大兴安岭北段呼玛地区晚侏罗世花岗闪长岩年代学和地球化学特征:对蒙古-鄂霍茨克洋构造演化的制约

大兴安岭北段地区晚中生代花岗岩极其发育,但该区岩浆活动期次、岩石组合及成岩动力学机制一直是地学界争议的科学问题。笔者对大兴安岭北段呼玛地区中细粒花岗闪长岩进行了系统锆石U--Pb同位素年代学和全岩元素组成研究,探讨岩石成因和岩浆源区,分析成岩构造环境并尝试限定蒙古—鄂霍茨克洋闭合时限。研究结果显示,花岗闪长岩成岩时代为(149.9±1.7)Ma,属于晚侏罗世。花岗闪长岩具有富Si、Al,贫Mg、Y、Yb(w(Y)≤18×10^(-6),w(Yb)≤1.9×10^(-6)),高Sr(w(Sr)>400×10^(-6))的特征,A/CNK为1.01~1.15,属于高钾钙碱性岩石系列,相对富集Rb、Ba、K、La、Ce、Sr元素,亏损Ta、Nb、P、Ti、Y、Yb、Lu元素,微弱Eu正异常,属于“C”型埃达克岩。结合区域岩浆锆石Nd同位素组成特征,表明岩浆来源于新元古代晚期—显生宙新增生下地壳角闪岩相物质的部分熔融。综合年代学、地球化学特征和区域构造演化,认为大兴安岭北段呼玛地区晚侏罗世花岗闪长岩形成于后碰撞隆起构造环境,与蒙古—鄂霍茨克洋闭合作用密切相关。

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。

大兴安岭中南段昌图锡力银铅锌锰多金属矿床成矿物质来源及矿床成因：来自S-Pb-C-O同位素的制约

昌图锡力银铅锌锰矿床位于内蒙古锡林郭勒盟东乌旗地区,是近年来在大兴安岭成矿带中南段锡林浩特—霍林郭勒铅-锌-银-铜-钼多金属成矿亚带上新发现的一处多金属矿床,填补了该区域的找矿空白。矿床主要赋矿地层为白音高老组中酸性火山熔岩夹火山碎屑岩建造,矿体呈脉状、透镜状,构造控矿作用明显,北西及北东向构造交汇处是成矿有利部位。热液成矿期可以划分为4个成矿阶段:石英-黄铁矿阶段、铅锌金属硫化物阶段、银矿物阶段、石英-碳酸盐阶段。为探讨昌图锡力多金属矿床成矿物质来源及矿床成因,开展了S、Pb、C、O同位素分析。测试结果表明:矿床中矿石硫化物的δ 34 S值为0. 6‰~4‰,呈塔式分布特征,表明硫的来源为相对单一的深源岩浆。矿石中Pb同位素 206 Pb/ 204 Pb值为18. 129~18. 177,平均值为18. 155;207 Pb/ 204 Pb值为15. 500~15. 561,平均值为15. 533;208 Pb/ 204 Pb值为37. 849~38. 049,平均值为37. 959,μ值变化范围为9. 3~9. 41,ω值变化范围为34. 69~35. 82,铅同位素组成及各项分析数据表明矿石铅为壳幔混合来源。昌图锡力矿床硫、铅同位素组成与大兴安岭中南段多金属矿床的相似性暗示它们可能具有类似的成矿物质来源。矿床中δ 13 CV- PDB 值为-6. 1‰^-7. 9‰,δ 18 OV- SMOW 值为+8. 7‰^+13. 2‰,指示碳同位素来源于深部岩浆,并且晚期成矿阶段受到低温蚀变作用的影响,菱锰矿的形成是由于温度降低以及水/岩反应的耦合作用所导致。依据赋矿围岩年代推测昌图锡力矿床成矿时代大约为130~140Ma,与大兴安岭中南段成矿高峰期相一致。矿床的形成是深部岩浆流体逐步演化的产物,岩浆活动为成矿作用提供了热动力及成矿物质,初步认为昌图锡力银铅锌锰多金属矿床成因类型属于浅成低温热液型多金属矿床。

大兴安岭中南段莲花山铜银矿床硫、铅同位素组成特征及成矿物质来源

莲花山铜银矿床是位于大兴安岭中南段东坡的热液脉型铜银矿床。为了进一步探讨该矿床的成矿物质来源,本文对矿石硫、铅同位素进行了分析测试。研究结果表明:矿区金属硫化物的硫同位素组成变化范围较小,δ^(34)S_(VCDT)值主要介于0.0‰~3.0‰之间,塔式分布特点明显可见,指示该矿床成矿流体中硫的来源主要为深部岩浆;铅同位素组成在构造模式图中,样品投影点主要落于地幔演化线和造山带演化线之间,说明矿石铅主要来自于壳幔物质的混合。

内蒙古巴林左旗哈达音阿日银多金属矿床地质特征及成矿规律

哈达音阿日银多金属矿床是近年来在大兴安岭中南段多金属成矿区内发现的又一重要矿床,对其研究具有重要的理论和实践价值。本文通过对矿区地层、构造、侵入岩、地球化学特征以及矿床地质特征的初步研究,认为矿床形成的主成矿期次可以划分两期,其矿化类型既有早期火山—沉积成因的层状、似层状矿化,也有晚期热液成因的脉状矿化,且后者形成了哈达音阿日矿床的大部分矿体。矿床的主要控矿因素为地层、构造和岩浆岩,并总结出了区内的成矿规律。

内蒙古乌兰拜其铅锌矿床成因探讨:流体包裹体及矿石矿物S-Pb同位素、微量元素证据

乌兰拜其铅锌矿床是近年来在大兴安岭中南段地区新发现的一处中型铅锌多金属矿床,目前已探明铅锌储量约27万吨,其中Ⅰ号矿段为主要的组成矿段。本文以乌兰拜其矿床Ⅰ号矿段作为研究对象,试图讨论乌兰拜其铅锌矿床成矿流体性质、成矿物质来源、成矿地质背景及成因类型。乌兰拜其矿床Ⅰ号矿段矿体主要呈似层状赋存于白音高老组地层中酸性火山碎屑岩中。根据矿物的组构和穿插关系,初步将I号矿段成矿作用划分为:毒砂-黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段和绢云母-绿泥石阶段等三个主要成矿阶段。其中矿床中主成矿阶段的石英、闪锌矿中的流体包裹体可分为气液两相包裹体(Ⅰ型)和含子晶多相包裹体(Ⅱ型)两类。石英中气液两相包裹体的均一温度范围为125~481℃,盐度为2.74%~7.02%NaCleqv;闪锌矿中的流体包裹体均一温度范围为110~327℃,盐度为2.90%~7.02%NaCleqv。分析计算得出的包裹体形成时的成矿压力为8.27~37.43MPa,平均压力为21.26MPa;成矿深度为0.28~1.25km,平均深度为0.71km。这表明乌兰拜其铅锌矿床的成矿流体具有中低温、低密度、低盐度的特征,其形成于压力较低,深度较浅的环境下。矿床主成矿阶段的多金属硫化物具有较小的δ34S值变化范围(-6.73‰~0.17‰,均值为-4.10‰),指示硫来源于深源岩浆。闪锌矿、黄铜矿Pb同位素(206Pb/204Pb为18.130~18.267,207Pb/204Pb为15.488~15.545,208Pb/204Pb为37.920~38.104)组成较为稳定。其μ值为9.27~9.28,ω值为33.46~34.02,暗示乌兰拜其矿床铅具有壳幔混合来源特征。乌兰拜其硫铅同位素组成与大兴安岭地区成矿物质为岩浆来源的金属矿床特征相似,与早白垩世火山岩浆活动关系密切,是深部岩浆热液逐步演化的产物。结合矿区与成矿关系密切的燕山晚期花岗岩,本次研究初步认为乌兰拜其铅锌多金属矿床是受燕山晚期中酸性火山岩-次火山岩和断裂控制的,与岩浆活动有关的中低温热液铅锌多金属矿床。

内蒙古大兴安岭中段二道河外围五一林场地区地质、物化探综合找矿预测

研究区地处大兴安岭中段重要的铜铅锌银多金属矿床集中区内二道河大型铅锌银矿床外围,二道河大型铅锌银矿床是该矿集区中近年来发现的典型矿床,该矿的发现为该区地质找矿提供了新的思路。本次研究表明,研究区与二道河大型铅锌矿具有相似的地质、物化探特征,在综合研究地质、物化探特征的基础上,根据二道河的找矿模式优选出2处找矿靶区,并进一步指明研究区内Ⅰ号靶区AP-2号化探异常内北东向构造破碎带具寻找铅锌银矿的潜力,Ⅱ号靶区北东向构造破碎带具寻找构造蚀变岩型金矿的潜力。