汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展     

徐春霞  孟郁苗  黄诚  唐春  郑芳文 《岩矿测试》2021,(2):173-186

汞作为一种重要的成矿元素,广泛分布于不同地质体中,并参与成岩成矿作用。随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得引人瞩目的进展。汞同位素被广泛地应用于示踪地球表生生物地球化学过程及汞污染等。近年来,汞同位素又被应用于揭示行星的演化过程、识别地质历史时期大火成岩省及示踪矿床成矿物质来源等方面。本文在前人研究的基础上,对不同地质储库汞同位素组成进行了系统总结。陨石、岩浆岩、变质岩、沉积岩、火山气体等地质储库汞同位素组成变化较大,部分样品还显示非质量分馏信息。本文着重阐述了低温热液矿床(现代热泉、汞矿床、铅锌矿床、锑矿床、金矿床)汞的赋存状态及同位素组成特征,构筑了汞同位素体系的基本格架。结合最新的研究成果,较全面地总结了矿床成矿过程中可能会发生的汞同位素分馏机制。热液矿床中汞同位素的质量分馏可能由流体挥发或者沸腾作用、冷凝作用、氧化还原反应、硫化物沉淀等引起。岩矿石中汞同位素的非质量分馏信息可能是地质历史时期汞光化学作用的产物,或者是继承某一特定的源岩信息所致。因此,未来汞同位素在示踪低温热液矿床的成矿物质来源、刻画成矿流体演化过程方面具有较大的应用潜力。  相似文献   

滇西姚安金矿床磷灰石化学特征及指示意义     

郑瑜林  张长青  刘欢  孙嘉  张盼盼 《矿床地质》2021,40(1):156-168

姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯造山带结合部位,其成矿与新生代富碱岩浆-岩浆热液密切相关。野外调查发现矿化仅存在于黑云母正长斑岩体内,而与黑云母正长斑岩空间关系密切的石英正长斑岩却未发现矿化。为探讨黑云母正长斑岩与石英正长斑岩岩体含矿性差异,运用电子探针、LA-ICP-MS分析方法,以富矿黑云母正长斑岩和贫矿石英正长斑岩岩体内的磷灰石作为研究对象,对比磷灰石之间的差异,探讨磷灰石记录的岩浆演化以及反映岩浆氧化还原条件和流体活动性相关信息。测试结果表明,姚安矿区富矿岩体与贫矿岩体磷灰石均为岩浆磷灰石且富F、低Cl;富矿岩体磷灰石相比于贫矿岩体磷灰石具有较大的δEu变化范围与较低的δCe,指示富矿岩体具有较高的氧逸度,高的氧逸度会抑制金以硫化物形式沉淀,从而增强了岩体的成矿潜力。富矿岩体磷灰石具有较高的Ce/Pb比值与低的Th/U比值,表明岩浆形成过程中成矿岩体流体活动性较强,岩浆分异较强。富矿岩体角闪石和黑云母的发育表明岩浆具有较高的水含量,高水含量可以增加金属元素在熔体中的溶解度,并且高水含量的岩浆在演化过程中水也较易达到饱和,发生对成矿有重要意义的流体出溶。总之,在姚安地区,高氧逸度,高水含量以及强流体活动性是成矿的关键。  相似文献   

黔西北普宜地区下三叠统嘉陵江组沉凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、微量元素特征及其地质意义     

缪宇  吴亮  肖长源  李锁明  李致伟  宋文婷  田瑜峰 《地质论评》2021,67(2):289-310

早三叠世时期频繁的火山事件是导致全球性气候和海洋环境异常的主要原因,前人对早三叠世重要界线时期的火山事件地层开展了大量研究,但对典型界线时期以外的其他火山事件地层却鲜有报道。本文以上扬子西南普宜地区嘉陵江组两件沉凝灰岩为研究对象开展了岩石学、岩相学、锆石年代学及微量元素组合特征等方面的研究。沉凝灰岩样品具有典型岩浆锆石的内部结构和微量元素组合特征,两组沉凝灰岩锆石谐和年龄分别为250.6±0.6 Ma和249.1±0.8 Ma,代表了母岩岩浆中新生锆石的结晶年龄。沉凝灰岩母岩主要以酸性花岗岩类为主,次为中性正长岩类和少量基性岩类。嘉陵江组沉凝灰岩与二叠系—三叠系界线(PTB)凝灰岩及Olenekian—Anisian界线(OAB)绿豆岩具有同源性,形成于活动大陆边缘的碰撞造山环境,源区很可能位于中越边境地区长山构造岩浆带—十万大山火山带,且在陆壳碰撞过程中源区地壳处于持续的增厚阶段,下地壳增厚部位的部分熔融形成补给岩浆上涌并使早期结晶矿物发生了部分熔蚀。本文嘉陵江组沉凝灰岩样品250.6±0.6 Ma年龄对应着Smithian—Spathian界线时期的全球性降温及短期生物复苏事件;249.1±0.8 Ma年龄的样品对应Spathian亚阶中期极端高温气候和生物再次灭绝事件,再次证明了早三叠世时期频繁的火山活动是导致气候改变和生物周而复始新生和灭绝的重要因素。其原因可能是阳伞效应和温室效应等因素综合反馈的结果,但具体证据仍需要将来更多学科综合研究成果的约束。  相似文献   

华北克拉通东缘金岭杂岩体岩浆源区及构造背景:来自岩相学、岩石地球化学及年代学的证据          下载免费PDF全文

高继雷周永刚  张振飞高明波赵体群  田振环朱振宏 《地质科学》2021,56(1):253-271

金岭杂岩体由细粒黑云角闪闪长岩、中细粒黑云角闪闪长岩、中细粒黑云角闪二长闪长岩和细粒角闪二长闪长岩组成,是鲁西地区典型矽卡岩型富铁矿(金岭铁矿)控矿岩体。本次研究对细粒黑云角闪闪长岩和细粒角闪二长闪长岩进行了锆石LA‐ICP‐MS U‐Pb定年,其结果分别为129.2±3.2 Ma和132.8±1.2 Ma,表明该杂岩体的侵位时代为早白垩世。样品SiO2、K2O和Na2O含量分别介于54.17%~63.73%、1.92%~4.76%和3.10%~5.41%之间,K2O/Na2O为0.58~0.94,A/CNK为0.60~0.93,具有轻稀土富集,重稀土亏损的右倾型稀土配分模式,轻、重稀土分馏程度中等((La/Yb)N=9.94~23.49),Eu异常不明显(δEu=0.84~1.10),具中—弱负Ce异常(δCe=0.56~0.92)。样品以富集大离子亲石元素(Ba、K、U、Pb等)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)以及高Sr/Y为特征。金岭杂岩体为燕山晚期岩浆活动产物,属准铝质高钾钙碱性系列,岩浆主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融,并在岩浆上升侵位的过程中有地壳物质的同化混染。燕山晚期华北克拉通在古太平洋板块俯冲后后撤引起的板内伸展环境下,增厚陆壳减薄阶段,岩浆上侵就位形成金岭杂岩体。  相似文献   

云南省巧家县谓姑地区新元古代石英斑岩体形成时代及其地质意义     

金建才 《地质与勘探》2021,57(4):920-934

川-滇-黔地区是地质学者一直以来重点关注的地区之一,也是我国重要的有色金属基地之一,是滇东北成矿带的重要组成部分。本次在云南巧家县谓姑地区坪子地新发现一处石英斑岩体,该岩体岩性单一,并伴有铜矿化。本文在野外地质调查基础上,对该石英斑岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析和岩石地球化学研究,以限定石英斑岩体侵位时代,反演岩体岩浆源区特征,总结石英斑岩体成因,并探讨其构造背景。结果显示,谓姑地区石英斑岩属高硅(SiO_2=70.41%～77.65%)、过铝质(A/CNK=1.29～5.37)岩石。岩石具较高的稀土总量(∑REE为1017.12×10~(-6)～1325.20×10~(-6)),(La/Yb)_N为22.87～42.78,(Lm/Sm)_N为4.84～5.61,轻稀土富集明显,铕负异常明显(δEu=0.21～0.25),相对富集K、Rb、Th、U、Zr、Nb、Sm等大离子亲石元素和高场强元素,形成于伸展拉张构造背景。石英斑岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为795.4±5.8 Ma,表明其形成于新元古代青白口纪;锆石的ε_(Hf)(t)=-7.43～-5.76,平均-6.61,二阶段模式年龄值在2.063～2.146Ga,显示源区来源于古元古代古老地壳部分熔融。结合区域地质资料,认为该岩体是Rondnia超大陆裂解阶段的产物。  相似文献   

中国内蒙古下白垩统白彦华群胜利组的首个同位素年龄     

沈豪轩  张春晖  吴云飞  吕苗  王鑫 《地层学杂志》2021,45(2):204-209

由于丰富的煤炭资源,内蒙古的下白垩统地层具有重要的经济价值.但长期以来相关地层一直缺乏同位素测年研究,影响了区域地层对比工作的开展.本文对内蒙古锡林浩特下白垩统胜利组煤层夹层中的火山灰锆石应用LA-ICP-MS进行U-Pb法测年,结果显示胜利组5煤(层)和6煤(层)形成于大约109-107 Ma(早白垩世阿尔布期).这是胜利组所属的下白垩统白彦华群的首个同位素年龄,有助于我国东北地区与全球同时代地层对比工作的开展.  相似文献   

西藏洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床石榴子石和锆石U-Pb测年及地质意义     

次仁拉姆  李金祥  岳雅慧  谢静  张利云  丁林 《矿床地质》2021,40(1):82-98

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物之一,因此,对石榴子石进行年代学研究能够准确限定矽卡岩型矿床的成矿时代。青藏高原冈底斯成矿带中部发育众多矽卡岩型多金属矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约着对这些矿床成因和动力学背景的深入认识。因此,文章以该成矿带具有代表性的洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床为研究对象,通过对赋矿矽卡岩中石榴子石和花岗闪长岩中锆石分别进行LA-ICP-MS U-Pb测年,以期能够准确限定该矿床的成矿时代。背散射图像和电子探针分析显示,洛巴堆矽卡岩矿床中石榴子石普遍发育环带结构特征,端员组成上以钙铝-钙铁榴石为主,w(U)为0.4×10^-6~28.1×10^-6,LA-ICP-MS U-Pb测年数据显示石榴子石形成时代为(62.7±2.3)Ma(n=94)。同时,与矽卡岩密切接触的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为(62.6±0.8)Ma(n=30),与石榴子石形成时代一致。这一结果说明,洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床形成于古新世,与同期的花岗闪长岩具有密切的成因联系。结合区域65~50 Ma时的印度-欧亚大陆碰撞事件,该测年结果显示了洛巴堆矽卡岩型铁多金属矿床形成于印度-欧亚大陆初始碰撞的构造背景。此外,通过本次研究显示,相对于云母等Ar-Ar测年,石榴子石U-Pb测年体系受青藏高原剥蚀隆升作用的影响较小,能够更好的约束成矿时代,具有广泛的应用前景。  相似文献   

辽东岫岩地区古元古代花岗伟晶岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义     

杨仲杰 《地质论评》2021,67(2):523-541

辽东岫岩地区位于胶—辽—吉古元古代造山/活动带内,区域内广泛存在花岗质伟晶岩脉或岩体,对其进行研究具有重要的构造意义。研究区出露大量古元古代花岗伟晶岩,前人将其统一划归到花岗质混杂岩和辽河岩群内。本文通过详细的野外地质调查和室内综合研究,将该套花岗伟晶岩脉解体为出来,重新厘定为新的填图单元。本文对研究区2件花岗伟晶岩样品进行岩石学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS稀土微量元素和U-Pb定年的综合研究,获得花岗伟晶岩的原岩年龄,并对其岩石地球化学、成因和构造环境进行了探讨。花岗伟晶岩主要矿物组合为钾长石+斜长石+石英±白云母±电气石,花岗伟晶结构,块状构造。岩石地球化学分析结果显示其均匀具有一致的地球化学特征。它们均显示高的SiO2(72.1%~75.3%)、Al2O3(13.5%~16.4%),低CaO(1.42%~2.03%)、MgO(0.15%~0.76%)、P2O5(0.01%~0.02%%)、TiO2(0.06%~0.17%)等含量;稀土元素总量偏低,稀土富集、重稀土亏损,稀土配分曲线右倾型,明显的正δEu异常;微量元素富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)等特征。样品(DST-TW1和WJG-TW1)锆石CL图像强度均较弱,前者大部分锆石不能反映矿物内部结构,后者大部分锆石能显示弱振荡环带,这一特征与锆石U含量均较高(1253.1×10-6~12861.5×10-6、874.5×10-6~5319.1×10-6)相吻合。锆石虽具有岩浆锆石的自形特征,但其Th/U值(0.01~0.26和0.01~0.62)较低,稀土配分模式显示热液锆石特征,在(Sm/La)N—La和Ce/Ce*—(Sm/La)N图解上偏热液锆石区域,此花岗伟晶岩脉可能是母岩浆高度结晶分异后的残余岩浆热液结晶而成,偏热液性质。本文研究的2件样品(DST-TW1和WJG-TW1)年龄分别为1864±20 Ma(MSWD=0.19)和1903.6±4.7 Ma(MSWD=0.041),其侵位时间介于1.9~1.86 Ga之间。从岩石地球化学、形成时代推测其物源与研究区周围~1.87 Ga的S型花岗岩具有亲缘关系。从构造环境来看,研究区内古元古代花岗伟晶岩形成于胶—辽—吉造山带弧陆碰撞结束后伸展的构造体制下,在主期花岗质岩浆上涌之后,地壳在不断伸展和松弛垮塌,大量残余岩浆或岩浆热液上涌形成伟晶岩的岩脉、岩墙或岩体,侵位时代从~1.9 Ga到~1.74 Ga。从而推测胶—辽—吉造山带在碰撞后的构造折返过程中一直处于伸展的构造机制,后造山阶段至少持续了160 Ma。  相似文献   

桐柏造山带榴辉岩早古生代高压变质作用的发现     

李乐倩  张宏福 《岩石学报》2021,37(12):3575-3590

桐柏造山带是连接秦岭造山带和红安-大别造山带的枢纽,一直被认为是三叠纪变质带。本文通过对其南部高压榴辉岩带内榴辉岩和白云母石英片岩的全岩化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素地球化学研究,首次确定该地区的榴辉岩存在早古生代变质作用。榴辉岩主要由石榴石、绿辉石和角闪石组成,含少量多硅白云母、石英和金红石等。榴辉岩中锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为452±5Ma,这些锆石具有低Th/U比值、低¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值,并具有平坦的HREE配分型式和无Eu负异常的特征,即为典型榴辉岩相的变质锆石。因此,452Ma代表该榴辉岩的变质时间。此外,白云母石英片岩中的锆石SIMS定年也获得450±93Ma的下交点年龄,证明白云母石英片岩与榴辉岩皆记录了早古生代的变质事件。榴辉岩的主微量元素及锆石Hf同位素特征反映榴辉岩原岩形成于板内环境,并且在侵位过程中遭到古老地壳物质的混染。结合桐柏造山带内不同岩石类型中早古生代的变质年龄,表明早古生代的变质作用在桐柏造山带内是普遍存在的。同时,桐柏造山带早古生代榴辉岩相变质事件的发现,进一步说明其经历了从古生代到中生代多阶段的构造演化。  相似文献   

柴北缘苦水泉金矿英云闪长岩和细粒闪长岩年代学、地球化学和Hf同位素及地质意义     

李治华  李碧乐  王斌  陈苏龙  李鹏  廖宇斌  于润涛 《岩石学报》2021,37(6):1653-1673

苦水泉金矿床位于柴北缘构造带中段,是近年来新发现的金矿床。该矿床具有造山型金矿的特征,矿体沿断裂构造分布在英云闪长岩中,空间上与细粒闪长岩脉密切相关。本文对苦水泉金矿中的英云闪长岩和细粒闪长岩进行了地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素研究。全岩地球化学分析显示,英云闪长岩具有富钠贫钾(Na_2O/K_2O=6.24～13.09)、高Sr低Y(Sr/Y=205～335)的埃达克岩的特征,与锡铁山榴辉岩中的埃达克质浅色脉体十分相似;细粒闪长岩富铝、钙、铁,贫镁,富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),贫高场强元素(HFSEs),Ni、Co含量低,为典型的大陆下地壳来源的岩石。锆石U-Pb定年显示,英云闪长岩和细粒闪长岩分别形成于429.9±2.5Ma和428.0 ± 1.9Ma,Hf同位素分析显示英云闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值为+9.8～+11.9,二阶段模式年龄(t_(DM2))为613～747Ma,细粒闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值为-31.4～-9.9,二阶段模式年龄(t_(DM2))为1722～2803Ma。综合分析表明柴北缘在早志留世正处于大陆地壳俯冲、折返阶段,苦水泉英云闪长岩为俯冲洋壳变质的榴辉岩在陆壳折返阶段发生部分熔融的产物,细粒闪长岩起源于古老的玄武质下地壳的部分熔融。分布在细粒闪长岩上下盘的矿体品位通常远高于平均品位,说明细粒闪长岩为金矿化提供了热动力和热液,也可能提供了部分成矿物质,使得矿体的品位局部变富,由此近似的将细粒闪长岩的年龄作为苦水泉金矿的成矿时代(～428Ma)。苦水泉金矿成矿时代和构造背景的确定,指示柴北缘在早志留世陆壳折返阶段存在一期金矿化。  相似文献