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新疆喇嘛苏铜矿床成因:来自石榴子石元素地球化学的证据

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矿床地质 2023年第2期42卷 347-365页

作者：王晓彤刘军何军成孙鹏中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 Centre for Ore Deposit and Earth Sciences University of TasmaniaHobartTasmania 7001Australia

喇嘛苏矿床是中国西天山地区首例大型铜矿床,矿体主要产于花岗闪长斑岩与碳酸盐岩的接触带矽卡岩中。石榴子石在矽卡岩中大量发育,是矽卡岩的主要造岩矿物,分为外矽卡岩带红棕色粗粒石榴子石(Grt-Ⅰ)、外矽卡岩带浅棕色细粒石榴子石(Grt... 详细信息

喇嘛苏矿床是中国西天山地区首例大型铜矿床,矿体主要产于花岗闪长斑岩与碳酸盐岩的接触带矽卡岩中。石榴子石在矽卡岩中大量发育,是矽卡岩的主要造岩矿物,分为外矽卡岩带红棕色粗粒石榴子石(Grt-Ⅰ)、外矽卡岩带浅棕色细粒石榴子石(Grt-Ⅱ)、外矽卡岩带黄绿色不等粒石榴子石(Grt-Ⅲ)3类。文章对不同产状石榴子石开展了电子探针分析和LA-ICP-MS原位微区分析,探讨了石榴子石成因及其对成矿过程的指示。喇嘛苏矿床内3类石榴子石均以钙铁榴石为主,其次为钙铝榴石,具有相似的微量元素组成,亏损Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,富集Th、U、Nb、Ce高场强元素。3类石榴子石的稀土元素特征差别较大,其中,Grt-Ⅰ类石榴子石的∑REE为101.47×10^(-6)~262.87×10^(-6),具有较陡峭的REE配分模式,LREE/HREE为3.81~68.50,具有正Eu异常;Grt-Ⅱ类石榴子石核部的∑REE为163.49×10^(-6)~249.52×10^(-6),显示负Eu异常,LREE/HREE为2.00~4.71,而外环带的∑REE为46.34×10^(-6)~99.99×10^(-6),显示正Eu异常,LREE/HREE为18.06~177.23;Grt-Ⅲ类石榴子石的∑REE为31.71×10^(-6)~219.02×10^(-6),具有平坦的REE模式分配,显示正Eu异常,LREE/HREE为2.16~9.07。研究结果表明,喇嘛苏成矿流体系统是从开放体系趋向封闭体系进行演化,流体从渗滤交代演变为扩散交代,依次形成Grt-Ⅰ类、Grt-Ⅱ类和Grt-Ⅲ类石榴子石。3类石榴子石总体上形成于相对氧化的流体中,而流体的高氧逸度能够抑制Cu以硫化物的形式过早沉淀,有利于Cu在岩浆热液中运移和聚集,最终提高早期岩浆热液的成矿潜力。

关键词：地球化学石榴子石矽卡岩喇嘛苏西天山

黑龙江漠河地区早古生代早期花岗岩的厘定及其地质意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2022年第6期52卷 1926-1945页

作者：张冬冬高阳刘军何军成吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室(吉林大学) 长春130061 中国地质科学院矿产资源研究所/自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

砂宝斯东岩体位于黑龙江漠河地区砂宝斯金矿床东5 km处,是大兴安岭北部新发现的一处早古生代花岗岩岩体。本文对该岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主量元素、微量元素及同位素地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明,该岩体形成年龄为(... 详细信息

砂宝斯东岩体位于黑龙江漠河地区砂宝斯金矿床东5 km处,是大兴安岭北部新发现的一处早古生代花岗岩岩体。本文对该岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主量元素、微量元素及同位素地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明,该岩体形成年龄为(509±4)Ma。岩石具有高SiO_(2)(66.20%~71.83%)、Al_(2)O_(3)(14.61%~15.08%)、K_(2)O+Na_(2)O(6.37%~8.10%)质量分数,属于弱过铝质、高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素、大离子亲石元素Rb以及高场强元素Th和U,亏损重稀土元素、高场强元素和Ba、Sr等。锆石εHf(t)值为2.7~5.6,二阶段模式年龄为1.3~1.1 Ga。根据上述研究,砂宝斯东花岗岩形成于后碰撞造山构造环境,是新增生下地壳部分熔融的产物。

关键词：早古生代花岗岩大兴安岭北部锆石U-Pb定年地球化学

新疆北部喇嘛苏铜矿床成矿时代与构造背景:来自石榴子石原位LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

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现代地质 2023年第3期37卷 645-661页

作者：王晓彤刘军杨艳何军成中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质调查局发展研究中心北京100037

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物,石榴子石U-Pb定年技术的发展应用为准确限定矽卡岩成矿作用时代提供了新手段。我国西天山地区发育大量矽卡岩型铜矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约了矿床成因和成矿动力学背景认识的... 详细信息

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物,石榴子石U-Pb定年技术的发展应用为准确限定矽卡岩成矿作用时代提供了新手段。我国西天山地区发育大量矽卡岩型铜矿床,由于缺乏精确的成矿年代学数据,制约了矿床成因和成矿动力学背景认识的深入。为了精确厘定西天山地区矽卡岩型铜矿化时代,本文选取代表性的喇嘛苏大型铜矿床矽卡岩带中石榴子石为研究对象,利用电子探针和LA-ICP-MS原位U-Pb定年技术开展了矿物成分和年代学分析。根据喇嘛苏矿床石榴子石的岩相学特征,将其分为红棕色石榴子石、浅棕色石榴子石和黄绿色石榴子石三类。电子探针分析显示,三类石榴子石的端元组分均主要为钙铁榴石(56.96%~85.09%),其次为钙铝榴石(14.33%~43.85%),属于钙铁榴石-钙铝榴石系列。U-Pb定年获得3件石榴子石的加权平均年龄介于(389.1±2.0)~(387.0±2.3)Ma之间,表明成矿时间为中泥盆世。结合区域构造演化史,喇嘛苏矽卡岩型铜矿床形成于北天山洋壳的俯冲环境。

关键词： LA-ICP-MS U-Pb 石榴子石矽卡岩喇嘛苏新疆

辽东新岭铅锌银矿床成因:来自锆石U-Pb年龄、闪锌矿Rb-Sr年龄和H-O-S-Pb-He同位素证据

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矿床地质 2023年第2期42卷 331-346页

作者：何军成刘军王晓彤侯可军中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

辽宁新岭铅锌银矿床位于华北克拉通东北缘,矿体赋存于古元古代辽河群变质岩中,受断裂构造控制。为了确定新岭矿床的成岩成矿时代、成矿流体和物质来源及其与中生代岩浆活动的关系,文章对新岭矿床开展了详细的矿床地质特征、年代学及同... 详细信息

辽宁新岭铅锌银矿床位于华北克拉通东北缘,矿体赋存于古元古代辽河群变质岩中,受断裂构造控制。为了确定新岭矿床的成岩成矿时代、成矿流体和物质来源及其与中生代岩浆活动的关系,文章对新岭矿床开展了详细的矿床地质特征、年代学及同位素地球化学研究。结果表明,新岭矿床内与成矿有关花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(227.3±1.5)Ma。5件闪锌矿样品的Rb-Sr等时线年龄为(222.9±2.9)Ma,初始Sr同位素比值为0.7104,确认新岭成岩成矿时代为晚三叠世。成矿流体的δ^(18)O_(W)值介于4.7‰~7.6‰,δD_(W)值介于-97.7‰~-82.0‰,指示成矿流体主要为岩浆热液。黄铁矿3He/4He值介于0.15~0.21 Ra,进一步揭示成矿流体具有壳-幔混源特征。黄铁矿样品的LA-ICP-MS原位δ^(34)S值介于+3.9‰~+7.2‰,均值为+5.5‰。6件闪锌矿样品的铅同位素组成为^(206)Pb/^(204)Pb=17.534~17.822,^(207)Pb/^(204)Pb=15.527~15.591,^(208)Pb/^(204)Pb=37.851~38.162。2件花岗斑岩样品的钾长石铅同位素组成为^(206)Pb/^(204)Pb=17.410~17.500,^(207)Pb/^(204)Pb=15.498~15.509,^(208)Pb/204Pb=37.519~37.614。S-Pb同位素组成表明,新岭矿床成矿物质主要来源于晚三叠世岩浆,少量来源于辽河群变质岩地层。

关键词：地球化学锆石U-Pb定年 Rb-Sr定年同位素地球化学新岭矿床辽东

黑龙江省团结沟浅成低温热液金矿床成因——锆石U-Pb定年、元素地球化学和Hf-S-Pb-He同位素证据

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吉林大学学报:地球科学版 2023年第5期53卷 1437-1466页

作者：何军成刘军李小伟王晓彤孙鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院矿产资源研究所/自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

团结沟金矿床位于黑龙江省中部嘉荫县境内,是我国东北地区最大的浅成低温热液型金矿床。本文对与成矿有关的花岗闪长斑岩和花岗斑岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素、LA-ICP-MS锆石原位微量元素、Hf同位素、LA-IC... 详细信息

团结沟金矿床位于黑龙江省中部嘉荫县境内,是我国东北地区最大的浅成低温热液型金矿床。本文对与成矿有关的花岗闪长斑岩和花岗斑岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素、LA-ICP-MS锆石原位微量元素、Hf同位素、LA-ICP-MS原位S同位素及矿石的载金矿物黄铁矿Pb-He同位素研究。结果表明:花岗闪长斑岩和花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为(105.9±1.1)和(102.3±1.2)Ma,属于钙碱性-高钾钙碱性系列岩石;两者呈现富集轻稀土元素和Rb、K等大离子亲石元素,亏损P、Ti、Nb、Ta等高场强元素特征;花岗闪长斑岩中锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)值为165~656(均值为322)、Ti饱和温度为605~715℃(均值为658℃),花岗斑岩中锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)值为359~868(均值为480)、Ti饱和温度为606~680℃(均值为646℃);两者的锆石ε_(Hf)(t)值分别为6.9~8.1和5.6~8.2;黄铁矿的δ^(34)S值为-7.8‰~-0.2‰,均值为-3.5‰,普通铅同位素比值^(206)Pb/^(204)Pb值为18.160~18.399、^(207)Pb/^(204)Pb值为15.538~15.590、^(208)Pb/^(204)Pb值为38.135~38.340;黄铁矿中流体包裹体R/R_(a)值为0.75~1.23。综合研究表明:与成矿密切相关的岩浆为同源结晶岩浆演化产物,岩浆就位发生在早白垩世,初始岩浆可能来源于古太平洋板片俯冲背景下年轻下地壳物质部分熔融的产物,形成过程中混合部分幔源物质;成矿流体来自深源岩浆,具有壳-幔混源特征(地壳为主,地幔流体占8.23%~13.62%),花岗斑岩更高的氧逸度和更低的岩浆结晶温度为金富集过程和良好的运移提供了基础,有利于大规模金矿化。

关键词：岩石地球化学锆石U-Pb定年 Hf-S-Pb-He同位素花岗闪长斑岩花岗斑岩黄铁矿浅成低温热液型金矿床团结沟金矿床