鄂东南地区程潮大型矽卡岩型铁矿区岩体成因探讨

湖北程潮铁矿是鄂东南矿集区内最大的矽卡岩型铁矿床。为了系统研究矿区内不同侵入体的成因,对程潮矿区内不同时代的侵入体进行了矿物学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。矿区内花岗岩、石英二长斑岩、闪长岩中的黑云母成分特征暗示它们均为壳幔物质混合成因的镁质黑云母;与成矿相关的花岗岩、石英二长斑岩中原生黑云母矿物学成分显示出原始岩浆具有高氧逸度的特征,高氧逸度为磁铁矿的形成提供了有利条件。岩石地球化学特征研究表明,不同类型的岩石都具有富钾和准铝质的特征,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。矿区岩石的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.705 0~0.709 1,ε_Nd(t)值为-14.16~-6.95,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.636~18.919,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.451~15.613,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.833~39.556。矿物学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征暗示矿区岩体为富集地幔发生部分熔融并同化混染了不同比例下地壳物质的产物,早期闪长岩（（140±1） Ma）比晚期花岗岩和石英二长斑岩（（128±1） Ma）的源区有更多的地幔成分,花岗岩和石英二长斑岩与闪长岩具有相近的锆石饱和温度（平均值分别为783、788、765℃）。     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的矿物学特征及其地质意义

程潮铁矿是鄂东南地区典型的矽卡岩铁矿,迄今为止对其矽卡岩矿物学特征研究较少。本文以程潮铁矿主要矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对该矿矽卡岩矿物学特征进行了研究。电子探针分析结果表明:程潮铁矿石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;角闪石主要是韭闪石,其次为铁韭闪石、透闪石、阳起石。其中,早期矽卡岩阶段的石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;晚期脉状矽卡岩阶段的石榴石端员组分介于钙铁榴石和钙铝榴石之间,而辉石则相对于早期矽卡岩阶段的辉石更趋近于钙铁辉石端员。通过矽卡岩矿物学特征研究表明,花岗岩对矽卡岩和矿体的形成起到了重要作用。     

鄂东南程潮铁矿床花岗质岩和闪长岩的岩体时代、成因及地质意义——锆石年龄、地球化学和Hf同位素新证据

利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得程潮矿区花岗岩成岩年龄为（128.8±0.5） Ma,石英二长斑岩成岩年龄为（128.3±0.5） Ma,闪长岩成岩年龄为（140.0±0.3） Ma,辉绿玢岩成岩年龄为(125.5±0.5) Ma,皆形成于早白垩世。地球化学分析结果显示：花岗质岩为高钾准铝质I型系列;闪长岩和辉绿玢岩为高钾钙碱性系列。各岩体的稀土元素总量较高,轻稀土强烈富集,轻、重稀土元素分异明显,无明显的负铕异常。花岗质岩的微量元素以富集Rb、Th、U、La等元素,贫Ba、Nb、Sr等元素为特点。闪长岩和辉绿玢岩具有相似的微量元素特征,表现为K、La、Nd富集和Ta、Nb、Sr、P、Ti亏损的特点。根据岩体的锆石Hf同位素组成和地球化学特征可知,程潮矿区各岩体可能是岩石圈地幔在部分熔融过程中,混入了不同数量古老下地壳物质的产物。矿区花岗质岩的成岩年龄与程潮Fe矿床的成矿年龄相近,暗示其与矿体有着密切的联系。     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的花岗质岩与成矿关系探讨

程潮铁矿床位于鄂东南矿集区鄂城岩体南缘,矿体主要产于花岗质岩与大理岩或花岗质岩与闪长质岩的接触带附近。矿区矽卡岩和花岗质岩与矿体的接触关系密切。稀土元素分析结果表明:石榴子石、绿帘石和磁铁矿矿石的稀土元素配分模式具有右倾、轻稀土富集、Eu正异常和Ce无明显异常的特点,显示它们具有相同的来源,并且是在一种高温、高氧逸度、Eu较富集的流体环境中形成的;花岗质岩与矽卡岩、矿体在稀土元素组成特征方面具有相似性,暗示它们具有成因联系。结合地质特征和稀土元素化学特征可知,程潮铁矿的花岗质岩与矽卡岩和矿体在时间、空间和成因上都有着密切的联系。     

鄂东南地区龙角山—付家山斑岩体成因及其对成矿作用的指示

龙角山铜钨矿床是鄂东南地区典型的层控式矽卡岩型矿床。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法及辉钼矿Re-Os法对该矿床进行了详细的年代学研究。结果表明,矿区内的花岗闪长斑岩形成于144±1Ma,成矿作用发生于144.7±2.9Ma,成岩成矿作用近于同时发生,均为早白垩世。这意味着成矿作用与花岗闪长斑岩的演化存在密切联系。龙角山—付家山花岗闪长斑岩为高钾钙碱性系列,具有高Al2O3(14.99%~16.16%)、Sr(751×10-6~1382×10-6)含量和Sr/Y(65~99)、La/Yb(40~48)比值,以及低Y(12×10-6~15×10-6)、Yb(0.93×10-6~1.23×10-6)含量,与典型埃达克质岩的地球化学特征基本一致。全岩(87Sr/86Sr)i值为0.70603,εNd(t)值为-5.1,锆石εHf(t)值介于-0.5~-4.8之间。元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素特征一致表明龙角山—付家山花岗闪长斑岩主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融作用,在成岩过程中可能伴随着镁铁质矿物的分离结晶作用。此外,与铜山口成矿斑岩体相比,龙角山—付家山花岗闪长斑岩具有较低的氧逸度,这很可能是导致两斑岩体在矿化类型上(前者以铜钼矿化为主,后者以铜钨矿化为主)存在差异的主要原因。     

鄂东南地区殷祖岩体的成因及其地质意义:年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

殷祖岩体是鄂东南地区六大岩体之一,也是目前该地区唯一不成矿的大岩体。LA-ICP-MS锆石UPb年代学数据显示,殷祖岩体至少有两次岩浆侵位活动。该岩体的主体岩性为石英闪长岩,侵位于148±1 Ma,早期黑云角闪辉长岩侵位于151±1 Ma。这一研究结果表明,鄂东南地区乃至长江中下游地区中生代的岩浆活动在~150 Ma时已经开始。根据野外侵入接触关系及元素地球化学特征,殷祖岩体的岩石类型大致可以分为两组:第一组为闪长-辉长岩类,包括闪长岩、黑云辉长岩和黑云角闪辉长岩,具有低SiO_2,低Ba、Sr含量,高TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量;第二组包括石英闪长岩和花岗闪长斑岩,具有高SiO_2,高Ba、Sr含量,低TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量。石英闪长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70638~0.70719和-9.56~-7.59,锆石εHf(t)值为-10.21~-1.15,Nd-Hf同位素基本耦合;黑云角闪辉长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70742和-9.79,锆石εHf(t)值为-24.58~-15.22,Nd-Hf同位素出现解耦。综合两期岩浆活动的侵位时间、地球化学以及Sr-NdHf同位素特征,推测它们可能是同一岩浆源区演化的产物,即均主要来源于富集岩石圈地幔。分离结晶作用在主体岩性石英闪长岩的形成过程中起了主导作用。早期小规模的辉长岩类出现Nd-Hf同位素解耦现象可能与石榴子石效应有关。     

鄂东南地区与铁山和金山店铁矿有关的花岗质岩体锆石LA-ICP-MS年龄和Hf同位素组成及其地质意义

长江中下游是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,是我国东部一个重要的Cu-Fe-Au-Mo多金属成矿区带。本文以鄂东南地区铁山岩体和金山店岩体为研究对像,利用原位LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Hf同位素分析方法,探讨该地区岩体成因以及岩浆作用与成矿作用。铁山石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为138.9±0.96Ma(样品jls1-110)、138.2±0.94Ma(样品jls3)、131.0±1.2Ma(样品jls4)和118.9±1.2Ma(样品jls5),金山店石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为128.6±0.88Ma(样品jsd),为早白垩世、燕山晚期。铁山岩体石英闪长岩ε_Hf(0)为负值,ε_Hf(t)为负值(-17.3707~-8.31555),一阶段Hf模式年龄(t_DM1)平均为1.33Ga,二阶段Hf模式年龄(t_DM2)平均为2.03Ga;金山店岩体石英闪长岩ε_Hf(0)为负值,ε_Hf(t)为负值(-7.81135~-3.45982),一阶段Hf模式年龄(t_DM1)平均为1.03Ga,二阶段Hf模式年龄(t_DM2)平均为1.56Ga。铁山和金山店石英闪长岩样品中锆石Hf同位素组成特征显示该地区为岩体形成时有壳源物质参加的这一可能性,为长江中下游壳源岩浆提供补充。在结合已有的岩石学、地球化学以及矿床同位素年龄资料基础上,可以推断出鄂东南地区早白垩世矽卡岩型铁矿床形成于岩石圈伸展-减薄环境。     

鄂东南地区阳新复式岩体成因:LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据

阳新岩体是鄂东南地区出露规模最大的岩体,也是鄂东南地区矿产最集中的地段。该岩体主要由石英闪长岩和小规模的黑云石英闪长岩组成。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法对阳新岩体进行了精确的年龄测定及相应的Lu-Hf同位素分析。结果表明,阳新岩体形成于143~139 Ma之间,且主体岩性石英闪长岩侵位略早于黑云石英闪长岩。它们均是鄂东南地区岩浆活动高峰期的产物。锆石Ti温度计计算结果显示,石英闪长岩的形成温度主要分布在787~876℃之间,黑云石英闪长岩的形成温度主要分布在686~805℃之间。锆石Hf同位素分析表明,阳新石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值为-11.42~-3.31,黑云石英闪长岩的ε_(Hf)(t)值明显偏低且分布范围较大,为-21.75~-1.44。结合岩体元素地球化学、Sr-Nd同位素以及矿物化学等方面的特征,认为阳新岩体应主要来源于富集岩石圈地幔,且在成岩过程中伴随一定程度的分离结晶和同化混染作用。其中,石英闪长岩结晶略早,形成温度较高,黑云石英闪长岩结晶稍晚,形成温度较低,且黑云石英闪长岩的源区较石英闪长岩有更多壳源物质的加入。     

鄂东南地区岩体重磁异常场特征及找矿方向

鄂东南地区的中酸性侵入岩与区域成矿关系密切.根据研究区岩矿石物性和地质上设想的模式,建立多种识别信息的地质-地球物理模型与识别标志,并以实际资料检验所建立模型的正确性.利用小波多尺度分解提取研究区重磁异常弱信号,对比理论模型和已知岩矿体与不同尺度局部重磁异常的组合关系,得出大尺度细节中的局部低重高磁异常是岩体的反映、高重高磁异常是较大规模矿化体的反映,小尺度细节中的局部高重高磁异常是矿化体引起的结论,并圈出13个可能存在隐伏岩体、矿(化)体的低重高磁、高重高磁异常区域.通过研究灵乡地区已知见矿钻井大多对应局部高重高磁的异常特征,推断螺丝山、ZKI01孔与陈家山头构成一北东向局部高重高磁异常带、狮子山与玉屏山环状局部高重高磁异常带和柯家湾南部的局部高重力异常带是进一步工作的方向.     

鄂东南地区大型矽卡岩型铁矿床金云母40Ar-39Ar同位素年龄及其构造背景初探

鄂东南地区铜铁多金属矿床是长江中下游地区金属成矿带的重要组成部分,但其精确的成矿时代和构造背景的研究显得较少.本文选择与磁铁矿密切共生的金云母为研究对象,利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对该地区典型大型程潮和金山店矽卡岩铁矿床中金云母进行了成矿时代的研究,获得了金云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄分别为132.6±1.4Ma和131.6±1.2Ma,对应等时线年龄为136±4Ma和132.0±2.8Ma.结合矿物共生组合特征和流体包裹体温度的分析,认为金云母的40Ar-39Ar坪年龄分别代表程潮和金山店矽卡型铁矿床的成矿时代,结果与大冶矽卡岩型铁矿床和鄂东南地区斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床的成矿时代可以对比.在整合已有的岩石学、地球化学和地球物理学资料基础上,笔者认为鄂东南大型矽卡岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展和减薄构造环境.     

甘肃省沃尔给花岗岩体中黑云母的成分对其岩体碱度的响应及成岩成矿意义

矿床的形成与其成矿地质体的成因和岩石化学性质密切相关,因此有必要对岩体碱度与成矿关系进行深入研究。通过甘肃省沃尔给花岗岩体的采样测试,并对国内52个各类矿床中与成矿有关岩体中黑云母的主量元素化学成分进行统计和分析,进行寄主岩石碱度判别。研究结果显示：研究区与Cu、Au成矿有关的岩体位于高碱度区域内,而与Sn矿形成有关的岩体均属于低碱度岩石系列。岩浆熔体早期至岩浆后期热液阶段,氧逸度的变化由高到低,介质的碱度逐渐增强,Cu、Au矿床的形成大致经历上述的成岩成矿过程。岩浆结晶过程早期低氧逸度、高碱度有利于Sn的活化迁移,岩浆期后热液阶段的高氧逸度、低碱度有利于锡石的沉淀,但是由于锡石沉淀过程中不断消耗O2,致使其较高的氧逸度显著降低。认为碱度与氧逸度之间相互作用、相互影响进而引起矿化的发生。     

湖南川口印支期花岗岩成因及与钨成矿关系

川口花岗岩体位于南岭成矿带北西侧,赋存有大型川口钨矿床.川口花岗岩主要由二长花岗岩和白云母花岗岩组成,具有高硅、富碱的特点,属高钾钙碱性系列,为分异的S型花岗岩.SHRIMP锆石U-Pb同位素测年与辉钼矿Re-Os同位素测年表明,川口花岗岩体中细粒含斑二云母二长花岗岩成岩年龄为223.1±2.6 Ma,成矿年龄为225.8±1.2 Ma,表明其成岩成矿时代为印支期.元素地球化学及Sr、Nd同位素特征表明:川口花岗岩来源于古元古代泥质岩的部分熔融,形成于印支期陆内伸展-减薄的构造环境.川口花岗岩与钨矿床在时空上高度吻合,钨矿与花岗岩的Y/Ho比值相近,且两者在Y-Ho图解上显示出良好的线性关系,结合钨矿石中Re同位素和流体包裹体氧同位素组成特征,认为川口花岗岩岩浆经历了高度分离结晶,产生了富挥发分的成矿流体而形成钨矿.作为华南地区印支期花岗岩成岩成矿事件的典型实例,川口花岗岩与川口钨矿指示了华南地区印支期花岗岩具备较大的钨矿成矿潜力.     

湖南常宁新盟山英安玢岩岩石成因及其与矿化关系研究

通过对湖南省常宁市新盟山英安玢岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb定年以及绿泥石矿物化学等综合研究,结合前人研究成果,探讨其岩石地球化学性质、形成时代、物质来源及其与成矿作用的关系.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,新盟山英安玢岩的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄为152.9±1.2 Ma,属于晚侏罗...     

Petrology and Geochemistry of the Huangshan Granitic Intrusion in Anhui Province, Southeast China: Implications for Petrogenesis and Geodynamics

<正>The Huangshan granitic intrusion in Anhui province,SE China,is tectonically located at the southeastern boundary of the Yangtze Block.Based on the contact relation and the petrography,the Huangshan granitic intrusion can be divided into four stages,from early to late,medium-grained monzogranite,coarse-grained porphyric granite,fine-medium grained porphyric granite,and finecoarse grained granite.All rocks from the Huangshan granitic intrusion display similar petrological and geochemical characteristics,i.e.relatively high SiO_2(75%) and alkali(7.85%-8.59%),low CaO (1%),high Fe-number(FeO_T/(MgO+FeO_T) = 0.93-0.97) and A/CNK(atomic Al/(Ca+Na+K))=1.04- 1.19.They are also enriched in rare earth elements(REE,except for Eu,with a total REE contents ranging from 116 ppm to 421 ppm),high strength field elements such as Zr,Hf,Nb,but depleted in Ba,Sr and Ni.The 10 000×Ga/Al ratios are higher than 2.6,which are consistent with the A-type granitoids.Based on the classification diagrams proposed by Eby,the Huangshan granite can be classified into the A2 group,which is usually believed to be formed under an extensional tectonic setting.Their Nd isotopic compositions suggest that the primary magmas of the Huangshan granite are predominantly derived from the Proterozoic andesitic rocks in the region,and this conclusion is also supported by REE modeling.The systemic investigations on the geochemistry of the Huangshan granitic intrusion can provide significant implications for the understanding of the petrogenesis and the geodynamic regime of southeastern China during the Late-Mesozoic.     

浙东南石平川钼矿床地质特征、成矿时代及成因

石平川钼矿床位于浙东南政和—大埔断裂与长乐—南澳断裂之间的火山坳陷带相对隆起区,空间上和成因上均与燕山晚期侵入的钾长花岗岩体关系密切,矿体受断裂构造控制。矿化类型为石英脉型,围岩蚀变主要为绢云母化、黄铁矿化,次为碳酸盐化。石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为(87±1)Ma[锶初始值I(Sr)=0.713 36],形成时间为晚白垩世。成矿期流体包裹体研究表明其均一温度为114.4~325.8℃,集中于170.2~227.0℃。氢氧同位素研究表明,成矿流体的δ(D)为-52.8‰~-64.9‰,δ(18O)为-3.85‰~-7.27‰,反映成矿流体来自混合的岩浆水与大气降水。黄铁矿的硫同位素研究表明δ(34S)为+3.14‰~+4.19‰,表现为岩浆硫特征。辉钼矿Re的质量分数为15.05×10-6~37.65×10-6,与其他钼矿床中辉钼矿Re质量分数的对比结果显示,成矿物质来源于下地壳。以上研究表明石平川钼矿床属中低温岩浆期后热液充填石英脉型钼矿床。     

石英晶格中微量元素组成对成岩成矿作用的示踪意义

相对其它造岩矿物,石英因其成分和结构具有特殊的稳定性,在地质演化过程中“携带”有更多的成岩成矿信息。 由于不同地质环境下石英晶格中微量元素的地球化学行为具有明显差异,造成岩浆-热液演化不同阶段以及不同地质背景 下形成的石英结构及其晶格中微量元素种类、含量显著不同。因此,利用阴极发光和微区原位测试技术对石英的结构以及 晶格中微量元素分布特征的研究,总结影响微量元素通过类质同象形式进入石英晶格的因素,找出特定环境下灵敏度高的 元素或元素组合,可以对不同来源的石英进行源区示踪,并可获取成岩成矿中有用的地质-地球化学信息。此外,石英晶 格中的Al,Ti含量与石英形成温度之间的线性关系可作为地质温度计而广泛应用。     

西藏斯弄多地区晚白垩世埃达克岩:岩石成因及成矿潜力指示

西藏冈底斯带广泛分布晚白垩世埃达克质岩,其岩石成因一直存在争论,并且对于成矿潜力的研究也十分有限.为此对谢通门县斯弄多-加多捕地区具铜矿化的黑云母二长花岗岩开展了锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及锆石微量元素地球化学特征的研究,以探明岩石成因及成矿潜力.结果表明黑云母二长花岗岩侵位时间为晚白垩世(83.1± 1.6 M...     

花岗质复式岩体成因及其与W-Mo成矿的关系——以广西油麻坡岩体为例

广西陆川米场-博白三滩成矿带是近几年新发现的以W、Mo矿化为主的多金属成矿带。本文对带内与W-Mo矿床有关的油麻坡复式岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石学、地球化学和Sm-Nd同位素研究。油麻坡岩体由花岗闪长岩(主体)和白云母花岗岩(补体)两部分组成。传统观点一般认为补体是主体经历分离结晶后的残余岩浆,而本文LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,主体和补体分别形成于109.0±0.3Ma和100.7±0.5Ma,后者明显晚于前者约10Ma,说明两者不大可能是同一岩浆房演化的产物。来自岩石学、地球化学和同位素方面的证据也不支持两者是分离结晶关系,主要包括:①主体含自形角闪石,常见榍石和磁铁矿等副矿物,表明岩浆富水、高氧逸度的性质。而补体不含角闪石,常见萤石、钛铁矿和硫化物等副矿物,表明岩浆富F和偏还原的性质。这与两者的分离结晶演化关系不吻合;②补体锆石的U含量极高(平均高达10602×10-6),从而出现特有的蜕晶现象、裂纹等放射性损伤结构,明显不同于主体锆石(平均U含量为860×10-6);③补体强烈亏损Sr、Ba、Eu和LREE,富集Na、Rb、Ga以及W、Sn等成矿元素,并具有典型的稀土四分组效应和non-CHARAC特征,微量元素模拟计算表明,补体与主体没有演化关系;④主体和补体的Nd同位素组成差别较大(εNd(t)分别为-5.1~-4.0和-9.6~-8.6)。本文提出高度演化的补体花岗岩是新的幔源岩浆底侵导致下地壳部分熔融而形成,由于其富F,导致岩浆固相线大幅下降(岩浆期延长),所以经历了比主体岩浆更为强烈的熔-流体相互作用,有利于萃取W、Mo等金属元素并使之富集成矿。