Deposition and tectonic setting of the Palaeoproterozoic Castelo dos Sonhos metasedimentary formation,Tapajós Gold Province,Amazonian Craton,Brazil: age and isotopic constraints

The Castelo dos Sonhos Formation (CSF) represents a relic of a sedimentary basin located in the southeastern Tapajós Gold Province (TGP), at its boundary with the Iriri–Xingu Domain (IX), south of the Amazonian Craton. The formation comprises mature, coarse-grained metasandstones (quartz-arenites) intercalated with auriferous metaconglomerates with clasts of quartz and subordinately of banded iron formation, quartzite, schist, and felsic metavolcanic rocks. Lithology, planar, channelled, and large-scale cross-bedding suggest deposition in continental setting by the braided fluvial system associated with alluvial fans and subordinate aeolian dunes. The rocks underwent very low metamorphism and gently synformal folding, and were intruded by andesites and granitoids (2011–1918 Ma). U–Pb LA-ICP-MS zircon data indicate maximum depositional ages of 2050 Ma (metaconglomerate) and 2074, 2088, and 2104 Ma (metasandstones). Hence, deposition occurred at 2050–2011 Ma, slightly preceding or being coeval with the onset of the orogenic phase in TGP (2030–1956 Ma). The quartz-arenite composition, zircon U–Pb data, and negative εHf (?1.3 to ?13.0) and εNd (?2.9 to ?5.3) values indicate: (1) quartzose provenance, (2) prolonged transport and recycling of sedimentary sources, (3) multiple age peaks (2050–3700 Ma), with predominant sources of 2100 and 2750 Ma, and (4) long crustal residence time for the source rocks. Source areas were Rhyacian–Siderian orogenic belts to Mesoarchaean terranes of the Amazonian Craton located to the east, southeast, and northeast of TGP, along with Palaeoarchaean and Eoarchaean detrital zircons recycled from older sedimentary rocks. We interpret CSF as part of a larger foreland system related to the evolution of Rhyacian orogens, currently represented by the Bacajá and Santana do Araguaia domains. The present location of CSF in the easternmost TGP, close to its boundary with IX, is due to rifting (1.89–1.80 Ga) that produced the Uatumã Silicic Large Igneous Province (Uatumã SLIP), and the juxtaposition of the crustal domains is supported by gravity data.     

Constraining the timing of porphyry mineralization in northwest Iran in relation to Lesser Caucasus and Central Iran; Re–Os age data for Sungun porphyry Cu–Mo deposit

The Neo-Tethyan subduction in Iran is characterized by the Urumieh–Dokhtar magmatic arc (UDMA), formed by northeast-ward subduction of the oceanic crust beneath the central Iran. This belt coincides with the porphyry copper metallogenic belt that comprises several metallogenic zones, including Ahar–Jolfa in northwest Iran. The Ahar–Jolfa metallogenic zone encompasses two main batholiths of Qaradagh and Sheyvardagh and numerous intrusive bodies of Cenozoic, which have produced many base and precious metal deposits and prospects. The former is considered as continuation of the Meghri–Ordubad pluton in South Armenian Block (SAB), which also hosts porphyry copper deposits (PCDs). The Sungun PCD is the largest occurrence in northwest Iran. Rhenium-Osmium ages of Sungun molybdenites are early Miocene and range between 22.9 ± 0.2 and 21.7 ± 0.2 Ma. Comparison of the ages obtained here with published ages for mineralization across the region suggests the following sequence. The earliest porphyry Cu–Mo mineralization event in northwest Iran is represented by Saheb Divan PCD of late Eocene age, which is followed by the second epoch of middle Oligocene, including the Cu–Mo–Au mineralization at Qarachilar and the Haftcheshmeh PCD. Mineralization in Sungun, Masjed Daghi, Kighal and Niaz deposits corresponds to the third mineralization event in northwest Iran. The first epoch in northwest Iran postdates all Eocene mineralizations in SAB, while the second epoch is coeval with Paragachay and the first-stage of Kadjaran PCDs. Its third epoch is younger than all mineralizations in SAB, except the second stage in Kadjaran PCD. Finally, the Cu mineralization epochs in northwest Iran are older than nearly all PCDs and prospects in Central Iran (except the Bondar Hanza PCD), altogether revealing an old to young trend along the UDMA and the porphyry Cu belt towards southeast, resulted from diachronous, later closure of the Neo-Tethyan oceanic basin in central and SE Iran.     

赣西北大雾塘钨矿区地质特征及Re-Os同位素年代学研究

通过对大湖塘钨矿田的大雾塘钨矿区辉钼矿Re-Os同位素年代学的研究,测得辉钼矿的w(Re)为0.3368×10~(-6)~8.256×10~(-6),获得的5个模式年龄比较一致,介于(136.6±2.2)Ma~(138.4±2.4)Ma,加权平均年龄为(137.7±2.7)Ma(MSWD=0.07)。将5个模式年龄进行等时线年龄计算,获得一条相关性较好的~(187)Re-~(187)Os等时线,计算得到辉钼矿Re-Os等时线年龄为(137.9±2.0)Ma(MSWD=0.20),与加权平均年龄一致,可代表辉钼矿的形成年龄。结合石门寺和狮尾洞矿区典型矿床地质、地球化学特征和成岩作用时空关系,认为大雾塘矿床的形成是大湖塘钨矿田的第二期次(140 Ma)大规模成矿作用的产物,2期成矿作用可能是大湖塘钨矿田巨量成矿元素堆积的重要原因之一。     

山东谢家沟金矿床流体包裹体研究及成矿机制的探讨

谢家沟金矿床位于胶东隆起西北缘的焦家断裂带和招平断裂带之间。矿床赋存在中生代玲珑花岗岩体中,矿体主要受NNE向和NNW向断裂构造控制,主要呈脉状或透镜状产出。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿以及少量的碲银矿和辉银矿。围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、黄铁绢英岩化、绿泥石化和碳酸盐化等。成矿作用从早到晚可划分为4个阶段:石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英-绢云母-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)、碳酸盐-萤石阶段(Ⅳ)。流体包裹体显微测温和激光拉曼成分分析表明,成矿早期流体温度为308~377℃,盐度为6.29%~8.55%,压力为350 MPa,属于H_2O-CO_2-NaCl流体体系;主成矿期的流体温度为226~331℃,盐度为4.87%~10.29%,压力为280~300 MPa,属于H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体体系。包裹体显微测温及岩相学观察发现,主成矿期的成矿流体发生了不混溶作用,这可能是导致金矿化的主要原因之一。硫同位素研究表明,谢家沟金矿床主成矿期黄铁矿的δ34S值接近或略低于胶东典型金矿床成矿期黄铁矿的δ34S值,暗示这些金矿床的成矿物质可能来自相同的源区;氢、氧同位素对比研究表明,谢家沟金矿床成矿流体表现出较明显的岩浆水特征,可能有大气降水的参与,但参与程度较弱。大气降水与岩浆水混合引起的温度降低、挥发分含量的降低可能是导致金矿化的另一原因。     

川滇黔地区铅锌矿床稳定同位素地球化学研究现状综合分析

川滇黔接壤区是中国重要的铅锌多金属成矿区,目前已经发现了会泽、天宝山、大梁子等超大型-大型铅锌矿床。文章通过系统总结分析区域内铅锌矿床稳定同位素(C、H、O、S同位素)数据,结合区域构造控矿特征,表明成矿热液的碳、氧主要来源于碳酸盐岩围岩,个别矿床可能有有机碳或幔源碳参与成矿作用。黔西北地区从靠SE侧威宁-水城构造带上的铅锌矿床至NW侧垭都-蟒硐构造带上的铅锌矿床,方解石的δ~(13)CV-PDB值从0.6‰~2.5‰转变为-5.3‰~1.5‰,δ18OV-SMOW值从23.3‰~25.5‰转变为11.3‰~20.9‰,均显示出逐渐变小的趋势;SN向小江断裂带内各矿床表现出线性关系,并且具有向δ~(13)CV-PDB、δ~(18)OV-SMOW都亏损的方向偏移趋势,NE向断裂带内的各矿床C、O同位素则表现为集中一致的分布特征。H、O同位素显示成矿流体具有建造水(热卤水和油田卤水)特征,部分可能有大气降水、变质水和岩浆水参与成矿作用。矿床硫源主要为同时代海水硫酸盐的热化学还原(TRS)形成的还原硫,个别矿床细菌还原硫酸盐(BSR)形成的富含轻硫的油气藏中的H2S可能为成矿过程提供了部分硫来源。黔西北地区铅锌矿床S同位素组成具有从SE侧至NW侧向轻硫方向偏移的趋势,SN向小江断裂带内铅锌矿床S同位素组成较为集中一致,NE方向断裂带内铅锌矿床S同位素则具有从SW侧至NE侧向轻硫方向偏移的趋势,TSR的反应强度和反应速率降低可能是导致向轻硫方向偏移的重要原因之一。     

北淮阳沙坪沟钼矿床成矿斑岩体特征与成因

沙坪沟钼矿床位于大别山北麓的北淮阳构造带,是近年来新发现的特大型斑岩钼矿床。区内燕山期岩浆岩广布,岩性有二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、石英正长岩、花岗斑岩、正长花岗岩、隐爆角砾岩等,钼矿床与最晚期的石英正长岩-花岗斑岩成因有关。对最晚期的花岗斑岩体系进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年,结合前人已发表的年代学数据,将区内岩浆岩划分为3个阶段:第一阶段141~133 Ma,主要发育二长花岗岩,具有高Sr、低Y的地球化学特征,形成于加厚下地壳的部分熔融;第二阶段132~125 Ma,包括中基性的含斜长石辉石岩、斜长角闪石岩、闪长岩和酸性的花岗岩、花岗闪长岩等,中基性岩的出现表明地幔物质参与了该阶段岩浆岩的形成,可能与加厚地壳拆沉、软流圈物质上涌有关;第三阶段120~110 Ma,主要发育石英正长(斑)岩和花岗斑岩,为壳源成因。第一阶段岩浆岩的ε_(Hf)(t)介于-28.3~-22.5,与大别造山带大范围分布的中生代岩浆岩一致,结合前人研究分析表明,沙坪沟第一阶段岩浆岩为类似南秦岭陡岭群片麻岩源区构成的加厚下地壳部分熔融的产物。相比第一阶段岩浆岩,第三阶段石英正长岩、正长花岗岩脉、隐爆角砾岩和花岗斑岩的ε_(Hf)(t)非常一致,介于-18.4~-13.3之间,与北淮阳千鹅冲钼矿成矿花岗斑岩及汤家坪钼矿成矿花岗斑岩一致,其ε_(Hf)(t)明显偏高,应为较浅岩浆源区熔融的结果。华南板块广泛分布的古生代富Mo黑色页岩具有和北淮阳成钼矿岩浆岩具有一致的模式年龄,是形成北淮阳钼矿岩浆岩的理想层位。     

高灵敏度元素分析仪-连续流同位素质谱法对硅酸盐岩中碳及碳同位素组成的精确测定

硅酸盐岩中含有微量的碳,对其精确地分析可以示踪流体的来源和形成过程。元素分析仪-同位素质谱方法(EA-IRMS)是一种使用样品量小、快速的分析方法,本文将EA-IRMS技术应用于硅酸盐岩中微量碳同位素组成的测定,基于一系列条件实验,确认了硅酸盐岩中微量碳分析的EA-IRMS连续流方法的关键条件参数。标准物质选择和归一化处理使用以下方法:(1)选择较宽碳同位素组成范围且合理的碳同位素分布的标准物质,以高纯石英粉末与之混合来模拟天然样品中的基质。(2)利用与样品类似含量的3个标准物质的测量值和标准真值建立校准曲线,对天然样品的测量值进行标准化,从而实现了对硅酸盐岩中低至600!g/g微量碳含量和同位素组成的精确测定。用国家标准物质GBW04416作为未知样品检验了不同含量下拟合的线性方程,在碳含量不低于600!g/g时,标准偏差分别约为0.02‰、0.04‰、0.05‰、-0.07‰、0.11‰;在MERCK+USGS24混合物中,测量的δ13C值在标准误差范围内与理论值是一致的。因此,对于碳含量不低于600!g/g的30 mg硅酸盐岩样品,本方法能够获得高精准度的碳同位素分析结果。根据不同碳含量的标准混合物的峰面积(峰强度)和相对应的含量所建立的线性曲线获得样品的碳含量,碳含量的分析误差在10%以内。     

吐哈盆地北缘中侏罗世植物化石稳定碳同位素的古环境意义

新疆吐哈盆地北缘三道岭煤田中侏罗统西山窑组的植物化石属于Coniopteris-Phoenicopsis植物群的典型组合。从该植物群中挑选出优势属种,分别为似银杏、拟刺葵、枝脉蕨以及斯堪尼狭轴穗,对其进行稳定碳同位素分析。前3种为叶片化石,它们的δ13C值分布在-21.66‰~-23.83‰,属于典型的C3植物。最后一种为繁殖器官化石,其δ13C值为-20.91‰,比叶片的值高。将δ13C值根据公式转换为大气CO₂的δ13C_a值,发现基于银杏类叶片获得的现代和中侏罗世的δ13C_a值与其他方法获得的值相似。这说明银杏类叶片是重建地质历史时期δ13C_a的一类可靠植物,为今后研究中生代-新生代δ13C_a变化提供了一个简便而可行的方法。C_i/C_a比值是一重要的植物生理生态特征值,因此进一步将银杏类化石叶片的δ13C值换算成C_i/C_a。化石似银杏的C_i/C_a值为0.6,而现生银杏的C_i/C_a为0.63,二者相似。虽然三道岭地区中侏罗世的CO₂浓度约为现在的4.5倍,但是化石和现生银杏类植物的C_i/C_a值仍然保持恒定,表明银杏植物的气孔参数对CO₂变化比较敏感,是重建古CO₂浓度的良好指示植物。这也为判断一种植物能否用来重建古CO₂浓度提供了一种简便而有效的检测方法。     

新疆准噶尔盆地西北部二叠纪玄武岩浆作用流体介质条件:流体化学组成及碳同位素制约

准噶尔盆地西北部深层分布着大量的二叠纪玄武岩,其发育的流体介质条件缺乏系统研究。本文采用二叠纪玄武岩岩心样品,对基质中的流体化学组成和碳同位素组成进行分步加热质谱法分析,结果表明二叠纪玄武岩的流体组成中H_2O的含量极高(平均13789mm3.STP/g),次要组分为CO_2、O_2、H_2S和N2等,CO_2和CH_4的δ~(13)C值(分别为-28.9‰~-15.8‰和-36.8‰~-21.9‰)位于地壳与甲烷氧化来源组分的范围内;CH_4、C_2H_6、C_3H_8和C_4H_(10)等甲烷同系物的碳同位素组成随碳数增高总体具有正序分布特征,400~800℃温度段释出CH_4的δ~(13)C值(-25‰左右)明显重于200~400℃的(-35‰左右),部分样品400~800℃的CH_4-C_3H_8存在碳同位素反序分布的特征,显示幔源流体挥发份特征,其中混入大量的沉积有机质热裂解成因烃类气体,应为俯冲蚀变大洋板片的沉积物脱出流体挥发份。大量的H_2O指示岛弧俯冲的再循环流体的加入,甲烷氧化来源特征的CO_2和CH_4碳同位素组成揭示经历了长期的风化过程,表明相关岩浆作用后遭受长期的抬升。     

南极半岛屈韦维尔岛白垩纪中期火山岩浆作用及其构造指示:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

南极半岛长期以来位于冈瓦纳古陆的西缘,是冈瓦纳古陆最后裂解的发生地。南极半岛内出露有大量的中新生代火成岩,关于其成岩期次、源区性质以及产出的动力学背景等尚存争议,从而影响到对南极半岛构造演化的认识。本文报道了南极半岛中部构造域屈韦维尔岛地区出露的安山质火山岩、闪长玢岩脉及其中闪长岩捕掳体的LA-MC-ICP-MS锆石UPb年代学和Hf同位素分析数据。其中含角砾安山质熔岩、安山质火山角砾岩、中粒闪长岩捕虏体和闪长玢岩脉4件样品的锆石U-Pb测年结果分别为103.3±1.7Ma、101.9±1.8Ma、92.0±1.2Ma和85.7±07Ma,表明该岛在白垩纪中期存在三幕火山岩浆作用事件:第一幕约为102Ma发生的强烈火山喷发;第二幕约为92Ma的闪长岩侵入作用;第三幕约为86Ma的闪长玢岩体侵入作用。锆石的Hf同位素原位分析结果表明,主要测点的εHf(t)值在+2.5~+7.9之间,平均值为+4.4,其一阶段Hf模式年龄为505~678Ma,表明白垩纪中期出露的火成岩可能由新元古代-寒武纪的亏损地幔物质部分熔融所形成。结合前人研究成果,得出本岛出露的火成岩形成于冈瓦纳古陆裂解过程所伴生的俯冲岛弧环境中,是构成南极半岛中部岩浆弧构造域的主体岩性之一。