扬子地块西南缘下震旦系火成岩系研究

研究区的天宝山组和苏雄组、开建桥组酸性、中酸性火山岩、火山碎屑岩同属下震旦系。它们及同期形成的花岗岩形成于后造山构造环境中,并非与裂谷活动有关。它们皆为S型,其源岩为太古界。     

四川会理天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿的成因关系探讨

天宝山矿床是川滇黔接壤铅锌矿集区内的代表性铅锌矿床之一,赋存于上震旦统灯影组白云岩中。近年来,该矿床深部发现了以铜为主的矿化,甚至形成铜矿体。目前,对铜矿成因及其与铅锌矿的关系尚不清晰。本文报道新发现铜矿的矿物学和同位素地球化学资料,以期揭示铜矿的成矿物质来源,结合铅锌矿的相关研究,探讨铜矿形成机制及其与铅锌矿的成因关系。镜下观察和扫描电镜分析显示,铜矿石中主要金属矿物为黄铜矿和银黝铜矿,其次为方铅矿和毒砂,含少量闪锌矿和黄铁矿;铅锌矿石中闪锌矿是主要金属矿物,方铅矿和黄铁矿次之,含少量黄铜矿和深红银矿。铜矿石中闪锌矿主要呈半自形-他形粒状,与黄铜矿共生或被其包裹,方铅矿主要呈细脉状充填在黄铜矿、银黝铜矿和毒砂的裂隙中或呈他形粒状分布在这些矿物中;铅锌矿石中黄铜矿主要呈浸染状分布于闪锌矿之中。两类矿石金属矿物的组构特征,显示铜矿物与铅锌矿物具有密切的共生、穿插和包裹关系,应属同期成矿。同位素地球化学数据显示,铜矿石中黄铜矿的δ34SCDT值为3.9‰~4.2‰(均值为4.1‰,n=3),铅锌矿石闪锌矿的δ34SCDT值为3.3‰~3.9‰(均值为3.5‰,n=3),十分相近,暗示它们具有相似的S源,应均属赋矿地层海相蒸发岩中硫酸盐热化学还原作用的产物。铜矿石中黄铜矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.441~18.476(均值为18.461,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.731~15.751(均值为15.741,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.809~38.873(均值为38.849,n=3),μ=9.72~9.76;铅锌矿石中方铅矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.442~18.480(均值为18.455,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.746~15.763(均值为15.752,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.793~38.892(均值为38.840,n=3),μ=9.75~9.78。两者具有相近的Pb同位素组成且其壳源特征明显,表明它们的成矿金属来源相似,均来自上地壳,与赋矿沉积岩有关。综上,矿物学和同位素地球化学证据表明,天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿具有明显的同期共生关系和相似的成矿物质来源,是同一成矿热液体系不同阶段演化的产物。天宝山铜铅锌矿床与MVT矿床的成矿特征不同,暗示其成矿作用(环境)特殊,可能与矿床所处的地质背景有关,其成因认识对川滇黔接壤区同类型矿床深部找铜矿具有重要的指导意义。     

会理天宝山铅锌矿矿床地质特征及控矿条件浅析

通过阐明会理天宝山铅锌矿矿床地质特征分析,指出地层、岩相组合型式、构造组合是铅锌成矿最主要控矿条件。矿体定位于灯影组中上部的不纯富镁碳酸盐岩与较纯富镁碳酸盐岩过渡部位有利岩性中,而南北向主干深大断裂及其派生的旁侧东西向断裂与盖层的次一级断层、褶皱构造复合是成矿最有利的构造组合型式,多组构造交汇处的破碎带为成矿流体就位,聚集提供空间。认为矿区及外围的新山、何家屋基、马脖子梁地区找矿前景较好。     

四川天宝山铅锌矿床的锌-硫同位素组成及成矿物质来源

四川天宝山铅锌矿床位于扬子板块西南缘,赋矿地层为上震旦统灯影组白云岩。尽管这个地区已有大量的科研工作,但其成矿物质来源仍然存在争议。本文主要测定了闪锌矿微区样品的锌和硫同位素组成,以及三个中段的闪锌矿单矿物、上震旦统灯影组白云岩和会理群天宝山组砂岩的锌同位素组成。闪锌矿微区样品的δ~(66)Zn值介于0.39‰~0.52‰之间,平均值为0.46‰,δ~(34)SCDT值介于4.24‰~4.87‰之间,平均值为4.59‰。同一块手标本上闪锌矿微区样品具有均一的锌同位素组成表明小尺度上(10×10cm~2)热液流体具有均一的锌同位素组成。在大尺度上(矿体),三个中段的闪锌矿的锌同位素组成范围变化较大,其δ~(66)Zn值介于0.15‰~0.73‰之间。同一块手标本上早期阶段的闪锌矿具有更重的锌同位素组成表明早期阶段的成矿流体可能具有更重的锌同位素组成。三个中段闪锌矿的锌同位素组成变化主要受成矿流体中锌同位素组成和成矿流体的迁移就位途径控制。上震旦统灯影组白云岩的δ~(66)Zn值介于0.06‰~0.35‰之间,平均值为0.21‰,暗示热液淋滤控制了灯影组白云岩的锌同位素组成。会理群天宝山组砂岩的δ~(66)Zn值为0.62‰,可能代表了未经热液淋滤的沉积端元的锌同位素组成。本次研究表明天宝山铅锌矿床的锌主要来源于上震旦统灯影组白云岩,但不能排除白云岩之上的沉积盖层、基底和更深物质的贡献;硫主要来源于上震旦统灯影组地层中的蒸发岩(主要通过热化学还原作用形成还原硫)。     

延边天宝山多金属矿床的矿物流体包裹体激光探针~(40)Ar/~(39)Ar测年及其地质意义

延边天宝山为一座大型中高温热液多金属(铅,锌,铜,钼等)矿床,由新兴铅锌、立山铅锌铜和东风铅锌铜钼3个中型矿床所组成,研究采用单矿物流体包裹体的40Ar/39Ar激光探针定年法对其含矿石英脉进行了精细的年代学测定以确定该矿床形成时代和成矿流体来源;实验室获得的40Ar/39Ar正反等时线年龄分别为(175±10)Ma和(175±18)Ma;经验证实剔除部分接近大气的成分点和过剩氩的成分点,重新计算的正、反等时线年龄分别为(179±11)Ma和(179.1±9.8)Ma,MSWD分别为0.95和0.99,40Ar/36Ar比值分别为297.8±2.7,297.6±2.5;结合区域地质特征,认为天宝山多金属矿床的成矿应发生在早侏罗世晚期,成矿流体是以岩浆热液为主、少量大气水和地壳流体参与的混合流体。     

天宝山组形成时代和形成环境——锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学证据

川西会理一带出露的天宝山组以酸性火山岩为主,它们的SiO2含量为68.78%～76.96%,K2O含量明显大于Na2O含量,Na2O/K2O比值介于0.01～0.34之间,多属于流纹岩。酸性火山岩的轻重稀土元素分馏程度不高,Eu的负异常明显,Eu/Eu＊=0.18～0.35。微量元素中Ba、Ta、Nb、Sr、Ti相对亏损。这些地球化学特征与A型花岗岩相似。酸性火山岩的εNd（t）值介于-5.32到-4.78之间,与地壳衍生的S型花岗岩相似,表明天宝山组酸性火山岩主要来自先存的地壳物质。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,天宝山组酸性火山岩的形成年龄为1028±9Ma,属于中元古代晚期。     

吉林省延边地区天宝山-天桥岭多金属成矿带的成矿物质来源

作者依据获得的直接证据(首次发现的含矿喷气岩等)和间接证据(组构标型、矿物标型及同位素标型等),并应用活动论的观点确认天宝山岩块、早二叠世庙岭组、红叶桥组是主要的含矿层,每一岩浆单元晚期的中小斑岩是含矿岩.其中的成矿物质在火山喷气、岩浆爆破和断裂构造的热动力驱动下活化并参与成矿,这样就使富含成矿物质层(岩)真正变成矿源.     

Ore Genesis for Stratiform Ore Bodies of the Dongfengnanshan Copper Polymetallic Deposit in the Yanbian Area, NE China：Constraints from LA-ICP-MS in situ Trace Elements and Sulfide S–Pb Isotopes

The Dongfengnanshan Cu polymetallic deposit is one representative deposit of the Tianbaoshan ore district in the Yanbian area, northeast(NE) China. There occur two types of ore bodies in this deposit, the stratiform ore bodies and veintype ones, controlled by the Early Permian strata and the Late Hercynian diorite intrusion, respectively. Due to the ambiguous genetic type of the stratiform ore bodies, there has been controversy on the relationship between them and veintype ore bodies. To determine the genetic type of stratiform ore bodies, laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry(LA-ICP-MS) in situ trace elements and S–Pb isotope analysis have been carried on the sulfides in the stratiform ore bodies. Compared with that in skarn, Mississippi Valley-type(MVT), and epithermal deposits, sphalerite samples in the stratiform ore bodies of the Dongfengnanshan deposit are significantly enriched in Fe, Mn, and In, while depleted in Ga, Ge, and Cd, which is similar to the sphalerite in volcanic-associated massive sulfide(VMS) deposits. Co/Ni ratio of pyrrhotites in the stratiform ore bodies is similar to that in VMS-type deposits. The concentrations of Zn and Cd of chalcopyrites are similar to those of recrystallized VMS-type deposits. These characteristics also reflect the intermediate ore-forming temperature of the stratiform ore bodies in this deposit. Sulfur isotope compositions of sulfides are similar to those of VMS-type deposits, reflecting that sulfur originated from the Permian Miaoling Formation. Lead isotope compositions indicate mixed-source for lead. Moreover, the comparison of the Dongfengnanshan stratiform ore bodies with some VMStype deposits in China and abroad, on the trace elements and S–Pb isotope characteristics of the sulfides reveals that the stratiform ore bodies of the Dongfengnanshan deposit belong to the VMS-type, and have closely genetic relationship with the early Permian marine volcanic sedimentary rocks.     

延边天宝山多金属矿田辉钼矿Re-Os同位素 年龄及其地质意义

延边天宝山为一大型中高温热液多金属(铅,锌,铜,钼等)矿田,是由新兴铅锌、立山铅锌铜和东风铅锌铜钼3个矿床所组成.文章在矿田地质特征研究的基础上,进行了辉钼矿Re-Os同位素体系定年研究,得到结果w(Re)为0.353～9.306 μg/g,模式年龄为174.7～200.3 Ma,加权平均值年龄为(194.6±3.9) Ma,等时线年龄为(196.6±2.5) Ma(MSWD=0.94,n=9),表明天宝山多金属矿田为早侏罗世岩浆作用及相关流体活动的产物,形成于华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合后伸展环境,初步认为成矿物质来源主要为壳源.结合区域上已有的高精度年代学数据,将吉林省中东部山区钼成矿作用划分为2期:早侏罗世(196.6～186Ma)和中侏罗世(176.9～166.9Ma),且以中侏罗世钼矿化最为发育.     

延边天宝山矿集区新兴铅锌(银)矿床成矿岩体的年代学与地球化学特征

新兴铅锌(银)矿床位于兴蒙造山带东段的天宝山矿集区,主矿体受花岗闪长岩体中的角砾岩筒控制。为确定该矿床的成岩成矿时代、物质源区和构造背景,对与成矿作用关系密切的花岗闪长岩进行了LA_ICP-MS锆石U_Th_Pb同位素测定和岩石地球化学分析。结果表明:花岗闪长岩中锆石U_Pb年龄的加权平均值为264.6±4.4 Ma(n=15),表明该岩体侵位于中二叠世;新兴花岗闪长岩的元素地球化学特征上表现为富钠(Na2O/K2O为1.36~1.85,均1)、准铝质(A/CNK值为0.96~1.04,均值0.99)和中等偏高的Al2O3含量(16.04%~16.34%),属I型花岗岩和高钾钙碱性-钙碱性岩石系列,具有岛弧岩浆岩的地球化学属性;微量元素组成上,富集轻稀土[(La/Yb)N=8.44~16.64],具弱的负Ce异常(δCe=0.72~0.91,均值为0.83)和弱的正Eu异常(δEu=1.00~1.15,均值为1.06),富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、K及不相容元素Th、U,相对亏损高场强元素(HFSE)Ta、Nb和Ti等,微量元素比值介于地壳和地幔平均值之间,均表明新兴成矿岩体形成过程中壳源物质的贡献。结合东北地区晚古生代区域构造演化,认为该花岗闪长岩体及相关热液成矿事件是中二叠世古亚洲洋板块俯冲作用的结果。该期岩浆-成矿事件的识别对区内区域成矿作用及成矿规律研究具重要意义。