冀北东猴顶A型花岗岩成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

本文对河北丰宁地区前人所定的东猴顶正长斑岩和石英正长斑岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学以及Sr—Nd—Pb—Hf同位素分析。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石学显示东猴顶岩体为早白垩世(～129Ma)钾长花岗斑岩,而非前人认为的侏罗纪—白垩纪正长斑岩和石英正长斑岩。东猴顶岩体具有高硅(69.07%～73.00%)、富碱(Na2O+K2O:9.00%～10.56%)和FeO(全铁)/MgO比值大的特征,属高钾钙碱性系列;岩石富集轻稀土,负铕异常明显(δEu:0.25～0.41),相对富集K、Rb等大离子亲石元素和Zr、Hf、Th、U、Y等高场强元素,亏损Ca、Ba、Sr、P、Ti、Cr、Ni、Co等元素,Ga/Al比值高,具A型花岗岩特征,可能形成于伸展环境构造体制。岩体n(87Sr)/n(86Sr[)]i=0.70815～0.71197,εNd(t)值为-13.2～-16.8,对应的二阶段模式年龄(T2DM)为2.0～2.3Ga;全岩n(206Pb)/n(204Pb[)]i=16.745～16.765,n(207Pb)/n(204Pb[)]i=15.372～15.394,n(208Pb)/n(204Pb[)]i=37.706～37.794;锆石Hf同位素组成为εHf(t)值=-20.7～-9.2,二阶段模式年龄(T DM C)为1.9～2.6 Ga。同位素特征表明岩体源岩可能主要来自壳源物质。考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为新太古代,因此,东猴顶岩体的岩浆来源于太古代地壳物质和部分亏损地幔物质的混合源区,是华北克拉通北缘中生代岩石圈强烈减薄、地壳伸展作用的结果。

内蒙古查干哈达庙块状硫化物型铜矿床类型的确认及其义

经研究确认,内蒙古查干哈达庙铜矿床属于块状硫化物型富铜矿床。该矿床类型的首次确认,为华北陆块北缘寻找古生代块状硫化物型富铜矿床提供了例证。查干哈达庙铜矿床位于华北陆块北缘,赋矿地层(即含矿岩系)为石炭系上统本巴图组流纹质凝灰岩、凝灰质板岩,其上为条带状结晶灰岩、生物碎屑结晶灰岩。含矿岩系中存在硅质岩、含铁硅质岩、碧玉岩及萤石重晶石矿层。硫化物矿体呈层状、似层状,产于流纹质凝灰岩、凝灰质板岩岩层中,产状与岩层产状一致。矿床含矿岩系具有"火山碎屑岩、硫化物矿体、碧玉岩"的"三位一体"特征。矿石具有条带状、层纹状构造。矿石中主成矿元素为Cu,伴生有益元素为Au,S,Pb,Zn,铜矿石品位较高,属富铜矿。矿床地质特征表明其属块状硫化物型铜矿床。该类型矿床的找矿标志是,在海相酸性火山岩及碳酸盐岩之间,地表存在与硅质岩共存的黄钾铁矾、铁帽型硫化物氧化带;具有以铜为主的铜、锌组合的化探异常;具有低阻高极化的物探异常。

冀东孤山子超基性岩体矿物岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征

孤山子超基性岩体位于华北克拉通北缘,主要由角闪石岩、辉长岩及辉石岩组成。本文通过角闪石、辉石、尖晶石的探针分析,角闪石岩、辉长岩的岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素测试分析,研究孤山子超基性岩体地质地球化学特征,探讨其形成的构造环境。电子探针结果表明,角闪石属韭闪石亚族,具幔源特性;辉石属透辉石亚族,具弧堆晶岩特点;尖晶石属富Al尖晶石亚族,大量存在于辉石岩中。岩石地球化学及Sr-Nd同位素特征显示,孤山子超基性岩原岩浆几乎不受壳源物质的影响。低Mg#(0.44~0.55)及较高LREE/HREE(6.54~8.34),表明原岩浆分异程度较高。同时,全岩富集LREE、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损HREE、Cr、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Sr、Nd同位素比值小,(87Sr/86Sr)ⅰ=0.70398~0.70430,εNd(t)=-1.60^-2.72,指示源岩为富集型地幔。孤山子超基性岩在晚古生代侵位于陆弧以南的沉积盆地中,地球化学特征介于弧堆晶岩和大陆裂谷岩浆岩之间。结合其大地构造背景及地球化学特征来看,孤山子超基性岩体应形成于陆缘弧后方局部伸展环境。

山西青尖坡石英二长岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对华北克拉通北缘青尖坡石英二长岩锆石U-Pb同位素年龄分析,并结合相关主量和稀土元素数据探讨其地质意义。研究表明,石英二长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为241.1±1.7Ma,为早中三叠世岩浆活动的产物。岩石具有富K、Na、Si、Al,贫Mg、Ca、Ti等特征,为高钾碱性钾玄岩系列,属于过铝质花岗岩类;轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具有稳定的弱负Eu异常。总体为I型花岗岩成因,但兼具S型花岗岩的特征。青尖坡石英二长岩为中下地壳部分熔融成因,有地幔物质参与,为华北克拉通北缘三叠纪碱性岩带的组成部分,形成于晚造山-造山后的伸展构造环境。

华北克拉通北缘三叠纪金矿床地质特征、物质来源与控制因素

三叠纪是华北克拉通重要的成矿期,三叠纪金矿主要分布在华北克拉通北缘,构成一条近东西向延伸、长约1500km的金成矿带,其中包括乌拉山-大青山、张家口、冀东-辽西、青城子及夹皮沟等多个金矿集中区。华北克拉通北缘三叠纪金矿带的赋矿围岩主要为新太古代-中元古代变质岩系和中生代花岗岩类,金矿床以石英脉型矿化为主,伴随蚀变岩型矿化;中、西段金矿集中区矿化组合表现为金或金钼矿化,东段则以金多金属矿化为主。同位素年代学资料表明,该带金矿主要形成于晚三叠世(240~220Ma);流体包裹体特征表明,成矿流体具中温、低盐度、低密度特征,属于H_(2)O-NaCl-CO_(2)±CH_(4)体系,相分离作用可能是石英脉型金矿金沉淀的主要机制;氢-氧同位素组成进一步表明,成矿流体早期为岩浆水或变质水,后期混入了大气降水。矿石碳、硫、铅、氦-氩同位素及金矿集中区内成矿相关岩体的钕、铪同位素组成表明,华北克拉通北缘三叠纪金矿床的成矿流体和成矿物质均与壳-幔混合作用有关,其中,幔源物质及流体的贡献与区域三叠纪岩浆活动有关,壳源组分的贡献主要来自前寒武纪变质围岩。金矿床形成的构造背景整体上与中亚造山带造山后伸展作用有关:晚三叠世,华北北缘受中亚造山带碰撞后伸展作用的影响,发生岩石圈首次减薄事件,同时发育多条深大断裂及碱性花岗岩-碱性岩的侵入活动,为大规模区域金矿的形成提供了优越条件。金矿带的东段可能同时受扬子克拉通与华北板块碰撞作用的影响,是造成其与中、西段金矿集中区成矿特征有一定差异的主因。