激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱法同时测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量

激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱(LA-SF-ICP-MS)具有高灵敏度特征,被广泛应用于锆石等含U矿物原位微区U-Pb定年研究,但磁偏转式质量分析器的使用导致该质谱仪扫描速度相对较慢,可能影响U-Pb同位素与其他关键微量元素的同时采集。本文通过优化仪器信号稳定性和实验方法,对目前常用的7种锆石U-Pb标准样品进行U-Pb定年和Ti、REEs、Hf等关键元素同时定量分析,探讨了多元素同时分析方法的可行性及对于U-Pb定年结果的影响。实验结果表明,相对于LA-SF-ICP-MS仅检测U-Pb同位素方法,同时开展多元素含量检测可能会使U-Pb同位素信号强度稳定性下降,导致单点U-Pb年龄结果误差及离散程度增大。与仅测定U-Pb同位素年龄的测定结果相比较,根据不同锆石样品中U-Pb同位素含量高低,多元素同时检测获得分析点的206Pb/238U年龄和207Pb/235U年龄变化范围不同程度地增大,其中207Pb/235U年龄受影响明显,单点207Pb/235U年龄误差从~1.5%增大至~2.0%,单点年龄的相对标准偏差(RSD)从0.5%~1.3%增大至1.2%~3.3%。尽管如此,多元素同时检测方法对于各样品最终测定年龄没有明显的影响,相对于TIMS年龄,各样品的谐和年龄和206Pb/238U加权平均年龄偏差分别小于1.0%和0.7%,完全满足U-Pb同位素地质年代学测试要求。同时测定锆石样品中的关键微量元素含与其推荐值相对误差小于10%。因此,采用LA-SF-ICP-MS可以同时准确地测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量,该方法亦可用于其他副矿物U-Pb年龄与关键微量元素同时测定。

华北克拉通栖霞地区~2.9Ga变质基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf-O同位素特征及构造意义

胶东地区是华北克拉通重要的早前寒武纪研究区之一。中太古代唐家庄岩群在形成时代、岩石成因及构造环境等方面一直少有研究。作者在栖霞地区对出露的唐家庄岩群变质表壳岩进行系统地质调查研究基础上,开展了变质基性火山岩全岩地球化学、锆石SHRIMP U-Pb和Hf-O同位素等分析研究。结果显示,变质基性火山岩岩浆锆石年龄为2907.9±6.3Ma,代表了中太古代唐家庄岩群的形成时间,并遭受新太古代早、晚期变质作用。这是~2.9Ga唐家庄岩群变质基性火山岩在胶东地区首次报道。岩石地球化学特征表现为相对富集大离子亲石元素K、Rb、Sr等,Th、Nb、Zr、Hf等高场强元素相对亏损,具有中等分异的REE配分模式。岩石中岩浆锆石具有相似的Hf、O同位素组成,εHf(t)值介于-0.68~+4.21,δ18 O值介于1.38‰~6.73‰。结合前人的工作,我们得出的主要结论如下:(1)胶东地区经历~2.9Ga岩浆事件,局部地段仍保留下了同时期的变质表壳岩;(2)唐家庄岩群是中太古代初始的洋盆环境中所形成的一套火山-沉积建造;(3)华北克拉通中太古代晚期是亏损地幔新生地壳加积的主要时期,局部地壳再循环了较老的陆源物质;(4)华北克拉通新太古代晚期经历了伸展构造背景,岩浆底侵作用使岩石发生强烈变质作用。

吉南夹皮沟地区变质侵入岩的锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造意义

吉南夹皮沟变质地体作为华北克拉通东北部太古宙基底的重要组成部分,其新太古代到古元古代的构造演化过程一直存在争议。为此,在详细野外地质调查基础上,选择三种代表性变质侵入岩,开展了锆石稀土微量元素、锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素分析工作。结果显示:夹皮沟地区紫苏花岗岩的侵位年龄为2504±8Ma,并记录有2476±13Ma的变质年龄;其锆石Hf模式年龄介于2.82~2.66Ga之间,εHf(t)值介于1.72~5.1之间,反映为新生地壳物质再循环的产物。变辉长岩体(斜长角闪岩)的侵位年龄为2529±14Ma,并记录有2484±23Ma的变质年龄。变基性岩墙(石榴角闪岩)的侵位年龄为2214±18Ma,并记录有1930±16Ma的变质年龄;其岩浆锆石具有异常高的εHf(t)值(7~15),并存在明显的重稀土亏损现象,推测其母岩浆来源于富含石榴石的岩石圈地幔。综合多种信息,认为吉南地区新太古代末期(2.50~2.48Ga)构造热事件受大规模地幔柱活动控制,古元古代中晚期(2.2~1.84Ga)构造热事件可能源于克拉通边缘板块俯冲引起的碰撞造山作用。

浙江龙游杂岩变质作用演化、锆石U-Pb定年及其构造指示意义

华夏地块加里东期构造热事件的属性问题一直存在较大争议,主要集中在是陆内造山作用还是陆间造山作用两种观点。龙游地区变质杂岩作为华夏地块东北部加里东期高级变质地体的重要组成部分,对其开展变质作用与锆石U-Pb年代学研究,可以为限定该期构造热事件的成因背景提供重要约束。在详细野外工作基础上,选择了5件代表性变质杂岩样品(2件长英质片麻岩样品和3件变基性岩样品)开展研究工作。通过岩相学与矿物化学,并结合定量相图计算,确定龙游地区高压基性麻粒岩经历了三个阶段的变质演化过程:(1)压力峰期阶段(M 1),矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为855~865℃/1.04~1.15GPa;(2)温度峰期阶段(M 2),矿物组合为Grt+Cpx+Opx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为870~928℃/0.95~1.11GPa;(3)固相线降温、降压阶段(M 3),矿物组合为Cpx+Opx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为810~860℃/0.55~0.86GPa。总体构成顺时针样式的PT演化轨迹,反映其成因与造山作用有关。锆石U-Pb定年结果显示龙游地区长英质片麻岩碎屑锆石年龄集中于950~800Ma,高压基性麻粒岩碎屑锆石年龄集中于890~680Ma,显示物源主要来自于新元古代地体,并非古元古代变质基底。龙游地区变质杂岩主要记录了两个阶段的变质锆石U-Pb年龄,分别为460~440Ma和420~400Ma,前者可能代表了压力变质峰期阶段,后者则相当于温度变质峰期后的地体抬升冷却阶段年龄。综合各方面信息,可以认为华夏地块加里东期构造热事件很可能缘于增生后的扬子地块与某一未知陆块发生的陆-陆碰撞造山作用。

粤北地区“南华系”沉积时代的重新厘定:来自碎屑锆石年代学的证据

粤北地区横跨湘桂赣和武夷两个地层分区,大地构造上位于华夏地块西部,介于武夷、云开两个微陆块之间。粤北南华纪地层是研究华夏地块新元古代晚期构造演化等问题的重要载体,但该地区南华系的确定和划分较大程度上依赖与周边省份相应岩石地层的岩性组合和层序的对比,而周边省份的相应岩石地层单位的认识近年来发生较大的变化,因此,粤北地区“南华系”的重新厘定显得极为必要。本文对粤北地区原定为“南华系”大绀山组和活道组开展碎屑锆石U-Pb年代学研究,获得最年轻一组锆石加权平均年龄分别为422±4 Ma和430±4 Ma。结合岩性组合、区域地质调查研究成果及文献数据,暂将该地区原定的南华系厘定为下泥盆统。碎屑锆石年龄谱显示,其与周边地区泥盆系均具有450~420 Ma、1000~900 Ma以及~2450 Ma为主的锆石年龄显示,且在800~550 Ma之间形成复杂的次级峰值,可能指示了相似的物源。综上,建议在开展华夏地块新元古代构造演化等研究中,需首先对南武夷-云开地区南华系的沉积层位做细致的认定。

扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5 Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800~714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。

柴达木盆地东北部拉合根地区中生代火山岩的发现及其地质意义:来自地球化学与锆石年代学证据

柴达木盆地北缘东部地区哇洪山—温泉断裂与宗务隆山南缘断裂之间地带出露系列火山岩,由于其中一部分缺乏精确的地质年代学制约,导致其地层归属难以确定,因此该地区大地构造单元划分尚存争议。本文基于详细的野外调查,在柴达木盆地北缘东部拉合根地区新识别出一套中生代火山岩,岩石类型为流纹岩、中酸性角砾熔岩及英安岩。对代表性流纹岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(248.3±1.2)Ma(MSWD=0.30,n=20),表明岩石形成于早三叠世。全岩元素组成分析结果显示,该火山岩为准铝质高钾钙碱性岩石,轻重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,δEu平均值为0.63,显示为弱负异常;微量元素呈现Rb、Ba等大离子亲石元素和Th、U、Hf和Zr等高场强元素相对富集,Sr强烈亏损,Ta、Nb相对亏损的特征,具有典型岛弧火山岩地球化学特征。锆石εHf(t)值分布范围为-19.62~-3.07,对应的t_(DM2)为2421~1639 Ma,表明岩石来自古元古代地壳物质的部分熔融。综合岩石年代学和地球化学特征,认为该火山岩为早三叠世阿尼玛卿洋向北俯冲于东昆仑地块,导致地壳基底(如达肯大坂岩群)发生深熔作用的产物。通过区域对比,提出该火山岩与鄂拉山岩浆弧洪水川组火山岩的地球化学性质较为相似,因此将其厘定为下三叠统洪水川组火山岩。该火山岩的发现指示拉合根地区大地构造单元属于东昆仑造山带鄂拉山岩浆弧。研究成果为柴达木盆地北缘东部地区大地构造划分提供了新的数据资料支撑。

江苏沉积变质型磷矿带含磷岩系LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

江苏沉积变质型磷矿带位于大别—苏鲁造山带东段,锦屏岩组是带内唯一赋矿地层,因其遭受过多期强烈的变形变质作用改造,层序杂乱,勘查难度大,研究程度低,目前其形成时代尚无定论。本文应用LAICP-MS锆石U-Pb定年方法,对锦屏岩组各类岩性进行测试,获得绿色片岩类岩石原岩年龄为(956±7)Ma~(691±14)Ma,浅色片岩类岩石原岩年龄不早于(833±39)Ma,片麻岩类岩石原岩年龄不早于(772±31)Ma。结合成矿带内含磷岩系中古生物化石资料,将锦屏岩组原岩形成时代界定为新元古代,将磷矿原始沉积时间限定在震旦纪,为江苏磷矿勘查与研究提供了新的基础资料。

江西上饶蔡家坪铅锌矿床地质特征和成矿岩体SHRIMP锆石U-Pb定年

蔡家坪铅锌矿床是近年来在北武夷成矿带内铜钹山中生代陆相火山盆地中新发现的铅锌矿床。在野外地质调查的基础上,通过钻孔揭露和岩矿鉴定等方法对蔡家坪铅锌矿床的地质特征进行分析,并对成矿流纹斑岩进行同位素定年。蔡家坪铅锌矿矿化类型可分为次火山岩型和层间破碎带型,矿床成因均与流纹斑岩关系密切;流纹斑岩SHRIMP锆石U-Pb定年显示其^(206)Pb/^(238)U与^(207)Pb/^(235)U的谐和曲线年龄为133±3 Ma,而^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为133.3±2.7 Ma,表明成岩时代为早白垩世,属于燕山中晚期。综合区域地质分析认为,该矿床的成岩成矿时代、成矿条件等与冷水坑铅锌银矿相似,找矿潜力较大。

西秦岭郎木寺组火山岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭郎木寺地区发育了大量的火山岩,是探讨秦岭造山带印支期岩浆作用的重要窗口。目前,关于郎木寺组火山岩的形成时代尚未有很好的约束。据此,笔者对郎木寺组角闪安山岩开展了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。CL图像显示,郎木寺组角闪安山岩的锆石结构表现出典型的岩浆成因特征。锆石U-Pb定年结果显示,角闪安山岩具略有差异的两组年龄,加权平均年龄分别为(221.8±1.2)Ma和(210.6±2.1)Ma。因此,郎木寺组角闪安山岩的形成时代为晚三叠世。结合前人已有成果,笔者认为郎木寺组火山岩代表了秦岭印支期造山作用重要的岩浆事件产物,形成于同碰撞挤压的构造环境。

青海锡铁山铅锌矿床赋矿火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及地质意义

锡铁山铅锌矿床是我国西北地区大型铅锌矿床之一,但是,有关其成矿时间问题一直缺乏较好约束。本文通过对靠近矿体底部的火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年,获得了三组锆石U-Pb谐和年龄,分别变化于500~470 Ma,465~450 Ma和440~420 Ma,形成的三个权重平均年龄分别为(479.4±5.2)Ma,(455.5±6.1)Ma和(431.8±3.7)Ma。结合区域滩间山群成岩构造环境及矿床成矿构造背景,文章认为前两组权重平均年龄代表了早古生代滩间山群两期强烈火山作用的峰期年龄,其年龄跨度(500~455 Ma)代表了滩间山群岛弧火山作用的时间跨度。第三组权重平均年龄代表了滩间山群火山岩成岩之后区域造山事件的主期变质年龄。锡铁山海底喷流沉积成矿合理时间应在455 Ma左右。

综合定年标准样品研制——以青藏高原伦坡拉盆地丁青湖组凝灰岩为例

现今已有的(U-Th)/He、裂变径迹标准样品数量较少,仅有墨西哥的Durango磷灰石、美国的FCT锆石和缅甸的MK-1磷灰石,且多数是针对单定年方法的标样。为了研究青藏高原伦坡拉(LPL)盆地丁青湖组的凝灰岩能否成为多定年方法的标样,我们在凝灰岩中挑选合适的磷灰石和锆石颗粒进行多重年代学定年分析,获得了多个定年结果,并对其进行相互验证。其中,LPL磷灰石(U-Th)/He年龄为24.4±0.3Ma(1s),加权平均方差(MSWD)为4.25;LPL的锆石(U-Th)/He年龄为19.2±0.5Ma(1s),其MSWD为2.5;LPL磷灰石裂变径迹年龄为22.8±0.8Ma, LPL磷灰石U-Pb年龄为16.3±13.9Ma, MSWD为0.29。将LPL磷灰石与Durango磷灰石、MK-1磷灰石对比后认为LPL磷灰石有两种来源,所以不适合作为(U-Th)/He年龄标样。将LPL锆石与FCT锆石、蓬莱锆石做比较后,可以看出LPL锆石年龄结果较好,精确度和准确度较高且年龄分散性较弱,是一个潜在的(U-Th)/He年龄标样。

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。

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因:来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低(ΣREE=2.12×10^(-6)~146.24×10^(-6)),轻稀土元素相对富集(LREE/HREE=3.5~16.53),弱Eu负异常(δEu=0.23~0.59)的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为(141.02±0.59)Ma,锂(白)云母碱长花岗岩成岩年龄为(113.96±0.72)Ma。锂(白)云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。

甘肃青山堡中牌细粒花岗岩成因与构造环境:锆石U-Pb年龄和全岩元素组成制约

龙首山铀成矿带位于北祁连造山带与阿拉善地块的结合部位,中志留世—早泥盆世受控于祁连造山带的构造演化而处于后碰撞伸展环境,然而关于龙首山铀成矿带在后碰撞伸展环境的结束时限尚缺乏精确的年代学约束。为此本文以该成矿带青山堡中牌细粒花岗岩为研究对象,开展了岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素组成分析,据此探讨了岩石类型及成因、源区特征及构造环境。结果显示,中牌细粒花岗岩成岩年龄为(413.7±3.0)Ma,为早泥盆世岩浆活动的产物,形成于碰撞后伸展环境。岩石具有高Si、富碱及低CaO、MgO和P_(2)O_(5)的特征,A/CNK=1.01~1.04;富集轻稀土元素,重稀土元素相对亏损,具有明显的负Eu异常;相对富集Th、U、Nd、K,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。岩石的地球化学特征指示,中牌细粒花岗岩应属于弱过铝质高分异I型花岗岩。中牌细粒花岗岩形成于碰撞后的伸展环境,岩浆来源于下地壳,岩浆源区主要残留相为角闪石,在岩浆演化过程中经历了显著的结晶分异作用。结合前人研究成果,提出龙首山地区早古生代形成的岩浆活动按照时间可划分为晚奥陶世—早志留世(452~438 Ma)和中志留世—早泥盆世(430~412 Ma)两个阶段,其分别对应于构造演化的俯冲阶段和后碰撞阶段。

扬子地块北缘镇巴穿心店地区南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子地块北缘镇巴穿心店地区发育有完整的南华系—震旦系沉积地层,记录了研究区及邻区南华纪沉积特征,对于研究扬子地块北缘新元古代晚期构造演化历史和Rodinia超大陆演化过程具有重要的地质意义。研究区南华系由下至上可划分为4套岩石地层单位,分别为长安组、古城组、大塘坡组和南沱组。南华系砂岩地球化学特征表明,研究区南华系化学风化作用较弱,经历了较低程度的沉积物再旋回作用。砂岩的CIA、CIW、PIA、Rb/Sr等古气候指标显示,研究区南华系具有由寒冷干燥—有波动的寒冷干燥—趋于稳定的温暖湿润—寒冷干燥的古气候演化趋势。在Dickinson三角图解中清晰地反映了南华系各组砂岩具有再旋回造山带和切割岩浆弧物源的特征,同时砂岩岩石地球化学特征也指示南华系的物源区主体应由中酸性岩浆岩组成。南华系长安组、古城组和南沱组3件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征类似,主要年龄区间为新元古代晚期(约780~约641 Ma),并显示出约750~约740 Ma的显著峰值。结合区域地质资料,研究区南华系沉积时代应为约720~约635 Ma,物源应主要来自位于现今研究区西侧的扬子地块北缘汉南—米仓山微地块的新元古代岩浆岩,其沉积事件对应于新元古代中晚期扬子地块北缘伸展-裂解阶段,为Rodinia超大陆裂解过程的沉积响应。

中国东北部夹皮沟矿集区金矿成矿过程——来自冰湖沟金矿床锆石U-Pb定年和微量元素示踪

夹皮沟矿集区发育众多石英脉型和蚀变岩型金矿床,区内的金矿床属于中温热液金矿床,并以中温低盐度流体、中侏罗世成矿、成因上与同期岩浆作用关系密切为主要特征。为了刻画同期岩浆-热液作用的过程,探讨其对金成矿的贡献,示踪区内金成矿作用过程,以区内的冰湖沟金矿床为例,开展了系统的矿床地质、岩相学,以及锆石的矿物学、年代学和地球化学研究。研究结果显示:1)金主要赋存在震碎角砾岩的胶结物中;2)根据锆石的晶体形态、内部结构、微量元素组成和U-Pb年龄,热液胶结角砾岩和角砾状矿石胶结物中锆石可划分为捕获锆石(第一组195~185 Ma)、继承锆石(第二组175~172 Ma)和热液锆石(第三组176~173 Ma),其中热液锆石(第三组)的U-Pb年龄为176~173 Ma,指示成矿作用发生在中侏罗世;3)第二、三组锆石具有较低w(Y)、高Y/Ho值,指示晚阶段花岗质熔体与富P和Ti的热液流体共存,同时它们的w(Hf)与Th/U、Yb/Gd值呈现出系统的演化趋势,指示岩浆经历了逐步的冷却和分异作用,并最终形成热液流体;4)第二组锆石与第三组锆石相比,具有较高的Ce/Ce^(*)值和Eu/Eu^(*)值,指示岩浆是高氧逸度的,而热液流体是低氧逸度的,同时锆石的不相容元素(如P、Y、LREE、Nb、Th、Pb^(*)等)的质量分数随着w(Hf)(从第二组到第三组)增加逐步增加,指示在岩浆分异及向热液演化过程中,不相容元素逐步进入热液流体相,并逐步富集。结合区域成果,由于岩浆具有高温、高氧逸度、富挥发组分,抑制了硫化物在其演化早阶段结晶,使得Au、S、Fe,以及不相容元素在晚阶段岩浆/热液流体中富集,形成初始含矿流体;在向上运移过程中,强烈的水岩反应、温压和氧逸度的降低,致使含矿流体处于不稳定状态,Au和硫化物大量沉淀,最终形成金矿床。从区域成矿背景、矿床地质、元素地球化学、成矿流体和成岩成矿年代学等角度综合分析,认为上述地质过程是夹皮沟矿集区大规模金成矿的根源。

柴达木盆地西缘古近系源-汇系统U-Pb定年和重矿物分析

受阿尔金山物源供给影响,柴达木盆地西缘的储层物性总体上差且非均质性强。为了实现有利储层分布预测,亟待开展源-汇系统精细划分。应用野外露头和钻井岩心样品,综合采用碎屑锆石U-Pb同位素定年、重矿物组合分析以及砂体展布分析等方法,开展了研究区古近系下干柴沟组上段的源-汇系统分析。结果表明:研究区可划分为七个泉、狮北、干柴沟、咸水泉和咸东共5个源-汇系统,不同源-汇系统表现出重矿物组合、标志重矿物含量的差异,以及不同的峰值年龄、峰值年龄组合和年龄谱图形样式;物源年龄主要在200~520 Ma之间,母岩以岩浆岩和变质岩为主。受这些物源供给,研究区相应地发育扇三角洲—湖底扇沉积体系,其规模差异较大。受多物源供给的影响,单一分析方法可能会导致源-汇系统划分的不确定性,因此采取多种分析方法相结合,并且互为验证,才能取得比较正确的认识。

粤北黄沙桥铀矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及岩石地球化学和地质意义

黄沙桥铀矿床位于诸广山岩体南部,处于城口矿集区西侧。本文针对黄沙桥铀矿床赋矿花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学组成测定,结果显示:中粗粒斑状黑云母花岗岩和中细粒斑状黑云母花岗岩年龄分别为152.8±1.1 Ma和154.0±1.4 Ma。元素分析结果表明:两类黑云母花岗岩均具富硅、富碱、高K_(2)O/Na_(2)O值和低CaO/Na_(2)O值等特征,二者皆具有较一致的稀土、微量分配曲线特征;均相对富集大离子亲石元素Rb以及高场强元素Th、U、Hf,明显亏损Ba、Nb、Ti等元素;两者均具明显轻重稀土分馏特征,稀土配分曲线呈“右倾型”以及明显的Eu负异常;两类黑云母花岗岩均具有较低εHf(t)值(-15.24~-8.96和-13.60~-9.65),二者古元古代的模式年龄为2171~1778 Ma和2063~1821 Ma。两类黑云母花岗岩均属于强过铝质S型花岗岩,主要由富黏土的泥质沉积岩部分熔融而来。二者均为燕山期岩浆活动的产物,是在太平洋板块俯冲导致的伸展构造背景下,由古元古代为主的地壳源区低程度部分熔融的方式形成。

内蒙古根河三道桥铅锌银矿床C-H-O-S同位素和U-Pb定年研究及其意义

内蒙古根河三道桥大型铅锌银矿床位于大兴安岭得尔布干成矿带中北段,矿体主要呈脉状赋存于火山岩地层中。氢氧同位素研究表明,成矿期石英和绢云母的δD值变化范围为-149.1‰~-156.7‰,δ^(18)OH_(2)O值变化范围为-13.6‰~3.4‰;成矿后期石英δD值变化范围为-131.9‰~-147.7‰,δ^(18)OH_(2)O值变化范围为-16.5‰~-18.2‰。碳同位素分析结果表明,与矿化有关的方解石δ^(13)C值变化范围为-1.8‰~-3.1‰,δ^(18)O值变化范围为5.3‰~8.6‰。原位S同位素分析结果表明,硫化物的δ^(34)S值变化范围为2.3‰~5.6‰,与其西南侧下护林矽卡岩型铅锌银矿床中的硫化物的δ^(34)S值(1.2‰~5.9‰)基本一致。上述同位素组成特征指示成矿物质主要来源于岩浆热液,在上升到地壳浅部时有一定量的大气降水混入。锆石U-Pb年代学研究表明,矿化的闪长玢岩脉年龄为(136.0±0.7)Ma(MSWD=0.44);未矿化、穿切硫化物微细脉的闪长玢岩脉的锆石U-Pb年龄为(120.8±0.6)Ma(MSWD=0.49)。结合前人相关研究进展,认为三道桥铅锌银矿床形成于136.0~120.8 Ma期间(早白垩世),为伸展构造背景下与浅成侵入岩有关的中温热液型铅锌银矿床。