秦岭蟒岭高Sr花岗岩的锆石Lu-Hf同位素特征及其成因

蟒岭花岗岩体位于商丹构造带北侧的北秦岭构造带上,为一呈近东西走向的中生代花岗岩基。蟒岭花岗岩属高钾钙碱性—钾玄岩系列、过铝质I型花岗岩,其w(SiO2)=67.3%～73.7%,w(Al2O3)=14.0%～16.3%,w(Na2O)=3.17%～3.93%、w(K2O)=3.9%～6.3%,具高Sr、Ba、LREE、Sr/Y、La/Y,低HREE、Y、Mg#(<50)、Rb/Sr,亏损Nb、Ta、Ti和P,无明显负Eu异常的特征,与中国东部的高Sr、Ba低HREE花岗岩的地球化学特征相似。锆石εHf(t)值为-9.4～-3.1,二阶段模式年龄(tDM2)集中于1.4～1.8 Ga,暗示蟒岭高Sr花岗岩的原岩主要为中新元古代地壳物质,并混入少量幔源物质;源区残留石榴石,而角闪石、斜长石为主要熔融相。蟒岭高Sr花岗岩形成于陆内造山阶段,由增厚的下地壳物质发生减压部分熔融形成,而底侵的镁铁质岩浆可能为部分熔融作用提供了热量。

南阿尔金花岗岩锆石Lu-Hf同位素特征及岩石成因

在以往工作的基础上，结合本文的岩石地球化学研究，将南阿尔金花岗岩划分为5期，第1期花岗岩组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+二长花岗岩，具有I型花岗岩的属性，时代>460Ma；第2期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩，也具有I型花岗岩的特征，时代为435~450Ma；第3期花岗岩组合为二长花岗岩+正长花岗岩+碱长花岗岩，具有A型花岗岩的属性，时代为385~411Ma；第4期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩，时代为343~352Ma，具有S型花岗岩的地球化学属性；第5期花岗岩组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩，具有I型花岗岩的地球化学特征，时代为265Ma。各期花岗岩锆石Lu–Hf同位素分析表明，εHf(t)值大多数为正值，少数继承性锆石为负值，反映了它们的源岩以新生地壳为主，同时，也混有少量的古大陆壳的成分。根据年代学和岩石地球化学研究结果，结合区域地质特征，我们认为第1期(465~469Ma)花岗岩浆活动可能与洋壳的俯冲作用有关；第2期(435~450Ma)岩浆活动可能是碰撞后环境；第3期(404~411Ma)岩浆活动可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整、伸展有关，第4期(343~352Ma)、第5期(265Ma)岩浆活动可能与造山带深部块体的拆沉作用有关。

大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在^(206)Pb/^(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边^(176)Hf/^(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。

人工合成锆石Lu-Hf同位素标样方法研究

研究了人工合成锆石并加入微量元素的实验方法和条件。人工合成锆石是以氧化锆和硅酸锂为原料,以钼酸锂和氧化钼为助熔剂,并加入其他元素如Hf、Lu、Yb、U、Th、Pb等元素,充分混匀后转入带盖铂金坩埚中,在高温马弗炉中连续加热生长形成锆石晶体。利用激光剥蚀系统与电感耦合等离子体质谱技术分析了合成锆石晶体中微量元素含量和Lu-Hf同位素组成,结果表明合成锆石晶体中Lu、Yb、U、Th、Pb等微量元素含量不均一,而Hf的含量和Lu-Hf同位素组成有很好的均一性。

大别地体超高压变质岩石锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山南部超高压变质带双河和黄镇地区的榴辉岩、片麻岩和硬玉石英岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICP- MS的Lu-Hf同位素分析。双河和黄镇的榴辉岩及双河的硬玉石英岩有低^(176)Lu/^(177)Hf和低^(176)Hf/^(177)Hf组成,两地的片麻岩有高^(176)Hf/^(177)Hf比和高且分散的^(176)Lu/^(177)Hf组成。锆石Hf同位素分布主要受变质原岩的形成时代控制,增生锆石基本上继承了原岩锆石的Hf同位素特征,既有增生锆石相对有低^(176)Lu/^(177)Hf和高^(176)Hf/^(177)Hf、继承重结晶锆石相对有高^(176)Lu/^(177)Hf和低^(176)Hf/^(177)Hf的特征,也有二者相互重叠没有区别的,它主要受原岩性质和变质过程中锆石遭受的溶蚀程度控制。增生锆石的低Lu/Hf是锆石在变质过程中Lu含量下降和Hf含量增高造成的,增生锆石的高^(176)Hf/^(177)Hf继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物的长期演化。继承锆石的初始Hf同位素组成ε_(Hf)值和亏损地幔模式年龄T_(DM)示踪表明,各超高压变质原岩的时代和成因是复杂的:双河榴辉岩原岩物质源自25亿年的亏损地幔和至少27亿年以上的古老晚太古地壳混合。双河片麻岩原岩年龄相同,但有不同的壳幔混合物源。黄镇榴辉岩原岩主要源于亏损幔源岩浆形成的初生地壳的重循环,很少的地壳混染。黄镇片麻岩和榴辉岩的物源区年龄相同。两地片麻岩原岩物源主要来自弱亏损地幔,存在古老地壳物质和地幔物质的混合。大别地区超高压变质岩锆石的Lu-Hf同位素特征主要反映了7～8亿年和18～19亿年时扬子克拉通北缘地区的岩浆活动特点和大地构造环境。

南秦岭东江口、柞水和梨园堂花岗岩类锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学与锆石Lu-Hf同位素组成

东江口、柞水和梨园堂岩体位于商丹断裂南侧。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学分析表明,东江口花岗闪长岩、柞水花岗岩、梨园堂石英二长岩和梨园堂花岗岩等4个样品的岩浆结晶年龄分别为246.8±2.5Ma（早三叠纪）,233.6±1.3Ma（中三叠纪）,956.1±4.5Ma（新元古代）,203.6±2.2Ma（晚三叠纪）。锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,锆石的两阶段Hf模式年龄（tDM2）分别为1.4～1.6Ga、1.0～1.3Ga、1.0～1.3Ga和1.0～1.3Ga。勉略洋闭合（约250Ma）之后,扬子板块和华北板块发生碰撞,导致扬子陆块俯冲至南秦岭地块之下并发生小规模的部分熔融形成早-中三叠纪（246.8～233.6Ma）花岗岩类。碰撞结束（约220Ma）后,扬子陆块板片断离诱发软流圈物质上涌,同时俯冲的扬子陆壳开始折返,在地幔热和构造减压的条件下,俯冲陆壳及上覆岩石圈地幔发生广泛的部分熔融,形成不同程度具埃达克质地球化学特征的晚三叠纪（199.0～224.8Ma）花岗岩类及伴生的镁铁质包体。

粤东横田花岗斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和锆石Lu-Hf同位素组成及其地质意义

横田花岗斑岩位于粤东田东钨锡多金属矿床的中部。以横田花岗斑岩为研究对象,开展了SHRIMP锆石U-Pb定年、岩石地球化学、锆石Lu-Hf同位素组成特征研究。花岗斑岩多呈岩株产出,灰白色,斑状结构,块状构造,主要由斑晶(10%)和基质(90%)组成,斑晶由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成,杂乱分布,粒度为0.6~6mm,基质由长石、石英、黑云母组成,长石粒度为0.02~0.25mm。获得花岗斑岩锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为142±1Ma,说明岩体形成于早白垩世。主量、微量元素特征显示,花岗斑岩属于高钾钙碱性强过铝质,富集Rb、U、Nd、Hf等元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等,与高分异的S型花岗岩相似。花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)值均小于0,在t-ε_(Hf)(t)和t-(^(176)Hf/^(177)Hf)_i图上,所有样品点均落在球粒陨石演化线之下和华南中元古代基底演化线之上,二阶段模式年龄变化范围为1.28~1.47Ga,表明成岩物质主要来源于中元古代古老地壳变质泥岩部分熔融。

华夏地块生长与演化：来自赣江河流沉积物碎屑锆石Lu-Hf同位素的制约

为研究赣江河流沉积物的物质来源及源区地壳生长和演化规律,对已报道年龄的123个赣江河流沉积物碎屑锆石中的80个代表性锆石开展Lu-Hf同位素组成分析。研究表明:赣江碎屑锆石年龄分布特征与华夏地块的年龄分布非常一致,表明赣江沉积物主要来源于华夏地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区华夏地块的形成与演化历史。新太古代锆石的εHf(t)值近似为0,表明该时期发生了强烈的壳幔混合作用;中-新元古代锆石εHf(t)值既有正值也有负值,说明源区物质既有古老地壳物质的再循环,也有新生地壳物质的加入;显生宙以来,εHf(t)值绝大多数为负值,且对应的两阶段模式年龄以古元古代-中元古代的年龄为主,说明显生宙以来的岩浆活动主要来源于古元古代-中元古代新生地壳的再造,直接来源于亏损地幔的物质很少。2.1~1.1 Ga是华夏地块地壳生长的主要阶段,此阶段形成的物质构成现今华夏地块全部地壳物质的80%以上。

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩地球化学、年代学、锆石Lu-Hf同位素特征及其地质意义

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩以中酸性熔岩及火山碎屑岩占绝对优势为特征。以墨竹工卡县以东日多地区叶巴组火山岩代表性岩石组合为对象进行了地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,叶巴组火山岩具有轻稀土元素富集,富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti(P、Hf)的地球化学特征。其中,基性火山岩具低钾、低钛和富钠、富铝的特征,Nb、Zr含量和Th/Y、Th/Yb、Ta/Yb值较高,而La/Nb值较低,呈现出大陆地壳组分增加的趋势。中酸性火山岩属中钾-高钾钙碱性系列,具有低钛、低镁和高铝的特征,微量元素含量及比值与大陆岛弧安山岩接近。叶巴组火山岩总体地球化学特征与陆缘弧火山岩相似。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得英安岩和流纹质晶屑凝灰岩^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值分别为176.9±2.3Ma和162.2±3.3Ma,表明研究区叶巴组酸性火山岩形成于中侏罗世。锆石Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值为2.43~11.42,二阶段模式年龄(t_(DM)~C)为482~1065Ma,暗示叶巴组酸性火山岩源区除新生地壳物质的部分熔融外,还明显受到古老结晶基底的影响。结合前人研究成果,认为叶巴组形成于早中侏罗世雅鲁藏布江洋北向俯冲于拉萨地块南缘之下的陆缘弧环境。

冈底斯南带东段日多地区米忍岩体地球化学、年代学、锆石Lu-Hf同位素特征及其地质意义

日多地区米忍岩体位于冈底斯南带东段,2件锆石U-Pb测年样品显示其形成年龄为54.9±1.6Ma和48.6±0.5Ma,岩石SiO2含量为60.18%~71.53%,全碱含量为5.85%~7.49%,K2O/Na2O值为0.58~1.05,里特曼指数在1.79~2.30之间,属钙碱性岩石,A/CNK值为0.85~0.95,投图显示为准铝质岩石,具有I型花岗岩的特征。岩石轻稀土元素及大离子亲石元素(Rb、K、Ba、Th、U)相对富集,重稀土及高场强元素(Nb、P、Hf、Ti)相对亏损,弱负Eu异常,具火山弧岩浆岩地球化学特征。176Hf/177Hf平均值为0.282945,Hf同位素二阶段模式年龄较年轻(613~719Ma),εH(ft)值为2.74~10.47,表明其岩浆源区以新生地壳的部分熔融为主或有地幔物质参与了成岩过程,据C/MF-A/MF投图分析,可能为基性或铁镁质岩浆底侵,导致中下地壳的物质发生熔融,这些特征均表明,日多地区始新世花岗闪长岩的形成可能与新特提斯洋板片的回转、断离有关。

南天山造山带古生代地壳生长与演化:来自现代河流碎屑锆石Lu-Hf同位素的约束

增生造山带位于汇聚板块边缘,是地壳再造和生长的关键部位.南天山造山带作为中亚造山带典型的增生型造山带之一,古生代期间参与到中亚造山带形成历史.本文对源自南天山造山带南部河流中的82颗代表性碎屑锆石进行了Lu-Hf同位素组成分析,并结合已有的地质资料对南天山造山带古生代地壳生长和演化规律进行了探讨.分析结果显示:460 Ma^390 Ma碎屑锆石的εHf(t)值有正有负,说明南天山造山带早古生代的岩浆活动既有前寒武纪基底岩石的再循环,也有地幔物质的加入,而320 Ma^260 Ma碎屑锆石的εHf(t)值绝大多数为负值,且对应的二阶段模式年龄主要以古元古代-中元古代(2.1 Ga^1.2 Ga)的年龄为主,表明晚古生代南天山造山带的岩浆活动主要为古元古代-中元古代地壳的再造,直接来源于亏损地幔的较少.

青海沟里地区斜长角闪岩锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素特征及其指示意义

东昆仑造山带金水口群的沉积和变质时代一直存在争议。本文利用LA-ICP-MS技术对青海省都兰县沟里地区金水口群中的斜长角闪岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素研究。结果显示:斜长角闪岩中6个测点的碎屑锆石年龄集中在2.1~2.0 Ga之间,碎屑锆石最小年龄为1829 Ma,变质锆石的上交点年龄为(1905±300)Ma,误差较大,但暗示金水口群沉积时间漫长,沉积时代不晚于中元古代早期,故本文认为金水口群沉积时代在1800 Ma左右;年龄集中于2100 Ma的碎屑锆石具有麻粒岩相变质锆石特征。变质锆石年龄集中于450~420 Ma之间,12个点的加权平均年龄为(444.3±5.3)Ma,为早古生代,该年龄与东昆仑造山带响应原特提斯洋俯冲拼合并发生区域深熔作用的年龄基本一致;锆石^(176)Lu/^(177)Hf值较低,变质锆石ε_(Hf)(t)值为-35.41~-3.75,T_(DM2)介于3641~1666 Ma之间,源岩物质为古老地壳再循环的产物;古元古代碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为-2.98~25.58,T_(DM2)介于2833~920 Ma之间,源区为来源于亏损地幔的陆壳,与太古宙TTG岩系相似,暗示阿尔金地块的TTG岩系为金水口群提供了部分物质来源。金水口群沉积于活动大陆边缘或初始裂谷盆地,上部沉积盖层冰沟群与万宝沟群沉积于浅海陆棚,沉积过程具有连续性。

胶西北大泽山岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒二长花岗岩两种主要的侵入岩类型,它们具有相似的岩相学和岩石地球化学特征,呈现同源岩浆演化特征。定年结果表明,中粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为119.8±0.8 Ma和119.3±0.9 Ma,细粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为109.2±0.7 Ma和109.9±0.7 Ma。岩石地球化学研究表明,二长花岗岩具有高的全碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.14%~8.72%),高的Al_(2)O_(3)(12.42%~15.32%),属过铝质高钾钙碱性系列,轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=8.46~18.87),具明显的稀土元素分馏((La/Yb)_(N)=8.52~24.08)和较强的Eu负异常(δEu=0.33~0.58)。大泽山岩体锆石ε_(Hf)(t)值为-26.4~-16.2,亏损地幔二阶段模式年龄(T_(DM2))为2812~2173 Ma,物源主要是古元古代和新太古代陆壳的部分熔融,有少量幔源物质的加入。大泽山岩体成岩期与胶东金矿的主成矿期一致,暗示岩浆活动与金成矿具有统一的地球动力学背景。

贵州北部马鬃岭铝土矿床中富锂铝质粘土岩碎屑锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其对锂源的制约

为研究贵州北部马鬃岭铝土矿床中富锂铝质粘土岩的物源体系及其锂的来源,对出露于大竹园组顶部的该类岩石进行了锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素及锆石微量元素分析。分析结果表明富锂铝质粘土岩中碎屑锆石普遍发育岩浆振荡环带,为造山作用/弧作用相关的岩浆岩类锆石。碎屑锆石U-Pb年龄从早泥盆世到太古宙(411~3001 Ma)均有分布,具627~879 Ma和925~1018 Ma两个主峰及539~602 Ma一个次峰。ε_(Hf)(t)值为-27.61~7.03之间,二阶段模式年龄(t_(DM2))分布在1242~3387 Ma之间。结合碎屑锆石U-Pb-Hf同位素、微量元素特征及区域地质对比,认为富锂铝质粘土岩中碎屑锆石最主要的初始物源区为南岭-云开地体、江南造山带西段新元古代岩浆岩,其锂可能来源于江南造山带西段桂北-黔东地区860~750 Ma的基性岩。

锆石成因矿物学及Lu-Hf同位素的应用

锆石是一种硅酸盐矿物,主要化学成分是硅酸锆,化学组成为ZrSiO_(4),晶体呈短柱状,结构为[ZrO_(8)]三角十二面体与[SiO_(4)]四面体沿c轴相间排列组成四方体心晶胞。对锆石成因、锆石划分、锆石化学成分特征、锆石中Lu-Hf同位素的应用等方面进行了研究。

宁芜矿集区多阶段火山作用岩浆源区的转变:来自侵入岩锆石Hf-O同位素特征的记录

宁芜玢岩型铁矿矿集区是中国东部重要的铁矿矿集区之一。宁芜矿集区在早白垩世135~126 Ma间连续发育了成分和源区相似的4组火山作用旋回,并伴随有两大类侵入岩发育:一类为辉石闪长玢岩-闪长玢岩,与玢岩型铁矿床的形成密切相关,主要发育于大王山火山旋回晚期(约131 Ma);另一类为花岗岩类侵入岩,形成于铁矿化之后,成岩时代与姑山和娘娘山火山旋回相近(130~126 Ma)。两类侵入岩源区的差异与联系目前尚未揭露。本次研究通过对两类侵入岩锆石年代学、Hf-O同位素特征的研究,区分了不同侵入岩源区差异。结果表明,与成矿母岩同旋回侵入岩锆石的δ^(18)O集中于6.0‰~6.5‰,εHf(t)集中于-6.0~-5.0;成矿后形成的花岗岩类侵入岩锆石的δ18O集中于7.0‰至8.0‰,ε_(Hf)(t)分布于-8.7~-1.2。结合前人研究,区内岩浆活动存在有富集地幔、太古代地壳和新元古代地壳3个岩浆源区,4个火山作用旋回的岩浆源区在130 Ma左右发生了改变。130 Ma之前的龙王山和大王山火山旋回的岩浆岩源区主要为受太古代地壳混染的富集地幔,而130 Ma之后的姑山和娘娘山火山作用旋回的岩浆岩源区主要为受新元古代地壳混染的富集地幔。多阶段火山作用中只有大王山旋回的闪长玢岩与玢岩型铁矿的形成有关。相比较其他火山旋回,大王山旋回具有更高的富集地幔组分以及更少的新元古代地壳的混染。因而,岩浆中较高比例的富集地幔含量是控制玢岩型铁矿形成的关键因素之一。

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

赣南铁山垅钨矿田花岗斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素(W、Sn、Cu、Mo)和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗斑岩^(206)Pb/^(238)U年龄为146.7±0.5 Ma(MSDW=0.5),成岩时代属晚侏罗世。锆石的n(^(176)Lu)/n(^(177)Hf)=0.000973~0.001989,f_(Lu/Hf)=-0.97~-0.94,ε_(Hf)(t)=-17.9~-10.3,二阶段模式年龄(TDM2)为1.86~2.33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为170~155 Ma、155~150 Ma、150~145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,推测铜岭矿区深部具有较大的找矿前景。

胶西北地区钻孔揭露隐伏郭家岭期花岗岩的地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素特征

胶东矿集区是世界著名的金矿资源基地,截止2019年累计查明金资源储量达5000余吨,区内广泛分布的中生代花岗岩与金矿有着密切的时间、空间关系。前人利用高精度重磁、CSAMT等物探方法解译,认为焦家成矿带、招平成矿带深部可能有隐伏郭家岭期花岗岩存在。本文通过近几年勘查施工钻孔揭露的胶西北三条主要金成矿带隐伏郭家岭期花岗岩,表现为较高的Na2O+K2O(5.80%~11.27%)、Al2O3(14.01%~16.36%)含量,高的Sr含量(632×10^(-6)~1224×10^(-6))、Ba含量(1641×10^(-6)~3512×10^(-6))和高的Sr/Y比值(185~435),CaO(1.25%~2.44%)、TiO2(0.08%~0.23%)、MgO(0.17%~0.84%)、全Fe2O3(0.67%~1.94%)、Rb(46×10^(-6)~110×10^(-6)),属于高钾钙碱性-钙碱性系列。岩石的A/CNK为1.01~1.06,投点于弱过铝质区域。稀土配分模式为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾模式,具有正铕异常,弱负铈异常。微量元素特征显示富集Ba、K、Rb、Sr、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素(HSFE)。三山岛北部海域斑状中粒二长花岗岩和焦家金矿带斑状中粒二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb测年结果为126.10±1.00 Ma和127.59±0.85 Ma。岩浆锆石εHf(t)值为-27.94~-18.59,Hf同位素二阶段模式年龄tDM2为2.95~2.36 Ga(均值2.47 Ga),样品分布于球粒陨石演化线之下壳源区域,岩浆源区与郭家岭岩体落点一致。结合岩石地球化学认为,钻孔揭露的郭家岭期花岗岩既具有地壳物质来源特征,又有地幔物质的加入,是陆壳酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的结果。通过已开展的钻探工程及脉岩提供的信息,认为胶西北三条主要控矿断裂带下盘有郭家岭期花岗岩存在,同时对胶西北三条主要控矿断裂带、栖霞一带、乳山市周围深部可能存在郭家岭期花岗岩范围进行推测。这对整个胶东地区郭家岭期花岗岩的分布格局有一个全新的认识,为进一步研究郭家岭期花岗岩与金矿成矿的内在联系提供基础。

东秦岭伟晶岩型高纯石英矿地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究:对高纯石英找矿方向的探讨

[研究目的]高纯石英是战略性新兴产业的关键基础材料,是世界稀缺的战略性矿产资源。目前美国以Spruce-Pine花岗伟晶岩作为原料生产的4N8及以上高端石英砂产品几乎垄断国际市场。东秦岭4N级伟晶岩型高纯石英矿点的发现为研究高纯石英形成机制、实现找矿突破和建立成矿模型提供了难得的机遇。[研究方法]通过对东秦岭新发现的伟晶岩型高纯石英矿点开展野外调查,并与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩开展岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素等方面的对比研究。[研究结果]东秦岭10号高纯石英矿形成于早泥盆世,锆石U-Pb年龄为(406.8±0.8)Ma,稍早于美国Spruce-Pine的高纯石英花岗伟晶岩形成时代。东秦岭高纯石英矿点伟晶岩与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩形成温度均为600℃左右。东秦岭高纯石英矿点伟晶岩与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩具有相似的岩石地球化学特征,表现I型花岗岩和高分异演化特征,源区物质来源既有下地壳,也有幔源物质。仅通过对东秦岭高纯石英矿点伟晶岩和灰池子花岗岩体空间关系、形成时代和岩石地球化学特征,是不足以完全反演源区特征及成岩成矿过程,对于东秦岭高纯石英矿点伟晶岩和灰池子花岗岩体是否存在同源演化仍需要进一步研究。[结论]东秦岭与美国Spruce-Pine高纯石英矿床在花岗岩类型、岩浆特征和形成温度等方面具有相似性,为进一步揭示高纯石英成矿地质背景和实现找矿突破提供理论依据。