南岭地区万洋山岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和地球化学特征及其构造意义

万洋山岩体位于湘赣两省交界地带,为加里东期多阶段岩浆活动的复式岩体,花岗岩主要岩石类型有黑云母二长花岗岩、黑云母花岗闪长岩和二云母二长花岗岩,以黑云母二长花岗岩分布面积最广。对岩体中黑云母二长花岗岩中的锆石样品进行激光剥蚀—多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)U-Pb定年,锆石的16个测点206Pb/238U的加权平均年龄为(446.0±3.4)Ma(n=16,MSWD=0.15)(95%置信度),反映该岩体形成于晚奥陶世至早志留世。岩石地球化学表明岩体中Si O2的含量为65.91%~73.35%,K2O的平均含量为4.20%,Na2O+K2O为5.90%~7.88%,K2O/Na2O平均值为1.64,Al2O3平均值为13.81%,ASI平均值为1.09%,总体属于高钾钙碱性过铝质花岗岩。微量元素组成中Ba、K、Sr、P、Ti表现出明显的亏损,Rb、Th、U、Nb、Zr、Hf等则相对富集,稀土元素总量中等(159.71×10-6~262.78×10-6),轻稀土富集LREE/HREE=6.16~10.01,(La/Yb)N=6.37~12.17,具明显的负Eu异常(δEu=0.30~0.59)。岩体的[n(87Sr)/n(86Sr)]i值为0.71223~0.72509,εSr(t)值为117.5~299.9Ma,εNd(t)值为-9.39~-7.30,两阶段Nd模式年龄(TDM2)为1.77~1.94 Ga。根据上述岩石地球化学特征表明万洋山岩体为来源于地壳的S型花岗岩,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。结合前人对华南加里东期岩体的研究成果,推断华南加里东期花岗岩岩体的具体形成机制为:在全球板块构造的影响,华夏板块与扬子板块拼接后,板块间的强烈挤压应力相对松弛、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。     

湘南中生代花岗质岩石成岩成矿的时限

位于南岭中段的湘南地区,中生代花岗质岩石广泛分布;该区W、Sn、Pb、Zn、Mo、Bi等金属矿床密集产出,很多钨、锡矿床达到大型、超大型规模,且找矿潜力巨大,构成一个世界级的有色金属矿集区。最近大量的同位素年代学研究表明,南岭中段钨、锡、铅锌等金属的成矿是一个爆发性、区域性的地质事件,成矿时间高度集中,成矿时限主要在150~160 Ma之间,与该区主要花岗岩的成岩时间相当吻合;对单个钨、锡矿床而言,其矿区的成岩、成矿存在着一种准同期性,即成矿与矿区花岗岩的成岩基本上是同时的、或稍晚于花岗岩的成岩作用。因此,该区中生代的花岗岩与钨锡成矿作用具有明显的时、空联系。南岭中段花岗岩大规模的侵入和钨、锡等金属的爆发性成矿均形成于一种岩石圈伸展减薄、地壳拉张的构造环境,可能与华南中生代第二幕岩石圈伸展事件密切相关。     

白钨矿晶体结构及微量元素替代机理

白钨矿是钨矿床中主要的载钨矿物,其独特的晶体结构使其富含微量元素,被广泛用于示踪钨成矿过程与流体源区。本文对南岭地区氧化型矽卡岩、还原型矽卡岩、黑钨矿-石英脉型、白钨矿-石英脉型、(矽卡岩-)云英岩型、(石英脉-)云英岩型钨矿床中白钨矿开展矿物组合和X-射线单晶衍射分析,实验结果显示：(1)白钨矿晶体结构存在一定差异,矽卡岩型钨矿中白钨矿Ca-O键长变化较大(0.0043 nm),石英脉型钨矿中白钨矿次之(0.0035 nm),云英岩型钨矿中白钨矿最小(0.0034 nm);(2) Ca-O键长的差异对最优替代稀土元素影响较大,氧化型矽卡岩钨矿中白钨矿从成矿早期到晚期,最优替代稀土元素从Pr-Nd(进变质阶段)、Pr-Sm(退变质阶段)转变为Nd-Sm(石英-方解石-萤石阶段),而(石英脉-)云英岩型钨矿中白钨矿呈现以Sm³⁺为中心(Nd-Gd)的最优替代元素;(3)矽卡岩型和云英岩型钨矿中白钨矿,稀土元素主要通过Nb⁵⁺耦合替代和空位替代进入白钨矿晶格,石英脉型钨矿的白钨矿中,稀土元素主要通过空位替代和Na⁺耦合替代进...     

南岭中段主要锡矿床He、Ar同位素组成及其意义

对南岭中段主要锡矿床的黄铁矿等进行了流体包裹体的He、Ar同位素研究。结果表明,成矿流体的⁴⁰Ar/³⁶Ar≈288～371,³He/⁴He≈0.09～28.58Ra ,不同地区流体包裹体He、Ar浓度变化较大,而在同一地区⁴⁰Ar/³⁶Ar、³He/⁴He值比较一致;⁴⁰Ar/³⁶Ar值介于大气饱和水(包括大气降水和海水)的同位素组成（⁴⁰Ar/³⁶Ar≈295.5）和夏威夷热点（⁴⁰Ar/³⁶Ar=350～360）之间,³He/⁴He值大大高于大陆地壳特征值（³He/⁴He≈0.03Ra）,介于地壳特征值与原始地幔特征值（³He/⁴He≈8.57Ra）和夏威夷热点特征值（³He/⁴He≈27.14Ra）之间,表明成矿流体与地幔柱的活动有关,为地幔、地壳和大气水的混合产物,以地幔流体为主。这一结果为南岭地区锡多金属矿床为壳幔相互作用的产物及区域地幔柱的存在提供了新证据。     

南岭高分异花岗岩成岩与成矿

南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花岗岩浆的高度结晶分异作用有关,但高分异作用发生的原因却并不明确。本文通过详细梳理南岭中生代燕山早期花岗岩的特征提出,这些花岗岩的结晶分异作用表现为岩浆房内晶粥体和残留岩浆的长期不断分凝。区内大面积的粗粒似斑状花岗岩为岩浆房早期结晶的堆晶体（主体）,而晚期细粒花岗岩则为残留的高硅熔体（补体）。岩浆房发生充分结晶分异作用受控于两个因素：其一是岩浆房自身在演化过程中不断受到来自深部热的补给,使岩浆房内富含金属元素的残留熔体不断发生抽离,并向上运移。花岗岩体顶端的伟晶岩壳是保证抽离的熔体在近封闭环境下不断发生分异的另一个重要因素。这些特征使得南岭花岗岩的分异机制明显有别于喜马拉雅淡色花岗岩,后者以沿大型拆离断层就位并发生分异结晶为主要机制,两者可分别归类为热驱动分异和构造驱动分异类型,构成高分异花岗岩发生的两大重要机制。未来应结合锂资源的国家重大战略需求,对南岭地区高分异花岗岩,特别是晚期钨锡铌钽成矿花岗岩展开全面检查与评价,着重研究铁锂云母花岗岩及云英岩的岩石序列、矿物演变、金属元素富集和岩浆储存机制等,使南岭花岗岩与成矿作用研究再上新台阶。

     

赣南中生代淘锡坑钨矿区花岗岩锆石SHRIMP年龄及石英脉Rb-Sr年龄测定

江西省崇义县淘锡坑钨矿区位于南岭东西向构造带东段与武夷山北东—北北东向构造带南段的复合部位,属于以石英脉型黑钨矿为主的钨多金属矿床。矿床形成与燕山期中酸性岩浆作用有密切关系,石英矿脉受北西向断裂控制,穿切新元古代地层。文章选取钻孔揭露的底部新鲜花岗岩样品2件,用SHRIMP方法测定锆石的结晶年龄,结果分别为(158.7±3.9)Ma和(157.6±3.5)Ma;对3件含黑钨矿石英脉样品中石英的流体包裹体进行了Rb-Sr等时线年龄测定,结果分别为(154±4)Ma、(157±3)Ma和(161±4)Ma。与前人用Re-Os法测定的辉钼矿(154Ma)比较,发现花岗岩的成岩年龄与含矿石英脉、钨矿的形成年龄相同,成岩、成矿作用几乎同时完成。综合前人研究资料,认为南岭地区160~150Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中东段,可能与岩石圈大规模伸展的构造动力学背景有关。     

南岭科学钻探青白口系中发现381 Ma流纹岩

南岭科学钻探(NLSD-1)选址于江西省于都—兴国—宁都三县交界地区实施,构造上属华夏板块内部的武夷和罗霄两块体交汇部位。南岭科学钻探瞄准构造结合部区域地质问题和矿集区深部成矿预测两方面科学目标进行探索。NLSD-1开孔至1373.71 m揭露了连续的青白口纪地层,是一套完整的凝灰质火山碎屑岩韵律层,主要岩性有凝灰质粉砂岩、凝灰质细砂岩、变沉凝灰岩、凝灰质板岩和流纹岩。本次工作在科学钻探精细地质编录的基础上,对各类岩性地层进行镜下鉴定,并挑选流纹岩中的单颗粒锆石,应用LA-ICP-MS锆石U-Pb法进行定年,获得了一组高度谐和的同位素年龄,确定流纹岩成岩时代为381 Ma,为赣中南地区新元古代地层时代的进一步划分、归属和地质演化研究提供了新的信息。     

南岭东段九龙脑矿田成矿规律与找矿方向

九龙脑矿田位于南岭东段矿床分布最为集中、成矿强度最大的崇(义)-(大)余-(上)犹矿集区内,成矿条件优越,矿床类型丰富,同时发育矽卡岩型、热液脉型、云英岩型、破碎带蚀变岩型和风化壳型等多种类型矿床,形成了以九龙脑岩体为矿化中心,以钨锡为主,金银铜铅锌及铀、铌钽共生分带的矿化格局,在南岭乃至整个华南地区的成矿元素组合上极具代表性。通过对九龙脑矿田内岩浆活动与成矿作用的初步研究发现,不同类型矿床在成矿物质来源上与九龙脑岩体密切相关;在空间上东西成行,南北成列,构成网格状分布格局;成矿作用主要发生在燕山期,但同时印支期也伴随钨锡成矿作用。各矿床有可能归属于不同的成矿系列,或者属于同一个成矿系列的不同亚系列,或者同一个成矿(亚)系列的不同矿床式。并进一步提出1就矿找矿,对已知石英脉型矿床开展深部找矿;2根据分带性,对外带和内带矿床的找矿潜力进行评价;3根据共伴生规律,通过综合评价,明确找矿方向,拓展找矿领域;4根据区域成矿规律,通过区域对比,借鉴邻区矿田的成功经验,大胆实践;5打破常规思维,开拓新思路等五个找矿工作部署方向。     

岭南东江流域晚更新世哺乳动物化石的新发现

近年在南岭以南的广东东江流域河源地区东源县上莞镇的碧寿洞中发现较丰富的古哺乳动物牙齿化石。经鉴定为6个目5属5种,称之为碧寿动物群。根据碧寿动物群指示的古生态、化石层位、热释光测试结果和生物地层对比初步认为,该动物群与西江流域的罗沙岩动物群一样,都属于晚更新世时期的大熊猫—剑齿象动物群,生活在MIS5a时的间冰期,但罗沙岩动物群的时代略早,为(79.0±15)kaBP,而碧寿动物群则存在于末次冰期/末次间冰期之交的MIS5a之末叶。此动物群为广东东江流域历年首现,代表了当时的热带北缘森林草原的自然环境。     

南岭两类不同成因花岗岩中的磷灰石特征

本文对南岭地区燕山期两类不同成因花岗岩(改造型及同熔型)共5个岩体23个人工重砂样品中磷灰石作了较详细的矿物学工作,包括矿物的物理性质、化学成分、稀土元素地球化学特征、红外吸收光谱以及锶同位素特征等。研究结果表明,所研究的两类不同成因花岗岩中的磷灰石标型特征有较明显区别:改造型花岗岩磷灰石为不够完整的六方柱状晶形,相对密度、硬度、红外光谱吸收带某些特征值及其初始~(87)Sr/~(86)Sr比值均稍大(强)于同熔型花岗岩的磷灰石;改造型花岗岩的磷灰石中较富含Mn、REE及F,同熔型磷灰石中较富含Cu、Pb和Cl。文中探讨了磷灰石标型特征的控制因素和形成规律,为其母岩的成因、物质来源提供了矿物学标志和信息。