河南省内乡县银洞沟银矿床流体成分研究

河南省内乡县银洞沟银矿床是产于东秦岭北部二郎坪地体中的断控脉状矿床,主要赋矿围岩为二郎坪群小寨组绢云石英片岩。流体包裹体的气相、液相和稀土元素研究表明,成矿流体的 CO_2含量为12.829%～22.172mol%,属于 CO_2-NaCl-H_2O 体系,与世界造山型流体成矿系统一致。成矿流体系统在早阶段主要为来自赋矿地层改造-变质脱水作用的深源变质水,经中阶段沸腾,向晚阶段大气降水热液演化。在早阶段,Ag 等成矿元素通过与 Cl~-等离子络合而被萃取、富集到成矿流体中,并被搬运;流体沸腾导致大量金属成矿物质在中阶段快速沉淀。而不同深度、不同阶段的流体包裹体中 Mg~(2 )、Ca~(2 )、REE 等含量差异可由围岩的热液蚀变所致。     

Geology,Pb Isotope Geochemistry and Ore Genesis of the Liziyuan Gold Deposit,West Qinling Orogen,Central China

The Liziyuan gold deposit, situated on the south side of the Shangdan suture zone, West Qinling Orogen, occurs in metamorphic volcanic rocks(greenschist facies) of the early Paleozoic Liziyuan Group and in Indosinian Tianzishan monzogranite. Orebodies in the Liziyuan gold field are controlled by the ductile-brittle shear zone, and by thrusting nappe faults related to the Indosinian orogeny. In detail, this paper analyzed the geological characteristics of the Liziyuan gold field, and the Pb isotopes of the Lziyuan host rocks, granitoids(Tianzishan monzogranite and Jiancaowan syenite porphyry), sulfides, and auriferous quartz veins by multiple-collector inductively coupled plasma mass spectrometry(MC-ICPMS). In addition, previous data on the sulfur, hydrogen, and oxygen isotopes were employed to discuss the possible sources of the ore-forming fluids and materials, and to further understand the tectonic setting of the Liziyuan gold deposit. The sulfides and their host rocks(Lziyuan Group), Tianzishan monzogranite and Jiancaowan syenite porphyry, and auriferous quartz veins have similar Pb isotopic compositions.Zartman's plumbotectonic model diagram shows that most of the data for the deposit fall near the orogenic Pb evolutionary curve or within the area between the orogenic and mantle Pb evolutionary curves. In the△β-△γ diagram, which genetically classifies the lead isotopes, most of the data fall within the range of the subduction-zone lead mixed with upper crust and mantle. This indicates that a complex source of the ore lead formed in the orogenic environment. The δ~(34)S values of the sulfides range from 3.90 to 8.50‰(average6.80‰), with a pronounced mode at 5.00‰-8.00‰. These values are consistent with that of orogenic gold deposits worldwide, indicating that the sulfur sourced mainly from reduced metamorphic fluids. The isotopic hydrogen and oxygen compositions support a predominantly metamorphic origin of the oreforming fluids, with possible mixing of minor magmatic fluids, but the late stage was dominated by meteoric water. The characteristics of the Liziyuan gold deposit formed in the Indosinian orogenic environment of the Qinling Orogen are consistent with those of orogenic gold deposits found worldwide.     

东秦岭神林花岗岩的锆石U-Pb定年、地球化学特征及构造背景

神林花岗岩能够为反演东秦岭燕山期区域构造演化提供新的制约。它的主体岩性为斑状黑云母二长花岗岩,其锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果为130.6±0.7 Ma。神林花岗岩样品具有高硅富碱和贫镁低钙的特征,属于高钾钙碱性系列,以准铝质—弱过铝质为主。它们富集大离子亲石元素（如Rb、Th和K）和亏损高场强元素（如Nb、Ta和Ti）,具有轻稀土富集、重稀土亏损的特征,其(La/Yb)N范围为17.6~22.2,δEu值为0.59~0.72。在LaN—(La/Yb)N图解中,神林花岗岩样品显示正相关关系,表明是源区组成和部分熔融作用控制其成分变异。神林花岗岩样品显示了高Sr、低Y和Yb的特征,Sr/Y值为24.3~37.9,属于高锶低钇中酸性岩（adakite,有人音译为埃达克岩）。神林花岗岩形成于加厚大陆下地壳的部分熔融,其源区深度大于50km,部分熔融源区残余相包括石榴子石、金红石和角闪石,无或者少量的斜长石。神林花岗岩锆石具有轻稀土亏损、重稀土富集、Ce正异常的特征,锆石的形成温度介于624~701 ℃之间,重稀土元素分配系数与年龄的变化特征表明神林花岗岩经历了深部岩浆/流体的注入与混合,这与暗色微粒包体所揭示的神林花岗岩深部成岩过程相吻合。混合活化后的岩浆/流体体系沿区域深大断裂上侵,在其次级断裂带内的断裂交汇处就位成岩。神林花岗岩形成于东秦岭陆（板）内造山阶段,是约131 Ma区域岩石圈拆沉作用的岩浆响应。     

西秦岭温泉钼矿区含钼花岗斑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及岩浆物质来源讨论

温泉钼矿床位于西秦岭造山带北缘,是西秦岭地区唯一斑岩型钼矿床。矿体产于花岗斑岩体及其与围岩接触带内。对温泉钼矿含矿花岗斑岩开展锆石U-Pb年代学与原位Hf同位素研究,有助于精确约束含钼花岗斑岩时代,揭示岩浆演化信息,深化温泉钼矿床成因的认识。本文利用LA-ICPMS锆石U-Pb定年方法,对温泉钼矿区含钼岩体进行精确同位素定年。结果表明：花岗斑岩的锆石环带结构明显,Th/U比值较大（0.41~0.88）,为典型的岩浆锆石,含钼花岗斑岩侵位年龄为212.43~213.4 Ma,其侵入的似斑状二长花岗岩年龄（围岩）则为219.9 Ma,均属晚三叠世岩浆活动的产物。温泉矿区花岗斑岩锆石Hf同位素组成较为一致,ε_Hf（t）值均为负值,介于-1.89~-0.63,平均-1.59,在ε_Hf（t）-t图解中,样点集中分布于球粒陨石以及亏损地幔线之下,暗示其岩浆源区较单一,应为经改造过的地壳物质部分熔融的产物。二阶段模式年龄（T_DM2）主要集中在1291~1408 Ma,表明中元古代地壳物质可能为岩体主要来源。     

西秦岭碌础坝石英闪长岩-花岗闪长岩的地球化学、矿物学研究及其地质意义

不同成因类型的花岗岩组合,反映出不同的物源组成或迥异的岩浆演化过程。为了进一步探讨西秦岭造山带中生代花岗质侵入岩的成因、矿物结晶条件和地球动力学背景,选择西秦岭东部碌础坝岩体内的石英闪长岩和花岗闪长岩为研究对象,对其开展详细的野外地质调查以及系统的岩相学、矿物学和岩石地球化学研究。研究结果表明:碌础坝石英闪长岩和花岗闪长岩的SiO₂含量范围为59.65%~67.36%,A/CNK为0.82~1.04,K₂O/Na₂O=1.11~1.74,Mg^#值为47~53,显示出准铝质-弱过铝质特征,属于高钾钙碱性岩石,其中花岗闪长岩为I型花岗岩;岩体具有富集Rb、Th、U、K和Pb等元素,亏损Nb、Ta、P和Ti等元素的特征,具有中等Eu负异常(δEu=0.50~0.77),轻重稀土分馏明显((La/Yb)_N=9.43~30.37)。碌础坝花岗质岩石中斜长石的An值介于18~53之间,以中长石为主,部分斜长石显示振荡环带;角闪石为镁角闪石,部分角闪石具有环带结构,且核部Mg/(Mg+Fe²⁺)值较高(0.88~0.91)并具有富钙特征(CaO含量为17.80%~22.67%),但Al₂O₃含量较低,指示角闪石核部与边部的形成环境具有明显差异;黑云母Mg/(Mg+Fe²⁺)值为0.44~0.57,为镁质黑云母。碌础坝花岗质岩石中全岩和各类矿物的温度计算结果显示,全岩锆饱和温度为736~795 ℃,角闪石结晶温度为704~824 ℃,黑云母结晶温度为700~746 ℃。三种方法计算的结晶温度相近,表明岩体形成于中温环境。碌础坝岩体角闪石全铝压力计结果为1.0~3.5 kbar(1 bar=100 kPa),平均形成深度为6.8 km;黑云母结晶压力为0.9~1.4 kbar,平均形成深度为4.1 km。角闪石湿度及氧逸度计显示其相对氧逸度为ΔNNO=0.1~1.3,含水量为3.9%~6.3%。结合前人资料,认为西秦岭碌础坝岩体由角闪岩为主的变基性岩部分熔融形成,幔源组分的参与导致其具有高Mg^#值、高Cr和Ni等元素含量的特征。碌础坝岩体形成于洋-陆俯冲向陆-陆碰撞转换的阶段。     

陕西铧厂沟金矿南矿带构造叠加晕特征及深部找矿方向

陕西略阳铧厂沟金矿Au Ⅰ矿体主要赋存于泥盆系三河口群第一岩性段第二岩性层中-薄层状微晶灰岩、泥质灰岩、中-厚层状结晶灰岩中。Au Ⅰ矿体作为矿山目前的主采矿体,其深部找矿方向还需要进一步研究。为指导铧厂沟金矿南矿带Au Ⅰ矿体深部找矿工作,对Au Ⅰ矿体进行了元素相关性分析、R型聚类分析以及R型因子分析和构造叠加晕研究。结果表明,As、Sb为前缘晕元素组合,Au、Ag、Pb为近矿晕元素组合,W、Sn、Bi为尾晕元素组合。Au Ⅰ矿体原生晕轴向分带序列从上至下为Sb-Pb-Co-Ag-As-Au。结合成矿元素空间分布特征,认为Au Ⅰ矿体在48线—96线深部存在头尾晕叠加特征,据此提出铧厂沟金矿南矿带Au Ⅰ矿体下一步找矿方向为96线—112线深部。     

小秦岭地区古元古代晚期花岗岩的LA- ICP- MS U- Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

古元古代晚期的花岗岩类在华北克拉通南缘广泛分布,记录了区域岩石圈演化的重要信息。通过对小秦岭地区南部沿小河断裂出露的花岗岩类的锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学、岩石地球化学和Nd—Hf同位素地球化学研究,为小秦岭地区古元古代晚期的地壳演化提供了依据。自西向东,小河中粗粒二长花岗岩、小河细粒二长花岗岩和贵家峪花岗闪长岩的结晶年龄分别为1831±32 Ma、1860±13 Ma和1811±10 Ma。3个花岗岩体均以富硅（67. 4%~76. 0%）和高碱（7. 47%~9. 33%）为特征,属于高碱钙碱性到钾玄岩类。地球化学特征表明两个小河花岗岩体属I型花岗岩,具有碰撞型花岗岩特征,其中形成年龄为1831 Ma花岗岩具有高的Sr/Y（26. 56~49. 52）和(La/Yb)N（31. 35~236. 71）值、Eu负异常（0. 42~0. 68）,表明源区残留有石榴子石和少量的斜长石;贵家峪花岗闪长岩具有较高的FeOT/MgO比值（17. 7~29. 2）和10000Ga/Al比值（2. 95~3. 17）,表现出造山后A2型花岗岩特征,与1831Ma的地壳相比,地壳厚度明显减薄。三个岩体的岩浆锆石εHf(t)=-10. 5~-4. 5,两阶段模式年龄TDM2=2781~3122 Ma,全岩的εHf(t)=-7. 5~-4. 5,DM2=2667~2888 Ma,均指示了其物质来源于中到新太古代古老基底的部分熔融。这期岩浆事件可能是小秦岭区域对1. 85 Ga吕梁运动的响应,反映了碰撞造山作用地壳增厚向碰撞后地壳伸展减薄这一演化过程。     

西秦岭常家山地区水系沉积物地球化学特征及其地质意义

西秦岭成矿带北亚带是重要的多金属成矿单元。为缩小找矿靶区,在常家山地区开展了1:2.5万水系沉积物测量工作,对采集到的1 141件样品中的Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo 10种元素进行核密度估算等数理统计分析,结果显示它们的浓度高于全国水系和区域水系沉积物的平均值,表明研究区成矿潜力大。通过因子分析得到F1(Bi、Cu、Zn)、F2(Au、As、Sb)、F3(Ag、Pb)、F4(W、Mo)4个主因子。使用浓度-面积(C-A)分形模型得到各元素和因子的异常阈值,并利用克里金插值法得到相应的地球化学空间分布图;结合区域控矿因素和异常分布特征圈定出Hz1、Hz2、Hz3 3处综合异常,前缘晕、近矿晕和尾晕显示出自西北向东南分布的趋势。水系沉积物地球化学异常分析结果表明,区内构造控矿特征明显,北西方向的礼县—闾井断裂是常家山地区有利的找矿部位。     

《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”野外教学设计

野外实习是地质学本科教学不可缺少的重要环节,也是课堂理论教学的补充和延伸。大学三年级的野外教学实习是在学生基本完成了专业课程学习的基础上进行的,着眼于创新思维的启发和科研方法的训练,帮助学生从理论学习向科学研究顺利过渡,是培养地质学专业学生成才的关键课程。文章重点以西北大学地质学系《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”为例,以板块构造理论为指导,通过考察研究典型路线剖面上保存的古洋壳残片（蛇绿岩）、俯冲—碰撞过程的岩浆、变质、沉积记录,培养学生重建造山带构造演化过程的思路和方法。