华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造:岩石学、年代学和Hf同位素证据

早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期。华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底(五河变质杂岩)和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在,它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。近期的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明:该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造。强烈的构造-热事件和变质改造时间集中于2.5～2.6、2.1、1.8～1.9 Ga以及390、176 Ma。其中,形成于2.5～2.6 Ga的下地壳岩石,一部分经历了2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、176 Ma的变质改造,类似于形成于2.1 Ga并经历了1.8 Ga高压麻粒岩相变质作用的岛弧成因的下地壳岩石,表现为高放射成因Pb同位素组成; 另一部分岩石则形成于2.55～2.64 Ga,可能因处于下地壳上部而仅遭受了2.48～2.49 Ga麻粒岩相变质作用,但没有2.1 Ga和(或)1.8～1.9 Ga变质叠加的岩石学和年代学记录,表现为典型前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成。2.7～2.8 Ga的继承锆石U-Pb年龄和锆石Hf模式年龄暗示研究区可能还存在更早的地壳生长时期,但尚需进一步研究。     

山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征

盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的³He丰度为(3.49～8.50)×10^-14 cm³ STP·g^-1,⁴He丰度为(2.46～5.06)×10^-8 cm³ STP·g^-1,³He/⁴He值为0.8R_a～1.2R_a(R_a为大气³He/⁴He值,R_a=1.39×10^-6),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征; ⁴⁰Ar丰度为(1.02～2.65)×10^-7 cm³ STP·g^-1,⁴⁰Ar/³⁶Ar值为896.3～1 724.1,是大气饱和水⁴⁰Ar/³⁶Ar值的2～3倍,与中国东北部幔源岩样品⁴⁰Ar/³⁶Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因⁴⁰Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床有机地球化学特征及成矿作用

近年来,有机质与金属成矿关系研究备受关注。扬子板块北缘马元矿床铅锌矿体分布与古油藏、沥青在空间上叠置,是探索有机质与铅锌成矿关系的理想地区。矿区发育分散有机质、沥青、气态烃类等不同赋存形式的有机质,生物标志化合物特征明显,以低碳数正构烷烃为主,具浅海环境藻类来源特征,均处于过成熟演化程度。沥青²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.946～18.071,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.593～15.703,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.812～38.072,Pb模式年龄为612～478 Ma,结合油-源对比结果,沥青主要来源于下寒武统郭家坝组烃源岩,郭家坝组烃源岩经历了较强的还原环境和缺氧的高盐度环境。各类有机质C同位素组成一致,δ¹³C值为-35.3‰～-31.4‰,与区内闪锌矿流体包裹体中甲烷、乙烷等C同位素一致,显示有机成因碳典型特征。综上所述,马元铅锌矿床成矿与有机质关系密切,古油藏热裂解和热化学硫酸盐还原(TSR)作用提供了还原硫,富含Pb、Zn的盆地卤水与富含CH₄、H₂S的有机还原性流体混合是其重要成矿机制。     

湖南花垣矿集区李梅铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年与成矿物质示踪

李梅铅锌矿床位于扬子克拉通东南缘花垣矿集区北段,预测铅锌储量为300×10⁴ t,是该区铅锌矿床的典型代表。该矿床铅锌矿体呈层状、似层状,受地层与构造的控制,主要赋存于下寒武统清虚洞组下段第三亚段地层藻灰岩中。为获得该矿床的成矿年龄,探讨其成矿物质来源,采用闪锌矿Rb-Sr定年方法,对主成矿期形成的闪锌矿单矿物进行Rb-Sr同位素组成测定,获得的等时线年龄为(464±12)Ma(平均标准权重偏差为0.97),成矿时代为中奥陶世,成矿早于花垣矿集区南段的狮子山铅锌矿床(成矿时间为(410±12)Ma)和柔先山铅锌矿床((412±6)Ma),推断在花垣矿集区范围内发生了郁南运动和广西运动导致的两期成矿事件,整个矿集区成矿时限跨度大约为70 Ma。李梅铅锌矿床成矿时代明显晚于赋矿地层时代,该矿床的形成可能与郁南运动形成伸展构造引起的构造热液活动有关。闪锌矿的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.709 56～0.711 14,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.709 380±0.000 018,成矿流体具有高于赋矿围岩的高Sr同位素比值,推断成矿物质应主要源自具有高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和高Pb、Zn丰度的下伏寒武系石牌组和牛蹄塘组。     

江西相山矿田邹家山铀矿床特富矿石流体包裹体特征:来自共生磷灰石-紫黑色细晶萤石等矿物制约

在相山矿田成矿流体研究中,前人一般选择成矿晚期结晶良好、透明度高的脉石矿物中的流体包裹体进行研究,其结果难以准确反映成矿流体的信息。基于此,选择江西相山矿田邹家山铀矿床特富矿石中与铀矿物紧密共生的磷灰石及其伴生微细晶透明矿物作为研究对象,通过岩相学观察、扫描电镜能谱分析及流体包裹体研究,讨论该矿床的成矿流体性质,以期为成矿流体来源的判断与成矿过程的研究提供新资料。结果表明:特富铀矿石中与铀矿物密切共生的磷灰石可分为两类。一类为含黑色矿物包裹体的微晶磷灰石(Ap1型),晶形较差,形状不规则,透明度较差,粒度小,推测为主成矿阶段产物,与之共生的主要有微晶石英和紫黑色细晶萤石,同属主成矿阶段产物; 另一类为中粗晶磷灰石(Ap2型),自形程度高,形状规则,部分呈六方柱形,粒度大,推测为成矿晚阶段产物。主成矿阶段,紫黑色细晶萤石中流体包裹体气体成分主要为H₂,微晶石英中流体包裹体气体成分主要为O₂和CO₂,指示了成矿流体中的气体组分以H₂、O₂为主,可能含有少量的CO₂,说明成矿流体具有富H₂的深源流体加入。主成矿阶段流体包裹体均一温度为270 ℃～330 ℃,盐度为5%～9% NaCl_eq,成矿晚阶段流体包裹体均一温度为180 ℃～220 ℃,盐度为4%～10% NaCl_eq,成矿温度最低为180 ℃。特富铀矿石中成矿期磷灰石及其共生脉石矿物中流体包裹体组合特征较好地指示了铀主成矿阶段的流体性质。     

小秦岭华山和文峪岩体成金潜力异同分析:来自锆石群形态标型的证据

小秦岭金矿集中区的华山和文峪岩体均是与金矿有密切成因联系的花岗岩。目前在文峪岩体周边发现的金矿床数量明显比华山岩体周边多。明确华山和文峪岩体的成矿潜力异同对在华山岩体周边找矿具有重要意义。在岩相学研究基础上,主要运用Pupin提出的锆石群形态温度指数-碱度指数图解,对采自华山岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩、边缘相中细粒黑云二长花岗岩及文峪岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩样品进行镜下观察,并对挑选出的锆石群进行形态分类、统计和对比分析。据野外观察,文峪岩体的暗色微晶包体较华山岩体中相对较多。两个岩体中部的锆石结晶较晚,粒度集中在60~240 μm,边部的锆石结晶较早,粒度多在30~100 μm。锆石标型群演化势(TET)曲线显示岩浆向低温富碱方向演化。华山岩体边缘相中细粒黑云二长花岗岩的锆石标型群演化势曲线较短,显示锆石整体结晶环境温度较高;两个岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩岩浆均形成于混合源区,显示经历了较长时间的冷却过程,也更富碱。这些现象暗示形成华山岩体的岩浆经历了与形成文峪岩体的岩浆相似的起源和演化过程,即在地壳深部形成花岗岩浆的同时发生幔源岩浆混合生成混源岩浆。因此,华山岩体应当具有与文峪岩体相似的成金潜力,应加强在华山岩体周围的金矿找矿工作。