西藏林周程巴普矽卡岩型Cu矿床成因及对区域成矿作用的指示

冈底斯北缘成矿带岩浆热液矿床形成于印度-亚洲板块主碰撞早期,矿化类型多样,金属组合丰富,具有重要的勘探价值和研究意义。前人的工作主要聚焦于Pb-Zn、Mo和Fe-Cu等多金属成矿系统,但对Cu成矿系统的研究相对较少。位于成矿带南侧的程巴普矿床作为带内唯一一个以Cu矿化为主的矽卡岩型矿床,为印-亚板块碰撞早期的Cu成矿作用机制研究和区域成矿潜力评价提供了良好素材。程巴普矿体主要产于下白垩统林布宗组板岩与上侏罗统多底沟组灰岩之间的矽卡岩中,矿化主要集中于石英硫化物阶段,矿石矿物为黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等。对矿体中辉钼矿开展Re-Os同位素定年获得等时线年龄为59.0±0.8 Ma。与成矿作用密切相关的岩体以闪长岩和花岗闪长斑岩为主,两者锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为58.9±0.9 Ma和58.7±0.8 Ma,表明程巴普矿床的成岩与成矿时代一致,均发育于印-亚板块碰撞的主碰撞阶段。程巴普岩体属于典型的I型花岗岩,其中花岗闪长斑岩是闪长岩经历斜长石和角闪石等分离结晶的产物。岩体锆石ε_(Hf)(t)值介于+0.3~+7.6之间,全岩ε_(Nd)(t)值变化范围为-0.1~+0.5,表明其起源于被大量幔源物质改造形成的新生下地壳。结合绘制区域锆石Hf同位素等值线图,可以得出冈底斯北缘多金属成矿带内的成矿作用受控于岩浆源区和地壳结构属性。程巴普北侧古老地壳地区以发育Pb-Zn矿床为主,而其所在的新老地壳的过渡地区以及更南侧新生地壳具有发现大—中型Cu矿的潜力。

辽宁红透山块状硫化物矿床蚀变带元素迁移特征及定量计算

辽宁红透山块状硫化物矿床(MSD)位于华北地台东北部的浑北花岗岩-绿岩地体内,矿区岩石在30～28亿年期间受到了600～650℃的高级角闪岩相变质。研究结果表明,广泛分布于红透山层状矿体下盘数百米处的和直接产于矿体下盘的堇青-直闪片麻岩,分别代表了变质后的MSD成矿系统以绿泥石化为特征的半整合和筒状不整合海底热液蚀变带。微量元素特征显示,层状堇青-直闪片麻岩的原岩并非同一种岩石,而是由5种不同岩性的岩石组成,筒状堇青-直闪片麻岩的原岩主要由流纹质岩石组成,而在堇青-直闪片麻岩走向上与之过渡的角闪片麻岩和黑云片麻岩则代表了不同岩性蚀变岩的未蚀变原岩。质量变化计算表明,相对于未蚀变原岩而言,两种蚀变岩的成分发生了显著变化,其中层状堇青-直闪片麻岩的Fe、Mg发生了富集,Na、K、Ca、Cu、Pb和Zn等元素被迁出,而筒状堇青-直闪片麻岩的Fe、Mg、Si、Na、Pb、Cu和Zn等元素则发生了富集,K被迁出。重稀土元素(HREE)和高场强元素(Zr、Ti、Nb、Hf和Ta)在海底热液蚀变过程中保持惰性,而Rb、Sr、Ba和轻稀土元素(LREE,尤其是Eu)则被强烈的迁出。这些元素变化特征表明海底热液蚀变以绿泥石化和硅化为特征,同时海底水-岩反应体系具有高水/岩比值。层状堇青-直闪片麻岩可作为红透山矿区成矿潜力评价的重要依据,而含硫化物石英脉的筒状堇青-直闪片麻岩不但本身可成为工业矿体,还可作为上覆层状矿体的近矿找矿标志。

辽宁红透山块状硫化物矿床高级变质下盘蚀变带研究

辽宁红透山块状硫化物矿床(MSD)位于华北地台东北部的浑北花岗岩—绿岩地体内,矿区岩石受到了高级角闪岩相变质。我们的研究表明,广泛分布于红透山层状矿体下盘数百米处的和直接产于矿体下盘的堇青—直闪片麻岩(COG),分别代表了经历过变质的 MSD 成矿系统的半整合状和筒状海底热液蚀变带。元素地球特征显示,层状 COG 并非同一种岩石,而是由五种不同岩性的岩石组成,筒状 COG 的原岩主要由流纹质岩石组成,而在走向上与 COG 过渡的角闪片麻岩和黑云片麻岩则代表了各种岩性蚀变岩变质后的未蚀变原岩。相对于未蚀变原岩而言,层状 COG 具富 Fe、Mg,贫 Na、K、Ca、Rb、Sr 和Ba 的特征;筒状 COG 则富 Fe、Mg、Si,贫 K、Rb、Sr 和 Ba。蚀变带内 Fe、Mg 的增加,K的强烈丢失表明,蚀变带在变质前应以绿泥石化为特征。

天然矿石中硫化物的同构造再活化实验研究

辽宁红透山块状硫化物矿石主要矿物成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英、角闪石和黑云母等。将矿石切成圆柱体,用20%NaCl溶液浸泡260 h后装入长江500型活塞-圆筒式三轴应力试验机,分别在362℃、464℃、556℃和682℃,以及不同的围压和轴压下进行实验,13 h后于空气中自然冷却。实验产物中各种矿物发生了强烈的机械变形,黄铁矿和角闪石以脆性破裂为特征,而磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英和黑云母以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。实验过程中硫化物发生了强烈的化学再活化,其产物主要有细脉和微晶两种。再活化细脉主要穿插黄铁矿碎斑,而在黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿和脉石矿物中未曾见到。细脉成分主要为黄铜矿,其次为磁黄铁矿,仅含少量闪锌矿。脉中磁黄铁矿颗粒较大,在超过200μm的长度内光性连续,表明这些脉形成于冷却前的较高温度环境。随实验温度的升高,再活化细脉的数量也随之增加,而且脉中黄铜矿对于磁黄铁矿的比例也加大。再活化微晶可进一步分为两种:一种为分布于同种硫化物碎粒之间或增生于碎粒之上的黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿微晶;另一种为沿黄铜矿裂隙分布的完全由黄铁矿构成的蠕虫状体。以这两种方式产出的微晶均为实验样品冷却过程中的产物。在556℃和682℃的产物中还出现黄铜矿对黄铁矿的交代反应现象。本文的实验结果表明,块状硫化物矿石中的硫化物在变形变质过程中可同时以机械的和化学的两种方式发生再活化,并且再活化强度随温度的升高而升高。但是,机械再活化的距离和所造成的各种矿物间的分异都十分有限,只有化学再活化才是造成组分长距离迁移,形成新矿体的重要机制。脆性变形区的张性空间有利于再活化流体的运移和卸载,而韧性变形区则不利。铁硫化物在高温下的再活化产物主要是磁黄铁矿,而低温下则主要为黄铁矿。黄铜矿的再活化能力明显地强于闪锌矿。同生沉积矿床在变形-变质过程中的再活化,会在矿床中产生许多后生特征,这一点在研究矿床成因时必须充分注意。

关于东天山花岗岩与陆壳垂向增生的若干认识

东天山海西期主碰撞以后形成的花岗岩可分为三个阶段:挤压-伸展转折阶段(310～285Ma)、碰撞后伸展阶段(285～250Ma)和板内阶段(250～208Ma)。这三个阶段在岩石圈厚度、等温线形态和动力学状态等方面的差异,造成了不同阶段花岗岩岩体形态、岩石组合、岩相学和地球化学等方面的差异。除了底侵以外,幔源岩浆的内侵可以造成地壳不同层次岩石的部分熔融,也是花岗质岩浆生成的重要机制和地壳垂向增生的重要方式。东天山的片麻状花岗岩有一部分是变质交代成因的,这类花岗岩的形成与碰撞后幔源岩浆的底侵和内侵有关。变质峰期后韧性剪切带中构造细粒化的岩石是形成片麻状花岗岩的最有利部位。虽然这类花岗岩多数定位于地壳较深层次,但在内侵热量的影响下也可以定位于较浅层次。康古尔韧性剪切带的形成除了构造动力作用以外,还与地壳垂向增生,尤其是内侵有着密切联系,是构造动力、岩浆活动、变质作用和流体运移等复杂反馈的结果。博格达造山带碰撞前和碰撞后岩浆岩均具有正的ε_(Nd)(t)值,表明该造山带地幔早在碰撞前就已亏损,而碰撞后的地幔则继承了碰撞前地幔的亏损特征。东天山在印支期有一次重要的地壳垂向增生事件,其岩浆活动和成矿作用与古特提斯洋的俯冲和随后的碰撞密切有关,因此是东天山从中亚构造体制向特提斯体制转换的产物。

东天山觉罗塔格红云滩花岗岩年代学、地球化学及其构造意义

东天山觉罗塔格地区广泛发育的晚古生代岩浆岩及相关的矿产一直是东天山大地构造研究的焦点。觉罗塔格南缘红云滩花岗质岩体的岩石、矿物组合显示典型的钙碱性火山弧花岗岩特征。岩石地球化学研究表明,该花岗质岩石富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,是洋壳俯冲所导致的下地壳物质部分熔融、岩浆分离结晶和上地壳同化混染作用的产物。LAM-ICP/MS锆石定年结果表明,红云滩花岗岩侵位于早-中石炭世(328．5±9．3Ma)。结合觉罗塔格地区由南至北,晚古生代矿产分布由火山沉积-热液改造型铁矿向斑岩型铜钼矿过渡的特征、火山-沉积岩分布和该区晚古生代的大地构造演化历史,作者推测:早古生代觉罗塔格洋向塔里木板块俯冲并形成中天山岛弧之后,该洋盆并未完全消亡,并于晚古生代时极性反转,向北俯冲于准-吐-哈地块之下。红云滩花岗岩正是形成于晚古生代觉罗塔格俯冲洋壳之上的火山弧环境。觉罗塔格地区晚古生代的岩浆岩,火山-沉积岩和矿产分布均不同程度受控于这一大地构造背景。

四氧化三钴@碳化蝶翅的制备及催化高氯酸铵分解的性能

采用水热法制备了四氧化三钴@碳化蝶翅(Co_3O_4@CW)纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面及孔径分析仪表征了其结构和成分。采用同步热分析仪(DSC-TG)研究了该复合材料对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能。结果表明,Co_3O_4@CW具有微孔-介孔-大孔的多级孔结构,Co_3O_4纳米粒子均匀紧密地负载于碳化蝶翅的骨架上,其中Co_3O_4的负载量约为72.0%。Co_3O_4@CW可显著降低AP的高温分解峰温度,当Co_3O_4@CW的添加量为3%时,AP的高温分解峰提前147℃,AP的热分解放热量从173.4 k J·mol^(-1)增加到369.3 k J·mol^(-1),表现出了良好的催化性能。

东天山卡拉塔格钠质火山岩岩石学、地球化学及成因

东天山卡拉塔格早泥盆世卡拉塔格组火山岩主要岩性为海相富钠质的安山岩、流纹岩和英安岩，夹少量的钠质玄武安山岩和钠质玄武岩以及正常系列的玄武安山岩。钠质火山岩的特征是：Na2O=1．69～6．38％，Na2O／K，O〉1，多在2～100间：无论是斑晶还是基质，斜长石均为富钠长石；酸性岩石斑晶主要是钠长石和石英，中基性岩石斑晶主要是钠长石（少量更长石）：酸性岩以斑状结构、霏细结构、球粒结构为主，而中基性岩以交织结构、玻晶交织结构为主。各类岩石全岩化学分析计算结果均含标准矿物Q、Hy、Hm，一部分含Di或C，在TAS图上全都投于亚碱性区；∑REE=25、96-96．11ppm，LaN／YbN=1．68-5．32，Eu／E^＊=0．46-1．25，LaN／SmN=1．01-2．95；强不相容元素适度富集，Nb和Ta强烈亏损，部分样品Cs、Rb、K、Zr和Hf适度亏损。这些特征表明，该区钠质火山岩的原始岩浆可能来自富钠俯冲洋壳熔体与地幔楔岩石反应的产物部分熔融。这样的岩浆形成机制与前人有关卡拉塔格是早泥盆世岛弧的认识相一致。

大陆碰撞成矿作用:Ⅰ.冈底斯新生代斑岩成矿系统

火山岩浆弧和大陆碰撞带是产出巨型斑岩矿床的两类重要环境。岩浆弧环境的斑岩铜矿成矿理论业已建立,而大陆碰撞环境的斑岩矿床则研究薄弱。在青藏高原,印度-亚洲大陆碰撞导致了大规模斑岩成矿作用,在主碰撞期(65～41Ma)发育沙让式斑岩Mo矿和亚贵拉式斑岩-矽卡岩型Pb-Zn-Mo矿床,在晚碰撞期(40～26Ma)形成明则式斑岩Mo矿和努日式斑岩-矽卡岩型Mo-W-Cu矿床,在后碰撞期(25～13Ma)产生驱龙式斑岩Cu-Mo矿床。这些矿床构成了3条规模不等的成矿带,分别发育在冈底斯的北带(中拉萨地体)、南带(泽当弧地体)和中带(南拉萨地体)。冈底斯含矿斑岩系统通常为多期多相浅成侵入杂岩体。含矿斑岩以高K为特征,多为高K钙碱性岩和钾玄岩系列。含Cu斑岩以二长花岗斑岩为主,显示埃达克岩地球化学亲和性,含Mo斑岩以花岗斑岩为主,显示大陆壳成因特点。微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究表明,含Cu斑岩来自碰撞加厚的西藏镁铁质的新生下地壳(如角闪榴辉岩),早期卷入新生下地壳的幔源物质及硫化物的重熔为斑岩岩浆提供了部分金属Cu、Au和S;含Mo岩浆来自古老的西藏镁铁质下地壳(如角闪岩)的部分熔融,金属Mo主要来自古老地壳物质的贡献。冈底斯含矿斑岩均含有不同成分的微粒镁铁质包体(MME),并显示典型的长英质与镁铁质岩浆混合特征。以MME为代表的含Cu富H2O幔源岩浆,或底侵于冈底斯地壳底部,为下地壳熔融提供了热和H2O,或注入长英质岩浆房,为斑岩系统提供了部分金属Cu和S,并提升了岩浆氧逸度。冈底斯斑岩岩浆-热液-成矿系统受控于斑岩就位的地壳环境。在斑岩体侵位的花岗岩基环境,其良好的封闭性导致热液流体(岩浆出溶)以斑岩岩株为核心向外扩散,形成环状蚀变分带,并主要在钾硅酸盐化带发生Cu-Mo矿化;在碎屑岩-碳酸盐建造环境,碳酸盐建造发生矽卡岩化和金属淀积,不透水的细碎屑岩层阻挡热液流体扩散,热液矿化围绕斑岩体发育,形成斑岩型Mo-矽卡岩型Pb-Zn-Mo或Mo-W-Cu成矿系统;在层火山-沉积环境,良好的封闭盖层导致岩浆流体与天水强烈混合以及混合流体的长距离侧向流动,发育大面积蚀变岩盖,形成上部浅成低温热液Au-Cu和下部斑岩型Cu-Mo成矿系统。结合区域构造-岩浆分析,笔者认为,发育于冈底斯碰撞带3个不同碰撞期的幔源岩浆上侵-下地壳部分熔融-岩浆浅成侵位-斑岩成矿系统,受控于印度-亚洲大陆三阶段碰撞的不同深部过程,据此提出了大陆碰撞过程中斑岩型矿床的地球动力学模型。

辽宁红透山铜锌块状硫化物矿床的变质变形和成矿组分再活化

辽宁红透山铜-锌块状硫化物产在太古宙绿岩带中,矿床形成后经历了强烈的变形和变质,变质程度达高级角闪岩相。野外和显微镜研究表明,矿石在进变质过程中发生过强烈的机械再活化和重结晶,但各种进变质结构大部分已被变质峰期的全面重结晶所清除,目前保存着的结构主要是变质峰期和退变质过程的产物。退变质过程以黄铁矿变斑晶生长、矿石糜棱岩的形成、二次退火和化学再活化为特征。矿床中高度富集铜和金的矿石是韧性剪切形成的矿石糜棱岩受退变质流体叠加而成。磁黄铁矿主要是同生沉积后重结晶的产物,另有一部分由退变质热液形成,而黄铁矿变斑晶则有沉积-重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和热液叠加多种成因。世界各地块状硫化物矿床中的磁黄铁矿和黄铁矿各有三种成因类型。磁黄铁矿的类型有:同生沉积-变质重结晶、同生沉积黄铁矿变质和退变质热液充填或交代;黄铁矿的类型有:同生沉积-变质重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和退变质热液充填或交代。红透山矿区的退变质流体具有从早到晚氧逸度升高的趋势。

藏南扎西康大型铅锌银锑多金属矿床叠加改造成矿作用初探

扎西康铅锌银锑多金属矿具有多期多阶段的复杂成矿的特征。结合对区域成矿带、典型矿石结构构造、闪锌矿Fe含量变化、金属成矿元素分带性以及流体演化特征的分析,初步识别和探讨了扎西康多金属矿床叠加改造发生过程:在特提斯喜马拉雅锑金矿带形成前,扎西康即已经是一个粗晶脉状铅锌矿床。后碰撞阶段,地壳伸展,热活动强烈。以岩浆驱动大气水循环形成的地热水为主的区域富锑流体,流经扎西康,早期硫化物成为后期流体沉淀的有效化学障。流体对早期矿体形成的角砾产生再活化、溶蚀、交代作用,活化出铅、锌等元素,形成新的混合流体。该流体在NS向正断层发生运移、充填成矿,此时锌仍以闪锌矿重结晶、沉淀,但其中的铁含量已经降低,而铅与锑等形成硫盐矿物,当Pb被硫盐矿物消耗后则形成辉锑矿。综上,扎西康铅锌银锑多金属矿床是青藏高原陆陆碰撞造山背景下典型的叠加改造型矿床。

西藏努日矽卡岩型铜钨钼矿辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

西藏努日层状矽卡岩型铜钨钼矿床是冈底斯东段南缘斑岩-矽卡岩铜多金属成矿带上规模最大的矿床。笔者对采自该矿床的9件不同产状、不同形态含钼矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素组成分析,获得其模式年龄为23.46~24.77 Ma,等时线年龄为（23.36±0.49）Ma（MSWD=0.60）,模式年龄与等时线年龄结果基本一致。由于辉钼矿与黄铜矿、白钨矿呈共生关系,并考虑到该矿区内黄铜矿的年龄〔（23.75±0.18）Ma〕（作者未发表数据）,表明努日矽卡岩型铜钨钼矿床的成矿时代为23~24 Ma。结合前人研究资料可见,冈底斯南缘克鲁-冲木达斑岩-矽卡岩铜多金属成矿带从32 Ma至23 Ma发生了强烈的成矿作用。该成矿带的成矿时代明显有别于后碰撞期地壳伸展环境下形成的冈底斯斑岩铜矿带,显示出其为一套独立的成矿事件。该成矿事件可能主要受冈底斯南缘的晚碰撞走滑环境的控制。努日矿床成矿时代的确定及晚碰撞成矿事件的厘定,为今后研究和勘查该成矿带内同类型矿床提供了重要依据。

吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论

通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁_超镁铁质岩体进行单矿物0Ar_39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250Ma和225Ma,这一结果与前人所报道的K_Ar法年龄有明显的差异。结合与热液矿化相关的斜长伟晶岩锆石SHRIMP法年龄216Ma,认为镁铁_超镁铁质岩形成于250Ma左右的印支早期,铜镍硫化物矿床的形成时间晚于含矿岩体,大约为225Ma前后的印支中期。216Ma前后的岩浆期后热液叠加对成矿具有积极作用。

青藏高原巨厚地壳:生长、加厚与演化

大陆地壳约占地表面积的40%,其成因与生长,是一个关乎人类生存和资源供给的基础地学问题。人们普遍认为,大洋俯冲通过岛弧拼贴和幔源岩浆底侵形成造山带新生陆壳,大陆碰撞过程只对现存地壳进行再造,不产生新生地壳。青藏高原经历古/新特提斯大洋俯冲和印-亚大陆强烈碰撞,拥有全球最厚的陆壳(65~80km),是研究大陆地壳的形成、生长、加厚、演化与保存的天然实验室。我们研究表明,古/新特提斯大洋的相继俯冲消减,产生多期次的幔源镁铁质弧岩浆(270~66Ma),在弧地壳下部底侵和上部侵位,导致地壳侧向加积和垂向生长并加厚约10km。在同(软)碰撞期(65~41Ma),印度大陆岩石圈俯冲导致俯冲前缘的洋壳板片回转和断离,诱发软流圈地幔熔融及其幔源岩浆上升侵位,在冈底斯碰撞带形成新生地壳,并导致地壳加厚6~9km。在晚(硬)碰撞期(40~26Ma),冈底斯碰撞造山带内不同地壳块体(地体)间发生逆冲叠覆,导致中深层次地壳缩短加厚10~20km;在碰撞带的后陆区,印度大陆岩石圈地幔俯冲诱发软流圈沿地幔通道上涌,侵蚀和吞噬地幔岩石圈,并诱发其部分熔融,向地壳注入大量幔源镁铁质岩浆,形成新生地壳,维持高原生长。在后碰撞期(<25Ma),碰撞带和后陆区均发生地壳伸展与有限减薄,伴有新生地幔组分少量注入和高原陆表强烈剥蚀。粗略估计:形成并保存于大陆碰撞造山带的新生地壳量占整个陆壳的28%,大洋俯冲与大陆碰撞分别为青藏高原贡献了75%和25%的新生地壳。我们提出,青藏高原巨厚地壳的形成发育,实际上是幔源岩浆向地壳注入添加与中下地壳缩短加厚连续或交互作用的结果。伴随大洋俯冲与大陆碰撞,巨厚地壳物质组成发生以新生地壳形成和古老地壳再造为特征的动态演变。镁铁质新生下地壳的大规模重熔与长英质岩浆大量侵位可能是巨厚地壳长英质化的主要机制。

再论三江特提斯复合成矿系统

复合造山与复合成矿是中国区域构造演化与成矿的典型特色,其复杂的成矿物质来源、多变的构造驱动机制、丰富的成矿作用类型以及多期的活化改造过程一直是区域成矿理论研究的热点。西南三江特提斯造山带是中国复合造山的典型缩影,其经历了古生代与中生代原-古-中-新特提斯增生造山和新生代印度-欧亚大陆碰撞造山演化过程,具有复杂的复合造山演化时空格架。为系统阐释复合造山背景下的复合成矿作用,更科学地指导区域找矿勘查工作,本文在详细解析三江特提斯复合造山的基础上,依据成矿系统理论划分出与增生造山相关的原特提斯、古特提斯、中特提斯、新特提斯和与碰撞造山作用相关的挤压褶皱、拆沉伸展、挤压走滑、伸展旋扭等成矿系统;发现复合成矿作用显著,并识别出四类5个主要复合成矿系统,包括昌宁-孟连带增生-碰撞造山海底喷流(VMS)型Pb-Zn-Cu+岩浆热液型Mo-Cu、义敦岛弧和腾冲-保山地块增生+碰撞造山岩浆热液型Cu-Mo-Sn-W、兰坪盆地碰撞造山盆地卤水(MVT)型Pb-Zn+岩浆热液型Cu-Pb-ZnAg和扬子西缘碰撞造山富碱斑岩Au-Cu-Mo+造山型Au;详细解剖各复合成矿系统组成要素和形成机理,据此凝练出复合成矿系统理论,即指复合造山构造转换时空域中不同时期多种成矿作用或者同一时期不同成矿作用复合形成的地质系统;提出构造转换复合于早期岛弧带或者裂谷带是形成复合成矿系统的主要机制。

西藏亚贵拉矿区两期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

亚贵拉Pb-Zn-Ag矿床是冈底斯北侧Pb-Zn多金属成矿带内的一个大型矿床。钻孔编录发现,亚贵拉矿区内棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩均被大量的含硫化物石英脉穿切。同时,与这两套斑岩直接接触的灰岩地层内同样伴有强烈的硫化物矿化和矽卡岩化。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,对矿区含矿棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩分别进行了年代学研究,得到两者锆石的加权平均年龄分别为132.1±1 Ma和62.4±0.6 Ma。在钻孔编录过程中未发现典型沉积喷流成因的矿体,而绝大部分矿体以含有大量矽卡岩矿物为特征,表明亚贵拉Pb-Zn-Ag多金属矿床应主要受岩浆热液控制。锆石U-Pb定年结果显示,该矿区首先经历了早白垩世与棕红色花岗斑岩有关的岩浆事件,然后于古新世又受到了与灰白色石英斑岩有关的含矿热液富集沉淀。结合已有研究资料分析可知,冈底斯北带的成矿作用从白垩纪一直持续到中新世,且均以Pb-Zn-Ag等贱金属矿化为特征,显示冈底斯北带古老基底对矿化金属类型的强烈控制。

燕辽成矿带东段新台门钼矿床的Re-Os同位素年龄及其地质意义

文章对新台门钼矿取自花岗斑岩含矿石英脉中的5件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,获得模式年龄介于(177±4)～(185±1)Ma之间,加权平均年龄为(183±3)Ma(2σ,MSWD=1.6),表明该矿床形成于早侏罗世。结合区域岩浆活动和成矿作用的年代学格架,作者认为燕辽成矿带,特别是辽西地区的早侏罗世成矿作用非常重要,其形成应与印支期末华北板块与南北两侧大陆聚合后的伸展作用有关。

再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用

本文在综述斑岩铜矿(PCDs)最新研究进展基础上,结合最新资料,重点阐释了中国大陆非弧环境PCDs的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆-流体系统演化、成矿金属(Cu,Au,Mo)和H2O来源及富集过程。中国大型PCDs除少量产于岩浆弧外,主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部。这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学亲和性。成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳,少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌,是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。与岩浆弧环境斑岩类似,非弧环境斑岩也相对富水(>4%H2O)和高f(O2)值(△FMQ≥+2),M H2O不是来自俯冲板片,而是主要来自新生下地壳的角闪石分解或/和幔源富水超钾质岩浆水注入;金属Cu(Au)主要来自新生的镁铁质下地壳中含Cu硫化物的熔融分解,或者来自拆沉下地壳熔体与金属再富集的地幔岩反应,而金属Mo则主要来自具有高Mo丰度的大陆地壳。不论在岩浆弧还是非弧环境,成矿岩浆通常相对富集成矿金属(Cu,Au,Mo),但PCDs的形成并不要求成矿岩浆在初始阶段就异常富集金属组分,但要求金属硫化物相在岩浆流体出溶前没有从岩浆中饱和分离。浅成侵位的斑岩体(1~6 km)虽然可以出溶成矿流体,但大型PCDs通常要求成矿流体出溶自深部(侵位深度≥6 km)、有镁铁质岩浆持续补给的稳定大体积岩浆房。斑岩体可以分凝出不混溶的低盐度的气相和高盐度的液相,岩浆房则直接出溶出高温低盐度的富金属超临界流体。高盐度液相和低密度的超临界气相流体均可以迁移金属,伴随大规模热液蚀变,形成PCDs。

辽宁红透山块状硫化物矿床矿石糜棱岩铜-金富集机制

辽宁红透山太古宙块状硫化物型铜锌矿床成矿后的变质作用达到高角闪岩相 ,并经历了 3个阶段的变形。矿床的主要矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿。主矿体内分布有 30多条矿石糜棱岩带 ,它们大多数平行或近于平行块状硫化物矿层 ,少数产在矿体附近围岩中。带中的各种硫化物矿物均遭受了强烈的剪切变形 ,其中黄铁矿以碎裂为主 ,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿显示强烈的塑性。矿石糜棱岩比块状硫化物矿石明显富集铜、金、银等元素 ,其铜、金和银平均含量分别达1 1 .0 0 % ,1 .74g/t和 2 35g/t,相对于块状矿石的富集系数分别为 5 .3、5 .0和 4 .6。这些金属的高度富集主要是因为矿石糜棱岩受到了后期流体的叠加。铅同位素组成表明矿石糜棱岩中的金属一部分来自块状矿石 ,另一部分来自块状硫化物矿体之外。

加拉普铁矿区花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地球化学研究

青藏高原南部发育有大规模的碰撞成矿作用,冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带是其重要的组成部分。加拉普铁矿床是位于该成矿带东侧的矽卡岩型铁矿床,其成矿作用与区内的花岗闪长岩有密切的成因联系。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,该岩体成岩年龄为(63·4±0·5)Ma(n=25,MSWD=1·2),表明矿床形成于印-亚陆陆碰撞的主碰撞阶段。地球化学研究结果显示,岩石属中-高钾钙碱性准铝质花岗岩;其ΣREE较低(100·5×10-6～170·3×10-6),具弱-中等负Eu异常,富集轻稀土元素(LREE),相对亏损重稀土元素(HREE);富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Pb、K、Th,相对亏损高场强元素(HFSE)Hf、Ta、Ti、Nb等,与早期的林子宗火山岩相类似,具有弧火山岩的地球化学特点。岩石εNd(t)值为-2·60～-2·34,(87Sr/86Sr)初始值为0·7074～0·7075,反映了重熔地壳物质与幔源物质混合的特点。锆石Lu-Hf同位素测试结果显示,岩体的锆石εHf(t)值和地壳模式年龄均分布较广,分别为-9·1～4·3和864～2368Ma,同样表明岩石岩浆源区具有壳幔混源的特征。综合上述数据,矿区的花岗闪长岩是地幔源区岩浆与陆壳重熔岩浆混合而成的壳幔混源的I型花岗岩。已有数据显示,冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带从白垩纪至中新世均有强烈的成矿作用,但其主成矿期集中在62～50Ma,且与主碰撞阶段的岩浆活动有密切的成因联系。Pb-Zn-Ag成矿作用主要与受壳源物质控制的花岗岩密切相关,而与Fe-Cu矿化有关的岩体则更多地显示了幔源物质的贡献。