云开地区新元古代蛇绿岩的地球化学证据及其构造意义

粤西云开隆起区西北缘信宜贵子、茶山一带浅变质云开群底部层状、似层状变基性、超基性岩的研究表明,变基性岩以变玄武岩、变辉长岩、斜长角闪岩为主,变超基性岩则主要为蛇纹石化橄榄岩、橄辉岩和角闪辉石岩,它们是遭受后期构造变形变质作用强烈改造的蛇绿混杂岩。变基性岩的岩石地球化学特征可分为略有差异的两类:茶山的TiO2=0．71％-2．16％(平均1．38％),(La／Yb)N=0．67-1．91,轻稀土略亏损-平坦,La／Nb、Ce／ Zr、Zr／Nb、Zr／Y、Ti／Y平均值分别为1．19、0．31、15．75、2．08和434．98,Nb／Th平均值为4．0,εNd(t)=1．4-1．8;贵子的TiO2=1．55％-1．89％(平均1．74％),(La／Yb)N=2．13-2．80,轻稀土略富集,La／Nb、Ce／Zr、Zr／Nb、Zr／Y、 Ti／Y平均值分别为0．84、0．22、13．04、4．15和351．93,Nb／Th平均值为5．8,εNd(t)=2．4-5．0,均显示俯冲带上 (SSZ)和洋中脊(E-MORB)构造环境的玄武岩,并来自富集地幔源区。变超基性岩蛇纹石化橄榄岩的稀土元素配分具典型的U形特征,显示为具地幔交代作用的LREE富集地幔残余。茶山和贵子变基性岩的Sm-Nd、Rb-Sr全岩同位素等时线年龄分别为824±77 Ma和667±43 Ma、663±1 7 Ma。这为华南存在新元古代-早古生代的洋盆提供了重要证据,而且在洋盆初始阶段有地幔柱或OIB物质组分的加入。

云开地区中生代成矿地质背景及成矿动力学机制研究

文章通过对云开地区地质构造、矿床时空分布以及中生代花岗岩类岩石的岩石学及地球化学特征的综合研究,认为区内中生代岩石圈构造经历了二叠—三叠纪之间的碰撞挤压、侏罗纪的构造转换及白垩纪的拉张伸展 3个阶段的演化过程。

云开地区变质基底锆石U-Pb年代学及对华夏地块Grenvillian事件的指示

云开地区前寒武纪变质基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以浅变沉积岩类为代表的云开群,均不同程度受到了后期加里东期和印支期构造-岩浆事件的改造。对高州杂岩中1个变粒岩（YK1016）和1个黑云斜长片麻岩（YK1014-3）、云开群中1个黑云斜长片麻岩（YK1017-1）样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。样品YK1016中获得的不一致曲线上下交点年龄分别为（1 035±43）Ma和（437±30）Ma（n=16,MSWD=1.3）,上交点年龄与10个谐和点207Pb/206Pb加权平均年龄（970±30）Ma（MSWD=0.22）一致,解释为其形成年龄。样品YK1014-3获得的206Pb/238 U表观年龄范围为949~2 395 Ma,主要集中在1 000~1 200 Ma,9个最年轻且谐和的分析点207Pb/206Pb加权平均年龄为（970±32）Ma（MSWD=0.53）,对其最大沉积年龄进行了约束。样品YK1017-1获得的206Pb/238 U表观年龄范围为650~2 383 Ma,也主要集中在1 000~1 200 Ma,最年轻且谐和的碎屑锆石年龄将其时代约束在650 Ma。结合云开地区变质基底中已有的高精度年龄数据,认为高州杂岩形成时代为中元古代晚期—新元古代早期,云开群的形成时代为新元古代晚期。另外,研究结果及云开地区已有的数据表明,该区除出露Grenville期岩石外,新元古代变沉积岩中还存在大量Grenville期（900~1 350 Ma）碎屑锆石,部分晶形较好具岩浆起源,这一现象从云开地区一直延伸到华夏东部;但在华夏地块由南往北,Grenville期锆石呈减少趋势,新元古代锆石（820~860 Ma）逐渐增多。这些暗示华夏地块南缘存在一个由南东向北西推进的Grenvillian造山带,和（或）在华夏地块内部存在略晚于Grenville期的构造-岩浆事件。

云开地区变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其地质意义

华夏陆块西南部云开地块变质杂岩主要由天堂山岩群和云开群以及古生代花岗质岩石组成。天堂山岩群主要由片麻岩、变粒岩、石英岩等岩石组成,变质程度较深;云开群主要由片岩、板岩、千枚岩、变质砂岩等岩石组成。应用LA-ICP-MS U-Pb微区定年和Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析方法,本文对天堂山岩群和云开群变质沉积岩进行了研究。在阴极发光图像中,变质沉积岩的锆石显示岩浆震荡环带,但普遍遭受重结晶改造及存在变质增生边。由于变质增生边普遍较窄,U-Pb定年和Hf同位素分析几乎都在具岩浆环带和重结晶结构的成分域上完成的。具岩浆环带和重结晶结构的成分域的Th/U比值普遍大于0.1。年龄变化从>3000~500Ma,但主要集中在600~1200Ma之间,主峰值为960Ma左右。碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值在-25.6~15.4之间,两阶段Hf模式年龄在972~4496Ma之间。全岩地球化学分析显示LREE富集,HREE亏损,具有较明显的负Eu异常(δEu=0.55~0.71),天堂山岩群与云开群REE配分模式一致,反映源区物质相似,主要来源于花岗质地壳物质。结合前人研究成果,可得出如下结论:天堂山岩群与云开群形成时代没有明显差别,虽然它们在变质变形方面存在较明显区别;天堂山岩群和云开群沉积时代为古生代早期-新元古代;格林威尔期岩浆岩为主要物源区,新元古代时期华夏陆块处于格林威尔造山带内与之相邻;华夏陆块存在太古宙古老陆壳。

云开地区早古生代竹雅-石板辉长岩锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素特征

华夏地块西段的云开地区出露少量早古生代基性侵入岩,多以小岩株状侵入前寒武纪变质地层或与同期片麻状花岗岩共生,岩石类型主要为辉长岩和苏长辉长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,信宜竹雅和高州石板辉长岩结晶年龄约为445Ma。辉长岩岩石地球化学以富MgO、CaO,相对贫TiO_2为特征,具有极低的稀土元素总量(∑REE=20.8×10^(-6)~26.6×10^(-6)),轻稀土元素略微富集,亏损Nb、Zr、Ti、P等高场强元素。锆石ε_(Hf)(t)均为弱的负值,Hf同位素一阶段模式年龄介于1.1~1.4Ga之间,显示富集地幔源区特征。构造环境分析表明,辉长岩与火山弧玄武岩相似。综合前人研究认为,华夏地块早古生代存在一系列具典型弧火山岩特征的基性岩类,这对早古生代构造运动的认识具有重要的限定作用。

云开地区加里东期花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对云开地区1∶25万区调中划归前寒武纪或新元古代的(片麻状)花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得的年龄分别为(443.3±2.6)Ma(样品1009,陆川县陆透水库东南)、(445.7±2.3)Ma(样品1010,陆川县月垌村)、(441.1±2.0)Ma(样品1012,高州市谢鸡镇)和(443.7±1.7)Ma(样品10108,信宜市朱砂镇),表明它们属于加里东期的产物而不是以往认为的前寒武纪基底或新元古代岩石。结合前人的研究表明,这些花岗岩主要由元古宙基底岩石发生深熔作用而成,是华南地区加里东期陆内造山作用的响应。随着云开地区前寒武纪基底中大量加里东期年龄的发现,说明加里东运动对该区的影响非常强烈,1∶25万区调中划归前寒武纪基底或新元古代的部分片麻状花岗岩应归属加里东期。云开地区前寒武纪基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以变沉积岩类为代表的云开群,高州杂岩形成时代为中新元古代,云开群形成时代可能为新元古代。从整个华夏地块来看,存在古—中元古代结晶基底,但出露可能并不像以往认为的那么广泛。

广西云开地区元古代不整合事件的确定及其构造意义

通过详细的地质填图,在云开地区原定为“云开群”的变质岩系中识别出古老的不整合事件,表现为中浅变质岩系不整合覆盖在中深变质岩系之上,二者在岩石组合、原岩沉积环境以及变形变质特征上均存在较大的区别,同位素年龄及变质作用P-T-t轨迹的研究证明上覆中浅变质岩系明显晚于下伏中深变质岩系形成。利用SHRIMP法测得下伏岩系石榴辉石岩锆石的谐和207Pb/206Pb年龄为(1894.4±17.36)M a和(1846.8±58.58)Ma,并获得3个分析结果的207Pb/206Pb加权平均年龄(1817±36)Ma,其形成时代应为古元古代。上覆岩系中一些微古植物化石保存完好,微古植物化石组合的时代为长城纪—蓟县纪,部分为青白口纪;获得其变质基性火山岩锆石SHRIMP法同位素年龄为(1462±28)Ma,表明上覆岩系的时代应为中—新元古代。分析结果表明,二者之间存在一明显的巨大灾变事件,其应为古元古代末吕梁期造山作用形成的产物。笔者把下伏岩系从“云开群”中分离出来,并命名为“天堂山岩群”。

云开地区蛇绿混杂岩的发现及意义

沿信宜罗罅、茶山、罗定贵子和高州云炉一带,首次发现呈北东—北北东向展布的蛇绿混杂岩（蛇纹石化橄榄岩、堆晶辉长岩和变基性火山岩）。其中变基性火山岩（斜长角闪岩）,具N—MORB和E-MORB型特征,推测蛇绿岩形成于元古宙,这一发现对于认识华南大地构造演化,特别是罗迪尼亚超大陆的增生与裂解,具有重要意义。

广西云开地区地球化学特征和找矿远景预测

利用广西云开地区1∶20万化探扫面成果,研究该区成矿元素的地球化学特征及分布规律,并选择了主要成矿元素Ag、Au、Pb、Zn、W、Mo、Sn进行讨论,研究它们在空间、时间上的分散、富集规律,为区域矿床地球化学预测提供理论依据;提出Ⅰ级找矿远景区8个,Ⅱ级远景区5个,Ⅲ级远景区3个,作为下一步矿产勘查工作的靶区。

华南云开地区金银铜铅锌矿成矿地质标志

对区内5个成矿带进行研究,提出云开隆起脆性剪切带阵列控制着金矿化分布的态势;印支期重熔花岗岩和燕山晚期花岗岩迭加的脆性或脆韧性剪切带是金矿床集中部位;金矿成矿斑岩体的定性判别标志,新发现加里东晚期斑岩型矿床;岩浆热液矿床沿构造岩浆岩带、隆起与坳陷交接部位、坳陷里的构造凸起边缘或隆起里的凹陷周缘和NNE-NE与NW—NWW走向的壳层逆掩断裂交织的菱形块上升部位或各自的相对上升盘分布,岩浆侵入体出现在构造复合部位,特别是NE向深断裂和EW向、NW向构造复合部位;含矿层位为前寒武纪—二叠纪地层;查明燕山运动期间三次铜、铅、锌（银）区域成岩成矿岩浆活动。

广西云开地区成矿带成矿特征及勘查远景

广西云开地区是广西境内铅锌金银多金属矿产的重要成矿区之一,长期以来一直是地质工作重点对象。在分析区域成矿地质背景、研究成矿地质特征、总结成矿地质规律的基础上,结合元素富集特征、典型矿床特征和找矿新发现,探讨该区域成矿远景,提出了地质找矿主要目标。结果显示,本区以构造复杂、岩浆活动强烈、基底变质程度深、成矿作用多样为特征,形成了以铅锌为优势矿种,银金为重要矿种,铜、钨锡钼等有良好资源前景的矿产地,考虑成矿地质环境因素和已知矿产分布情况,优选9个集中区,作为找矿地质工作部署的依据。

广西云开地区区域成矿模式

通过对广西云开地区区域成矿特点和区域构造演化阶段的讨论,选择区内主要矿床的控矿地质因素、成矿时代、物质来源等特征进行对比,并根据典型矿床成矿模式概括区域成矿模式。指出加里东期、华力西-印支期、燕山期为本区矿床的成矿期,这是对广西云开地区成矿环境的认识进一步深化,以期指导区域矿产评价和找矿部署工作。

云开地区月田岩体的成因:地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素制约

月田岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段,对该岩体片麻状花岗闪长岩样品进行了LAICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238U年龄加权平均值为433.6±4.8 Ma(MSWD=2.9),说明该岩体形成于加里东期。该花岗闪长岩体SiO2含量在61.31%~69.42%,K2O+Na2O为3.48%~5.91%,且K2O/Na2O为0.88~5.57,具有钙碱性-高钾钙碱性、强过铝质特征的S型花岗岩,兼具有I型花岗岩特征;明显亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti等元素,相对富集Rb、Th、U、Ce、Zr、Hf、Y、La、Nd等元素,总体属于低Ba-Sr花岗岩范畴;稀土总量((199.52~252.15)×10^-6)较高,LREE/HREE为5.38~11.29,轻稀土富集,轻稀土分馏程度中等,δEu为0.40~0.64,δCe为0.90~1.04。锆石的εHf(t)值在-10.01^-3.22,二阶段模式年龄T2DM在1.62~2.06 Ga,暗示物源来自元古代地壳物质。结合前人研究资料认为,月田花岗岩是由元古代基底物质发生深熔作用形成,是华南地区加里东期陆内造山作用的响应。

云开地区两个隐蔽不整合界面的发现

云开变质岩区隐蔽有两个不整合面，其分别代表华夏运动与晋宁运动。上隐蔽不整合面处在海西期中－深层次的绿片岩相滑脱拆离带中，上、下岩系构成非递增变质相系；下隐蔽不整合面处在晋宁期深层次的角门岩相沿脱拆离带中，上、下岩系构成递增变质相系。以原始露头、生物化石和同位素年龄等资料建立的云开变质岩地层往依次为早元古代天堂山群、中一晚元古代云开群、寒武纪八村群、奥陶系及志留系。

云开地区的演化及贵金属成矿效应

本文介绍分析了云开地区的构造演化以及钦-杭结合带西南段贵金属成矿特征,并阐述了贵金属矿床的成矿条件与构造之间的关系,对指导寻找该区域的银多金属矿具有重要意义。

广西云开地区金矿化类型及其地球化学特征

广西云开地区分布有多种类型的金(银)矿化,主要有构造蚀变岩型、沉积改造型、矽卡岩热液叠加型、风化壳型及石英脉型等。本文讨论了上述前四种类型金(银)矿化的地球化学特征及成矿地球化学条件。内生金(银)矿床(化)的形成与多种热液活动有关,风化壳型矿化的形成则是由表生富集作用所致。

广西云开地区新华铅锌(银)矿床白云母Ar-Ar年代学及其成矿动力学背景

新华铅锌(银)矿床位于钦杭成矿带南端云开地区的六万大山隆起区,是以铅锌为主的含银热液脉型多金属矿床。矿体赋存在含堇青石黑云母花岗岩中,主要呈脉状和透镜状产出。文章利用激光阶段加热技术对与矿化密切共生的白云母进行Ar-Ar年龄测定。结果表明,新华铅锌(银)多金属矿床的^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为(165.3±1.6)Ma(MSWD=0.38),反等时线年龄为(165.2±1.6)Ma(MSWD=0.42),等时线年龄和坪年龄一致,代表了白云母的冷却年龄和矿床的形成年龄,表明该矿床的形成与云开地区燕山早期的岩浆活动有关,这与区域成矿事件相吻合。结合前人对华南地区地球动力学背景的研究成果,初步认为新华铅锌(银)矿床形成于中-晚侏罗世碰撞板块边缘再次活化,岩石圈伸展的构造背景。

广西云开地区那蓬岩体黑云母二长花岗岩年代学、地球化学特征及成因

华南地区印支期经历了强烈的构造运动和岩浆活动,印支期花岗岩的构造背景一直是地学界讨论的热点问题。本文对广西云开地区那蓬黑云母二长花岗岩体进行了详细的锆石年代学、地球化学特征及成因研究。结果显示:那蓬岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为(257.8±1.2)Ma,结晶年龄为晚二叠世;岩石主量元素具有富钾、富铝质特点,属于钙碱性岩石;微量元素主要富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr、Hf)和Ba、Sr元素;稀土元素特征表现为轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,稀土元素球粒陨石配分曲线呈右倾型,具有较明显轻重稀土分馏特征和负铕异常(δEu=0.41~0.66)。地球化学特征指示了花岗岩的物质来源主要为古老地壳杂砂-泥质源岩部分熔融,构造环境有可能形成于板块碰撞环境的后造山阶段。

广西云开地区成矿系列及成矿谱系研究

广西云开地区是广西境内重要的铅锌金银多金属资源富集区之一。运用矿床成矿系列的理论和方法,对广西云开地区进行矿床成矿系列和成矿谱系研究,以典型矿床地质特征分析为基础,根据各矿种在区域内的演化归结为成矿谱系,初步厘定了3个矿床系列和2个亚系列。指出了该区燕山期成矿作用强烈,以与构造岩浆活动有关的金、银、铅锌矿床为主,以沉积岩容矿的层控热液型金、汞、锑、铅锌的大量发育为特征。广西云开地区成矿系列和成矿谱系的划分,对深入研究该地区区域成矿规律,指导矿产勘查工作具有重要意义。

两广云开地区基底深变质岩的形成时代

两广云开地区出露的前寒武纪基底岩石主要是以天堂山岩群为代表的深变质岩系和以云开群为代表的浅变质岩系。对天堂山岩群的副片麻岩中的锆石U-Pb年代学研究显示,其主要由新元古代(651～760Ma)、Grenvill期(939～1206Ma)的碎屑物质组成,其中还包括一定数量早中元古代-早元古代(1439～2369Ma)、新太古代(2540Ma)碎屑物质,天堂山岩群中部分深变质岩的原岩是新元古代形成的沉积岩,与粤北、粤东北及闽西地区基底变质岩原岩的形成时代是基本一致的。云开群的形成时代晚于天堂山岩群的形成时代。