辽宁后仙峪硼矿区混合岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄：对硼矿成矿演化的制约

辽东硼矿赋存于辽吉裂谷带的古元古代火山—沉积岩系之中,属沉积—变质型硼矿床,主矿区包括有后仙峪硼镁矿、翁泉沟硼铁矿和砖庙—杨木杆硼镁矿,一直以来是我国硼矿石的主产地。本次研究在后仙峪硼矿区采集了矿区外围的条痕状混合花岗岩(DSQ-08)和矿体上盘侵位于电英岩之中的含电气石混合花岗岩(HXY-19),挑选出其中的锆石单矿物进行LA-MC-ICP-MS测年。条痕状混合花岗岩中锆石的核部具有岩浆振荡环带,Th/U值为0.64~0.96,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2240±4Ma;含电气石混合花岗岩中锆石的内核和边部均具有极为清晰的岩浆振荡环带,Th/U值分别为0.12~1.05和0.41~1.08,~(207)Pb/~(206)Pb年龄分别记录了2157±6Ma和1932±26Ma两次锆石生长事件。含电气石的混合花岗岩的锆石边部形成于混合岩化过程之中,记录了辽河群下部岩石在1.9Ga左右发生的部分熔融作用事件,具有重要的地质意义。矿区外围的条痕状混合花岗岩和矿体周缘含电气石混合花岗岩的核部岩浆年龄较为接近,说明两种岩石可能均由古元古代的火山—沉积岩,在1.9Ga左右经部分熔融作用形成。因此,结合前人在后仙峪硼矿区内进行的硼同位素地球化学和岩相学方面的研究成果,我们认为后仙峪硼矿区混合花岗岩的锆石核部U-Pb年龄可基本确定辽吉裂谷早期的超基性火山岩和酸性火山岩的喷发、海相蒸发沉积事件均发生于2240~2157Ma左右,该时期的蒸发沉积作用初步形成硼酸盐矿;后期强烈的部分熔融和混合岩化作用发生在1932±26Ma,在超基性火山岩保护下,硼矿发生变质和小规模的迁移,形成了硼镁矿、硼镁铁矿及矿体周缘的电英岩和含电气石混合花岗岩。     

辽东地区后仙峪及翁泉沟硼矿床流体包裹体特征研究

对后仙峪硼矿区热水喷流沉积成因的电英岩中石英及翁泉沟硼矿区后生热液成因的石英脉中的原生流体包裹体进行了对比研究。结果表明：后仙峪电英岩石英中只发育气液两相包裹体,测温结果显示流体包裹体均一温度为146~249 ℃,盐度为15.9%~18.4%,密度为0.96~1.04 g/cm³,计算出成矿压力为43.95~68.43 MPa,由此估算出热水喷流沉积时的古海水深度为4.40~6.84 km;包裹体成分分析结果显示气相成分以H₂O、CH₄为主,含CO₂和N₂及少量的H₂S和H₂。翁泉沟石英脉中则发育气液两相包裹体及含CO₂三相包裹体两种类型,测温结果显示流体包裹体均一温度为142~377 ℃,盐度为12.7%~14.5%,密度为0.96~1.01 g/cm³,计算出压力为43.48~65.86 MPa,推算出后生成因石英脉的形成深度为5.23~6.55 km;包裹体成分分析结果显示气相成分以H₂O、CO₂为主,含CO、N₂和H₂,并含少量的CH₄、H₂S和微量的C₂H₆。矿床地质特征与硼同位素特征显示这两个矿床均为热水喷流沉积矿床,并经历了区域变质作用改造及后期热液交代蚀变作用。流体包裹体特征表明,热水喷流沉积成矿作用发生在相对还原的海底条件;而后期叠加的热液活动发生在相对氧化的环境下。     

辽宁后仙峪硼矿区古元古代电气石岩: 锆石特征及SHRIMP定年

为了确定辽东硼矿含硼岩系中电气石岩的形成时代, 对后仙峪硼矿区电气石岩首次进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄测定.阴极发光图像显示, 锆石具核-边结构, 锆石核部多具振荡环带, 为高Th/U值的岩浆碎屑锆石; 锆石边部无明显结构变化, 为变质成因.岩浆碎屑锆石和变质锆石的年龄分别为2 171~2 175 Ma和1 894~1 906 Ma.结合野外地质和岩相学研究, 认为后仙峪硼矿区电气石岩原岩为古元古代克拉通裂谷环境中源于地壳再循环组分混染的亏损地幔的中酸性岩浆活动引发海底喷流作用的产物, 其原岩形成时代为古元古代中期(2 171~2 175 Ma), 并在稍后(1 894~1 906 Ma)遭受变质作用叠加改造.      

辽宁营口后仙峪硼矿区超镁橄榄岩的控矿作用

为了研究辽宁营口后仙峪硼矿区超镁橄榄岩与硼矿的关系,作者通过硼矿与超镁橄榄岩两者在产出空间关系、岩石学和地球化学方面的比较,发现:①硼矿体与超镁橄榄岩空间关系上具一致性;②硼矿体与超镁橄榄岩在岩石学上具继承性;③硼矿石、超镁橄榄岩的地球化学特征具相似性,从而得出超镁橄榄岩不仅是该区硼矿的容矿岩石,而且对硼矿的形成有决定性的岩控作用,进一步认为辽东硼矿的容矿岩石不全是镁质大理岩,其他富镁岩石在一定条件下也可成为硼矿的容矿岩石。     

辽宁后仙峪硼矿床氩-氩定年及其地质意义

辽吉硼矿带是世界级非金属成矿省,但其成矿时代研究薄弱,成因类型和构造环境认识分歧.本文报道新获得的后仙峪超大型硼镁矿床金云母~(40)Ar-~(39)Ar年龄,并厘定成矿时代.主矿体金云母氩-氩坪年龄为884.4±8.9Ma(MSWD=0.47),正、反等时线年龄分别为885.0±7.5 Ma(MSWD=0.55)和885.8±7.3 Ma(MSWD=0.79),表明主成矿事件发生在885Ma左右,可能与Rodinia超大陆汇聚事件有关.矿体与闪长岩脉接触带蚀变岩的金云母氩-氩坪年龄为386.5±3.9Ma(MSWD=1.4),正、反等时线年龄分别为386.7±5.3 Ma(MSWD=2.6)和387.1±7.2 Ma(MSWD=3.9),代表成矿后局部改造事件的年龄,后期改造与早泥盆世岩浆作用有关.     

辽宁营口蛇纹石玉成因分析

辽宁营口大石桥后仙峪硼矿区是蛇纹石玉的一个新产地,产出的营口玉具色深、富镁、高铁等特征。本文通过对该玉石的岩石学、岩石化学及地球化学特征分析,结合大地构造背景、定年数据、MgO-SiO2-H2O体系实验结果等,探讨了营口玉的成矿过程。认为其原岩是镁橄榄岩和镁质碳酸岩,并且受到混合岩化后期热液的交代;其主成矿期在1.95~1.85 Ga之间,成矿压力接近500×105~2 000×105 Pa,成矿温度在400~250℃之间;营口玉玉矿是中温变质热液交代矿床。     

辽宁营口后仙峪硼矿深部找矿预测

营口后仙峪硼矿床,是一处已开采40余年的大型硼矿床。硼矿体赋存于古元古界辽河群里尔峪组蛇纹石化菱镁大理岩中,通过对该区构造、地层、岩性、变质作用等控矿条件的分析,并根据目前矿山及周边开采情况,对矿区深部与周边资源潜力进行了预测。综合研究表明,预测矿区混合岩下部有矿体存在。通过钻探验证,已证明预测区混合岩下部赋存有硼矿体,且矿体厚度较大,老矿山深部找矿潜力可观。