Fluorine and chlorine in apatites,micas, and amphiboles of layered trap intrusions of the Siberian Platform

Geochemistry of chlorine and fluorine in apatites, micas, and amphiboles in rocks from eight intrusive complexes of the Siberian Platform has been first studied on the basis of new factual and analytical data (more than 1000 analyses). The main attention is focused on minerals from layered intrusions. Most apatites show F > Cl; the maximum contents of halogens are specific to chlorapatite (6.97 wt.% Cl) and fluorapatite (6.04 wt.% F). The total f value (f = Fe/(Fe + Mg), at.%) of femic minerals varies from 2 to 98 at.% in micas and from 22 to 95 at.% in amphiboles. The Cl-f and F-f trends show an increase in the Cl content and a decrease in the F content in the minerals with increasing f. Chlorine clearly exhibits ferrophilic properties, and fluorine has magnesiophilic properties. The halogen-richest minerals are fluorophlogopite (F = 7.06 wt.%, f = 7 at.%), chlorannite (Cl = 6.30 wt.%, f = 89 at.%), and chloroferrihastingsite (Cl = 5.22 wt.%, f = 90 at.%). Coexisting micas and amphiboles in the rocks are close in f value, but the micas are richer in Cl than the amphiboles. We assume that the halogen-containing minerals crystallized at the high pressure of halogen-hydrocarbon fluids at the levels of the MW, IW, and QIF buffers. The reducing conditions of the magmatism process are also evidenced by the presence of graphite and native metals in the rocks. The similarity of the Cl-f and F-f trends of micas and amphiboles from different intrusive complexes indicates the same mechanisms of the melt differentiation and mineral crystallization.     

Ore-bearing fluids of the Eldorado gold deposit (Yenisei Ridge,Russia)

The Eldorado low-sulfide gold-quartz deposit, with gold reserves of more than 60 tons, is located in the damage zone of the Ishimba Fault in the Yenisei Ridge and is hosted by Riphean epidote-amphibolite metamorphic rocks (Sukhoi Pit Group). Orebodies occur in four roughly parallel heavily fractured zones where rocks were subject to metamorphism under stress and heat impacts. They consist of sulfide-bearing schists with veins of gray or milky-white quartz varieties. Gray quartz predominating in gold-bearing orebodies contains graphite and amorphous carbon identified by Raman spectroscopy; the contents of gold and amorphous carbon are in positive correlation. As inferred from thermobarometry, gas chromatography, gas chromatography-mass spectrometry, and Raman spectroscopy of fluid inclusions in sulfides, carbonates, and gray and white quartz, gold mineralization formed under the effect of reduced H₂O-CO₂-HC fluids with temperatures of 180 to 490 °C, salinity of 9 to 22 wt.% NaCl equiv, and pressures of 0.1 to 2.3 kbar. Judging by the presence of 11% mantle helium (³He) in fluid inclusions from quartz and the sulfur isotope composition (7.1-17.4‰ δ³⁴S) of sulfides, ore-bearing fluids ascended from a mantle source along shear zones, where they “boiled”. While the fluids were ascending, the metalliferous S- and N-bearing hydrocarbon (HC) compounds they carried broke down to produce crystalline sulfides, gold, and disseminated graphite and amorphous carbon (the latter imparts the gray color to quartz). Barren veins of milky-white quartz formed from oxidized mainly aqueous fluids with a salinity of < 15 wt.% NaCl equiv at 150-350 °C. Chloride brines (> 30 wt.% NaCl equiv) at 150-260 °C impregnated the gold-bearing quartz veins and produced the lower strata of the hydrothermal-granitoid section. The gold mineralization (795-710 Ma) was roughly coeval to local high-temperature stress metamorphism (836-745 Ma) and intrusion of the Kalama multiphase complex (880-752 Ma).     

秘鲁Don Javier斑岩铜钼矿床流体包裹体特征

Don Javier斑岩铜钼矿床位于南美安第斯成矿带中段,秘鲁中南部-智利北部巨型斑岩铜钼金多金属成矿带上,矿区主要出露Yarabamba超群花岗闪长岩岩基和英安斑岩岩体,矿体呈筒状,主要赋存在英安斑岩体及其围岩中,受NW向断裂构造控制。在野外地质调查的基础上,文章对矿床流体包裹体特征进行研究,并结合矿体产出形态特征,对成矿流体来源及演化进行探讨。对黄铁矿-石英和黄铜矿(辉钼矿)-石英2个成矿阶段的石英流体包裹体研究结果表明,成矿阶段矿石中发育富气相-液相、气液两相及含NaCl子矿物三相3种类型的原生流体包裹体,流体包裹体均一温度为287～499℃,含NaCl子矿物包裹体的盐度w(NaCleq)为30%～42%,密度为1.08～1.21 g/cm3,成矿流体属于中高温、高盐度的NaCl-H_2O体系,为岩浆热液来源的成矿流体。流体包裹体特征还表明,流体的沸腾作用是引起成矿流体中矿质发生沉淀富集的重要成矿机制。     

内蒙古兴和县曹四夭超大型斑岩钼铅锌金成矿系统年代学及其地质意义

曹四夭斑岩钼矿床位于内蒙古兴和县,是华北克拉通北缘最大的钼矿床。该矿床中部发育斑岩型钼矿体,外围和上部产出热液脉型铅锌金矿体。文章选取1件与斑岩钼矿化共生的绢云母样品进行了40Ar-39Ar定年,获得40Ar-39Ar坪年龄为(144.4±1.2)Ma,相应的39Ar/36Ar-40Ar/39Ar等时线年龄为(146.4±2.2)Ma(MSWD=0.31),将等时线年龄认作绢云母的Ar封闭年龄,表明曹四夭斑岩钼矿化发生在约146 Ma前。选取14件脉型铅锌矿石中的闪锌矿、黄铁矿和磁黄铁矿样品开展了Rb-Sr定年,获得4件闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(145.1±3.0)Ma(MSWD=0.63);5件黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为(145.2±1.3)Ma(MSWD=0.53);4件闪锌矿、5件黄铁矿和1件磁黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为(145.3±1.0)Ma(MSWD=0.43)。硫化物Rb-Sr定年结果表明曹四夭矿床脉型铅锌矿化形成于约145 Ma前。本次绢云母40Ar-39Ar和硫化物Rb-Sr定年结果表明,曹四夭矿床斑岩型钼矿化和脉型铅锌金矿化为同期产物,两者均形成于晚侏罗世末期,属于同一个斑岩成矿系统。曹四夭矿床硫化物的w(Rb)和w(Sr)分别为0.1867×10~(-6)~1.305×10~(-6)和0.3175×10~(-6)~6.935×10~(-6),Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)i介于0.709 919~0.711 951之间,平均值0.710 952,结合前人获得的辉钼矿Re含量,认为曹四夭矿床的成矿物质主要来源于地壳。     

赣南狮吼山硫铁-钨多金属矿床H-O-S同位素组成特征

狮吼山硫铁-钨多金属矿床位于银坑-青塘整装勘查区北部,是赣南地区唯一大型硫铁矿床。磁黄铁矿-黄铁矿(-黄铜矿-白钨矿)矿体赋存于石炭系梓山组上段地层中含铁、含钙层位,主要形成于石英-硫化物阶段。本文通过分析原生矿石矿物中H-O-S同位素组成特征,结合Pb同位素和成矿年代测试结果,探讨成矿流体来源及成矿演化过程。矿石硫化物中δ~(34)S组成特征(-5. 50‰～-0. 20‰,集中于-3. 0‰～0. 0‰)显示,硫源以岩浆硫为主,较宽的变化范围预示成矿流体遭受了叠加和改造作用。δD-δ~(18)O同位素组成主要集中于岩浆水与变质水重叠区域(δD=-74. 4‰～-48. 0‰,δ~(18)O_(H_2O)=3. 76‰～10. 86‰),说明成矿流体以岩浆水和变质水为主,后期有少量的天水混入。综合分析认为,该矿床成矿流体主要来自深部岩浆水,岩浆热液与含钙地层的接触交代作用形成大规模变质流体,再加上少量的天水混入,流体间的不混溶作用使成矿物质在岩体与含钙层位接触部位富集沉淀,形成热液充填交代型矿床。     

皖南东至兆吉口铅锌矿床成矿时代的厘定及其找矿指示意义

皖南东至兆吉口铅锌矿床是近年来在江南过渡带西段新发现的一个规模达中型的中-低温热液型矿床。目前揭露的铅锌矿体均赋存于东至断裂带及其西侧次级张(扭)性断裂及裂隙中。文章选取了该矿床主要矿石矿物闪锌矿以及与主成矿阶段金属硫化物紧密共生的石英,分别采用流体包裹体Rb-Sr法和40Ar-39Ar法进行同位素地质年龄测定。4件闪锌矿样品获得流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为(128±1)Ma;2件石英样品获得流体包裹体40Ar-39Ar坪年龄分别为(128.74±3.02)Ma和(128.19±1.98)Ma,等时线年龄分别为(128.81±5.25)Ma和(128.30±3.47)Ma,反等时线年龄分别为(128.82±5.24)Ma和(128.31±3.47)Ma。同位素地质年龄测试结果基本一致,表明兆吉口铅锌矿床形成于128 Ma左右,成矿时代为早白垩世。该成矿年龄与赋矿闪长玢岩的形成时间((129.0±2.3)Ma~(128.4±2.7)Ma)一致,也与东至断裂燕山晚期的活动年龄((126.3±2.2)Ma)相近,表明该矿床成矿与燕山晚期的构造-岩浆活动密切相关,此时区域构造背景为强烈挤压后的伸展环境。这一矿化事件在成矿时代上明显晚于长江中下游成矿带中的断隆区(如铜陵、安庆-贵池等矿集区)的铜金多金属矿床和皖南成矿带中的钨钼多金属矿床(136 Ma),而与长江中下游成矿带断坳区的玢岩铁矿床的成矿时间(135~127 Ma)相近,指示长江中下游成矿带与皖南成矿带之间的江南过渡带中发育有燕山晚期较晚阶段(128 Ma左右)的铅锌矿化事件,为今后在该区开展铅锌多金属矿床找矿勘探提供了重要依据。     

内蒙古特拜金矿流体包裹体特征与成矿作用

华北地台北缘西段是我国重要的金矿成矿区,目前为止已发现了浩尧尔忽洞、朱拉扎嘎、赛乌素、碱泉子、卡修他他等多个规模不等、不同成因的的金矿床,显示出较大的成矿潜力。特拜金矿是近年来在华北地台北缘西段新发现的一个中型金矿。为探索该金矿的成矿机制,本文对特拜金矿开展了矿床地质和流体性质研究。结果表明,特拜金矿-赋存于早古生代的碳质板岩、碳质千枚岩中。矿体展布受黑色岩系、NW向F2断裂带和NE向F8断裂带的共同控制。矿区周边出露华力西期特拜石英闪长岩和管材陶鲁盖花岗岩等岩浆岩。该金矿从早期成矿阶段到晚期成矿阶段,流体包裹体的均一温度从300℃~350℃逐渐降低到150℃~200℃,盐度从16wt%NaCleqv~20wt%NaCleqv逐渐降低到1wt%NaCleqv ~4wt%NaCleqv;流体的气相组成以CH4-N2-CO2为特征,δDV-SMOW为-91.6‰~-84.5‰,δ18OH2O为2.8‰~3.5‰之间,流体相对富集Ba、Pb、Sr等元素,相对亏损Rb、Th、Nb、Zr、Y、Yb等元素。成矿流体主要来源于岩浆期后热液,可能混合了少量的大气降水。成矿流体处于一种还原性、低温的环境下,金在流体中以Au(HS) 2- 络合物的形式迁移。流体向上运移过程中,因温度、压力的降低而发生不混溶现象,并导致金的沉淀。     

大兴安岭十八站—韩家园地区中酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭北部塔河县十八站—呼玛县韩家园地区发育早古生代中酸性侵入岩。文章选取二长闪长岩和二长花岗岩开展岩石年代学与地球化学研究。二长闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为512.4±3.5 Ma,为早—中寒武世岩浆作用的产物。岩石地球化学分析表明,中酸性侵入岩归属于准铝质—弱过铝质(A/CNK=0.77~1.04)钙碱性—高钾钙碱性系列。岩石稀土总量∑REE=69.51×10~(-6)~275.83×10~(-6),轻重稀土分异明显(La/Yb)_N=9.11~26.64。在稀土元素配分图上,显示为LREE富集、HREE相对平缓的右倾型,Eu异常不显著(δEu=0.90~1.35)。微量元素组成具明显富集大离子亲石元素Ba、Sr,显著亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。结合区域资料和本文研究,初步分析认为早古生代侵入体形成于活动大陆边缘或岛弧环境,为前古亚洲洋闭合背景下萨拉伊尔造山作用的产物。     

陕西凤太矿集区多金属成矿作用的构造控制

陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区铅、锌、金、银、铜多金属资源丰富,已发现二十余个大中小型矿床。在大地构造位置上,凤太矿集区位于南秦岭造山带北缘,紧邻商丹缝合带。以往的工作缺乏对矿集区整体的构造研究,本次工作通过比较系统的构造测量和解析,提出在南秦岭晚三叠世碰撞造山过程中,凤太矿集区南北两条边界断裂带的左行走滑运动导致在区内衍生了NNE向主压应力场,从而形成了NWW向复式褶皱、脆韧性剪切带、断裂和节理(纵向破裂)、B型线理,以及NNE向断裂和节理(横向破裂)、劈理、张裂隙等一系列构造组合,所有构造形迹都是在统一构造应力场下随着构造层次不断抬升,脆韧性和脆性递进变形叠加的产物,共同构成了一个大型压扭性走滑双重构造变形系统。在构造几何学上,凤太矿集区整体上表现为一个隔档式复式褶皱,由一组NWW向紧闭复背斜和一组相对宽缓复向斜组成。区内的多金属成矿作用、岩浆活动、动力变质变形作用的同位素年龄数据集中于230~190Ma。综合地质演化和成矿作用的研究成果,提出在南秦岭碰撞造山过程中引发的动力变质变形作用和岩浆活动提供了成矿元素和成矿流体,在温压梯度以及浮力效应的驱动下向上运移至走滑双重构造变形系统中的有利扩容空间中发生充填型和交代型矿化,即凤太矿集区多金属矿床是区域大规模变形变质-岩浆活动-流体作用的产物,是在构造作用这一主导因素控制下形成的一个多金属后生热液成矿系统。     

滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素、稀土元素特征及其指示意义

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内系列低温热液矿床中的典型代表,但地质科研工作相对薄弱。由于方解石是该矿床中分布广泛且与热液活动息息相关的重要脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,故对其C-O同位素及稀土元素组成特征进行系统研究,以便探讨矿床成矿流体来源及演化。结果显示,该矿床两阶段方解石的δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(SMOW)值与海相碳酸盐岩较为接近,且从阶段Ⅰ→阶段Ⅱ呈微弱下降趋势,表明成矿流体中的C主要来源于围岩碳酸盐岩的溶解,阶段Ⅱ成矿流体在与围岩反应之前可能已经发生CO2热液去气作用;阶段Ⅰ方解石的稀土总量、特征参数及配分模式与结晶灰岩较为一致,而阶段Ⅱ方解石与生物碎屑灰岩较为相似,表明阶段Ⅰ方解石中的REE主要来源于结晶灰岩,而后生物碎屑灰岩对阶段Ⅱ方解石中的稀土贡献较大。以上数据及其矿床地质特征均显示该矿床为MVT型铅锌矿床,结合区域构造演化,认为勐兴矿床的形成与中特提斯洋闭合后腾冲地块与保山地块陆陆碰撞挤压密切相关。