冀东-辽西主要金矿矿集区地质特征的差异性与成矿作用的统一性探析

通过对燕辽成矿带东段冀东-辽西金矿床基础地质地球化学资料分析,结合区域构造演化和成矿时间及其分布空间的特异性,认为冀东-辽西金矿成矿物质具有相同的深来源特征,由于具体的构造背景不同而表现出矿床类型和就位空间的差异性,提出了燕辽裂陷槽是冀东-辽西金矿床空间分布的诱因,并提出冀东-辽西金成矿演化分为陆陆碰撞拼贴期（4.5~1.85Ga）、陆内裂陷巨厚沉积期（1.85~0.6Ga）、板内造山挤压隆升期（200~145Ma）、构造体制转换成矿期（145~100Ma）和成矿后的改造期（100Ma~至今）等5个统一阶段的结论性认识。

冀东-辽西地区喜峰口-叨尔登金成矿带的成矿机理

喜峰口-叨尔登金成矿带上的金矿床产出空间各不相同,矿床的围岩有花岗岩、变质岩及沉积岩.矿体的分布均受控于断层破碎带,矿床成因与热液有关.通过对铅、硫以及包裹体水同位素的研究,确定了金矿在成矿时间上与燕山期花岗岩一致,成矿热液中的水主要来源于花岗岩,成矿物质黄铁矿中的硫来源于花岗岩.因此说明研究区的金矿为燕山期花岗岩期后热液成因.产于地壳深部的富含成矿物质的花岗岩浆在上侵过程中同化了部分太古宙变质岩并从中汲取了成矿物质,将其带到地壳浅部,最后沿构造裂隙充填成矿.

冀东-辽西中-晚三叠世柏杖子花岗质侵入岩地球化学、Sr-Nd-Hf同位素特征及岩石成因

关于冀东-辽西中-晚三叠世具有埃达克质岩石特征的花岗质岩石的源区性质,存在较大争议,且以往对位于其北东向隆起区内的柏杖子岩体的成因研究程度低.对柏杖子花岗质侵入岩进行了系统的年代学、地球化学、Sr-Nd-Hf同位素研究,结果显示:柏杖子岩体结晶年龄为233±3Ma,岩石具有低MgO、Mg~#和Co、Ni、Cr含量;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示明显的Pb、Th正异常和Nb、Ta、Ti、P负异常;轻、重稀土元素分馏明显;87Sr/86Sr(t)为0.704 45~0.705 24,ε_(Nd)(t)值为-7.3^-1.7;锆石εHf(t)为-13.4^-5.9.综合分析认为,高Sr/Y比值和低Y含量的柏杖子岩体属于华北克拉通正常厚度镁铁质下地壳熔融的产物,岩石高Sr/Y比值、低Y含量和Nb-Ta负异常特征为继承的华北克拉通下地壳内在性质,并具有与太古宙-古元古代TTG岩石系列相一致的Nb-Ta解耦特征,表明柏杖子岩体源区物质有TTG岩石的贡献;岩石Sr-NdHf同位素组成和低相容元素含量特征同样表明岩浆来源于受改造的下地壳熔融.早中生代玄武岩底侵过程中幔源组分的加入对华北克拉通下地壳形成改造,同时提供热源诱发下地壳物质熔融,形成的熔体向浅表侵位,经历一定程度的斜长石分离结晶,并最终形成柏杖子岩体.

冀东-辽西太古宙火成岩岩石组合和动力学意义

冀东-辽西地区是华北克拉通北部出露面积最大的太古宙变质基底区.经过岩石组合填图和综合研究,将其太古宙变质火成岩分为2.64~2.60Ga MORB型拉斑玄武质火山岩、2.61~2.52Ga拉斑玄武质-钙碱性变质火山岩、2.52~2.50Ga浅变质钙碱性火山岩组合和2.54~2.50Ga英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩、2.54~2.51Ga闪长质-石英闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩、2.54~2.51Ga紫苏花岗闪长质-紫苏花岗质岩石、2.57~2.52Ga闪长质-石英二长闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩和2.53~2.51Ga弱片麻状到块状二长花岗质-正长花岗质深成侵入体岩石组合.这些岩石组合从东北部的辽西阜新到西南部的遵化马兰峪地区呈现出条带状时-空分布特征.变质作用研究揭示了青龙-上营-洒河桥-马兰峪为高压麻粒岩带,记录了ITD型PTt轨迹,与NNW-NW向SSE-SE方向逆冲推覆构造相伴生;而三屯营-太平寨高温麻粒岩带,记录了IBC型PTt轨迹,与锦州-兴城-安子岭-界岭口-太平寨-三屯营伸展-底劈构造带相伴生.综合分析表明冀东-辽西太古宙晚期的构造-岩浆活动形成于热造山带型俯冲-弧后伸展到碰撞隆升的侧向增生动力学过程.

冀东-辽西金矿床稀土元素特征及其成矿作用探析

针对冀东-辽西主要金矿床成矿地质特征的差异性,选取了金厂峪、峪耳崖、二道沟和排山楼金矿20件金矿石样品的稀土元素和微量元素测试分析数据,其稀土配分模式图整体右倾-轻稀土富集型,显示了相似的成矿物质来源,Au-Bi的紧密相关性表明形成于中高温热液环境,部分样品稀土配分曲线的反倾和跳跃反映了该区矿床多因复成的特点,且稀土总量随金矿化的增强而逐步降低,可作为一种新的含矿性评价指标。

冀东-辽西玄武岩二长岩包体锆石U-Pb定年、Hf同位素和微量元素示踪燕辽地区169Ma和107Ma的热事件

报道了辽西阜新中生代(92-100 Ma)和冀东平泉第三纪(23-45 Ma)碱性玄武岩K-Ar年龄及其中二长岩包体的锆石原位U-Pb定年、Hf同位素和微量元素微区分析结果,并对发生于燕辽陆内造山带的壳-幔相互作用进行了讨论.阜新玄武岩中二长岩包体的锆石有非常一致的中侏罗世U-Pb年龄((169±3)Ma).平泉玄武岩二长岩包体中除个别锆石具2491 Ma和513 Ma的老年龄外,95％以上的锆石具(107±10)Ma的U-Pb年龄.年龄为169 Ma的锆石接近于零的εHf值(-1.2-4.6);而年龄为107 Ma的锆石的εHf值主要为-11.5-16.3,具明显的壳源性质.阜新锆石具低的Nb,Ta,Sr,TH,U丰度,低且狭窄的Hf模式年龄(0.87-1.00 Ga),反映其二长岩岩浆源区物质的形成时代较新;平泉锆石所具有的高不相容微量元素丰度,高且宽的Hf模式年龄(0.89-2.56 Ga),集中在(1.28±0.08)Ga,则反映复杂的源区组成和较高的地壳成熟程度.综合资料表明,J3-K1是燕辽地区深部过程及壳层构造转折的关键时期,但深部的作用过程存在明显的时空不均一性.

锦州-迁安太古宙赞岐岩类片麻岩成因及其动力学意义

详细的野外地质调查和综合研究表明冀东-辽西南部地区太古宙变质基底主要由富钾花岗质岩石组成,由锦州至迁安构成一条NEE向延伸200余千米的富钾花岗质岩石带。这些富钾花岗质岩石主要由似斑状/中粒石英二长闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩和中粒二长花岗岩-正长花岗岩构成。全岩地球化学分析表明这些石英二长闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩具有高FeO^T、MgO、K_2O和Mg~#值的地球化学特征,与全球范围内中-新太古宙赞歧岩类相似。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果表明这些岩石形成于2546~2543Ma。岩石成因研究表明这些赞歧岩类片麻岩形成于俯冲板片及其拖曳的洋壳沉积物、增生楔物质的熔体和受俯冲流体、熔体交代的地幔楔之间相互作用引发的一系列的岩浆作用。这一多样化的赞岐岩类岩浆作用形成了一条新太古代赞岐岩类带,该赞岐岩类带反映了冀东-辽西南部地区新太古代从NNW向SSE向板片热俯冲的动力学体制。