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河北矾山超钾质岩浆氧逸度及含水性特征的磷灰石地球化学记录

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地质学报 2023年第12期97卷 4101-4116页

作者：舒小超孟凡巍陶瑞王坤中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 西北大学地质学系陕西西安710068 宁夏回族自治区矿产地质调查院(自治区矿产地质研究所) 宁夏银川750021

产于华北克拉通北缘的晚三叠世矾山超钾质碱性岩杂岩体主要由单斜辉石岩和辉石正长岩等组成,以发育内生磷灰石-磁铁矿矿床而闻名。本文选取矾山杂岩体中的磷灰石为研究对象,通过测试磷灰石的主微量元素及原位Sr-Nd同位素组成以探讨母岩... 详细信息

产于华北克拉通北缘的晚三叠世矾山超钾质碱性岩杂岩体主要由单斜辉石岩和辉石正长岩等组成,以发育内生磷灰石-磁铁矿矿床而闻名。本文选取矾山杂岩体中的磷灰石为研究对象,通过测试磷灰石的主微量元素及原位Sr-Nd同位素组成以探讨母岩浆的氧逸度及含水性特征。研究表明,矾山磷灰石以轻稀土元素富集、重稀土元素亏损为特征,显示出缺乏显著Ce异常的“右倾”的稀土配分型式,且具有较低的Ga含量及较高的δEu值,暗示杂岩体具有较高的岩浆氧逸度,这也得到了磷灰石Mn氧逸度计的支持。所有磷灰石以高Sr、低Y为特征,具有较高的Sr/Y(>30)和La/Yb(>90)比值,且Sr/Y与La/Yb存在明显的正相关关系,表明矾山超钾质岩浆具有较高的含水量。矾山磷灰石的原位Sr-Nd同位素投点位于地幔序列,明显偏离地壳趋势。母岩浆的“氧化且富水”特征是矾山杂岩体得以发生磷灰石-磁铁矿矿化的重要因素,其主要与板片俯冲过程中蚀变洋壳对岩石圈地幔的交代作用有关。通过对比矾山杂岩体与全球范围内其他地质环境中磷灰石的成分数据,发现具有“高Sr、低F、少Cl”特征的磷灰石可作为识别超钾质碱性岩杂岩体(及其相关金属矿床)的特征矿物。

关键词：超钾质碱性岩磷灰石氧逸度含水性矾山杂岩体

皖南侏罗-白垩纪两类花岗岩的岩石成因、氧逸度特征及成矿意义

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岩石学报 2016年第2期32卷 399-418页

作者：李鹏举余心起邱骏挺李红英陈子微韩亚超中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 四川理工学院经济与管理学院自贡643000 核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室北京100029 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

皖南地区北接长江中下游铜铁金成矿带,南临赣东北德兴铜、金矿集区,成矿潜力巨大。迄今已在区域内发现多个大中型W、Mo、Cu、Au矿床。本次研究选取多个可能与成矿有关的小型花岗岩体进行岩石成因、氧逸度高低及其成矿潜力分析。研究发... 详细信息

皖南地区北接长江中下游铜铁金成矿带,南临赣东北德兴铜、金矿集区,成矿潜力巨大。迄今已在区域内发现多个大中型W、Mo、Cu、Au矿床。本次研究选取多个可能与成矿有关的小型花岗岩体进行岩石成因、氧逸度高低及其成矿潜力分析。研究发现：皖南侏罗-白垩纪发育两期花岗岩,早期花岗岩主要形成于160~140±5Ma,岩性多为花岗闪长岩等偏中性岩石,岩石成因与中晚侏罗世的板块俯冲挤压有关。晚期花岗岩主要形成于140±5~120Ma,岩性以花岗岩、正长花岗岩以及碱性花岗岩为主,岩石的成因与构造体制转换之后的伸展环境有关。利用锆石中稀土微量元素的含量计算出皖南及相邻地区早期（160~140±5Ma）花岗岩普遍具有比较高的Ce4＋/Ce3＋值,即岩浆具有高氧逸度;而晚期（140±5~120Ma）花岗岩的Ce4＋/Ce3＋值普遍偏低,指示了岩浆具有较低的氧逸度。通过对氧逸度与成矿关系的分析,认为皖南燕山早期发育的花岗质岩类具有良好的铜、金、钼找矿潜力。

关键词：侏罗-白垩纪花岗岩氧逸度成矿意义皖南

滇西北休瓦促钨钼矿区复式岩体地质及其成矿特征——来自年代学、氧逸度和地球化学的约束

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岩石学报 2017年第7期33卷 2018-2036页

作者：张向飞李文昌尹光候杨镇唐忠中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 云南省地质调查局昆明650051 中国地质调查局成都地质调查中心成都610081 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

休瓦促钨钼矿床位于义敦岛弧南段的香格里拉北部,目前已达中-大型。该区发育由两期岩体(晚三叠世的黑云母花岗岩和晚白垩世的斑状二长花岗岩)叠加而成的复式岩体,而该矿区钨钼矿形成于82~86Ma。然而,两期岩体间关系,以及晚三叠世岩体对... 详细信息

休瓦促钨钼矿床位于义敦岛弧南段的香格里拉北部,目前已达中-大型。该区发育由两期岩体(晚三叠世的黑云母花岗岩和晚白垩世的斑状二长花岗岩)叠加而成的复式岩体,而该矿区钨钼矿形成于82~86Ma。然而,两期岩体间关系,以及晚三叠世岩体对矿床的形成有怎样的贡献,目前未有报道。笔者通过对两期岩体形成时间及其地球化学特征的研究,从成岩年代学、岩浆氧逸度等方面探究上述问题,并揭示两期岩体的成矿特征,为找矿实践提供一定的参考依据。研究表明,黑云母花岗岩结晶年龄为211.7±2.6Ma,SiO_2偏高(69.48%~73.73%),属高钾的钾玄质系列,偏铝质,富集轻稀土元素和大离子亲石元素而亏损重稀土元素以及高场强元素Nb、Sr、Ti等,有微弱的负Eu异常,岩浆氧逸度相对较高(fO_2=-19.4^-9.1,平均-13.7);斑状二长花岗岩结晶年龄为76.8±3.8Ma,且有一颗锆石核部的年龄值为219±2.6Ma,该岩体与前者有相似的地球化学特征,SiO_2高(67.35%~75.65%),属偏铝质的钾玄质系列,ΣREE较高,高于黑云母花岗岩,铕负异常明显大于前者,岩浆氧逸度相对较低(fO_2=-30.4^-18.2,平均-23.4)。据此,结合休瓦促矿区断层发育情况,提出矿区内两期岩体以近南北向F_4为界呈断层接触关系,北西向走滑断层(F_1-F_3)为控矿构造。本文认为,晚期斑状二长花岗岩对早期黑云母花岗岩具有一定的继承性关系,黑云母花岗岩来源于晚三叠世甘孜-理塘洋向西俯冲环境下地壳的部分熔融,岩浆富水、氧逸度高,利于形成Cu-Au矿床,且在找矿实践中得到部分验证;斑状二长花岗岩来源于加厚下地壳的部分熔融,岩浆贫水、氧逸度低于黑云母花岗岩,与W-Mo矿床相关。即,晚白垩世岩浆热液沿矿区断裂-裂隙系统运移,继承和发展早期岩浆活动,形成脉状细晶岩和W-Mo矿床。

关键词：休瓦促 W-Mo矿床地质年代学氧逸度地球化学

兴蒙造山带北部岩石圈地幔橄榄岩氧逸度特征研究

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岩石学报 2021年第7期37卷 2073-2085页

作者：刘金霖李怀滨王建张云峰东北石油大学地球科学学院大庆163318 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130026 东北石油大学三亚海洋油气研究院三亚572024 吉林大学地球科学学院长春130026

在大兴安岭北部的诺敏和科洛地区的新生代玄武岩中发现了尖晶石相的橄榄岩包体。地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#说明了研究区上地幔具有部分难熔的特点。在橄榄石含量与Fo图解中,有一部分橄榄岩包体落在太古代和元古代的地幔区域,揭示了研究... 详细信息

在大兴安岭北部的诺敏和科洛地区的新生代玄武岩中发现了尖晶石相的橄榄岩包体。地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#说明了研究区上地幔具有部分难熔的特点。在橄榄石含量与Fo图解中,有一部分橄榄岩包体落在太古代和元古代的地幔区域,揭示了研究区的岩石圈地幔存在古老岩石圈地幔的残余。研究区方辉橄榄岩与二辉橄榄岩有显示高氧逸度值,FMQ+1.95-3.01,这与一般情况下相对还原的古老岩石圈地幔的低氧逸度值形成鲜明对比,可能为古生代的古亚洲洋以及中生代的古太平洋相继俯冲到了兴蒙造山带之下,导致当时岩石圈地幔的氧化所致。在地幔包体的反应边中发现了富钾熔体(K_(2)O1%-6%),这被认为研究区地幔经历了多期富钾流体活动,富钾流体的来源可能与俯冲再循环的壳源物质有关。

关键词：造山带地幔地幔橄榄岩氧逸度钾质地幔熔体俯冲作用

江西大湖塘钨矿花岗岩的磷灰石特征及其氧逸度变化指示

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岩石学报 2016年第3期32卷 746-758页

作者：韩丽黄小龙李洁贺鹏丽姚军明中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 国家海洋局第二海洋研究所海底科学实验室杭州320012 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640

赣西北地区大湖塘钨多金属矿集区赋含世界级的超大型钨矿,其成矿作用与中生代花岗质岩浆活动密切相关。大湖塘钨多金属成矿区南部的狮尾洞钨矿床的各类花岗岩中普遍发育磷灰石。黑云母花岗岩中的磷灰石成分均匀,而白云母花岗岩和锂云母... 详细信息

赣西北地区大湖塘钨多金属矿集区赋含世界级的超大型钨矿,其成矿作用与中生代花岗质岩浆活动密切相关。大湖塘钨多金属成矿区南部的狮尾洞钨矿床的各类花岗岩中普遍发育磷灰石。黑云母花岗岩中的磷灰石成分均匀,而白云母花岗岩和锂云母花岗岩中的磷灰石受到流体作用具有环带结构。环带结构磷灰石的核部为岩浆结晶的产物,具有较低的Mn O（0.68%～1.69%）,而边部为受后期流体交代作用的产物,具有明显较高的Mn O（3.59%～8.28%）。在岩浆演化过程中,Mn以高价态阳离子（Mn5＋）的形式置换P5＋进入磷灰石,而在热液环境主要以低价态阳离子（Mn2＋）的形式置换Ca2＋进入磷灰石,表明流体作用导致体系环境从高氧逸度转变为低氧逸度。黑云母内部残留的原生金红石具有相对高的Zr含量,其形成温度为680～760℃,代表了相对较高的岩浆温度;而生长在黑云母边部并围绕钛铁矿或与金属硫化物共生的次生金红石具有相对低的Zr含量,对应于后期热液作用的较低温度（〈490℃）。本文研究表明,岩浆活动后期的流体作用可能导致了体系氧逸度和温度的降低,将有利于钨矿形成。

关键词：钨矿流体作用氧逸度磷灰石金红石大湖塘华南

湘东北栗山铅锌铜矿床二长花岗岩岩石成因及其氧逸度对成矿的指示意义

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大地构造与成矿学 2023年第3期47卷 580-597页

作者：于得水许德如王智琳陈根文赵朝霞黄沁怡中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

栗山铅锌铜矿床位于江南造山带多金属成矿带中段,是湘东北地区近几年发现的一大型矿床。本文对矿区内的黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩进行了岩石地球化学、Sr-Nd同位素和黑云母矿物成分研究。岩石地球化学特征显示,两种二长花岗... 详细信息

栗山铅锌铜矿床位于江南造山带多金属成矿带中段,是湘东北地区近几年发现的一大型矿床。本文对矿区内的黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩进行了岩石地球化学、Sr-Nd同位素和黑云母矿物成分研究。岩石地球化学特征显示,两种二长花岗岩均属于高钾钙碱性系列。其中,黑云母二长花岗岩属于正常S型花岗岩,富集Rb、Th、K大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti高场强元素,有弱的Eu负异常,源区岩石为变质杂砂岩;二云母二长花岗岩属于分异的S型花岗岩,富集Rb、Th、U、K大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti高场强元素,Eu负异常大于前者,源区岩石为变泥质岩和少量变质杂砂岩。黑云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值在0.7143~0.7159之间,ε_(Nd)(t)值介于-9.4~-8.5,两阶段模式年龄tDM2变化范围为1631~1703 Ma;二云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值在0.7156~0.7231之间,ε_(Nd)(t)值介于-11.2~-9.5之间,两阶段模式年龄tDM2变化范围为1696~1834 Ma。矿区内的两种岩体可能由新元古代冷家溪群岩石部分熔融形成的岩浆分异演化而成。黑云母矿物成分特征显示,两种岩体的黑云母均为铁质黑云母。然而,黑云母二长花岗岩中的黑云母结晶温度为651~695℃,氧逸度(ƒo_(2))为-18.9~-16.9;二云母二长花岗岩中的黑云母结晶温度为515~659℃,氧逸度(ƒo_(2))为-23.8~-16.0。两种岩性的氧逸度总体较低,暗示其铜成矿潜力有限。

关键词：栗山铅锌铜矿床地球化学 Sr-Nd同位素黑云母氧逸度湘东北地区

锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

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地球科学 2022年第4期47卷 1435-1458页

作者：李守奎刘学龙卢映祥张世涛刘思晗陈建航李振焕余海军张传昱昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650032 云南省地质矿产勘查院云南昆明650051 云南省地质调查局云南昆明650051

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸... 详细信息

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为515)、休瓦促晚三叠世贫矿黑云母花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为443)、铜厂沟钼铜矿晚白垩世花岗闪长斑岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为368)、热林钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为237)、休瓦促钨钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为104).综合前人资料,认为俯冲或碰撞环境的斑岩型铜矿,高氧逸度是成矿的必要非充分条件,Cu铜主要直接或间接(有幔源贡献的新生下地壳)来自地幔;碰撞型斑岩矿床钼、钨主要来自古老地壳,对氧逸度的要求相对较低,偏氧化环境有利钼矿形成,偏还原环境有利于钨矿形成.矿产评价时,斑岩型铜矿应注重幔源/壳源比例和氧逸度条件的研究,斑岩型钼、钨矿不适用斑岩型铜矿氧逸度评价标准.

关键词：氧逸度差异性成矿义敦岛弧中甸矿集区斑岩型矿床锆石微量元素矿床

锆石氧逸度对相山地区火山岩型铀矿床成矿母岩判别的指示意义

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地质学报 2024年第1期98卷 181-199页

作者：降珂楠骆金诚钟福军刘国奇张笑天江小燕中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013

我国华南广泛分布火山-侵入杂岩体,其中个别岩体中伴有火山岩型铀矿床的产出,因此如何区分含铀矿与不含铀矿岩体成为矿床学界关注的重要课题。本文以相山地区含铀火山-侵入岩以及周边不含铀矿侵入岩为例,开展锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和... 详细信息

我国华南广泛分布火山-侵入杂岩体,其中个别岩体中伴有火山岩型铀矿床的产出,因此如何区分含铀矿与不含铀矿岩体成为矿床学界关注的重要课题。本文以相山地区含铀火山-侵入岩以及周边不含铀矿侵入岩为例,开展锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素研究。结果显示含矿花岗斑岩的形成年龄为133.7±1.6 Ma(云际),含矿碎斑熔岩的形成年龄为132.8±1.5 Ma(邹家山),不含矿花岗斑岩的年龄为134.9±1.3 Ma(七琴)和133.3±1.3 Ma(桃溪),其在误差范围内基本一致。含矿与不含矿岩体的锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)比值由高到低依次为:邹家山22.12~68.75(平均值为45.61),云际19.02~43.48(平均值为27.64),七琴7.99~22.03(平均值为15.63),桃溪9.70~22.40(平均值为16.19)。锆石Ti含量温度计结果显示含矿岩体锆石的结晶温度比不含矿岩体的锆石结晶温度相对更高。结合晶格应变模型和锆石Ti温度计,获得前者的绝对氧逸度亦高于后者。本研究发现相山地区含矿火山-侵入岩体中锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)比值普遍大于22,笔者提出锆石氧逸度可以作为判别火山-侵入岩体是否含矿的一个可能指标。此外,含矿与不含矿岩体中全岩铀含量的高低与氧逸度呈明显的正相关,我们推断含矿岩体具有较高的氧逸度可能指示了其岩体母岩浆相应地具有更高的铀含量。综合前人的研究资料,笔者发现含铀岩体的氧逸度明显低于斑岩型铜-钼矿,但与花岗岩型钨矿以及火山岩型银-铅-锌矿类似。因此,氧逸度的相对高低对铜-钼、钨-钼、铀及银-铅-锌赋矿岩体的差异性成矿有明显制约作用,可能还间接反映了地幔物质贡献比例的多少。

关键词：氧逸度锆石微量元素相山铀矿控矿因素

西秦岭温泉斑岩钼矿床复式岩体岩浆氧逸度对成矿的制约

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地学前缘 2019年第5期26卷 255-269页

作者：于皓丞邱昆峰庞瑶周俊烈耿建珍勾宗洋王瑀中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 南京大学内生金属矿床成矿机制国家重点实验室江苏南京210023 美国科罗拉多矿业学院地质与地质工程系戈登80401 四川省地震局四川成都610041 甘肃有色金属地质勘查局甘肃兰州730000

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长... 详细信息

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长花岗岩及其接触带内,其余岩相(包括单元Ⅴ似斑状正长花岗岩)很少发育矿化。该研究使用全岩地球化学数据和锆石微量元素含量数据,计算得到不同岩相单元的氧逸度。Ⅱ单元和Ⅲ单元含矿斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为1.35和1.38。Ⅰ单元黑云母花岗岩和Ⅳ单元二长花岗斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为-0.61和-0.73,明显低于含矿斑岩。富集地幔物质的加入与否可能是造成不同岩相之间氧逸度差异的主要原因。高氧逸度的熔体可以将秦岭地区古生代富钼沉积物中的钼氧化萃取出来,并使钼与高价态硫络合,不断在熔体中高度富集,最终成矿。氧逸度较低的熔体很难萃取和保存足够的钼,因而很少发育矿化。

关键词：氧逸度温泉钼矿床斑岩型矿床西秦岭