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黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750～800℃;7件石墨样品的δ~(13)C值在-19.27‰～-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ~(34)S值集中在-2.3‰～-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值(~(206)Pb/~(204) Pb=18.114～19.040,~(207)Pb/~(204) Pb=15.448 ～ 15.543,~(208) Pb/~(204)Pb=38.253～38.915)显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。 相似文献
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东准噶尔卡拉麦里地区黄羊山花岗岩和包体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质意义 总被引：14，自引：6，他引：8
高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,黄羊山岩浆混合花岗岩加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为311±12Ma,首次获得闪长质微细粒包体加权平均~(206)Pb/~(238)U年龄为300±6Ma,在误差范围内完全一致,均属于晚石炭世,前者代表黄羊山岩浆混合花岗岩成岩年龄,后者代表暗色闪长质微粒包体的形成年龄,表明两者是同时代形成的,属于300Ma前后准噶尔周边地区后碰撞岩浆活动的产物.岩石地球化学研究表明,寄主岩石具有高硅、低铝、贫钙镁、富碱和高分异的特征,寄主岩石、包体和辉绿岩脉成分均落在了混合趋势线上,寄主岩富集Rb和Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ta和Ti等元素,δEu值(为0.01)极低,具有低的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值和高正的ε_(Nd)(t)值.黄羊山碱性花岗岩是在后碰撞拉张的构造背景下,幔源岩浆发生底垫作用,由于幔源岩浆底垫作用,下地壳温度升高而熔融形成酸性壳源岩浆,部分幔源岩浆沿着地壳中的深断裂带上涌,发生不同程度壳幔混合形成的,其中闪长质微细粒包体就是基性的幔源岩浆和酸性的壳源岩浆不同程度的混合的记录者,研究区的辉绿岩脉是幔源岩浆直接分异演化的产物. 相似文献
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黄羊山矿床是最近在新疆发现的一个超大型晶质石墨矿床,预测晶质石墨矿物量至少为72.64 Mt。该矿床赋存于花岗岩内,90%的石墨呈球粒状构造,球粒直径最高达20 cm,世界罕见。通过钻孔岩芯编录、探槽编录、镜下观察和锆石U-Pb定年,研究了该矿床矿化情况、矿物组合和成岩年代,探讨了矿床成因。研究表明,黄羊山石墨矿床成岩于(306±4)Ma,属晚石炭世。石墨球粒和基质的岩性相同,皆为碱长花岗岩,只是石墨球粒内较为富集黑云母、角闪石和单斜辉石。与石墨伴生的金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、钛铁矿和赤铁矿。由于石墨的强还原性,这些金属矿物多分布于石墨球粒内,形成典型的环带结构。石墨矿化可分为岩浆热液期和热液叠加期2期,前者是主成矿期,形成球粒状和浸染状构造石墨,后者形成脉状构造石墨。石墨晶体呈片状和胶状结构,片状石墨横截面呈针状,定向性明显。石墨矿石的全岩碳同位素呈负低值,表明构成石墨的碳来自地层有机物。岩浆在上侵过程中同化混染了地层有机物,在岩浆演化晚期熔体相与流体相分离时,碳质溶入流体相中,当温度和压力降低时石墨从岩浆热液中沉淀成矿。中粒钠铁闪石花岗岩、细粒黑云母花岗岩和中粒黑云母花岗岩中皆含石墨球粒,黄羊山岩体仍具有巨大找矿潜力。 相似文献
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东准噶尔卡拉麦里黄羊山花岗岩岩石成因探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
黄羊山花岗岩体是卡拉麦里造山带典型的后碰撞花岗岩体, 发育大量闪长质微细粒包体。黄羊山花岗岩具有高硅(72.21%~77.36%)、低铝(9.00%~12.93%)、贫钙镁(CaO: 0.20%~1.21%; MgO: 0.03%~0.44%)、富碱(Na2O+K2O: 7.43%~9.02%)以及高分异(SI=0.28~3.47, DI=76.45~95.99)的特征。强烈富集LILE和HFSE (Zr+ Nb+Ce+Y=260.01 μg/g~797.83 μg/g), Ga含量高(10000×Ga/Al=3.95~5.69), 属于A型花岗岩类。岩石学和岩相学(包体细粒淬冷边, 反向脉, 复合包体以及寄主岩石和包体中斜长石斑晶在形态、成分、光性上的一致性等)、岩石地球化学(Y/Nb=2.77~6.82, La/Nb=0.91~4.33, Ba/Nb=0.13~37.86等)、Sr和Nd同位素(ISr多数在0.7031~0.7041, εNd(t)在5.2~7.1之间)以及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年(寄主岩石为311±12 Ma, 包体为300±6 Ma)综合研究显示, 黄羊山花岗岩是壳-幔源岩浆混合成因。从晚石炭世到二叠世, 东准噶尔地区进入后碰撞构造演化阶段, 在后碰撞构造阶段, 早期的俯冲板片断离, 软流圈减压熔融, 玄武质岩浆底侵至下地壳底部, 底侵基性岩浆带来的巨大热量, 导致地壳物质熔融, 形成大规模的花岗质岩浆, 两种岩浆发生了不同程度的混合, 其中闪长质微细粒包体就是基性的幔源岩浆和酸性的壳源岩浆不同程度混合的产物。 相似文献
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新疆东准噶尔黄羊山碱性花岗岩体的锆石U-Pb年龄和岩石成因 总被引：17，自引：0，他引：17
新疆东准噶尔卡拉麦里构造带分布有多种类型花岗岩,主要包括花岗闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩.对其中最大的碱性花岗岩体(黄羊山岩体)进行定年和地球化学组成研究,结果显示,岩体的年龄约为305 Ma,岩石富含钠质角闪石(钠闪石、钠铁闪石)和少量霓石,具低铝、富碱、贫钙镁及低铁的主量元素特征,其微量元素明显富集Rb、Th等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损元素Ba、Sr、Eu,稀土元素配分模式呈典型的平坦‘V'字型.这些矿物学和地球化学组成特征表明黄羊山碱性花岗岩属于典型的A型花岗岩.认为幔源岩浆高度分异、麻粒岩相残留岩及I型英云闪长质-花岗闪长质岩石部分熔融等A型花岗岩成岩模式不能解释黄羊山碱性花岗岩的成因.根据岩石的εNd(t)= 5.9～ 6.5,比当时洋壳的εNd(t)值低3～4个ε单位,认为形成该岩体的岩浆可能来源于花岗闪长质岩浆的分异结晶,而花岗闪长质岩浆则主要是玄武质洋壳和少量大洋沉积物(约5%)部分熔融的产物. 相似文献
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新疆北部卡拉麦里地区黄羊山碱性花岗岩的岩石成因 总被引：8，自引：4，他引：4
北疆地区晚古生代后碰撞岩浆活动以大面积分布碱性花岗岩为特征。侵位于晚石炭世的黄羊山碱性花岗岩体是北疆地区产于300Ma左右后碰撞伸展环境中的典型的花岗岩体之一,以正εNd(t)值(+5.06～+6.67)和年轻的tDM(501～878Ma)为特征。黄羊山碱性花岗岩包括钠铁闪石碱性花岗岩和角闪石碱长花岗岩,为过碱质到弱过铝质,岩石化学属钾玄岩系列和高钾钙碱性系列;稀土元素配分曲线为典型的"V"字形,具明显的负Eu异常;富集大离子亲石元素和高场强元素,显著亏损Ba、Sr、P2O5、TiO2。根据这种碱性花岗岩高εNd(t)值和tDM与区域内洋壳年龄吻合度较好的特征,推测其可能源岩应为洋盆闭合时洋壳残片转化而来的年轻地壳。模拟计算得出,黄羊山碱性花岗岩中幔源组分的比例可达88%～92%。在维宪末期-谢尔普霍夫末期的萨吾尔运动之后,软流圈物质上涌所携带的巨大热能加热了区域范围内的地壳,先期抵达的幔源岩浆所携带的热能进一步加热并熔融了下地壳镁铁质物质,形成北疆地区～300Ma的碱性花岗岩。同时,本文也说明了洋壳残片通过构造运动归并到陆壳当中亦可能是某些地区在某些地质时期大陆地壳增生的重要方式之一。 相似文献
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