方法对于深部找矿及后期的开发是行之有效的.     

威海地区超高压变质花岗片麻岩锆石U-Pb定年和氧同位素研究

在苏鲁超高压变质带东北端山东威海地区皂埠镇发现锆石δ18O值低至-7.8‰左右的花岗片麻岩, 与前人在苏鲁超高压变质带西南端江苏东海青龙山地区发现的锆石δ18O值为-7‰~-9‰左右的花岗片麻岩一致.对这些低δ18O值花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP法UPb定年和系统的激光氟化法矿物氧同位素分析, 结果对低δ18O值锆石成因和花岗片麻岩的原岩性质提供了制约.研究得到: (1) 这些低δ18O值锆石以新元古代岩浆锆石为主, 但部分岩浆锆石在印支期超高压变质作用过程中发生了不同程度的重结晶作用.δ18O值为-7.08‰的岩浆核锆石UPb定年得到的花岗片麻岩原岩谐和年龄和不一致线上交点年龄分别为(760±49) Ma和(751±27) Ma, 变质谐和年龄和不一致线下交点年龄分别为(232±4) Ma和(241±33) Ma, 指示其原岩为新元古代花岗岩并经历了印支期变质作用; (2) 锆石δ18O值在局部范围内变化于-7.76‰~5.40‰之间, 低δ18O值岩浆锆石表明它们是从新元古代低δ18O值岩浆中直接结晶形成, 锆石δ18O值的局部变化表明其原岩岩浆的氧同位素组成具有不均一性, 指示低δ18O值岩浆源区物质曾经在地表与极度亏损18O的大气降水发生过不同程度的高温水岩反应; (3) 低δ18O值花岗片麻岩在印支期板块俯冲和折返过程中基本没有与外部发生显著的氧同位素交换, 在退变质作用过程中花岗片麻岩内部缓冲流体对原岩岩浆锆石的δ18O值影响不大.威海皂埠镇地区和东海青龙山地区的花岗片麻岩在原岩时代、变质时代和氧同位素组成等方面基本相同, 指示它们应具有相同的原岩性质, 并经历了相同的变质作用和水岩相互作用过程.因此, 极度亏损18O的新元古代双峰式基性-酸性岩浆岩可能分布于整个大别-苏鲁造山带.      

贵州猫场超大型铝土矿床成因浅析

猫场铝土矿床位于大威岭背斜北东端猫场穹窿背斜。由于寒武系碳酸盐岩古喀斯特侵蚀面,经长期风化溶蚀淋滤作用,在古喀斯特正地形上先形成粘土层,粘土层进一步风化溶蚀经脱硅、脱铁形成三水铝石的矿源层,而古喀斯特负地形则为铝土矿的沉积提供了充足的场所。本文通过对含矿岩系的特征分析,结合沉积相与古地理环境等研究,揭示了猫场铝土矿床的形成严格受大地构造和古喀斯特地形的控制。     

华北克拉通南缘嵩箕地区喀斯特铝(粘)土矿成矿作用及其后生改造研究

华北克拉通铝(粘)土矿是我国喀斯特型铝(粘)土矿的典型代表, 前人针对其物质组成、物质来源、成因机制开展了大量研究, 但对其成矿后生改造尚未开展系统研究。本文对嵩箕地区铝(粘)土矿进行了研究, 野外剖面显示, 含矿岩系由底到顶包括风化壳层、铁质粘土岩、粘土质铝土矿、粘土岩、块状铝土矿层。通过矿物空间穿插关系、X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析显示, 铝(粘)土矿成矿期主要形成矿物包括硬水铝石、锐钛矿、伊利石、绿泥石等矿物。黄钾铁矾、赤铁矿、针铁矿、高岭石代表了后期改造矿物。矿物垂相分布指示赤铁矿和针铁矿随着深度变浅逐渐减少, 硬水铝石在粘土质铝土矿层显著富集, 黄钾铁矾广泛分布于铁质粘土岩层和风化壳顶部, 穿插于粘土矿物或围绕在硬水铝石周围, 以脉状、颗粒状分布, 且与伊利石含量呈消长关系。同时, 元素地球化学垂相分带显著, 大离子亲石元素(Rb、Cs、Ba、Sr)与K₂O以及高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th)与TiO₂显示正相关。铝土矿层中Al₂O₃明显富集, 而SiO₂则明显亏损。底板灰岩、风化壳、铁质粘土和粘土岩中, Al₂O₃和SiO₂具有一致的变化规律。铁质粘土岩中黄钾铁矾明显控制了K₂O、Fe₂O₃、S的含量, 但对微量和稀土元素的影响较弱。电子探针分析结果显示不同形态黄钾铁矾成分相似, 结合其空间分布特征, 确定黄钾铁矾是由黄铁矿氧化形成的酸性流体改造含矿岩系形成。因此, 嵩箕铝(粘)土矿成矿之后, 经历了构造抬升作用, 在地下水或大气降水影响下黄铁矿被分解、氧化为黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿等稳定矿物, 早期生成的粘土矿物分解为高岭石。

     

四川石棉县大水沟岩片绿片岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

大水沟岩片位于安宁河深大断裂带中段, 川西松潘甘孜造山带与扬子地台结合部位, 因其特殊的构造位置和赋存碲矿床而备受重视.运用SRHIMP U-Pb定年技术对大水沟绿片岩进行年龄测试, 来确定大水沟岩片的形成时代, 为大水沟周缘石棉-冕宁一带乃至川西扬子地台西缘的构造岩浆演化提供有益信息, 同时为大水沟碲铋矿床的形成时代提供线索.大水沟原岩恢复表明其应当有相当部分为沉积岩, 运用SHRIMP U-Pb定年从中获得的5种不同年龄段具有内部结构、外观特征的锆石差异.2467~2358Ma年龄的残留碎屑岩浆锆石说明扬子地台西缘存在太古代-古元古代的物源搬运; 790.5~762.5Ma的岩浆锆石与新元古代早期Rodinia超大陆裂解、地幔柱上涌时的岩浆事件有关; 696.8~642.9Ma锆石年龄反映了大水沟周缘碰撞造山和后造山期岩浆活动和变质作用; 伴随峨眉地裂大规模基性岩浆活动, 在大水沟近源很可能有262.0~220.0Ma碱性杂岩的侵入; 典型热液增生锆石216.5~167.1Ma年龄揭示了该区中侏罗世大规模的岩浆期后热液活动.大水沟岩片可能为异地推覆系统, 岩浆锆石年龄和热液增生锆石年龄限制了大水沟岩片总体定位于220.0~167.1Ma之间.      

北大别黄土岭长英质麻粒岩的原岩、变质作用及源区热事件年龄的锆石LA-ICPMS U-Pb测年约束

本研究应用激光剥蚀技术测定了北大别黄土岭高温-高压长英质麻粒岩锆石3个结构域的U-Pb年龄.变质锆石成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为(2493±54) Ma~(2500±180) Ma, 岩浆成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为2628~2690Ma, 其最大的206Pb/238U年龄为(2790±150) Ma, 变质增生或变质重结晶锆石域的不一致线上交点年龄为(2044.7±29.3) Ma.长英质麻粒岩的矿物组合成分、主量元素地球化学, 尤其是锆石副矿物内部结构特征显示其原岩为沉积岩.这表明, 麻粒岩原岩物质来自具有复杂热历史的蚀源区, 该蚀源区曾发生过~2.8Ga的岩浆作用和~2.5Ga变质作用, 因此其原岩的沉积年龄不应早于2.5Ga.高温-高压麻粒岩相变质作用的精确年龄为(2.04±0.03) Ga, 表明黄土岭麻粒岩是一个晚古元古代超高温变质岩之残块.      

The Whole‐Rock Geochemical Composition of the Wudaogou Group in Eastern Yanbian,NE China–New Clues to Its Relationship with the Gold and Tungsten Mineralization and the Evolution of the Paleo‐Asian Ocean

The late Paleozoic Wudaogou Group, one of the oldest metamorphic units in the eastern Yanbian area, has important tectonic and metallogenic significance. Here, we provide new insights into their protoliths, tectonic setting of the metamorphic rocks and their relationships with the gold and tungsten mineralization, using new petrographic and whole‐rock geochemical data for various lithologies within the Wudaogou Group. The protolith of the metamorphic rocks of the Wudaogou Group was intermediate–basic volcanic rocks (e.g. basaltic andesite, trachyandesite, and basalt) and sedimentary rocks including argillaceous rocks, quartz sandstone, arkose and clayish greywacke, as well as pyroclastic sedimentary rock, covering tuffaceous sandstone. Before undergoing late Paleozoic epidote–amphibolite facies regional metamorphism, these protoliths were formed during the middle–late Permian in an island arc setting within a continental margin collage zone. Combined with the regional tectonic evolution, it can be speculated that the formation and the subsequent metamorphism of the protoliths of the metamorphic rocks from the Wudaogou Group were influenced by the change from subduction to collision of the Paleo‐Asian Ocean. Similarities of the rare earth element (REE) patterns and parameters among the metamorphic rocks within the Wudaogou Group, auriferous ores from the Xiaoxi'nancha gold (copper) deposit, and scheelites from the Yangjingou tungsten deposit, together with the favorable metallogenic element contents within the metamorphic rock series, imply that the Wudaogou Group could provide parts of metallic material for the gold and tungsten mineralization in the eastern Yanbian area, as exemplified by the Yangjingou deposit and Xiaoxi'nancha deposit, respectively. Further, the metamorphic sedimentary rocks, especially the metamorphic sandstones, quartz schists and quartz mica schists within the Wudaogou Group, have closer genetic relationships with the Yangjingou tungsten mineralization. However, the specific lithologies within this group which control the gold mineralization are still uncertain, and need further research.     

滇东南铝土矿成矿物质来源探讨

滇东南含铝岩系为上二叠统吴家坪组（龙潭组）底部和第四系,铝土矿床类型分原生沉积型和第四系岩溶红土堆积型两大类,成矿物质分别来源于峨眉山大火成岩省的基性玄武岩的风化、剥蚀、淋沥所形成的含铝土矿碎屑-红土物质,以及邻近的原生沉积型铝土矿的风化残积、残坡积。