同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭…

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地     

东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景

文章在总结前人研究成果的基础上,综合论述了东秦岭钼矿床的时空分布、分类和基本特征。东秦岭钼矿带沿区域构造线呈近东西向狭长带状展布,钼矿床主要集中分布于金堆城—南泥湖地区内;其形成与燕山期中酸性浅成_超浅成小花岗斑岩体有关,钼矿床直接产于岩体内外接触带及其附近;矿床类型主要为斑岩型、斑岩_矽卡岩型,少量热液碳酸盐脉型。结合Re_Os同位素年龄数据,探讨了东秦岭钼矿床的成矿时代及其成矿物质来源、成矿环境、大规模成矿作用时限及其特征,以及成矿地球动力学背景、演化特点和成矿过程。研究结果表明:除黄龙铺钼矿床形成于(221.5±0.3)Ma外,东秦岭地区钼矿床的大规模成矿主要出现在(144.8±2.1)~(132.4±2.0)Ma时限之间,对应的地球动力学背景为华北克拉通与扬子克拉通的碰撞造山后陆内造山局部伸展过程、中国东部地球动力学体制大转换晚期岩石圈拆沉及伸展时期。     

东秦岭造山带花岗岩类长石铅同位素组成及其构造学意义

本文对东秦岭造山带内２７个花岗岩类央体４８件长石样品进行了铅同位素成分的测定，结果表明，本区的南秦岭不同时代花岗岩类以贫铀铅和钍铅为特征，具有明显的铅同位素块体效应，反映它们属地同一个铅同位素构造－地球化学省；而本区的北秦岭区岗岩类从晚元古代到早古生长，长石铅同位素组成以富铀铅和钍铅的为特征，但从晚古生长开始，花岗岩类长石铅同位素组成明显发生变化，以贫铀铅和钍铅为特征，反映晚古生长及其后形成花岗质     

桐柏地区变质杂岩和侵入岩类Pb同位素组成特征及？…

桐柏地区存在两个铜同位素组成明显不同的基底块体,在桐柏－商城断裂北侧,基底岩石以高放射性成因铅同位素组成特征,而桐柏－商城断裂南侧,基底岩石以低放射性成因铅同位素组成为特征,它们分别可与南阳盆地以西的北秦岭和南秦岭构造带中基底岩石的铅同位素组成相比,从而证明桐柏地区是秦岭造山带的构造东延部分。     

东秦岭斑岩型钼矿成矿带地质-地球化学找矿模式

东秦岭钼矿带是中国最大的钼成矿带,拥有6个超大型斑岩型钼矿床。对东秦岭成矿带多个大型斑岩型钼矿床地质地球化学特征进行了研究,结果表明,东秦岭成矿带主要赋矿地层为前寒武系,以元古宇地层为主要找矿标志。斑岩型钼矿床主要产于碰撞造山环境和陆内造山环境,燕山期深大断裂和区域性断裂控制了斑岩型钼矿的成矿空间,矿体围岩多具有面状蚀变分带,含矿岩体为强酸性岩体,具有高硅、高碱、高钾的特征。地球化学异常特征明显,Mo、W、Bi为主要的指示元素,异常范围与矿体具有良好的套合关系。元素还呈现明显的分带性,由矿体到围岩,元素的水平分带大致为Mo-Bi-W-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag,显示了成矿元素由高温-中温-低温的变化规律。综合东秦岭斑岩型钼矿带多个典型矿床的地质地球化学找矿标志,初步建立了其找矿模式。     

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床稳定同位素地球化学特征

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭—大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量246×10~4t。通过对沙坪沟钼矿床不同勘探线剖面和不同深度代表性样品的S、H、O稳定同位素地球化学的研究,揭示了沙坪沟钼矿床S、H、O同位素组成特征及其空间分布特征。矿床硫化物硫同位素组成变化范围较窄,δ³⁴S变化于+0.4‰～+6.2‰,平均值为+3.47‰,落在火成岩范围,分布具明显的塔式效应,硫的来源比较均一,主要为深源硫。成矿流体的δ¹⁸O_包裹体水为0.40‰～7.52‰。流体包裹体中δD变化范围为-90‰～-63‰。主成矿期成矿流体总体为岩浆水。在不同勘探线剖面上矿化中心具高的δ³⁴S、δ¹⁸O值,而且显示出从深部钠长石—钾长石—硅化带→黄铁绢英岩化带→浅部的绿泥石—碳酸盐化带δ³⁴S、δ¹⁸O值有降低的趋势。上述特征表明沙坪沟钼矿床主成矿期成矿环境由碱性向酸性过渡,且没有发生明显的低δ¹⁸O作用,成矿环境相对封闭,外部对流循环的雨水系统参与成矿作用程度相对较小,与东秦岭其他斑岩钼矿床不同。     

同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭造山带研究中的应用

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括：（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２）南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江地区（属古特提斯范围）蛇绿岩的相似性的揭示；（４）北秦岭元古宙基底可能为古洋岛型微陆块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地球化学证据；（６）关于陆－陆碰撞过程中杨子陆块边缘（南秦岭）俯冲于华北陆块边缘（北秦岭）之下，从碰撞型花岗质岩浆源区地球化学研究获得的直接证据。这些初步成果说明同位素填图与化学地球动力学在造山带研究中是具有重要前景的技术途径。     

银母寺层控铅锌（铜）矿床的硫,铅同位素与矿床成因

矿体方铅矿的铅同位素组成表明为正常的普通铅，其单阶段演化特点指明矿化作用是一次性的，无明显的后期叠加作用。铅同位素模式年龄为３１０—３７７Ｍａ，与东秦岭泥盆系地层的时代一致，从而矿层与地层是同时形成的。硫同位素组成显示出双重来源：来自深部的硫与细菌还原海水硫酸盐而生成的硫化氢硫。同一样品的铅同位素组成与硫同位素组成之间的相关性表明矿体中的铅与部分硫是在同一溶液中搬运并一起沉淀的。     

桐柏地区变质杂岩和侵入岩类Pb同位素组成特征及其地质意义

桐柏地区存在两个铅同位素组成明显不同的基底块体,在桐柏－商城断裂北侧,基底岩石以高放射性成因铅同位素组成为特征,而桐柏－商城断裂南侧,基底岩石以低放射性成因铅同位素组成为特征,它们分别可与南阳盆地以西的北秦岭和南秦岭构造带中基底岩石的铅同位素组成相对比,从而证明桐柏地区是秦岭造山带的构造东延部分．同时,通过桐柏地区侵入岩铅同位素组成特征的分析表明,早古生代侵入岩浆主要来源于北秦岭高放射性成因铅同位素组成的块体,而中生代侵入岩浆则来源于南秦岭低放射性成因铅同位素组成的块体,指示在南阳盆地以东,相当于北秦岭构造块体的地壳深部存在南秦岭的陆壳物质,反映南秦岭的陆壳物质早期向北俯冲叠置于北秦岭块体之下,并作为北秦岭中生代花岗质岩浆的源区     

东秦岭及邻区各矿带稳定同位素地球化学研究

区域成矿带Pb、S、H、O等稳定同位素地球化学研究是阐明矿带内成岩、成矿物质来源、矿床成因的有效途径。我们在东秦岭及邻区成矿规律的地球化学研究中把同位素示踪作用与各构造环境中源区和物理化学条件结合起来,把矿带内Pb、S、H、O等几种同位素示踪作用互相联系起来,较好地揭示了东秦岭及邻区区域地壳(岩石圈)演化过程中成岩、成矿机制。     

东秦岭钼矿带成矿特征及其与美国克莱马克斯-亨德森钼矿带的对比

东秦岭钼矿带是中国最主要的钼矿带,钼矿呈近东西向展布。钼矿以斑岩型为主,从南到北,钼矿带钼矿大体有斑岩Cu-Mo矿、斑岩Mo矿、斑岩Au-Mo矿分带的趋势,与从俯冲带到克拉通边缘斑岩Cu矿、斑岩Cu-Mo矿、斑岩Mo矿依次发育的分带现象相似,表明钼矿的形成与扬子地块向华北地块俯冲有关。根据钼矿Re-Os年龄资料统计钼矿分为～220Ma、～140Ma和～110Ma三期,其成矿动力学背景分别为碰撞造山、碰撞造山后伸展和中国东部岩石圈减薄。钼矿流体包裹体均一温度介于83℃～424℃;平衡盐度介于0.61%～42.5%。流体包裹体水的δD介于-100‰～-40‰,δ18OH2O介于-4.3‰～8.7‰;且从成矿早期到晚期流体包裹体水的δD和δ18OH2O分别变小,表明钼矿的成矿流体主要来源于岩浆,后期有大气水的加入。东秦岭钼矿的铅同位素为206Pb/204Pb=17.12～17.89、207Pb/204Pb=15.23～15.70、208Pb/204Pb=37.57～39.10,与区域下地壳铅同位素一致;小斑岩体的Sri=0.705～0.714,δ18O=7.2‰～12.1‰,与I型花岗岩的锶、氧同位素相一致,表明钼矿的成矿物质主要来源于下地壳。东秦岭钼矿带的钼资源总量占中国钼资源的51%以上,美国克莱马克斯-亨德森钼矿带(Climax and Hender-son)的钼资源总量占美国钼矿资源的42%以上,美国和中国的钼资源在世界上的排名分别为第一和第二位,两钼矿带是世界钼资源高度集中的两个区域。克莱马克斯-亨德森钼矿带位于美国中西部、美洲克拉通西缘;钼矿主要形成于33～18Ma,稍晚于拉腊米(Laramide,75～54Ma)陆内造山运动;钼矿形成于碰撞造山后伸展环境。东秦岭与克莱马克斯两钼矿带相比:1)两钼矿带都位于克拉通边缘;2)两钼矿带的钼矿化都形成于陆内碰撞造山之后的伸展环境,与成矿有关的岩体都为花岗斑岩小岩体;3)两钼矿带钼矿的辉钼矿平均丰度分别为0.073%～0.140%和0.171%～0.264%,东秦岭钼矿的丰度明显较低;4)两钼矿带钼矿的辉钼矿成矿温度分别为300～400℃和460～600℃,东秦岭钼矿明显较低,反映与其成矿有关的岩浆的侵位深度较浅。通过两钼矿带间的综合对比得出:克拉通边缘经历陆内碰撞造山作用后在伸展环境下有利于斑岩钼矿的形成;与钼矿有关的小斑岩体岩浆的侵位深度影响钼矿中辉钼矿的丰度,岩浆的侵出深度越深其钼矿的辉钼矿品位越高。     

东秦岭东沟超大型斑岩钼矿SHRIMP锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

东沟钼矿是在东秦岭钼矿带中于近年新发现的超大型斑岩钼矿床。对其含矿斑岩和矿石进行了成岩成矿年龄精测。采用SHRIMP锆石U-Pb测年技术,对东沟含矿铝质A型花岗斑岩体进行了年代学研究,获得成岩年龄为112±1Ma;采用ICP-MS法测定东沟钼矿中辉钼矿Re-Os同位素年龄,获得模式年龄为116.5±1.7~115.5±1.7Ma;两种方法获得的年龄相近,表明成岩与成矿大致同时形成。东沟斑岩钼矿与东秦岭金堆城、南泥湖、上房沟、雷门沟等斑岩钼矿具有20Ma以上的时差,反映它们形成于不同的地球动力学背景。     

东天山白山斑岩钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

白山钼矿位于东天山康古尔-黄山韧性剪切带三岔口-白山斑岩铜钼矿带中,为典型的斑岩型钼矿。本文以白山钼矿床深部花岗斑岩体为研究对象,对其进行了精确的锆石SIMS U-Pb定年以及锆石原位Hf同位素分析,旨在确定白山钼矿床深部斑岩体的形成时代以及岩石成因,进而分析其形成时的动力学背景。本文获得的白山钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb年龄为(229.7±3.2) Ma,这一结果与前人获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄225～229 Ma基本一致,因此可以代表成矿岩体的形成年龄为晚三叠世。锆石原位Hf同位素组成特征显示,εHf(t)均显示正值,为+8.3～+12,地壳模式年龄(TCDM)为556～758 Ma。结合前人研究成果及区域地质演化历史,可以确定白山钼矿床深部斑岩体形成于晚三叠世陆内伸展环境,由新生下地壳部分熔融形成。     

东秦岭中段板厂铜钼矿床S、Pb同位素对成矿物质来源的示踪作用

东秦岭钼矿带是我国最重要的钼多金属成矿带,近年来在东秦岭板厂地区取得了新的找矿突破。本文利用区域成矿动力学、硫化物的硫、铅同位素组成研究,结合成矿地质特征,对板厂铜钼多金属矿床成矿物质来源进行示踪,并以板厂矿床为基点总结东秦岭钼矿带的稳定同位素时空分布特征。板厂矿床12件硫化物样品δ(34S)范围为1.2×10-3~5.7×10-3,平均值0.6×10-3,与地幔(0±3×10-3)硫同位素值相近;东秦岭钼矿床δ(34S)位素值有随成矿时代渐新而逐渐升高的趋势,印支期钼矿床(221~226Ma)δ(34S)同位素值偏负,燕山期第一阶段钼矿床(138~151Ma)δ(34S)值由"0"值向正值变化,燕山期第二阶段钼矿床(113~131 Ma)δ(34S)值较高(平均4.93‰)。板厂矿床深部硫化物206Pb/204Pb值为17.121~17.798,207Pb/204Pb值为15.369~15.433,208Pb/204Pb值为36.867~37.485,具有明显的低放射性成因铅特征,其铅同位素组成与华北克拉通南缘的类熊耳群和太华群相似,幔源特征明显;浅部硫化物铅同位素值相对较高,206Pb/204Pb值为18.266~18.392,207Pb/204Pb值为15.560~15.622,208Pb/204Pb值为37.611~38.438,反映了造山带混合铅特征。板厂矿床形成于中国东部构造体制转折阶段,深部构造体制重新调整导致地幔物质上侵以及壳幔混合物的重新熔融,岩浆沿着深大断裂上涌,并将一定规模的含矿流体运移至浅部,由于物理化学条件的变化以及浅部流体的混合,成矿流体在最终构造薄弱带沉淀Cu、Mo等金属,形成板厂铜钼多金属矿床。综上,在晚侏罗世-早白垩世,东秦岭地区地幔熔体活动强烈,板厂铜钼多金属矿床成矿物质来源以幔源为主,有少量壳源物质混入。     

甘肃西成铅锌矿田铅同位素地球化学成矿信息

甘肃西成铅锌矿田含有沉积—变质热液弱改造型和沉积—动力构造分异热液强改造型两类泥盆系层控铅锌矿床。对该矿田系统的铅同位素地球化学研究结果表明:（1）两类主要矿床的铅同位素组成有所不同。例如,沉积—变质热液弱改造型矿床的铅同位素组成变化相对较稳定;（2）矿床的铅平均单阶段模式年龄均不代表成矿年龄,而只反映铅质源区岩石的形成时代;（3）成矿金属物质主要取自下伏区域基底地层,而与含矿层和岩体无关;（4）成矿物质源区构造环境主要为造山带（岛弧）,这种地质构造环境有利于富含金属热卤水的活动和成矿物质的富集成矿。     

华北地台太古代绿岩型金矿床铅同位素特征及其在构造分区和矿床成因上的意义

华北地台是我国最重要的原生金矿产地,主要金矿类型是与太古代变基性火山岩(绿岩)有关的绿岩型金矿.本文对华北地台太古代绿岩型金矿床铅同位素组成进行了研究,认为铅同位素组成具有下地壳-地幔铅的演化特征.无论是太古代地层,还是重熔花岗岩及有关的金矿床,都具有低比值、低μ值、大模式年龄的特征.太古代地层(绿岩)、交代重熔花岗岩、绿岩型金矿三者铅同位素组成十分相似,揭示了一脉相承的演化关系,即花岗岩由太古代地层重熔形成,金矿成矿物质也来自太古代地层(绿岩).不同绿岩带的绿岩型金矿铅同位素组成有一定的差异,反映这些绿岩带应分属不同的绿岩地体.在同一绿岩地体,不同成因的金矿床铅同位素比值也略有不同.     

安徽金寨县沙坪沟钼铅锌矿田两期成岩成矿作用

安徽金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭-大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量234×104t。在沙坪沟钼矿床外围发育多处铅锌矿床(点)。本文通过对外围3个铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr同位素定年,获得120±2Ma的成矿年龄,而钼矿床成矿年龄则在115~111Ma,显示出矿田内铅锌矿床的成矿时代早于钼矿床。结合区域构造背景、控矿构造、赋矿围岩及围岩蚀变等地质特征分析,认为斑岩钼矿床和铅锌矿床为两个独立的成矿系统,热液型铅锌矿成矿系统形成早于斑岩型钼矿成矿系统。据地质勘查和同位素年代学资料,矿田岩浆岩分为两期,第一期为早白垩世早期花岗闪长岩、二长花岗岩,是热液型铅锌矿成矿系统主要赋矿围岩,第二期为早白垩世晚期石英正长岩和花岗斑岩,是斑岩型钼矿成矿系统的主要赋矿围岩。矿床C、H、O、S等稳定同位素相关研究表明热液型铅锌矿成矿系统和斑岩型钼矿成矿系统均是两期岩浆热液演化的结果。因此矿田存在两期成岩成矿作用。两个成矿系统矿石铅同位素组成不同,斑岩型钼矿成矿系统矿石铅同位素比值相对较高,变化范围大。铅锌矿床为早于斑岩钼矿床的独立成矿系统的认识合理解释了沙坪沟钼矿床为单一钼矿体,不含铅锌铜等不同于东秦岭斑岩钼矿床地质现象。区内两期成岩成矿作用均发生于晚侏罗─早白垩世构造体制转换阶段及以后伸展期。     

甘肃天水地区百花岩浆杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

摘〓要：[HT5K]利用阴极发光和LA ICP MS微区定年分析方法，对甘肃天水地区百花岩浆杂岩中的辉长岩进行了单颗粒锆石U Pb同位素分析。百花岩浆杂岩体主要由辉石岩—辉长（闪长）岩—闪长岩—石英闪长岩组成，构成较完整的同源岩浆演化序列，地球化学研究表明其形成于岛弧构造环境。对百花岩浆杂岩中辉长岩的LA ICP MS锆石U Pb同位素定年结果表明，其同位素年龄为(449.7±3.1)Ma（MSWD=1.9），形成于晚奥陶世，表明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚奥陶世，结合区域地质资料，揭示出以西秦岭北缘关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限为中晚奥陶世。      

东秦岭东段新发现的沙坡岭细脉浸染型钼矿地质特征、Re-Os同位素年龄及其地质意义

豫西洛宁沙坡岭钼矿床位于华北克拉通南缘东秦岭钼矿带东段,是新近发现的赋存于太古宙太华群变质岩中的细脉浸染型钼矿床。本文对其地质特征进行了研究,并初步测定了1个辉钼矿样品的Re－Os同位素年龄,获得模式年龄为126.8±1.7Ma,表明沙坡岭钼矿形成于燕山期,接近金堆城、雷门沟钼矿的形成时代,Re同位素含量显示其地幔来源的特征。沙坡岭钼矿形成机制错综复杂,有待进一步研究,特别是深部钻孔工程验证工作,对于验证深部是否隐伏着与成矿相关的斑岩体、储量更大的斑岩型钼矿有着重要作用,找矿潜力巨大。     

秦岭造山带成矿作用演化的铅同位素特征

秦岭造山带的３个构造带具有不同的成矿特色,在造山过程中与成矿有关的产物,岩石铅同位素的μ值变化范围较小（９．３４～９．７０）,显示铅源及铅同位素演化的相对一致性,各类矿床的铅同位素模式年龄大体反映造山过程演化的时代对应性。