吉林通化赤柏松铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义

赤柏松岩浆型铜镍硫化物矿床位于华北克拉通胶辽吉带,含矿镁铁质—超镁铁质岩侵入到鞍山群最下部的四道砬子河组变质岩中;该矿床硫化物矿样品的Os和Re浓度分别为19×10^-3~490×10^-3和0.47×10^-3~13.97×10^-3,对这些数据分析得出了一条6点Re-Os等时线年龄为1 885±94 Ma,矿石的初始(187)^Os/(188)^Os 比值为0.80±0.16 (MSWD=0.17),表明矿石为岩浆源,熔体主要由地幔贡献,但在成矿过程及岩浆侵位期间有不少地壳物质混入成岩成矿系统。新的Re-Os年代学结果表明,赤柏松镁铁质—超镁铁质侵入体与铜镍矿床形成于古元古代,而不是前人认为的早白垩世。     

Metallogenic Age and Ore-forming Material Sources of the Dahongshan Fe-Cu Deposit, Yunnan Province: Insights from Molybdenite Re-Os Dating and H-O-S-Pb Isotopes

The Dahongshan Fe-Cu (-Au) deposit is a superlarge deposit in the Kangdian metallogenic belt, southwestern China, comprising approximately 458 Mt of Fe ores (40% Fe) and 1.35 Mt Cu. Two main types of Fe-Cu (-Au) mineralization are present in the Dahongshan deposit: (1) early submarine volcanic exhalation and sedimentary mineralization characterized by strata-bound fine-grained magnetite and banded Fe-Cu sulfide (pyrite and chalcopyrite) hosted in the Na-rich metavolcanic rocks; (2) late hydrothermal (-vein) type mineralization characterized by Fe-Cu sulfide veins in the hosted strata or massive coarse-grained magnetite orebodies controlled by faults. While previous studies have focused primarily on the early submarine volcanic and sedimentary mineralization of the deposit, data related to late hydrothermal mineralization is lacking. In order to establish the metallogenic age and ore-forming material source of the late hydrothermal (-vein) type mineralization, this paper reports the Re-Os dating of molybdenite from the late hydrothermal vein Fe-Cu orebody and H, O, S, and Pb isotopic compositions of the hydrothermal quartz-sulfide veins. The primary aim of this study was to establish the metallogenic age and ore-forming material source of the hydrothermal type orebody. Results show that the molybdenite separated from quartz-sulfide veins has a Re-Os isochron age of 831 ± 11 Ma, indicating that the Dahongshan Fe-Cu deposit experienced hydrothermal superimposed mineralization in Neoproterozoic. The molybdenite has a Re concentration of 99.7–382.4 ppm, indicating that the Re of the hydrothermal vein ores were primarily derived from the mantle. The δ34S values of sulfides from the hydrothermal ores are 2‰–8‰ showing multi-peak tower distribution, suggesting that S in the ore-forming period was primarily derived from magma and partially from calcareous sedimentary rock. Furthermore, the abundance of radioactive Pb increased significantly from ore-bearing strata to layered and hydrothermal vein ores, which may be related to the later hydrothermal transformation. The composition of H and O isotopes within the hydrothermal quartz indicates that the ore-forming fluid is a mixture of magmatic water and a small quantity of water. These results further indicate that the late hydrothermal orebodies were formed by the Neoproterozoic magmatic hydrothermal event, which might be related to the breakup of the Rodinia supercontinent. Mantle derived magmatic hydrothermal fluid extracted ore-forming materials from the metavolcanic rocks of Dahongshan Group and formed the hydrothermal (-vein) type Fe-Cu orebodies by filling and metasomatism.     

吉林省伊通地区橄榄岩包体的同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省伊通新生代火山群中大孤山所伴生的东小山火山含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学和矿物学工作显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩,含有少量的方辉橄榄岩和异剥橄榄岩。包体的结构类型多样,包括粒状变晶结构、碎斑状结构、糜棱结构和筛状变晶结构。主量元素及矿物化学资料表明,这些地幔橄榄岩包体大都比较饱满,说明其所经历的部分熔融程度较低。微量元素显示,包体在形成以后经受过不同程度地幔交代作用的影响。矿物平衡温度计算结果表明包体的平衡温度为989～1142℃,来源深度约为40～70km。Sr-Nd-Hf同位素资料反映二辉橄榄岩包体具有亏损地幔的特征。Re-Os同位素资料显示上述岩石圈地幔的主体形成于显生宙期间,少量具有中元古代Re亏损年龄的样品所代表的古老地幔与本区上覆地壳成因无关,可能是软流圈中固有的较古老的大陆岩石圈地幔。     

黄沙坪铅锌多金属矿成岩成矿年龄测定及地质意义

黄沙坪铅锌多金属矿位于南岭多金属成矿带湘南矿集区。自危机矿山接替资源勘查项目执行以来, 又探明资源量达大型的含铁钨锡多金属矿及达中型的铜多金属矿, 为开展科学研究提供了丰富的资料。笔者在前人研究的基础上, 通过采用锆石SHRIMP U-Pb和辉钼矿Re-Os等时线定年方法, 对分别对矿区56 m中段的石英斑岩体以及矿石中共生的辉钼矿进行了精确定年, 获得石英斑岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为152±3 Ma, 三组同一中段不同位置的辉钼矿Re-Os等时线年龄为159.4±3.3 Ma, 157.5±2.4 Ma和157.6±2.3 Ma。测定结果为厘定黄沙坪铅锌多金属矿成岩成矿作用多期多阶段性特点提供了重要的依据。     

富有机质地质样品Re-Os同位素体系研究进展

Re-Os同位素的研究在过去几十年取得了重要进展。Re、Os能够在各种不同类型的富有机质地质样品中富集,Re-Os同位素体系在各种富有机质样品的研究已成为同位素地球化学研究领域一个新的热点。文章介绍了Re-Os同位素体系研究应用于富有机质地质样品研究的原理及其地质样品种类,从风化淋滤和熟化两方面对Re-Os同位素体系的封闭性进行了说明,并且结合实例论述了Re-Os同位素体系应用于富有机质地质样品的重大意义,还对不同类型富有机质样品的采样和溶样方法进行了归纳。此外,还提出了当前富有机质地质样品Re-Os同位素研究亟待解决的问题,指出富有机质地质样品Re-Os同位素分析将成为解决地质难题一种新的有力工具。     

扬子克拉通东北缘岩石圈地幔的Re-Os同位素地球化学:大陆岩石圈地幔的形成和演化的制约

苏皖地区新生代碱性玄武岩中有丰富的地幔橄榄岩捕虏体 ,测定了 2 0多个样品的Re Os元素丰度和锇同位素组成 ,结果 :Re =0 .0 2 7× 10 - 9～ 0 .375×10 - 9,Os=0 .112×10 - 9～ 3.35× 10 - 9,1 87Os 1 88Os=0 .117～ 0 .134。由代理等时线法1 87Os 1 88Os Yb获得该区岩石圈地幔早期熔体亏损事件的年龄为 1.7Ga(中元古代 )。苏皖地区岩石圈地幔的古老性表明它是元古代后岩石圈拆沉 减薄作用的残余地幔部分。岩石圈地幔经过了亏损 富集多阶段演化。     

内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

内蒙古乌拉特后旗查干花钼多金属矿为华北陆块宝音图岩浆弧内的一处具有大型规模的隐伏矿床。钼矿体呈隐伏状赋存于二叠纪花岗闪长岩体与宝音图群二云石英片岩外接触带,大致呈不规则厚层状、脉状及网脉状,近NW向展布。发育钾化、云英岩化和绿泥石化等围岩蚀变,具斑岩型矿床蚀变分带特征。对与钼成矿关系密切的花岗闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得加权平均年龄为(257.2±1.3)Ma,表明查干花花岗闪长岩体形成于晚二叠世。对辉钼矿开展了Re-Os同位素测年,获得辉钼矿Re-Os等时线年龄为(238.6±4.4) Ma,模式年龄为(240.0±1.6) Ma,限定查干花钼矿是印支早期构造-岩浆活动的产物。辉钼矿Re含量为64 502×10^-9~245 621×10^-9,推测其成矿物质为壳幔混合来源。     

滇西北普朗斑岩铜矿床成矿时代及其意义

普朗斑岩铜矿在中国斑岩铜矿床中有其特殊性,无论对中甸岛弧带的基础地质还是矿产资源评价预测的研究,都具有重要意义。然而,该斑岩铜矿床无确切的年代学数据。通过作辉钼矿Re-Os年龄和单矿物K-Ar年龄测定,首次确定了普朗斑岩铜矿床内具有钾硅酸盐化的黑云石英二长斑岩成矿作用的活动时间为(235.4±2.4)Ma～(221.5±2.0)Ma,石英-辉钼矿阶段的辉钼矿Re-Os年龄大致为(213±3.8)Ma,两者十分相近。表明普朗斑岩铜矿床的成矿作用是在印支期完成的。主矿体钾长石K-Ar年龄显示热液活动持续到(182.5±1.8)Ma左右,说明与斑岩铜矿有关的热液系统寿命可达40Ma之久。这种长寿命的热液系统是高品位大规模的斑岩铜矿形成的必要条件之一。     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义

喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素测年结果为305±15(2σ)Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世一早二叠世,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．35±0．04,γ_Os仉值平均为183,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有少量地壳物质加入成矿系统中。     

东南沿海晚中生代镁铁质岩的Re-Os同位素组成

从浙东、闽东南的早白垩世“双峰式火山岩”和“复合岩体”中选择了有代表性的玄武岩和角闪辉长岩，分离出钛-磁铁矿，进行Re—Os同位素分析。角闪辉长岩的γos（130Ma）为-83．7～ -47．1，其（^187 Os／^188 Os）。过低，为0．0667和0．0205。这低得不合理的（^187 Os／^188 Os）i表明成岩之后Re-Os体系可能受到扰动，某些地质过程导致外加Re的进入，使岩石的^187 Re／^188 Os比值偏高、（^187 Os／^188 Os）;及γOs（t）值偏低。玄武岩的γOs（130Ma）=21．4—267．8，其（^187 Os／^188 Os）。为0．1531～0．4639。Re—Os、Sm—Nd同位素及微量元素地球化学研究表明，早白垩世玄武岩浆不是来自富集地幔，而是来自亏损的地幔源区，在其演化过程中经受了地壳岩石和熔体的混染。晚中生代时期，东南沿海“大陆弧”下的地幔可能不是富集的岩石圈地幔，具有亏损特性，因而是软流圈地幔。