交代地幔源区与造山带铜镍成矿作用

造山带具有复杂的动力学环境、俯冲交代历史和热力学状态,其地幔源区物质组成、熔融机制和岩浆产物明显不同于地幔柱和大陆裂谷带,因此造山带环境中与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍成矿作用有别于板内环境。本文综述了交代地幔源区与造山带铜镍成矿关系的新进展,重点聚焦于:(1)岩石圈与软流圈的贡献。成矿岩浆来源于上涌的软流圈驱动交代岩石圈地幔不同程度的混合熔融,其中后俯冲阶段岩浆产物的成矿作用最为普遍、规模最大;岩石圈地幔经历不同比例俯冲板片沉积物熔体(富钙沉积物)和低温蚀变洋壳流体交代,具有显著的富挥发分和碳酸盐特征。(2)幔源岩浆氧化还原状态对成矿的约束。显生宙造山带成矿初始岩浆(硫化物未发生饱和)可能普遍为氧化性岩浆,岩浆体系硫化物饱和前后存在氧逸度骤降,导致岩浆体系硫化物饱和时硫的溶解度呈指数级下降,直接触发硫化物熔离,或者为达到熔离创造低的硫溶解度条件,其中岩浆还原作用由碳质物在岩浆期的有效混染造成。(3)挥发分对岩浆硫化物的运载汇聚。挥发分显著降低熔体粘度,从而减小粘滞阻力对岩浆超压的消耗;岩浆在上侵减压过程中挥发分能够发生出溶-成核作用,形成大量低密度气泡并与硫化物液滴形成复合液滴,促进硫化物液滴聚结,提高其成矿元素含量,并向上输运硫化物。总之,全球部分典型铜镍成矿省与交代地幔时空耦合关系表明,地幔具交代属性可能一定程度上促进了岩浆硫化物成矿。尽管交代地幔对造山带铜镍成矿的贡献方面取得了诸多重要进展,但前寒武造山带幔源岩浆氧化还原状态对成矿的影响、造山带镍铜钴成矿多样性、经历不同交代作用的地幔源区熔融过程中亲铜元素的行为机制、壳幔圈层内挥发分循环对亲铜元素迁移-富集的控制作用等领域仍需深入研究。

辽北地区克拉通与造山带边界的限定:来自晚古生代-早中生代花岗质岩石锆石Hf同位素证据

华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博-多伦-赤峰-开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内岩浆岩(主要为中酸性岩石)具有不同的Nd-Hf同位素组成。本文以辽北地区广泛出露的晚古生代—早中生代花岗质岩石为研究对象,通过对其进行年代学和Hf同位素研究,以此来限定辽北地区克拉通与造山带的边界位置。研究结果表明:位于白乃庙弧与华北克拉通北缘之上的石炭纪和二叠纪—早三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成具有明显差异,具体表现为前者ε_(Hf)(t)值均为正值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍小于1.0Ga,后者ε_(Hf)(t)值均为负值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍大于2.2Ga。尽管中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成变化范围较大且有少量区域重合,但总体上仍表现出不同的特征。本文通过对比辽北地区石炭纪-中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成,结合太古宙-古元古代变质结晶基底岩系的分布范围,初步限定了辽北地区古老克拉通(华北克拉通)与年轻造山带(白乃庙弧)的边界位置:阜新北约60km-彰武西南部-新民北部-法库南部-铁岭西部-开原东部-清河断裂。

中非新元古代造山带钴超常富集研究进展与展望

钴被誉为“低碳能源金属”,是我国乃至全球急缺的关键金属矿产。中非新元古代铜钴矿带内的沉积岩容矿型铜钴矿床每年为全球提供了60%以上的钴金属产量,是研究钴超常富集的最佳区域。前人对该矿带的研究主要聚焦于铜的成矿作用,然而该矿带内的铜矿床并非都伴生钴,目前对伴生钴的来源-富集过程及其与沉积、成岩、造山作用的成因联系仍缺乏系统研究。本文综述了中非铜钴矿带内沉积岩容矿型铜钴矿床主要研究进展及存在问题,认为超大陆裂解过程改变了中非铜钴矿带的沉积盆地环境,使得钴在沉积地层中发生初始预富集,此外古气候条件,包括增氧事件和冰川事件,也可能对该矿带内的大规模钴的聚集产生了积极作用。新元古代造山作用重新活化沉积地层呈分散分布的钴元素,导致钴的进一步富集。因此,中非铜钴矿带中的钴超常富集是大气-地球-水圈-生物圈之间长期相互作用而形成的成矿效应。在矿床尺度,深入理解沉积岩容矿型铜钴矿床的形成过程,有助于在中非铜钴矿带,甚至在全球其他有利沉积盆地内,勘探更多的钴资源。

显生宙碰撞造山带超高温变质作用的加热机制:来自二维数值模拟的约束

大量的岩石学证据表明:碰撞造山带中常发育900~1100℃的超高温变质作用。然而,碰撞造山带中如何出现如此极端的超高温条件仍然存在争议。为了更好地理解超高温变质作用加热机制和碰撞造山带中主要热源的相对贡献,我们建立了一系列高分辨率二维热-动力学模型,借此探讨了俯冲大陆岩石圈密度亏损程度、大陆地壳放射性生热率和大陆汇聚速率等因素对碰撞造山过程中超高温变质主要热源的影响。当大陆岩石圈密度亏损(Δρ=ρ软流圈地幔-ρ岩石圈地幔)大于50kg/m^(3)时,有利于发生大陆平板俯冲,软流圈地幔无法上涌为地壳物质提供热源;此时,具有较高放射性生热率(>3μW/m^(3))的地壳可以发生“浅俯冲-折返”型超高温变质作用。而当大陆岩石圈密度亏损小于10kg/m^(3)时,大陆上地壳在深俯冲阶段首先发生超高压榴辉岩相变质作用,随后伴随着大陆岩石圈地幔后撤和软流圈上涌,进而出现以异常高的地幔热流加热为主的“深俯冲-折返”型超高温变质作用。此外,较低的大陆汇聚速率(<1cm/yr)更有利于“深俯冲-折返”型超高温变质作用的产生。将数值模拟结果与特提斯构造域的变质岩石数据和地球物理观测进行对比,我们认为在现今板块构造体制下,由具有密度亏损程度较高的大陆岩石圈平俯冲有利于“浅俯冲-折返”型超高温变质作用的发生,而由密度亏损程度较低的大陆岩石圈俯冲可能导致“深俯冲-折返”型超高温变质作用的产生。

造山带双层结构的厘定及意义

当前,增生型造山带和碰撞型造山带的研究均取得了丰富的成果和创新性认识。二者过渡期间常常发生陆壳俯冲。然而,该俯冲具有什么样的构造变形特点,并如何影响造山带演化过程,长期未受到足够的关注。基于此,文中选择曾发生了陆壳俯冲的两个新生代时期的造山带(中国台湾造山带和雅鲁藏布江造山带)和一个中生代时期的造山带(羌塘造山带)开展研究,以期阐明陆壳俯冲的独特构造变形特征以及和造山过程的交互作用。研究发现,陆壳俯冲常常在造山带形成双层结构,上部为一套由史密斯地层组成的逆冲叠瓦扇构造体系,下部为一套具“岩块-基质”结构特征的俯冲杂岩。双层结构的上下部分物质组成相似,均以斜坡相-海底扇相沉积为主,也有陆棚相沉积。因此,由于构造变形时间相近,双层结构应是由同一套被动陆缘物质俯冲形成的深浅不同的构造体系。研究认为,在陆壳俯冲过程中,早期的斜坡-海底扇俯冲是形成双层结构的主要因素。后续的陆棚俯冲则对碰撞作用的发生起到了主导作用,从而使应变逐渐向克拉通内部扩展,形成前陆褶皱-冲断带。随着碰撞作用的持续,双层结构常常遭到构造破坏,深部的俯冲杂岩因此得以剥露至浅表。因此,文章的研究强调了陆壳俯冲和深俯冲物质的折返在造山带演化中的重要意义。

大别山碰撞造山带俯冲盘陆壳基底组成:白垩纪脉岩捕获/继承锆石的证据

蕴藏在年轻造山带中的古老陆壳基底是揭示陆块早期构造事件和演化的良好载体。碰撞造山带中俯冲盘大陆基底一般位于多层次地壳结构的下部而难以在地表广泛出露,而浅表火成岩中的捕获/继承锆石可以用来示踪大陆地壳深部古老物质的组成和演化。本文报道了在大别山南缘8件中生代脉岩(140~127 Ma)中新发现捕获/继承锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,用以探讨鲜有关注的大别山碰撞造山带俯冲盘陆壳基底的组成和演化等关键问题。捕获/继承锆石U-Pb年龄显示出显著的前寒武纪峰值年龄,记录了丰富的3.44~3.23 Ga、2.99~2.82 Ga、2.79~2.60 Ga、2.47 Ga、2.00 Ga、1.82 Ga、0.89 Ga、0.82~0.78 Ga和0.71~0.59 Ga等多阶段岩浆事件,以及3.28 Ga、2.87 Ga、2.73 Ga、2.51 Ga、1.98 Ga和0.80 Ga等六期变质事件。捕获/继承锆石的Hf同位素显示大别山南缘在太古宙发生过显著的陆壳生长,主要集中在古太古代(3.6~3.3 Ga)和新太古代(2.7~2.6 Ga),并经历了多期次的陆壳再造(3.4~3.2 Ga、3.0~2.8 Ga、2.7~2.5 Ga、2.0~1.8 Ga、0.9~0.6 Ga和0.1 Ga)。综合分析认为大别山南缘应代表了未卷入深俯冲的俯冲盘早前寒武纪陆壳基底,并至少经历了古元古代、新元古代等多期次岩浆构造热事件的叠加改造,其形成分别与Columbia超大陆和Rodinia超大陆的聚合与裂解有关。

造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征,但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例,通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律,限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母,蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例,将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃),形成了镁质闪石+滑石+绿泥石;中温蚀变阶段(700~550℃)和低温蚀变阶段(<550℃),分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主,可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加,Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势,表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出,说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中,硫化物矿物边部的形态呈锯齿状,但主体仍为磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿的矿物组合,指示蚀变过程可能造成了部分Ni、Cu、S元素的溶解与迁移,但是改造程度相对有限。不同蚀变程度超镁铁岩均富集轻H同位素(δD:-86.6‰~-128.6‰)且O同位素变化较大(δ~(18)O:1.7‰~10.8‰)。虽然部分样品的H-O同位素接近岩浆水与大气降水的混合趋势线,但是大多数强蚀变样品则呈现截然不同的趋势,即δ~(18)O值相似但δD值变化较大,指示蚀变过程以岩浆水主导且经历了不同程度的去气作用。不同程度的岩浆去气作用可能与岩浆的结晶分异过程密切相关。因此,本文认为黄山南矿床蚀变岩石为岩浆阶段“自蚀变”作用的产物。不同构造背景铜镍矿床的H-O同位素对比指示,岩浆“自蚀变”作用在超镁铁侵入岩中普遍发生,而造山带背景铜镍矿床的蚀变程度可能相对更高。

中国中西部中、新生代前陆盆地与挤压造山带耦合分析

中国中西部主要由中、新生代造山带与中、新生代盆地构成盆山格局 :秦岭造山带与南北两侧四川盆地与鄂尔多斯盆地 ;天山造山带与南北两侧塔里木盆地与准噶尔盆地 ;哀牢山造山带与东西两侧楚雄盆地与兰坪思茅盆地等 ,总体上构成盆山耦合。根据挤压造山带类型与前陆盆地类型 ,可以划分出 3种耦合类型 ,即 ( 1)碰撞造山带与周缘前陆盆地 ,( 2 )俯冲造山带与弧后前陆盆地及 ( 3)再生造山带与再生前陆盆地。因此前陆盆地是伴随着造山带的形成与演化而发育 ,造山带断滑系统直接控制前陆盆地结构、沉积层序及构造样式等 。

喜马拉雅造山带始新世和中新世的地壳深熔条件:来自花岗岩的地球化学证据

与花岗岩岩浆作用相关的地壳深熔条件与汇聚板块边缘的构造体制和热结构密切相关。对喜马拉雅新生代花岗岩来说,不同时代的地壳源区深熔条件被两组花岗岩记录下来。第一组形成于43~44 Ma的始新世;第二组形成于17~18 Ma的中新世,具有典型高喜马拉雅淡色花岗岩的地球化学组成。始新世花岗岩经历了分离结晶作用,形成了两个亚组,一组具有高镁铁度、高CaO含量和高Na2O/K2O和Sr/Y值,另一组则恰恰相反。Sr-Nd同位素组成表明,始新世花岗岩的源区物质由角闪岩和变泥质岩组成。相平衡模拟结果显示,始新世花岗岩的原始熔体由角闪岩和变泥质岩构成的混合源区在(850±50)℃和(0.85±0.05)GPa条件下部分熔融产生。而中新世花岗岩的源区熔融条件与典型高喜马拉雅淡色花岗岩的一致,为750~770℃和0.6~0.8 GPa,源岩为变泥质岩。综合包括变质岩石学在内的多学科研究结果,碰撞造山带从同碰撞阶段向碰撞晚期和碰撞后阶段的演化过程中发生了热结构的变化。同碰撞阶段的超高压变质岩记录了低的地温梯度(<10℃/km),碰撞晚期的始新世花岗岩形成于高的地温梯度(约30℃/km),碰撞后阶段的中新世花岗岩也形成于高的地温梯度(约25~35℃/km)。地温梯度的改变可以通过碰撞造山带构造体制的变化来解释,即由同碰撞阶段的挤压体制转变为始新世碰撞晚期和中新世碰撞后的伸展体制。

中国造山带研究的回顾和展望

本文简要回顾了20世纪50年代以来中国地质学家在研究显生宙陆(板)缘造山带或古大陆边缘造山带中所取得的进展:多数巨型造山系经历了多阶段古洋盆形成和消亡,陆块碰撞演化历史;离散大陆边缘多样性;洋盆产出环境和消减迁移多样性。近20年来我国学者加强了造山带三维变形运动学研究,提出了多层次滑脱叠置构造,剖面上、平面上的楔入构造等重要新认识。最后指出中国大陆造山带今后研究热点和展望。

扬子地块边缘造山带中生代稀有金属矿田地质地球化学特征及找矿方向——以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为例

为了总结扬子地块边缘造山带内中生代锂铍铌钽钨锡矿床的成矿规律和找矿方向,明确板块作用对稀有金属成矿的时空约束,文章以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为实例,开展构造背景、成岩成矿时代、岩石地球化学等方面的对比分析,结果显示,不同的稀有金属矿田具有相对一致的地质地球化学特征。构造背景均属于碰撞造山晚期相对稳定或造山期后初始伸展阶段;成岩成矿时代相对集中于印支晚期—燕山早期和燕山中晚期;与稀有金属成矿有关的花岗岩均具有高分异、弱过铝质、钙碱性特征,多属于碱长花岗岩—正长花岗岩类。地质年代学的相近性及构造背景的相对一致性,表明扬子地块边缘造山带内的中生代稀有金属成矿明显地受扬子地块相对统一的构造活动约束;板块边缘不同造山带内的优势稀有金属矿种、主成矿时代、与成矿有关花岗岩的地球化学特征等可互为参考,以促进扬子地块边缘松潘-甘孜、南秦岭、华南等造山带内稀有金属矿的找矿勘查。

造山带榴辉岩的变质作用P-T-t轨迹研究进展

板块俯冲和折返是板块构造理论的重要组成部分,也是固体地球科学研究的一个前沿方向。俯冲/碰撞造山带内的高压-超高压变质岩经历了俯冲至地球深部而后折返至地壳浅部的复杂地质过程,反演它们的P-T-t轨迹是高压-超高压变质作用研究的重要课题,也是揭示造山带构造演化的一个重要途径。造山带榴辉岩作为高压-超高压变质岩中的一类典型代表,常保留多个变质阶段的矿物组合,较完整地记录了造山带演化的关键信息,是反演P-T-t轨迹的理想样品。根据详细的岩相学观察和矿物成分分析,能识别出榴辉岩不同变质阶段的矿物组合。在此基础上,选取合适的地质温压计或采用相平衡模拟,可获得岩石相应变质阶段的温压条件(P-T)。如何获得多阶段变质年龄(t)和如何匹配变质作用的温压条件和年龄信息,是反演榴辉岩P-T-t轨迹的两个关键问题。本文针对榴辉岩中的锆石、金红石、榍石和褐帘石这四个适用于U-Pb定年的副矿物,从结晶条件和封闭温度等角度评估它们可能记录的年龄信息。结果表明,受限于结晶的温压条件或结晶后的改造作用,单种矿物定年难以获得多阶段年龄,一些实际研究中需要采用多种矿物或多个同位素体系实施定年分析。对于将副矿物从岩石中分选出来再实施原位微区定年的方法,测定微量元素和包裹体矿物组合并不总能准确限定这些定年副矿物结晶于哪个变质阶段,这将影响副矿物年龄意义的解析。观察分析定年副矿物在榴辉岩中的结构,能够厘清它们与岩石主要组成矿物之间的成因联系,进而可通过主要组成矿物限定副矿物的结晶温压条件和年龄意义。因此,具有岩相学结构制约的副矿物原位定年分析(“岩石年代学”方法)是耦合变质岩石学(P-T)和地质年代学(t)结果的重要手段,应在今后的变质作用研究中得到更多的重视和运用。与此同时,进一步研究变质分解/重结晶、熔/流体交代、脆/韧性变形等地质作用对副矿物定年同位素体系的影响。变质作用的时间信息不仅包括通过同位素定年获得的绝对年龄,也包括变质作用所持续的时间。受制于定年测试的精度,一些短时间尺度(≤1Myr)的变质作用难以通过同位素年代学方法进行限制。基于矿物的成分扩散、结构演变、力学性质转变等模拟方法,可用于揭示和限定这类变质事件的时间尺度,以此精细刻画岩石的变质P-T-t轨迹,有助于深入理解造山带榴辉岩的形成过程和机制。

论全球性中-新生代陆内造山作用与造山带

对不同类型造山作用与造山带的深入剖析，在现代地学研究中占有重要的位置。迄今对造山带类型划分以及陆内（ 板内） 造山带是否存在及其形成机制问题，尚有不同认识。文章在阐明造山带分类准则的基础上，将全球性中－ 新生代造山带划分为陆缘型、陆间型与陆内型三大类。对陆内造山带则划分出发育在前寒武纪古克拉通基础上、发育在前中生代陆缘、陆间造山带基础上两种类型。文内还对全球性中－ 新生代陆内造山作用与造山带的展布特点。

当前造山带研究的几个重要问题

讨论了3个问题：（1）造山带的演化是全球大陆岩石圈演化的重要组成部分，大陆联而不合的现象是两拼接陆块与居间造山带未统一克拉通化的构造标志。造山带演化后期山根是如何消失的，以及它与两侧陆块的一体化过程等问题的研究应成为下一步探索的首选目标。（2）阿尔泰型碰撞造山带的提出具有普遍意义，此类由宽阔消减－增生杂岩组成的造山带，其地球动力学环境可能类似于今天的东南亚，与毗邻长命大洋盆地的复杂边缘海体系有关。（3）斜向会聚和碰撞必然导致平行造山带的走向滑动。应重视此类运动在造山带复杂变位中的作用。

造山带隆起剥蚀过程与沉积记录

大别山造山带是中生代碰撞造山作用的产物，其隆起过程中形成了合肥盆地。本文对合肥盆地侏罗系碎屑岩进行了成分分析，发现砾岩中有两类榴辉岩，一类为高压变质榴辉岩，另一类为超高压变质榴辉岩。对砂岩中碎屑白云母的成分分析表明，指示高压变质作用的多硅白云母在较低层位已大量出现。重建的碎屑物注入顺序为：非超高压变质岩一高压变质岩一超高压变质岩。结合变质岩石学研究和地球物理观测资料重建的大别山造山带内部结构，可进一步重建大别山的剥蚀历史：大别山造山带最先（三尖铺组沉积初期）受到剥蚀的是非超高压变质的片岩、片麻岩及大理岩，高压变质岩折返到地表受到剥蚀不晚于中侏罗世初期（三尖铺组沉积早期），而超高压变质岩折返到地表经受剥蚀的时问稍早于中侏罗世中期（凤凰台组沉积初期）。天山是典型的陆内造山带，其隆起是新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞的一种远程效应。本文对天山发育的花岗岩磷灰石裂变径迹分析，并对南侧的塔里木盆地北部古近系及新近系沉积岩进行了碎屑岩物源分析，在新的磁性地层学格架中讨论了天山的隆起剥蚀历史。砾石组分的突然变化发生在75-35Ma，26-17Ma和12-8Ma间，从中天山物源区逐渐变为南天山物源区，12Ma后变为以南天山为主要物源区。砂岩及重矿物组分变化表明，物源在124Ma、26（-24）Ma及15（-12）Ma时发生过变化。磷灰石裂变径迹则进一步揭示了天山的3阶段差异性隆起历史：天山的早期隆起发生在124-80Ma间，从中天山和南天山的交界处开始并向南扩展；第二次隆起发生在大约100-60Ma间，从中天山开始向南扩展；第三次隆起从大约50Ma开始，并向北南两侧扩展，至大约30Ma时扩展到北天山，约20Ma时扩展至南天山；其后，南天山在15（-12）Ma时发生了独立的隆起事件。本文的两个研究实例表明，盆地的充填符合计算机数据结构的堆栈过程，但造山带的隆起剥蚀却会出现明显的差异性。不能简单地说造山带的剥蚀和盆地的充填具镜像对称关系，这有可能导致错误的认识，一定要具体事例具体分析。

大别-苏鲁造山带橄榄岩记录的碰撞造山过程中地幔楔的地壳交代作用

地壳交代作用是洋壳俯冲带板片-地幔界面的普遍现象,由于地幔楔样品的缺乏,其识别存在困难。而碰撞造山带广泛出露的地幔楔来源的造山带橄榄岩则是理想的研究对象。本文对大别-苏鲁造山带橄榄岩的已有研究成果进行了系统总结。这些成果表明这些橄榄岩在大洋俯冲向大陆碰撞转换的不同阶段经历了多期地壳来源流体的交代作用。地壳交代作用不仅改变了地幔楔橄榄岩的地球化学成分,而且导致了交代矿物的生长以及超镁铁质交代体的形成。这些交代体或作为同碰撞和碰撞后镁铁质火成岩的地幔源区,或将地壳组分传输到深部地幔,或释放流体交代大陆俯冲隧道中的俯冲陆壳。本文对地壳交代作用研究中存在的重要问题和解决思路提出了建议。

论双侧造山带——以桐柏—大别造山带为例

从双侧造山带的几何学和力学模式出发,详细地讨论了桐柏—大别造山带的构造特征。在综合地质和地球物理资料基础上,提出一个解释桐柏—大别造山带漂浮体及花状构造的运动学模式。强调指出,具有两个不同变形楔状体的桐柏—大别造山带,是由华北及扬子克拉通间在印支—燕山期斜向碰撞造成的。

龙门山造山带北段黄泥坪金矿床的矿床地质和元素地球化学特征

黄泥坪金矿床位于龙门山造山带北段,是近年来新发现的一个中型金矿床,包括汉树沟、山关石、柳树坪和石罐子4个矿段,以蚀变岩型矿化为主,兼具石英脉型矿化。为进一步扩展深部找矿空间,评价深部找矿潜力,本文针对汉树沟和山关石蚀变岩型矿化开展了矿床地球化学研究。结果表明,汉树沟矿段的主要伴生元素为As、Ba,山关石矿段的主要伴生元素为As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba,其中As与Au的关系最为密切,可以作为指示Au矿化异常信息的最佳元素,且As含量>3785×10^(-6)、Au含量>0.075×10^(-6)、Hg含量>0.13×10^(-6)、Sb含量>11×10^(-6)可作为矿化蚀变带的判别标志。黄泥坪金矿床各元素在垂向上发生了不同程度的迁移富集,矿体前端元素组合为Hg、Sb、Ag、Pb,近矿元素组合为Au、As,矿体尾部元素组合为Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。汉树沟矿段北西方向钻孔深部出现矿体上盘角砾白云岩以及矿体前端和尾部Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)值的显著增大,指示其深部具有较大成矿潜力。

龙门山造山带北段黄泥坪金矿床蚀变矿化特征与SWIR勘查应用研究

黄泥坪金矿床位于扬子地块西北缘,是龙门山造山带北段新发现的一个重要的中型金矿床,研究程度较低,蚀变矿化分布特征和矿床成因仍不清楚,需要新的勘查方法和思路开展下一步找矿工作。基于详细的矿床地质和短波红外光谱(SWIR)研究,发现黄泥坪金矿床的围岩蚀变主要有黄铁矿化、毒砂化、白云母化、硅化和碳酸盐化,白云母通常呈细小鳞片状分布于毒砂和黄铁矿的周围,金主要以不可见金的形式存在于毒砂和黄铁矿中。汉树沟、山关石、柳树坪和石罐子4个矿段应属同一成矿系统,其中汉树沟和山关石矿段的蚀变矿化期次可分为早期变质成矿期和晚期热液脉成矿期,变质成矿期包括石英多金属硫化物阶段和浸染状毒砂-黄铁矿阶段,热液脉成矿期包括石英-方解石粗脉阶段和毒砂-黄铁矿-方解石细脉阶段。变质成矿期发生了第一次金矿化,热液脉成矿期发生了第二次金矿化。SWIR勘查应用研究发现,矿体上盘千枚岩和下盘变质砂岩中发育较多Al–OH吸收峰位值较大的变质成因多硅白云母,而矿化部位则主要发育Al–OH吸收峰位值较小的热液白云母,Pos2200≤2202.5nm可作为热液白云母族矿物与变质成岩白云母族矿物或者二者混合相(指变质成岩白云母族矿物占主导,含有部分热液白云母族矿物)的大致界线。同时Pos2200≤2202.5 nm,且IC值为1.0~1.5可作为黄泥坪矿床新的勘查指标。本研究可以为认识龙门山北段浅变质沉积岩容矿的金矿床成矿规律和找矿勘查提供新的科学依据。

八里棚早白垩世花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征:对桐柏—大别造山带碰撞后岩浆作用的指示

后碰撞岩浆作用对研究大陆造山带构造的演化具有重要的意义。桐柏—大别作为典型的造山带,经历了完整的造山作用,并于中生代产生大规模的岩浆作用,对揭示桐柏—大别造山带的构造演化提供了有利条件。本文对桐柏—大别造山带八里棚花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析。认为八里棚花岗岩为高钾钙碱性岩石,具有高SiO_(2)(76.85%~77.14%)、低MgO(0.08%~0.27%)、富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)(如Th、K、Rb)、亏损高场强元素(HREE)(如Ti、Ta、Nb)的特征,同时具有明显的Eu负异常(δEu=0.43~0.67),低Sr(27.4×10^(-6)~61.1×10^(-6))低Sr/Y比值(2.93~7.29),指示八里棚花岗岩为非埃达克质花岗岩。八里棚花岗岩锆石U-Pb年龄为(128±2) Ma,对应桐柏—大别造山带垮塌晚期,指示其为造山带碰撞后减薄地壳部分熔融形成。综合前人研究资料,进一步揭示了桐柏—大别造山带由早期加厚的岩石圈地壳逐渐过渡晚期减薄的岩石圈地壳的构造体系转换过程。