湘南长城岭锑铅锌矿床方解石Sm-Nd同位素年代学、地球化学特征及地质意义

长城岭矿区位于南岭成矿带与钦杭成矿带的叠合部位,发育多期次的岩浆活动,同时产出锑铅锌多金属矿床和铷等稀有金属矿床,锑铅锌矿床的成矿时代和成矿物质来源研究较为薄弱,本文对与锑铅锌矿共生的脉石矿物方解石开展Sm-Nd同位素年代学、元素地球化学和C-O同位素分析。结果显示:①方解石Sm-Nd同位素等时线年龄为151.5±3.2 Ma,表明锑铅锌矿是南岭燕山期成矿大爆发产物,与矿区内花岗斑岩型铷矿(222.5±1.8 Ma)属于两期不同成矿作用的产物;②方解石稀土元素配分模式为轻稀土元素富集型,Y/Ho-La/Ho分布特征显示方解石为同源热液产物;不同矿物组合的方解石稀土元素变化特征表明,成矿过程中成矿流体的稀土元素总量随成矿作用进行而减少;较负的Eu异常值指示,原始成矿流体亏损Eu元素;③热液方解石δ13CPDB值为−5.12‰~−0.63‰,δ18OSMOW值为3.80‰~12.69‰,具有明显较低的δ18OSMOW值,表明成矿CO_(2)源于深源地幔。εNd(t)值为−12.48~−12.37,表明成矿物质来自于地壳与地幔的部分熔融。综合研究表明,锑铅锌矿床与铷矿床形成时代不同,二者具有两期叠合成矿特点,推测矿区存在燕山期隐伏的岩浆岩,深部具有较好的找矿前景。

湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据

铜山岭铅锌多金属矿床位于扬子地块湘南-桂东北坳陷与华夏地块粤北坳陷的拼贴部位,是中国南岭多金属成矿区代表性矿床之一。为确定矿床成矿时代,挑选铜山岭铅锌多金属矿床中含矿矽卡岩的石榴子石进行Sm-Nd同位素定年,获得的等时线年龄为173±3Ma,指示成矿作用发生于燕山早期。对金属硫化物矿物进行了Pb同位素分析,其^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb平均值分别为18.602、15.701、38.729,表明成矿物质来源于相对富集铀铅、略微亏损钍铅的上地壳源区。从(^(207)Pb/^(204)Pb)i-(^(206)Pb/^(204)Pb)i铅同位素演化模式图可知,寄主花岗闪长岩是铜山岭铅锌多金属矿床的重要物质来源,且成矿物质中可能含有寄存在花岗闪长岩中的地幔组分。

地幔榴辉岩包体的同位素定年方法研究进展

地幔榴辉岩包体是寄主岩浆从地球深部地幔携带到地表的俯冲洋壳碎片,作为一种高压变质岩,它可能记录着有关大洋地壳原岩、板块俯冲以及后期交代变质过程等重要信息,因此其年龄也显得格外重要。通过统计全球超过500个已发表的地幔榴辉岩包体的年龄结果,对比几种常用的地幔榴辉岩包体同位素定年方法,讨论了不同方法的优缺点及适用情况。结果表明:金红石U-Pb和全岩Rb-Sr、Sm-Nd、Lu-Hf全岩等时线法一般给出的是寄主岩浆的年龄或地幔交代的时间,而榴辉岩中的硫化物Re-Os等时线年龄,锆石U-Pb上交点年龄,Sm-Nd、Lu-Hf石榴子石-单斜辉石双矿物等时线年龄以及锆石Hf亏损地幔模式年龄对于其原岩年龄及板块俯冲时代有较为可观的应用前景;地幔榴辉岩包体最古老年龄的峰值分布在3.1~2.8 Ga,与Kaapvaal和西伯利亚克拉通构造拼合的时间吻合,可能代表着全球地幔榴辉岩包体的最早形成时代,也预示着板块构造可能于中太古代开启。

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

对于变质岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 同位素年代学来说,其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 O 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 Nd、Sr 和 O 在变质矿物中的扩散速率具有可比性,变质矿物之间 O 同位素平衡状况能够为矿物 Sm-Nd 和 Rb-Sr 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性,本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 等时线矿物进行了 O 同位素地质测温。尽管Sm-Nd 等时线给出一致的三叠纪年龄(213～238Ma),同一样品 Rb-Sr 等时线却给出侏罗纪年龄(171～174Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对 O 同位素测温得到600～720℃和420～550℃两组温度,分别对应于约225±5Ma 榴辉岩相变质和约 175±5Ma 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 Sm-Nd 等时线年龄的保存、侏罗纪 Rh-Sr 等时线年龄的出现以及有规律的 O 同位素温度,表明在角闪岩相退变质过程中,Sr 和 O 在含水矿物(如黑云母和角闪石)中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 Nd 和多硅白云母 Sr 的扩散速率快。在退变质作用过程中,等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制,而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母/子体比值的矿物控制。只有当高母/子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时,才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。

苏北榴辉岩Sm-Nd等时线同位素年龄及地质意义

采用Sm—Nd同位素定年方法，测得江苏北部新沂地区踢球山榴辉岩岩体时代为221．6±8．4Ma、Sm—Nd年龄被看作为踢球山超高压变质之后板块折返过程中的高压榴辉岩相重结晶阶段年龄。中朝板块与扬子板块碰撞时代主要发生在晚三叠世。

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩Sm-Nd和Rb-Sr等时线矿物进行了O同位素地质测温。尽管Sm-Nd等时线给出一致的三叠纪年龄（213～238Ma），同一样品Rb-Sr等时线却给出侏罗纪年龄（171～174Ma）。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对0同位素测温得到600-720℃和420-550℃两组温度，分别对应于约225±5Ma榴辉岩相变质和约175±5Ma角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪Sm-Nd等时线年龄的保存、侏罗纪Rb-Sr等时线年龄的出现以及有规律的O同位素温度，表明在角闪岩相退变质过程中，Sr和O在含水矿物（如黑云母和角闪石）中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石Nd和多硅白云母Sr的扩散速率快。

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。

我国近十年Sm-Nd同位素年代学研究进展

同位素年代学是地球科学中非常重要的分支学科,本世纪见证了非传统稳定同位素地球化学的诞生和快速发展。文章对非传统稳定同位素Sm-Nd法测年的特征以及近十年该方法在我国矿床定年方面的应用展开了探讨。发现该方法在测定矿物成矿年龄以及成矿物质来源方面都取得了巨大的成果,并能对前人已有研究成果进行补充。

中国滇西南造山带变质岩的Sm-Nd和Rb-Sr同位素年代学

滇西南造山带的主体由多期变质的岩石单元组成。变质和变形年代的确定是研究它们构造演化的关键之一。哀牢山群和大勐龙群斜长角闪岩分别得到1367Ma和1436Ma的Sm-Nb等时线年龄,这代表了高级角闪岩相的变质时代。它们的形成年龄约为2000～1600Ma。崇山群黑云斜长片麻岩获得了与此相当的1900～1600Ma的Sm-Nd模式年龄。澜沧群的蓝片岩的Sm-Nd等时线年龄为1287Ma,绿片岩的Sm-Nd模式年龄为1300～1200Ma。上述各组岩石还获得了约为1000Ma、500～400Ma、300～180Ma和180～140Ma的几组Rb-Sr等时线或Sm-Nd和Rb-Sr模式年龄,分别代表了后期重要构造事件。

藏北班公湖——怒江带舍玛拉沟蛇绿岩中辉长岩Sm-Nd定年和Sr、Nd同位素研究

本文报道了藏北班公湖—怒江带舍玛拉沟蛇绿岩中辉长岩的Sr、Nd同位素测定结果。舍玛拉沟蛇绿岩中辉长岩Sm-Nd内部等时线年龄为191±22 Ma,这一结果与该区发现含侏罗纪放射虫化石的深海硅质岩等地质事实吻合,代表了蛇绿岩侵位年龄,时代为早侏罗世。ε_(Nd)(t)为+6.3,反映形成于洋内岛弧环境,与藏南雅鲁藏布江蛇绿岩带的结果对比,舍玛拉沟辉长岩具有较低的ε_(Nd)(t)值,说明两者在形成构造环境上存在差异。辉长岩的Sr初始值(^(87)Sr/^(86)Sr)_i平均为0.7055,高于现代深海拉斑玄武岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0.7020～0.7035)。Sr、Nd同位素特征说明,舍玛拉沟蛇绿岩是在侏罗纪发育起来的弧后盆地扩张的基础上形成的,源区可能受到一定程度的俯冲洋壳或洋壳沉积物的混染。

贵州铜仁卜口场铅锌矿床Rb-Sr与Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

因铅锌矿床的定年一直比较困难,关于黔东铅锌矿带的时代和成因认识较为混乱。本文对位于该成矿带赋存于下寒武统清虚洞组藻灰岩中的贵州铜仁卜口场铅锌矿床开展了闪锌矿Rb-Sr与方解石Sm-Nd同位素定年。矿石光薄片显示方解石和不透明矿物沿网状裂隙充填交代。用于定年的方解石,部分与方铅矿沿着同一闪锌矿细脉充填,部分沿方铅矿细脉充填,表明方解石晚于闪锌矿形成,可能属于成矿期后期产物。获得闪锌矿矿物 Rb-Sr 等时线年龄466±13 Ma （MSWD=2.0）和闪锌矿矿物＋弱酸提取相＋硫化物相Rb-Sr等时线年龄483±9 Ma（MSWD=8.0）,二者在误差范围内一致,应代表了该铅锌矿床的主成矿期。获得方解石Sm-Nd等时线年龄422±48 Ma（MSWD=0.71）,可能代表了同一成矿作用的后期阶段。即卜口场铅锌矿床后期改造成矿作用可能存在早奥陶世（483~466 Ma）和早志留世（~422 Ma）两个阶段。闪锌矿和闪锌矿分相Rb-Sr等时线对应的初始87Sr/86Sr比值分别为0.70920和0.70908,方解石Sm-Nd等时线对应的初始143Nd/144Nd比值为0.511520（εNd（t）为–11.2）,指示其流体来源具有Sr、Nd富集特征,为成矿流体主要是地层封存水与区域热液流体提供了佐证。

闽北麻源群Sm-Nd、Rb-Sr同位素年龄研究

福建北部元古代麻源群地层发育,对其中7个变质岩和2个白云母花岗岩样品进行了Sm-Nd及Rb-Sr同位素年龄研究。7个样品的Sm-Nd同位素全岩等时线年龄为2116±22(2δ)Ma,INd=0.51027±2(2δ),εNd(t)=7.29±0.17。6个样品的Rb-Sr同位素全岩等时线年龄为375±28(2δ)M,(87Sr/86Sr)i=0.707±34(2δ).2116Ma的年龄值代表麻源群原岩的成岩年龄,375Ma年龄值代表麻源群的变质年龄。

中朝板块北缘乌华敖包地块Sm－Nd同位素等时线年龄及其意义

内蒙苏尼特左旗西南马华敖包地块绿泥绿市阳起片岩的Ｓｍ－Ｎｄ同位素全岩等时线年龄为１９１０±７２Ｍａ，表明这个位于中朝板块北缘古生代造山带内的地块属早元古代。样品的εＮｄ（ｔ）值为３．８７－４．０７，属中等─弱亏损地馒型，其构造背景为过渡性大陆边缘。

河南嵩县康达萤石矿Sm-Nd同位素年龄及地质意义

河南嵩县康达萤石矿位于华北地台南缘,为秦岭多金属和非金属成矿带嵩县西南部车村萤石矿集区。为确定该矿床的成矿时代,为矿床成因研究和找矿勘探提供依据,采用MC-ICP-MS对矿床主成矿期的萤石进行了Sm-Nd同位素测年。结果表明,萤石样品的等时线年龄为(123±9.1) Ma,表明矿床形成于早白垩世,该年龄与合峪复式岩体的末次侵位年龄(127±14)Ma接近;萤石的εNd(t)为-15. 9,与合峪岩体的εNd(t)为-17.4^-11.2也相近,暗示矿床与合峪岩体的密切成因联系,并与这一时期区域上发生的大规模成矿时代及燕山期岩浆侵入事件相一致。

四川会理拉拉铜矿辉长岩群地球化学与Sm-Nd同位素定年

四川会理拉拉铜矿床辉长岩群与矿床在时空分布上紧密相关,表明辉长岩群岩石成因与构造背景对重新认识矿床成因有重要意义。本文分析了辉长岩群的主量元素、微量元素、稀土元素和Sm-Nd同位素,探讨了辉长岩的成因。结果表明,拉拉地区辉长岩群形成于850 Ma板内裂谷环境,为碱性玄武岩,具有较平坦的REE分布型式和“驼峰”状微量元素原始地幔标准化分配型式,较低的原始地幔标准化Th/Nb值,以及较高的εNd（t）值（0.8~4.1）,HFSE比值成分点均落入洋岛玄武岩（OIB）范围,与本区同期地幔柱成因的大陆玄武岩特征相似,说明辉长岩的形成可能是扬子地台西缘Rodinia超大陆裂解的岩浆事件,与矿床之间很可能有紧密的热动力学联系。

河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体Sm-Nd年龄和Sr、Nd同位素特征

河北矾山侵入杂岩 ,由层状钾质超镁铁岩——正长岩组成 ,已知它含有大型磁铁矿磷灰石矿床。现在已测定了岩体的岩石和矿物的 Sm - Nd同位素资料 ,并获得了杂岩体的 Sm - Nd同位素年龄。 4个矿物样品和 2个全岩样品 Sm - Nd等时线年龄为 2 4 3.4± 9.7Ma,INd=0 .5 12 0 4 5 ,εNd(t) =- 5 .4 ;4个矿物样品和 7个全岩样品等时线年龄为 2 39± 19Ma,INd=0 .5 12 0 5 5 ,εNd(t) =- 5 .3。这些年龄资料表明 ,矾山岩体可能侵位于早三叠。而矾山岩体的 Rb- Sr等时线年龄为2 18± 8Ma,ISr=0 .70 5 5 4 ,εSr=18.4的事实可能暗示矾山岩体在中三叠才完全固结并达到 Rb- Sr体系封闭的温度。上述矾山岩体的 Sr、Nd同位素特征表明 。

萤石Sm-Nd同位素体系对晴隆锑矿床成矿时代和物源的制约

本文首次对黔西南晴隆锑矿床的萤石进行Sm-Nd同位素研究,来探讨该矿床的形成时间和成矿物源。研究表明,该矿主成矿期的萤石构成两组等时线,其对应的等时线年龄分别为148±8 Ma和142±16 Ma,显示该矿床的成矿作用发生在晚侏罗世。本次测定的成矿年龄数据远小于峨眉山玄武岩的成岩年龄,暗示该矿床与该区二叠纪的火山作用没有直接的成因联系。计算表明,在晴隆锑矿床成矿时(142 Ma),两组萤石的ε_(Nd)(t)值分别为-5.72～-5.81和-3.81～-3.88,远小于峨眉山玄武岩的相应值(0.40～3.27);两组萤石初始Nd同位素组成的差异,暗示其Nd的来源存在不均一性,这很可能与萤石沉淀环境围岩的局部差异有关。在ε_(Sr)(t)-ε_(Nd)(t)图解中,萤石明显分布在与赋矿围岩不同的区域,暗示该矿的成矿物质主要是来自外部(可能是下伏老地层或基底),而不是赋矿的峨眉山玄武岩和茅口组灰岩,因此,该矿并非是前人认定的“原地改造成矿”。

湖北省随州花山蛇绿混杂岩Sm-Nd、Rb-Sr同位素年代研究

对湖北省随州地区组成花山蛇绿混杂岩的杨家棚MORB型火山岩、小阜岛弧型火山岩进行了Sm-Nd、Rb-Sr同位素分析。由杨家棚地区火山岩样品得出的全岩Sm-Nd等时线年龄为1736±37(2σ)Ma,I_(Nd)=0.510582±42(2σ),ε_(Nd)(t)=+3.7;由小阜火山岩样品得出的全岩Sm-Nd等时线年龄为1197±170(2σ) Ma,I_(Nd)=0.51125±18(2σ),ε_(Nd)(t)=+3.1;小阜火山岩样品全岩Rb-Sr等时线年龄为737±31(2σ)Ma,I_(sr)=0.7052±13(2σ)。这些结果表明花山洋盆的形成时间可能为中元古代,而非古生代;737Ma指示了其后期的变质年龄。

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。

北大别灰色片麻岩原岩性质的探讨:Sm-Nd同位素年龄及同位素成分特点

北大别变质杂岩主要是一套英云闪长岩质片麻岩。以全岩样品测定得到 10 47± 44 .5 Ma的 Sm - Nd等时线年龄 ,εNd值 - 8.99,r=0 .998。 Nd同位素和 Pb同位素给出的模式年龄也显示这套灰色片麻岩的古老来源。同位素成分研究显示 ,岩石普遍具有较高的 Sr同位素 (>0 .70 7)和较低的 Nd同位素 (<0 .5 12 4)现代比值 ,所有岩石的现代 εNd值均 <0 ,Pb同位素明显偏低 ,这些特征可以与中 -下地壳的同位素成分对比。北大别灰色片麻岩源自一个活化的古老地壳 ,中 -下地壳物质重熔所生成的岩浆经分异形成了北大别灰色片麻岩 ,而它们的形成和演化过程与华北板块向杨子板块下俯冲作用密不可分 。