胶东西南部三合山岩体岩石成因和构造背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

【研究目的】胶东地区是中国最大的金矿矿集区,也是山东省最为重要的铜钼多金属矿成矿区。加强中生代花岗岩的岩相学、岩石地球化学和年代学等方面的研究,有利于进一步促进该区金及多金属矿的找矿工作。【研究方法】本文以胶东半岛西南部三合山岩体中细粒二长花岗岩和花岗斑岩为研究对象,开展系统的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、主微量元素地球化学、全岩Sr-Nd-Pb同位素及锆石Lu-Hf同位素研究,旨在探讨其岩石成因、岩浆源区性质和构造背景。【研究结果】LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,中细粒二长花岗岩的成岩年龄为(115.42±0.27)Ma,花岗斑岩的形成年龄为(115.21±0.25)Ma,形成时代均属中生代早白垩晚期;岩石地球化学特征表明,中细粒二长花岗岩和花岗斑岩均属高钾钙碱性I型花岗质岩石,LREE较HREE分馏明显,具弱Ce负异常和明显Eu中等负异常,富集Rb、K、Zr和Hf,亏损Sr、Ba、Nb、P、Ti;全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素分析结果表明,三合山岩体起源于重熔的下地壳,并受到了幔源物质的混染。【结论】三合山岩体形成于早白垩世太平洋板块相对欧亚板块俯冲导致的陆内伸展背景下,为中国东部岩石圈减薄过程中壳幔相互作用的产物。

滇西北浪都夕卡岩矿床致矿岩体的岩石地球化学、年代学、Sr-Nd-Pb同位素组成及其地质意义

滇西北浪都侵入岩体位于义敦岛弧南段的中甸弧,在空间上属浪都夕卡岩型铜矿床的致矿岩体。本文以浪都致矿岩体中石英二长斑岩为对象,对其开展了锆石SIMS(二次离子质谱)U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示浪都石英二长斑岩的成岩年龄为219.2±1.8 Ma(2σ,MSWD=1.3,n=13),与中甸弧中晚三叠世侵入岩体成岩年龄基本一致。浪都石英二长斑岩具有中等SiO2含量(w(SiO_(2))为60.42%~66.44%),高Al_(2)O_(3)(w(Al2O3)为14.56%~16%)和高K2O(w(K_(2)O)为3.49%~4.49%)含量,以富集LREE和Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,相对亏损HREE和Ta、Nb、Ti等高场强元素为特征,在化学成分上属于高钾钙碱性系列。此外,浪都石英二长斑岩的87Sr/86Sr初始值为0.7054~0.7061,εNd(t)值为-3.5~-2.5,且所有样品在Pb同位素构造模式图上均落在造山带演化线附近。结合浪都石英二长斑岩的成岩时代、岩石化学和同位素特征,本文认为浪都致矿岩体形成于晚三叠世甘孜-理塘洋壳西向俯冲增生的构造背景,是交代地幔部分熔融形成的熔体在上升过程中受到下地壳物质混染,并经历分离结晶作用形成的产物。浪都石英二长斑岩的高Sr/Y比值和高V/Sc比值,指示岩浆具有高含量H2O和较高的氧逸度,是该区斑岩-夕卡岩铜矿床形成的关键。

热电离质谱计测定国家标准火成岩粉末Sr-Nd-Pb同位素组成

文章以美国地质调查局制备的标准岩石粉末(BCR-2玄武岩、BHVO-2玄武岩、AGV-2安山岩)作为参考物质,运用同位素稀释法和热电离质谱计同位素比值测量方法,分析中国三种火成岩标准粉末(GSR-1花岗岩、GSR-2安山岩、GSR-3玄武岩)Sr-Nd-Pb同位素组成,观察其同位素组成及均一性特征。分析结果表明:这三种火成岩岩石标准粉末都具有均一的Sr和Nd同位素组成;相比GSR-1花岗岩,GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩的Pb同位素组成相对均一。GSR-1花岗岩的Pb同位素组成有较大的变化范围,不均一性特征可能受高U和高Th矿物的放射性成因Pb同位素组成叠加影响。根据测量结果,作者认为三种国家火成岩标准粉末适合作为Sr和Nd同位素组成分析的参考物质,GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩也是理想的Pb同位素组成分析的参考物质。

滇西马厂箐煌斑岩成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

滇西马厂箐煌斑岩脉分为早晚两期,早期为云斜煌岩,晚期为云煌岩。对煌斑岩样品进行锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb定年,获得33.77±0.11Ma的岩浆侵位年龄,表明马厂箐煌斑岩为马厂箐复式杂岩体中期岩浆结晶作用的产物,也是金沙江-哀牢山断裂带新生代早期岩浆活动的产物。岩石地球化学分析表明马厂箐煌斑岩高钾(K2O/Na2O=2.88～4.60)、富碱(K2O+Na2O=6.40%～7.55%)、高Mg#(74.3～76.9),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)(Nb、Zr、P)和重稀土元素。同位素以高(87Sr/86Sr)i(0.707406～0.706506),低εNd(t)(-1.78～-7.64),富集放射性Pb(208Pb/204Pb=38.87～39.35,207Pb/204Pb=15.6390～15.6431,206Pb/204Pb=18.6579～18.8093)为特征。176Hf/177Hf为0.282712～0.282864,εHf(t)为-1.4～4.0,εNd(t)与εHf(t)存在Nd-Hf同位素解耦。根据岩石地球化学和同位素特征以及区域构造演化历史分析,马厂箐煌斑岩起源于金沙江洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,区域上软流圈物质上涌可能促使EMII的部分熔融形成煌斑岩岩浆,而金沙江-哀牢山断裂及其与其他断裂的交汇处则为岩浆上侵提供了良好的通道。

湖北铜绿山矿床石英闪长岩的矿物学及Sr-Nd-Pb同位素特征

铜绿山是长江中下游鄂东南矿集区最重要的、大型夕卡岩型Cu-Fe(Au)矿床。本文对该矿区中与成矿密切的石英闪长岩进行了详细的矿物成分、地球化学及Sr-Nd-Pb同位素研究。结果表明:岩石中斜长石主要为更长石(An=21～31);角闪石贫Ti(<0.2),高Mg/(Mg+Fe)(>0.5),属于富镁角闪石;而黑云母为镁质黑云母。岩石的地球化学具有高硅(58.86%～67.71%),富碱(Na2O+K2O=5.67%～9.63%),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),并强亏损元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石的(87Sr/86Sr)i为0.7055～0.7069,εNd(t)为-7.65～-3.44;(206Pb/204Pb)i=17.66～18.00,(207Pb/204Pb)i=15.49～15.56,(208Pb/204Pb)i=37.73～38.19。矿物成分、地球化学和同位素特征说明,铜绿山岩体与阳新岩体为同源岩浆的产物,源区为深度大于40km的富集地幔,经下地壳的混染及分离结晶作用形成。岩浆熔体形成的温度应大于889℃。角闪石和黑云母的温度计估算岩浆结晶温度分别为650～800℃和500～630℃,黑云母开始结晶温度略低于角闪石结晶结束温度,压力为1.49kbar,对应侵位深度约4.9km。岩浆具有利于Cu、Fe、Au等成矿元素进入熔体的条件,可能与板块俯冲作用相关。

滇西北衙煌斑岩的岩石成因及动力学背景：年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

北衙地区出露有多条煌斑岩脉,锆石LA-ICP-MS定年表明岩脉的侵位时间为34.96±0.66Ma,与滇西地区新生代岩浆活动的高峰期一致。岩石地球化学分析表明北衙煌斑岩具有高钾(K2O/Na2O为1.03~10.38)、富碱((K2O+Na2O)(平均7.55%)、高Mg#(30~73),富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素的特征。同位素以高(87Sr/86Sr)i(0.70615~0.70825),低εNd(t)(-5.3^-1.3),富集放射性Pb(208Pb/204Pb=38.542~38.856,207Pb/204Pb=15.553~15.617,206Pb/204Pb=18.482~18.612)为特征,176Hf/177Hf为0.282631~0.282882,εHf(t)为-4.2~1.8。岩石地球化学和同位素特征表明该煌斑岩源自经俯冲板片交代富集了的岩石圈地幔,推测源区可能为含金云母的尖晶石相橄榄岩地幔与石榴石相橄榄岩地幔的过渡区,起源深度大致在75~85km,明显高于同区富碱斑岩的起源深度。构造和地球动力学背景分析表明,该煌斑岩以及滇西地区新生代岩浆作用都是对印度-欧亚大陆强烈碰撞的响应,都产在强烈伸展的动力学背景下,为岩石圈减薄的产物。

西藏驱龙矿区早侏罗世斑岩的Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素研究

近年的研究基本揭示,在冈底斯南缘存在一条晚三叠世-侏罗纪的花岗岩带,其成因认识有助于恢复青藏高原中生代演化历史,但却存在争议。为此,本文选择拉萨东部驱龙早侏罗世花岗斑岩开展Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素研究,调查岩浆源区特征,以期查明岩浆成因。分析结果显示,驱龙早侏罗世斑岩具有相对较低的87Sr/86Sr初始比值（0·7029-0·7050）、正的εNd（t）（平均0·7）和锆石εHf（t）值（2·6-8·2）,表明岩浆来自新生地壳物质的部分熔融。综合对比发现,冈底斯南部晚三叠世-早侏罗世花岗岩的锆石Hf同位素在500km宽的范围内显示出由西向东亏损程度逐渐减弱、甚至变得富集的规律,表明在此类花岗岩的形成过程中,成熟地壳组分的贡献自西向东逐渐增多。这既可因南部拉萨地体基底Hf同位素组成的东西向不均一所引起,也可能因东段驱龙、米林等地花岗岩更靠近古老的拉萨微陆块所致。

太行山木吉村斑岩铜(钼)矿床岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

木吉村斑岩铜(钼)矿床位于太行山北段涞源杂岩体的腰部,是太行山构造-岩浆-成矿带的一个重要矿床。在野外调研的基础上,对木吉村斑岩铜(钼)矿床含矿岩体进行了系统的岩石学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。结果表明:木吉村矿床的含矿岩体闪长玢岩为高钾钙碱性I型侵入岩,具有较高的SiO2、Al2O3、Sr含量和Sr/Y比值以及(La/Yb)N,较低的Yb、Y的特征;稀土元素配分曲线呈右倾趋势,轻稀土相对富集,轻重稀土分异明显,具微弱的正Eu异常;微量元素蛛网图中富集大离子亲石元素Ba、K、U、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体显示出与埃达克岩相似的地球化学特征。闪长玢岩的ISr为0.705 386~0.706 838,εNd(t)为-16.7^-14.9,208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb的平均值分别为36.614、15.226、16.545,与木吉村矿床矿石中的硫化物铅同位素数值基本一致,Sr-Nd-Pb同位素共同表明其岩浆形成可能与有深源基性物质参与的古老下地壳部分熔融有关。结合研究区地质背景,认为木吉村含矿岩体可能主要来自古老下地壳的部分熔融,并受到幔源物质的混染作用。

西秦岭阳山金矿带花岗斑岩元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学

甘肃阳山金矿带的花岗斑岩脉中含有石榴子石,A/CNK=1.65～3.65,属于强过铝质花岗岩类。花岗斑岩相对富集 LILE 和 LREE,亏损 Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti 等,配分模式类似于典型同碰撞型花岗岩类;花岗斑岩∑REE=54.35～124.01×10^(-6),(La/Yb)_N=9.72～27.80,δEu=0.70～0.89,表明其岩浆形成时部分斜长石进入熔体,而非完全残留。花岗斑岩 I_(Sr)值为0.70806～0.71756,平均0.71107;ε_(Nd)(t)值变化于-2.9～-5.0,平均-3.4;Nd 模式年龄(T_(2DM))为1.24～1.41Ga,平均1.34 (Ga)。以上同位素特征表明花岗斑岩岩浆应源自成熟度较低的中元古代基底地壳物质。花岗斑岩的(^(206)Pb/^(204)Pb)_(220Ma)、(^(207)Pb/^(204)Pb)_(220Ma)和(^(208)Pb/^(204)Ph)_(220Ma)的平均值分别为17.875、15.604和38.296,与秦岭微陆块的中元古代基底和碧口地体碧口群的 Pb 同位素组成一致。考虑到前人获得碧口群的年龄为1.235～1.367Ga,而秦岭微陆块沿勉略缝合带向南仰冲到碧口地体之上,我们认为由碧口群等组成的俯冲板片的变质脱水熔融作用导致了阳山金矿带花岗斑岩的形成。因此,阳山金矿带的花岗斑岩是扬子与华北大陆中生代碰撞造山过程中形成的同碰撞花岗岩类。

大兴安岭南段海西期花岗岩类锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学:岩石成因及构造意义

大兴安岭南段位于华北板块与西伯利亚板块之间的缝合-造山带(中亚造山带)的东段,该区广泛分布有海西期花岗岩类。已有的年代学研究表明这些花岗岩类的侵位时代集中于320~240Ma,但对该区海西期花岗岩类岩石成因及成岩背景研究的一些关键问题的看法仍不一致且存在争论。本文选取大兴安岭南段拜仁达坝等10个典型地区的海西期花岗岩类为研究对象,对其进行系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,以探讨岩浆作用的时间、岩石成因以及构造意义。锆石U-Pb定年表明,这些花岗岩类的侵位时间为323~240Ma。据地球化学特征,该区花岗岩类可分为两类:Ⅰ类花岗岩的SiO_2>62.00%,Al_2O_3>15.00%,MgO含量较低(均<2.40%);其具有较高的Sr含量(最高达700×10^(-6))、低的Y和Yb含量(分别为≤18.1×10^(-6)和<1.70×10^(-6))和较高的Sr/Y比值(均>20),LREE相对HREE强烈富集,显示弱的Eu异常,与经典的埃达克岩的特征相似;Ⅱ类花岗岩的SiO_2>57.00%,MgO和Al2O3含量范围较大(分别为0.25%~4.12%和10.55%~16.58%),绝大多数样品显示高钾钙碱性特征,Sr含量相对较低(12.2×10^(-6)~334×10^(-6)),Y和Yb含量相对较高(分别为14.1×10^(-6)~40.1×10^(-6)和1.27×10^(-6)~4.58×10^(-6)),Eu异常明显,相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,可归为弧岩浆岩。Sr-Nd-Pb同位素结果表明,弧岩浆岩可能来源于交代(富集)地幔楔,而埃达克岩则来源于下地壳的熔融。综合前人研究认为,在晚泥盆世-中二叠世古亚洲洋洋内俯冲作用形成了区域上广泛发育的弧岩浆岩(弧下加厚地壳熔融形成~320Ma埃达克岩);晚二叠世-早三叠世,华北板块与西伯利亚板块碰撞缝合;之后至早-中三叠世,大量后碰撞花岗岩侵位,同时下地壳拆沉并熔融形成了本区250~240Ma埃达克岩。中亚造山带东段(至少大兴安岭地区)海西期造山及岩浆作用可能开始于晚泥盆世,结束于中三叠世,时间持续约140Myr,其造山作用显示独特性。

昌宁-孟连缝合带干龙塘-弄巴蛇绿岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成研究

本文对三江古特提斯昌宁-孟连带中段弄巴-干龙塘蛇绿混杂岩进行了详细的主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。结果表明,弄巴玄武岩包括拉斑系列和碱性系列,弄巴拉斑玄武岩具有高TiO2和低K2O的特征,(La/Yb)N介于1.87～2.38之间,岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成和典型MORB十分相似,结合岩石较高的Th/Yb和低的Zr/Nb值,可以认为弄巴拉斑玄武岩具有富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的特征,可能起源于富集的地幔源区或是亏损地幔源区和地幔柱发生交代作用的结果。弄巴碱性玄武岩具有较高的TiO2(2.38%)和K2O(2.37%)含量,(La/Yb)N=11.19,富集轻稀土,表现出典型的碱性OIB的特征,可能是大洋板内热点浅部熔融的产物。干龙塘拉斑玄武岩具有高TiO2、Mg#,低K2O和亏损轻稀土等特征,表现出N-MORB的地球化学特征,岩石的Sr-Nd-Pb与MORB相似,表明岩石起源于亏损的地幔源区。

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年龄、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其构造意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩进行锆石U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究,以探讨岩石成因及动力学意义。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示卧龙泉岩体侵位时代为早侏罗世(194.0±1.0Ma,MSWD=1.3)。岩石地球化学特征显示,岩石具有高硅(71.49%~72.24%)、富碱(7.58%~7.83%)、贫镁(0.454%~0.497%)特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07~1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。同位素方面,岩石具有高的(87 Sr/86 Sr)i比值(0.71309~0.71410)和低的εNd(t)值(-15.6^-17.6);Pb同位素组成相对均一,(206Pb/204Pb)t为17.751~17.825,(207Pb/204Pb)t为15.542~15.557,(208 Pb/204 Pb)t为38.888~39.203;Sr-Nd-Pb同位素和岩石地球化学表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成。结合区域构造演化,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压和华北板块与西伯利亚板块南北挤压碰撞双重构造环境。

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其地质意义

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩分属阿尼玛卿蛇绿混杂带,宗务隆构造带和苦海-赛什塘带。阿尼玛卿带正常洋中脊玄武岩(N-MORB)样品具有较高的^(87)Sr/^(86)Sr(t)比值(0.7066～0.7084)、高的ε_(Nd)(t)(12.2～12.8)和较低的^(206)Pb/^(204)Pb初始值(17.72～17.79)。这些同位素特征类似于秦岭勉略蛇绿岩带的N-MORB以及印度洋低^(206)Pb/^(204)Pb高^(143)Nd/^(144)Nd N-MORB。该带中的洋岛玄武岩(OIB)的^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.7036～0.7044,ε_(Nd)(t)=4.4～4.8,^(206)Pb/^(204)Pb=17.45～17.62。其Sr和Nd同位素比值可与印度洋代表热点构造的洋岛玄武岩对比,但^(206)Pb/^(204)Pb低于印度洋的热点构造玄武岩,因此,具有类似印度洋低^(143)Nd/^(144)Nd比值MORB同位素特征。宗务隆构造带的N-MORB的Sr同位素比值在0.7041～0.7058,ε_(Nd)(t)=6.1～8.4,^(206)Pb/^(204)Pb=17.51～17.90,划归高^(143)Nd/^(144)Nd比值的N-MORB。苦海大陆裂谷玄武岩显示了高的^(87)Sr/^(86)Sr同位素比值(0.7115和0.7104)和低的ε_(Nd)(t)值(-1.7和-2.5),其^(206)Pb/^(204)Pb(17.64和17.46)与上述大洋玄武质岩石无显著区别。上述各岩类的同位素特征反映了它们生成的构造环境和陆壳组分混染的程度。阿尼玛卿带的N-MORB代表了典型的来自亏损地幔源区的洋中脊产物。与勉略带同类岩石可能来自同一源区。OIB可能属于热点构造成因的洋岛产物并与MORB一起构成了阿尼玛卿洋洋壳。宗务隆带MORB同样代表了主要源自相对亏损地幔的洋脊产物并指示宗务隆带曾开裂成洋。苦海大陆裂谷玄武岩极高的Sr和低的Nd同位素比值是陆壳物质组分的强烈印记,这与该类火山岩发育在前寒武纪基底之上不无关系。结合本区大洋玄武岩普遍低的Nb/U和Ce/Pb比值,推测它们可能源自EMII与DMM物质的交代混合。按照习惯的想法,明显的Dupal异常(△^(208)Pb/^(204)Pb值=46～103和△^(207)Pb/^(204)Pb值=4～18;大多样品^(87)Sr/^(86)Sr>0.704)指示这些岩石在空间上代表了来自南半球印度洋位置的古洋壳残余。但是,北半球愈来愈多的Dupal异常的发现有可能指示它们是类似现今东南亚多洋岛构造历经"汇聚式(focused)俯冲"的产物。此外,宗务隆带MORB的Dupal异常指示本区古特提斯域的北界较先前所定还要北推200km。

滇西北衙金矿区大沙地岩体地质特征、Sr-Nd-Pb同位素及地质意义

大沙地二长花岗斑岩体位于北衙金多金属矿区南部,是矿区内勘查控制的7个主要富碱斑岩体中唯一的隐伏岩体。本文对大沙地岩体成矿的地质特征进行了总结和探讨,发现大沙地岩体成矿表现出由岩体向外围地层依次发育斑岩型Cu-Au→矽卡岩型Cu(Mo)-Fe→热液脉型Au的矿化分带特征,显示出斑岩热液成矿系列特征。大沙地地区较万硐山主矿区相对发育Cu-(Mo)矿化类型而缺乏Au矿化,这可能与大沙地岩体的隐伏性及向深部富集Cu(44.7×10^(-6)~2254×10^(-6))、Mo(3.86×10^(-6)~24×10^(-6))等成矿相关微量元素的特征有关。大沙地二长花岗斑岩铅同位素相对变化较小,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb分别在18.691~18.931、15.664~15.703和38.898~39.124之间。(^(87)Sr/^(86)Sr)i含量在0.70753~0.70852之间,ε_(Nd)(t)变化于-6.87^-8.60,Nd同位素二阶段亏损地幔模式年龄(t_(DM2))为1.4~1.5Ga,综合指示成矿物质来源于下地壳。包括大沙地岩体在内的北衙富碱斑岩还具有与滇西地区始新世钾质酸性岩中的角闪岩捕掳体相似的Sr-Nd-Pb同位素组成,推测富碱斑岩岩浆可能源自角闪岩相下地壳物质的部分熔融,而扬子西缘青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡阶段(40~26Ma)挤压转换应力背景下,由地体斜向碰撞形成的金沙江-红河大型走滑深断裂带及其次级构造则控制了富碱斑岩岩浆的上升和侵位。

内蒙古红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征

对内蒙古红花尔基白钨矿矿床的赋矿花岗岩进行了全岩Sr、Nd同位素、钾长石Pb同位素以及LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素特征研究。结果表明,从肉红色二长花岗岩、灰白色二长花岗岩到石英二长岩,它们的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值依次降低,均值分别为0.70525、0.70517和0.70482,_(εNd)(t)值则依次增加,均值分别为+2.2、+2.3和+3.1。2种二长花岗岩的钾长石Pb同位素值较均一,其中^(206)Pb/^(204)Pzb为18.258~18.276,^(207)Pb/^(204)Pb为15.507~15.512;^(208)Pb/^(204)Pb为37.994~38.018。3种花岗岩的锆石Hf同位素特征显示^(εHf)(t)值分别为+5.2^+10.4(均值+8.1)、+3.1^+9.8(均值+7.5)、+5.8^+14.4(均值+9.2)。赋矿花岗岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征指示其源岩物质很可能是以新元古代起源于亏损地幔的下地壳物质为主,石英二长岩可能是岩浆混合了少量地幔物质形成的包体。区域构造分析表明,红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩岩浆源区的形成可能与新元古代古亚洲洋演化过程中俯冲大洋板块与上地幔的相互作用有关;早侏罗世,蒙古—鄂霍次克洋盆在本区闭合后,板块碰撞隆起的挤压环境触发了源岩物质的部分熔融,从而形成了赋矿花岗岩。

新疆博格达白杨沟的枕状熔岩：岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

新疆博格达造山带北段东侧白杨沟地区分布有大面积的晚石炭世至早二叠世的火山岩,岩石主要由亚碱性玄武岩和安山岩组成,其中分布有大量保存极好的枕状熔岩。枕状熔岩主要为基性熔岩,SiO2含量50.17%～54.66%,Al2O3为13.10%～16.44%,MgO为4.62%～7.89%,TiO2为1.23%～2.79%,CaO为7.06%～13.07%,Na2O为2.76%～4.99%,K2O为0.07%～0.82%。基性熔岩的大离子亲石元素(LILE)一组为富集如Rb和Ba,另一组相对亏损;高场强元素(HFSE)如Nb和Ta在N-MORB标准化图解上都具有明显的负异常。熔岩的稀土元素在球粒陨石标准化配分图解中表现为总体平坦,轻稀土元素(LREE)轻微富集的右倾曲线,δEu为0.89～1.12。从Sr-Nd-Pb同位素组成来看,εNd(t)为+2.8～+3.1,143Nd/144Nd(i)为0.512407～0.512422,εSr(t)为-14.0～-17.5、87Sr/86Sr(i)为0.70293～0.70317、206Pb/204Pb(i)为17.622～17.835、207Pb/204Pb(i)为15.374～15.463、208Pb/204Pb(i)为38.163～38.339,具有亏损地幔端元的特征。本区火山岩在构造环境图解上具有MORB与WPB的特点,综合区域地质资料和前人研究成果,推断研究区晚石炭世—早二叠世火山岩可能来源于亏损地幔源区,是在古亚洲洋关闭过程中主动大陆边缘的弧后盆地环境形成。

河南嵩县庙岭金矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

河南嵩县庙岭金矿区地处华北陆块南缘熊耳山-外方山地区,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,庙岭金矿区花岗斑岩的成岩年龄为157 Ma左右。岩石地球化学数据显示岩石具有高硅,富钾、铝而贫钠,低铁、镁、钙的特征,SiO2含量为75.06%~77.66%,全碱含量(Na2O+K2O)为7.05%~7.39%;稀土元素总量较低,ΣREE=25.74×10-6~32.63×10-6,轻重稀土元素分馏明显,LREE/HREE=6.74~9.53,Eu具有中等的负异常;微量元素富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素和Th、U,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Ba、Sr。Pb同位素分析结果显示庙岭金矿区花岗斑岩的Pb主要来自于下地壳;全岩的(87Sr/86Sr)i=0.706 207~0.711 774,εNd(t)值变化于-19.0^-17.8之间,tDM2=2.39~2.49 Ga。岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成特征显示庙岭金矿区花岗斑岩的源区物质主要来自于古老下地壳,可能为太古宙太华群。

藏北东窝东铜多金属矿床含矿斑岩年代学、Sr-Nd-Pb同位素及成矿预测

东窝东铜多金属矿床位于羌塘地体南缘,班公湖-怒江成矿带西段,多龙铜金矿集区东侧,是新发现的重要找矿前景区。为进一步确定矿区成矿地质条件及找矿潜力,通过对矿区详细的地质调查和钻孔编录,运用离子探针(SHRIMP)对含矿斑岩进行锆石年代学研究,并利用等离子质谱仪(ICP-MS)对其进行地球化学和SrNd-Pb同位素分析。结果显示,东窝东矿区含矿斑岩结晶时代为122 Ma,是区域早白垩世成矿事件的产物,Sr-NdPb同位素组成(Sr初始值为0.7052~0.7062,143 Nd/144 Nd比值为0.512365~0.512409,εNd(t)值为-4.05^-3.88;^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb分别为18.691~18.823、15.638~115.796、38.649~38.924,揭示含矿斑岩岩浆源区有明显的壳幔混合,可能为来源于班怒洋俯冲环境下的新生下地壳。为科学判定矿区成矿潜力,解决矿区找矿瓶颈问题,综合分析矿区地质、物探(1/1万磁法和激电中梯测量)和化探(1/1万水系沉积物测量)成果后认为,东窝东矿区有良好的成矿地质条件,物、化探异常分布集中,叠合较好,存在重要找矿潜力,建议以斑岩-浅成低温热液型铜多金属矿床为勘查找矿方向。

西藏邦铺斑岩矽卡岩矿床二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素及闪锌矿黄铁矿Rb-Sr等时线年龄研究

邦铺钼多金属矿是形成于印亚板块碰撞后碰撞伸展环境中的大型富Mo(~0.09%)、贫Cu(~0.32%),并且伴生Pb-Zn的斑岩-矽卡岩矿床。邦铺矿床位于冈底斯斑岩成矿带东段北侧,其成矿年代(~15.32Ma)与冈底斯斑岩成矿带内其它典型的斑岩矿床具有一致性(12~18Ma)。邦铺矿床除了富Mo(Cu),还含有大量的Pb-Zn矿石,其中Mo(Cu)以斑岩型矿化为特征,而Pb-Zn则主要赋存于矽卡岩之中。本文立足邦铺矿床两大问题:矿床富Mo原因和斑岩-矽卡岩两期矿化的关系,借助含矿岩体二长花岗斑岩Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素及共生闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄研究,为更好地了解矿床成因和冈底斯斑岩成矿带成矿规律提供依据。对矽卡岩矿区共生的黄铁矿闪锌矿进行Rb-Sr定年,87 Rb/87Sr=0.2351~7.903,87Sr/86Sr=0.714011~0.715539,闪锌矿和黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为13.93±0.87Ma,其成矿时间与斑岩成矿时间(辉钼矿Re-Os年龄15.32Ma)近于一致;同时,在空间上,随着距离二长花岗斑岩距离的增大,石榴子石减少,方解石及其它碳酸盐矿物增多,矽卡岩矿物组合由高温向低温转变,闪锌矿颜色由不透明向半透明过渡,暗示了温度连续下降的过程;所以无论时间还是空间上,邦铺斑岩矿化和矽卡岩矿化都属于同一成矿系统。邦铺二长花岗斑岩(87Sr/86Sr)i值介于0.707504~0.710012之间,变化范围较小;εNd(t)值为-3.96^-3.56,TDM2为1020~1050Ma;206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208Pb/204Pb分别为18.304~18.439、15.744~15.793、38.842~38.904;锆石176 Hf/177 Hf为0.282826~0.283009,平均值为0.282916,εHf(t)值为2.2~8.7,平均值为5.4;全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素特征指示邦铺二长花岗斑岩为壳幔源岩浆混合作用的产物,其壳源组分的含量相对于冈底斯斑岩成矿带典型的含矿斑岩更高。幔源物质来源于上涌的软流圈地幔而壳源物质为加入大量古老地壳成分的新生下地壳;由于Mo、Pb、Zn主要来自于古老的下地壳,含有大量古老地壳物质的新生下地壳源区解释了邦铺Mo(Cu)-Pb-Zn的金属元素组合。

大兴安岭南端红山子盆地流纹岩的成因:元素和Sr-Nd-Pb同位素制约

红山子晚侏罗世早期火山盆地位于西拉木伦河—长春缝合带以南、康宝—围场—赤峰—开原断裂带以北的辽源地块,其中赋存铀钼矿床的流纹岩为肉红色流纹岩和灰白色流纹岩。为了查明流纹岩的物质来源和形成的构造背景,本文分析了流纹岩的主量元素、微量元素、稀土元素和Sr-Nd-Pb同位素组成。分析结果显示:流纹岩具有高SiO_2、K_2O和Fe_2O_3/FeO值,低Al_2O_3、CaO和MgO的特征,肉红色流纹岩比灰白色流纹岩的SiO_2含量略低、(K_2O+Na_2O)含量高和Fe_2O_3/FeO值略高;肉红色流纹岩和灰白色流纹岩均有较高的稀土含量,明显富集轻稀土,显著亏损铕;高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ce、Y、Ga和大离子亲石元素Rb、Th、U的含量较高,但大离子亲石元素Ba、Sr的含量低且变化较大,具有A1型流纹岩、低Sr-Ba流纹岩和板内拉张构造流纹岩的微量元素特征;具有较小的(87Sr/86Sr)i、较高的εNd(t)、较年轻的TDM 2和较低的(206Pb/204Pb)i、(^(207)Pb/^(204)Pb)i、(^(208)Pb/^(204)Pb)i,指示流纹岩是源于EMⅠ富集地幔的中元古代年轻下地壳部分熔融的产物,并在岩浆过程中经历了结晶分异。肉红色流纹岩和灰白色流纹岩的差异可能与年轻下地壳物质的成分差异有关。