宝山花岗闪长斑岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

宝山矿床位于坪宝矿带的北端,产出与花岗闪长斑岩有关的铜钼铅锌银多金属矿床。对采自坑道内的新鲜岩脉进行岩石成分分析及锆石U-Pb和Hf同位素测试。锆石U-Pb定年结果显示:基质为细粒结构的斑岩成岩年龄为(180.5±2.0)Ma,基质为隐晶质的斑岩成岩年龄为(165.3±3.3)Ma,表明该区在燕山早期有多次(阶段)岩浆侵入活动,依据锆石Hf同位素组成计算的平均地壳模式年龄为1 709～1 951 Ma,在εHf(t)—t图解中,锆石点投在2.5 Ga平均地壳演化线附近,表明岩石源区为古老地壳。结合岩石地球化学特征,认为该区的花岗闪长岩是在燕山早期挤压背景下由中下元古界基底地层发生增厚熔融形成的。本区成矿时代对应于成岩时代,时限为160～180 Ma,其间岩浆的多阶段侵入带来充足的成矿物质,最终在地壳浅部层次形成多金属矿床。     

湘东八团岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素的制约

通过系统地分析岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素组成,对岩石的成因进行研究。结果表明:八团岩体中的锆石晶形完好,内部结构清晰,震荡生长环带发育,具有较高的Th/U比值(0.42~0.61),显示岩浆成因的特征。对八团岩体LA-ICP-MS的U-Pb定年结果为(159.2±4.6)Ma(MSWD=0.62),表明其属于燕山期岩浆侵入活动的产物。八团岩体属于硅酸过饱和岩石,具有富钠富钾低钙的特征,铝饱和指数A/CNK值均大于1.1,同时又兼具Rb、Th强烈富集,Nb、Sr、Ti强烈亏损的特点,岩体中轻稀土富集强烈,重稀土亏损严重,稀土配分曲线均向右倾且具有明显的负Eu异常,八团岩体中εHf(t)值为-36.03~-6.09,以上特征说明八团岩体属于典型的S型花岗岩,是由地壳经不同程度熔融而成的。     

湘中包金山矿区花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素组成及其地质意义

包金山金矿床是近年在湘中地区探获的以金为主的多金属矿床,其成矿与印支晚期岩浆活动关系密切。利用高精度SIMS锆石U-Pb定年方法得到矿区两条花岗闪长斑岩年龄分别为(225.1±1.5)Ma和(223.3±1.4)Ma,在误差范围内一致,属印支晚期大规模岩浆活动的产物;矿区两条花岗闪长斑岩的~(176)Hf/~(177)Hf值均集中分布在0.2825附近,对应的ε_(Hf)(t)值介于-5.9~3之间,平均为-3.98,两阶段模式年龄T_(DM2)为0.96~1.45 Ga,平均为1.35 Ga;δ~(18)O值为0.824%~0.973%;Hf-O同位素研究表明花岗闪长斑岩主要为中元古代下地壳岩石重熔形成,且有部分幔源物质参与成岩作用;与紫云山花岗岩体对比分析,表明两者为同源岩浆演化的产物,且间接指示包金山金矿成矿时间为227~223 Ma;花岗闪长斑岩形成于多板块汇聚的动力学背景,为印支地块向北挤压和太平洋板块向西俯冲共同作用的结果。     

大别山姚冲花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地质意义

姚冲斑岩型钼矿床位于东秦岭-大别山钼成矿带,矿体产于花岗岩外接触带大别片麻杂岩中。矿体下部的隐伏岩体岩性主要为二长花岗岩和花岗斑岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:二长花岗岩和花岗斑岩的侵位年龄分别为(139.6±2.0)Ma和(139.8±2.2)Ma,形成于晚侏罗世-早白垩世。锆石Hf同位素分析结果表明:姚冲钼矿区花岗岩的εHf(t)值范围为-30~-22.8,位于地幔演化线之下,tDM2值范围为2.21~2.60 Ga,表明其源于扬子板块北缘的古老地壳,其组成类似于扬子板块北缘TTG型岩浆岩。姚冲钼矿床形成于晚侏罗世-早白垩世构造体制从挤压收缩向区域性伸展的大转换阶段,扬子板块拆沉作用导致软流圈上涌,诱发加厚下地壳部分熔融产生的花岗质岩浆,为姚冲钼矿床成岩成矿作用提供了物质来源。     

老挝纳勐铜多金属矿区花岗岩地质地球化学特征及成因

纳勐铜多金属矿区主要的花岗岩类为黑云母二长花岗岩和钾长花岗岩。岩体w(SiO2)为73.45%～77.46%;K2O/Na2O=0.73～1.40,属于准过铝质至弱过铝质富硅钙碱性系列;岩石稀土总量偏低,明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Rb/Sr=0.40～4.00。综合分析表明:纳勐矿区花岗岩岩石成因类型相当于Ⅰ型花岗岩,熔融温度较高,成岩过程与幔源岩浆的底侵作用有关,热的幔源不仅为地壳的部分熔融提供了热量,且与熔融的壳源岩浆发生了混合作用。     

豫南姚冲钼矿床二长花岗岩锆石微量元素特征及其地质意义

姚冲钼矿床位于东秦岭-大别山钼成矿带上,矿体产于外接触带大别片麻杂岩中。对姚冲钼矿床成矿岩体的二长花岗岩开展了锆石Ce4+/Ce3+比值、Ce/Ce*及Eu/Eu*值的研究。结果表明,二长花岗岩的锆石Ce4+/Ce3+比值范围为188~676,平均值为384;锆石Ce/Ce*值范围为29.88~254.37,平均值为113.94;锆石Eu/Eu*值介于0.38~0.66之间,平均值为0.58,反映出与成矿作用有关的岩浆具有较高的氧逸度。锆石Ti含量温度范围为623.6~762.3℃,显示中酸性岩浆温度特征。姚冲成矿岩体源于扬子板块拆沉作用,导致软流圈上涌诱发加厚时地壳部分熔融产生的高氧逸度花岗质岩浆,高氧逸度岩浆在上升侵位的过程中,受到上部壳源物质的混染,岩浆在之后的结晶分异过程中产生富含Mo的岩浆热液流体,随着流体的运移,在合适地质条件下完成成岩成矿作用。     

河北平泉下金宝花岗斑岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

下金宝岩体位于永安-下营坊-毛家沟构造岩浆岩活动带上,与本区金、银、铜等多金属成矿关系密切。对下金宝含矿花岗斑岩的锆石进行LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学和微量元素地球化学研究,岩体锆石U-Pb年代学表明,锆石206Pb/238U加权平均年龄为(158.0±2.5)Ma(1σ,MSWD为0.76,n=16),表明该岩体形成于燕山早期。锆石Ti温度计计算结果显示,下金宝岩体中锆石的结晶温度除一个测点小于700℃外,其余测点温度均大于700℃,表明锆石结晶于形成深度较深、温度较高的岩浆。锆石εHf(t)为-10.913~-7.5828,均为负值,Hf同位素特征表明,下金宝岩体主要起源于下地壳岩石的部分熔融,形成于由挤压向伸展转换的大地构造环境中。其动力学机制如下:燕山早期华北地块发生岩浆底侵作用,下地壳岩石重熔,并伴有部分地幔物质的参与,形成深部岩浆房,在深部压力作用下,原始岩浆沿深断裂上升,岩浆在演化过程中发生结晶分异作用,导致岩浆出溶流体,形成富水的岩浆热液,在近地表伴随温度和压力的降低,岩浆冷凝形成本区含矿斑岩体。     

青海赛什塘铜矿区侵入岩体地球化学及锆石LA-ICPMS U-Pb年代学

位于青海东部的鄂拉山地区是青藏高原北部重要的构造-岩浆-成矿带。为探讨该区岩浆岩-成矿作用,选取赛什塘矿区石英闪长玢岩和花岗斑岩开展了岩石主量元素、微量元素和锆石U-Pb LA-ICPMS测试。主量元素结果显示:赛什塘铜矿区杂岩体的石英闪长玢岩和花岗斑岩属于偏铝质岩石,具Ⅰ型花岗岩的特征,岩石系列属于高钾钙碱性系列。岩石具弱或无Eu异常,石英闪长岩和花岗斑岩具相似的微量元素特征,稀土元素配分模式一致,具轻稀土富集、重稀土亏损、富集大离子亲石元素和亏损高场强元素特点。矿区岩体锆石阴极发光照相显示:锆石全部具环带结构,显示岩浆锆石特征。锆石U-Pb年代学显示石英闪长玢岩具岩浆环带锆石的27个测试点206Pb/238U加权平均年龄为(223.2±2.2)Ma(MSWD=0.82);花岗斑岩具岩浆环带锆石的21个测试点206Pb/238U加权平均年龄为(219.9±2.6)Ma(MSWD=0.89)。因此,岩体形成于220 Ma左右,为印支晚期岩石圈拆沉作用产生壳-幔混合岩浆的产物。     

新疆可可托海3号伟晶岩脉锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及地质意义

研究了新疆可可托海3号伟晶岩脉多个结构带中锆石U-Pb定年及锆石Hf同位素组成,旨在厘定3号伟晶岩脉形成及岩浆-热液演化的时限,探讨岩浆形成的物源特征及大地构造背景。锆石的BSE、CL特征显示,可可托海3号脉岩浆结晶锆石普遍遭受了蜕晶化、流体交代和不同程度重结晶等作用。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,3号伟晶岩脉岩钟体部分中II带、IV带和V带以及缓倾斜部分中II带分别形成于(211.9±3.2)、(214.9±2.1)、(212±4.1)和(212.0±1.8) Ma,指示岩浆阶段时限从～220 Ma至215 Ma,岩浆-热液过渡阶段时限从215 Ma至209 Ma,热液阶段时限从209 Ma至195 Ma。3号伟晶岩脉岩钟体部分中IV带和V带锆石Hf同位素组成变化于+1.25～+2.39之间,二阶段模式年龄变化于1103～1173 Ma之间,指示形成3号伟晶岩脉的岩浆很可能与中亚造山带在三叠纪为陆-陆碰撞后的伸展构造背景下导致加厚下地壳沉积物减压熔融有关。     

中天山马鞍桥北花岗岩的形成时代与形成环境

锆石U-Pb同位素测年结果表明,中天山中段马鞍桥北花岗岩形成于395.1±0.9 Ma(MSWD=0.54)的中泥盆世早期。该岩体的铝饱和指数A/CNK值介于1.0~1.1,Na2O/K2O比值为1.2~3.2,属弱过铝质、富Na、低K的花岗岩;岩体的∑REE=(332.5~363.1)×10-6,(La/Yb)N=10.0~11.0,具有中等的Eu负异常,δEuN=0.64~0.71,并且具有大离子亲石元素(如Cs、Rb、Ba、Th等)富集,高场强元素(如Nb、Ta、Ti)亏损等地球化学特征,综合分析认为它应当形成于活动大陆边缘岩浆弧环境。     

湖南当家冲铜矿床白石峰岩体地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素

选择钦-杭成矿带中段当家冲铜矿区白石峰岩体为研究对象开展岩相学、地球化学、锆石U-Pb-Hf同位素方面研究。结果显示:白石峰岩体岩性为黑云母二长花岗岩,具有富Si(w(SiO₂)为70.95%～72.12%)、富碱(w(Na₂O+K₂O)为8.48%～8.99%)、弱过铝质(A/CNK为1.07～1.09)特征,成岩温度变化范围较大(锆石Ti温度计为658～816℃),指示其I型花岗岩属性。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果((135.4±0.8) Ma,平均标准权重偏差为1.9,N=14)显示白石峰岩体形成于早白垩纪,与华南地区燕山晚期大规模岩浆活动事件吻合。另外,白石峰岩体中Mg^#(35～38)、Co(3×10^-6～4×10^-6)、Ni(3×10^-6～5×10^-6)、Sr(111×10^-6～131×10^-6)和Yb(1.13×10^-6～1....     

新疆莱历斯高尔钼铜多金属矿田成因类型及找矿意义

莱历斯高尔钼铜多金属矿田含矿斑岩体形成于相对高温(740℃~790℃)、高fO2(10-14~10-16)、无水、压力相对较高(1.4~4.3MPa)的封闭环境,成岩物质主要来源于地壳,并受到来自地幔的物质混染;矿床硫源主要来自于深部地壳的原生岩浆或上地幔,铅源主要来自于深部地壳,成矿热液为原始岩浆水和大气降水的混合,成矿温度为中低温-中高温;已发现有莱历斯高尔早石炭世斑岩型钼床和外围燕山期(晚三叠世-早侏罗世)七兴岩浆热液型多金属矿床、3 571中低温热液型铜矿床,应注意矿田内早石炭世和燕山期斑岩-矽卡岩-岩浆热液型铜钼多金属矿的缺位寻找。     

再论华北陆块南缘驻马店地区燕山期花岗岩体的成因类型

A型花岗岩的研究由来已久,其最早指的是碱性、无水、非造山的花岗岩。由于分析角度的不同,其在地球化学特征上与I、S型花岗岩存在重叠和过渡现象,从而造成地球化学判别图解的多解性。构造环境分析发现研究区内燕山期花岗岩体形成于碰撞期向造山期后发展的转折时期,构造应力场由挤压环境向伸展环境转换。通过锆石饱和温度计算反演出岩浆熔融温度在731℃～780℃,低于铝质A型花岗岩的平均结晶温度800℃。文章阐述在研究A型花岗岩时应严格从其"3A"的原始定义出发,避免对A型花岗岩的"扩大化"。     

宜章县长城岭燕山期两类岩浆岩的岩石学及构造背景

长城岭铅锌锑多金属矿区位于南岭有色金属成矿带中段,区内发育多组燕山期硅铝质岩墙群及少量镁铁质岩瘤、岩墙。这两类岩浆岩的产出均受区域性北东向断裂带控制,空间分布交织,同属燕山期,但玄武岩形成于燕山早期第一阶段,辉绿玢岩形成于燕山早期第二阶段,花岗斑岩和石英斑岩形成于燕山早期第三阶段,辉长岩可能形成于燕山晚期,因而其研究对探讨南岭地区燕山期岩浆演化、岩石成因及成岩构造环境具有重大意义。通过详细的野外地质调查、岩相学和岩石地球化学综合研究,试图系统分析这两类岩浆岩成因、岩石学及岩石地球化学特征,并探讨其成岩构造环境及动力学背景。研究表明:本区硅铝质岩富硅、铝、钾,为钙碱性,强过铝质,∑REE低,稀土配分模式具四分组效应,属S型岩浆岩、石英斑岩;镁铁质岩富SiO_2、贫碱,为钙碱性,过铝质,∑REE偏高,属壳幔混染型岩浆岩。相较而言,从玄武岩到辉绿玢岩再到辉长岩,Mg~#值、zr/Hf值依次增大,玄武岩、辉绿玢岩及辉长岩的稀土配分曲线均为右倾型,以辉绿玢岩曲线更陡,而辉长岩曲线平坦。基于壳体构造理论与两类岩浆岩的岩石学及地球化学特征,研究认为本区岩浆岩是燕山期陆内活化产物。随着燕山期地幔蠕动和热能聚集强度与方式的有规律变化,其动力学环境相应变化,岩浆源区深度、壳幔相互作用程度及物质组成也有规律变化,因而上述岩浆岩无论成因、岩石学或地球化学特征都随燕山期岩浆侵入活动阶段而明显变化。     

安徽池州马头铜钼矿床锆石年龄与辉钼矿Re-Os同位素测定的地质意义

安徽池州马头铜钼多金属矿床是江南过渡带池州段典型斑岩型铜钼矿床之一。对矿区钻孔中不同深度花岗闪长(斑)岩和钾长花岗岩采用高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果表明:花岗闪长(斑)岩形成相对较早(144.5~145.8 Ma),而钾长花岗岩侵位稍晚(141.5 Ma),二者均为燕山晚期(晚侏罗-早白垩世)岩浆作用的产物。对矿区13件辉钼矿样品采用Re-Os同位素测年,获得Re-Os等时线年龄为(148±3)Ma。考虑到矿体的形成和分布与岩体蚀变关系较为密切,进一步确证安徽池州马头铜钼多金属矿床成岩与成矿作用为同一构造-岩浆热事件的产物。     

柴北缘—南阿尔金俯冲碰撞期后地壳构造演化特征

柴北缘—南阿尔金俯冲-碰撞杂岩带主要产于阿南次级构造岩浆岩带中,以杂岩带中石英二长岩、石英正长岩为研究对象,通过锆石U-Pb测年,显示为128.99±0.64 Ma,岩浆活动为燕山期。岩体分异指数DI=83.26→73.33,固结指数SI=2.96→13.56,岩浆分异程度较高;里特曼指数σ=6.09,属碱钙性系列;Rb/Sr=0.86→3.25,明显高于陆壳,岩浆物质来源具地壳属性。A/NKC=1.12～1.38,均值1.25,1.1,显示"S"型花岗岩特征;根据岩石地球化学特征判别,该岩体可能形成于陆内造山晚期→非造山的过渡环境。     

辽东榛子沟铅锌矿煌斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

阐述辽东榛子沟铅锌矿区煌斑岩岩相学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学及Sr-Nd同位素地球化学特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明煌斑岩侵位时代为(227.7±1.3)Ma,属于晚三叠世。岩石地球化学分析表明煌斑岩具有高钾(K_2O/Na_2O为2.34~3.64)、富碱(K_2O+Na_2O为4.12~4.67),富集大离子亲石元素(Rb、Ba)和轻稀土元素,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)特征。同位素显示高(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.71224~0.71248)低ε_(Nd)(t)(-1.53~-0.43)特点。岩石地球化学和同位素特征表明,煌斑岩可能为EMⅡ型富集地幔部分熔融的产物,推测源区可能与板块俯冲带组分脱水产生的富集LILE而亏损HFSE的流体交代富集地幔有关,岩浆上升过程中未发生明显的地壳混染作用。结合区域构造演化,认为扬子克拉通向华北克拉通深俯冲过程中板片断离可能是该区煌斑岩形成的地球动力学背景。     

西秦岭天水—党川地区花岗岩的元素地球化学特征及成因

西秦岭天水—党川地区的马家坪二长花岗岩和牛头河群黑云母变粒岩的元素地球化学的研究表明,马家坪二长花岗岩显示强烈的轻、重稀土元素分馏(∑LREE/∑HREE=11.62,w(La)N/w(Yb)N=46.2),极度亏损重稀土元素以及具有极高的Sr(579×10-6-1 120×10-6)及Ba(2 350×10-6-2 470×10-6),极低的Y(7.86×10-6-10.2×10-6)及Yb(0.72×10-6-0.98×10-6),极高的w(Sr)/w(Y)(64.10-132.32)和w(La)/w(Yb)(56.33-75.19)的特点,其地球化学特征同Ⅱ型埃达克岩(C型)相类似,岩浆源于增厚的下地壳部分熔融,与晚三叠世陆内运动有关。而牛头河群黑云母变粒岩的地球化学特征则类似于大陆碰撞型花岗岩,其原岩为造山过程中因地壳部分熔融形成的S型花岗岩,是陆陆碰撞过程中的产物,与早古生代中秦岭和北秦岭与华北克拉通的碰撞密切相关。     

祁连地区窑井子岩龄及同位素特征

窑井子岩体位于北祁连早古生代造山带,岩性主要为肉红色正长花岗岩、肉红色似斑状正长花岗岩,局部为肉红色二长花岗岩;锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb测年获得正长花岗岩结晶年龄为452±1.5 Ma; ε_Nd(t)为-11.18～-8.22之间,平均-9.46,T_DM值为1.51～1.83 Ga,平均1.65 Ga; I_Sr值为0.708 7～0.711 2之间,均值为0.709 4,表明源岩为上地壳古中元古代地层,结合区域地质资料,其源岩可能为北大河岩群黑云石英片岩、二云石英片岩、钾长片麻岩等。     

湖南宝山矿区煌斑岩的地球化学特征及地质意义

最近在湖南宝山矿区发现了煌斑岩脉,岩石样品具有典型煌斑结构,斑晶矿物主要为辉石、长石、黑云母及石英。SiO2含量为50.23%~51.29%,(Na2O+K2O)为4.65%~5.63%,K2O/Na2O值为1.89~7.77。根据TAS图解和SiO2-Nb/Y图解投点,宝山煌斑岩为碱性系列钙碱性煌斑岩。煌斑岩过渡族元素配分型式为"W"形,相对富集Ti、Mn和Zn,明显亏损Cr、Co和Ni;微量元素表现为Th和LREE强烈富集并伴有K、Sr和Ba相对亏损的特征。煌斑岩中的锆石为岩浆锆石,U-Pb定年结果为(156±2)Ma,煌斑岩浆来源于受到俯冲组分改造的富集地幔。湖南宝山矿区煌斑岩的产出显示了燕山期深部岩浆活动的踪迹,反映燕山期区域陆内伸展的大地构造背景。