Evaluating new fault-controlled hydrothermal dolomitization models: Insights from the Cambrian Dolomite,Western Canadian Sedimentary Basin     

Ardiansyah Koeshidayatullah  Hilary Corlett  Jack Stacey  Peter K. Swart  Adrian Boyce  Hamish Robertson  Fiona Whitaker  Cathy Hollis 《Sedimentology》2020,67(6):2945-2973

Fault-controlled hydrothermal dolomitization in tectonically complex basins can occur at any depth and from different fluid compositions, including ‘deep-seated’, ‘crustal’ or ‘basinal’ brines. Nevertheless, many studies have failed to identify the actual source of these fluids, resulting in a gap in our knowledge on the likely source of magnesium of hydrothermal dolomitization. With development of new concepts in hydrothermal dolomitization, the study aims in particular to test the hypothesis that dolomitizing fluids were sourced from either seawater, ultramafic carbonation or a mixture between the two by utilizing the Cambrian Mount Whyte Formation as an example. Here, the large-scale dolostone bodies are fabric-destructive with a range of crystal fabrics, including euhedral replacement (RD1) and anhedral replacement (RD2). Since dolomite is cross-cut by low amplitude stylolites, dolomitization is interpreted to have occurred shortly after deposition, at a very shallow depth (<1 km). At this time, there would have been sufficient porosity in the mudstones for extensive dolomitization to occur, and the necessary high heat flows and faulting associated with Cambrian rifting to transfer hot brines into the near surface. While the δ¹⁸O_water and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios values of RD1 are comparable with Cambrian seawater, RD2 shows higher values in both parameters. Therefore, although aspects of the fluid geochemistry are consistent with dolomitization from seawater, very high fluid temperature and salinity could be suggestive of mixing with another, hydrothermal fluid. The very hot temperature, positive Eu anomaly, enriched metal concentrations, and cogenetic relation with quartz could indicate that hot brines were at least partially sourced from ultramafic rocks, potentially as a result of interaction between the underlying Proterozoic serpentinites and CO₂-rich fluids. This study highlights that large-scale hydrothermal dolostone bodies can form at shallow burial depths via mixing during fluid pulses, providing a potential explanation for the mass balance problem often associated with their genesis.  相似文献   

华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据集          下载免费PDF全文

王文龙  刘洋  赵利刚  滕飞  杨泽黎 《中国地质》2020,47(S1):32-39

华北板块北缘中段位于华北板块与白乃庙弧的结合处,以赤峰-白云鄂博断裂为界,南、北归属不同的大地构造单元,并且具有不同的基底属性。二叠纪岩浆岩在华北板块北缘广泛分布,断裂带两侧均有出露,源区组成十分复杂,制约着对其岩石成因及构造背景的深刻认识。本文通过对横跨赤峰–白云鄂博断裂的“北柳图庙幅等4幅区调”和“乌兰布拉格幅等2幅区调”2个项目的1∶50 000区调工作,共计6个1∶50 000图幅内的二叠纪岩浆岩的年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据进行整合、分析,为进一步研究华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩的源区及构造-岩浆演化过程提供详实的数据支撑。区内二叠纪侵入岩广泛出露,岩石类型以花岗闪长岩、（石英）闪长岩及二长花岗岩为主,并含有少量的正长花岗岩。二叠纪火山岩主要分布在断裂带以南,岩性包括安山质、英安质及少量流纹质火山岩。锆石U–Pb测年表明工作区内二叠纪岩浆岩的形成时代主要为中–晚二叠世,断裂带南北两侧的岩浆岩具有截然不同的锆石Hf同位素特征,总体而言,南侧相对富集,北侧相对亏损。本数据集包括3个.xls类型文件（Zircon U–Pb dating data.xls,Zircon Hf isotope data.xls,Whole-rock geochemistry data.xls）,分别记录了104件样品的地球化学数据、16件样品的锆石U–Pb测年数据和12件样品的锆石Hf同位素数据。本数据集测试样品主要在中国地质调查局天津地质调查中心实验测试中心完成,数据质量可靠。  相似文献   

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据     

伍皓  夏彧  周恳恳  张建军 《岩石学报》2020,36(2):589-600

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。  相似文献   

吉林延边红太平铜多金属矿床脉型矿化的成矿时代与构造背景     

侯鹤楠  任云生  陆思宇  郝宇杰  杨群 《岩石学报》2020,36(3):820-836

吉林延边红太平铜多金属矿床位于兴蒙造山带东段,区内发育产于晚古生代火山沉积岩系中的层状铜多金属矿体和受岩体及构造控制的脉状铅锌矿体。为了确定脉型铅锌矿化的成矿时代与构造背景,本文对与脉状铅锌矿体相关的英安岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,并对脉状铅锌矿体中金属硫化物开展了Rb-Sr同位素定年。结果表明,英安岩中28个锆石测点的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为204.1±2.0Ma(MSWD=0.24),脉状铅锌矿石中4件金属硫化物的Rb-Sr等时线年龄为206.8±9.0Ma(MSWD=2.0),二者在误差范围内基本一致,表明红太平矿床脉型铅锌矿化的成矿时代为晚三叠世末期。英安岩的稀土元素配分模式呈明显的轻稀土元素(LREEs)富集,轻重稀土分馏明显[(La/Yb)N=7.59～8.28],存在弱的Eu异常(δEu=0.65～0.68);微量元素以富集大离子亲石元素(LILEs:Rb、Ba和K)和不相容元素(U、Th),亏损高场强元素(HFSEs:Nb、Ta、P和Ti)为特征,表明原始岩浆应为壳-幔混源;脉状铅锌矿体中4件金属硫化物初始Sr同位素比值(87Sr/86Sr)i为0.705954～0.707101(均值0.706390),表明脉型铅锌矿化与壳-幔混源的岩浆作用密切相关。根据Rb-(Yb+Ta)及La/Yb-Th/Yb图解判别结果,结合区域构造演化分析,认为红太平矿区英安岩及相关的脉型铅锌矿化形成于活动大陆边缘的构造环境,与晚三叠世-早侏罗世(T_3-J_1)古太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用密切相关。  相似文献   

云南墨江金厂矿床金镍赋存状态及成因关系探讨     

周凯  张洪瑞  柴鹏  张慧超  程先锋  杨澍 《矿床地质》2020,39(1):97-110

墨江金厂金镍矿床位于哀牢山造山带中段,九甲—安定大断裂上盘,是西南三江成矿带内一个独特的金镍矿床。本文在详细野外地质调查基础上,通过显微镜下观察、扫描电镜和能谱分析,结合矿石微量元素分析,对矿石中金、镍赋存状态及成因关系进行了研究。结果显示,金赋存形式主要有可见金和不可见金。可见金又可分为粒间金和包体金;不可见金是以Au~+赋存于硫锑铜银矿、黄铁矿中。镍赋存状态有两种:一是以独立矿物,如辉砷镍矿、锑硫镍矿等存在;二是以离子态赋存于黄铁矿、硫锑铜银矿中。矿石结构构造、矿物共生组合及微量元素含量等显示,金和镍为同期热液成矿,金来自岩浆热液系统远端的低温热液,镍是含金低温热液流经超基性岩体时萃取而来。成矿过程可分为早期富硅质热液和晚期富钙质热液两个阶段,成矿是在幕式构造活动下多期流体运移和沉淀的结果。  相似文献   

羌塘中部白措花岗岩岩石地球化学特征、锆石U Pb年龄和Hf同位素组成及其构造意义     

李学仁  万友利  王剑 《地质论评》2020,66(5):1172-1185

本文对羌塘中部白措花岗岩的研究表明,岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩同时侵位的复合岩基,锆石U Pb年龄分别为213. 8±1. 3 Ma、210. 0±1. 1 Ma和208. 1±1. 4 Ma。白措花岗岩为硅过饱和的准铝质—弱过铝质岩石,Eu负异常明显,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示典型的壳源特征。εHft)为负值,主要集中于-10～-15,对应的Hf同位素二阶段模式年龄峰值为1. 78 Ga,显示源区为古元古代古老地壳;同时,花岗岩中含有大量闪长质暗色包体,表明有壳幔岩浆混合作用,推测为同时期玄武质岩浆的底侵作用,在地壳深部诱发富硅质基底岩石重熔,快速喷发形成玄武岩—流纹岩双峰式组合,而花岗岩则是由玄武质岩浆在地壳充分熔融后,岩浆沿羌塘中部已有的构造破碎带侵入形成,并且在熔融过程中有镁铁质岩浆注入少量结晶的长英质岩浆中形成暗色包体。因此,花岗岩与双峰式火山岩是同一裂陷动力机制的产物。花岗岩的侵入预示了晚三叠世羌塘盆地构造岩浆活动的结束,之上开始了羌塘侏罗纪海相盆地的沉积。  相似文献   

准噶尔盆地南缘头屯河地区砂岩型铀矿铀源区及其成矿构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据     

耿英英  刘章月  何中波  黄少华  郭强  许强  宋继叶 《地质论评》2020,66(2):393-409

准噶尔盆地是我国重要的多能源矿产产出盆地之一,而准噶尔盆地南缘头屯河地区也是我国砂岩型铀矿找矿的优选区段,为了厘定头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层位沉积期的源区位置、母岩岩性及时代,本文在野外地质调查的基础上,对头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄及Hf模式年龄谱系。通过与周缘岩浆活动时代对比,并结合古流向数据进一步分析赋矿层位沉积期的源区位置及母岩岩性,讨论砂岩型铀矿的铀源条件。对采自侏罗系和下白垩统的4个砂岩样品进行碎屑锆石年龄分析表明:碎屑锆石U-Pb年龄存在140～180 Ma、240～320 Ma、340～420 Ma、440～480 Ma四个主峰值年龄段,年龄较平均的分布在210～480 Ma宽泛的区间内。研究表明头屯河地区早侏罗世物源来自北天山;中侏罗世物源来自中、南天山;中侏罗晚期开始转变为以北天山为主;早白垩世物源大部分来自中、北天山,少量来自博格达山地区。砂岩型铀矿化层铀源主要来自南侧天山地区的古生代中酸性火成岩,其成矿作用应该发生在盆地处于较稳定的构造环境中。  相似文献   

滇中禄丰地区中元古代早期球颗玄武岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其大地构造意义     

刘军平  孙柏东  王晓峰  刘伟  马进华  关学卿  宋冬虎  吕勃烨 《地质论评》2020,66(1):35-51

在1∶5万区域地质调查的基础上,在禄丰地区东川群黑山组新发现了球颗玄武岩及凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术测得球颗玄武岩和凝灰质板岩中锆石U-Pb加权平均年龄分别为1678±10 Ma和1572±19 Ma,表明黑山组沉积时代为中元古代早期;其中球颗玄武岩SiO_2含量介于40.83%～52.56%,δEu正异常,大离子亲石元素Rb、Ba和高场强元素Nb、Ta、Th等强不相容元素相对富集,全岩地球化学显示为大陆板内低钛拉斑海相玄武岩,形成于伸展的构造环境,可能为Columbia超大陆裂解的产物。本次的发现,为准确地标定东川群时代、层序及大地构造属性提供新的参考依据,也为重塑整个滇中前寒武纪地层格架提供时代约束。  相似文献   

辽东岫岩地区下古生界碎屑锆石定年:罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆在华北遗留的痕迹？     

董晓杰  陈煜嵩  刘正宏  徐仲元  沙茜 《岩石学报》2020,36(6):1857-1869

超大陆演化是地质研究的重要内容,华北克拉通与不同地质历史时期超大陆汇聚与裂解的联系对反演华北克拉通构造演化历史具有重要意义。本文在辽吉古元古代造山带中段的原划分为辽河群地层中首次识别出一套早古生代沉积建造。这套沉积建造与华北克拉通以浅海相的碳酸盐岩为主的早古生代沉积并不一致,以发育大量的陆源碎屑沉积为特征。我们对2件细砂岩分别进行了锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年。定年结果显示,2件样品的最小年龄分别为～482Ma和～498Ma,反映了它们的最大沉积时代。2件样品的碎屑锆石年龄主要介于1600～500Ma,缺乏亲华北的物源信息,表明它们的物源主要来自于华北之外。2件样品年龄谱中最重要的峰值出现在格林威尔期和泛非期,表明华北克拉通曾与罗迪尼亚超大陆和冈瓦纳大陆存在联系。格林威尔期碎屑锆石可能来自于罗迪尼亚超大陆时期波罗地古陆物质在华北克拉通东缘的再循环;泛非期碎屑锆石可能来自于东冈瓦纳大陆的北缘造山带。  相似文献   

冈底斯中段容果地区二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其地球化学特征     

胡林  徐刚  刘大明 《中国地质调查》2020,7(4):67-75

为确定容果地区二长花岗岩的形成时代、成因及其地质意义,对容果地区二长花岗岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学研究。结果表明: 二长花岗岩中的锆石为岩浆成因,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为(69±1) Ma,侵入时代属于晚白垩世; 二长花岗岩中Al₂O₃含量为13.83%~14.41%,Na₂O含量为3.68%~3.94%,K₂O含量为4.28%~4.35%, K₂O/Na₂O为1.08~1.18,相对富钾,铝饱和指数A/CNK平均为1.02,属弱过铝质岩石; 微量元素特征表现为相对富集Rb、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征。结合区域构造演化背景,可得出在80~69 Ma之间,该区的岩浆活动并未停止,仍然持续在发生,所生成的岩体是新特提斯洋壳俯冲的岩浆产物,形成于造山环境下,形成过程贯穿整个造山运动。  相似文献