西秦岭甘南早子沟金锑矿床白云石Sm-Nd同位素地球化学及其意义

西秦岭造山带广泛发育脉状金锑矿化,但其成矿时代和成矿物质来源仍存在争议,影响了对该区矿床成因的深入认识。甘南早子沟超大型金锑矿床位于西秦岭造山带,矿体赋存于三叠系古浪堤组板岩和中酸性侵入岩内,包括蚀变岩型矿化和脉状矿化两种样式,是研究脉状金锑矿化成矿年代学和成矿物质来源的理想选区。本研究选择早子沟金锑矿床脉状矿化中与辉锑矿、金密切共生的白云石为研究对象,系统分析了其Sm、Nd同位素组成。结果表明,早子沟金锑矿床脉状矿化白云石Sm含量为0. 3221×10~(-6)～4. 918×10~(-6),Nd含量为0. 5667×10~(-6)～22. 76×10~(-6)。147Sm/144Nd和143Nd/144Nd分别为0. 1306～0. 2891和0. 511847～0. 512141,Sm-Nd假等时线年龄为282. 5±5. 1Ma。白云石εNd(0)为-15. 42～-9. 70,εNd(t)为-13. 66～-12. 19,tDM2为2. 03～2. 10Ga,变化范围相对较窄,表明样品源区相同。εNd(t)值与秦岭及其周边地区对比显示,早子沟金锑矿床成矿流体与英安斑岩围岩具有相同的Nd源区,可能来源于扬子板块北缘或南秦岭的古元古代结晶基底。白云石Sm/Nd分馏很弱且成矿流体混染了古元古代结晶基底物质可能是Sm-Nd假等时线产生的原因。这表明白云石Sm-Nd同位素体系可能无法为西秦岭广泛发育的脉状(金)锑矿床提供正确年代学信息。     

西秦岭甘南早子沟石英闪长玢岩岩石成因及其地质意义

西秦岭造山带位于华北板块和华南板块之间,是我国中央造山带的重要组成部分,记录了东亚古特提斯洋东北支的演化历史,对于探讨华北板块和华南板块的碰撞过程具有重要意义。西秦岭广泛发育的早-中三叠世火成岩与勉略洋壳向北俯冲有关,但勉略洋壳的闭合时限仍有争议。因此本文对采自早子沟地区的石英闪长玢岩进行锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主微量地球化学分析,查明早子沟石英闪长玢岩成因及其构造演化背景,并进一步约束勉略洋壳闭合时间。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,石英闪长玢岩侵位年龄为~232Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩含有较高的SiO₂(56.18%~68.26%),K₂O为1.82%~3.70%,A/CNK值为0.73~1.07,是准铝质-弱过铝质的钙碱性-高钾钙碱性岩石。其富钾的特征,与中高钾基性下地壳部分熔融产生的熔体成分一致。轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N比值为8.10~61.2,富集大离子亲石元素(K、Sr、Ba、Cs),亏损高场强元素Nb、Ta,具有弱负铕异常(δEu=0.65~0.93),显示了典型的大陆地壳岩石特征。石英闪长玢岩较高的Mg^#值(47.57~70.35)意味着有一定幔源物质的加入。ε_Hf(t)在-12.9~-7.2之间,对应的二阶段Hf模式年龄(t_DM²)为1.70~2.10Ga,表明岩浆来自于古元古代下地壳的重熔。本文认为石英闪长玢岩形成于勉略洋壳向北俯冲背景下的活动大陆边缘环境,具有碰撞前花岗质岩石特征,即勉略洋壳在~232Ma仍处在俯冲阶段。

     

西秦岭格娄昂金矿床赋矿斑岩岩石成因及其地质意义

西秦岭造山带广泛发育印支期花岗质岩石,已探明超过1200吨金资源量与这些花岗质岩石具有密切空间关系;揭示赋矿花岗质岩石成因对于进一步约束金成矿与岩浆作用是否具有成因关系具有重要意义。格娄昂矿床（金资源量27.7t,平均品位2.18g/t）是西秦岭造山带西段甘南地区的大型金矿床,花岗质岩石和变沉积岩是其主要赋矿围岩。格娄昂金矿床赋矿英安斑岩与黑云英安斑岩属于过铝质高钾钙碱性系列,轻重稀土分异较大,（La/Yb）_N比值为31.07~40.59,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,具有弱铕负异常（δEu=0.76~0.78）。英安斑岩和黑云英安斑岩被金矿脉切割,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为250.8±2.5Ma和252.9±3.4Ma,磷灰石U-Pb年龄分别为248.9±7.3Ma和249.7±7.9Ma,为成矿前早三叠世岩浆作用的产物。锆石ε_Hf（t）=-13.88~-7.84,对应的二阶段Hf模式年龄（t_DM²）为2.15~1.78Ga。因此,格娄昂金矿床早三叠世赋矿英安斑岩和黑云英安斑岩为成矿前岩浆活动的产物,源于古元古代下地壳的部分熔融。可能与洋壳板片北向俯冲有关,形成于活动大陆边缘碰撞前构造环境,进一步支持阿尼玛卿-勉略洋在早三叠世尚未闭合。

     

西秦岭早子沟金矿区花岗闪长斑岩地球化学特征及地质意义

早子沟金矿区除发育大量的中性岩脉(闪长玢岩、石英闪长玢岩和黑云闪长玢岩)外,还见有较多的中酸性岩脉—花岗闪长斑岩。为了解花岗闪长斑岩的成因及其与成矿关系,对其进行了岩石地球化学的系统研究。研究表明,样品具有较高的w(SiO₂)(65.02%～67.31%)、w(Al₂O₃)(15.31%～17.62%)、w(K₂O)(3.24%～3.86%)和较低的w(MgO)(1.59%～2.93%);σ=0.56～1.88,A/CNK=0.94～1.08,属高钾钙碱性系列准铝质—过铝质花岗岩类。稀土总量中等(∑REE=132.70×10^-6～211.96×10^-6),相对富集轻稀土,轻重稀土分馏明显(LREE/HREE=12.50～19.12,La_N/Yb_N=18.62～40.65),具弱的铕负异常(δEu=0.68～0.84);原始地幔标准化分布模式图显示相对富集Rb、K、Th,亏损Ba、Nb、Ti等元素。构造环境判别显示...     

东昆仑驼路沟钴(金)矿床千枚岩碎屑锆石年代学、Lu-Hf同位素特征及其地质意义

青海驼路沟钴(金)矿床内发育一套浅变质海相火山-沉积岩系,该套火山-沉积岩系形成时代及构造属性存在争议。本文对该套地层中的绿泥绢云千枚岩样品进行了锆石LA-ICP-MS测年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学研究,对其原岩沉积时代、沉积物源及基底构造亲缘性进行了探讨。年代学结果表明,该套浅变质海相火山-沉积岩系碎屑锆石最年轻的年龄组为433～412 Ma,加权平均年龄为(422.8±6.8)Ma,结合区域构造岩浆事件资料认为其原岩沉积时代上限为晚志留世。433～412 Ma年龄组的ε_Hf(t)值为-2.02～5.47,平均为1.80,表明该组锆石的母岩主要为新生的地壳物质;其一阶段年龄为1 124～829 Ma,说明这些锆石的母岩浆来自Grenvillian期Rodinia超大陆汇聚时的壳幔相互作用。岩石地球化学结果显示,驼路沟千枚岩的原岩可能为一套泥砂质沉积岩,沉积环境为稳定的被动大陆边缘环境,其沉积环境与区域构造演化研究一致,即昆中洋于430 Ma左右俯冲结束,东昆仑地区开始进入板内伸展环境,而昆南地块南部地区于晚志留世进入被动大陆边缘环境。碎屑锆石U-Pb年龄谱...     

西藏玉龙铜矿带包买矿床含矿斑岩锆石U-Pb年代学

包买斑岩型铜钼矿床是西藏玉龙铜矿带北段重要组成部分,具有典型的斑岩型矿化、蚀变特征.最新勘查进展揭示其铜、钼资源量均已达中型矿床规模,但理论研究工作仍十分薄弱.以矿区基本地质特征为基础,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,精确获得包买矿区与成矿有关的黑云母花岗岩和黑云母二长花岗岩侵位时代分别为:41.3±0.2 Ma和40.8±0.2 Ma,与玉龙、扎那尕等矿床一致,是始新世印度大陆与欧亚大陆碰撞造山过程的产物.综合区域已有年代学证据,玉龙铜矿带与成矿有关的斑岩体主要集中侵位于37~42 Ma,可能不存在明显的早（51 Ma）、中（41 Ma）、晚（33 Ma）三期,且从北西向南东,成岩成矿时代也没有明显降低变新的趋势.      

西秦岭东段印支期花岗质岩浆作用及构造演化：地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

西秦岭造山带东段发育大量印支期花岗岩,由北向南贯通整个西秦岭造山带。本文选取西秦岭东段的柴家庄、太白、周家山和迷坝4个花岗质岩体进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。这些花岗质岩体的岩性主体为石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,属高钾钙碱性系列,形成时代在237～219Ma之间,并显示出两期岩浆活动的特点,早期柴家庄岩体形成于236.6±2.9Ma,晚期的太白、周家山和迷坝岩体形成于220.12～218.9Ma。早期柴家庄二长花岗岩显示出类似埃达克岩的一些地球化学特点,如高含量的Sr(578 × 10^-6～661 × 10^-6)和高的(La/Yb)_N比值(37.44～41.73),低含量的Y(3.48 × 10^-6-5.50 × 10^-6)和Yb(0.3 × 10^-6～0.5 × 10^-6),以及弱的负Eu异常(δEu=0.85～1);在晚期花岗岩中,迷坝和周家山岩体同样表现高Sr含量(Sr>400 × ...     

西秦岭印支早期铁堂峡石英正长斑岩的地球化学特征及其地质意义

西秦岭东部发育大量小规模中酸性脉岩,但对这些脉岩的研究相对缺乏.在详细的野外观察和岩相学研究的基础上,对西秦岭天水铁堂峡石英正长斑岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.石英正长斑岩的锆石U-Pb定年结果表明它们的形成时代为~250 Ma,属印支早期岩浆产物.地球化学研究显示它们属于弱过铝质的高钾钙碱性岩系列,高Mg#,以富集Ba、Sr、K,强烈亏损Nb、Ta,且Eu异常不明显为特征.这些特征与埃达克岩的性质相似.铁堂峡石英正长斑岩的锆石ε_Hf（t）值介于-1.44~+3.17,一阶段Hf模式年龄（t_DM1）在765~945 Ma之间.铁堂峡石英正长斑岩形成于阿尼玛卿洋北向俯冲的大陆边缘弧环境,是俯冲洋壳及大洋沉积物熔体与上覆地幔楔作用的产物,并在浅部岩浆房中经历了轻微的分离结晶作用.      

湘中地区龙山金锑矿床酸性岩脉U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义

本研究选择龙山金锑矿床外围出露的酸性岩脉(花岗斑岩脉、花岗闪长斑岩脉)开展系统的地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,以查明湘中盆地内酸性岩脉的形成时代、源区特征及构造背景,并探讨了酸性岩脉与龙山金锑矿床的关系。锆石U-Pb定年结果显示,龙山地区出露的5条酸性岩脉具有一致的结晶年龄,为220~217Ma,是印支晚期岩浆活动的产物。酸性岩脉的锆石Lu-Hf同位素组成特征也较为一致,176Hf/177Hf比值为0.282264~0.282536,εHf(t)=-13.4~-3.7,tDM2为2089~1482Ma。结合元素地球化学特征,表明龙山地区出露的酸性岩脉可能主要由深部的古-中元古代浅变质碎屑岩在碰撞后伸展背景下减压部分熔融形成。酸性岩脉的成岩年龄与龙山金锑矿印支晚期成矿年龄大体一致。结合前人的研究,我们认为印支晚期的岩浆活动可能是龙山金锑矿成矿的重要热源和流体来源之一。     

西秦岭早子沟金矿中酸性侵入岩地球化学、年代学特征及成矿地质体的确定

西秦岭早子沟金矿是与岩浆活动有关的特大型金矿床,矿区中酸性侵入岩集中发育,主要有闪长玢岩、黑云石英闪长玢岩、花岗斑岩、石英闪长岩4种岩石类型。岩石微量元素均表现出富集大离子亲石元素Rb、K,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特征。稀土元素总量整体上黑云石英闪长玢岩>闪长玢岩>石英闪长岩,闪长玢岩、黑云母石英闪长玢岩、花岗斑岩具有弱-中等的负铕异常(δEu=0.60～0.89),深部石英闪长岩以不具Eu异常(δEu=0.96～1.07)、“Nb-Ta谷”较深明显区别于浅部脉岩。石英闪长岩锆石U-Pb年龄为230 Ma,晚于浅部脉岩10～20 Ma,与蚀变矿物绢云母年龄基本一致,推测金成矿可能始于230 Ma,主成矿期为230～211 Ma,深部石英闪长岩为早子沟金矿的成矿地质体。     

东秦岭莲花沟岩体锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

本文是笔者近几年在陕西省洛南县灵口地区开展钼多金属矿找矿评价和研究工作中,利用LA—ICPMS锆石U—Pb法新获得的莲花沟岩体同位索年代学数据的研究成果。其中的闪长岩单元年龄为（137±2）～（158±2）Ma,加权平均年龄为（147．7±2．0）Ma,二长花岗斑岩为（115±2）～（164±3）Ma,加权平均为（144．5±8．9）Ma。两组年龄数据谐和性较好,可代表两个单元岩石或岩体的成岩年龄。由此,提出莲花沟岩体应和金堆城、南泥湖、三道庄等一些大型一超大型钼多金属矿床相关的燕山晚期（160～110Ma）小侵人体为同一构造岩浆旋回作用产物,且提示在东秦岭地区还有发现新的同类型岩体和钼多金属矿床的潜在条件。     

西秦岭天水地区志留纪利桥花岗岩的岩石成因——来自地球化学和锆石U-Pb年代学与Hf同位素的约束

花岗岩在探讨大陆地壳生长与演化、造山带的形成及地球动力学演化等方面具有重要的意义。西秦岭天水地区利桥花岗岩主要由斜长石、石英、钾长石和黑云母等矿物组成,锆石U-Pb年代学表明岩体结晶年龄为439±3 Ma。利桥花岗岩具有高硅、富碱的特征,其铝饱和指数A/CNK值介于1.01～1.16之间,属于弱过铝质高钾钙碱性-钙碱性花岗岩。利桥花岗岩富集K、Ba等大离子亲石元素和La、Ce等轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示具有俯冲带岛弧岩浆岩的地球化学特征。利桥花岗岩具有较低的Mg#值（25～41）,且La/Yb-La、La/Sm-La图解显示该花岗岩在形成明显与部分熔融作用相关,此外岩体中的镁铁质微粒包体和正的锆石εHf(t)值,表明这些花岗岩在形成过程中有幔源物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为利桥花岗岩是弧-陆碰撞前俯冲洋壳中先存的基性岩或新生地壳发生部分熔融所致,当然也不排除其为大陆边缘弧增厚下地壳部分熔融的产物。     

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。     

山西代县金红石矿床洪塘矿区含矿岩石的地球化学及年代学

山西代县洪塘金红石矿区是代县金红石矿3个主要矿区之一,含金红石矿的岩石主要有4种类型:直闪石片岩和蛭石化阳起-直闪石片岩、钠长斜绿泥石阳起-直闪石片岩和蛭石化阳起-直闪石英岩。除1个样品已硅化(HT-5,石英岩)外,SiO2含量为47.83%～55.03%,富MgO、TiO2和Al2O3,低CaO、Na2O和K2O,轻稀土元素略亏损,重稀土元素分布较平坦,具明显负Eu异常,大离子亲石元素含量变化较大,高场强元素总体上没有明显分异,Ti、Zr、Hf和Y轻微亏损,Ba、Sr和Rb亏损。据以上地球化学特征推测其原岩化学组成等同于基性岩浆岩类中的洋中脊拉斑玄武岩类,后经过变质作用形成上述含矿岩石。含矿岩石中锆石的内外部生长特征、矿物包裹体特征以及U-Pb年龄结果显示,该区含矿原岩——中基性玄武质岩浆岩的成岩时代为2530Ma左右,后可能经历了2530～2370Ma和1900Ma左右的热液流体活动参与的高角闪岩相到绿片岩相的区域变质事件。     

西秦岭天水阴崖沟早古生代草滩沟群火山岩地球化学特征及其地质意义

天水阴崖沟草滩沟群中发育有变质火山岩,其岩石类型主要为变玄武岩、变安山岩、变英安岩和变流纹岩;研究区变火山岩主体属于拉斑系列,其原始岩浆来源于富集地幔;变火山岩的微量元素特征表现为富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th和U,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti和Y;微量元素构造环境判别显示其形成于俯冲消减带之上的岛弧环境;结合已有年代学资料,显示天水—武山洋在晚奥陶世已经存在并开始俯冲,形成阴崖沟草滩沟群岛弧火山岩;同时从岩石组成、形成时代及地球化学特征来看,阴崖沟草滩沟群火山岩与东秦岭丹凤岩群火山岩相似,这为确定天水一武山构造带是早古生代商丹古缝合带的西延部分提供了证据。     

西秦岭地区猪婆沟金矿成矿物质来源及矿床成因分析

猪婆沟金矿位于西秦岭之北秦岭鸳鸯镇–关子镇蛇绿混杂岩带的反“S”形构造的转折端,金矿体赋存在早古生代李子园群中,矿体的产出受NW向和NE向韧性断裂及其次级构造控制,矿体形态为脉状。矿床热液期主成矿阶段石英中包裹体主要为气液两相包裹体、含子晶三相包裹体。含子晶三相包裹体的冰点温度为-4.8～-4.3℃;气液两相包裹体的冰点温度为-5.3～-0.1℃。该阶段含子晶三相包裹体的均一温度为141.3～198.6℃,平均为160.7℃;气液两相包裹体的均一温度为128.9～285.3℃,平均为174.1℃。成矿流体的均一温度值为130～170℃,峰值范围较宽。流体盐度为1.40～8.28%NaCleqv,平均为5.84%NaCleqv,具有中低温、低盐度特征;石英δ18OH₂O值为-3.29‰～4.42‰,δD值为-110.1‰～-86.6‰,成矿流体来源于原生岩浆水,在岩浆分异成矿的过程中,大气降水的含量逐渐增多。主成矿阶段黄铁矿和毒砂δ₃₄S值为10.7‰～11.5‰,矿物质分别来源于岩浆岩和地层;Pb同位素组成相似,主要来源于造山带铅,有部分上地...     

西秦岭南亚带层控金-硒矿床的赋矿地层年代与成矿时代

西秦岭南亚带层控金硒矿床的赋矿地层为太阳顶群 ,为一套主要由炭质硅岩和炭质板岩组成的硅岩建造。对于太阳顶群的时代 ,至今仍众说纷纭 ,莫衷一是 ,大多数人认为属晚寒武世—奥陶纪 ,也有认为属晚震旦—早寒武世。作者通过对古杯类化石的鉴定以及Rb Sr、Sm Nd同位素等时线年龄测定后认为 ,赋矿的太阳顶群时代应属早寒武世 ,而非晚寒武世—奥陶纪 ,更不可能为晚震旦世。对金硒矿床中 2个成矿阶段石英样品进行40 Ar/ 3 9Ar快中子活化测定后获得马鞍型谱线特征。其中坪年龄 (71 .4 5± 0 .5 5 )～ (80 .0 5± 0 .6 5 )Ma、最小视年龄 (70 .2 4± 1 .93)～ (78.5 9± 2 .85 )Ma和等时线年龄 (6 9.4 5± 0 .38)～ (81 .6 1± 0 .5 5 )Ma均十分接近 ,说明所测 2件石英样品的40 Ar/ 3 9Ar年龄真实可靠 ,表明太阳顶群中层控金硒矿床的成矿时间主要发生于燕山运动晚期     

西秦岭大店沟金矿成矿流体演化及矿床成因

大店沟金矿是西秦岭成矿带近年来新发现的中型金矿床,金矿体赋存在下古生界丹凤群木其滩组绢云绿泥石英片岩中,叠加在北东东向脆韧性剪切带中的脆性构造为成矿结构面。在总结控矿地质特征的基础上,通过开展系统的流体包裹体、稳定同位素地球化学研究及成矿流体演化、矿床成因探讨,认为成矿期共分半自形黄铁矿、它形粒状黄铁矿、石英多金属硫化物和碳酸盐-黄铁矿4个成矿阶段,其中它形黄铁矿阶段和石英多金属硫化物阶段为最主要成矿阶段。流体包裹体类型以水溶液包裹体、CO₂三相包裹体和纯CO₂包裹体为主,成矿温度集中在120~256 ℃之间,成矿流体盐度为4.03%~15.27%。H-O同位素研究显示成矿热液主要为变质水混合大气降水,S同位素组成特征表明成矿物质来自深源;流体不混溶和沸腾作用是金沉淀的主要机制,矿床成因类型为造山型金矿。通过成矿结构面舒缓波状特征规律总结,判断成矿流体沿成矿结构面自南西深部向北东浅部运移、沉淀,形成分段富集矿化。     

南秦岭迷魂阵岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征

位于陕西省的姜家沟-磨沟峡-小岭镇地区的迷魂阵岩体,为南秦岭构造带中一个古老地块内的深成侵入体。该岩体主要由闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩组成。根据野外地质关系和LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,可将迷魂阵岩体的岩浆作用分为两个阶段:早期岩浆作用阶段主要形成闪长岩,其侵位时代为885±4Ma;晚期岩浆阶段主要形成石英闪长岩-花岗闪长岩,其侵位时代为~737±4Ma。定年锆石原位Lu-Hf同位素分析揭示早期闪长质岩浆主要形成于亏损地幔的部分熔融,晚期石英闪长岩-花岗闪长岩岩浆主要来源于早期闪长质岩浆的结晶分异,并经历了地壳物质的混染或者壳幔岩浆混合作用。