试论华北地台中生代超变质作用与地幔热柱作用

本文通过冀西北、胶东等金矿富集区“太古宙”高级变质地体中生代金矿化、变质核杂岩构造、花岗岩、碱性岩等问题的讨论,认为中生代强烈而广泛的混合岩化、花岗岩化、流变“片麻岩”化等超变质作用,是华北地台太古宙高级变质地体变质程度深、同一地质体同位素年龄数据相差悬殊、中生代强烈岩浆活动等异常地质现象的重要原因之一。它既是华北地台活化的重要深部地质作用,亦是深部“去根作用”的具体体现。而中生代地幔热柱作用又是用变质作用、变质核杂岩构造、金矿成矿作用的深部机制,也是华北地台中生代活化的根本原因所在。     

碰撞带热结构与碰撞成矿系统

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿系统发育特征,对比各个造山带内不同矿床类型成矿温度变化,探讨热结构对碰撞成矿的控制作用。研究表明,碰撞带主要发育盆地流体有关的密西西比河谷型铅锌矿床、变质流体有关的造山型金矿床和岩浆热液有关矿床(斑岩铜矿床、云英岩型钨锡矿床和岩浆热液有关的铌钽锂铍矿床等)。其中,前两者在大多数碰撞带内均有发育,代表了大陆碰撞成矿作用的基本类型。这些矿床的成矿温度在热碰撞带比较高而在冷碰撞带则偏低。岩浆热液有关矿床一般只出现在比较热的碰撞带内,这些热碰撞带的温度压力条件有很大区域在湿固相线以内,热扰动能够造就地壳发生部分熔融形成含矿岩浆。     

冈底斯造山带两套不同成矿体系的含矿斑岩对比研究

Cu(Mo、Au)矿化和Pb-Zn-Ag矿化分别是冈底斯成矿带南缘和北缘最重要的成矿作用,目前在冈底斯南缘发现了长达350km、宽40km的斑岩铜矿带,对该成矿带铜矿化及相关斑岩已有深入研究,而北缘的Pb-Zn-Ag矿化及相关斑岩还刚为人们所认识。纳如松多银铅锌矿是冈底斯北缘Pb-Zn-Ag矿化带的典型矿床之一,并出露未风化的斑岩。与冈底斯南部铜矿带斑岩相比较,纳如松多斑岩具有高Si,低Ti、Ca、Mg和极度贫Na的特点;总体上富集Th、U等大离子亲石元素,而Ba、Sr、P等元素则明显亏损;稀土元素配分模式为略微右倾的燕型模式,轻、重稀土元素分异不明显,具有明显的Eu负异常。纳如松多斑岩与林子宗群典中组火山岩在空间上和时间上具有非常紧密的联系,整体上也具有较为相似的地球化学特征,应与典中组火山岩具有相同的岩浆起源,即主碰撞期后仍然残留的新特提斯洋板片及卷入的陆源沉积物的部分熔融形成的原始岩浆;原始岩浆经过约75%的斜长石分离结晶后,在主碰撞期典中组火山岩喷发后上侵形成纳如松多斑岩。     

特提斯成矿域主要金属矿床类型与成矿过程

作为全球三大巨型成矿域之一的特提斯成矿域目前尚缺少系统的研究和总结。特提斯构造带是欧亚大陆南部一条全球性纬向展布的构造带,夹持于东欧、哈萨克、塔里木、华北、扬子、印度支那地块和印度、阿拉伯、非洲板块之间,由若干个小陆块,如Anatolides、外高加索、Alborz、伊朗中部、鲁特、阿富汗、帕米尔、南羌塘、北羌塘、拉萨、保山、中缅马苏、西缅甸等,及陆块中间的造山带组成,是在晚古生代到新生代期间,古、新特提斯洋扩张与闭合过程中,历经两次大规模的板块俯冲、碰撞形成的。这一过程可主要概括为冈瓦纳大陆的裂解以及欧亚大陆的增生,其中欧亚主动大陆边缘和冈瓦纳被动大陆边缘起了主要的控制作用。特提斯成矿域复杂的地质演化过程注定了其成矿具多金属、多类型的特征,漫长的空间展布决定了其金属堆积的连续成带性,其中的一些重要成矿带全球著名。文章在特提斯成矿域中识别出了6种主要的成矿作用,分别形成斑岩型Cu-Mo-Au、与岩浆热液有关的Sn-W、岩浆型铬铁矿、VMS型Cu-Pb-Zn、浅成低温热液型Au-Hg-Sb及与沉积岩有关的Pb-Zn等矿床。这些矿床都是在洋盆扩张、洋陆俯冲、大陆碰撞等地球动力学背景中形成的。与环太平洋、古亚洲等增...     

冷水坑斑岩型银铅锌矿床含矿岩体锆石SHRIMP U-Pb年代学研究

冷水坑斑岩型银铅锌矿床是中国目前唯一的典型斑岩型银铅锌矿床,对于该矿床的成矿斑岩的形成时代至今仍没有精确的年龄数据。本文通过对冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿斑岩(花岗斑岩)样品中的锆石11个测试点的SHRIMP锆石U-Pb年代学研究,得出206Pb/238U加权平均年龄为(162.0±2)Ma(MSWD=1.4),因此,认为冷水坑花岗斑岩的形成年代为(162.0±2)Ma。冷水坑含矿斑岩成岩年龄与成矿年龄高度一致,成岩年龄与成矿作用开始时间差异不明显。此外,由冷水坑矿床成岩和成矿年龄数据推断出矿化持续时间约27Ma。     

安徽铜陵天马山金硫矿床地质地球化学特征

安徽铜陵天马山金硫矿床发育上部层状矿体和下部网脉状矿体, 地球化学特征呈现出明显的垂向变化和二元结构性。从下部网脉状矿化岩石到上部层状矿石, Pb、Zn、Au、Ag、As、Hg等含量和δ18O值总体逐渐增高, Cu、Mo、Cr、Co、Ni、REE等含量和成矿温度499℃→65℃及δ34S值总体呈逐渐降低趋势。黄铁矿的δ34S值为+4.0‰~+9.6‰, 上部层状块状矿石中方解石和石英的δ18O平均值为+13.7‰, 下部网脉状矿化岩矿石中脉石英或全岩δ18O平均值为+12.3‰。地质地球化学特征反映天马山金硫矿床为海底热水喷流沉积成因。     

大兴安岭西南坡成矿带晚古生代中期未变质岩浆岩的SHRIMP锆石U-Pb年代学

大兴安岭西南坡晚古生代中、晚期未变质的岩浆岩广泛分布,它们的侵位时间虽不尽相同,但都晚于中亚-蒙古造山区(带)东部峰期造山的时间,且大多与主缝合带拼合后的拉张构造环境有关,岩石性质也多具有偏碱性或双峰式的特点。本文测定了内蒙古东南部二连浩特-贺根山缝合带与索伦山-西拉木伦缝合带之间的维拉斯托石英闪长岩和闪长岩、拜仁达坝花岗闪长岩以及道伦达坝英安质晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄,它们分别为310±2、311±2、319±3和300±5Ma,时代均为晚石炭世。这些岩浆岩的形成时间比(峰期造山形成的)锡林郭勒杂岩的变质年龄(337±6Ma)晚约20～40Ma,未受到变形和变质作用的影响,推测其属于晚造山/后造山的岩浆岩。认为西伯利亚板块与华北板块之间主缝合带的闭合时间应在晚石炭世前,主缝合带的位置应在二连浩特-贺根山一线。     

俯冲带的锂同位素特征

近年来,由于分析手段的不断改进,锂同位素的精确测试才得以实现。锂以其分馏大、中度不相容、易随流体迁移、地表环境与地幔锂同位素特征差异明显等优势,被认为是极具潜力的示踪元素。目前,锂同位素在壳幔物质循环、风化作用、岩浆作用、流体(热液)活动等方面研究中已得到广泛的应用,其中又以俯冲带锂同位素的研究程度最高。本文主要从锂同位素分馏机理、俯冲带锂的行为特征、岛弧岩浆的锂同位素研究以及深俯冲作用过程中锂的行为等方面总结了当前国内外锂同位素的研究进展。