裂变径迹分析法研究河北南梁金矿床成矿时代及其热历史

河北南梁（下营坊）金矿不同蚀变带中锆石和磷灰石裂变径迹实测年龄为153.9-103.3Ma，其成矿时代应属于燕山早期，成矿时间持续50Ma以上，成矿热历史总体上是早期温度高、冷却快，晚期温度低、冷却慢，转变时间在120Ma左右，转变温度在100℃左右，呈现两期热液成矿过程，第一期热液金矿矿活动发生在150Ma前后，与花岗斑岩体的侵位有关；第二期金成矿作用发生在135Ma前后，与流纹斑岩和岩浆隐爆角砾岩的形成有关。锆石裂变径迹年龄相当于早期成矿时代，磷灰石裂变径迹年龄相当于晚期成矿时代。矿区石英-绢云母化蚀变作用发生时间不仅比钾比蚀变早，而且持续时间亦比钾化长。     

裂变径迹热年代学

裂变径迹热年代学(Fission Track Thermochronology)是近十年发展起来的一门新的地质学分支学科,其研究对象是沉积盆地及其周缘地区的热作用事件,目的在于了解特定范围的生烃史及大地的造演化,为油气勘探和基础地质研究服务。 裂变径迹本来是同位素地质学的一个概念。矿物或岩石中的铀原子(~(238)U)在地质年代中会不断自发产生核裂变,一般可形成两块碎片,朝相反方向辐射,总能量可达162Mev。这种带电的高能质点在快速穿过矿物晶格时,会使邻近原子电离化。这种电离化的正离子在库仑排斥力的作用下,挤向两边的晶格,从而在晶格中留下了线状连续缺损。这就是裂变径迹。60年代中期,裂变径迹技术开始应用于地质年代测定和地球化学研究中,并且很快在铀矿床成因、矿石和岩石形成年代及地热等领域取得了令人满意的效果。     

东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.      

西南三江甭哥与富碱侵入岩有关金矿床成矿热史的磷灰石裂变径迹年代学证据

甭哥金矿位于哀牢山-金沙江富碱斑岩成矿带的北段,属于西南三江地区与富碱侵入岩有关的典型金矿床,发生于喜马拉雅期的印-亚板块碰撞造山事件使其具有多期复合成矿的特点,矿床的成矿年代学研究较为薄弱,制约着成矿机制的研究。磷灰石裂变径迹热年代学技术是近年来研究矿床热史演化的有效手段之一,本文通过甭哥含矿岩体的磷灰石裂变径迹年龄测试,获得三组裂变径迹年龄峰值:30Ma、25Ma及15Ma。利用裂变径迹热史模拟分析,揭示了甭哥金矿自喜马拉雅期以来主要经历的成矿活动热史:42～32Ma温度降幅20～30℃,冷却速率为3～3. 8℃/Ma;32～16Ma温度降幅20～10℃,冷却速率为1. 5～0. 71℃/Ma;16～6Ma发生了快速降温活动,温度降幅50～45℃,冷却速率为11～6. 25℃/Ma;前两个时期为缓慢降温阶段说明处于挤压缩短的环境,最后一个时期是快速冷却阶段,暗示这个阶段是以拉张的构造活动为主。裂变径迹热史模拟反映出甭哥金矿区经历了两个阶段的成矿过程,第一个阶段处于挤压缩短的环境与当时西南三江地区处于压扭性的构造背景相吻合,裂变径迹年龄30Ma代表了主要金矿体的形成时间;第二个阶段反映了拉张的构造环境与西南三江地区处于伸展张裂的演化机制相同,代表了锑-金矿体的形成过程,15Ma是成矿作用的具体时限;表明成矿构造活动经历了由挤压到拉伸的演化机制。通过磷灰石裂变径迹数据的模拟分析,构建了甭哥金矿在喜马拉雅期的成矿热事件过程,结果表明甭哥金矿的演化机制与西南三江地区富碱岩浆带内的成矿事件大致相同,显示甭哥金矿属于该成矿系统的一部分,两者之间具有相似的地球动力学机制。     

碎屑颗粒裂变径迹热年代学

碎屑颗粒热年代学是以同位素封闭温度理论（Dondson,1973）为依据，以沉积地层中年龄未发生重置的碎屑颗粒为研究对象，从而研究其沉积源区剥露特征及热淀化历史的一种年代学方法。最近20年来，随着测试技术的发展，碎屑颗粒热年代学方法被广泛应用到地质学研究中。在国内，碎屑颗粒热年代学的研究尚处于起步阶段。碎屑颗粒热年代学是否可以成功地应用于地质学研究呢？通过对临夏盆地详细地研究，获得了碎屑颗粒裂变径迹热年代学数据、传统的裂变径迹热年代学数据和生长地层的数据。碎屑颗粒热年代学数据表明，构造活动发生在约8Ma B P，这次构造活动使积石山开始隆升，使临夏盆地和循化盆地解体（郑德文等，2003）。来自积石山的传统的裂变径迹热年代学研究结果和临夏盆地、循化盆地的生长地层研究结果都表明临夏盆地西部的积石山于约8Ma B P开始隆升。这表明碎屑颗粒热年代学可以成功揭示构造活动的信息。     

胶东夏甸金矿床构造-热历史: 成岩-成矿年代学与磷灰石裂变径迹热年代学综合约束

胶东是全球唯一已知前寒武纪变质地体内的晚中生代巨型金成矿系统, 其成矿机制独具特色, 属胶东型金矿床成因新类型; 深入剖析该成矿系统的形成、变化与保存过程对丰富和完善金成矿理论具有重要意义。夏甸超大型金矿床位于胶东招平金矿带中南段, 赋存于晚侏罗世玲珑花岗岩和早白垩世郭家岭花岗岩中, 是一典型的胶东型金矿床; 该矿床成岩-成矿时代已有精确限定, 但其精细演化过程与成矿后变化-保存尚缺乏有效约束, 是开展矿床形成与隆升剥蚀研究的理想选择。因此, 本文通过成岩-成矿年代学与磷灰石裂变径迹热年代学综合约束该矿床的构造-热历史, 揭示其主控因素, 提高对该成矿系统的认识, 为深部找矿潜力评价提供支撑。本次获取的锆石U-Pb定年结果显示玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩分别于151.7±2.1Ma(2σ)和125.8±1.6Ma(2σ)侵位。区域已有黑云母和白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄表明玲珑岩体侵位后缓慢冷却, 并发生韧性变形; 郭家岭花岗岩则经历了同岩浆韧性变形和快速冷却; 约于124Ma两者均冷却至350±50℃, 区域发生韧脆性变形转换。夏甸金矿床与载金矿物共生的热液绢云母⁴⁰Ar/³⁹Ar和热液独居石U-Pb年龄表明, 该区于约120Ma发生大规模脆性构造活动和金成矿作用。本文利用采自夏甸金矿床-652m中段532巷道中包括主控矿断层上、下盘经历不同变形程度的7件岩/矿石样品进行磷灰石裂变径迹(AFT)分析。除遭受异常热事件影响的主断裂上盘次级断层断层泥样品外, 其余6件样品AFT中值年龄在32.5±1.7Ma(1σ)至23.6±2.9Ma(1σ)之间, 其径迹长度平均值低于14μm(范围为12.0±0.3μm~13.8±0.3μm)、为单峰分布、并略具负偏斜特征, 表明该矿床大致在32~23Ma单调缓慢通过磷灰石裂变径迹部分退火带(125~60℃)。综合区域已有热年代学资料与上述锆石U-Pb、AFT数据, 重建了夏甸金矿床自赋矿玲珑和郭家岭花岗岩侵位以来的构造-热演化历史, 计算出自120Ma金成矿至今该矿床平均冷却和剥蚀速率分别为1.8℃/Myr和0.059km/Myr, 总剥蚀量约为7km, 对比前人对胶西北地区整体剥蚀程度与深部成矿潜力的定量评估以及目前~1.5km的钻孔最大见矿深度, 推断其深部找矿潜力良好。

     

青海省风火山地区砂岩铜矿成矿时代的裂变径迹热年代学证据

风火山盆地古近纪和新近纪沉积包括下部连续沉积的早始新世—早渐新世风火山群和早渐新世雅西措群,以及不整合其上的早中新世五道梁群。风火山地区的砂岩铜矿全部产于风火山群1岩组的灰(绿)色砂岩层中。采自风火山群1岩组含矿层和非含矿层中的3个磷灰石样品,分别获得了(22.5±2.3)Ma、(33.1±6.0)Ma和(28.0±3.6)Ma的裂变径迹年龄数据。其中33.1～28.0 Ma代表了该地区砂岩铜矿的成矿年龄.22.5 Ma则代表了成矿后构造热事件的年龄。风火山砂岩铜矿的成矿年龄处在其上覆的雅西措群沉积年龄范围内.显示砂岩铜矿是盆地早期沉积物压实脱水流体的产物。     

磷灰石裂变径迹热年代学研究的进展与展望

综述了磷灰石裂变径迹热年代学研究在退火模型及模拟方法、造山带及造山后剥露历史、构造热成像及地形演变和成矿作用等方面的一些理论和应用成果,分析了目前在磷灰石裂变径迹退火机理、数据解释和应用等方面研究中存在的主要问题,指出了磷灰石裂变径迹热年代学研究今后会朝着深层次退火机理、新的应用领域、自动化技术和可操作性等方向发展.     

西秦岭阳山金矿带成矿热年代学:锆石和磷灰石裂变径迹研究

阳山金矿带因其独特的构造位置、超大型金资源量以及成矿后区域发生大规模隆升剥蚀事件,成为矿床学领域研究热年代学的理想选区。本文针对金矿带成矿后热历史演化开展锆石和磷灰石裂变径迹研究,获得如下成果：（1）锆石裂变径迹年龄值分布范围为(287.0±21)～(101±3) Ma(1σ),且不同岩性的年龄值各有特征,砂板岩锆石裂变径迹年龄值跨度最大(287～107 Ma),千枚岩锆石裂变径迹值分布范围为177～101 Ma,斜长花岗斑岩中锆石裂变径迹年龄值为193～185 Ma;（2）磷灰石裂变径迹年龄值分布范围为(69±7)～(46±14) Ma(1σ),径迹长度及其分布特征显示金矿带在晚白垩世—古新世的地层冷却表现为单调且缓慢地通过磷灰石裂变径迹的封闭温度。根据金矿带热历史演化分析,结合研究区古地温梯度、成矿深度数据,得出泥山矿段先于葛条湾矿段剥蚀,阳山金矿带自白垩纪以来地层总剥蚀厚度约为12.24 km,矿体剥蚀厚度上限约为880 m,推测阳山金矿带北部地层剥蚀少的矿段有较大的找矿潜力。     

吉林桦甸市夹皮沟本区金矿剥露历史和矿床保存变化——来自磷灰石裂变径迹年代学证据

有关吉林省桦甸市夹皮沟金矿区剥露历史的研究,至今尚不多见,然而成矿后的变化与保存是矿床学研究的一个重要领域,并且矿区剥露历史对于区内矿体保存状况具有重要的指示意义。裂变径迹是研究区域隆升剥露的一种有效手段,能提供剥蚀速率和剥蚀量的定量数据,本文应用裂变径迹技术研究夹皮沟金矿区中生代成矿以来的剥露历史。使用磷灰石裂变径迹年龄数据进行热历史模拟,揭示其演变机理。实验中获得8个了磷灰石裂变径迹测试结果,裂变径迹年龄可分为3组:(128~111Ma、86~64Ma和48~29Ma)。夹皮沟金矿区的热演化历史可分为了3个阶段,分别为:第1阶段160Ma到85±10 Ma;第2阶段85±10 Ma到28±2 Ma;第3阶段28±2 Ma至今,相应的剥露深度为2.90km、0km和1.17km。根据剥露厚度及成矿深度推测,夹皮沟本区中下戏台、立山两矿区金矿床保存状况良好,下部仍有较大探矿潜力。     

Mineralization Ages of Gold-Hydrothermal Deposits in Northern Zone of Eastern Kunlun Mountains based on Fission Track Analysis

MINERALIZATION AGES OF GOLD-HYDROTHERMAL DEPOSITS IN NORTHERN ZONE OF EASTERN KUNLUN MOUNTAINS BASED ON FISSION TRACK ANALYSIStheOpenLaboratoryofNuclearAnalysisTechniques;;ChineseAcademyofSciences     

相山矿田邹家山铀矿床成矿热事件的锆石裂变径迹年龄响应

文章以相山矿田邹家山铀矿床为研究对象,探索应用锆石裂变径迹法限定铀成矿热事件时代的可行性。通过对铀矿化蚀变碎斑流纹岩开展锆石裂变径迹峰值年龄拟合解析,获得邹家山矿床碱交代型铀成矿热事件时代为118.8~113Ma,酸交代型铀成矿热事件时代为103.2~99.4Ma,均与两期沥青铀矿U-Pb等时线年龄基本一致。认为热液型铀矿锆石裂变径迹年龄(或峰值年龄)可以限定铀成矿时代。     

Geological Characteristics and Genesis of Wulonggou Gold Deposit and Evaluation of Gold Metallogenic Potential in East Kunlun

Ｗｕｌｏｎｇｇｏｕｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔｉｓａｌａｒｇｅ,ｔｙｐｉｃａｌｔｅｃｔｏｎｏａｌｔｅｒ－ａｔｉｏｎｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｉｎ１９８０ｓｉｎＥａｓｔＫｕｎｌｕｎ,Ｑｉｎｇ－ｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ,ｉｔｓ...     

念扎金矿床热历史:锆石U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹年代学的制约

念扎金矿床是近年来最新发现的位于雅鲁藏布江缝合带南侧仁布构造混杂岩带与蚀变闪长岩接触带的大型造山型金矿床.为约束念扎矿床的冷却及剥露历史,利用锆石的U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹定年对新鲜及矿化闪长岩年龄进行测定.结果表明,新鲜闪长岩锆石U-Pb年龄为(46.32±0.53)Ma,(U-Th)/He年龄介于(7.14±0.24)Ma到(9.80±0.27)Ma,矿化闪长岩锆石(U-Th)/He年龄介于(8.38±0.24)Ma到(11.19±0.31)Ma之间,两件矿化闪长岩磷灰石裂变径迹年龄分别为(5.9±0.5)Ma和(5.3±1.0)Ma.念扎金矿床自闪长岩固结以来经历了两次快速冷却过程:第一次是从46.3 Ma开始持续到43.6 Ma,温度从750℃降至350℃,冷却速率高达约148℃/Ma;第二次为8.5~2.0 Ma,温度从约200℃降至30℃,冷却速率为26℃/Ma.念扎矿床成矿深度为9.7 km;在8.5 Ma时,矿床被抬升至4.6 km处;从8.5~5.6 Ma,矿床抬升至2.8 km;从5.6~2.0 Ma,念扎矿床被剥露至地表.     

新疆阿尔泰铁热克提岩体热历史的磷灰石裂变径迹法研究

通过对新疆阿尔泰铁热克提岩体4个磷灰石裂变径迹样品分析研究表明,具有3个阶段的热演化模式:①大约 120 Ma之前,温度为105~130 ℃或90~120 ℃,属于较高温稳定期;②60~120 Ma,温度为90~120 ℃或20~65 ℃,系快速冷却与隆升期;③60 Ma以来为20~65 ℃或12~18 ℃,属低温稳定期.第2阶段(60~90 Ma期间),冷却速率为2.5~3.23 ℃/Ma,相当于抬升速率为83.3~107.7 m/Ma.60~120 Ma的快速隆升作用以及80.4~91.9 Ma的裂变径迹年龄,证实燕山晚期发生过新的陆内挤压造山活动.     

东昆仑造山带多期隆升历史的地质热年代学证据

对格尔木附近东昆仑山花岗岩类侵入岩体中锆石和磷灰石进行裂变径迹（FT）定年与热历史的模拟,得到了中、新生代东昆仑山多阶段冷却与隆升的构造热历史。锆石FT年龄反映了东昆仑山中生代2期冷却历史,分别为第1期侏罗纪（194.1~ 144.4Ma）和第2期早白垩世（115.7~100.2Ma）冷却历史。磷灰石FT年龄和热历史模拟给出新生代3期冷却历史,分别为第1期始新世早期（约52.9Ma）、第2期中新世中期（16.3~10.0Ma）和第3期上新世（5.1~0.9Ma）冷却历史。东昆仑山新生代3期冷却历史与逆冲断层系的发育紧密相关。新生代第1期（约52.9Ma）可能反映了柴达木盆地南缘一个夭折了的前陆盆地的存在。新生代第2期（16.3~10.0Ma）和第3期（5.1~0.9Ma）冷却年龄具有规律性的空间分布,反映了东昆仑山背驮式逆冲断层系的发育历史,表明柴达木盆地主要是作为东昆仑山的背驮式盆地而建立盆山耦合关系的。根据新生代第2期冷却历史的结束与昆仑断裂大规模左行走滑运动开始的年龄对比,推测东昆仑山区域变形作用由挤压向剪切转换的时间可能在10.0Ma左右。     

东昆仑成矿带岩浆铜镍硫化物矿床成矿地质条件与成矿规律

东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带,2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查,东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破,陆续发现了一批具有较大找矿潜力的岩体,如石头坑德、阿克楚克塞、浪木日和尕牙河等岩体。笔者依据近些年研究的成果对东昆仑成矿带岩浆铜镍矿床的成矿规律和成矿特征作初步总结,并指出下一步找矿方向。形成的主要认识如下：东昆仑造山带至少发生了4期强度不等的Cu-Ni-Co-(PGE)成矿事件,分别为寒武纪—奥陶纪(535～445 Ma)、志留纪—泥盆纪(440～394 Ma)、二叠纪—早三叠世(271～239 Ma)与晚三叠世(233～208 Ma),其中志留纪—泥盆纪的岩体数量最多、矿化率最高,产出的矿床数量多、规模也最大,而其他期次岩体的数量少、规模小与矿化弱;与其他成矿期的岩体零星分布于整个东昆仑成矿带不同,志留纪—泥盆纪岩体严格产在昆中断裂以北,又以昆中带数量最多,丛聚性明显;成矿具有显著的专属性,成矿岩体均以杂岩体产出,岩相发育齐全,富含贵橄榄石和斜方辉石的超镁铁质岩是最重...     

新疆阿尔泰造山带构造作用的锆石裂变径迹分析

在新疆阿尔泰造山带所获得的19个锆石裂变径迹年龄变化于155-243Ma之间，明显地分为2组，分别对应于2个构造活动期，早期为155-189Ma，晚期为189-243Ma。这与磷灰石裂变径迹年龄反映的62-100Ma和100-160Ma两个构造期完全一致。早期和晚期构造活动期持续的时间分别为54-60Ma和34-38Ma，而这两个构造期之间的间隔时间，则从早到晚由83-89Ma变为89-93Ma。同时，锆石裂变径迹年龄与距特斯巴汗断裂和巴寨断裂的距离有关，反映这两条断裂带对区域构造演化的控制作用。