南秦岭黄羊山贫矿碱性岩体地球化学特征和成因及其与成矿岩体的对比研究:对区域稀土成矿的指示意义

南秦岭分布有一系列志留纪碱性岩体,其稀土矿化程度有明显差异,原因不明。本文聚焦研究较为薄弱的贫矿岩体(黄羊山岩体),开展了岩石学、元素地球化学和同位素年代学分析测试,以期通过与成矿岩体(庙垭+杀熊洞)对比揭示稀土成矿差异的原因。结果表明,黄羊山岩体(正长岩和碱性花岗岩)形成于(438.8±3.7)Ma,岩石具过碱质、高钾钙碱性-钾玄岩特征;具有右倾的球粒陨石标准化稀土配分曲线和Eu负异常;微量元素蛛网图显示Eu、Ba和Sr负异常但无高场强元素异常;具高的Zr和Nb含量、Ga/Al比值和锆石饱和温度(~830℃),与典型A型花岗岩类相似;ε_Nd(t)值为2.31~3.43,与区域上同期幔源基性岩类似。结合相关地球化学特征,约束其来源于新生的基性地壳,不同于来源富集地幔的同期成矿正长岩体。对比研究显示,贫矿岩体与成矿岩体的岩浆源区不同,这可能是导致南秦岭不同碱性岩体在地球化学特征及稀土含矿性上存在差异的关键因素。     

甘肃西秦岭金矿富集区花岗岩与金成矿作用的关系

依据甘肃西秦岭金矿富集区矿床和相关花岗岩的同位素年龄和稳定同位素数据,探讨了该区金矿床成矿作用与花岗岩成岩作用的关系及成矿物质来源。从数据显示,成岩和成矿作用均发生在侏罗纪;成岩年龄集中分布在200Ma~171Ma;大规模成矿作用年龄分布在195Ma~140Ma;成矿事件同步或略滞后于花岗岩浆活动;相关花岗岩是地壳物质重熔而成的S型;花岗岩浆侵入是该区金矿形成的主导因素;成矿物质和流体来源于地壳。     

北秦岭西段黄牛铺岩体锆石U Pb年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

对北秦岭西段黄牛铺岩体进行了LA ICP MS锆石U Pb年代学与岩石地球化学分析。结果显示,黄牛铺岩体的锆石U Pb年龄为(4493±49) Ma,表明其形成时代为晚奥陶世。黄牛铺岩体属于准铝质高钾钙碱性系列,在成因类型上具有I型花岗岩的岩石矿物学与地球化学特征,其稀土元素配分曲线呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损(LREE/HREE=983~1155)、铕弱负异常(δEu=082~095)的右倾型,微量元素Rb、Th、U、Sm等富集,Ta、Nb、Ti、Hf等明显亏损,表现为岛弧岩浆岩的地球化学特征。结合区域地质资料,认为黄牛铺岩体形成于晚奥陶世商丹洋俯冲过程中的岛弧环境,是壳幔岩浆混合作用的产物,这为进一步研究北秦岭的构造演化过程提供了更加充分准确的岩浆活动证据。     

花岗岩类Ⅰ型S型分类在造山带实践中存在的问题--以西秦岭地区为例

花岗岩类I型S型分类的原始定义和实质是分类与源岩的内在联系,但由于造山带地壳结构及地质构造特征的复杂性、地质作用过程的多样性,导致了形成花岗岩类源岩组分的复杂性,使得花岗岩I型S型分类在造山带具有不确定性,在实践中尤其在填图中存在较多问题和矛盾.西秦岭许多花岗岩既有I型特色又兼有S型特色,岩石化学及地球化学图解的多解性显示了二者间无确定的界线.本文分析了产生这些矛盾的根源以及I型S型分类在造山带区的不适用性.     

小秦岭地区矿田构造深部探测初步认识

通过地震剖面、钻孔资料对比,利用1∶5万重力资料和广域电磁测深资料对小秦岭地区矿田构造深部特征进行了探讨。初步认为:小秦岭地区太华群埋深1 500、2 500、3 500 m处是重要的构造界面,特别是1 500 m处可能限制了大多数的石英脉矿体就位,1 500～2 500 m网格状电磁剖面南倾、北倾视电阻率交汇部位有可能形成较大规模金矿体;巡马道断裂结构复杂,其上盘可能以构造片岩、碎裂岩为主,3 500 m深部可能存在燕山期侵入岩体,具有寻找石英脉型金矿的前景,又具备形成构造蚀变岩型金矿的条件;太要断裂呈"阶梯状"北倾,其北1.5～3 km范围内,第四系下伏太华群埋深在800～1 500 m,该断裂西宽东窄,东西两段断距存在差异;提出了该地区深部找矿应重点关注巡马道断裂中西段两侧电性结构特征复杂地段的认识。     

山阳色河花岗岩地球化学特征和锆石SHRIMP U Pb年代学

山阳色河二长花岗岩出露于泥盆纪地层中,并与泥盆纪地层呈断层接触关系.花岗岩主要由钾长石、斜长石和石英组成,其SiO_2含量介于71%～77%之间、高碱(K_2O+Na_2O＝7.43%～8.50%),低CaO(0.25%～2.81%),为高钾钙碱性花岗岩,A/CNK的平均值为<1.05,属弱过铝质岩石;较强的轻、重稀土元素分馏程度[(La/Yb)_N=4.23],明显的Eu负异常(δEu＝0.511),富集Rb、Th、K、La和Cs等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Sr、P和Ti元素为特征,属后碰撞花岗岩类.在泥盆纪地层中的花岗岩砾石的岩石地球化学与色河二长花岗岩具有形似性质,高精度的锆石SHRIMPⅡU-Pb定年获得花岗岩与花岗岩砾石形成时代相一致,分别为709±5Ma和700±11Ma.山阳后碰撞花岗岩的发现,标志着新元古代在东秦岭地区表现为造山后伸展拉张阶段,从而为东秦岭造山带从元古代到古生代的构造体制转换提供证据.     

北秦岭官坡地区柯石英榴辉岩变质作用的P－T－t轨迹

根据矿物包裹和替代关系以及共生组合规律，北秦岭官坡地区柯石英榴辉岩的变质作用演化可划分为５个阶段，即前榴辉岩相的绿帘角闪岩相、榴辉岩相、后榴辉岩相的角闪岩相、绿帘角闪岩相和绿片岩相。Ｓｍ－Ｎｄ同位素定年显示，北秦岭柯石英榴辉岩于４００±１６Ｍａ沿朱夏断裂被推覆上升，Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹的地球动力学成因可能与扬子和华北陆块间的俯冲－碰撞作用有关。     

成都粘土中石英的粒度分布及其表面微结构特征

对成都粘土以及相邻的川西黄土(青藏高原东部黄土)和北部黄土(秦岭山地及黄土高原黄土)的石英粒度分布和石英表面微结构进行了研究.结果显示大部分成都粘土的石英颗粒粒度频率曲线与川西黄土、北部黄土相似,为单峰分布,但有些成都粘土样品表现为双峰分布.成都粘土的石英粒度组成、粒度参数与川西黄土和北部黄土存在差异,成都粘土以粉砂粒级为主,有较好的分选.成都粘土的石英颗粒表面微结构与北部黄土存在差异,成都粘土石英颗粒表面的三角形撞击坑和碟形坑较深,轮廓线明显呈规则排列,表现出水下环境形成的特征.依据石英粒度分布和石英表面微结构特征,对成都粘土成因和物源进行了初步讨论.     

西秦岭与赛什塘铜矿床有关的花岗质岩石岩浆源区特征及大地构造背景探讨

西秦岭赛什塘铜矿区内出露的三叠纪花岗质岩石有闪长玢岩、石英闪长岩、石英闪长玢岩、花岗斑岩和石英斑岩,其岩浆源区与形成构造环境可为古特提斯洋演化和区域成矿作用研究提供证据。岩石地球化学特征共同表明,这些花岗质岩石属于准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列,为I型花岗岩;Mg#值变化较大(39~68),LREE富集,HREE亏损,(La/Yb)N比值介于8.50~22.9,具有Eu负异常,δEu介于0.28~0.78,同时富集大离子亲石元素Cs、Rb、K、Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,呈现出与典型俯冲作用密切相关岛弧花岗岩相一致地球化学特征。石英闪长玢岩和石英斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为219.0±2.3Ma和220.0±2.0Ma,锆石εHf(t)分别为-4.5~-2.1和-2.5~+1.0,对应二阶段模式年龄分别为1392~1544Ma和1190~1415Ma。结合前人对西秦岭三叠纪花岗岩以及其南侧阿尼玛卿蛇绿混杂带研究成果,本文认为赛什塘铜矿区花岗质岩石与西秦岭同时期花岗岩形成于与古特提斯洋向北俯冲密切相关的大陆边缘弧环境,其岩浆源区为中元古代下地壳变基性岩,且岩浆可能受到地幔物质混染。