阿尔金山冰沟一带花岗岩地球化学特征及对大地构造的演化启示

本文对出露于阿尔金山冰沟构造岩浆岩带内冰沟序列花岗岩进行了岩石学、地球化学、和锆石SHRIMP UPb年代学研究。地球化学特征显示:花岗岩高硅、钠,低铁、镁、钙的特征,铝饱和指数为0.88~1.01,为准铝质“I”型花岗岩;富集Rb,Th和LREE,亏损Ta,Nb,Zr,Hf和HREE;大多具负铕异常,δEu值为0.52~0.62。锆石U-Pb定年结果显示:冰沟序列侵入岩中花岗闪长岩年龄为(410.7±11.9)Ma,二长花岗岩年龄为(418.5±9.6)Ma,辉长岩年龄为(449.5±10.9)Ma。结合区域地质、地球化学特征揭示花岗岩岩体形成于后碰撞伸展阶段,认为同碰撞挤压造山阶段向后碰撞伸展转换阶段时间节点约为440 Ma,后碰撞伸展作用和偏碱性岩浆活动时代为440~410 Ma,持续约30 Ma。晚奥陶世北阿尔金古洋盆闭合,在有限洋盆造山带(冰沟序列侵入岩)形成规模较大的消减活动板块边缘(岛弧或活动大陆边缘)构造岩浆岩带。

内蒙古东乌旗北部梅勒图组火山岩地球化学特征及其构造环境

内蒙古东乌旗北部地区梅勒图组玄武岩及安山岩K-Ar年龄分别为99.7 Ma和98.3 Ma,考虑到研究区内K-Ar年龄偏年轻约24 Ma左右,推测消除误差后其年龄分别约为123.7 Ma、122.3 Ma,属早白垩世;岩石地球化学数据指示该套火山岩属钙碱性系列,具有偏铝质特征;岩石总体富集Rb、Ba、K、La、Ce等大离子亲石元素,Th、U弱亏损,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf富集。轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,δEu为0.41~0.72,Eu负异常不明显。综合研究表明,区内早白垩世梅勒图组火山岩均为岛弧钙碱性玄武岩向板内玄武岩转换环境,应该是太平洋板块西北向俯冲后地壳伸展的产物。

柴达木盆地北缘西段下石炭统物源和构造背景:来自碎屑岩U-Pb年代学与地球化学的约束

为查明柴达木盆地北缘西段早石炭世沉积物来源和构造背景,本次研究采集小赛什腾山怀头他拉组沉积岩进行碎屑岩锆石U-Pb年代学和全岩微量元素地球化学分析。研究表明:测试样品微量元素蛛网图呈平坦型,富Th、U、Hf,贫Co、Sc、Ni、V元素;砂岩轻重稀土元素分馏明显,属轻稀土富集型,具有中等负Eu异常;Cr/Zr、Sm/Nd、Th/Sc及Th/U等微量元素比值和判别图版显示研究区怀头他拉组为上地壳长英质物源区。沉积岩微量元素、稀土元素含量及特征比值显示,研究区样品与大陆弧环境砂岩具有极为相似的地球化学特征,相关构造环境投图同样表明怀头他拉组沉积环境以大陆弧为主,兼有主动大陆边缘特征。怀头他拉组碎屑锆石U-Pb年龄可划分出3个年龄区间,480~402 Ma,1493~900 Ma和1908~1803 Ma。年龄谱呈早古生代单峰值特征,峰值年龄为414 Ma,反映物源区与柴北缘加里东期构造带内早古生代晚期的岩浆作用关系密切。结合前人区域上古地理、古水流证据,综合分析认为小赛什腾山下石炭统怀头他拉组物源主要来自于柴北缘高压—超高压变质带。

锡霍特—阿林造山带那丹哈达地体四平山金矿床成因与构造背景:锆石U-Pb年代学、岩石和流体地球化学制约

黑龙江省虎林市四平山金矿床位于那丹哈达地体东部,为该地体中规模最大的金矿床,已探明金资源量5.8 t,矿体赋存于四平山组硅质岩、硅质角砾岩以及大塔山林场组流纹岩中。为了进一步厘定成岩成矿时代,阐释成矿过程,查明成岩成矿地球动力学背景,本文在四平山金矿床进行详细的野外调查基础上,以四平山组硅质岩、硅质角砾岩和大塔山林场组流纹岩为研究对象,开展赋矿围岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩主微量组成测试,以及含金石英脉流体包裹体热力学分析。结果表明,大塔山林场组流纹岩(SPS-H-002、SPS-H-009)的成岩年龄分别为(134±1)Ma和(123±1)Ma,金矿化时代略晚于流纹岩的成岩时代,属于早白垩世晚期;硅质岩和硅质角砾岩具有较高的SiO2含量,富集Cu、Ni、Ba元素而贫Co元素,ΣREE含量较低,轻重稀土分异程度不明显,具有铕正异常,形成于热水沉积作用;流纹岩具有高硅、富铝、贫钛锰磷和低Zr含量,为亚碱性过铝质钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,轻稀土富集,重稀土亏损,具有明显的铕负异常,无铈异常,属于高分异S型花岗岩,可能为亏损地幔增生的年轻地壳物质部分熔融的产物;含金石英脉中流体包裹体大小介于5~12μm之间,呈椭圆形和不规则形状成群或孤立分布,均一温度为118.7~223.4℃,盐度为0.40%~8.9%,密度为0.84~0.97 g/cm^(3),捕获压力为21.2~51.4 MPa,δD值为-113.8‰~-84.0‰,δ^(18)O_(H2O)值为-3.1‰~2.2‰,成矿流体以岩浆水为主,并显示出岩浆水与大气降水混合的特点。结合区域构造演化,认为四平山金矿床形成于碰撞后构造背景,成矿与古太平洋板块俯冲作用密切相关。

河南嵩县九仗沟金矿床地球化学特征与勘查模式

九仗沟金矿位于熊耳山—外方山矿集区内的蛮峪—店房金矿带北段,是典型的大型构造蚀变岩型金矿床。采用1/5万水系沉积物测量圈定了找矿靶区,1/1万土壤地球化学测量确定了矿化富集部位,岩石地球化学(原生晕)测量识别出构造破碎带和矿化强度,并预测矿体相对剥蚀程度。研究表明:不同尺度地球化学测量为该金矿勘查提供了不同阶段的找矿信息,找矿效果显著。其中,利用水系沉积物测量在九仗沟矿区范围内圈定了11-丙-Au异常,利用土壤地球化学测量发现了九仗沟1-甲_(1)-Au-Ag-Pb-Cu-Hg-As-Bi-Ni异常,利用原生晕剖面微量元素峰值部位确定了F_(1)构造矿化蚀变带。通过总结该矿床地球化学异常特征和找矿标志,建立了勘查地球化学模式,为区域及矿区周边相同类型的金矿勘查提供理论指导。

云南个旧卡房辉绿岩墙锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其岩石圈伸展作用

【研究目的】卡房辉绿岩成因与成岩构造环境的探索对研究个旧地区构造岩浆演化具有重要的科学意义。【研究方法】本文基于LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素分析等方法研究卡房辉绿岩墙的形成年代、地球化学特征及地质意义。【研究结果】锆石U-Pb地质年代学研究表明卡房辉绿岩侵位年龄为77 Ma,年龄为2409 Ma、2616 Ma、290 Ma的继承锆石指示个旧地区存在新太古代和古元古代构造热事件形成的变质基底以及早二叠世的岩浆活动。卡房辉绿岩属于钾玄岩系列,以低硅、高钾、高钛、高镁为特征,富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,具有与洋岛玄武岩相似的稀土和微量元素分布特征。卡房辉绿岩具有较高的初始^(87)Sr/^(86)Sr同位素比值(0.70782~0.70791)和正的εNd(t)值(2.07~2.29);初始铅同位素组成中,(^(206)Pb/^(204)Pb)t=18.286~18.465,(^(207)Pb/^(204)Pb)t=15.668~15.717,(208Pb/^(204)Pb)t=37.763~38.830。Sr-Nd-Pb同位素特征指示卡房辉绿岩岩浆源区具有富集地幔(EM2)特征。【结论】卡房辉绿岩成岩机制为在伸展构造背景下,上涌的软流圈地幔底侵富集岩石圈地幔。在岩石圈地幔60~120 km深度,石榴石二辉橄榄岩经过5%~15%的部分熔融,形成了卡房辉绿岩的初始岩浆,在岩浆侵位过程中同化混染下地壳物质并经过较弱的分离结晶作用形成了卡房辉绿岩。

准噶尔盆地东部双井子地区上石炭统泥岩地球化学特征及其地质意义

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷石炭系巴塔玛依内山组火山岩之后发育一套连续稳定的碎屑岩沉积。笔者等通过XRD、主微量元素分析等手段针对其中的细粒沉积岩开展元素地球化学研究,其结果对恢复准东地区晚石炭世源区风化特征、古气候、判断其源岩性质及源区构造背景具有重要意义。研究表明,巴山组—石钱滩组泥岩具有低石英含量特点,其中巴山组泥岩黏土含量稍高,而石钱滩组泥岩中长石含量高,两者黏土成份均为蒙脱石(>99%),反映了干燥、寒冷的气候特征且沉积介质长期为碱性;CIA结果显示巴山组—石钱滩组时期经历了中等—弱化学风化作用,并具有干湿交替气候变化特征;主微量元素及相关判别图解显示巴山组—石钱滩组泥岩的源岩多以偏中性的长英质火山岩为主,少量中基性及少量偏酸性的火山岩物源,并且多数为未分异的弧;泥岩的地球化学特征反映了沉积物源区构造背景主要为大陆岛弧背景,结合石钱滩组碎屑锆石峰值年龄及主要物源区分析认为,野马泉地体与其南部的准噶尔地体东北缘于335 Ma左右开始由俯冲转变为碰撞造山。

安徽大别山地区潜山片麻岩套的地球化学特征及构造环境探讨

结合1∶25万片区修测,参照岩石谱系单位划分原则从安徽大别山地区原大别山群中解体出来的变质变形侵入体进行划分、归并;按照形成的时间顺序,将其划分为河图铺片麻岩、撞钟河片麻岩和水吼岭片麻岩,归并为潜山片麻岩套,并对其岩石学、岩石化学、地球化学特征和同位素年代学等作了阐述。潜山片麻岩套的花岗质岩石形成于新元古代,经历了印支期的超高压和高压变质作用,可能还受到加里东期构造热事件的影响,形成于陆内构造环境,以I型花岗岩为主,部分为A型花岗岩,其岩浆来源于上地幔衍生物和下地壳岩石的部分熔融以及分离结晶的产物。

华北板块北缘西段东升庙岩体地球化学特征及其构造意义

华北板块北缘具有复杂的构造演化历史,沿板块北缘发育有上千千米的近东西向晚古生代—早中生代岩浆岩带,东升庙岩体是该岩浆岩带西段上具有代表性的岩体之一。但对该岩体系统的地球化学研究基本没有开展。为揭示华北板块北缘复杂的构造演化历史,本文对该岩体白云母二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学和Lu-Hf同位素研究。结果表明,东升庙岩体富含SiO2(70.70%~76.46%)、Al2O3(12.66%~14.98%)和Na2O(3.60%~5.49%),而贫TiO2(0.02%~0.08%)、MgO(0.07%~0.49%)和Fe2O3(0.02%~2.46%),其A/CNK值为0.90~1.15,为弱过铝质-准铝质高钾钙碱性系列。岩石相对富集Rb、U、K、Hf,亏损Ba、Sr、Nb、Ti;稀土总量很低(18.50×10-6~63.15×10-6),具负Eu异常和M型四组分效应。176 Hf/177 Hf值为0.2821~0.2823,εHf(t)=-13.4^-17.3,tDM2=1.9~2.1Ga。结合其他资料,可以认为东升庙岩体是典型的壳源S型花岗岩,岩浆源区为古老的古元古代陆壳物质,在岩浆演化过程中经历了高度的结晶分异作用,形成于华北—欧亚板块同碰撞末—后碰撞初的转换构造时期。

扬子板块北缘镇巴地区吴家坪组富Li-REE-Nb-V黏土岩地球化学特征及其地质找矿意义

沉积型锂矿主要产于黏土岩中,黏土岩的主微量元素可有效识别沉积物源及沉积环境。本文首次报道扬子板块北缘镇巴地区二叠系吴家坪组黏土岩锂、稀土、铌、钒等元素超异常富集的特征,基于详细的地球化学研究和区域地质资料,分析吴家坪组黏土岩的形成环境及沉积物源,并探讨扬子板块北缘锂、稀土找矿方向。研究表明,镇巴地区吴家坪组黏土岩产于晚二叠世,发育于吴家坪组与阳新组的平行不整合界面之上,代表了古风化壳沉积,黏土岩的Li2O最高品位0.39%,ΣREO(稀土氧化物总量)最高品位0.142%,V_(2)O_(5)最高品位0.26%,Nb_(2)O_(5)最高品位0.022%。主、微量元素地球化学特征指示黏土岩形成于咸化-半咸化海水相,氧化-还原过渡、碱性的沉积环境,对应于黏土岩化阶段。综合矿物学、地球化学、区域地质资料,认为研究区吴家坪组黏土岩来源于峨眉山大火成岩省的玄武岩,锂元素的富集与火山岩受流体交代-淋滤有关。扬子板块北缘广泛发育吴家坪组黏土岩,规模较大,锂、稀土、铌、钒综合成矿效果较好,找矿潜力巨大,应重点关注与沉积间断面有关的关键金属矿产,助力新一轮找矿突破。

藏南古堆地区岩浆岩岩石地球化学特征、构造环境分析及成矿响应

藏南古堆地区属于北喜马拉雅成矿带,该区发育有大量金锑铅锌多金属矿床。受印度板块向欧亚大陆碰撞造山作用的影响,藏南地区的岩浆活动极为强烈,古堆地区广泛发育中生代—新生代岩浆岩。在野外调查的基础上,重点围绕印支期—燕山期与喜山期构造岩浆活动,简述了区内岩浆岩的空间分布特征及其形成时代。随后详细分析典型侵入岩、火山岩与脉岩的主量元素、微量元素及稀土元素地球化学特征,讨论了区内岩浆岩的构造环境及成因。该区岩浆活动为成矿物质提供了初始热源及运移动力,地幔热液的上涌及中酸性次火山岩侵入作用,产生动力热液变质作用并汲取多种成矿元素,使之活化成含矿热液,并且迁移、沉淀,在区内一系列近EW向主断裂与近SN向次级断裂交汇处富集成矿。本次研究为今后探讨区内乃至整个藏南地区的岩浆活动-构造演化以及与成矿作用的关系提供了新思路,为准确地建立区内新的成矿模式和找矿模型提供了初始的基础地质资料。

内蒙古牙尔盖地区晚中生代火山岩地球化学特征及构造环境

牙尔盖地区中生代火山岩表现为高钾钙碱性系列,本文通过对其进行岩相学、岩石地球化学分析,认为区内火山岩原始岩浆来源为壳源,形成于蒙古-鄂霍次克洋闭合过程中的大陆弧碰撞环境,但在靠近大陆一侧见有钾玄岩系列岩石出现,反映沟-弧-盆体系俯冲带向大陆发展影响到的最远位置。

浙江青田地区火山─侵入杂岩的地球化学特征及其板块构造背景

浙江青田地区广泛发育一套中生代的火山─侵入杂岩。本文详细地研究了该火山岩、侵入岩类的岩石化学和地球化学等特征．通过岩石的化学成分和痕量元素等判别，青田地区火山岩与钙碱性花岗岩同源，属大陆弧火山岩、花岗岩类，青田碱性花岗岩属大陆造陆抬升花岗岩，它们均形成于拉张的构造背景。青田地区火山─侵入杂岩的形成与中生代库拉板块的运动有密切关系。

鲁西银山庄地区煌斑岩岩石地球化学特征及其构造环境探讨

鲁西银山庄地区煌斑岩系统研究程度较低,据此,对其开展详细的岩石学、岩石地球化学研究,探讨岩石成因及构造背景。岩石化学组分中SiO_(2)含量为36.91%~47.18%,TiO_(2)含量为0.95%~1.11%,MgO含量为1.13%~4.95%,K_(2)O+Na_(2)O含量为4.37%~6.47%,贫硅富镁,属超基性—基性岩石,为钾玄质碱性煌斑岩,岩石以富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素为特征。煌斑岩应为早白垩世区域岩浆活动的产物,在华北板块构造拉张、岩石圈减薄环境下,俯冲的陆壳扬子下地壳形成的富集岩石圈地幔源区发生部分熔融,形成银山庄煌斑岩岩脉。

岩石地球化学大数据在板块构造起始和演化研究中的应用

板块构造的起始和演化是固体地球科学的重要研究内容。岩石地球化学大数据分析可以较全面地用于研究全球构造体制的变化对岩浆岩、沉积岩、变质岩等记录所带来的全球性影响。板块构造样式随着地幔潜在温度的降低,会经历一系列的演化并最终在新元古代末期转变为现代样式的板块构造。板块构造的演化也显著影响着地质历史时期地幔热状态和地表-深部的物质循环,岩石地球化学大数据研究是揭示这些地质过程的重要手段。

扬子板块西缘同德鳞片状石墨矿地球化学特征及成因探讨

同德鳞片石墨矿床位于扬子板块西缘,拥有超过500×10^(4)t鳞片石墨资源储量,是攀西地区石墨成矿带中最大、最具代表性的鳞片石墨矿床之一.研究表明:矿石中SiO_(2)含量为55.65%~61.68%,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)比值4.59~5.42,Ni/Co比值6.23~12.88,富集Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素和Nb、Zr、Hf、Th、U等高场强元素,ΣREE为149.13×10^(-6)~195.37×10^(-6),具有弱的Ce负异常和Eu负异常,代表了缺氧的海相沉积环境.通过镜下片度测定与统计,石墨片径0.08~0.9 mm,主要分布于0.15~0.4 mm(大于100目),占比53%,属于中—大鳞片石墨.碳同位素δ^(13)C_(V-PDB)值介于-25.0‰~-23.5‰,表明碳质来源于有机物.碳质经过沉积并通过区域变质作用形成石墨后,岩浆岩的侵入带来的热量将使石墨进一步富集并形成大的石墨鳞片.基于前人的研究和新取得的数据,针对同德石墨矿床提出并建立了一个三阶段成因模型,即碳源沉积、区域变质作用、后期岩浆-热液改造作用.

冀西阜平幔枝构造金的地球化学特征分析

阜平幔枝构造位于太行山北段,是华北地区重要成矿区之一。结合阜平幔枝构造的特征及对区域Au地球化学特征、Au地球化学异常特征进行分析,初步总结了阜平幔枝构造不同构造单元金元素地球化学特征。认为区域北东向带状展布的阜平幔枝构造和太行山深断裂构造及燕山期岩浆活动控制了本区Au元素成矿,按照元素分带理论,Cu、Mo、Pb、Zn等矿床的外围及核部岩浆-变质杂岩区与外围拆离滑脱层是本区金矿床成矿有利区。

河北张宣幔枝构造尚义地区金的地球化学特征分析

河北省尚义位于张宣幔枝构造西部,属于典型的幔枝构造外围侏罗系火山-沉积盆地,区内发育众多断裂构造,局部见小规模燕山期岩浆活动。在幔枝构造理论支撑的基础上,通过对金的地球化学特征分析,发现尚义一带火山-沉积盆内的主要成矿元素为金,金地球化学异常主要沿系列北东向断裂带展布。幔枝构造环状和放射状构造体系为金元素自深部向上迁移提供了通道,并在有利的扩容带集聚成矿。表明幔枝构造找矿理论,在尚义地区厚层侏罗系火山-沉积盆地进行金矿找矿工作,具有重要的现实和指导意义。

四川轿顶山锰钴矿床含矿岩系岩石地球化学特征及成矿规律

汉源县轿顶山锰钴矿是四川省最早发现的优质锰钴矿床,是四川省重要的锰钴资源基地。为探讨其沉积环境、物源区背景及进一步研究矿床成矿规律,进行了含矿岩系的岩石地球化学分析。结果表明:轿顶山锰钴矿床属海相化学沉积型,主要受藻礁控制,沉积环境为氧化—还原过渡环境。原始沉积物质主要成分为上地壳长英质,但沉积时有少量基性物质、古老沉积物等成分混入;物源区构造背景由被动大陆边缘过渡至大陆岛弧构造背景;轿顶山锰钴矿产于开阔台地外侧的水下隆起附近,由藻类吸附锰质等形成;晚奥陶世—早志留世,区域上发生了海底火山活动,并带出锰、钴等物质,使整个海域都富成矿物质,为锰钴矿的形成提供了物质来源基础;海底火山活动带出的Co、Mn、Ni等随海流运移至藻礁区域,改变了周围水域的物理化学性质,藻类选择性地吸附Co、Mn、Ni等元素,导致Co、Mn、Ni等物质大量沉淀,从而形成了含Co、Ni较高的菱锰矿。

华北板块北缘中段姚五沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其与区域构造演化的关系

内蒙古太仆寺旗地区的姚五沟岩体位于华北板块北缘中段,主要岩石类型为花岗斑岩。岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为141.6 Ma±1.3 Ma(MSWD=0.78),形成于晚侏罗世。岩石化学特征显示岩体具高硅富碱的特征,A/CNK=0.93～1.07,为准铝质-弱过铝质,属高钾钙碱性系列。稀土配分模式呈右倾"V"字型,Eu负异常较显著(δEu=0.30～0.43),轻重稀土分异明显(w(La)N/w(Yb)N=34.04～48.59)。微量元素表现出富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr和Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有较高的10000×w(Ga)/w(Al)值(2.85～2.92)和w(Zr+Nb+Ce+Y)值(537.80×10^(-6)～584.10×10^(-6));表明其属A型花岗岩,由下地壳部分熔融而来,并伴随少量幔源组分参与,形成于非造山伸展环境。与研究区内的后淖S型花岗岩(255.8 Ma±1.6Ma,晚二叠世)和白旗A型花岗岩(134.6Ma±1.1Ma,晚侏罗世)的地球化学特征对比,发现由晚二叠世到晚侏罗世,岩浆源区由上地壳的泥质岩部分熔融转换为下地壳部分熔融,并伴随少量幔源组分参与,其大地构造背景由陆-陆碰撞环境转换为非造山伸展环境。