红旗岭―茶尖岭矿带部分含矿岩体时代认识——从陆壳、岩石圈角度认识含矿镁铁-超镁铁质岩体时代

红旗岭―茶尖岭矿带发育镁铁-超镁铁岩体(岩墙群)及铜镍硫化物矿床。关于该矿带含矿岩体时代的观点包括华力西期和印支期。含铜镍硫化物矿床的镁铁-超镁铁岩体(岩墙群)发育要件:初始成熟陆壳、较薄的岩石圈、拉张应力背景,三者缺一不可。只有符合地质事实、符合矿带含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体(岩墙群)发育要件的同位素定年数据,才能代表含矿岩体的成岩成矿时代。红旗岭—茶尖岭矿带印支期不具备含矿镁铁-超镁铁岩体(岩墙群)产出的要件。华力西期350Ma,矿带具备红旗岭1号、7号含中、大型铜镍硫化物矿床的镁铁-超镁铁岩体产出的要件,理应代表1号、7号岩体时代;华力西期258Ma,矿带具备茶尖岭包括1号、6号、新6号等含小型铜镍硫化物矿床的镁铁-超镁铁质岩体产出的要件,均代表茶尖岭矿区的镁铁-超镁铁岩体的时代。     

吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论

通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁-超镁铁质岩体进行单矿物40Ar-39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250 Ma和225 Ma,这一结果与前人所报道的K-Ar法年龄有明显的差异.结合与热液矿化相关的斜长伟晶岩锆石SHRIMP法年龄216 Ma,认为镁铁-超镁铁质岩形成于250 Ma左右的印支早期,铜镍硫化物矿床的形成时间晚于含矿岩体,大约为225 Ma前后的印支中期.216 Ma前后的岩浆期后热液叠加对成矿具有积极作用.     

红旗岭镁铁-超镁铁岩侵入体及铜镍硫化物矿床的成岩成矿机制

红旗岭铜镍矿床地处华北地台与吉黑地槽系接触带--辉发河断裂北侧.区内出露30多个镁铁-超镁铁质岩体,其中1、7号超镁铁岩体中赋存铜镍硫化物矿(床)体.含矿岩体分相明显,各类岩石均具堆积结构.铜镍矿体呈似板状、脉状、透镜状及囊状赋存于超镁铁岩体底部橄榄辉岩相中.岩石学和地球化学研究表明,7号岩体形成以流动分异为主,1号岩体为重力分异;原始岩浆属拉斑玄武质,块状矿石系压滤作用产物,后续岩浆的补给和混合补充了成矿物质,硫化物不混溶程度受挥发分制约,矿床属岩浆深部熔离分异成因,成矿时代为印支期.     

吉林省红旗岭茶尖矿区镁铁-超镁铁岩石地球化学特征及找矿意义

红旗岭镍矿田是我国岩浆岩型铜镍硫化矿床的主要矿化集中区之一,茶尖矿区是其重要组成部分之一.在茶尖矿区已往勘查中共发现20余个镁铁-超镁铁质岩体,并在1号、新6号、9号、18号岩体中发现小型铜镍矿床,2号、10号、14号等岩体中发现铜镍矿化.从岩体岩石学及蚀变矿化特征、岩体常量元素、微量元素、稀土元素特征方面进行分析,并与红旗岭镍矿区进行对比,认为其与红旗岭区镁铁-超镁铁岩具同源性,矿床属熔离-贯入型成因,后期热液叠加又是茶尖区独有的成矿特征,通过分析、对比,确定了该区找矿意义和前景区.     

吉林磐石三道岗含铜镍硫化物矿床岩体群年代学意义

吉林省中南部产出系列铜镍硫化物矿床,形成于中生代早期的含矿镁铁-超镁铁质岩体在含矿岩体空间上受断裂构造控制,并且在一定范围内集中出现,构成具有成因联系的含矿岩体群。三道岗含矿岩体主要岩石类型为闪长岩、辉长岩、角闪辉石岩-辉石岩、含长角闪橄榄岩等组合,侵位于下二叠统范家屯组浅变质岩系中。辉长岩中LA-ICP-MS锆石原位定年得到(232.75±0.95)Ma(MSWD=0.87)的岩体结晶年龄,同时,角闪石单矿物40Ar-39Ar法测年得到(121.45±2.52)Ma的蚀变年龄,暗示三道岗含矿岩体群与红旗岭一样形成于印支中亚造山晚期,燕山期岩浆活动产生的热液叠加蚀变对矿床形成产生重要影响。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

柴达木盆地西北缘牛鼻子梁镁铁-超镁铁质岩体年代学及其地质意义

柴达木盆地西北缘新发现的牛鼻子梁铜镍矿床位于阿尔金南缘断裂和柴北缘断裂交汇部位。矿区内包含3个镁铁-超镁铁岩体,其中Ⅱ、Ⅲ号岩体中可见铜、镍硫化物矿化,区内岩体岩相分带明显,由南往北可分为橄榄岩相、辉石岩相和辉长岩相。橄榄岩相岩石包含角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩,辉石岩相岩石包含橄榄二辉岩、二辉岩。镍、铜矿化与橄榄岩相岩石关系密切。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年法测得Ⅰ号岩体闪长岩形成年龄为(388.0±2.8)Ma,Ⅱ号矿化岩体二辉橄榄岩形成年龄为(402.2±2.8)Ma,Ⅲ号矿化岩体斜长二辉橄榄岩形成年龄为(402.8±2.6)Ma。属早泥盆世,表明牛鼻子梁岩体形成于造山后陆内拉张环境,为晚古生代早期幔源岩浆活动的产物。牛鼻子梁铜镍矿床是中国除了夏日哈木矿床外又一形成于早泥盆世新的铜镍矿化类型,具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。     

新疆北山地区旋窝岭镁铁-超镁铁岩体的年代学、岩石矿物学和地球化学研究

新疆北山地区的旋窝岭岩体侵位于下石炭统红柳园组变质砂岩中,辉长岩的锆石SIMSU-Pb定年结果为260.7±2.0Ma,晚于区域上其它岩体的成岩年龄。该岩体由橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,岩石较新鲜,具有典型的包橄结构和辉长结构,各岩性中均可见斜长石,而斜方辉石仅在辉长岩中出现。橄榄石的Fo值在80～85之间,NiO含量介于0.1%～0.2%之间;单斜辉石主要为普通辉石和透辉石,斜方辉石为古铜辉石。这些镁铁质矿物和斜长石成分与全岩的地球化学特征具有很好的相关性,说明该岩体母岩浆的演化过程主要受控于结晶分异作用。全岩的MgO含量在9.5%～21.8%之间,具有平坦的稀土配分型式和正Eu异常以及微量元素Nb、Zr、Hf的负异常等。因此,旋窝岭岩体可能是在北山裂谷形成过程中由于岩石圈地幔高程度部分熔融形成的高镁玄武质岩浆分异演化的产物,具有一定的铜镍硫化物矿床的成矿潜力。     

吉林省茶尖矿区镁铁-超镁铁质岩体地质特征及找矿方向

红旗岭铜镍矿田由红旗岭岩体群、三道岗岩体群及茶尖岩体群构成,蕴藏着大、中、小型铜镍矿床.茶尖矿区是红旗岭铜镍矿田重要组成部分,已往勘查中发现20余个镁铁-超镁铁质岩体,并在1号、新6号、9号、18号岩体中发现小型铜镍矿床,2号、10号、14号等岩体中发现铜镍矿化.从岩体特征等方面进行分析与红旗岭区对比,确定了该区的找矿标志和找矿方向,力求在茶尖矿区发现中型以上的铜镍矿床.     

吉林永吉县头道沟地区镁铁—超镁铁质岩U-Pb年代学研究及地质意义

吉林省永吉县头道沟地区出露许多与头道沟岩组相伴产出的镁铁—超镁铁质岩,鉴于其处于长春-延吉构造带附近而受到业内关注,但由于缺少高精度年代学资料,制约了对区域大地构造的深入研究。本文采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)方法,对镁铁—超镁铁质岩进行了年代学研究。变质辉绿岩年龄为270±5 Ma,变质橄榄岩中捕获锆石最小年龄为297 Ma,考虑岩石组合及二者紧密相伴产出,认为二者均形成于中二叠世。镁铁—超镁铁质岩中捕获的锆石记录了华北克拉通及其北缘多次重要的构造热事件。其中,变辉绿岩中获得446±6 Ma的年龄与变质橄榄岩中获得的不一致线下交点434±240 Ma年龄共同对应了华北克拉通北缘早古生代的重要构造岩浆热事件;大量的1.8~2.4Ga年龄对应古元古代辽吉造山带热事件;1377 Ma、1542 Ma与蓟县系建造时代对应;869~997 Ma与青白口系建造时代对应;在变质辉绿岩中还存在众多3.0~3.2Ga锆石年龄。分析上述年龄结构及龙岗陆块北缘古生代地质体分布特征,推测研究区深部可能存在古老的变质基底,同时也表明研究区出露的镁铁—超镁铁质岩形成于陆内构造环境,而非蛇绿岩的组成成分,这对深化区域大地构造研究具有重要意义。     

东天山黄山岩体的侵位时代及其地质意义

东天山黄山—镜儿泉地区分布有众多镁铁质—超镁铁质岩体,岩体成群成带分布,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制.为进一步确定黄山—镜儿泉基性—超基性岩带的侵位时代、成因和大地构造背景,对选自黄山岩体辉长岩相中单颗粒锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年研究,将其结果[(284.5±2.5)Ma]与黄山岩体和黄山—镜儿泉一带其他基性—超基性岩中已有的定年成果进行了对比,并结合近年来该区研究成果,分析得到黄山辉长岩侵位于晚石炭世—早二叠世,此时正值东天山后碰撞大规模岩浆侵位和成矿时期.黄山镁铁质—超镁铁质岩带形成于后碰撞的伸展构造环境.     

川南平川镁铁质-超镁铁质岩锆石U-Pb年龄及地质意义

为探讨镁铁质-超镁铁质岩的岩石学特征及成岩成矿作用时间序列, 完善区域成岩成矿年代学格架, 对平川地区的镁铁质-超镁铁质岩进行了元素地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.测试结果显示, 黄草坪辉长岩成岩年龄为259.7±1.2 Ma, 其捕获锆石结晶年龄为269.8±2.4 Ma, 辉绿(玢)岩等次火山岩参考成岩年龄为248± Ma, 其变质锆石年龄为67± Ma.研究结果表明, 平川地区的镁铁质-超镁铁质岩产出于大陆裂谷环境, 岩浆源区来自上地幔尖晶石相二辉橄榄岩, 为一套同源异相有利于铁矿化形成的富钠质拉斑玄武质岩石系列.岩浆活动开始孕育时间不晚于269.8±2.4 Ma, 大规模岩浆活动发生于259.7±1.2 Ma, 其约束了岩浆分异型和火山喷发(溢)沉积型矿化的成矿时间, 次火山岩的成岩年龄约束了次火山热液型矿化的成矿时间上限, 变质锆石U-Pb年龄记录了平川地区经历了喜马拉雅期陆内造山作用.平川地区构造岩浆活动具有爆发性、阶段性和成矿专属性等特点, 镁铁质-超镁铁质岩的形成可能与岩石圈的大规模减薄作用有关, 攀西地区海西-印支期的成岩-成矿作用为同源岩浆受区域统一深部地球动力学背景约束演化的异相产物.      

Petrogenesis and geological implications of the ca.2520Ma gabbroic intrusions in Wutai Mountain of the North China CratoSCIEI北大核心CSCD

本次研究从华北克拉通五台地区基底中识别出一套-25亿年的基性侵入体(主要为岩株)。其中,龙王堂岩株出露面积约5km2,侵入新太古界五台群台怀亚群,岩石类型主要为粗粒辉长岩。一条北东向基性岩墙侵入该岩株,岩墙边部发育明显的冷凝边,岩性为中粒辉长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学分析显示龙王堂粗粒辉长岩岩株形成时代为新太古代晚期(-2520Ma),中粒辉长岩岩墙形成时代为晚三叠世(-230Ma)。锆石原位Lu-Hf同位素分析显示龙王堂岩株具有正的εHf(t)值(4.75-7.95,峰值为6.3),其亏损地幔Hf模式年龄与岩浆年龄接近(tDM=2.64-2.53Ga),指示龙王堂粗粒辉长岩的原始岩浆来自于亏损地幔端元。全岩主微量元素地球化学分析显示龙王堂粗粒辉长岩表现出与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,并经历了橄榄石和单斜辉石等的结晶分异。结合前人研究成果,本文认为龙王堂新太古代晚期辉长岩岩株与区域上绿岩带(五台群)及同时期花岗侵入体形成时代接近,可能共同指示早期地幔直接分异形成陆壳物质的过程。这可能与俯冲构造体制不同,而与地幔柱作用产生的岩浆特征更为相似。     

东昆仑夏日哈木Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球近二十年来最重要的发现。在中国,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存在Ⅰ号岩体内。其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体中主要岩性是辉长岩,通过LA ICP-MS锆石U-Pb测试,获得夏日哈木矿区Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存在辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本就是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的结果。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,与柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区的早泥盆世早期岩浆活动有关。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备形成镍矿的良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球镍床近二十年来最重要的发现之一,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的中国第二大铜镍矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存Ⅰ号岩体内;其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体的主要岩性是辉长岩,LA ICP-MS锆石U-Pb测试获得Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存于辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的表现。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备成镍矿良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。