党河南山乌里沟中酸性岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及与金矿成矿关系

通过对南祁连山党河南山东段乌里沟金矿区中酸性侵入岩锆石 U-Pb 年龄测定及岩石地球化学分析，探讨了岩体形成的构造环境及其与金矿成矿的关系。矿区角闪石闪长岩体侵位年龄为457±6．3 Ma，岩石中各组分的质量分数：SiO2为48．98％～59．16％，Al2O3为14．51％～16．77％，K2O＋Na2O 为8．24％～9．47％，属准铝质、碱性－过碱性岩系列；DI 为58～79，属 I 型花岗岩类；岩石 Cr 和 Mg^＃值较低，Na2O 和 K2O 含量接近，表明源岩含有较多的壳源成分；稀土总量中等，轻稀土富集，具弱Eu负异常；相对富集大离子亲石元素 Rb、Ba、Th、K、U，亏损 Nb、Ta、P、Ti。矿区二长花岗岩属碱性岩系列，比角闪石闪长岩稀土总量低、更加亏损 Nb、Ta 等，与角闪石闪长岩属同一岩浆源，分异程度比角闪石闪长岩高。两种岩石均具岛弧岩浆岩特征，是中晚奥陶世南祁连俯冲到较浅部位熔融形成。岩体金含量高，目前探明的矿体产于岩体内部及接触带，围岩蚀变强烈，显示岩体为金矿成矿提供物质来源和成矿热液。

甘肃省党河南山乌兰达坂沟-扎子沟地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景预测

党河南山位于南祁连地块北缘,以党河断裂为界,北邻中祁连,属南祁连Au、Pb、Zn、Cu、Ni、W、Cr成矿带。金矿为该成矿带的主要矿种,素有72道金沟之称,目前已发现贾公台、黑刺沟等大中型金矿床2处,小型金矿床及金矿点10余处。乌兰达坂沟-扎子沟地区位于党河南山中段,小比例尺化探显示金异常强烈,且区内可见大量的砂金采矿点及民采坑硐,显示了该地区良好的找矿地质条件。本文是在对区内开展调查研究基础上,利用1∶5万水系沉积物测量,对区内地球化学特征、元素分布特征、元素相关性及异常元素组合特征等进行相关分析研究,并结合异常区内地层、构造、岩浆岩及矿化蚀变特征等成矿地质条件,圈定成矿远景区。通过本次工作在该地区圈出11处金的成矿远景区,并对其进行了分类排序。一类成矿远景区有扎子沟南、钓鱼沟脑、钓鱼沟、红庙沟、背架子-乌兰达坂沟成矿远景区,对一类成矿远景区内地质成矿条件进行了概略论述,并对其下一步工作提出了建议。成矿远景区的圈定为该地区下一步继续找矿工作提供了重要的参考。

南祁连党河南山地区巴龙贡噶尔组的解体与岩石地层单位厘定——来自岩石学与年代学的证据

南祁连党河南山地区分布一套变形较强的区域低温动力变质岩系,前人将其划归为巴龙贡噶尔组。通过对该套地层开展岩石学、同位素年代学及地层对比研究,发现其明显区别于典型的巴龙贡噶尔组,将该地层重新厘定为拐杖山组。该组岩石由片岩段与火山岩段组成,构造变形强烈,片岩段原岩为成熟度较低的杂砂岩与岩屑砂岩,火山岩段则以中基性火山岩与火山碎屑岩为主,总体表现为火山-沉积建造特征。在火山岩段获得玄武安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为734±8.5Ma,确定其形成时代为新元古代。地层对比结果显示,研究区拐杖山组在南祁连地区出露较好,分布广泛。在沉积环境上,拐杖山组的物源与沉积建造均指示其具有大陆裂谷盆地特征,是对Rodinia超大陆裂解事件的沉积响应。因此,拐杖山组的发现与确立为正确建立祁连陆块地层格架、研究祁连山构造演化提供了重要依据。

南祁连党河南山花岗岩类特征及其构造环境

党河南山地区地处南祁连重要成矿带,区内花岗岩类岩体包括扎子沟岩体、鸡叫沟岩体及贾公台岩体,伴有不同程度的金、铜矿化。扎子沟岩体主要由花岗闪长岩组成,侵位于震旦纪火山岩系。鸡叫沟岩体主要由石英二长闪长岩组成,贾公台岩体主要由斜长花岗岩组成,两者侵位于奥陶纪碎屑岩系。3个岩体Rb-Sr等时线年龄分别为(510.85±14)M a、(395.06±51)M a及(355±91)M a,前者对应于早—中寒武世,后二者对应于志留纪—泥盆纪。3个岩体均属于钙碱性花岗岩系列,其中扎子沟岩体属于该系列的中钾花岗闪长岩系列,鸡叫沟岩体属于高钾二长岩系列,贾公台岩体属于低钾奥长花岗岩系列。综合岩相学、岩石化学及微量元素和稀土元素的地球化学特征,区内3个岩体均形成于I型活动陆缘环境,为中南祁连造山带加里东期构造岩浆活动的产物。

南祁连党河南山地区鸡叫沟复式岩体岩石地球化学特征及构造环境

通过对党河南山北坡东段鸡叫沟岩体的岩体地质特征和岩石地球化学特征研究,发现该岩体为一加里东期中酸性复式岩体,岩浆活动有4期,依次为岩枝(脉)状产出的辉石闪长岩、辉石正长闪长岩,岩株状产出的(角闪)石英二长岩,岩脉状产出的黑云二长花岗岩和脉状产出的细粒二长花岗岩.第1,2期(石英二长岩锆石U-Pb年龄为455.3±5.6 Ma)构成该复式岩体的主体部分.总体上,4期岩体均富含碱质(碱度率平均为2.72%)、高钾(平均值为4.24%)、贫钛(均小于1.3%),属钾玄岩系列.岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素,具负Eu异常.进一步分析发现,从第1期到第4期,岩石铝质、钾质质量分数渐次升高,稀土总量降低.同时发现前2期、后2期岩体岩石地球化学特征分别大体相似,而且后2期岩体比前2期岩体贫稀土和不相容元素(第4期比第3期尤甚).岩浆演化程度从第1期到第4期逐渐增加,尤其后2期岩浆演化程度很高(DI平均值达95.9).综合判断显示前2期岩体岩浆源岩为基性岩熔融,形成环境为岛弧环境;后2期岩浆原岩为变质沉积岩,形成于造山环境.

祁连党河南山北坡中-基性火山岩地质特征及时代

根据地质研究、区域对比 ,结合首次获得的 Rb- Sr等时线年龄数据 ,从祁连党河南山 (又称乌兰达坂山 )北坡原中奥陶统地层中厘定出晚震旦纪中 -基性火山岩系。根据这一新成果 ,认为该区中基性火山岩、斜长角闪岩基底以及侵入其中的扎子沟等花岗闪长岩岩基在大地构造分区上应划归中祁连地块 ;晚震旦纪该区无疑有过扩张、地壳减薄的地质事件 ,震旦纪晚期有过挤压闭合事件。

南祁连党河南山地区加里东期碰撞后的地壳伸展:来自煌斑岩的证据

南祁连党河南山地区发育一些小规模的煌斑岩脉,岩脉穿插于前泥盆纪地层及岩体中,岩石w(SiO_2)=46.93%~56.82%,w(K_2O)=0.64%~4.12%,属钙碱性系列煌斑岩.稀土元素总量较低(1.534 5×10^(-4)~2.744 9×10^(-4)),轻稀土富集,重稀土相对亏损.强烈富集大离子亲石元素(Rb、Ba、La、Ce、Sr)和U、Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf).岩石w(^(87)Sr)/w(^(86)Sr)=0.713 716~0.716 950,εNd(t)=-6.713 9^-8.3986,w(^(143)Nd)/w(^(144)Nd)=0.512 036~0.512 117,具有高Sr低Nd的特征.煌斑岩源岩具岛弧钙碱性玄武岩的性质,源区可能为EMⅠ型富集地幔.煌斑岩的形成指示党河南山地区在海西早期已经处于碰撞后的伸展阶段.

南祁连党河南山中段科克巴斯陶玄武岩年代学、地球化学特征及其地质意义

与柴北缘和北祁连相比,南祁连研究程度偏低,对其各个阶段的构造演化缺少精确时限。对分布于南祁连党河南山中段的科克巴斯陶玄武岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究,定年结果显示,该玄武岩成岩年龄为713±4.6Ma,为新元古代震旦纪。岩石地球化学分析表明,科克巴斯陶玄武岩SiO2含量为45.08%~49.81%,MgO为4.37%~6.67%,Na2O为2.95%~3.71%,K2O为0.28%~1.92%,TiO2为1.40%~2.01%,与拉斑玄武岩平均值相似。Nb/Y-SiO2图解显示科克巴斯陶玄武岩属亚碱性系列拉斑玄武岩。其ΣREE为(75.47~124.00)×10^-6,LREE/HREE为4.2~6.19。(La/Yb)N为3.67~6.18,(La/Sm)N为1.83~2.64,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈轻稀土明显富集的右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图上,岩石以富集Sr、K、Rb、Ba为特征。岩石地球化学特征显示科克巴斯陶玄武岩岩浆为具OIB性质的地幔源区,其形成于板内洋岛构造环境。结合区域地层对比及锆石测年成果,将原划定的志留系巴龙贡嘎尔组进行了重新解体,由南至北,分别为志留系巴龙贡嘎尔组变砂岩段、新元古界震旦系天峻组火山岩段和中新元古界拐杖山组片岩段。

南祁连党河南山花岗岩类地球化学及其金铜矿化

南祁连党河南山地区地处南祁连重要成矿带,金铜矿化广布,该矿化与中酸性花岗岩类关系密切。为揭示区域成矿地质背景,查明大地构造的时空演化,并深入研究该地区金铜矿化的成矿规律与控矿因素,对区内主要花岗岩体及其金铜矿化进行了系统的地质地球化学研究。研究表明,区内花岗岩类岩体包括扎子沟岩体、鸡叫沟岩体及贾公台岩体。综合岩相学、岩石化学及微量稀土元素地球化学特征,区内3个岩体均形成于I型活动陆缘环境,为中南祁连造山带加里东期构造岩浆活动的产物。扎子沟岩体与该区金铜矿化不构成物源关系,但其岩浆期后热水溶液可造成火山岩系金、铜组分活化迁移,并在有利构造场所富集成矿,鸡叫沟岩体和贾公台岩体分别是黑刺沟金矿和贾公台金矿的控矿母岩。

甘肃党河南山某金矿碲化物的发现及其成因探讨

利用电子探针显微分析技术首次在甘肃党河南山某金矿中发现了碲金银矿、碲银矿、碲金矿、碲铅矿、碲铋矿等碲化物。通过电子探针显微图像观察,发现研究区碲化物均较为细小,赋存状态多以独立矿物形式存在,无连生、交生现象,但空间上与黄铁矿关系密切,多被黄铁矿包裹或产于黄铁矿、石英粒间和黄铁矿裂隙。根据不同碲化物与黄铁矿之间的共生组合关系,推测其形成顺序为碲金矿→碲金银矿→碲铅矿→碲铋矿→碲银矿。依据碲化物矿物组合特征及成矿温度,对其形成时fTe2与fS2进行了限定,lgfTe2范围为-15.2~>-11.2,lgfS2范围为-16.7^-14.4。并认为金矿中Au、Te来源与加里东期埃达克质斜长花岗岩体有较大联系,可能为俯冲板片部分熔融形成的埃达克质岩浆与地幔楔相互作用,将成矿元素富集后带入近地表形成含碲化物的金矿床。

党河南山北缘断裂古地震形变带特征研究

通过对党河南山北缘断裂的野外地貌考察,发现东段保存了长约40km的古地震地表形变带,主要表现为纹沟和高漫滩断错,形成高约0.5m左右的低矮断层陡坎,且活动时代较新。经查阅相关史料和文献,结合最新冲积地貌面的估算年代,推测该地震形变带可能与公元384年、419年、1000年和1297—1303年发生在敦煌附近的4次地震中的某一次地震有关。

党河南山金地球化学场研究

地层中金的高丰度及出现金矿床(点)是表征“高大”金地球化学场存在的主要标志。强烈的地表水的冲刷作用与干旱蒸发环境相结合,在相对发育中基性火山岩的党河南山一带形成了既高又大的金地球化学场。变异系数是识别高值区岩金成矿有利程度的敏感指标,金元素的强烈的分异作用与区域地质作用有关。粘土化蚀变在不同的尺度下均具有找矿指示意义。K、A l、Sn是金成矿的重要指示元素,K、A l、Sn、A u、A s、Sb六元素的二态值累加等值线图指示黑刺沟一带的成矿远景优于扎子沟一带,说明定量地球化学变量的定性组合在矿床(田)的定位预测中具有重要意义。

蚀变围岩指示元素铝钾锡在党河南山金区域成矿预测中的作用

偏碱性花岗岩及与金的成矿活动有关的硅化、粘土化蚀变是黑刺沟金矿田规模金矿床存在的地质前提。铝、钾、锡应是黑刺沟金矿田的蚀变围岩指示元素,其更客观地反映了区域内的金的主要成矿远景区;但该元素组合仅适用于干旱荒漠区及部分以机械风化、搬运作用为主的高寒山区等水系沉积物采样粒度较粗的地区。

甘肃省党河南山北坡火山岩含矿性研究

对测区火山岩矿化元素富集规律作了较为详细的分析,结合已有矿点的实际资料认为:区内铜矿化有利地层主要为一套次石英安山玢岩,扎子沟花岗闪长岩岩体对矿化的影响也很重要。测区石英安山玢岩、次石英安山玢岩,Ag、Mo、Cu、Au含量颇高,形成铜矿化的可能性较大。而玄武岩与安山玢岩,则贫Cu、Zn,且分布有限,故寻找铜矿床的可能性很小。

中祁连党河南山-木里地区早古生代火山-沉积岩系锆石U-Pb年代学、物源示踪及其地质意义

造山带内与板块俯冲-碰撞过程相关的一系列沉积盆地对于重建造山带演化历史具有重要意义。本文以党河南山-木里地区早古生代火山-沉积岩系为研究对象,对其开展沉积序列、锆石U-Pb年代学、Hf同位素及碎屑物源综合分析,研究结果表明:(1)该火山-沉积岩系从底部吾力沟组到中部盐池湾组,整体上表现为弧后盆地的演化特征,顶部多索曲组具有向前陆盆地演化的特征;(2)获得吾力沟组玄武安山岩锆石U-Pb年龄为472±10Ma,限定盐池湾组和多索曲组沉积时代分别为467~450Ma和450~440Ma;(3)盐池湾组碎屑锆石年龄谱系和锆石ε;(t)组成说明盐池湾组碎屑物质主要来源于中祁连岩浆弧;而多索曲组的早古生代碎屑物质主要来源于伴生的火山岩或南祁连花岗岩,前寒武纪碎屑物质主要来自于中祁连。综合分析与汇聚板块边缘相关的沉积盆地特征和前人研究资料,本文认为党河南山-木里地区的早古生代火山-沉积岩系可能形成于弧后盆地及其闭合过程的前陆盆地环境。

甘肃党河南山地区美丽沟岩体地球化学特征、锆石年代学及地质意义

为进一步研究党河南山地区构造运动和金成矿关系,对党河南山地区美丽沟岩体地质特征进行研究。结果表明,该岩体沿北西向断裂构造侵入,由石英闪长玢岩和闪长玢岩构成,以岩株状产出。地球化学特征显示,美丽沟岩体中岩浆岩属于富钠贫钾准铝质岩石,大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr相对富集,稀土元素配分曲线表现为明显的右倾型,Eu元素表现为弱的负异常。根据锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定结果,该岩体为中三叠世(235±5Ma)岩浆活动产物,表明该区于三叠纪期间岩浆活动较为频繁,构造运动强烈,其可能为该区金元素的再富集提供有利的物理化学条件。

构造地球化学岩屑测量在甘肃党河南山地区找金中的应用

党河南山是甘肃省重要的金成矿区之一,已发现贾公台、黑刺沟、狼岔沟等一批重要金矿产地,成矿条件极为有利,但由于该区特殊的地球化学景观,外围找矿效果不佳。笔者在开展黑达坂—党河南山地区1∶50000矿产远景调查项目时,针对该区低缓异常,首次将1∶10000构造地球化学岩屑测量方法引入找金工作中,并对区内地球化学特征、元素组合特征等进行相关分析,结合成矿地质背景圈定化探综合异常13处,主成矿元素Au、Pb、Ag及探途元素As、Sb在有利构造部位强烈富集。通过槽探揭露,新发现金矿化带6条,圈定金矿体15个,并进一步将该方法推广到相邻区域的找金工作中,取得了良好的找矿效果。该方法的成功应用,对浅覆盖高寒荒漠地球化学景观区找矿具有重要的借鉴意义。

中祁连党河南山碱性系列岩浆岩埃达克岩成因及其对俯冲带壳幔相互作用的启示

碱性系列岩浆岩和埃达克岩是通常产生于汇聚板块边缘的特殊岩石类型,记录了俯冲物质与地幔橄榄岩相互作用的过程。笔者对中祁连南缘党河南山地区贾公台杂岩体和鸡叫沟岩体进行了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,鸡叫沟岩体中的二长闪长岩形成于(467±4.7)Ma,贾公台岩体花岗闪长岩形成于(445±4.3)Ma。地球化学分析结果表明,鸡叫沟杂岩体中角闪辉石岩、辉长岩和二长闪长岩整体上具有富K、富Na的特征,均属于碱性系列岩浆岩,具有钾玄岩特征;岩体中不同岩石类型具有相似的微量元素配分型式,富集Sr、Nb、LILE和LREE等,岩浆源区存在金红石残留,其形成过程与弧地幔楔底部富碱的俯冲沉积物和地幔橄榄岩混合、熔融有关。贾公台花岗闪长岩属于中钾钙碱性系列,Na2O/K2O值大于2.5,样品具有高Sr(>400×10^(-6))、低Y(<7×10^(-6))的特征,高Sr/Y值(>70)和La/Yb值(>22)具有高硅埃达克岩特征,与俯冲洋壳的榴辉岩相部分熔融有关,源区存在石榴子石残留特征。党河南山碱性岩浆岩埃达克岩组合指示了俯冲物质深部熔融的特点(大于50~100 km),揭示了该地区强烈的壳幔相互作用过程,表明俯冲沉积物和俯冲洋壳可以为弧岩浆侵入体形成提供直接的物质来源,进一步说明俯冲物质和地幔橄榄岩相互作用可能是岛弧地壳生长的方式之一。

南祁连党河南山一带侏罗纪地层及研究意义

南祁连党河南山一带侏罗纪是一套湖泊—沼泽相沉积地层。通过研究代表性剖面其岩性特征、岩石组合特征和基本层序特征,根据生物特征,对其形成时代和沉积环境进行了讨论。

党河南山一带金矿成矿规律与找矿模式研究方法和思路

党河南山是甘肃省重点成矿区之一,有72道金沟之美誉。近年来,随着地质工作的不断加强,在地质找矿上取得了一定的突破,但由于研究程度低,认识水平不足,致使在找矿上难以获得更大的突破。重点是从研究方法和思路上如何获得突破提出了工作思路和解决问题的途径,以供研究者参考。