西秦岭西成矿集区郭家沟超大型铅锌矿床成矿地质特征与控矿因素

郭家沟铅锌矿床位于甘肃省西成矿集区东端,是近年来在西秦岭新发现的超大型矿床,也是寻找厂坝式矿床的重大突破。该矿床的矿体主要赋存于中泥盆统安家岔组生物灰岩、硅化-铁白云石化灰岩以及千枚岩中,明显受层间断裂带的控制。由于其新发现不久,该矿床控矿因素和成因认识尚不清楚。文章在系统成矿地质特征观察的基础上,将成矿期次划分为沉积成矿期和热液成矿期,其中,热液成矿期包括:石英-闪锌矿-方铅矿-铁白云石(菱铁矿)阶段(Ⅰ)、石英-方铅矿-闪锌矿-碳酸盐阶段(Ⅱ)和方解石-硫化物阶段(Ⅲ)。在综合分析该矿床成矿过程与控矿因素的基础上,认为成矿受压扭性逆冲断层相关的断裂构造系统和褶皱构造变形带控制,硅化和铁镁碳酸盐化与铅锌矿化密切伴生,表现出热液交代蚀变矿化为主的特征,矿脉穿切矿区内的花岗岩墙,推测成矿作用发生在三叠纪或者更晚,后生热液成矿作用造成了铅锌的巨量富集。     

华北地块南缘花山、五丈山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

花山复式岩体位于华北地块南缘,采用LA-ICP-MS技术测得复式岩体中的中细粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为128±1Ma,此年龄被解释为成岩年龄。该岩体及邻近的五丈山岩体中花岗岩具有高硅、富碱特征,为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列;在稀土和微量元素上,富集LREE、Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损HREE、Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,总体上Eu异常不明显,显示出I-A过渡型花岗岩的特征。锆石Lu-Hf同位素组成表明,花山花岗岩的εHf(t)主要变化于-25.8~-19.6之间,tDM2为2.81~2.43Ga,显示源区物质以古老的壳源物质为主,有年轻组分的参与。与岩体外围多金属成矿年龄的对比分析发现,外围金、钼矿床与花山复式岩体的年龄一致,比五丈山岩体晚20~25Ma,表明金、钼矿的形成与花山岩体在时空上联系密切,该岩体可能为成矿提供了热源。     

华北地块南缘花山、五丈山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

花山复式岩体位于华北地块南缘,采用LA-ICP-MS技术测得复式岩体中的中细粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为128±1Ma,此年龄被解释为成岩年龄。该岩体及邻近的五丈山岩体中花岗岩具有高硅、富碱特征,为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列;在稀土和微量元素上,富集LREE、Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损HREE、Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,总体上Eu异常不明显,显示出I-A过渡型花岗岩的特征。锆石Lu-Hf同位素组成表明,花山花岗岩的ε_Hf(t)主要变化于-25.8~-19.6之间,t_DM2为2.81~2.43Ga,显示源区物质以古老的壳源物质为主,有年轻组分的参与。与岩体外围多金属成矿年龄的对比分析发现,外围金、钼矿床与花山复式岩体的年龄一致,比五丈山岩体晚20~25Ma,表明金、钼矿的形成与花山岩体在时空上联系密切,该岩体可能为成矿提供了热源。     

胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义

在详细的野外地质和岩相学观察基础上,对胶西北中生代玲珑期、郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母和角闪石进行了系统的化学成分研究。结果显示,玲珑期,研究区中部和南部花岗岩中的黑云母为铁叶云母和铁质黑云母,其MgO为4.07%~6.53%,具有壳源型黑云母的特征;北部主要为铁质黑云母和镁质黑云母,MgO介于9.13%~11.57%之间,具壳幔混源型的特征;郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母以铁质黑云母和镁质黑云母为主,MgO为7.62%~15.38%,均为壳幔混源型,其中的角闪石均属于钙质角闪石,M值为0.44~0.76。暗色矿物成分显示玲珑期花岗岩的源区物质主要为壳源,郭家岭期和伟德山期的以壳源为主,有少量幔源组分参与。三期花岗岩中黑云母结晶温度主要集中于550~700℃,而角闪石的结晶温度为600~750℃,从玲珑期到郭家岭期再到伟德山期,即从早到晚,黑云母的结晶温度有升高的趋势;全铝压力计估算结果显示,黑云母和角闪石的结晶压力具有降低的趋势。郭家岭期和伟德山期花岗岩中黑云母结晶过程中的氧逸度分别为-15.0~-9.0和-15.3~-8.8,明显比玲珑期的(-17.5~-13.2)高。结合胶西北金矿的时空分布特征,认为花岗岩结晶过程中较高的氧逸度和幔源物质的参与可能是有利于金矿化的重要条件之一。     

北秦岭马河钼矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

本文对北秦岭马河钼矿区桃官坪中-细粒二长花岗岩和西沟斑状二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,分别获得了157±1Ma(NSWD=13)和153±1Ma(NSWD=14)的谐和年龄,表明其为晚侏罗世侵入体。马河钼矿的形成与这两个侵入体密切相关,据此限定该钼矿床成矿时代略晚于157~153Ma,为侏罗世晚期成矿。桃官坪和西沟花岗岩具有高硅(68.12%~76.33%),富碱(Na₂O+K₂O=6.35%~10.38%)的特征,K₂O/Na₂O变化较大(0.91~1.89),A/CNK在0.85~1.14之间,为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列。微量元素上富集U、Pb、Hf等高场强元素,亏损Rb、Ba、K、Sr、P等大离子亲石元素。稀土元素配分曲线为轻稀土相对富集的右倾型,多数具有弱的负铕异常(δEu=0.5~0.9),少数样品具有弱正铕异常(δEu=1.05~1.08)。与华北地块南缘与钼矿有关的花岗岩相比,二者均具有高硅、高钾、富碱的特征。但马河钼矿区成矿花岗岩比华北地块南缘的稍基性,这可能是导致马河钼矿的矿床规模比华北地块南缘较小的原因之一。     

花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束：以秦岭地区为例

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育, 是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一, 学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究, 但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物, 也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此, 本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究, 为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示, 北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异, 揭示其岩浆物源有别, 进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小, 以MgO(8%~13%)、TiO₂(3%~5%)和Cl(0.02%~0.6%)含量较高, F(0.2%~0.4%)含量较低, 以及较高的氧逸度(logfO₂值为-16.96~-14.62)和温度(682~771℃)为特征; 而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大, 具有MgO(3%~15%)、TiO₂(2%~4.5%)、Cl(0.01%~0.18%)含量较低, F(0.1%~1.6%)含量较高, 以及较低的氧逸度(logfO₂值为-20.88~-15.08)和温度(536~754℃)。此外, 研究还显示, 黑云母的形成压力与岩浆演化程度和矿物组合相关, 当岩石中出现黑云母+白云母±石榴子石组合时, 压力较高。秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成条件的差异, 特别是氧逸度和Cl含量的明显不同, 揭示各自的成矿种类和成矿潜力不同, 如北秦岭较高的氧逸度和Cl含量, 形成铜矿的潜力比南秦岭大。同时, 两个构造单元中黑云母的成分差异, 还揭示了岩浆物源及深部物质组成的不同, 即北秦岭比南秦岭具有更为年轻的地壳, 这与区域同位素填图示踪的深部物质组成差异基本一致。由此可见, 对区域上同时代花岗质岩石中黑云母成分的研究, 不仅可以揭示岩浆演化、岩浆结晶过程物理化学条件等, 还可示踪深部物质组成的空间变化与差异及成矿种类和潜力, 有望成为探测深部物质组成的新方法和了解区域成矿背景和潜力的新途径。

     

内蒙古白云鄂博地区识别出新火成碳酸岩

【研究目的】白云鄂博超大型稀土矿床的形成与碳酸岩关系密切。在白云鄂博矿区外围,西矿区西南部中新生代沉积覆盖区,也存在一定规模的碳酸质岩石,其成因属性对白云鄂博矿床的形成具有启示意义。【研究方法】本文通过岩石学及矿物学研究发现,该碳酸质岩石实际为火成碳酸岩。【研究结果】碳酸岩总体受流体交代程度较弱,根据矿物组成,可分为白云石型和方解石型两种类型。岩石地球化学分析表明,碳酸岩样品富Sr(>4940×10^-6),Mn(>2150×10^-6)以及Ba(>106×10^-6),REE平均含量为938×10^-6,远高于本区沉积碳酸盐岩;样品全岩δ¹³C_V-PDB和δ¹⁸O_V-SMOW值范围分别为：-3.7‰～-4.2‰和6.7‰～7.7‰,为典型原始火成碳酸岩特征;岩石具有较均一的Sr同位素组成,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.702815～0.703185,表明它们为地幔...     

粤东铁坑坳铁锡多金属矿床锆石及锡石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素特征及其意义

铁坑坳铁锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带西部,矿区出露的花岗岩类主要有粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩,花岗质岩石与碳酸盐岩的接触带中发育铁锡多金属矿化。该矿区的成岩成矿时代尚不明确,成矿与哪一种岩体具有成因上的联系也不清楚。文章选择与铁锡多金属矿体相关的花岗岩类的锆石和块状矿石中的锡石,首次开展LA-ICP-MS U-Pb定年和Nd-Hf同位素研究。结果表明：粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（132±1） Ma （n=24,MSWD=0.78）和（94±1） Ma （n=25,MSWD=1.80）;块状矿石中锡石U-Pb年龄为（130±3） Ma （n=36,MSWD=0.62）,成矿时代与粗粒二长花岗岩形成时代基本一致,均形成于早白垩世;粗粒二长花岗岩的锆石ε_Hf （t）变化于-4.9~-0.1,平均值为-2.8,地壳Hf模式年龄T_DMC=1192~1497 Ma,平均值为1366 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-8.8~-8.7,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1630~1642 Ma;花岗闪长斑岩的锆石ε_Hf （t）变化于-5.7~-2.9,平均值为-4.4,地壳Hf模式年龄T_DMC=1342~1523 Ma,平均值为1440 Ma,全岩ε_Nd （t）值介于-5.4~-4.9,Nd同位素二阶段模式年龄T_DM2变化于1291~1332 Ma。Nd-Hf同位素综合研究表明,粗粒二长花岗岩的源区物质主要来自于中元古代地壳,有少量幔源组分或新生地壳的加入,花岗闪长斑岩的源区物质中幔源组分或新生地壳的混入比例高于粗粒二长花岗岩。     

福建平和钟腾铜矿床成岩成矿时代研究

钟腾铜矿床为位于华夏板块东南缘上杭—云霄构造-岩浆成矿带上的岩浆热液型矿床。岩石地球化学分析表明矿区3种主要花岗质岩石均属于高钾钙碱性系列岩石,具有高钾、富碱、贫硅、低钛的特征,部分岩石有过铝质的特点,轻稀土元素富集,具有弱负铕异常。微量元素以富集大离子K、Rb、Th等亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得矿区3种岩石年龄分别为(103.5±0.4) Ma、(102.2±0.4) Ma、(103±0.4) Ma,锆石ε_Hf(t)值在-2.9~2.0,两阶段模式年龄(T_DM2)为1.04~1.35 Ga。矿石辉钼矿的Re-Os同位素测年获得等时线年龄为(105±2.5) Ma,说明成矿主要与燕山晚期花岗岩侵入有关。综合本次研究及相关区域资料,认为钟腾铜矿区的花岗岩为I型花岗岩,花岗岩及相关矿床形成于东南沿海地区110~90 Ma期间的古太平洋板块向西俯冲的大陆边缘背景。     

北秦岭南台钼多金属矿床成岩成矿年龄及锆石Hf同位素组成

南台钼多金属矿床是北秦岭典型的斑岩-矽卡岩型矿床,矿区内出露的岩浆岩主要有花岗斑岩、石英斑岩脉和爆破角砾岩,花岗斑岩内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型钼多金属矿化。锆石LA-ICPMS定年测得花岗斑岩的U-Pb年龄为(151±1)Ma(N=12,MSWD=0.32),矿区内6件辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄介于(146±2)～(151±2)Ma,其加权平均年龄为(148.8±1.7)Ma(N=6,MSWD=0.84)。成岩年龄与成矿年龄在误差范围内基本一致,表明南台钼多金属矿床形成于晚侏罗世,与其以北的华北克拉通南缘的主要斑岩型钼矿床大规模成矿时间一致。该花岗斑岩的锆石Hf同位素组成显示:176Hf/177Hf初始比值介于0.281 864～0.282 454,εHf(t)=-28.8～-7.9,两阶段模式年龄TDM2为2 654～1 506 Ma,均变化于一个较宽的范围,表明花岗斑岩的源区物质具有多源的特征,其中以壳源组分为主,可能有少量幔源组分的混入,暗示了成矿物质也可能主要来源于地壳,但地幔组分对成矿也有贡献。