LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用

本文利用Coherent GeoLas HD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪,建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法,对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中,获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60),在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2)Ma(ZK7922-b1,用锆石91500校正,MSWD=1.8,N=42);在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7)Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma(PT-b1样品,用锆石91500校正,MSWD=1.6,N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外,其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明,利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏,获得的下交点年龄一致,206Pb/238U年龄的加权平均值也一致,说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小,在缺乏石榴子石标样时,可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力,认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景,具有重要的理论指导和实际应用意义。

石榴子石的LA-ICP-MS面扫描U-Th-Pb定年——以铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床为例

矽卡岩矿床的年代学信息对研究矽卡岩矿床的矿床成因、演变过程、成矿规律和找矿勘查具有重要的指示意义。石榴子石是矽卡岩矿床中的常见矿物,它具有一定的U含量,但是由于其普通铅高以及铀分布不均一的原因,导致激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)点分析获得年龄成功率不高。针对点分析定年遇到的深度分馏和剥蚀点选取、普通铅校正等问题,本文提出一种利用LA-ICP-MS面扫描分析数据的虚拟点构建技术,在Tera-Wasserburg(TW)图中实现普通铅校正来确定含普通铅石榴子石年龄。通过理论推导、数值模拟和实验分析研究发现,利用相关联的^(208)Pb、^(232)Th、^(238)U测量数据校正生成^(208)Pb_(c)/^(238)U指标并据此对TW图中的数据进行数据分组抽样构造虚拟测量点,可以有效地把面扫描测量数据转换为与点分析测量类似但放射母子比例展布更优的数据。利用此方法对长江中下游成矿带鄂东矿区铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床石榴子石进行面扫描分析。仅使用15min的样品面扫描数据,在获得了微量元素含量分布的同时,也获得了同位素比值虚拟点,交点年龄为139.2±2.9Ma(MSWD=0.7,n=126),与前人矿床研究结果相一致,验证了此方法的可行性。利用LA-ICP-MS面扫描定年技术不仅可以获得样品元素含量的二维分布图,有利于对样品期次的筛选,剔除包裹体等异常数据;还可以避免点分析中深度分馏和繁复的选点流程及二次分析等步骤,在获得样品元素含量分布的同时获得矿物年龄,为当前矽卡岩型矿床相关的关键金属研究提供了更为便捷的方法。

滇西保山地块陡崖铁铜多金属矿床石榴子石年代学及其地球化学特征

陡崖夕卡岩型铁铜多金属矿床位于保山—镇康铅锌多金属矿带北段。区内矿体产于寒武系上统核桃坪组和沙河厂组中,岩性主要为大理岩化灰岩和夹泥质灰岩。目前,矿区内尚未揭露中酸性岩体。为厘清该矿床的成矿时代、成矿的物理化学条件和成矿流体的性质,我们对该矿床的石榴子石开展了细致的岩相学工作、地球化学分析以及LA-SF-ICP-MS U-Pb定年测试。结合野外调查与岩相学工作,主量元素特征表明:保山陡崖矿床产出的石榴子石属于钙铝榴石钙铁榴石固溶体系列,且该矿区的石榴子石可划分为两类(GrtⅠ和GrtⅡ)。微量元素特征表明:在陡崖矿床,随着温度、氧逸度的变化,流体体系的pH值经历了早期的中性—晚期的酸性的转变。通过应用石榴子石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获得468~461 Ma的可靠年龄数据,表明滇西保山地块陡崖矿床成矿作用发生于中奥陶世。结合双脉地、清水河花岗岩与之相似的稀土配分曲线以及形成时代,推测该矿床可能与岩石圈地幔的拆沉作用有关,其源区主要为古老大陆地壳部分熔融,并有幔源物质的加入。

榍石和石榴子石U-Pb定年和微量元素对矽卡岩型W矿成矿时代和成矿条件的指示:以皖南逍遥钨多金属矿床为例

逍遥矿床是安徽南部新发现的大型钨多金属矿床,其精细的岩浆-热液时限及成矿作用仍不明确。本文对其开展了石榴子石和榍石的U-Pb年代学和微量元素分析,发现逍遥矿床发育多阶段榍石(岩浆榍石和热液榍石),岩浆榍石与石英、磁铁矿、长石共生,而热液榍石与石英、方解石、辉钼矿、黄铜矿关系密切。逍遥矿床中石榴子石和榍石中均具有一定的U含量,其中石榴子石中U含量较低(平均为15.9×10^(-6)),岩浆榍石和热液榍石的U含量较高(平均值大于100×10^(-6))。石榴子石和榍石U-Pb同位素定年结果显示成岩和W多金属矿化均形成于150Ma左右,指示W多金属矿化与花岗闪长岩密切相关。岩浆榍石、钾长石、石英、磁铁矿矿物组合指示逍遥成矿岩浆具有氧化性强和富水的特征。逍遥钨矿中的石榴子石以钙铁榴石为主且富集W、Sn特征,指示早期流体为氧化性流体。此外,热液榍石中HFSE元素的高度富集表明其成矿流体为富碱、富F的热液系统,为钨、铅、锌、铜、银、钼多金属的富集提供了有利热液条件。综上所述,石榴子石和榍石能够有效指示矽卡岩W矿的成矿时代和成岩成矿条件。

滇西北红牛-红山矽卡岩型铜矿床石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及地球化学特征

红牛-红山铜矿床是义敦岛弧南段已发现最大的(远端)矽卡岩型矿床,目前其赋矿矽卡岩成岩时代缺乏直接的年代学证据。矽卡岩成岩年龄的精准测定对于该矿床在义敦岛弧南段中生代2期斑岩成矿事件中的定位具有重要意义。红牛-红山矿床矽卡岩中石榴子石可分为2期,早期石榴子石多见于贫矿矽卡岩,粗粒结构,为均质体;晚期石榴子石多见于富矿矽卡岩,细—中粒结构,发育振荡环带,具非均质光性异常。对2期石榴子石开展了原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年和微区成分分析,获得早期石榴子石和晚期石榴子石的U-Pb年龄分别为84.2±3.0 Ma和81.7±3.5 Ma。主量和微量元素含量表明,2期石榴子石属钙铁榴石-钙铝榴石系列,亏损Rb、Ba、K、Sr等,富集Th、U、P;其中,早期石榴子石相对富钙铁榴石组分、LREE/HREE值高,Eu呈高正异常,晚期石榴子石相对富钙铝榴石、LREE/HREE值低、Eu无异常。结合本区燕山晚期碰撞型斑岩成矿事件,认为约80 Ma为本矿床远端矽卡岩成岩成矿时期,成矿作用与同期酸性斑岩关系密切。石榴子石地球化学特征揭示,干矽卡岩阶段水/岩比值高,以渗滤交代作用为主,早期流体为氧化、高温、富铁、弱碱性的相对封闭体系,晚期为相对还原、相对低温、富铝、酸性的开放体系。

江西通江岭铜(钨)矿床石榴子石和锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年及其地质意义

长江中下游发育众多斑岩-矽卡岩型多金属矿床,由于缺乏精确的成矿时代数据,制约了对这些矿床成因和动力学背景的认识。通江岭铜钨矿位于长江中下游Fe-Cu-Au成矿带九瑞矿集区北侧,为近期新发现的斑岩-矽卡岩型矿床,经济矿物主要为黄铜矿和少量白钨矿,呈细脉状和浸染状产于斑岩与矽卡岩中。本文对赋矿岩体花岗闪长斑岩中的锆石和含矿矽卡岩中石榴子石进行LA-ICP-MS U-Pb同位素精确定年,锆石^(206)Pb/^(238)U的加权年龄为146.3±0.9 Ma(2σ,MSWD=1.13,n=33),石榴子石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为142.9±2.1 Ma(2σ,MSWD=1.2,n=17),表明矽卡岩和岩体形成时代相近,成岩成矿作用过程连续。通江岭铜钨矿成岩、成矿时代与九瑞矿集区典型矿床成岩、成矿时代一致,同时也与长江中下游地区铜陵、安庆和部分鄂东南的典型铜多金属矿床成岩、成矿时代基本一致,均属于长江中下游成矿带晚侏罗世—早白垩世多金属成矿作用事件的产物。

赣东北朱溪矿床云英脉型钨矿体及矽卡岩型钨铜矿体成因关系——来自石榴子石、白钨矿原位U-Pb年代学及微量元素特征的证据

朱溪矿床是江南钨矿带中产于燕山期中酸性侵入岩与晚古生代碳酸盐岩接触带附近以矽卡岩矿体为主的钨铜矿床,发育“上铜下钨”的空间分带。浅部发育矽卡岩型和脉型铜矿体,深部发育矽卡岩型钨铜矿体、云英细脉-网脉型钨矿体及蚀变花岗岩型钨矿体。浅部矽卡岩型铜矿体中石榴子石U-Pb年龄为152.6±2.6 Ma、深部云英脉型钨矿体中白钨矿U-Pb年龄为153.4±2.2 Ma、深部矽卡岩型钨铜矿体中白钨矿U-Pb年龄为153.9±2.7 Ma,三者时代在误差范围内一致,表明钨、铜矿化均形成于同一热液体系,结合云英脉型钨矿体和矽卡岩型钨铜矿体中两类白钨矿的微量元素特征分析,流体起源于富WO_(4)^(2-)、低Sr的高分异岩浆热液,白钨矿是以Ca^(2+)空位的方式置换REE^(3+),稀土元素的分配行为记录了不同类型矿化流体性质。云英脉型钨矿化形成于还原环境,且氧逸度的显著降低以及围岩提供大量Ca^(2+)促进了白钨矿的沉淀,而矽卡岩型钨铜矿化为相对开放的热液体系,后期经历了氧逸度升高,增强了流体富集金属Cu的能力,从而萃取活化围岩中的铜元素进入到流体中,随之温度降低使碳酸盐矿物和无水矽卡岩矿物发生交代,导致铜的沉淀。

云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床石榴子石U-Pb年代学、元素地球化学及地质意义

为厘定云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床赋存矿体的夕卡岩的形成年龄,对矿区产出的石榴子石开展了U-Pb定年,并结合石榴子石的元素地球化学特征探讨矿床成因。结果显示,矿区不同矿段(红牛、红山)均发育早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代的石榴子石,其成分均为钙铝-钙铁榴石固溶体(红牛为And_(27.02~62.53)Gro_(36.74~71.64),红山为And_(42.51~99.94)Gro_(0.00~56.37))。不同矿段、不同世代石榴子石的稀土元素配分模式特征迥异,表现为左倾型、负Eu异常和右倾型、正Eu异常两种配分模式;两个矿段石榴子石的稀土总含量相差较大(红牛为5.29×10^(-6)~102×10^(-6),红山为19.8×10^(-6)~206×10^(-6))。研究表明,石榴子石的稀土配分模式主要受钙铝榴石-钙铁榴石端元组分控制;更高的稀土元素含量可能与富氯流体的加入及流体运移距离较短有关。红牛-红山矿床石榴子石U-Pb年龄为(79.7±3.4)Ma,代表了夕卡岩化的形成年龄,指示该矿床形成于晚白垩世。

滇东南老君山矿集区北部长田W(Sn)矿床成矿时代:来自白钨矿和萤石Sm-Nd同位素定年的制约

滇东南是我国重要的钨锡多金属成矿区,老君山矿集区是其重要组成部分,围绕燕山期老君山复式花岗岩体,分布有都龙、南秧田、新寨大型-超大型Sn-W多金属矿床及多个中小型矿床(点)。该区地质演化复杂,Sn、W多金属可能存在多期成矿作用,包括燕山期、印支期和加里东期。由于目前该区发现的Sn-W矿化多分布于老君山岩体南、东侧,而岩体北部Sn-W成矿作用的研究相对较薄弱,特别是成矿年代学方面,多数矿床依然缺少精确同位素年代学数据,制约了该区Sn-W多金属成矿作用的认识和地质勘探的深入。长田是老君山岩体北缘代表性W(Sn)多金属矿床,区内加里东期和燕山期花岗岩均有分布,由于缺少年代学数据和地质地球化学研究,W(Sn)成矿作用的认识尚缺少实际地质地球化学依据,难以建立合理的成矿模式,制约了区内地质勘探的深入和突破。基于此,本文通过对长田W(Sn)矿床中白钨矿及共生萤石的Sm-Nd同位素定年,分别获得97 Ma和79 Ma两个年代学数据,显示该矿床钨矿化主成矿期应为燕山晚期,与老君山花岗岩活动时限一致,表明长田钨成矿作用与燕山期老君山花岗岩的侵入活动关系密切,而与加里东期岩浆活动关系不大。该成果丰富了燕山晚期老君山花岗岩Sn-W成矿作用及其影响范围,也为进一步完善该区的年代学格架提供重要的成矿年代学数据。

云南马厂箐铜钼矿床石榴子石LA-ICP-MS原位U-Pb定年及成分研究

云南马厂箐斑岩-矽卡岩型铜钼矿床位于金沙江-哀牢山成矿带东部,是与喜马拉雅期富碱斑岩侵入有关的大型多金属矿床。本文以其矽卡岩型矿化中的石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了成分和年代学测试分析。根据石榴子石的手标本及镜下特征,将其划分为早(Grt I)、中(Grt II)、晚(Grt III)三个世代,其中SiO_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)、FeO含量分别为34.15%~36.97%、32.55%~34.40%、0.03%~10.47%、和15.6%~28.3%,属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列(Gro_(1-47)And_(51-99)),Grt I较Grt II和Grt III更富含钙铝榴石。三者均富含高场强元素(Th、U、Nb、Ti等)、亏损大离子亲石元素(Rb、Sr、Sc、Y、Sn等)。稀土配分总体呈现轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的右倾型。GrtⅠ从核到边Eu均为负异常,GrtⅡ和GrtⅢ核部显示微弱的Eu负异常而边部显示强烈的Eu正异常。石榴子石化学成分及岩相学特征表明早-中期流体处于一个弱氧化、近中性、相对封闭的体系,以扩散交代为主;晚期流体则处于高氧逸度、酸性、相对开放的体系,以渗透交代为主。LA-ICP-MS原位U-Pb同位素测试获得49个石榴子石的U、Th、Pb含量分别为1.95×10^(-6)~56.85×10^(-6)、0.01×10^(-6)~4.74×10^(-6)和0.10×10^(-6)~9.45×10^(-6),T-W图解获得^(206)Pb/^(238)U下交点年龄为34.77±0.38Ma,限定了矽卡岩矿化的时间。综合研究区已有岩浆活动(38~34Ma)、斑岩型矿化(36~34Ma)时限,认为马厂箐斑岩型矿化和矽卡岩型矿化属于同一个岩浆-热液成矿系统的产物。

东天山阿奇山铅锌矿形成时代的确定:来自石榴子石LA-ICP-MS U-Pb年龄的制约

为确定新疆东天山阿奇山铅锌矿床的形成时间,采用LA-ICP-MS原位U-Pb同位素分析方法对矿体附近的石榴子石进行年代学研究。阿奇山铅锌矿区分布有大量层状石榴子石矽卡岩,与矿体产状一致,经岩相学观察,石榴子石主要为灰绿色(AQ4801)、褐色(AQ4803)。其中灰绿色石榴子石样品无明显蚀变特征。褐色石榴子石碎裂结构发育,裂隙充填金属硫化物。电子探针成分分析结果表明石榴子石为钙铁榴石-钙铝榴石系列(AQ4801 And_(97)Gro_(2)~And_(50)Gro_(48);AQ4803 And_(96)Gro_(2)~And_(28)Gro_(70))。LA-ICP-MS原位U-Pb同位素分析测试结果显示AQ4801与AQ4803具有较高的U含量,分别为1.0×10^(-6)~32.2×10^(-6)、5.4×10^(-6)~61.2×10^(-6),^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(314.6±3.9)Ma (MSWD=1.15),(323±15) Ma (MSWD=0.6),表明阿奇山铅锌矿床形成于早石炭世末—晚石炭世初(323~314.6 Ma)。

赣东北朱溪超大型钨矿床中白钨矿的稀土、微量元素地球化学特征及其Sm-Nd定年

赣东北朱溪超大型钨矿床是目前世界上最大的夕卡岩型钨矿床,为确定其成矿物质来源及成矿时代,在详细钻孔岩心编录基础上,本文对白钨矿运用LA-ICP-MS法分析了其单矿物的微量元素、稀土元素,并进行Sm-Nd同位素定年研究。结果显示:白钨矿微量元素中Mo、Nb、Ta富集,而Rb/Sr<0.04,Nb/Ta=1.69~8.46、Zr/Hf=3.06~6.75,显示成矿物质的壳源特征。白钨矿的∑REE变化大(∑REE=3.25×10^(-6)~229.95×10^(-6)),LREE与HREE之间分馏明显((La/Yb)N=36~19 984),属于轻稀土富集型。依据δEu值的特征,将白钨矿分为δEu正异常(δEu=1.44~9.06)的轻稀土富集型和δEu负异常(δEu=-0.25^-0.82)的轻稀土富集型;在空间上,由远到近接近花岗岩,白钨矿的∑REE逐渐升高,δEu由正异常逐渐转变为负异常,有与花岗岩稀土配分曲线趋于一致的趋势。白钨矿Sm-Nd等时线年龄为(144±5)Ma,143 Nd/144 Nd初始比值为0.512 020,其εNd(t)为-9.753,二阶段模式年龄为1 745 Ma,其年龄与物质来源与朱溪花岗岩的一致,表明朱溪钨矿床是朱溪矿区隐伏花岗岩进一步演化的产物。

湘南新田岭矽卡岩型白钨矿床中石榴子石的成分特征及其对钨成矿作用的启示

新田岭矿床是典型的矽卡岩型白钨矿床,与侏罗纪花岗岩侵入体有关,查明其成矿流体演化历史,对于探讨新田岭矿床成因和理解钨矿床成矿过程具有重要意义。以新田岭矿床普遍存在的矽卡岩矿物——石榴子石为研究对象,运用扫描电镜、EPMA和LA-ICP-MS等技术对石榴子石的结构、主微量元素和U-Pb年龄进行分析。根据石榴子石在背散射图像下显示的结构特征,可将新田岭矿床中的石榴子石划分为3个世代:早阶段为暗色石榴子石(Grt1);中阶段为具有明显震荡环带的石榴子石(Grt2),可划分为细环带(Grt2-1)和粗环带(Grt2-2);晚阶段为亮色石榴子石(Grt3)。通过对Grt2进行LA-ICP-MS U-Pb定年分析,确定其成岩年龄为(159.5±3.0)Ma,与该地区细粒斑状黑云母花岗岩的成岩时代(164~157 Ma)在分析误差范围内基本一致。Grt1、Grt2-1和Grt3均具有轻稀土亏损、重稀土富集的“左倾型”稀土配分模式,其中Grt1具有较明显的Eu负异常,Grt2-1具有较弱的Eu负异常,Grt3具有微弱的Eu负异常;Grt2-2具有轻重稀土亏损、中稀土富集的“驼峰型”配分模式,具有较弱的Eu正异常。从Grt1到Grt3,石榴子石中Mn、W含量呈现先下降后上升的变化趋势,Grt3中的W含量高于Grt2但低于Grt1。新田岭矿床石榴子石的稀土配分模式与微量元素组成表明,该矿床的成矿作用经历了多阶段热液过程,石榴子石形成过程中流体的氧逸度和温度先升高后降低,压力和pH值先降低后升高。此外,石榴子石中的钨含量变化暗示着新田岭矿床中钨矿化主要发生在退变质阶段,而白钨矿形成后在退变质晚期可能经历了溶解—再沉淀的过程。

西藏双湖地区蓝闪片岩原岩Sm-Nd同位素定年

西藏双湖纳若地区蓝片岩中青铝闪石40Ar/39Ar定年为222.5Ma,其原岩时代争论颇大,以往多数研究者认为早于泥盆纪,甚至为中新元古代,称阿木岗群。在1∶10万填图和实测剖面的基础上,系统采集了相关样品,获得了蓝片岩原岩Sm-Nd法等时线年龄分别为272±7Ma,268±5.6Ma和252±4.6Ma,结合区域地质条件和双湖地区蓝片岩的产状,认为双湖地区的蓝片岩原岩时代为二叠纪,将双湖地区原定为前泥盆纪或中新元古代阿木岗群时代重新划定为二叠纪,恰格勒拉蛇绿杂岩时代确定为早二叠世晚期,为龙木错—双湖古特提斯洋的演化提供了重要年代依据。

蚌埠老山含石榴子石片麻状花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其对华南俯冲陆壳再循环的意义

对华北板块东南缘蚌埠隆起区内凤阳县老山含石榴子石片麻状花岗岩进行了锆石SHRIMP U—Pb定年。阴极发光图像显示所研究样品中锆石通常具有核-幔-边结构。其中，核部年龄为新元古代（一个谐和年龄为673Ma±12Ma）、幔部年龄为三叠纪和具有岩浆结晶环带的边部年龄为159Ma±2Ma。锆石边部明显具有岩浆结晶环带以及高的Th／U比值（一般为0．14～0．45），其年龄代表该岩石的形成时代；幔部具有低的Th／U比值（一般为0．02～0．15），为变质成因；而核部常具有岩浆结晶环带，有时因重结晶等原因而模糊，其年龄应代表源区岩石的形成时代。由于继承锆石的形成时代为新元古代并经过印支期变质作用，这些年龄记录与大别山超高压岩石一致。因此，证明老山含石榴子石片麻状花岗岩为159Ma±2Ma，其为经历了三叠纪多期变质作用改造的华南俯；中陆壳物质发生部分熔融而形成即由华南三叠纪俯冲陆壳物质再循环的结果。而华北板块通东南缘深部存在华南俯冲陆壳岩石，进一步证实在中生代华南板块至少已俯冲至蚌埠地区。

长江中下游地区首例低温独立铊矿床的Sm-Nd同位素定年及其意义

为了确定长江中下游地区首例独立铊矿床—安徽和县香泉铊矿床的热液改造期成矿时代,对矿床中早晚两阶段10件萤石样品进行了Sm-Nd同位素测定,得出早、晚两阶段萤石的等时线年龄分别为131.6±3.0Ma和79±11Ma。结合矿床地质地球化学特征,认为该独立铊矿床低温热液成矿作用发生在晚燕山期,并在燕山期末发生过一期热(泉)活动的叠加。该矿床的发现指示在长江中下游地区存在晚燕山期低温成矿事件和可能的低温成矿域。长江中下游地区燕山期以铊为代表的低温热液成矿作用和以铜(铁)金为代表的中高温热液成矿作用之间可能存在着密切的成因关系,为同一热液流体系统的产物。

云南羊拉铜矿矽卡岩形成时代与矿床成因:来自石榴子石和磁铁矿组分的约束

羊拉铜矿是金沙江缝合带中部已发现的规模最大的印支期铜矿床,矿体以层状—似层状产出于花岗闪长岩外围、变质砂岩与碳酸盐岩地层的层间破碎带中。该矿床在成因类型上存在喷流-沉积成因、复合成因、矽卡岩成因等多种观点。本文以矽卡岩矿石中石榴子石、磁铁矿为研究对象,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术开展了石榴子石U-Pb年代学和石榴子石、磁铁矿成分测试分析,以进一步限定该矿床成矿时代和成因类型。分析结果显示,石榴子石中U、Th、Pb的含量分别为1.18×10^(-6)~6.69×10^(-6)、0.04×10^(-6)~1.43×10^(-6)、0.11×10^(-6)~1.16×10^(-6),获得Tera-Wasserburg下交点年龄为231.0±5.3 Ma(2σ,n=32,MSWD=2.1),与矿区花岗闪长岩形成时代高度一致。结合磁铁矿微量元素组成与全球矽卡岩型矿床可类比等特征,明确羊拉铜矿床属于典型矽卡岩型铜矿床。石榴子石以钙铁榴石组分为主,具轻稀土富集、重稀土亏损的配分模式,这可能受晶体化学和吸附作用共同控制;其显著Eu正异常和较低的U含量等特征综合表明,该石榴子石形成于弱酸性、富Cl和较氧化的流体环境。与国内外其他矽卡岩型铜矿床相比,羊拉铜矿石榴子石中含有显著高的Sn(485×10^(-6)~7433×10^(-6),平均值为3931×10^(-6))和W(0.20×10^(-6)~736×10^(-6),平均值为156×10^(-6)),磁铁矿中含有较高的Sn(115×10^(-6)~778×10^(-6),平均值为405×10^(-6)),这与全球含钨-锡矽卡岩型矿床特征相似。据此,初步推测区内存在寻找W、Sn矿化的潜力。

西藏洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床石榴子石和锆石U-Pb测年及地质意义

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物之一,因此,对石榴子石进行年代学研究能够准确限定矽卡岩型矿床的成矿时代。青藏高原冈底斯成矿带中部发育众多矽卡岩型多金属矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约着对这些矿床成因和动力学背景的深入认识。因此,文章以该成矿带具有代表性的洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床为研究对象,通过对赋矿矽卡岩中石榴子石和花岗闪长岩中锆石分别进行LA-ICP-MS U-Pb测年,以期能够准确限定该矿床的成矿时代。背散射图像和电子探针分析显示,洛巴堆矽卡岩矿床中石榴子石普遍发育环带结构特征,端员组成上以钙铝-钙铁榴石为主,w(U)为0.4×10^(-6)~28.1×10^(-6),LA-ICP-MS U-Pb测年数据显示石榴子石形成时代为(62.7±2.3)Ma(n=94)。同时,与矽卡岩密切接触的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为(62.6±0.8)Ma(n=30),与石榴子石形成时代一致。这一结果说明,洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床形成于古新世,与同期的花岗闪长岩具有密切的成因联系。结合区域65~50 Ma时的印度-欧亚大陆碰撞事件,该测年结果显示了洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床形成于印度-欧亚大陆初始碰撞的构造背景。此外,通过本次研究显示,相对于云母等Ar-Ar测年,石榴子石U-Pb测年体系受青藏高原剥蚀隆升作用的影响较小,能够更好的约束成矿时代,具有广泛的应用前景。

南秦岭香沟金钨矿白钨矿原位微区分析及方解石Sm-Nd同位素定年:对钨成矿过程的限定

陕西省山阳县香沟钨矿是近年来南秦岭地质勘查新发现的钨矿化地段之一。本文开展了白钨矿电子探针、LA-ICP-Ms和共生方解石的Sm-Nd同位素测年,研究结果显示:香沟白钨矿成矿过程至少可划分为两个阶段,由早阶段韵律环带白钨矿至晚阶段集合体状白钨矿,白钨矿经历了多次迁移;白钨矿具有高F、含微量Au元素的特征,稀土总量较高(ΣREE+Y含量介于5.44×10^(-6)~382.67×10^(-6,)平均为95.48×10^(-6)),其稀土配分型式为无MREE富集的平坦型,与Ghaderi等人划分的白钨矿Ⅱ型稀土配分型式总体类似,负铕异常,利用白钨矿La-Ce-Y三角图解,结合地质事实,判断香沟钨矿属于石英脉型钨矿;结合共生方解石Sm-Nd同位素年龄195 Ma,认为南秦岭香沟钨矿是印支末期深部隐伏岩浆-热液活动的结果。

阿尔金江尕勒萨依榴辉岩和围岩锆石LA-ICP-MS微区原位定年及其地质意义

阿尔金江尕勒萨依榴辉岩及其直接围岩——石榴子石黑云母片麻岩锆石的阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析研究表明,榴辉岩锆石内部结构比较均匀,少数颗粒保留斑杂状残核;位于锆石斑杂状残核测点的重稀土相对富集,Th/U比值多大于0.4,为岩浆锆石的特征;位于锆石边部与内部结构均匀颗粒上的测点显示HREE近平坦型或弱亏损型的稀土配分模式,显示了与石榴石平衡共生的变质锆石特征;而石榴子石黑云母片麻岩的锆石具有核-幔-边结构,核部为碎屑锆石,幔部则为与石榴石平衡共生的变质锆石。LA-ICP-MS微区定年获得榴辉岩的变质年龄为(493±4.3)Ma,其原岩形成年龄为(754±9)Ma;石榴子石黑云母片麻岩的变质年龄为(499±27)Ma。榴辉岩的变质年龄滞后于其原岩的形成年龄约250Ma,并且榴辉岩与其直接围岩副片麻岩的变质年龄几乎完全一致,充分表明该超高压榴辉岩的形成是陆壳深俯冲作用的产物。