海南岛抱伦金矿床双峰式侵入杂岩地球化学特征及对金成矿作用的启示

位于海南岛西南部的抱伦金矿产于尖峰岩体外接触带,与辉绿岩脉密切伴生,这些侵入岩蕴含了金矿成矿作用与岩浆活动-构造演化-成矿体系关系的重要信息。文章报道了对抱伦尖峰花岗岩和辉绿岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sm-Nd同位素地球化学研究的成果。本次工作获得了尖峰花岗岩的LA-ICP-MS方法锆石U-Pb年龄为(234.9±2.8)Ma,与辉绿岩构成双峰式侵入杂岩组合。辉绿岩属亚碱性玄武岩系列,相对富集Th、Nb、Ta等强不相容元素,无Nb、Ta、Ti亏损,显示与富集洋中脊玄武岩(E-MORB)相似的地球化学特征,其ε_Nd(t)值为4.11,指示了亏损的源区性质;尖峰花岗岩属高钾钙碱性岩系的铝质A型花岗岩,相对富集K、Rb、Th、Ce等元素,相对亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,其ε_Nd(t)值为-7.61～-7.80,指示了再循环地壳源区。抱伦辉绿岩为交代型地幔降压熔融的产物,而尖峰花岗岩起源于中元古界泥质和杂砂岩地壳源岩于低压、高温环境下的部分熔融,该双峰式侵入杂岩与金成矿作用形成于造山后伸展-减薄构造背景。双峰式侵入杂岩的...     

稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体地球化学标志——以广西栗木锡多金属矿为例

烃类气体在自然界广泛分布并具有复杂成因和来源,同时针对烃类气体的研究不应局限于石油、天然气等传统能源矿产,而需要推广到更多其他科研领域。笔者等采取苦橄岩烃类气体标准化的研究思路,以广西栗木锡多金属矿为中心,重点围绕矿区各阶段花岗岩、矿体及地表土壤开展烃类气体宏观特征和微观规律的研究工作。通过研究和对比,揭示花岗岩及矿石中烃类气体特征和变化规律,查明在成矿作用影响下烃类气体成熟度提高且通过构造裂隙向上运移,并被地表土壤吸附形成异常的事实,明确了深部隐伏矿体与土壤烃类气体异常的成因联系及空间对应关系,建立了判断稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体特征指标和参数,研究表明,将烃类气体特征作为判断稀有金属花岗岩富集成矿地球化学标志的思路正确且方法可行,并将对今后进一步拓展烃类气体的研究和应用领域产生积极影响。     

大青山地区2.5 Ga紫苏花岗岩——对深熔石榴花岗岩成因模式的启示

华北克拉通北缘西部陆块早前寒武纪基底分布广泛,现有的研究普遍认为经历 2.5 Ga,2.45~2.37 Ga,1.95 Ga和1.85 Ga变质热事件影响。华北克拉通北缘阴山陆块中2.5 Ga的紫苏花岗岩研究已经成为了揭示华北克拉通北缘早前寒武纪构造演化的一个热点,但孔兹岩带中却鲜少有新太古代晚期构造热事件的相关报道。近年来,相继从大青山地区的孔兹岩带石榴黑云母片麻岩中分辨出一期具有2.45~2.37 Ga变质锆石年龄的大青山表壳岩,同时出露与其成因关系密切的深熔石榴花岗岩,但其深熔成因的模式存在争议。本文对大青山地区新发现的新太古代晚期紫苏花岗岩、石榴花岗岩及其围岩的野外空间产出关系和锆石年代学进行对比分析,为探究深熔石榴花岗岩成因模式提供重要的启示。     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

Magmatic control on the contrasting Sn feritility of different granite plutons in the giant Gejiu orefield.SCIEI北大核心CSCD

云南个旧锡矿是全球最大的锡多金属矿床之一,但矿区内同时代花岗岩成锡矿潜力差异显著,其控制因素仍不清楚。本文选取贫矿的龙岔河似斑状花岗岩和成锡矿的老厂-卡房(后文简称老-卡)花岗岩为研究对象,通过全岩地球化学成分和黑云母成分分析,系统研究个旧矿区不同花岗岩成锡矿潜力差异的控制因素。测试结果表明,龙岔河花岗岩和老-卡花岗岩具有相似的、以表壳物质为主的岩浆源区以及较高的初始熔融温度,表明岩浆源区和熔融条件不是控制二者成矿潜力差异的主要原因。黑云母成分显示老-卡花岗岩和龙岔河花岗岩均具有较低的氧逸度,岩浆演化过程中锡为不相容元素,有利于锡在残余熔体中富集,表明氧逸度条件也不是导致成矿潜力差异的关键因素。龙岔河花岗岩发育角闪石、榍石、黑云母,而老-卡花岗岩发育岩浆白云母,指示后者分异程度更高。此外,与龙岔河花岗岩相比,老-卡花岗岩具有富硅,贫钛、铁、镁、钙和稀土元素特征,稀土元素呈现“海鸥式”配分模式,并且具有较低的Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和较高的Rb/Sr比值,同样指示老-卡花岗岩具有更高的结晶分异程度。并且相比于龙岔河花岗岩为准铝质的特征,老-卡花岗岩的过铝质特征有利于锡分配进入岩浆出溶的流体相中富集成矿。因此,岩浆性质和演化程度是导致个旧地区不同花岗岩成矿潜力差异的主要原因,龙岔河花岗岩形成锡矿化的潜力较小。     

广东莲花山花岗岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

广东莲花山岩体位于莲花山断裂带北部, 由规模巨大的侏罗—白垩纪花岗岩组成。本文对莲花山岩体中部进行了系统的岩石学、地球化学、锆石U-Pb同位素和Lu-Hf同位素研究, 获得片麻状花岗岩、细粒黑云母花岗岩和细-中粒黑云母花岗岩的锆石206Pb/238U年龄分别为(142.5±1.5) Ma(MWSD=3.5, N=30)、(138.9±0.6) Ma(MWSD=1.4, N=30)和(145.5±0.7) Ma(MWSD=1.2, N=28), 表明岩体为晚侏罗至早白垩世岩浆活动的产物。地球化学特征显示岩体为偏铝质-弱过铝质(A/CNK=0.97~1.1)、富碱(K2O+Na2O=6.1 wt%~ 8.1 wt%)、富钾(K2O/Na2O=1.4~1.8), 富集Rb、Th、U、K、Pb, 亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti, 与壳源岩浆特征类似。岩体SiO2含量差异较大(69.5 wt%~80.1 wt%), 高硅样品明显经历一定程度的结晶分异, 属于分异的I型花岗岩。所有样品锆石εHf(t)值均为负值(–4.5 ~ –2.0), 在年龄-εHf(t)图中, 均落入球粒陨石演化线和华夏基底演化线之间, 暗示源岩主要为古老壳源基底物质。在此基础上, 结合区域构造-岩浆记录, 本文认为莲花山花岗岩体的形成与古太平洋板片俯冲后撤(roll back)诱发的弧后扩张作用相关。     

Petrogenesis and Tectonic Implications of A-type Granites in Zhaheba in the East Junggar Region of Xinjiang, China: Evidence from Geochronology, Geochemistry and Sr-Nd Isotopic Compositions

The magma source, petrogenesis, tectonic setting and geochronology of the late Paleozoic A-type granites widely exposed in the Zhaheba area, East Junggar, have thus far not been well-constrained. A better understanding of these issues will help to reveal the magmatic processes and continental growth of Central Asia. The A-type granites in Zhaheba include the Ashutasi alkaline granites and the Yuyitasi syenogranites, which were emplaced at 321.5 ± 4.8 Ma and 321.7 ± 0.6 Ma, respectively. The major rock-forming minerals are orthoclase, perthite, arfvedsonite and quartz, which exhibit the following principal geochemical characteristics of A2-type granites. (1) Their REE distribution curves each exhibit a ‘V’-shaped pattern and a marked depletion in Eu. They are rich in large-ion lithophile elements Rb, Th and U as well as high-field-strength elements Nb, Ta, Zr and Hf, but significantly depleted in Ba, Sr, P and Ti. (2) Their (87Sr/86Sr)i values (0.7021–0.7041), εNd(t) values (4.57–5.16) and REE distribution patterns are in basic agreement with those of the Kalamaili A-type granite belt in East Junggar. The TDM2 values of the alkaline granites and syenogranites range from 661 to 709 Ma. The A-type granites may be the products of upwelling asthenosphere-triggered partial melting of immature lower crust. The alkaline granites were late-stage products of crystallization and differentiation. Compared to the syenogranites, the alkaline granites are significantly lower in K2O, Na2O, Al2O3, FeO, MgO and CaO, but significantly higher in incompatible elements (e.g., SiO2, Rb, and Sr). The magmatic crystallization temperatures of the syenogranites and alkaline granites are 874°C and 819°C, respectively. As their age gradually decreases (peak ages: 322 Ma and 307 Ma, respectively), there is a gradual decrease in the TDM2 of the A-type granites and a gradual increase in the εNd(t) value from the Ulungur belt to the Kalamaili belt in East Junggar. The study of A-type granites is therefore one of the keys to understanding the laws and mechanisms of crustal accretion during the Phanerozoic period, as well as also being of great significance for understanding the Paleozoic accretion.     

祁连山地区花岗质岩浆作用及构造演化

祁连山在构造上是一条经历了多期构造旋回叠加的早古生代复合型造山带,花岗质岩浆作用研究对揭示其构造演化具有重要意义。锆石U-Pb年代学统计结果表明,祁连地区花岗质岩浆活动可以分为7个大的阶段,包括古元古代早期(2 470~2 348 Ma)、古元古代晚期(1 778~1 763 Ma)、中元古代晚期-新元古代早期(1 192~888 Ma)、新元古代中期(853~736 Ma)、中寒武世-志留纪(516~419 Ma),泥盆纪-早石炭世(418~350 Ma)以及中二叠世-晚三叠世(271~211 Ma)。其中古元古代早期发育强过铝质高钾钙碱性S型和准铝质低钾拉斑-高钾钙碱性I型花岗岩,记录了早期的陆壳增生及改造事件。古元古代晚期为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄质A型花岗岩,是Columbia超大陆裂解事件的产物。中元古代晚期-新元古代早期以过铝质-强过铝质钙碱性-钾玄质S型花岗岩为主,新元古代中期以准铝质-强过铝质钙碱性-高钾钙碱性A型花岗岩为主,分别对应Rodinia超大陆的汇聚和裂解事件。中寒武世-志留纪花岗岩是洋陆转换过程中的产物,约440 Ma加厚基性下地壳部分熔融形成的低Mg埃达克岩的广泛出现指示祁连地区全面进入碰撞造山阶段。泥盆纪-早石炭世花岗岩代表后碰撞伸展阶段岩浆岩组合,发育准铝质-强过铝质低钾拉斑-钾玄质等一系列花岗岩。中二叠世-晚三叠世花岗岩以准铝质-弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩为主,有少量弱过铝质高钾钙碱性A型花岗岩,是宗务隆洋俯冲消减以及碰撞后伸展过程的产物。     

湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿. 为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体（脉）的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究. 结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期（435~441 Ma）、印支期（220~230 Ma）、燕山期（141~160 Ma）;三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化. 因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.      

赣南西华山成矿花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义北大核心CSCD

赣南西华山钨矿是与侏罗纪花岗岩有关的大型石英脉型矿床,也是我国南岭成矿带赣南地区典型的钨矿床。本文选取西华山钨矿成矿花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,旨在揭示花岗岩的形成时间并推断岩石成因及其对成矿的指示。锆石U-Pb测年结果表明,西华山中粒黑云母花岗岩锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为154.8±6.0 Ma。锆石形态、激光拉曼和地球化学特征表明,该花岗岩受到岩浆热液的影响。锆石的176 Yb/177 Hf和176 Lu/177 Hf比值较高,表明源岩浆有强烈的流体出溶作用。西华山黑云母花岗岩的εHf(t)变化范围较小,呈明显负值(-12.8~-10.8),且集中在华夏地块古老基底范畴内,指示其形成于古老地壳物质的部分熔融。