内蒙古白乃庙铜矿床的成矿时代—来自SHRIMP锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄的新证据

摘要：内蒙古白乃庙铜矿床位于兴蒙造山系满都拉-霍林郭勒弧盆系白乃庙早古生代岛弧内,该矿床包括南、北两个矿带,南矿带矿体产于白乃庙组绿片岩中,北矿带矿体产于花岗闪长斑岩内,对于该矿床及白乃庙组的形成时代争议较大。本文采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得了白乃庙组第三岩性段绿泥斜长片岩的形成年龄为439.8±6.7Ma,花岗闪长斑岩的形成年龄为433.9±2.2Ma、451.8±3.0Ma,采用辉钼矿Re-Os同位素分析获得辉钼矿的形成年龄为433.9±3.1Ma。结合前人成果,提出白乃庙组地层和花岗闪长斑岩的成岩时代与白乃庙铜矿的成矿时代均为晚奥陶-早志留世,它们同属加里东期构造-岩浆作用的产物。 关键词：绿泥斜长片岩;花岗闪长斑岩;锆石SHRIMP U-Pb年龄;辉钼矿Re-Os同位素年龄;白乃庙铜矿     

华北板块北缘中段含铜镍铂镁铁超镁铁岩地球化学特征

内蒙古中部发育一条近东西向的含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带, 宽30 km, 长约400 km。该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带位于华北板块北缘深大断裂两侧, 横跨两个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山-白云鄂博台缘坳陷。研究区所处地理位置相对偏僻, 研究程度较浅, 近年来发现的多处铜镍矿床(点)均分布在该岩带内, 逐渐引起地质学者的关注。本文主要通过分析、总结各含矿岩体地球化学数据, 对该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带开展岩石地球化学特征研究。区内岩体形成时代主要集中在314~269 Ma, 应属华力西晚期产物。主量元素化学组成表明, 该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩主要为拉斑玄武岩系列, 部分为钙碱性系列。辉长岩、辉石岩稀土配分模式分两类:轻、重稀土分馏不明显的相对平坦型和轻稀土相对富集、重稀土比较平坦的右倾型(LaN/YbN为1.49~20.08), Eu为正异常或负异常(δEu为0.56~1.66);辉橄岩稀土元素配分呈轻稀土相对富集、重稀土比较平坦的右倾型(LaN/YbN为5.56~13.57), Eu为负异常(δEu为0.57~0.83)。岩石稀土配分模式总体表现出轻稀土相对富集, 重稀土相对平坦的右倾型, 稀土总量由辉长岩→辉橄岩呈规律的降低。各类岩石微量元素也各具特色, 总体表现出亏损高场强元素Nb、Ta、Zr。岩浆在演化过程中发生了一定程度的同化混染作用。此外, 各岩体表现出高MgO、低碱的特征, 具有较高的Mg#、m/f比值, 显示较好的含矿潜力。     

中蒙边界地区构造单元划分

以板块构造理论为指导,中蒙合作完成中蒙边界地区1∶100万地质编图成果的基础上,对中蒙边界地区构造格架进行了统一厘定和划分。该区Ⅰ级构造单元主体隶属于中亚构造带的阿尔泰—兴蒙造山系,部分属塔里木—华北陆块区。阿尔泰—兴蒙造山系可划分为10个Ⅱ级、27个Ⅲ级和69个Ⅳ级构造单元。塔里木—华北陆块部分划分出2个Ⅱ级、2个Ⅲ级和4个Ⅳ级构造单元。这些不同级别的构造单元较全面地概括了中蒙边界地区的地质面貌。     

内蒙古北山造山带百合山地区350 Ma石英闪长岩的成因及对红石山-百合山洋俯冲时限的制约

对内蒙古白山岩浆弧内百合山石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及岩石地球化学分析。结果显示,该岩体的形成年龄为350.8±1.5 Ma,岩浆锆石的εHf（t）值在5.28~9.88之间,模式年龄为724~1018 Ma。地球化学数据显示,百合山石英闪长岩为一套I型钙碱性系列岩石,富碱（Na2O+K2O=6.03%~6.96%）,富钠（Na2O/K2O>2）,较低的Mg#（35.48~39.78）、Ni（2.06×10-6~5.54×10-6）和Cr（2.11×10-6~7.93×10-6）含量。相对富集轻稀土元素,重稀土分馏不明显,较低的（La/Yb）N值（4.28~5.60）,无明显Eu异常,相对富集Rb、K、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素等,地球化学成分表明,石英闪长岩具有俯冲带成因的特征。石英闪长岩的锆石U-Pb年龄和岩石成因证明了350 Ma石英闪长岩是晚古生代白山岩浆弧内首次发现的可以明确与红石山-百合山洋俯冲消减作用有关的最早的弧岩浆记录。表明红石山-百合山洋于约350 Ma之前就已经开始发生俯冲消减,比前人一般认为的俯冲开始的时间提前了22 Ma。     

内蒙古阿拉善左旗巴音诺尔公花岗岩体TIMS锆石U-Pb年龄

内蒙古自治区阿拉善东南部的巴音诺尔公花岗岩体,地处华北陆块西北缘,霍尔森-查干楚鲁构造带以南的雅布赖-巴音诺尔公构造带内。岩体整体上受NEE向构造控制,主要由中-细粒黑云母花岗岩和中-粗粒似斑状黑云母花岗岩2种岩石类型组成。采用TIMS锆石U-Pb定年法,测得巴音诺尔公岩体不同位置中-细粒黑云母花岗岩和中-粗粒似斑状黑云母花岗岩样品年龄分别为304.7±2.8Ma和289.0±3.8Ma,属于晚石炭世—早二叠世。结合前人资料,提出巴音诺尔公岩体至少存在2期岩浆活动,分别为晚石炭世(304Ma)和早二叠世(289~272Ma)。     

华北地区稀土矿床特征及找矿方向

在系统收集华北地区稀土矿床资料基础上,分析了华北地区稀土资源现状及稀土矿床的时间、空间分布规律.分析认为,华北地区稀土矿床成矿类型主要包括沉积变质型、火成碳酸岩浆型、岩浆热液型、伟晶岩型和离子吸附型.根据华北地区稀土矿床构造位置及控矿特征,认为华北地区古老变质基底、太古宙—古元古代陆块边缘裂谷带、中元古代陆缘裂谷带、燕...     

胶西北焦家金矿深部成矿流体性质及成矿作用

胶东金矿集区因储量和产量巨大,一直是国内外矿床地质学者研究的热点。区内金矿床自西向东集中分布在招(远)—莱(州)断裂带、栖霞断裂带和牟(平)—乳(山)断裂带内。焦家金矿是位于招(远)—莱(州)断裂带内典型的蚀变岩型金矿,矿体赋存于焦家主干断裂的破碎蚀变带内。主成矿阶段石英内流体包裹体岩相学观察表明,焦家金矿主成矿阶段流体包裹体类型为H_2O—CO_2±CH_4包裹体、H_2O溶液包裹体和富CO_2单相或两相包裹体。空间紧密的不同包裹体内含碳相体积差异较大,但均一温度近似。包裹体均一温度为160～320℃,属高中温热液流体,流体具中低盐度(4%～10%NaCl_(eq))、低密度(0.64～1.10 g/cm~3)的特点。流体包裹体激光拉曼测试常见CO_2特征的费米共振双峰,少量可见CH_4特征峰。通过对比焦家及区内不同金矿成矿流体性质,并结合氢氧、碳及锶钕同位素特征的分析,认为胶东地区蚀变岩型金矿和石英脉型金矿为古太平洋西向俯冲体制下在壳幔边界处发生强烈壳—幔相互作用下的同一构造—岩浆—流体成矿系统的产物,矿区构造应力场方向转变、含矿流体的沸腾及广泛的水—岩蚀变反应是胶东金矿的成矿机理。     

中蒙边界地区构造单元划分

以板块构造理论为指导,中蒙合作完成中蒙边界地区1∶100万地质编图成果的基础上,对中蒙边界地区构造格架进行了统一厘定和划分。该区Ⅰ级构造单元主体隶属于中亚构造带的阿尔泰—兴蒙造山系,部分属塔里木—华北陆块区。阿尔泰—兴蒙造山系可划分为10个Ⅱ级、27个Ⅲ级和69个Ⅳ级构造单元。塔里木—华北陆块部分划分出2个Ⅱ级、2个Ⅲ级和4个Ⅳ级构造单元。这些不同级别的构造单元较全面地概括了中蒙边界地区的地质面貌。     

内蒙古化德县三胜钨钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

内蒙古化德县三胜钨钼矿床位于华北陆块北缘,为岩浆期后中高温热液型矿床。采用辉钼矿Re-Os同位素分析获得辉钼矿的模式年龄加权平均值为138±1Ma,等时线年龄为138.6±1.4Ma,推测三胜钨钼矿床的形成时代为燕山晚期,这与区域上华北陆块北缘主要金属矿床的形成年龄吻合。辉钼矿的Re含量平均值为0.5548×10~(-6),表明其主要为地壳来源特征。成矿发生在陆内构造环境,为燕山期大规模构造-岩浆作用的产物。     

蒙古国Oyu Tolgoi外围碱长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

位于蒙古国Oyu Tolgoi超大型斑岩型铜-金矿床南20km的碱长花岗岩区,构造上处于西伯利亚板块南缘近东西向和北东向深大断裂所挟持的戈壁-天山古生代岛弧带内。利用LA-ICP-MS U-Pb同位素测年法对研究区碱长花岗岩中的锆石进行高精度的年代学测试,获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为286.00±0.91Ma,为早二叠世。研究区具有多期次成岩、成矿特征,本次定年不仅为该区多期次岩浆活动提供了直接的年龄证据,也为该区找矿指明了方向。