四川马尔康党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿时代的限定:来自LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb定年的证据

四川党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川西部可尔因矿田东南部,松潘甘孜造山带中部,是近年新发现的以锂为主,共伴生铌、钽、铍、铷、锡的超大型矿床。本文在花岗伟晶岩地质特征研究的基础上,对花岗伟晶岩中的锡石矿物开展电子探针成分分析以及LA-MC-ICP-MS U-Pb定年工作。电子探针波谱定量分析结果显示,党坝矿床的锡石都是与稀有金属伟晶岩有关的锡石,并非来自热液作用的锡石。U-Pb定年结果显示,锂辉石钠长石伟晶岩脉(DB2)和含锂云母锂辉石钠长石伟晶岩脉(DB1)两件样品的207Pb/206Pb-238U/207Pb谐和年龄分别为208.1±1.9Ma(n=31,MSWD=2.5)和199.3±1.6Ma(n=11,MSWD=0.68),可以代表花岗伟晶岩脉的形成时代,并且表明党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床形成于晚三叠世,与印支晚期的岩浆热液活动密切相关。松潘甘孜造山带稀有金属矿床成矿年代学对比显示,党坝、李家沟、雪宝顶和甲基卡等矿床具有相似的成矿类型和成矿年龄,形成于造山后构造背景。松潘甘孜造山带印支晚期和燕山早期存在大规模的锂铌钽铍锡稀有多金属成矿事件。

四川甲基卡稀有金属矿床134号脉锡石U-Pb定年与地质意义

伟晶岩型锂矿是重要的新兴产业资源,具有重要的战略价值,是我国亟需紧缺的关键矿产。然而,成矿年代学制约了该类型锂矿的成矿作用和成矿机理研究。四川甲基卡稀有金属矿床是我国最大的锂矿床,以134号伟晶岩脉为典型代表。134号伟晶岩脉主要由锂辉石、钽铌铁矿、锆石、曲晶石、绿柱石、锡石、微斜长石、正长石、石英、白云母等组成。本文采集了134号脉中部矿石样品,分选获得锡石,通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,获得134号伟晶岩脉的锡石U-Pb年龄为203.7±4.6Ma(n=19,MSWD=2.8),代表了该伟晶岩型锂矿床的成矿年龄,表明其成矿作用发生在印支晚期。印支运动晚期稳定的构造环境,为稀有金属的聚集、成矿创造了有利条件,有助于形成甲基卡超大型稀有金属矿床。

四川岔河锡矿床松草堡堡锡铜矿段成矿年代学研究:基于LA-ICP-MS锡石U-Pb定年

四川岔河锡矿是位于扬子陆块西缘的一个大型锡矿床,目前控制的锡储量超过8.17万t,成矿年代数据的缺乏制约了对该锡矿的成矿地质背景及矿床成因的认识。该矿床中,松草堡堡锡铜矿段相对特殊,矿体产出于摩挲营花岗岩顶部的断层破碎带中,锡石与长石、电气石、白云母、黄铜矿等矿物共生;对锡石开展LA-ICP-MS U-Pb定年测试,获得其U-Pb年龄为892±21 Ma(n=28,MSWD=0.8),表明岔河锡矿形成于新元古代,可能为罗迪尼亚超大陆聚合过程中扬子陆块和华夏陆块碰撞拼合的产物。结合区域和前人的认识,建议下一步找矿工作应围绕新元古代花岗岩与天宝山组接触带及其附近的断裂展开。

广西栗木锡多金属矿区锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

年代学研究是花岗岩型稀有金属矿床研究的重要内容,多种定年方法的联合有助于对岩浆演化及稀有金属元素富集成矿过程的精细刻画。论文选择栗木矿区具代表性的金竹源、老虎头和水溪庙花岗岩型钨锡铌钽矿床和(长石)石英脉型钨锡矿床,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb和LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb年代学研究。结果显示,老虎头细粒铁锂云母钠长石花岗岩锆石U-Pb年龄为(216.3±1.7)Ma,长石石英脉型钨锡矿床锡石UPb年龄为(210.1±4.9)Ma;两件金竹源花岗岩型钨锡铌钽矿床锡石U-Pb年龄分别为(219.6±1.5)Ma和(219.9±2.2)Ma,石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(217.3±3.2)Ma;水溪庙长石石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(210.7±2.5)Ma。本次研究可以看出,金竹源花岗岩的成岩年龄与花岗岩型钨锡铌钽矿床及石英脉型钨锡矿床的成矿年龄间隔较小,表明含矿花岗岩可能在较短时间内经历了岩浆冷凝结晶、富集成矿和热液锡矿化过程,是短暂矿化事件的产物,而非以往认为的岩浆-热液长时间演化的结果。同时,基于不同测年方法的对比结果显示,在含锡花岗岩中,锡石年龄既能代表锡矿的成矿年龄,也能代表花岗岩的结晶年龄;花岗岩中未受蚀变的锆石年龄和锡石年龄基本一致,但锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间普遍晚于实际成岩年龄。

锡石U-Pb同位素定年的理论基础及方法进展

锡石是最主要的锡矿矿石矿物,常见于部分花岗岩中,其晶格中常富含的U可作为定年矿物。近年来随着U-Pb/Pb-Pb同位素年代学的发展,锡石应用于U-Pb同位素定年日趋广泛。本文介绍了锡石用于U-Pb同位素定年的前提条件及理论基础,阐述了锡石的利用历史及其研究现状,并对测试方法的进展做了较系统的叙述,提出锡石年代学在矿床学及岩石学研究中具备更宽广的应用前景。

内蒙古花敖包特银多金属矿床成矿作用:来自锆石和锡石U-Pb年龄的约束

花敖包特超大型银多金属矿床位于大兴安岭南段,矿体主要呈脉状赋存于二叠系寿山沟组的断裂中,部分矿体呈囊状产于寿山沟组与华力西期蛇绿岩的接触带中。矿体主要包括银铅锌锑矿体、锡铜矿体、铜铅锌矿体、锡矿体和银矿体。花敖包特矿床可划分为4个成矿阶段,分别为石英-锡石-毒砂-黄铁矿阶段(Ⅰ阶段)、石英-绢云母-锡石-黄铜矿-毒砂-磁黄铁矿-闪锌矿-黝铜矿阶段(Ⅱ阶段)、石英-绢云母-萤石-方解石-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿-辉锑矿-含银硫盐矿物阶段(Ⅲ阶段)和石英-方解石-黄铁矿-辉银矿-深红银矿阶段(Ⅳ阶段)。对花敖包特矿区2件次流纹岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,分别获得135.4±0.8Ma和134.8±0.8Ma的年龄。对成矿Ⅰ阶段锡矿石和Ⅱ阶段锡铜矿石进行了LA-ICP-MS锡石U-Pb定年,分别获得136.3±2.0Ma和134.3±1.7Ma的加权平均年龄。定年结果表明,花敖包特矿床次流纹岩、锡矿体和锡铜矿体均形成于早白垩世。尽管二者形成时间相近,但脉体穿切关系及矿化分带特征均表明次流纹岩并非成矿物质和成矿流体的主要来源。本文认为,花敖包特矿床真正的成矿地质体为隐伏于矿区深部的次火山岩钟,其矿床成因类型为与次火山岩相关的热液矿床。

稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母40Ar/39Ar测年对比研究--以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例

稀有金属花岗伟晶岩年代学是花岗伟晶岩型稀有金属矿床研究的重要内容。目前测年方法较多,但不同方法测试结果的对比研究亟待开展。我们选择吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床3条含矿伟晶岩开展锆石、锡石、铌钽铁矿及白云母四种矿物不同方法的测年对比研究。结果显示:1)ρ31白云母-锡石伟晶岩中锡石238U/206Pb-207Pb/206Pb谐和年龄为468±8.7Ma (MSWD=1.1,N=39)、白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为458.7±2.3Ma (MSWD=7.2,N=16);2)ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为454.7±4.0Ma (MSWD=8.0,N=10)、白云母40Ar/39Ar坪年龄为350.2±1.6Ma (MSWD=4.7);3)ρ87含铌钽铁矿-白云母-石英伟晶岩中铌钽铁矿206Pb/238U谐和年龄为464.1±2.7Ma (MSWD=5.2,N=39)。可以看出,铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄在误差范围内一致,可能代表花岗伟晶岩岩浆结晶的年龄;2件样品的蜕晶化锆石U-Pb年龄也可以对比,可能代表岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间。白云母Ar-Ar年龄明显晚于铌钽铁矿、锡石和锆石的U-Pb年龄,鉴于ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩脉中白云母与锂辉石发生了强烈变形与蚀变,认为变形的白云母记录的是叠加变形与热液蚀变的时间。由此推断吐格曼北锂铍花岗伟晶岩形成于468~454Ma,这意味着阿尔金山地区中-晚奥陶世可能存在持续时间较长的稀有金属成矿事件。基于花岗伟晶岩矿物成因与吐格曼北锂铍花岗伟晶岩不同方法测年对比结果,可以得出以下结论:铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄可代表伟晶岩岩浆结晶的年龄,蜕晶化的锆石U-Pb年龄记录的是岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间,含钾矿物的40Ar/39Ar年龄能够约束伟晶岩的变形与蚀变年龄;多种定年方法的联合约束可以更好地限定稀有金属花岗伟晶岩的各个阶段成矿事件时间。

内蒙古道伦达坝铜钨锡矿床LA-ICP-MS锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

道伦达坝矿床位于大兴安岭南段,是一个铜钨锡矿床,其铜、钨、锡储量均达中型。矿体呈脉状,主要产于二叠系砂板岩中的断裂破碎带中,华力西期黑云母花岗岩中的断裂破碎带中亦赋存有矿体。文章选取2件石英-萤石-白云母-电气石-锡石-黑钨矿阶段的矿石样品对其中的进行了LA-ICP-MS U-Pb定年,获得2件样品的^(207)Pb/^(206)Pb-^(238)U/^(206)Pb谐和年龄分别为(134.7±6.6)Ma(MSWD=1.4)和(136.8±7.4)Ma(MSWD=1.7),^(206)Pb/^(207)Pb-^(238)U/^(207)Pb等时线年龄分别为(132±12)Ma(MSWD=0.76)和(135±13)Ma(MSWD=0.9)。锡石定年结果表明,道伦达坝矿床形成于早白垩世。对矿区外围张家营子岩体中的斑状细粒花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(135±1)Ma(MSWD=1.3),该岩体的形成年龄与道伦达坝矿床的成矿年龄在误差范围内一致。本次定年结果表明道伦达坝矿床形成于早白垩世,与同期的花岗质岩浆活动有密切的成因联系,该矿床属于与花岗岩有关的岩浆热液脉型矿床。

桂北一洞锡多金属矿床LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年及其地质意义

桂北一洞锡多金属矿床位于扬子板块东南缘、江南造山带西段的宝坛地区,一般认为其成因上与平英复式岩体具有密切关系。但由于缺乏直接的成矿年龄数据,其形成年龄主要是通过平英复式岩体的成岩年龄间接确定的,因此其成矿年龄还存在较大的争议。利用锡石微区原位LA-MC-ICP-MS U-Pb测年方法,对采自一洞锡多金属矿床韧性剪切带内矿体的锡石样品进行测年分析,获得锡石的207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄为(829.0±15.0)Ma(MSWD=31),该年龄值与笔者获得的平英复式岩体中含锡元素最高的第四期次(含)电气石中细粒黑云母(二长-)碱长花岗岩(Pt3ξγT^4)的形成年龄[(831.1±7.1)Ma]在误差范围内基本一致。表明锡多金属矿的成矿物质可能主要来源于平英复式岩体的第四次岩浆作用,而后期的构造活动使锡多金属元素从源岩中运移出来,并在韧性剪切带中富集成矿。

粤东铁坑坳铁锡多金属矿床锆石及锡石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素特征及其意义

铁坑坳铁锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带西部,矿区出露的花岗岩类主要有粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩,花岗质岩石与碳酸盐岩的接触带中发育铁锡多金属矿化。该矿区的成岩成矿时代尚不明确,成矿与哪一种岩体具有成因上的联系也不清楚。文章选择与铁锡多金属矿体相关的花岗岩类的锆石和块状矿石中的锡石,首次开展LA-ICP-MSU-Pb定年和Nd-Hf同位素研究。结果表明:粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为(132±1)Ma(n=24,MSWD=0.78)和(94±1)Ma(n=25,MSWD=1.80);块状矿石中锡石U-Pb年龄为(130±3)Ma(n=36,MSWD=0.62),成矿时代与粗粒二长花岗岩形成时代基本一致,均形成于早白垩世;粗粒二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)变化于-4.9~-0.1,平均值为-2.8,地壳Hf模式年龄T_(DMC)=1192~1497 Ma,平均值为1366 Ma,全岩ε_(Nd)(t)值介于-8.8~-8.7,Nd同位素二阶段模式年龄T_(DM2)变化于1630~1642 Ma;花岗闪长斑岩的锆石ε_(Hf)(t)变化于-5.7~-2.9,平均值为-4.4,地壳Hf模式年龄T_(DMC)=1342~1523 Ma,平均值为1440 Ma,全岩ε_(Nd)(t)值介于-5.4~-4.9,Nd同位素二阶段模式年龄T_(DM2)变化于1291~1332 Ma。Nd-Hf同位素综合研究表明,粗粒二长花岗岩的源区物质主要来自于中元古代地壳,有少量幔源组分或新生地壳的加入,花岗闪长斑岩的源区物质中幔源组分或新生地壳的混入比例高于粗粒二长花岗岩。

内蒙古那仁乌拉钨多金属矿床成岩成矿年代学研究及其对找矿勘查的指示

内蒙古那仁乌拉石英脉型钨多金属矿床是我国大兴安岭西南段近年来新发现的一个以钨为主,伴生有铋、银、锌、铜的大型矿床。然而,该区经历过多期次复杂的构造-岩浆活动,目前该矿床与区内不同期次岩浆活动的关系还不清楚,这不仅制约了对该矿床成因的认识,也阻碍了该地区钨矿找矿勘查工作的部署。本文选择区内粗粒二长花岗岩中的锆石、独居石以及石英脉型矿体中的黑钨矿、锡石开展精细的原位LA-HR-ICP-MS U-Pb年代学研究,进而构筑精细成岩成矿年代学框架。结果显示,花岗岩的锆石和独居石U-Pb年龄分别为146.2±2.2Ma和144.2±0.8Ma,二者在误差范围内一致,表明含矿花岗岩形成于晚侏罗世;主成矿期石英脉型矿石中的黑钨矿和锡石的U-Pb年龄分别为136.7±1.0Ma和137.8±1.9Ma,二者在误差范围内一致,表明该区钨锡矿化主要发生于早白垩世。由于含矿花岗岩的侵位年龄与成矿年龄之间存在超过10Myr的时差,考虑到同一岩浆-热液演化过程难以长达10Myr,表明含矿花岗岩仅仅为赋矿围岩,而与钨锡矿体无成因上的联系,并暗示区内存在与钨锡成矿有关的早白垩世隐伏的高分异花岗岩小岩体,深部具有钨锡矿找矿潜力。结合区域已有资料,本文提出那仁乌拉钨矿的形成主要受蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展过程控制,并可能受到古太平洋俯冲作用远程效应的影响。

新疆西昆仑雪凤岭锂矿床铌钽铁矿、锡石年龄及其地质意义

锂是现代工业中重要的战略金属。雪凤岭伟晶岩型锂矿床是继白龙山锂矿后在西昆仑成矿带发现的又一个大型锂矿床。为探究雪凤岭锂矿床的成矿年龄和成矿模式,深入了解西昆仑成矿带的成矿规律,本文测定了雪凤岭锂矿床铌钽铁矿和锡石的LA-ICP-MS U-Pb年龄。结果表明,铌钽铁矿(含高U和低Th)和锡石的加权平均年龄分别为208.2±2.1Ma和208±15Ma,二者在误差范围内一致,因此代表了雪凤岭锂矿床的成矿年龄,即该矿床与西昆仑地区其他锂矿床均形成于晚三叠世。区域上,西昆仑地区与松潘-甘孜地区的伟晶岩型锂矿床成矿年代相近,其形成均与三叠纪花岗岩密切相关,即它们共同构成了2800km长的古特提斯锂成矿带。本文认为黑石北湖、云雾岭和木孜塔格地区是古特提斯成矿带下一步锂矿找矿突破的远景区。

锡石年代学和黑钨矿微量元素对湘东鸡冠石钨矿床的成因约束

钨是我国传统的优势金属矿产,同时也是国家高新技术领域不可或缺的战略性关键矿产之一。鸡冠石矿床是近年湘东邓阜仙地区新发现的一处钨矿床,具有良好的钨锡多金属资源前景,但其成矿时代和成因尚不清楚。本文在详细的矿床地质特征观察基础上,选取鸡冠石钨矿床中黑钨矿和锡石开展原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年研究,并将该矿床与相邻矿床进行对比研究。结果显示:1)与黑钨矿密切共生的锡石U-Pb Tera-Wasserburg反等时线年龄为153.2±1.8Ma(MSWD=1.15),与湘东钨矿床晚侏罗世钨锡成矿时代吻合;2)鸡冠石钨矿床紧邻湘东钨矿床北组脉,且矿脉产状和形态等特征也类似;3)鸡冠石矿床中黑钨矿也与湘东钨矿床北组脉典型特征类似,黑钨矿HREE总量和标准化后的REE配分曲线与湘东钨矿床第一期黑钨矿的特征相似。黑钨矿稀土总量对比研究指示成矿流体可能是从湘东钨矿流向鸡冠石钨矿。综合鸡冠石钨矿床与湘东钨矿床紧密的时空关系以及相似的矿床特征,本文认为鸡冠石矿床为一个与晚侏罗世花岗岩有关的岩浆期后热液矿床,同时黑钨矿微量元素特征指示该矿床可能形成于一个富挥发分、低p H和高Eh的流体环境中。

江西宜丰同安花岗细晶岩年代学及其成因研究

燕山期甘坊复式岩体是宜丰锂铌钽稀有金属矿田重要的赋矿岩体,细晶岩作为甘坊岩体晚阶段岩浆演化的产物,与区内细晶岩型稀有金属成矿作用关系密切,但前人对该类岩石及其成矿作用特征研究较薄弱。本文以甘坊岩体南侧同安矿区内的花岗细晶岩为研究对象,对其展开系统的岩相学、锡石U-Pb年代学和全岩地球化学分析。锡石U-Pb定年结果表明,同安花岗细晶岩形成时代为138.3 Ma。全岩地球化学分析结果显示,该类岩石具高磷铝、富碱钙、贫镁铁钛的特征,且A/CNK值(1.71~1.88)较高,σ值(1.40~1.72)较低,属于典型的强过铝质、高钾钙碱性岩石。全岩微量及稀土元素成分显示,同安花岗细晶岩具有稀土元素强烈亏损,相对富集Rb、U、Nb、Ta、Pb、P、Hf和明显亏损Ba、Th、Sr、Ti等元素的特征。综上所述,同安花岗细晶岩属高分异的S型花岗岩,来源于地壳浅部变沉积岩物质的部分熔融。在演化过程中,经历过早期高度结晶分异过程和晚期的岩浆-热液相互作用,其中早期的高度结晶分异过程对Li成矿起到了初始富集的作用,而演化晚期的岩浆-热液相互作用才是Li元素高度富集并成矿的关键。

粤东仙水沥Sn-W矿床地质特征及成岩成矿年代学研究

近年来,粤东沿海地区新识别出一期早白垩世锡多金属成矿事件,但关于区内矿床类型仍然存在争议,包括与高分异花岗岩有关和动力变质热液成因。仙水沥Sn-W矿位于粤东沿海莲花山动力变质带,前人研究认为该矿床类型为动力变质热液成因。本文在详细介绍了仙水沥矿床地质特征的基础上,开展了锡石LA-ICP-MS U-Pb定年,并对空间上与矿化密切相关的黑云母花岗斑岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,探讨了矿床成因。获得锡石U-Pb年龄为147.7±2.7Ma,2个黑云母花岗斑岩锆石U-Pb年龄为146.4±1.5Ma和146.0±1.4Ma,成岩成矿年龄在误差范围内一致,结合矿化蚀变空间关系,认为成矿与黑云母花岗斑岩密切相关。另外,还获得1个辉钼矿Re-Os模式年龄为118.5±3.2Ma,结合粤东地区最新研究进展,推测矿区可能存在一期白垩纪中期Mo矿化事件,并提出粤东沿海与闽浙沿海类似,可能发育白垩纪中期斑岩Cu-Mo矿成矿作用,区内具有寻找白垩纪中期斑岩Cu-Mo矿的找矿潜力。

南岭芙蓉锡矿田锡石原位LA-ICP-MSU-Pb年代学及地球化学研究：对成矿流体来源和演化的意义

芙蓉锡矿是位于南岭骑田岭岩体南部的大型锡矿田．本文通过对赋存在相关岩体和围岩中矿床的锡石进行原位LA—ICP-MS定年和地球化学的研究，对芙蓉锡矿田的成矿时限及成矿流体的来源和演化进行了讨论．岩体中锡石LA-ICP-MSU．Pb等时线年龄为156，5＋4。1 Ma，锡石具有明显的环带结构，从核部到边部Fe的含量明显降低；锡石含有较高含量的高场元素（如Nb，Ta，Ti和sc等）和较低的（La／Lu）N比值（0．006—0．038）．而围岩中锡石LA-ICP-MSu-Pb等时线年龄为153．6±1．4Ma，锡石从核部到边Fe含量也明显降低，但整体含量低于岩体中锡石；锡石的高场强元素含量非常低，具有相对较高的（La门Lu）N比值（0．011-0．084）．分析数据表明，锡石成分环带与锡石中Fe的含量有关．锡石中主要存在Fe和sn的类质同象替代，同时也伴随着Nb，Ta，Sc，Ti和REE等与sn的替代反应（尤其是岩体中的锡石）．高F岩浆经过高程度的演化，高分异熔体在深部与具有高w，Sn，HFSE含量的寒武纪地层发生强烈相互作用，大量富F，HFSE，HREE，Fe和sn的流体大量出溶，首先在岩体内部形成锡矿（156—159Ma）．随着成矿热液运移到碳酸盐岩地层，并与碳酸盐岩围岩发生相互作用，使得在围岩中形成的锡矿（153．6Ma）具有明显的碳酸盐岩地层流体的特征．

北秦岭官坡地区稀有金属伟晶岩锡石年代学、岩石地球化学特征及地质意义

北秦岭官坡-丹凤地区是我国重要的伟晶岩型铀和稀有金属成矿区,目前官坡地区稀有金属伟晶岩的形成时代和成因机制尚不清楚.通过对该地区花岗伟晶岩开展锡石U-Pb年代学、锆石Hf同位素地球化学及全岩主微量元素地球化学研究,分析了伟晶岩成因并探讨秦岭造山带古生代造山作用的时限.锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年首次确定官坡地区南阳山稀有金属伟晶岩的成岩成矿时代为420±2 Ma,形成于末志留世,表明此时北秦岭造山带处于造山作用晚期或造山后相对稳定的构造背景.花岗伟晶岩锆石εHf(420 Ma)值为-7.0~-7.8,二阶段Hf模式年龄为2.45~2.52 Ga,表明其源区为古老的地壳物质.花岗伟晶岩铝饱和指数大于1.10,具有极低的稀土总量(ΣREE=0.43×10^(-6)~23.14×10^(-6)),变化范围较大的LaN/YbN值(0.7~22.3)和δEu值(0.09~1.84).岩石富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素Nb、Ta、P、Hf,亏损Ba、Nd、Zr、Ti,具有低的Nb/Ta比值(平均值2.66),稀土元素四分组效应明显,这些特征指示岩浆经历了高度结晶分异作用.同位素和岩石地球化学研究表明,官坡地区花岗金属伟晶岩与其南侧灰池子岩体和大毛沟岩体不具岩浆演化关系,稀有金属伟晶岩为过铝质花岗岩浆高程度结晶分异演化的产物.

南岭加里东期钨锡矿床成矿机制研究:以湘西南落家冲矿床为例

近来南岭地区加里东期钨锡找矿勘查取得较大突破,但其成因机制研究仍相对缺乏。湘西南苗儿山岩体西北部的落家冲矿床是近年新发现的加里东期钨锡矿床,具有良好的钨锡多金属矿找矿前景,其成矿流体的特征和成矿机制有待查明。在详细的野外地质调查基础上,落家冲矿床的成矿过程可划分为四个阶段:蚀变花岗岩-白钨矿阶段(Ⅰ)、云英岩-白钨矿-锡石阶段(Ⅱ)、石英脉-白钨矿阶段(Ⅲ)和石英脉-硫化物阶段(Ⅳ)。本文选取第Ⅰ阶段的锆石和锡石开展了U-Pb定年和锆石Hf同位素分析,对四个成矿阶段的石英矿物进行了流体包裹体以及H-O同位素的研究。获得的锡石U-Pb反等时线年龄(433.0±11Ma)与蚀变花岗岩锆石U-Pb年龄(430.7±2.3Ma)在误差范围内一致,表明矿区的成岩成矿作用均发生于加里东晚期。流体包裹体研究显示第Ⅰ阶段到第Ⅳ阶段,均一温度分别集中在260-380℃、260-320℃、200-320℃和180-220℃之间,呈逐渐降低的趋势,盐度则表现为由第Ⅰ阶段到第Ⅱ阶段陡降,第Ⅱ阶段到第Ⅳ阶段总体变化不大的特点(平均值分别为16.9%、3.9%、4.8%和3.7%NaCleqv)。成岩成矿定年结果、各成矿阶段的成矿流体特征,结合锆石εHf(t)=-7.6--5.0、tDM2=1565-1711Ma,和石英矿物的δ18OH_(2)O值从第Ⅰ阶段(3.97‰-5.34‰)到第Ⅳ阶段(-4.99‰--5.10‰)逐渐降低的特点,以及区域岩体的地球化学特征,本文认为落家冲钨锡矿床是加里东期起源于元古宙地壳重熔的岩浆在经历了高分异演化作用后,流体的沸腾作用以及温度下降造成成矿流体中钨锡等矿质的沉淀所形成。

川西甲基卡308号伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义

甲基卡稀有金属矿床是我国目前规模最大的伟晶岩型稀有金属矿床,308号伟晶岩脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉,由于勘查及研究程度较低,其形成时代及成矿机制尚不明确.通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,首次获得产于308号伟晶岩脉中间带含锂辉石伟晶岩的年龄为210.9±4.6 Ma,表明其形成于印支晚期,为印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物.元素地球化学特征表明,308号伟晶岩脉中边缘带无矿细晶岩与矿床内二云母花岗岩具有相似的过铝质S型花岗岩特征,二者具有同源性,并认为其成矿机制为:花岗质岩浆在中浅成、偏还原的环境上升侵位,由细晶岩至伟晶岩演化过程中,相对分异程度升高,熔体相和富挥发分的流体相之间发生强烈碱交代作用,并在一定的结构分带中发生大规模稀有金属矿化.