川西冕宁-德昌稀土矿带霓长岩的地球化学特征及地质意义

霓长岩化作用是指碳酸岩(或碱性岩)流体对围岩的交代蚀变,它是碳酸岩型稀土(REE)矿床常见的蚀变类型,其所形成的岩石即为霓长岩。对霓长岩的深入研究可以鉴别碳酸岩体的存在,厘定碳酸岩岩浆(或流体)的地球化学性质及源区特征,这对于找寻碳酸岩相关的矿产资源(尤其是REE)以及剖析矿床成因机制有着重要的地质意义。川西冕宁-德昌稀土矿带是中国最重要的轻稀土矿带之一,包括牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨和里庄中小型REE矿床以及一系列矿点。REE矿化与碳酸岩-碱性岩杂岩体密切相关,受一系列新生代走滑断裂的控制。该矿带广泛发育霓长岩化蚀变带,尤以大陆槽及里庄矿床为显著。岩相学分析表明,大陆槽和里庄霓长岩中的矿物多呈他形粒状结构,主要由长石、黑云母、霓辉石以及少量副矿物组成;主微量元素分析表明,霓长岩的碱质(K_2O+Na_2O)、MgO、Fe_2O_3T含量较高,且富集REE、Sr、Ba等微量元素;电子探针分析表明,霓长岩中的霓辉石Fe OT含量较高,长石Na_2O及K_2O含量较高,Ca O含量极低。An-Ab-Or三角图解显示长石主要为透长石和钠长石,属碱性长石系列;黑云母的地球化学成分图解表明云母的成因类型为交代型且具有相对富镁、贫铁等特征,属镁质黑云母。霓长岩化作用的交代流体含有较高的CO_2组分,且富含碱质、Mg、Fe及REE、Sr、Ba等元素。对比霓长岩与原岩的主微量元素发现:相比于正长岩原岩,在主量元素中,霓长岩的Fe、Mg、Ca等元素含量增加,Si、Al等元素含量降低;微量元素中,霓长岩的REE及Sr、Ba等元素显著增加。这意味着交代流体含有的Fe_2O_3T、MgO、CaO等组分在霓长岩化过程中被带进了围岩,而SiO_2和Al_2O_3等从围岩中被逐出。大陆槽及里庄矿区发育的角砾岩指示了矿区曾经历过频繁的角砾岩化事件,这提高了霓长岩作用的强度,并且为矿脉的穿插及REE矿物的沉淀提供了空间。在霓长岩化过程中,流体-围岩的组分交换反复发生,这削弱了REE络合物的稳定性,伴随多期次的热液活动及构造事件,最终完成REE活化→迁移→沉淀的过程。     

青河后造山岩体成因及其对阿尔泰造山带晚古生代构造演化的启示

阿尔泰造山带位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块之间,是中亚造山带重要组成部分。长期以来,阿尔泰何时结束造山一直存在争议,阻碍了对中亚造山带晚古生代构造演化的认识。中国阿尔泰造山带南缘发育早二叠世花岗岩,具有碱性或A型花岗岩特征,能够反映碰撞后伸展的构造环境。青河岩体位于阿尔泰造山带东南部,主要由二长花岗岩和少量闪长岩组成,具有研究阿尔泰造山带晚期构造演化的条件。本文以此为切入点,对青河岩体开展年代学和地球化学工作。新的测年数据表明似斑状二长花岗岩(283±3Ma)、中细粒二长花岗岩(280±2Ma)、糜棱岩化二长花岗岩(286±2Ma)和辉长闪长玢岩(269±1)均形成于早二叠世。岩体高硅(SiO_2=61. 98%～73. 35%),富碱(K_2O+Na_2O=5. 84%～8. 72%,碱度率AR=2. 12～3. 65),低钙(CaO=1. 29～3. 76%),里特曼指数σ=2. 38～2. 54,K_2O/Na_2O=0. 78～1. 06,属于高钾钙碱性岩石系列。微量元素显示Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta亏损,Eu明显负异常(δ_(Eu)=0. 46～0. 78),10000×Ga/Al=2. 85～2. 47,反映具有A型花岗岩特征,可作为阿尔泰碰撞造山作用结束的标志。另外,这些岩体ε_(Hf)(t)值介于+4. 04～+11. 78之间,二阶段模式年龄(t_(DM2))分别变化于880～694Ma、923～633Ma、875～555Ma、1030～635Ma,揭示其源区主要由新元古代幔源物质或新生地壳组成。结合区域上同时代、同构造位置富碱性(A型)花岗岩研究结果,认为青河中酸性岩体成因与地幔岩浆底侵早期下地壳有关,是新元古代玄武质物质再熔,并发生结晶分异的结果。因此,阿尔泰造山带于早二叠世(286～280Ma)已经结束了碰撞造山作用,处于伸展的构造背景。     

湘中邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩含气性特征与气体成因

针对湘中地区邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩气资源评价,部署了页岩气调查井2015H-D3井,通过现场解析气等相关样品测试定量分析了页岩含气性特征及其影响因素,并借助气体稳定碳、氢同位素对气体成因进行了初步探讨.结果显示:钻深从150m处开始出现气显,随深度增加,解析气含量呈现先逐渐增大后减小的趋势,300～425m为最高含气层段,累计厚度达125m,现场解析气含量全部大于0.5m^3/t,最高为2.35m^3/t,平均1m^3/t,证实龙潭组具良好页岩气资源潜力.当埋深大于300m时,解析气含量受有机碳含量控制,而埋深小于300m时,解析气含量并不简单受控于有机碳含量,而是受到保存条件的严重制约.气体碳、氢同位素测试显示δ13C1介于-29.87‰～-36.82‰,平均为-34.52‰,δ¹³C_2介于-29.45‰～-31.02‰,平均为-30.09‰,δD1介于-131.20‰～-178.40‰,平均为-167.40‰.气体成因分析揭示龙潭组页岩气属热成因中的油型气类型.基于沉积现象判断龙潭组为海陆过渡相环境,与氢同位素判断结果基本吻合,但目前还无法确定具体判定区间.     

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性问题涉及中亚大地构造单元的划分,倍受学术界关注.在诸多学者的研究基础上,特别是塔里木北缘物质成分和年代学成果基础上,通过区域地质调查,对托克逊县干沟与和静县阿拉沟两地的前南华纪地层序列及其岩石组合进行了专门研究,并筛选出4件浅变质砂岩样品做碎屑锆石U-Pb测年研究,获得165组年龄数据.结果表明,发育在中天山地区的前南华纪地层序列、岩石组合、地层接触关系、沉积环境与塔里木北缘的基本一致,可比性好,揭示了二者之间密切的构造亲缘性.其Th/U比值密集分布在0.4～4.0,表明岩浆锆石占绝大多数.锆石U-Pb测年产生了4个年龄峰值,分别为950Ma、1 550Ma、1 920Ma和2 480Ma,表明中天山较好地保存了元古代的4次重大构造-岩浆活动信息.这些年龄峰值在塔里木陆块均有对应岩浆体的发育,也与塔里木周缘的前寒武纪年龄谱吻合,进一步佐证了中天山基底与塔里木克拉通曾经是一个统一块体的认识.结合区域构造分析,认为中天山陆块是在南华纪以来,逐渐从塔里木克拉通拉张裂离出来的;伴随早古生代天山洋的俯冲,一个奥陶纪-志留纪火山弧发育在这个裂离的中天山陆块之上.     

藏南马扎拉金-锑矿床:成矿流体性质和成矿物质来源

马扎拉金-锑矿床是藏南巨型金-锑成矿带的重要组成部分,其矿床成因目前仍存在不同认识.通过主要矿石和蚀变围岩的岩相学、矿相学、流体包裹体和稳定同位素分析,探讨了马扎拉金-锑矿床的成矿流体性质、矿质迁移和沉淀机制.结果表明,马扎拉金-锑矿床成矿流体主要来自岩浆水,主成矿期流体为中温(约255℃)、低盐度(2.8%~3.5%NaCleqv)、富CO2流体,成矿压力约150 MPa,流体演化过程中的CO2与水的不混溶是造成矿质沉淀的主要原因,成矿金属主要来源于地层,特别是区域广泛分布的海相火山岩地层.     

利用深地震反射剖面开展矿集区深部结构的探测:现状与实例

深地震反射剖面技术以其探测精度高的优势被作为岩石圈精细结构研究的先锋技术,并在全球典型矿集区结构探测中发挥了重要作用.为深入研究青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程,本文系统总结了深地震反射技术发展现状,梳理了该技术在加拿大、澳大利亚、中国、俄罗斯、瑞典等全球多个国家的典型矿集区的应用实例,归纳总结了地壳深部结构对矿集区控矿因素的影响,阐述了地壳、上地幔深部结构与深部成矿过程的关系.从全球实例看,深地震反射剖面探测成果为大型矿集区的形成提供了深部线索,反射透明区可能是地幔流体向上运移通道,形成矿集区的成矿物质与能量来源,表明地幔物质参与了成矿作用;具有很强反射特征的断裂系统,包括大型断层、滑脱面和剪切带,是成矿流体从下地壳向上迁移的通道;矿集区深地震反射剖面中“亮点”反射可能是火山活动的深部岩浆上涌至中地壳后而形成的残余岩浆囊的反映.揭露精细的矿集区深部结构不但对矿集区构造历史演化的重建具有重要作用,还对未来成矿潜力和前景靶区的确定具有重要指导意义.     

江西冷水坑矿床含矿花岗斑岩的Sr-Nd及锆石Hf-O同位素研究

江西冷水坑铅锌矿床是武夷成矿带北段的典型矿床,矿区内含矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为（162.0±2.0）Ma,岩浆分异程度较高,具有高SiO₂（69.46%~75.52%）、高K₂O（K₂O/Na₂O>3.22）、强过铝质（ASI=1.20~1.96）的特征。岩体发育较明显的Eu负异常,富集强不相容元素Rb、Th、U,而亏损高场强元素Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti。全岩同位素测试结果显示,冷水坑含矿花岗斑岩具有极高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值（0.74005~0.76518）与低的ε_Nd值（-11.48~-10.78）,锆石Hf-O同位素测定值变化范围较小,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf介于0.282317~0.282460,具有负的ε_Hf（t）值（-12.39~-7.62）和相对较高的δ¹⁸O值（7.23‰~8.81‰）,指示岩浆主要来自于成熟地壳,可能起源于北武夷地区变质基底,源岩为基底变质岩,这可能与古太平洋板块俯冲形成的挤压背景下的地壳熔融有关。     

西藏纳木错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学及其构造意义

西藏纳木错流纹岩构造上处于北冈底斯南缘,地层角度不整合于中—晚侏罗世拉贡塘组之上,归属于卧荣沟组。其中流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为120~112 Ma,时代为早白垩世中期。岩石具高Si O2、富Al2O3和K2O,贫Ti O2、MgO、Ca O特征,A/CNK=0.94~1.91(平均1.16),属于高钾钙碱性-钾玄岩系列过铝质岩石。(La/Yb)N为1.49~11.08,δEu=0.12~0.55,球粒陨石标准化稀土元素分布模式显示为略右倾V字形。大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ta、Ce、Zr、Hf相对富集,Nb相对亏损,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损,成岩岩浆源自地壳,可以与多尼组酸性火山岩对比。流纹岩具同碰撞型火山特征,不具传统岛弧环境特征,研究认为在早白垩世中期(120 Ma左右),北冈底斯发生了一次重大的构造事件,即班公湖—怒江新特提斯洋俯冲已经结束,冈底斯带与羌塘地块陆-陆碰撞开始,碰撞过程中下地壳增厚并部分发生熔融,纳木错流纹岩是碰撞后部分熔融的产物。     

川西地区热达门石英闪长岩锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征:岩石成因与构造意义

川西地区热达门石英闪长岩体位于松潘-甘孜造山带北东侧。岩体的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为(206.4±1.4)Ma,侵位于晚三叠世。岩石Si O2含量为50.62%~56.66%,K2O/Na2O为0.32~1.20。铝饱和指数介于0.59~0.86之间,里特曼指数(σ)介于0.40~1.20之间,属于亚碱性准铝质系列岩石。岩体稀土总量∑REE介于81.45×10-6~222.39×10-6,LREE/HREE介于5.38~10.45之间,(La/Yb)N范围为5.98~12.99,δEu为0.66~1.01,δCe为0.81~0.93。岩石地球化学特征显示热达门岩石英闪长岩是在碰撞造山环境下,由岩浆上涌诱发下地壳物质部分熔融而形成的I型花岗岩。     

Final Closure Time of the Paleo‐Asian Ocean: Implication from the Provenance Transformation from the Yangjiagou Formation to Lujiatun Formation in the Jiutai Area,NE China

The Jiutai area is tectonically situated at the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt(CAOB) and is close to the North China Craton(NCC) to the south, serving as an ideal place to investigations of the closure of the PaleoAsian Ocean(PAO). Sandstone samples collected from the Yangjiagou Formation and the Lujiatun Formation in this area have been studied in detail in terms of petrology, geochronology and geochemistry. The maximum depositional time of the Yangjiagou and Lujiatun formations has been constrained to early Middle Triassic(ca. 245 Ma) and middle Late Triassic(ca. 219 Ma), respectively. The Yangjiagou Formation, with a major provenance of dissected island arcs, is dominantly composed of Phanerozoic sediments from Northeastern China(NE China) massifs. The Lujiatun Formation, with major sediments from active continental margins, has a relatively larger proportion of Precambrian sediments, in which the ～1.85 Ga and ～2.5 Ga sediments are typical of the crystalline basements of the NCC and NE China massifs, which were uplifted and eroded during the closure of the PAO. Besides, both formations show the enrichment in LREEs and the depletion in HREEs, the common Eu negative anomalies, and trace element contents similar to that of the upper continental crust. Based on the provenance analysis of these two formations, the final closure time of the PAO in this area is constrained as from the early Middle Triassic(ca. 245 Ma) to the middle Late Triassic(ca. 219 Ma).