滇西保山地块下石炭统的新发现及特征

在区域地质调查过程中在保山地块的东部发现了一套与原下石炭统明显不同的沉积组合,定为下石炭统张家田组,岩石以出现较多碎屑岩、凝灰岩及夹两层蚀变玄武岩为重要特征,产丰富的牙形石化石,可分为三个生物带,时代为早石炭世岩关期一大塘早期。     

湘南宝山矿床REE、Pb-S同位素地球化学及黄铁矿Rb-Sr同位素定年

湘南宝山矿区的花岗闪长岩体、地层(灰岩)、方解石及黄铁矿具有相似的稀土元素地球化学特征,即轻稀土富集和Eu负异常。其中,黄铁矿表现为最低的稀土总量、明显的Eu负异常和较明显的Ce负异常,这反映了流体的稀土元素地球化学特征。认为成矿流体既有来自花岗闪长岩体的岩浆水参与,又有大气降水的作用。本次工作的矿床硫化物单矿物Pb同位素组成变化范围较小,在铅同位素构造演化图上均位于地壳演化线附近,反映的主要是地壳的信息。矿床硫化物S同位素组成与岩体及围岩地层基本一致,属于同源。通过对六个黄铁矿样品的Rb-Sr同位素分析,获得宝山矿床的Rb-Sr等时线年龄为174±7Ma,MSWD=0.55,黄铁矿的(87Sr/86Sr)i为0.70912±0.00016,高于花岗闪长岩体的锶同位素初始比值。黄铁矿Rb-Sr等时线年龄与花岗闪长岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄十分一致,表明矿床的形成与岩体有密切的联系,花岗闪长岩体提供了矿床形成所需要的能量和部分流体,而地层也提供了部分成矿物质。     

云南保山核桃坪铅锌矿成矿年龄及动力学背景分析

保山地块成矿作用主要形成了铁铜铅锌银汞锡稀有金属的热液矿床,核桃坪铅锌矿为保山地块中一个重要的典型矿床,矿床赋存在寒武系碳酸盐岩地层中,矿化类型包括矽卡岩型富铜矿体、矽卡岩型磁铁矿体和矽卡岩型-热液脉型铜铅锌多金属矿体,估计铅锌储量大于100万吨、潜在铜资源量大于100万吨。矿区有矽卡岩及大量辉绿岩脉出露,外围有多期花岗岩岩体、岩株产出。经人工分选出核桃坪铅锌矿矿石中的闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿及与矿石矿物密切共生的纯净石英共10件单矿物样品,采用Rb-Sr同位素定年分析,获得等时线年龄116.1±3.9Ma、矿石硫化物锶同位素组成初值0.71185。同时,我们对保山地块内部出露的志本山花岗岩体和柯街岩体进行了锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成分析。志本山花岗岩、柯街花岗岩均为高钾过铝质花岗岩,锆石U-Pb年龄分析获得成岩年龄分别为126.7±1.6Ma和93±13Ma。同位素年龄测定的结果揭示成矿作用与地块内燕山晚期岩浆活动时期一致,并与中特提斯班公湖-怒江洋的闭合时代大致相当。志本山、柯街花岗岩锆石的εHf(i)值变化范围分别为-3～-8和-0.7～-4,亏损地幔模式年龄值分别在1.5Ga和1.3Ga左右,指示岩浆来源于中元古代地壳物质的深熔作用,与俯冲作用无关。花岗岩的地球化学组成表明其与变质杂砂岩熔出的熔体相当,分析认为岩浆源区为中、下地壳变质杂砂岩,岩浆活动形成于碰撞造山带后造山的拉张构造背景,地壳缩短加厚基础上的剪切拉张导致地壳发生深熔作用。地壳深熔成因的过铝质花岗岩、岩石圈伸展有关的辉绿岩、矽卡岩型-岩浆热液型矿床构成了保山地块早白垩世成矿作用中相关联的地质体组合、是中特提斯怒江洋闭合过程中碰撞造山作用的响应,核桃坪铅锌矿为三江特提斯复合造山成矿系统中一种重要的成矿作用类型。     

滇西潞西地区晚寒武世岩浆构造热事件的新认识

保山地块作为冈瓦纳大陆的重要组成部分,其西缘发育有以平河岩体为代表的大量早古生代侵入岩,但由于缺少野外调查资料,其地质意义存在长期争议.通过1：5万区域地质调查,详实的野外接触关系证实平河岩体存在两期侵入岩.沉积作用及年代学、岩石地球化学等赋予了其新的地质意义.潞西地区早期侵入岩主要岩石类型为二长花岗岩,应用LA-ICP-MS获得锆石U-Pb年龄为488.3±3.9 Ma.通过主、微量元素分析,其岩石属高温富黑云母含堇青石过铝花岗岩,属高钾钙碱系列岩石,具中等负Eu异常稀土特征,属"南岭型"花岗岩.结合沉积作用和区域地质构造背景,认为该期侵入岩为晚寒武世保山地块与腾冲地块碰撞拼合后上地壳部分熔融产物.     

灾变事件地层斜坡滑塌(带)堆积的特征 ——以滇西保山地区上三叠统南梳坝组为例

保山地块保山地区三叠系上统南梳坝组研究程度较差,以往的资料多侧重于岩石地层、生物地层的研究,沉积环境资料甚少。通过1∶5万保山幅等8幅区域地质调查,在南梳坝组中发现了灰岩滑塌岩块、下超面、饥饿沉积、水道砾岩、粒序层理、复理石韵律及槽模、沟模等一系列非常重要的沉积相资料,认为其沉积环境为斜坡－盆地环境,总体为一套浊积岩,其中的同沉积“褶皱”、同沉积断层、大量的滑塌面、各种类型的滑塌褶皱组成了3条较大规模的滑塌带,是斜坡环境的沉积物在地震作用触发下形成的,剖面结构“不合理”,明显具有灾变事件地层的特征。灰岩滑塌岩块有极浓的油气味,显示出生储存油气的良好环境。因此,重塑三叠系上统南梳坝组的古地理环境,不仅对发展沉积学、地层学有重要意义,而且对于寻找烃源岩也有重要的现实意义。     

Magmatism and metallogenic mechanisms of the Baoshan Cu-polymetallic deposit from the Lesser Xing’an Range,NE China: Constraints from geology,geochronology, geochemistry,and Hf isotopes

The Baoshan Cu-polymetallic deposit is a recently discovered skarn deposit in the northern Lesser Xing’an Range, NE China. The orebodies are mainly hosted in the contact zone between granitic intrusions and Lower Cambrian dolomitic crystalline limestones or skarns. We present here zircon U–Pb and molybdenite Re–Os age data, whole-rock geochemistry, and zircon Hf isotopic data to constrain the geodynamic mechanisms of igneous activity and metallogenesis within the Baoshan Cu–polymetallic deposit. LA–ICP–MS zircon U–Pb dating suggests that a hornblende–quartz monzonite and porphyritic biotite granite were emplaced at 252.45 ± 0.70 Ma and 251.10 ± 0.98 Ma, respectively. Molybdenite separated from ore-bearing quartz veins or skarn-type ores yields a weighted mean model age of 250.3 ± 3.4 Ma, which coincide with the emplacement of the igneous rocks. These data suggest that the Late Permian-Early Triassic magmatic and mineralization event led to the formation of the Baoshan Cu–polymetallic deposit. Granitic intrusions are closely associated with this mineralization and have high contents of SiO₂ (60.90–68.98 wt.%), Al₂O₃ (15.15–16.98 wt.%) and K₂O (2.77–4.17 wt.%), with A/CNK ratios of 0.86–0.96. These granites are classified as metaluminous and high-K calc-alkaline I-type granites, and are enriched in Rb, Th, U, and K, and depleted in Nb, Ta, P, and Ti. Moreover, Moreover, the hornblende–quartz monzonite and porphyritic biotite granite have geochemical characteristics similar to adakites and island arc calc-alkaline rocks, respectively. In situ zircon Hf isotope data on the hornblende–quartz monzonite samples show ε_Hf(t) values from +0.1 to +3.1, and porphyritic biotite granite samples exhibit heterogeneous ε_Hf(t) values from −5.4 to +1.1. The geochemical and isotopic data for the Baoshan intrusions indicate that the Late Permian–Early Triassic continental–continental collision caused over thickening and delamination of the lower crust. Partial melting of delaminated lower crust formed the primary adakitic magmas, which may have reacted with surrounding mantle peridotite during ascent. Hornblende–quartz monzonite was formed by the emplacement of the adakitic magmas, whereas the formation of the porphyritic biotite granite was caused by the mixing of adakitic magmas with ancient crustal materials during ascent. Moreover, ore-forming materials were typically derived from the adakitic magmas with high oxygen fugacity, which incorporated significant amounts of ore-forming elements. Based on the regional geological history and the new geochemical and isotopic data from intrusions, we suggest that diagenesis and mineralization of the Baoshan Cu–polymetallic deposit took place in a transitional tectonic setting from collisional orogeny to extension, after collision of the North China Plate and Songnen Block, during the latter stages of the Xingmeng orogeny.     

长江中下游九瑞矿集区宝山铜多金属矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

九瑞地区斑岩-矽卡岩型矿床是长江中下游地区Cu-Au-Mo(Fe)多金属成矿带的重要组成部分,宝山铜多金属矿床是江西省实施找矿突破战略以来,在九瑞矿集区界首—大桥背斜核部新发现的首个中型以上斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床。本文利用辉钼矿Re-Os同位素定年方法对宝山矿床进行了成矿时代的研究,获得了6件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为(147.2±3.6)Ma~(150.5±2.7)Ma,加权平均年龄为(148±1)Ma,MSWD=1.03。6件样品其等时线年龄为(148.6±2.6)Ma,MSWD=1.9,代表了宝山矿床的成矿时代,与九瑞矿集区其他斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床(武山、城门山、湖北丰山洞、鸡笼山、宋家冲、邓家山、通江岭)以及长江中下游地区鄂东南、铜陵矿集区斑岩-矽卡岩铜多金属矿床的形成时代高度一致,它们均为中国东部EW特堤斯构造域向NE古太平洋构造域大转折背景下,软流圈上涌和玄武质岩浆底侵而导致壳幔同熔所引起的燕山期花岗质岩浆岩活动的产物。     

云南保山东缘早古生代高Si花岗岩的成因及构造意义

对保山地块东缘高Si花岗岩开展矿物化学、岩石地球化学及锆石U Pb Hf系统研究,结果表明该高Si花岗岩为具钙碱性、强过铝质特征的S型花岗岩。锆石U Pb同位素分析表明,高Si花岗岩侵位于454 Ma,并含有800~1 100 Ma的继承锆石。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与青藏高原及东南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。矿物化学、同位素组成及Melts模拟计算结果表明,保山东缘高Si花岗岩为一系列复杂作用的结果：高硅花岗岩母岩浆起源于该区沉积岩部分熔融;熔体形成后经高度分异演化,在侵位过程中同化混染围岩;岩浆冷凝至固相线下部分矿物再平衡。保山东缘高Si花岗岩体与平河花岗岩体具相似年龄和地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制。     

保山盆地湖相泥岩微量元素分布与古盐度定量评价

于1994—1995年间,在云南保山盆地第三系地层采集泥岩样品,用中子活化分析方法和化学分析方法测定了泥岩的微量元素和氧化物含量;用X－射线衍射（XRD）分析和扫描电镜（SEM）分析方法测试了泥岩的粘土矿物成分和含量;应用科奇和亚当斯理论计算了湖盆古盐度。结果表明,该湖盆羊四段盐度最高达15.70,羊三段盐度为12．79,羊一段盐度为13．35,南林组盐度为13．26。随着沉积介质盐度的增大,微量元素硼（B）、相当硼含量逐渐增大,Sr／Ba,B／Ga比值也逐渐增加,它们之间呈线性正相关关系。     

保山地块北部晚白垩世岩浆岩成因及其构造指示：全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

滇西保山地块晚白垩世-古近纪岩浆活动代表了新特提斯演化阶段的一次重要岩浆事件,其岩浆岩成因、源区属性及地球动力学背景尚不明确。本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗岩类进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。2件样品锆石U-Pb年龄结果分别为73.32±0.19Ma(MSWD=0.68)和73.44±0.20Ma(MSWD=1.3)。岩体具有高硅(SiO2=73.76%~74.74%)、富碱(K2O+Na2O=8.14%~8.62%)、过铝质(A/CNK=1.15~1.23)特征,在SiO2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;明显富集Rb、U及Th等大离子亲石元素和Pb,相对亏损Nb、Ta及Ti等高场强元素;具有强烈的轻重稀土分馏(LREE/HREE=8.5~15.1),球粒陨石标准化配分曲线表现出明显的负Eu异常(δEu=0.29~0.43)特征。锆石εHf(t)值十分集中(-5.0~-3.5),对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1352~1496Ma。这些地化特征和Hf同位素组成综合表明槽涧岩体属于晚白垩世S型花岗岩,其可能来源于保山地块中元古代地壳基底的深熔作用,物质来源为富黏土的泥质岩。构造环境判别图解中样品均落入同碰撞花岗岩区域。综合研究表明,保山地块发育有85~83Ma、~73Ma和66~60Ma三期过铝质花岗岩类,预示该地区在晚白垩世-古新世存在持续的地壳伸展减压作用。基于区域大地构造背景,本文提出了如下岩浆岩形成构造演化过程:(1)早白垩世中特提斯洋的闭合导致保山地块西侧地壳增厚;(2)晚白垩世新特提斯洋板片北东向俯冲过程中可能发生过海沟回撤作用,导致先存加厚地壳发生减压熔融,岩浆上侵形成漕涧岩体。综合对比西藏冈底斯岩浆带和腾冲地块同一时代花岗岩锆石Hf同位素数据,表明保山地块基底属性明显不同于腾冲地块和拉萨地块南部。