稀土元素地球化学在成矿系统厘定及矿床成因分析中的应用——以印度尼西亚塔里亚布岛铁多金属矿田为例

以印度尼西亚塔里亚布岛铁多金属矿田为典型实例,探讨了稀土元素地球化学在厘定成矿系统中的作用及相同成矿系统的稀土元素地球化学叠加与演化规律。研究表明:除辉绿岩外,花岗岩、大理岩、变质砂岩及矽卡岩都是铁多金属成矿系统的组成部分,矿浆型和矽卡岩型磁铁矿矿石及铜锌硫化物矿石均属相同系统的成矿作用产物。矿浆型磁铁矿矿石为该系统的一个相对独立的子系统,即印支期花岗岩结晶分异成矿系统;矽卡岩型磁铁矿矿石和热液充填交代型铜锌硫化物矿石同属一个子系统,即接触交代成矿系统;两个子系统是一个从岩浆阶段至热液阶段的完整成矿演化系列。从矿浆型矿石至接触交代型再到热液充填交代型负铕异常逐渐减弱,分馏程度逐渐增强,由重稀土富集型转变为轻稀土富集型。因此,稀土元素地球化学研究是厘定复杂成矿系统、分析矿床成因的有效手段。     

湖南新生矿区花岗岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

新生矿区花岗岩体岩性为黑云母花岗岩和黑云母二长花岗岩。花岗岩总体上具有富钾、高硅的特征,为钙碱性到弱过铝质花岗岩的过渡(A/CNK为0.93~1.13)。花岗岩具有强烈的Eu负异常(δEu为0.15~0.35),稀土元素配分曲线呈不对称的"海鸥型",与典型过铝质A型花岗岩的特征一致。花岗岩的10 000Ga/Al为3.62(3.47~4.00),与世界A型花岗岩平均值3.75相接近。锆石U-Pb年龄为(147.5±3.5)Ma(MSWD=2.6),显示岩体形成于燕山早期第二阶段。锆石的εHf(t)为-5.79~-4.15,暗示岩浆来源于均一源区,锆石的Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)为1.208~1.290 Ga,平均为1.227 Ga,说明岩浆源区有中元古代的古老地壳物质的加入。花岗岩构造环境判别图解显示为造山后(A2)的板内花岗岩。成矿花岗岩是在燕山早期晚阶段板内拉张背景下侵入地壳,并带来成矿物质形成矽卡型铜多金属矿床。     

哀牢山带大皮甲岩体的地质地球化学特征及形成构造环境

哀牢山深变质岩带大皮甲小岩体的岩石类型主要为二云二长花岗岩。w(SiO2)的平均值为72.42%,A/CNK>1.1(平均值1.17),K2O/Na2O的平均值为2.18,里特曼指数(σ)为1.76～4.19(平均值3.02),分异指数(DI)为90～92,∑w(REE)为103.34×10-6～247.39×10-6,∑w(LREE)/∑w(HREE)为1.16～7.45,具弱Eu正异常,在原始地幔标准化蛛网图上显示出Nb、P和Ti负异常及K、Rb、Ba、Th和U正异常,具明显的分异结晶作用特征。岩体的地球化学特征属于高硅、过铝、钙碱性花岗岩,具有壳幔混源型花岗岩的特征。经多种相关图解判别,大皮甲岩体为碰撞造山花岗岩类,形成于同碰撞及后造山的构造环境。     

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。     

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。     

马氏体岛的体积分数、形状及强度对粒状组织钢力学性能的影响

考虑马氏体岛的塑性变形,采用Eshelby等效夹杂模型对粒状组织钢单向应力状态下的弹塑性变形行为进行了数值模拟.结果表明:粒状组织钢的屈服强度及马氏体处于弹性变形阶段的加工硬化率均随马氏体岛的体积分数的增加而增加,并呈一定的非线性;马氏体岛的形状对粒状组织钢均匀变形阶段的应力-应变曲线影响较小;马氏体岛的强度对粒状组织钢的屈服强度影响不大;马氏体岛的体积分数越低,马氏体岛越难发生塑性变形.     

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。     

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。     

广西大厂矿田大福楼锡多金属矿床地质与地球化学特征

位于大厂矿田东带的大福楼锡矿床是一个以产锡和锌为主、研究程度相对较低且规模较大的锡石硫化物型矿床。针对该矿床特征典型、研究薄弱、成矿条件优越及找矿前景可观等因素,对流体包裹体和硫同位素特征进行了研究。结果表明:大福楼矿床主要发育6种类型的流体包裹体(单相气相包裹体、单相盐水溶液包裹体、两相富蒸汽包裹体、两相富液体包裹体、含CO2相包裹体和含NaCl子矿物包裹体),包裹体大小一般为5～25μm,少数为30μm,主要呈多边形、米粒状、椭圆形、长方形以及不规则状,少数呈三角形以及半自形的负晶形。包裹体主要含Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO42-、Cl-和NO3-等液相成分以及CO2、CO、CH4和N2等气相成分。成矿流体属于Na(K)-Ca(Mg)-Cl型卤水溶液,呈弱酸性,包裹体中不含O2,表明成矿过程中没有游离氧的存在,而CO2、CH4和H2的含量相对较高,表明成矿流体具有较强的还原性。矿物中含NaCl子矿物包裹体的大量存在,显示成矿流体具有岩浆热液特征。包裹体中的氟对锡的迁移和沉淀起着非常重要的作用,而硫盐矿物的存在可能对锡的富集沉淀造成不利影响。硫同位素研究结果显示,矿石的δ(34S)值为-1.54×10-3～2.18×10-3,极差为3.72×10-3,均值为1.141×10-3,以正值为主,矿石δ(34S)值稍微偏离基性岩类硫的范围,而与陨石硫的同位素组成非常接近,具有重硫富集和典型岩浆来源的特征。锡矿硫元素可能部分来源于龙箱盖隐伏复式花岗岩体,显示