朱江 , 彭三国 , 彭练红 , 雷天赐 , 龚银杰 , 刘兴平
2017, 36(5):593-604.
摘要:安徽东溪金矿床位于桐柏-大别造山带北淮阳构造带的中生代晓天火山盆地中,是桐柏-大别成矿带具有代表性的浅成低温热液金矿床。金矿体以含金方解石脉和方解石-石英脉形式产出,受NW向断裂控制,赋矿围岩为毛坦厂组安山质火山岩。该矿床热液成矿过程由早到晚可分为粗晶方解石阶段和方解石-石英阶段。早、晚阶段方解石中流体包裹体十分发育,主要类型有纯液相、纯气相和富液二相流体包裹体。早阶段流体包裹体均一温度范围为128~172℃,冰点温度介于-0.7~+23.4℃之间,盐度为0.35%~0.92%;晚阶段流体包裹体均一温度范围为105~160℃,冰点温度介于-0.5~+9.1℃之间,盐度为0.18%~0.52%。成矿流体从早阶段演化到晚阶段,温度和盐度具有小幅度的降低趋势。岩浆热液和加热循环的大气降水的混合可能是引起金属元素富集、沉淀的主要机制,该矿床是地表浅部热液对流系统的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素研究表明,赋矿安山岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为126.7±1.4 Ma (1σ,MSWD=0.95),代表了其火山作用时限。结合矿床地质特征认为,东溪金矿床成矿时间可能与安山岩喷发时限基本一致。该矿床形成于早白垩世陆壳强烈伸展和岩石圈地幔上涌的动力学背景。
杨成 , 刘成新 , 刘万亮 , 万俊 , 段先锋 , 张众
2017, 36(5):605-618.
摘要:南秦岭造山带北大巴山东段大面积出露早志留世粗面岩,夹于早志留世梅子垭组(S1m)下部层位含炭粉砂质板岩之中,整体呈北西-南东向展布。这套粗面质火山岩与铌矿关系密切。竹溪县天宝铌矿床产出于火山喷发沉积韵律的中下部层位,赋矿岩石以粗面质熔结凝灰岩为主。粗面质熔岩地球化学数据显示其富碱质,稀土元素总量高且轻稀土元素明显富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等富集,Sr、P、Ti等亏损,具有类似于OIB的地球化学性质,来源于幔源玄武质岩浆的演化,是形成于大陆裂谷环境的低压型粗面岩。矿体粗面岩类(熔结凝灰岩)与非矿体粗面岩(粗面质熔岩)相比,具有略低的SiO2含量,高的Al2O3、K2O、CaO含量,低的P2O5含量,更为富集的高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)和轻稀土元素(La、Ce),更强的负Eu异常、正Ce异常,略强的P、Ti负异常以及更高的挥发分(F、CO2)含量。天宝铌矿含铌矿物为易解石,产出于早期矿物的边缘、裂隙或晚期细脉中,成矿阶段处于岩浆作用的晚期。铌的富集与挥发分(F、CO2等)的运移、保存条件密切相关。该铌矿为火山岩型稀有金属矿床,兼具岩浆型和岩浆热液型矿床特征,与庙垭和杀熊洞铌-稀土矿床属同一成矿系列的不同类型矿床。
2017, 36(5):619-632.
摘要:桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示εHf (t)值为+5.8~+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄tDM1为387~595 Ma (平均值为434±29 Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔~30 Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。
2017, 36(5):633-645.
摘要:对西大别造山带夏店岩体进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、岩石地球化学研究,发现该岩体化学成分具富硅、碱,贫钙、镁、铝等特点;岩石轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,轻重稀土元素分馏明显,Eu亏损明显;Rb、K、Th等大离子亲石元素和Pb元素富集,Ta、Nb、Ti等高场强元素亏损和Sr、Ba元素亏损;岩石成因类型上属于A型花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示夏店岩体206Pb/238U加权平均年龄为130.0±1.8 Ma,代表岩体的结晶年龄,显示该岩体为早白垩世岩浆活动的产物。夏店岩体A型花岗岩形成于造山期后环境,预示着桐柏-大别造山带板内演化阶段的到来。
卢山松 , 江拓 , 彭三国 , 彭练红 , 谭娟娟 , 邱啸飞
2017, 36(5):646-654.
摘要:系统收集并总结了武当地块与扬子陆核区(崆岭地区)已发表的新元古代沉积岩中碎屑锆石的U-Pb年代学数据,对二者的相互关系进行分析,并讨论了扬子克拉通北缘新元古代时期的构造演化过程及特征。对前人发表的年代学数据进行的统计和对比结果表明,武当地块沉积岩中碎屑锆石年龄谱记录了~710 Ma和~2.5 Ga的年龄峰值,同时缺乏>3.0 Ga年龄的锆石,表明其沉积物质来源可能并非扬子陆核区,其在新元古代之前可能作为一个独立的微陆块与扬子陆核区(崆岭地区)分离开来,二者于新元古代中期发生碰撞拼合而成为一个整体。
李肖龙 , 李山坡 , 申硕果 , 冯一凡 , 张莹歌 , 程国安
2017, 36(5):655-667.
摘要:四面山含榴混合花岗岩位于大别山北麓,主要为二长花岗质混合脉体。本文研究了该岩体的岩石学、地球化学特征并分析了岩石成因。结果表明,四面山含榴混合花岗岩具有高硅富碱的特征,整体属于准铝质到弱过铝质的高钾钙碱性花岗岩,但局部可能混合岩化不均匀;岩石富集Ba、Th、K而亏损Nb、Sr、P、Ti等元素;稀土总量(ΣREE)为115.05×10-6~430.85×10-6,轻稀土元素相对富集,铕负异常整体不明显。初步研究表明,四面山含榴混合花岗岩是超高压地体折返到中下地壳,在拆沉、底侵等因素影响下经部分熔融形成的。
王刚 , 武昱东 , 贾少华 , 张晗 , 陈雷 , 王宗起
2017, 36(5):668-680.
摘要:构家河金矿床位于南秦岭武当山西缘,产于绢云绿泥石英片岩和变石英砂岩之中,受韧性滑脱剪切构造带控制。矿化类型主要有破碎带蚀变岩型和石英脉型,其中前者形成了破碎带蚀变岩型主矿体,呈似层状或透镜状分布于近南北向断裂中,次矿体分布在北西和北东向次级断裂中,为石英脉型矿体。成矿作用包括3个阶段:石英-硫化物阶段、石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段。对主矿体石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段的流体包裹体进行了显微观察和测温,同时对不同阶段的石英和方解石、白云石等进行了D、O、C同位素测试。结果显示,包裹体以原生气液两相包裹体为主,且主要为富液相包裹体;石英-硫化物-金银矿化阶段包裹体均一温度集中于180~270℃,峰值为220℃,盐度和密度分别为1.40%~14.46%和0.60~0.97 g/cm3;石英-碳酸盐阶段均一温度峰值为170℃,盐度和密度分别为1.34%~7.31%和0.86~0.96 g/cm3;石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段石英的δDV-SMOW值分别为-93.3%‰~-70.9‰和-91.6%‰~-67.2‰,δ18OV-SMOW值为12.9‰~14.5‰和11.9‰~13.8‰;方解石和白云石的δ13CV-PDB值为-12.4‰~-12.0‰,δ18OV-PDB值为-18.4‰~-18.1‰。成矿流体特征显示该矿床初始成矿流体为中温、低盐度的变质热液,再结合区域成矿地质与成矿构造背景,认为构家河金矿为造山型金矿床。
朱江 , 程昌红 , 王连训 , 彭三国 , 彭练红 , 许珂
2017, 36(5):681-690.
摘要:南秦岭竹山地区发育强烈的志留纪碱性岩浆活动,主要岩性包括正长岩、火成碳酸岩、粗面岩和碱性玄武岩,侵位时间集中于450~430 Ma。该期碱性岩浆活动主要形成于幔源碱性玄武质岩浆结晶分异演化,岩浆源区以HIMU组分为主,具有HIMU和EMⅠ、EMⅡ多种富集地幔端员混合特征。碱性杂岩体普遍发育铌、稀土矿化,形成了庙垭、杀熊洞、天宝等大型或超大型矿床。区域性深大断裂及其次级断裂控制了碱性杂岩体或碱性火山杂岩的空间展布,富碱和较高的结晶分异程度是成矿有利条件。幔源与洋壳俯冲消减、陆源沉积物再循环以及地幔流体交代作用关系密切。该期碱性岩浆-成矿事件形成于板块边缘岩石圈强烈伸展和幔源岩浆底侵上涌背景。
2017, 36(5):691-702.
摘要:对北大别山牢山寨岩体进行了锆石U-Pb定年、岩石全岩主量和微量元素分析,发现牢山寨岩体二长花岗岩在化学成分上具超酸、富碱、过铝质等特点,属超酸性富碱高钾钙碱性系列;大离子亲石元素Rb、K富集,高场强元素Hf、Th、U与轻稀土元素明显富集,重稀土元素亏损,具中等负Eu异常等特征,稀土元素配分曲线为左高右平缓的轻稀土元素富集型。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试得到岩体206Pb/238U加权平均年龄值为133±2 Ma (n=21,MSWD=3.1),代表牢山寨岩体的侵位年龄,表明其为早白垩世的岩浆活动产物。推测其形成机制为:在秦岭-大别造山带中生代构造体制转换及其后伸展机制下,下地壳尚未发生拆沉,含斜长石+辉石+角闪石+石榴石的高压麻粒岩下地壳部分熔融,沿深断裂向上运移,在地壳浅部固结成岩形成牢山寨岩体。
2017, 36(5):703-712.
摘要:湖北大悟娘娘顶钨铍矿区处于华北板块与扬子板块之间的桐柏-大别造山带中部,区内元古宙地层出露广泛,岩浆活动频繁,构造具有多期次性。矿区内钨铍矿床产于花岗岩体接触带上,与燕山晚期娘娘顶岩体、鸡公山岩体密切相关。本文在分析了娘娘顶钨铍矿成矿地质背景和矿床地质特征的基础上,进行了勘查地球化学研究,圈定了2处化探异常,指出本区内燕山晚期花岗岩与地层、岩体间接触带及构造破碎带部位为重点找矿地带及找矿方向。本次研究既填补了武当-桐柏-大别成矿带钨铍矿相关矿产研究方面的空白,又首次描述了研究区内铍矿床的地质特征,补充了国内研究相对很少的铍矿床方面的内容,同时为研究区乃至大别山地区下一步钨铍矿种的勘查工作提供了一定的理论依据和指导意义。
2017, 36(5):713-724.
摘要:老湾金矿床是河南桐柏地区典型的剪切带型金矿床。流体包裹体特征显示成矿流体为中低温、低盐度的含CO2的K+-Na+-Cl--SO42-体系;氢氧同位素研究结果显示矿床成矿早期阶段以岩浆水为主要成矿热液来源,成矿晚期阶段以大气降水为主要热液来源;矿石铅同位素特征显示成矿物质源区与龟山岩组、老湾花岗岩有亲缘关系,且与花岗岩接近,显示其深源特征,进一步提供了成矿流体岩浆成因的证据。
程钊 , 冯久林 , 朱小平 , 李平 , 吴凤贤 , 王桥
2017, 36(5):725-732.
摘要:在南秦岭造山带中发现的竹溪蔓荆沟碱性正长岩,呈透镜状侵入于辉绿岩体内,个别呈独立岩体侵入于早古生代地层中。单个正长岩体规模较小。通过对其进行岩相学及岩石地球化学特征研究,表明其为全碱(Na2O+K2O)含量较高的钾质碱性正长岩;岩石中Mg#值较低,明显低于原始岩浆Mg#值,说明其为原始岩浆经历较高程度演化的产物;岩体中稀土元素总量∑REE较高,轻稀土元素LREE富集明显,重稀土元素HREE亏损;通过微量元素构造环境判别分析认为,研究区正长岩形成于大陆裂谷环境,且形成于大陆裂谷早期阶段,其形成时代为早志留世。
曹正琦 , 谢应波 , 周向辉 , 李华亮 , 蔡逸涛 , 李成凯 , 宋汉 , 吴波 , 李琳静
2017, 36(5):733-742.
摘要:在翔实的野外地质工作基础上,对湖北大悟大磊山金矿床进行矿区填图,并结合前人研究成果,充分分析大磊山金矿的控矿构造及矿床成因,认为该金矿导矿、配矿构造是一种新的构造类型,二者均不是断裂构造,而是燕山期区域广泛的岩浆活动使得大磊山花岗岩穹窿上隆,导致围岩沿接触面下滑,形成剪切带,该剪切带为后期热液提供了导矿、配矿通道;新元古代片麻状二长花岗岩为金矿提供了较高的金元素背景值,燕山期岩浆活动不但使金元素活化、迁移,也为金矿成矿提供了物质来源,金矿的矿床成因是中低温岩浆期后热液矿床;根据含金石英脉充填煌斑岩脉裂隙的地质特征,利用LA-ICP MS锆石U-Pb定年法获得了煌斑岩成岩年龄为126.8±2.0 Ma,从而限定了大磊山金矿成矿年代。
赵建新 , 童英 , 孟贵祥 , 王涛 , 张招崇 , 张建军
2017, 36(5):743-754.
摘要:绿石沟岩体位于东准噶尔琼河坝矿集区,向东侵入到绿石沟铜矿赋矿围岩中泥盆统北塔山组火山岩中。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示该岩体形成于354±1 Ma,为早石炭世。其主要岩石类型为石英二长岩,含有大量的基性微粒包体,具有较高的硅、钙、钾含量(SiO2=62.31%~65.31%,CaO=3.71%~4.89%,K2O=2.85%~3.54%),属高钾钙碱性系列。铝含量较高(Al2O3=15.44%~16.29%),属准铝质(A/CNK=0.93~0.99,A/NK=1.68~1.96) I型花岗岩。稀土元素总量较低(∑REE=90.82×10-6~111.36×10-6),轻稀土元素相对富集,Eu呈弱的负异常(δEu=0.68~0.87)。富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Sr等),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等),具有高Ba (758×10-6~1 113×10-6)、Sr (401.8×10-6~512.5×10-6)含量和高的(La/Yb)N、Sr/Y值,显示出高Ba-Sr花岗岩的特征,应是幔源基性岩浆与壳源岩浆混合的产物,可能形成于俯冲环境向造山后环境的构造转换阶段。
2017, 36(5):755-764.
摘要:库车坳陷古新统—始新统发育巨厚的蒸发岩,尤其是盆地西部,出露多处盐矿点。本文主要研究了KL4钻孔古新统—始新统蒸发岩中钾盐矿物和含钾矿物特征,在此基础上分析了库车坳陷古新统—始新统蒸发岩地层中成钾趋势。研究发现,在含钾层段Ⅰ产出钾芒硝,层段Ⅱ产出原生钾石盐、钾石膏和含钾石盐石膏,说明古盐湖已经达到钾盐沉积阶段。钻孔化学组分分析结果显示,钻孔底部至顶部K+浓度呈现不断富集的趋势,且最大值达到1.273%,结合离子含量、钾氯系数、镁氯系数、锂氯系数和锶钙系数等特征,进一步确定古盐湖演化过程中存在两次成钾浓缩趋势,认为含钾层段Ⅰ和Ⅱ具有成钾潜力,其中层段Ⅱ成钾潜力更大。