天山石炭纪大火成岩省与地幔柱

中国西北部(中亚地区)天山造山带中分布的石炭纪碰撞后裂谷火山岩系构成了一个分布范围约150×104km2的大火成岩省.该火山岩系主要由玄武质熔岩组成,其次还包含有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩.玄武岩所形成的化学和同位素阵列表明,它们是由来源于2个不同源区的组分混合产生的.一种组分来源于岩石圈地幔,另一种组分来源于与夏威夷(Hawaii)、冰岛(Iceland)和留尼汪岛(Reunion)等洋岛玄武岩源区相似的软流圈.显然,该大火成岩省的形成与地幔柱活动有关.     

阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体中橄榄石成分的指示意义

新疆阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体,被学者(董显扬等,1995;刘良等,1998;张旗和周国庆,2001;李向民等,2009)认为和其他70余个沿阿尔金南缘断裂两侧产出的镁铁质-超镁铁质岩体一样,都具有蛇绿岩带性质,均属于"阿帕-茫崖蛇绿岩(混杂)岩带".笔者团队通过参与开展长沙沟岩体普查和305科技攻关项目,认为长沙沟岩体具有裂谷型层状镁铁-超镁铁质杂岩体地质特征(马中平等,2009),且在岩体内东部和西部地表分别发现长清铁矿和大量的铜镍硫化物矿化线索等.层状岩体和矿化线索的发现标志着长沙沟岩体具有形成岩浆硫化物矿床和氧化物矿床的条件和地质背景,为该地区开展进一步找矿工作提供了新的思路.     

甘肃北山火石山哈尔根头口布花岗岩年代学、地球化学及其地质意义

首次利用锆石LAICPMS UPb法测得甘肃火石山东北部侵位于长城系、蓟县系以及志留系中的哈尔根头口布花岗岩形成于中泥盆世早期（同位素年龄为387.6±8.2Ma）,同时发现该花岗岩体内存在晚蓟县世产物（继承性锆石年龄1172±7Ma）。哈尔根头口布花岗岩体主要由钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗岩组成,岩石具有高硅（SiO2含量为70.28％~79.4%）、富碱（Na2O＋K2O为6.52%~9.11%）、低铝（Al2O3含量为8.82%~14.05%）、低Sr（含量为40~150×10-6,平均为101.5×10-6）的特征、岩石的δ<3.3、A/CNK值为0.8~1.1,为钙碱性准铝质到弱过铝质岩石;稀土元素具有明显的LREE富集(LREE/HREE=2.89~16.4, LaN/YbN= 1.82~25.18)和Eu亏损,相对富集Rb、Th、Ce和Sm,而亏损Ta、Nb、Zr、Hf。综合分析认为该花岗岩为A型花岗岩,产于构造挤压向构造伸展转换的地质背景之中。     

阿尔金断裂南缘约马克其镁铁-超镁铁岩的性质和年代学研究

阿尔金南缘断裂带中的约马克其镁铁-超镁铁岩具有蛇绿岩的岩石组合特征,是卷入到阿尔金断裂带的蛇绿岩片,其下部的超镁铁质组分m/f=9.49~9.64,为镁质超基性岩;上部的镁铁质组分具有与大洋中脊玄武岩类似的REE球粒陨石标准化分布模式和微量元素原始地幔标准化分配模式,在基性岩Zr/Y-Zr和Ti/100-Zr-Y×3环境判别图解中均位于大洋中脊环境。对辉长岩进行锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年,表明该蛇绿岩形成于500.7±1.9Ma的晚寒武世,它们是Rodinia超大陆裂解的产物。约马克其地区铜镍综合异常中的铜异常是由产于蛇绿岩单元上部的玄武岩中铜矿化所致,而镍地球化学异常则是蛇绿岩下部单元超镁铁质组分中含镍蛇纹石引起,因而,约马克其镁铁-超镁铁岩具有找寻与蛇绿岩有关的铜矿床的可能。     

秦岭山阳水沟口组黑色岩系微量元素地球化学及其沉积成矿背景的指示意义

通过野外调研发现,秦岭造山带山阳地区水沟口组黑色岩系主要由黑灰色微晶灰岩、炭质泥板岩、灰白色粘土岩、黑灰色含炭-钙质硅板岩、灰黑色含炭泥质硅板岩及浅红色硅质板岩组成;岩系中磷结核及重晶石纹层常见。采用等离子质谱仪(ICP-MS)方法对岩系的稀土元素及微量元素测定,结果显示岩系中成矿物质含量丰富(如V、Mo、Ni、Ba、Pb、Zn、U、Ag、Cu、Cd、Tl、Bi和Cr等元素的平均含量是地壳丰度的几倍到几十倍),稀土元素和微量元素的含量与磷质、炭质以及钡关系密切;稀土模式曲线基本平行显示其成因相同;泥质和硅质岩类是主要的含矿岩性;不同程度的δEu正异常、中到弱的δCe负异常及相应的稀土、微量元素比值如Ce/La、V/(V+Ni)等指示岩石形成于干燥缺氧环境并有热水物质加入,La/Yb-Ce/La图解及La/Yb-REE图解表明岩系与海相沉积及基性岩成因关系密切。结合岩系的地质特征认为:山阳地区水沟口组黑色岩系形成于被动陆缘的一种干燥缺氧的深水-半深水滞留断陷局限海盆,期间热液(水)活动频繁、低等浮游生物发育,对岩系中矿物质的富集具有非常重要的意义。     

火山岩型铁矿研究现状及发展方向

火山岩型铁矿与火山活动有关,也是中国铁矿的主要类型之一。近年来,在找矿方面取得了重大突破,但研究较为滞后。该类型铁矿床的研究始于20世纪拉科铁矿床的发现,之后在全球各地发现诸多类似的铁矿床;其背景可以划分为优地槽褶皱带型、大陆边缘造山带型、断陷盆地型和深断裂带型。这些矿床与火山活动有着密切的关系,并可划分为矿浆喷溢型和火山热液型,不同类型的矿床有着不同的成因假说。研究认为磁铁矿成分、成矿年龄、矿质来源是今后火山岩型铁矿研究的发展方向。     

甘肃怪石山铜镍矿化基性超基性岩成矿潜力研究

为了研究甘肃北山怪石山含铜镍硫化物基性、超基性岩的成矿潜力,通过野外调查和室内综合对比研究,取得如下认识及成果:(1)怪石山岩体是由橄榄二辉岩、橄榄方辉岩、辉石岩、辉长岩等组成的复式岩体,岩相分异较复杂明显,橄榄二辉岩全岩铜镍矿化(Cu含量0.1%~0.24%,Ni含量0.12%~0.47%);(2)岩体常量和微量元素具岛弧基性超基性岩浆特征(例如岩体亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Hf及Y和P,富集大离子亲石元素Ba、Rb、Th、U、K及La等);(3)磁法异常与岩体地表矿化一致,电法结果显示岩体深部矿化更好(最大磁场强度值1210.9nT,南西侧视极化率(ηs)显示最大值可达9.55%,异常范围500m×200m);(4)岩体岩石地球化学特征与金川、哈拉通克、红旗岭等相似,与甘肃黑山一致。因此,怪石山有望成为储量规模不亚于甘肃黑山的铜镍硫化物矿床。此外,本文还提出了有关北山地区基性、超基性岩铜镍硫化物矿床的几点找矿标志。     

阿尔金清水泉斜长角闪岩同位素定年及其地球化学特征

阿尔金南缘清水泉地区与超基性岩及斜长花岗岩伴生的斜长角闪岩岩石地球化学组成显示:SiO_2和Al_2O_3含量较高,分别为47.63%~55.26%和16.42%~18.97%,Na_2O+K_2O含量低为4.91%~5.60%,MgO和Mg~#值较低为4.41%~5.72%和44.9~57.9,具有负Eu异常,其Mg#与Ti O2、Fe OT及Cr与Rb呈明显的相关性,表明岩石为地幔岩浆经分异演化形成。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr及Sm和Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Yb、Y、Lu及Ti,且Th/Ta为2.61~18.121,Nb/La为0.21~0.661,指示岩石在演化过程中受到了陆壳的混染,推断岩石形成于裂谷环境。利用LA-ICP-MS微区原位定年获得斜长角闪岩中锆石206Pb/238U加权平均年龄为461±4 Ma,指示阿尔金南缘在中奥陶世早期处于伸展的构造动力学背景之下,为研究阿尔金构造带的形成及演化提供了新的证据。     

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及蛇绿岩成因研究

巴音沟蛇绿岩侵位于辉长岩中的斜长花岗岩亏损LREE和不相容元素,(Ce/Yb)_N=0．67～0．88．(Gd/Yb)_N= 0．63～0．73,ε_Nd(t)=8．36～8．52,~87Sr/~86Sr(t)=0．70365～0．70408,为亏损地幔来源花岗岩,是蛇绿岩的组成部分。斜长花岗岩的精细SHRIMP锆石U-Pb年龄为324．8±7．1Ma,表明巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世晚期。巴音沟蛇绿岩中辉长岩、辉绿宕、基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布,(Ce/Yb)_N=0．63～1．36,(Gd/ Yb)_N=1．02～1．41,近似于N-MORB分配型式。~87Sr/~86Sr比值变化于0．70306～0．70439,ε_Nd(t)=4．63～8．69,表明其岩浆主体来源于N-MORB,但在形成过程中有OIB组分的加入。结合天山石炭纪区域火山岩的研究,认为巴音沟蛇绿岩形成于大陆裂谷向大洋裂谷转化的构造环境,它是天山造山带晚古生代“红海型”洋盆的地质记录。