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    2018年  43卷  第9期

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    2018, 43(9).
    摘要:
    新疆古弧盆体系成矿作用专辑
    新疆东天山玉海铜矿蚀变矿化特征及SWIR勘查应用研究
    陈寿波, 黄宝强, 李琛, 田庆磊, 王超, 吴见新, 陈明霞, 韩金生, 冯雨周, 王云峰
    2018, 43(9): 2911-2928. doi: 10.3799/dqkx.2018.156
    摘要:
    玉海铜矿位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带的东段,是新疆有色地勘局704队近年来发现的一中型铜矿床,但人们对其蚀变和矿化分布特点、矿床成因类型依然知之甚少.基于详细的矿床地质、黑云母和绢云母Ar-Ar同位素定年及短波红外光谱(SWIR)研究,结果表明矿区蚀变主要有黑云母-磁铁矿化、绢英岩化及绿泥石化.其中,黑云母-磁铁矿化在矿区石英闪长岩中均有分布;绢英岩化出现在石英闪长岩中,呈带状分布;绿泥石化在石英闪长岩中均有分布,但在黑云母-磁铁矿化与绢英岩化接触部位,绿泥石化最强.黄铜矿化主要以黄铜矿-黄铁矿-磁铁矿、绿帘石-黄铜矿组合的形式出现,前者与黑云母-磁铁矿化关系密切,后者与绢英岩化关系密切.黑云母及绢云母40Ar/39Ar定年得到的年龄为324~314 Ma,与矿区出露的花岗岩年龄(325.4±2.5 Ma)在误差范围内相似,但地质条件表明矿区黑云母及绢云母Ar-Ar体系均可能被后期岩浆作用重置,结合前人研究成果,玉海铜矿化可能形成于360~350 Ma.此外,矿区绿泥石Fe-OH特征峰位值(Pos2250)的高值(>2 253 nm)主要分布在绢英岩化带及其附近,且与矿体位置相近,可作为玉海矿区找矿勘查的标志.
    新疆玉海-三岔口铜矿黑云母矿物化学特征及成岩成矿意义
    龚林, 陈华勇, 王云峰, 赵联党, 肖兵
    2018, 43(9): 2929-2942. doi: 10.3799/dqkx.2018.145
    摘要:
    黑云母的化学成分对于揭示结晶条件、岩石成因、成矿演化以及含矿性评价等具有重要的指示意义.利用电子探针(EPMA)对新疆玉海和三岔口铜矿中的黑云母进行成分分析,结果表明与成矿相关岩体的黑云母具有富镁贫铁的特征,而无矿化岩体中的黑云母则呈现富铁贫镁的特征.分析结果显示矿化岩体中黑云母为再平衡镁质黑云母,而无矿化岩体中黑云母为原生铁质黑云母;它们的寄主岩石均属于I型花岗岩,形成于与俯冲相关的构造背景,但是与矿化相关岩体的岩浆源区为壳幔混合来源,而无矿岩体的源区为地壳来源,形成过程中有新生地壳组分的混染;两类黑云母的结晶温度为529~677 ℃,寄主岩体的固结压力为1.1~2.8 kbar,均形成于高氧逸度条件;此外,黑云母的Mg/Fe和Fe2+/(Fe2++Mg2+)还可以区分斑岩型铜矿的含矿性.
    新疆东天山玉海西岩体地球化学特征及其地质意义
    黄宝强, 陈寿波, 李琛, 田庆磊, 王超, 吴见新, 陈明霞, 韩金生, 王云峰
    2018, 43(9): 2943-2965. doi: 10.3799/dqkx.2018.148
    摘要:
    玉海西Mo矿位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带东段,为新疆有色地勘局704队在2015年新发现的钼矿床.矿区出露的岩石主要为石炭系盐池组、新近系葡萄沟组砂砾岩及一套片麻状花岗岩-闪长岩-辉长岩脉复式岩体.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,玉海西片麻状花岗岩、闪长岩分别侵位于364 Ma和306 Ma.玉海西岩体均具有正的εHft)(10.5~14.2)和εNdt)(0.9~4.0)值,较低的ISr(0.703 282~0.704 111)含量,显示新生地壳或亏损地幔来源特征.其中,片麻状花岗岩具有较小的Mg#值(22~27)、Zr/Hf(28~33)、Ti/Zr(10~29)和Ti/Y(94~149)比值,表明其来源于新生下地壳.闪长岩和辉长岩具有较低的SiO2(47.55%~57.54%)含量,较高的Mg#值(51~59)及Ti/Zr(20~380)、Ti/Zr(246~269)比值,表明其来源于亏损地幔;此外,样品富集LREEs和LILEs(Rb、Sr等),Ce/Pb(6.5~12.0)比值较低,表明有壳源物质的加入.结合区域地质研究成果,表明玉海西片麻状花岗岩来源于新生下地壳的部分熔融,由古亚洲洋向北俯冲引起;闪长岩同样形成于古亚洲洋俯冲阶段,由亏损地幔并混染地壳形成;辉长岩脉来源于亏损地幔的部分熔融并混染地壳成分,形成于碰撞后伸展阶段,晚于闪长岩(306 Ma)侵位.
    东天山梅岭铜矿床黄铁矿Re-Os等时线年龄:Os同位素不均一的结果
    赵冰爽, 李杰, 龙晓平, 袁超
    2018, 43(9): 2966-2979. doi: 10.3799/dqkx.2018.168
    摘要:
    金属硫化物Re-Os等时线年龄的合理解释是揭示金属矿床成矿时代的关键.通过对新疆东天山梅岭铜矿床开展Re-Os同位素定年研究,结果表明浸染状和脉状矿石中黄铁矿样品在Os浓度和Os同位素比值方面都有很大的变化,这两类样品定义了很好的Re-Os等时线年龄,分别为523±59 Ma和707±99 Ma.由于得到的等时线年龄明显老于它们的实际地质成矿年龄,且187Os/188Os与普通Os的倒数(以1/192Os为例)之间存在着很好的相关性(R2分别为0.997 3和0.994 5),因此这些样品存在着初始Os同位素组成不均一的现象,这些Re-Os等时线是混合等时线,没有地质意义.理论和数学公式推导显示观测到的Re-Os等时相关性是在形成时期没有达到完全的同位素平衡的二元混合的结果,这种同位素扩散不平衡产生的原因主要是在矿床形成时期Os同位素在金属硫化物与硅酸盐矿物之间的同位素扩散存在限制性.回归得到的Os的初始值更偏向于地壳值,表明矿床形成时期的地壳混染可能造成金属硫化物体系中的这种初始Os同位素不均一.因此,将Re-Os同位素体系应用于金属硫化物样品定年时,187Os/188Os与1/192Os之间是否存在相关关系可以作为Re-Os等时线年龄是否具有地质意义的判断标准.
    地质统计学在细脉型矿体模拟中的应用:以新疆梅岭-红石铜矿为例
    张会琼, 刘金辉, 王京彬, 赵路通, 孙紫坚, 韩英, 熊靓辉
    2018, 43(9): 2980-2986. doi: 10.3799/dqkx.2018.283
    摘要:
    细脉状矿体由于矿脉厚度小且沿走向和倾向品位变化较大,致使其在资源模拟中很难实现三维建模.通过构建高斯变换的二维变异函数转载到单层三维块体模型,首次完成了对新疆梅岭-红石铜矿区细脉状矿体的三维建模.这一成果弥补了二维模型在空间形态、品位变化特征上的不足,避免了采用传统极小的子块模型匹配实体模型所产生的高平滑效应.单层三维块体模型能够更加有助于实际采矿生产中块段划分,具有创新性,并为矿产资源评价和开发设计提供基础,对同类矿体的三维建模具有重要的指导意义.
    东天山地区多头山铁铜矿床磁铁矿化学成分及其对成矿流体演化的指示
    张维峰, 陈华勇, 王云峰, 赵联党, 陆万俭
    2018, 43(9): 2987-3000. doi: 10.3799/dqkx.2018.232
    摘要:
    多头山矿床位于阿齐山-雅满苏成矿带西段,是东天山地区海相火山岩型铁铜矿床的代表,但目前缺乏对其矿石矿物的直接研究.磁铁矿是一种常见的矿石矿物,其化学成分可以用于指示成矿演化过程.在详细划分磁铁矿形成期次的基础上,对东天山地区的多头山矿床展开磁铁矿化学成分研究.结果表明按照磁铁矿的生成顺序和共生矿物组合的不同,多头山铁铜矿床中的磁铁矿从早期到晚期可以划分为M1a、M1b和M2型.其中,M1a型磁铁矿为粒状结构,与绿帘石-角闪石-黄铁矿共生;M1b型磁铁矿也为粒状结构,与石英-绿帘石-角闪石-黄铁矿共生;M2型磁铁矿则呈长条状产出,与角闪石共生.这3类磁铁矿都有较低含量的Ti(84×10-6~1 117×10-6)、Al(417×10-6~5 273×10-6)和高场强元素,属于热液型磁铁矿.与M2型磁铁矿相比,前两类磁铁矿具有较高含量的Si、Ca、Al和Mn,可能受到微细包体的影响.从M1a型到M2型磁铁矿,Ti含量呈现逐渐降低的趋势,可能与结晶温度逐渐降低有关;V和Cr含量表现出先升高后降低的变化规律,暗示成矿流体的氧逸度先降低后升高.综合考虑区域地质特征及M2型磁铁矿更加富Mg,表明有一定比例的海水参与到多头山矿床中磁铁矿形成的晚期阶段.
    东天山铜鱼梁铜矿区闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其地质意义
    孙志远, 龙灵利, 王玉往, 罗照华, 赵路通, 武承贺
    2018, 43(9): 3001-3017. doi: 10.3799/dqkx.2018.997
    摘要:
    位于新疆东天山阿齐山-雅满苏成矿带东段的铜鱼梁矿床是近年来新发现的铜矿点,但带内热液型铜矿的研究和找矿勘查程度不高,通过SHRIMP锆石U-Pb定年获得矿区与成矿密切相关的闪长玢岩年龄为317.7±2.4 Ma,表明矿区在晚石炭世可能存在重要的岩浆-成矿事件.通过岩石地球化学特征研究可得铜鱼梁闪长玢岩SiO2含量为56.71%~66.03%,Mg#=49.75~55.29,Na2O+K2O=5.15%~6.40%,Na2O/K2O=4.49~53.62,铝指数A/CNK=0.9~1.1,为富钠、准铝质-过铝质、低钾(拉斑)系列岩石.稀土总量较低(39.56×10-6~60.60×10-6),具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾配分模式,富集Ba、U、K、Sr等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti高场强元素(HFSE),显示弧岩浆的特征.闪长玢岩(87Sr/86Sr)i变化于0.704 030~0.704 413之间,εNdt)=1.02~6.42,具有低的锶同位素初始值和正的εNdt)值,表明其岩浆源区主要来源于亏损地幔源区.综合已有资料,认为研究区闪长玢岩形成于岛弧的构造背景,为石炭世古康古尔洋壳向南俯冲的流体交代地幔后的产物.至晚石炭世早期,古康古尔洋俯冲交代,在上升中富含铜金属元素的岩浆流体当运移到浅部时,次火山岩通过交代岩体本身或火山地层形成了铜鱼梁铜矿床.
    东天山巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义
    罗婷, 陈继平, 廖群安, 王国灿, 胡朝斌, 王良玉
    2018, 43(9): 3018-3035. doi: 10.3799/dqkx.2018.603
    摘要:
    新疆东天山博格达-哈尔里克造山带巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带西南缘晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过对晚石炭统二道沟组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素组成的研究,结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1)东天山博格达-哈尔里克造山带晚石炭统二道沟组火山岩形成于晚石炭世早期(308~312 Ma),为陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合特征,基性火山岩端元由高钾-钾玄岩系列的玄武岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩及同成分的火山碎屑岩组成;酸性火山岩端元由粗面岩、流纹岩组成.(2)岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩具有相似的地球化学特征,是相同源区岩浆演化的产物,为深部受到俯冲流体交代的软流圈上涌(尖晶石-石榴石橄榄岩5%~25%部分熔融)形成具有明显Nb、Ta亏损的基性火山岩,岩浆经过结晶分异作用形成酸性火山岩,进而形成晚石炭世双峰式火山岩组合.(3)该套双峰式火山岩是早石炭世双峰式火山岩的延续,代表了该区域弧后盆地基础上的持续裂开.
    东天山小热泉子矿床流体包裹体及矿床成因
    张文东, 吴湘滨, 邓小华, 毛启贵, 张会琼, 杨利亚, 陈曦, 许骏, 张岩, 王洋
    2018, 43(9): 3036-3048. doi: 10.3799/dqkx.2018.150
    摘要:
    小热泉子铜矿是东天山最早发现的铜矿床之一,但其成矿流体性质、演化,以及矿床成因尚不明确.通过对不同成矿期次流体包裹体开展显微测温和激光拉曼分析,结果表明小热泉子成矿可分为VMS成矿期(包含黄铁矿、黄铜矿-闪锌矿阶段)、热液叠加期(包含石英-硫化物、碳酸盐阶段)和表生期.VMS成矿期包裹体以水溶液型为主,少量含CO2包裹体,其均一温度为234~392 ℃,盐度为3.5%~13.3% NaCleqv;热液叠加期包裹体为水溶液型,在122~296 ℃达到均一,盐度为1.4%~12.1% NaCleqv.激光拉曼分析显示包裹体成分以H2O为主,含少量CO2和SO2.小热泉子铜矿早期高温-中高盐度的VMS成矿系统叠加了后期低温-中低盐度的热液系统,其成因类型应为典型的叠加型成矿系统.
    东天山小尖山金矿床侵入岩年代学、岩石地球化学及其地质意义
    蒋东祥, 毛启贵, 刘家军, 于明杰, 卫晓峰, 程志龙
    2018, 43(9): 3049-3064. doi: 10.3799/dqkx.2018.129
    摘要:
    小尖山金矿床位于东天山康古尔塔格金矿带中段,目前其成矿作用与矿区侵入岩的关系尚不明确.通过岩相学、岩石地球化学及年代学特征的系统研究,结果表明小尖山矿区花岗岩脉SiO2含量为66.30%~68.31%,Al2O3含量为16.65%~18.28%,K2O含量为3.25%~4.00%,Na2O含量为2.38%~3.46%,K2O/Na2O比值为0.94~1.68(平均值1.41),属于过铝质高钾钙碱性系列;岩石富集轻稀土元素((La/Yb)N=7.68~9.04),并且富集Rb、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Th、U、Nb、Ti等高场强元素,具δEu正异常(1.02~1.25),δCe负异常(0.79~0.86),具有岛弧岩浆稀土微量地球化学特征.Nb-Y图解中,样品投点落在火山弧-同碰撞花岗岩区;Rb-(Y+Nb)图解中,样品投点落在火山弧花岗岩区.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年揭示岩脉的结晶年龄为257.0±2.3 Ma,形成于晚二叠世,与康古尔金矿带挤压走滑构造和成矿作用时间一致.样品的Zr/Hf(31.90~37.60)和Nb/Ta(4.96~11.28)结果显示地壳的部分熔融来源特征;结合区域构造演化过程与成矿时代可知,矿区花岗岩脉为深部地壳的部分熔融产物,侵入就位过程与金成矿作用有密切关系.
    东天山卡拉塔格西二区铁铜矿床地质地球化学特征及成因
    陈磊, 王京彬, 邓小华, 吴湘滨, 邹海洋, 张会琼, 毛启贵, 孙燕
    2018, 43(9): 3065-3085. doi: 10.3799/dqkx.2018.157
    摘要:
    西二区铁铜矿床是东天山卡拉塔格地区近年来新发现的矿床,但其矿床成因类型尚不明确.通过开展系统的电子探针、流体包裹体及H、O同位素研究,结果表明矿体赋存于大南湖组火山岩-火山碎屑岩中,受断裂控制,矿体呈似层状、透镜状.矿石结构主要为粒状结构和交代结构,矿石构造以块状构造和条带状构造为主.金属矿物主要为磁铁矿,脉石矿物主要为石榴子石、绿帘石、绿泥石、方解石等.成矿过程可划分为干矽卡岩、磁铁矿、石英-硫化物、碳酸盐这4个阶段.电子探针表明矿床早期形成钙铁榴石,磁铁矿阶段形成富铁矿石和富铁绿帘石.流体包裹体研究表明,从早到晚,成矿温度和盐度逐渐降低.H-O同位素表明成矿流体以岩浆水为主,演化至大气降水.由此可知西二区铁铜矿床属于矽卡岩型铁铜矿床.
    新疆哈密小白石头钨钼矿床流体包裹体及矿床成因
    陈叙安, 邓小华, 张静, 姜晓, 郑震, 吴艳爽, 岳素伟
    2018, 43(9): 3086-3099. doi: 10.3799/dqkx.2018.171
    摘要:
    新疆哈密小白石头钨钼矿床位于中天山地块,是北疆代表性的钨钼矿床,但人们对其成矿流体性质和矿床成因类型了解得很少.矿床地质研究表明,矿体主要产于三叠纪黑云母花岗岩与蓟县系卡瓦布拉克群碳酸盐岩接触带,根据穿插关系和矿物组合,成矿阶段可划分为干矽卡岩、湿矽卡岩、氧化物、硫化物和碳酸盐5个阶段,白钨矿和辉钼矿分别形成于氧化物和硫化物阶段.流体包裹体显微测温结果表明,成矿早期(干矽卡岩阶段)流体为中高温、中高盐度的NaCl-H2O-CO2体系,成矿晚期(碳酸盐阶段)演变为低温、低盐度的NaCl-H2O体系.小白石头矿床为矽卡岩型钨钼矿床,流体包裹体特征指示流体混合及降温可能是矿质沉淀的主要机制.
    新疆东天山小石头泉地区琼库都克银多金属矿床成矿流体特征及其地质意义
    于明杰, 王玉往, 毛启贵, 王京彬, 张锐, 程奋维, 付王伟
    2018, 43(9): 3100-3111, 3125. doi: 10.3799/dqkx.2018.290
    摘要:
    琼库都克银多金属矿床位于新疆哈密地区的小石头泉矿区中部,是矿区目前为止最大的银多金属矿床,目前人们对该矿床的成矿机制研究有待深入.在详细矿床地质特征的研究基础上,开展了石英流体包裹体显微测温分析、群体包裹体的气液相成分分析以及稳定同位素(H、O同位素)分析.结果显示,琼库都克矿床的原生石英流体包裹体类型主要为富液相的水溶液包裹体,个体较小;成矿早期阶段(Ⅰ阶段)流体包裹体的均一温度变化于152~280 ℃,盐度ω(NaCleqv)变化范围为2.73%~13.50%;主成矿阶段(Ⅱ阶段)流体包裹体的均一温度变化范围为131~261 ℃,盐度ω(NaCleqv)变化范围为0.35%~9.59%,总体表现出中-低温、中-低盐度的成矿流体特征,从Ⅰ阶段到Ⅱ阶段,成矿流体的均一温度和盐度均有所降低,表明温度和盐度的降低可能为金属沉淀的成矿机制.流体包裹体的气相成分中绝大部分为H2O,其次含有一定的CO2,并含有少量N2以及CH4和C2H6等还原性气体;液相成分中阳离子主要为Na+、K+,阴离子以Cl-占绝大多数,部分含SO42-,表明琼库都克矿床的成矿流体富含挥发分,为H2O-NaCl型热液体系.主成矿阶段包裹体的δDH2O值范围为-89.5‰~-85.1‰,δ18OH2O值为-8.671‰~-5.94‰,结合包裹体成分分析,显示矿床主成矿阶段的成矿热液为大气降水与岩浆水的混合来源.矿床地质特征、流体包裹体的研究结果以及氢氧同位素特征显示,琼库都克矿床为浅成低温热液型矿床.
    新疆金坝金矿成矿作用的地质和流体包裹体证据
    王颖维, 徐九华, 卫晓锋, 丁汝福
    2018, 43(9): 3112-3125. doi: 10.3799/dqkx.2018.159
    摘要:
    金坝金矿作为额尔齐斯构造成矿带的典型金矿,人们对其构造蚀变特征、成矿流体演化以及成矿热液来源还缺乏深入研究,区内岩浆活动与金坝金矿之间的关系尚不明确.在矿床地质特征研究基础上,详细分析矿化蚀变特征,使用扫描电镜阴极发光(SEM-CL)分析石英显微结构,通过流体包裹体研究和S-D-O同位素分析对成矿流体和矿质来源进行探讨.区内黄铁矿化、绢云母化、硅化普遍发育,是重要的找矿标志.矿区斜长花岗岩和闪长岩的钻孔样品由矿化中心向外蚀变及矿化逐渐减弱,变化明显.SEM-CL显示石英微结构具有热液石英特征的穿插结构和重结晶结构,表明变形变质作用强烈.热液成矿分为4个阶段:磁铁矿-石英阶段、金-黄铁矿-石英阶段、金-多金属硫化物-石英阶段和石英-碳酸盐化阶段.金坝金矿的流体包裹体多以水溶液包裹体为主,并有CO2-H2O包裹体及碳质流体包裹体.成矿温度主峰为260~280 ℃和380~400 ℃,盐度范围在0.88%~13.72% Nacleqv,流体密度为0.90~0.95 g/cm3.表明成矿流体体系为中高温热液、中低盐度、中低密度的H2O-NaCl-CO2体系.成矿流体有从中高温富CO2向低温盐水溶液演化的特点.矿床硫质来源具有深源硫特征.流体包裹体中δDH2O值为-78.0‰~-80.5‰,成矿溶液的δ18OH2O值为1.49‰~5.31‰,表明成矿热液流体由成矿早期的岩浆水向晚期成矿流体的大气降水演化.
    北山成矿带金窝子金矿床成矿流体时空演化与成矿机制
    王钏屹, 王琦崧, 疏孙平, 张静
    2018, 43(9): 3126-3140. doi: 10.3799/dqkx.2018.134
    摘要:
    金窝子金矿床位于晚古生代塔里木板块与哈萨克斯坦板块俯冲碰撞带南缘的北山裂谷中,属于造山型矿床,目前该矿床成矿流体时空演化及成矿机制尚不明确,利用岩相学、显微测温和激光拉曼光谱分析对不同成矿阶段、不同海拔标高的脉石矿物中的流体包裹体进行了系统研究.依据矿物共生组合及脉体穿插关系,金矿床热液成矿过程可划分为3个阶段,从早到晚依次为:黄铁矿-石英阶段(早阶段)、石英-黄铁矿-多金属硫化物阶段(中阶段)、石英-碳酸盐阶段(晚阶段),金矿化主要发育在中阶段.脉石矿物中流体包裹体发育两种类型:NaCl-H2O包裹体(W型)和CO2-H2O-NaCl包裹体(C型),前两个阶段发育W型和C型包裹体,晚阶段只发育W型包裹体.从早阶段到晚阶段,流体包裹体完全均一温度的峰值分别为200~300 ℃、160~240 ℃、120~180 ℃,盐度依次为1.4%~14.8% NaCleqv、0.4%~14.5% NaCleqv、0.2%~7.6% NaCleqv.从早阶段到晚阶段,流体由CO2-H2O-NaCl体系向NaCl-H2O体系演变,完全均一温度和盐度均呈现出降低趋势,表现为由中温、中低盐度、富CO2的变质流体向中低温、低盐度、贫CO2的大气降水演化的趋势.矿脉垂向上的均一温度和盐度随深度增加表现出"低-高-低"的特点,可能与成矿流体多期次叠加有关.自矿区西南向东北包裹体均一温度逐渐升高,成矿深度逐渐增加,反映了矿区东北部可能为热源中心,表明矿区东北部应具有深部找矿前景.包裹体的物理化学特征及氢氧同位素特征表明,流体的混合可能是金沉淀的主要机制.
    阿尔泰南缘乌拉斯沟铜矿床S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素特征及其对成矿物质和流体来源限定
    卢琦园, 郑义, 王成明, 王岳军
    2018, 43(9): 3141-3153. doi: 10.3799/dqkx.2018.135
    摘要:
    新疆乌拉斯沟铜矿床位于阿尔泰造山带南缘克兰盆地内,为近年来新发现的矿床,受NW向断裂控制的脉状矿体产于泥盆系康布铁堡组变质火山岩系中,目前其成矿流体和成矿物质来源尚不明确.在细致的矿床地质研究基础上,通过开展S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素分析,根据野外和显微镜下观察,可将乌拉斯沟铜矿床的形成划分为黄铁矿-磁铁矿-石英、黄铜矿-绿泥石-绿帘石-石英及石英-碳酸盐阶段.同位素分析结果显示:乌拉斯沟铜矿硫化物样品δ34S值为0.1‰~3.2‰,平均为1.6‰,落入未矿化围岩δ34S值范围(-4.7‰~18.68‰),矿石硫可能源自康布铁堡组.成矿晚阶段的方解石样品δ13CV-PDB‰=-1.1‰,δ18OV-PDB‰=-20.3‰,海相碳酸盐地层和有机碳是可能的碳质来源.8件黄铁矿的Pb同位素为206Pb/204Pb=17.939~18.508(平均18.255),207Pb/204Pb=15.519~15.674(平均15.578),208Pb/204Pb=37.881~38.653(平均38.209),与康布铁堡组围岩类似.初始ISr(220 Ma)为0.710 4~0.711 7,平均值为0.711 1,初始143Nd/144Nd值为0.512 002~0.512 240(平均0.512 103).矿石Sr-Nd-Pb同位素组成均指示乌拉斯沟铜矿成矿物质可能主要源自围岩康布铁堡组,并可能有外来成矿物质的加入.流体的δDV-SMOW变化于-103.8‰~-92‰(平均值为-99.2‰),石英和方解石矿物的δ18OV-SMOW值集中在9.4‰~11.5‰(平均值为10.4‰),δ18OH2O值为2.1‰~4.2‰(平均值为3.1‰),结合流体包裹体物理化学特征,成矿热液可能来源于变质水,但可能受到大气降水的影响而偏移.因此,乌拉斯沟铜矿成矿物质主要来源于赋矿围岩的变质脱挥发分作用,这与造山型矿床的成矿机制吻合.
    与A型花岗岩有关锡矿的云英岩化蚀变矿化地球化学:以新疆卡姆斯特和干梁子矿床为例
    陈言飞, 王玉往, 王京彬, 王莉娟, 唐萍芝, 石煜, 赵路通
    2018, 43(9): 3154-3168. doi: 10.3799/dqkx.2018.321
    摘要:
    新疆准噶尔盆地东部卡拉麦里地区发育我国典型的A型花岗岩型锡矿.通过对该区卡姆斯特和干梁子两个锡矿4个矿化蚀变带的岩相学及地球化学研究,发现矿体和致矿岩体是同源岩浆演化的结果,矿体是岩浆分异演化末期向流体演化过程中形成的.矿床的蚀变分带模式可分为两种:(1)(红色)细粒黑云母花岗岩→云英岩化细粒花岗岩→含锡石英脉;(2)细粒黑云母花岗岩→含锡云英岩→含锡石英脉.其蚀变带中岩石的地球化学组分总体迁移规律为:SiO2迁入,Na2O、K2O迁出,Fe2O3总体表现为迁入,Th/U值不断降低,表明硅化和碱交代作用贯穿整个成矿过程,成矿环境由碱性向酸性变化,并伴随氧逸度的升高.F、Cl、W、Cu、Bi、In、Pb、Rb、Nb、Ta等元素与成矿元素Sn的迁移、富集和沉淀密切相关,其中F和Cl是迁移过程中最活跃的组分,是Sn元素最大的"搬运工",Sn元素的富集与W、Cu、Bi、In等元素迁移呈正相关,反映流体作用与Sn成矿密切相伴,而与Pb、Rb、Nb、Ta等元素的迁移呈负相关,反映致矿岩体自身元素的稀释和带出,Sn的富集和成矿是在岩浆向流体演化过程中完成的.
    西昆仑塔什库尔干叶里克铁矿成因:矿床地质与磁铁矿LA-ICP-MS原位分析约束
    丁明朋, 汤好书, 陈衍景, 董连慧, 李基宏, 屈迅, 李秋根, 孙晓辉, 周振菊, 石光辉
    2018, 43(9): 3169-3185. doi: 10.3799/dqkx.2018.239
    摘要:
    新疆塔什库尔干铁矿带是我国西部地区新近发现的重要富铁矿带.叶里克铁矿是该成矿带大型铁矿床之一,对该矿床成因方面的研究尚在起步阶段.通过对叶里克铁矿开展矿床地质研究与磁铁矿LA-ICP-MS原位分析,结果表明矿体产于布伦阔勒变质火山-沉积岩中,矿体与围岩产状基本一致,具有明显的层控特征.稠密浸染状或块状富矿体中磁铁矿主要有两种产出形式:与硬石膏或与方解石共生.这两类磁铁矿中多数微量元素含量较均一,如Mg(119×10-6~313×10-6)、Al(692×10-6~1 034×10-6)、Ti(540×10-6~840×10-6)、V(3 340×10-6~3 971×10-6)、Mn(950×10-6~1 160×10-6)、Co(4×10-6~5×10-6)、Ni(52×10-6~64×10-6)、Zn(84×10-6~143×10-6)、以及Ga(26×10-6~31×10-6),并与高温热液中磁铁矿类似;磁铁矿Al、Ti、V含量高,Ni/Cr比高以及Ti/V比低揭示出其形成于相对还原、富Al、Ti的海底高温热液体系且沉积环境稳定.(Al+Mn)-(Ti+V)特征指示其形成温度在300~500 ℃之间.与硬石膏共生的磁铁矿比与方解石共生的磁铁矿具有相对高的Ti(前者平均690×10-6,后者平均574×10-6)、P(从27×10-6骤降到7×10-6)含量,低的Ca含量(从36×10-6骤升到203×10-6)并亏损Zr、Hf、Sc、Ta等高场强元素,指示前者形成于更剧烈的热液活动中,并且硬石膏磁铁矿在热液作用过程中多数Ca离子进入硬石膏晶格中,造成磁铁矿Ca含量降低.综合区域地质、矿床地质及磁铁矿组成等多种证据,表明叶里克铁矿形成于早寒武世的海底高温热液系统.铁矿形成与原特提斯洋南向俯冲引发的火山弧岩浆作用有关,属于海相火山岩型铁矿.
    西准噶尔成矿带金矿异常识别及其不确定性分析
    刘岳, 周可法
    2018, 43(9): 3186-3199. doi: 10.3799/dqkx.2018.151
    摘要:
    西准噶尔成矿带地处中亚成矿域核心区,伴随着古生代强烈的构造岩浆活动,发生了广泛的金成矿作用,形成了一系列金矿床、矿点及矿化点,如萨尔托海、哈图、包古图等金矿床,已成为我国重要的黄金开发基地之一.基于该成矿带水系沉积物地球化学数据,采用集成序贯指示模拟技术和多重分形局部奇异性分析方法,开展金异常信息识别及其不确定性定量模拟,有效突出局部异常和弱缓异常,实现金元素富集异常在空间上的概率分布与量化表达.研究结果显示,金奇异性指数小于2的条件下,金元素富集异常的高概率区与已知金矿产地在空间分布上非常吻合,该研究可为西准噶尔成矿带金矿勘查及其不确定性风险评估提供决策依据.
    东昆仑东段哈拉尕吐花岗岩基岩浆混合作用:来自岩石学和矿物学约束
    陈国超, 裴先治, 李瑞保, 李佐臣, 裴磊, 刘成军, 陈有炘, 王盟, 张玉, 李小兵
    2018, 43(9): 3200-3217. doi: 10.3799/dqkx.2018.559
    摘要:
    哈拉尕吐花岗岩基位于东昆仑东段,其中花岗闪长岩岩浆混合作用明显,是研究岩浆混合作用的良好对象.从岩石学、岩相学和矿物化学等方面对哈拉尕吐花岗岩基进行了详细研究.电子探针结果显示:寄主岩斜长石的An值同相对应包体中斜长石捕掳晶近似;包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部和边部An值存在间断;部分包体中浅色基质斜长石的An值与具核边结构斜长石的边部近似;辉长闪长岩中斜长石具较高的An值.寄主岩角闪石同相对应包体中角闪石捕掳晶的结晶温度、压力和氧逸度较为接近;包体中基质角闪石的结晶温度和压力低于寄主岩角闪石,氧逸度稍高于寄主岩角闪石;辉长闪长岩角闪石具有最高的结晶温度和压力及最低的氧逸度.哈图沟剖面和德福胜剖面寄主岩中的斜长石和角闪石的成分具有一定差别.岩浆不同期次侵入结晶和岩浆自身演化,使不同地点斜长石和角闪石的成分和物理化学特征具有一定变化.镁铁质岩浆位于地壳深部,氧逸度较低,使结晶的角闪石具有较高的形成压力和较低的氧逸度,斜长石具较高An值;随着镁铁质岩浆注入寄主岩,由于环境突变,使斜长石受到熔蚀;由于岩浆上侵以及两种岩浆物理化学性质差别较大,导致温度、压力和水饱和度降低,氧逸度升高,使包体中残留岩浆快速结晶,形成具核边结构、浅色均一的斜长石,以及结晶程度较差、较高氧逸度的角闪石.
    西藏达布矿区含矿岩体的时代、岩石地球化学特征及岩石成因
    李世杰, 魏启荣, 次琼, 邓小俊, 郑秋平, 卢浩东, 吉雪峰, 王健, 许欢, 杨长青
    2018, 43(9): 3218-3233. doi: 10.3799/dqkx.2018.231
    摘要:
    达布矿区位于冈底斯成矿带中段南侧,具较大的铜(钼)成矿潜力.通过对达布矿区含矿花岗闪长岩体开展岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学等方面的分析研究,结果显示达布矿区花岗闪长岩体是主要的含矿岩体之一,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为16.5±0.3 Ma~16.0±0.4 Ma,属中新世(N1).岩体具高Al(Al2O3=15.6%~16.5%)、高Na(Na2O=4.51%~4.82%)、钙碱性系列、弱过铝质;稀土元素具弱正铕异常(Eu/Eu*=1.02~1.27)和正铈异常(Ce/Ce*=0.99~1.53);富集Rb、Ba、Sr和亏损Nb、Ta、Ti、Y.达布矿区花岗闪长岩体属Ⅰ型花岗岩,类似于典型的C型埃达克岩,明显有别于冈底斯带中新世高K埃达克岩;为印度-亚洲大陆碰撞后局部伸展背景下,由加厚下地壳物质(石榴石角闪岩)较高程度部分熔融的岩浆产物.
    西藏雄梅地区晚白垩世江巴组火山岩岩石成因及对加厚地壳减薄的指示
    孙渺, 陈伟, 曲晓明, 马旭东, 丁吉顺
    2018, 43(9): 3234-3251. doi: 10.3799/dqkx.2018.146
    摘要:
    江巴组火山岩是西藏雄梅地区近年来发现的火山岩,但其岩石成因尚不明确.通过开展系统的岩相学、地球化学、同位素定年示踪研究,结果表明英安质火山岩锆石U-Pb年龄为85.1±1.0 Ma,为晚白垩世.安山质和英安质火山岩显示出明显的埃达克质岩特征,主量元素显示出较高的SiO2和Al2O3含量及Mg#值;稀土元素整体呈轻稀土元素富集,重稀土元素强烈亏损,轻重稀土元素分异明显,(La/Yb)N值较高,无明显Eu异常;微量元素具有明显的高Sr,低Y、Yb和高Sr/Y值,相对富集Th、Zr和Hf,亏损Nb、Ta和Ti的特点;英安质火山岩锆石εHft)值均为正值,在+2.7~+7.1之间,指示有亏损地幔物质参与成岩作用;以上表明安山质和英安质火山岩可能形成于加厚新生下地壳拆沉的部分熔融并有亏损地幔物质的加入.流纹质火山岩具相对低的MgO、TiO2含量;LREEs富集、HREEs亏损,但轻重稀土元素分馏明显较安山质和英安质火山岩弱,微量元素富集Rb、Th和K,强烈亏损Eu,Sr,Ba,P和Ti,明显的负Eu异常,表明流纹质火山岩为地壳发生深熔而形成.综合对比江巴组火山岩的地球化学性质,表明班公湖-怒江缝合带中段昂龙岗日-班戈弧地区在晚白垩世期间存在一期板内加厚下地壳拆沉减薄事件.
    滇西澜沧江构造带中-南段澜沧群变质变形期次及Ar-Ar年代学约束
    毕丽莎, 梁晓, 王根厚, 张海迪, 王泉, 吴春娇
    2018, 43(9): 3252-3266. doi: 10.3799/dqkx.2018.999
    摘要:
    澜沧群变质变形过程的厘定有助于揭示澜沧江构造带的演化历史.通过对双江-惠民地区出露的中-低绿片岩相变质岩系与高压变质岩系的"构造-变质"双重解析,发现澜沧群变质岩系:(1)以挤压体制下的褶劈理S2为区域性面理,浅变质岩系中石英脉条带代表的面理S1与层理S0产状一致,并在第2期强烈压扁后与S2近平行;(2)构造样式与变质变形期次在研究区域内基本一致,表现为二叠纪-三叠纪两期次中深构造层次透入性变形为侏罗纪-新生代浅-表层次变形所叠加;(3)高压变质岩记录了两个期次的深层次构造变形,电气石与石榴石变斑晶具有明显的两阶段生长模式,核部(M1aD1a)可能代表了峰期榴辉岩相变质作用,边部代表折返过程中的蓝片岩相(M1bD1b)阶段.高压变质岩与浅变质岩第2期(M2D2)构造层次及变形样式一致,代表折返后的挤压拼贴过程,两者的剪切型褶劈理S2均指示上盘S向的剪切滑动.结合新生代三江地区发生的近90°块体旋转,恢复第2期为上盘指向E的逆冲剪切作用.通过对幸福变质石英砂岩白云母、小黑江多硅白云母和蓝闪石的40Ar-39Ar定年,以及对前人小黑江蓝闪石40Ar-39Ar年龄的重新解释,共厘定出澜沧群4个构造阶段:(1)高压变质岩第1期晚期(D1b)蓝片岩相变质作用(~250 Ma);(2)第2期(M2D2)中层次挤压(215~214 Ma);(3)浅变质岩系第3期早期(D3a)N-S向纵弯褶皱(111.9~103.7 Ma)与晚期(D3b)逆冲(~82.28 Ma);(4)第4期近E-W向纵弯褶皱(新生代,很可能晚于59.18 Ma).
    华北板块北缘中段花岗闪长岩-苏长辉长岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其形成机制
    王师捷, 徐仲元, 董晓杰, 王挽琼, 李鹏川
    2018, 43(9): 3267-3284. doi: 10.3799/dqkx.2017.585
    摘要:
    华北板块北缘中段土牧尔台地区发育大量的酸性侵入岩,仅局部出露一些苏长辉长岩岩体.前人对该基性岩岩体的研究较少,且缺少其与周围同时代酸性侵入岩演化关系的讨论.基于年代学和地球化学方法,锆石U-Pb测年结果显示,花岗闪长岩年龄为275.3±2.6 Ma,苏长辉长岩为270.1±4.2 Ma,两者均为早二叠世产出.苏长辉长岩贫硅(SiO2=46.2%~49.8%)和高场强元素(Nb、Ti、Zr等),富Mg#(59.16~67.58)和大离子亲石元素(Cs、Ba、Sr等),具有较低的稀土总量和较平缓的配分曲线,及Eu正异常(δEu=1.02~2.41),显示幔源侵入岩的特点;花岗闪长岩SiO2含量在65.6%~67.0%之间,K2O含量为3.71%~4.15%,为准铝质系列(A/CNK=0.94~0.98),属于高钾钙碱性I型花岗岩.样品富集轻稀土、大离子亲石元素(Cs、Rb、K等),亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ti、Th等),存在Eu负异常(δEu=0.61~0.69),具有大陆弧火山岩的特征,同时岩石中存在镁铁质包体,表明其岩浆来源是壳幔混源的.两者的时空关系及地球化学特征显示,基性岩浆来自于受俯冲流体交代的亏损岩石圈地幔,底侵加热地壳产生花岗质岩浆并与之发生混合作用.结合区域研究背景,表明花岗闪长岩-苏长辉长岩岩体形成于俯冲的构造背景下,且在早二叠世,古亚洲洋仍未闭合.
    黑龙江东部滚突岭地区斜长角闪岩的原岩性质与变质作用演化
    杨岩, 郑常青, 徐学纯, 韩玉宝, 郭柏源
    2018, 43(9): 3285-3301. doi: 10.3799/dqkx.2018.563
    摘要:
    黑龙江杂岩主要出露于牡丹江断裂以东,并沿其呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘.有关于该杂岩的矿物成分和变质作用演变方面的报道很少,且前人的研究多集中在变质程度为绿片岩相-蓝片岩相的典型黑龙江杂岩.通过对出露于黑龙江东部滚突岭地区的斜长角闪岩进行了地球化学与变质演化研究,其岩石类型主要包括石榴黝帘斜长角闪岩和石榴黑云角闪片岩,结果表明该地区石榴黝帘斜长角闪岩样品明显富集元素K、Ti,亏损Hf,Ta/Yb比值低(0.09~0.16),轻稀土(LREE)相对重稀土(HREE)稍有弱亏损,稀土元素配分曲线为平坦型,类似于MORB的特征.石榴黑云角闪片岩样品微量元素K、Th、Ti明显富集,轻稀土(LREE)相对重稀土(HREE)弱富集,稀土元素配分曲线为右倾型,与洋岛玄武岩相似.斜长角闪岩的原岩既有形成于洋中脊环境的大洋拉斑系列玄武岩,也有少量形成于板内(大陆边缘)或洋岛环境的钙碱性系列玄武岩.斜长角闪岩经历了3个变质演化阶段,分别为高绿片岩相的进变质阶段(T=400~500 ℃,P=400~500 MPa)、低角闪岩相的峰期变质阶段(T=550~640 ℃,P=590~630 MPa)和高绿片岩相的退变质阶段(T=530~560 ℃,P=530~560 MPa),记录了从早期升温升压到后期近等温降压的顺时针P-T演化过程,表明斜长角闪岩的变质作用可能与佳木斯地块与松嫩地块的碰撞有关.
    山东青岛地区灵山岛早白垩世碎屑岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及其大地构造意义
    孟元库, 李日辉, 徐扬, 侯方辉
    2018, 43(9): 3302-3323. doi: 10.3799/dqkx.2018.207
    摘要:
    苏鲁造山带东缘的灵山岛上发育有早白垩世碎屑岩,目前人们对其沉积的精确时代、成因机制和大地构造环境仍然存在着广泛的争议.利用LA-ICP-MS的方法对灵山岛上两套碎屑岩进行了锆石U-Pb测年,并对特征年龄谱中的代表性碎屑锆石进行了Lu-Hf同位素分析.结果表明:(1)碎屑锆石U-Pb测年结果显示,莱阳群法家茔组和青山群八亩地组下部的碎屑岩沉积时代分别为127±3 Ma和128±4 Ma,表明两套碎屑岩都是早白垩世中晚期的沉积产物;(2)灵山岛上两套碎屑岩具有完全相似的年龄谱以及锆石Hf同位素组成,表明发育软沉积变形的粉砂岩、泥岩和上覆的含砾粗砂岩具有相似的物源,并且源区组成较为单一,主要以亲华北的胶北地体为主,其次的物源区为苏鲁造山带;(3)胶莱盆地下白垩统莱阳群和灵山岛下白垩统莱阳群的碎屑锆石年龄谱对比表明,灵山岛上的莱阳群碎屑岩明显不同于胶莱盆地的莱阳群,暗示在早白垩世时,灵山岛上的两套碎屑岩可能受到区域断裂的控制,沉积于一个相对独立的盆地.综合结果表明,灵山岛地区莱阳群法家茔组可能沉积于断陷湖盆的萎缩期,早期的沉积以湖相为主,晚期主要以河流相为主,在此期间遭受到了强烈的火山地震作用,诱发了下部的湖相的砂泥岩发生大规模的滑塌和软沉积变形.
    扬子陆核北崆岭地区“马槽园群”的新认识
    赵小明, 安志辉, 邱啸飞, 吴年文, 魏运许, 胡昆, 赵雨溪
    2018, 43(9): 3324-3336. doi: 10.3799/dqkx.2018.565
    摘要:
    扬子陆核北崆岭地区孔子河-樟村坪一带的"马槽园群"被认为是崆岭地区唯一出露的青白口纪沉积记录,对探讨扬子陆块在Rodinia超大陆中的位置及汇聚与裂解过程具有重要意义.通过对其进行岩石学、沉积学和碎屑锆石年代学研究,并与紧密伴存的南沱组进行对比,结果表明:"马槽园群"与南沱组的空间分布、砾石大小、分选、磨圆等特征相似,都体现了快速混杂堆积特点;最年轻锆石年龄限定"马槽园群"沉积时代晚于786 Ma,南沱组则在657~635 Ma之间,两者具有相似的碎屑锆石年龄谱特征.由此表明北崆岭地区的这套杂砾岩为新元古代冰碛岩,可与区域上南沱组对比,同属Marinoan冰期产物,而不能以马槽园群称之;其沉积物源来自于邻近崆岭杂岩、黄陵花岗岩和神农架群.