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内蒙古阿鲁科尔沁旗敖仑花斑岩铜钼矿床成矿时代和流体包裹体研究

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岩石学报 2009年第10期25卷 2601-2614页

作者：舒启海蒋林赖勇鲁颖淮 Peking Univ Key Lab Orogen & Crust Evolut Beijing 100871 Peoples R China

内蒙古阿鲁科尔沁旗敖仑花铜钼矿床位于华北克拉通北缘西拉沐伦钼矿带,是典型的斑岩型铜钼矿床。对6件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析,获得的等时线年龄为129.4±3.4Ma,表明成矿作用发生在早白垩世。根据成矿中的流体过程可分为三个阶... 详细信息

内蒙古阿鲁科尔沁旗敖仑花铜钼矿床位于华北克拉通北缘西拉沐伦钼矿带,是典型的斑岩型铜钼矿床。对6件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析,获得的等时线年龄为129.4±3.4Ma,表明成矿作用发生在早白垩世。根据成矿中的流体过程可分为三个阶段:早阶段以发育石英-黄铁矿脉为标志,中阶段是主要的成矿阶段,以发育石英-多金属硫化物脉为标志。这两个阶段的流体包裹体均一温度分别集中在330～430℃和250～350℃,盐度分别为1.06～>58.41 wt%NaCl eqv和0.88wt%～48.21 wt%NaCl eqv,两个阶段均为多种类型包裹体密切共生,均一温度接近而盐度相差悬殊,且两个阶段的包裹体均一方式多样,这些特征指示了这两个阶段的流体皆发生过沸腾作用。晚阶段以发育石英-碳酸盐细脉为标志,只有少量黄铁矿沉淀,该阶段仅发育富液相包裹体,均一温度氧逸度和富CO_2等特点,在430℃和350℃时流体发生了两次沸腾作用,致使成矿物质快速沉淀,流体氧逸度降低,CO_2逃逸,到了晚期,流体包裹体中基本不再含有子晶和CO_2。

关键词：内蒙古阿鲁科尔沁旗斑岩铜钼矿床成矿时代流体包裹体 Area study 均一温度盐度沸腾作用发育华北克拉通北缘氧逸度石英激光拉曼光谱黄铁矿多金属硫化物 NaCl 同位素分析

岩浆锆石和磷灰石矿物化学及在斑岩矿床领域的应用

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地质学报 2023年第4期97卷 973-1001页

作者：李华伟杨志明中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

斑岩矿床是全球铜钼的主要来源,其形成与中酸性岩体的浅成侵位有关。斑岩矿床形成的精细过程与斑岩体成矿潜力判别,一直是新世纪以来矿床学研究的重要前沿。作为中酸性岩体中最常见且化学性质较为稳定的副矿物,锆石和磷灰石矿物化学近... 详细信息

斑岩矿床是全球铜钼的主要来源,其形成与中酸性岩体的浅成侵位有关。斑岩矿床形成的精细过程与斑岩体成矿潜力判别,一直是新世纪以来矿床学研究的重要前沿。作为中酸性岩体中最常见且化学性质较为稳定的副矿物,锆石和磷灰石矿物化学近年来在岩浆作用与斑岩成矿作用研究中得到广泛应用。一方面,这是得益于近年来以LA-ICP-MS为代表的原位分析技术的快速进步及普及,使得精确获取矿物组分信息、特别是微量组分信息成为可能;另一方面,锆石和磷灰石的化学成分中蕴含丰富的成岩成矿信息,包括年龄、温度、氧逸度、含水量、S和Cl含量等,综合这些指标可以揭示岩浆-成矿演化规律及精细过程。为此,本文详细综述了近年来利用锆石和磷灰石约束斑岩矿床形成过程及成矿潜力评价等方面的主要进展,特别是在判断岩石类型、岩石成因、岩浆源区、反演母岩浆成分、区分矿床类型、示踪成矿流体来源、揭示流体交代作用与斑岩矿床蚀变分带、评价矿床剥蚀与保存情况等方面的进展;同时也梳理了研究中存在的主要问题与挑战,在此基础上,对未来锆石和磷灰石在斑岩矿床领域的应用研究提出一些建议。

关键词：锆石磷灰石微量元素斑岩矿床氧逸度

海南岛罗葵洞斑岩钼矿床地球化学特征及成矿物质来源

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地球科学 2020年第4期45卷 1187-1212页

作者：朱昱桦陈根文单强许德如王历星何妙玲兰永文孙俊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东广州510640 贵州省地质调查院贵州贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 东华理工大学、省部共建核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 贵州省有色金属和核工业地质勘查局五总队贵州安顺561000

为了正确理解海南岛罗葵洞钼矿床赋矿斑岩体的岩石学成因与成矿之间的关系以及成矿物质来源,对矿床中含矿斑状花岗岩进行了全岩主量、微量、Sr-Nd-Pb同位素和金属硫化物S-Pb同位素等测试分析,结果表明:(1)罗葵洞斑状花岗岩具有高SiO2(70... 详细信息

为了正确理解海南岛罗葵洞钼矿床赋矿斑岩体的岩石学成因与成矿之间的关系以及成矿物质来源,对矿床中含矿斑状花岗岩进行了全岩主量、微量、Sr-Nd-Pb同位素和金属硫化物S-Pb同位素等测试分析,结果表明:(1)罗葵洞斑状花岗岩具有高SiO2(70.94%~72.59%)、Al2O3(15.11%~16.26%)和低MgO(0.56%~0.68%),高Sr(421×10-6~564×10-6)、低Y(7.50×10-6~14.57×10-6)和Yb(0.76×10-6~1.30×10-6)含量,较弱的负Eu异常(平均0.75),亏损HFSE,富集LREE和LILE,较高的La/Yb(26.1~46.4)与Sr/Y(36.9~67.1)比值特征,表现出与埃达克岩相似的地球化学特征;(2)斑状花岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.70838~0.70844,(143Nd/144Nd)i=0.51222~0.51223,εNd(t)=-5.6^-5.5,对应的TDM2模式年龄为1.35~1.36 Ga,表明其可能形成于底侵的增厚玄武质下地壳岩石(中元古代)的重熔;(3)全岩锆饱和温度(平均795±12℃(σ))和锆石Ti温度(平均690±21℃(σ))表明斑状花岗岩岩浆来源于在水近饱和条件下发生的部分熔融;(4)锆石Ce4+/Ce3+比值范围为174~621(平均383),表明其在形成时的岩浆-热液体系的氧逸度较高,有利于Mo等成矿元素在岩浆熔体中富集,成矿潜力较大;(5)金属硫化物δ34S(平均1.7‰)和Pb同位素特征指示成矿物质来源以下地壳为主,同时伴有少量地幔成分的参与;(6)对比年代学、矿物学、地球化学和形成环境等方面后,初步认为该矿床属于Endako型斑岩钼矿床.

关键词：氧逸度锆石温度计地球化学斑状花岗岩埃达克质岩成矿物质来源罗葵洞钼矿床 Endako型斑岩钼矿床岩石学

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四会岩体:一个潜在的含钼铜矿化岩体

岩石学报 2015年第3期31卷 791-801页

作者：刘军锋李超李贺孙卫东汪方跃长安大学地球科学与资源学院西安710054 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国科学院广州地球化学研究所矿物与成矿科学院重点实验室广州510640 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

四会岩体位于广东省四会市境内,主要由黑云母花岗岩、白云母花岗岩和钾长花岗岩组成。在全岩主、微量元素分析的基础上,对采自该岩体的黑云母花岗岩进行了微区原位LA-ICP-MS锆石微量元素分析和U-Pb定年。CL图像显示这些锆石自形,具有明... 详细信息

四会岩体位于广东省四会市境内,主要由黑云母花岗岩、白云母花岗岩和钾长花岗岩组成。在全岩主、微量元素分析的基础上,对采自该岩体的黑云母花岗岩进行了微区原位LA-ICP-MS锆石微量元素分析和U-Pb定年。CL图像显示这些锆石自形,具有明显的岩浆生长环带,个别有暗色的核。获得了20个有效的206Pb/238U年龄,年龄范围从161～1069Ma。锆石微量元素分析显示这些锆石样品具有高的Th、U和REE含量,明显富集HREE,其Th/U比值普遍高于0.4,表明这些锆石属于岩浆成因。其中年龄最新的一组共10个点比较集中,206Pb/238Pb加权平均年龄为166.6±2.9Ma,代表岩体的成岩时代;其余较老的10个年龄数据比较分散,代表捕获锆石信息。同时这些锆石的Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）值为146～681,平均为441,表明形成该岩体的岩浆具有较高的氧逸度;Eu/Eu＊值为0.41～0.60,明显高于一般不含矿的岩体（〈0.4）。将四会岩体锆石Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）和Eu/Eu＊与邻区粤北大宝山含矿斑岩中锆石（Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）=13.9～414;Eu/Eu＊=0.14～0.70）进行对比,发现两个参数都比较一致。综合分析表明,四会岩体可能是一个潜在的具有铜钼矿成矿潜力的含矿岩体。

关键词：花岗岩锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ) 氧逸度铜钼矿四会岩体

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榴辉岩部分熔融过程中钒分配系数的实验测定

大地构造与成矿学 2020年第3期44卷 514-526页

作者：阮梦飞王锦团李立熊小林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东广州510640 中国科学院大学北京100049

钒(V)是常见的变价元素,其在矿物‒熔体间的分配行为主要受氧逸度控制。近年来,V的分配行为与氧逸度之间的关系常被用于揭示地幔的氧化还原状态。板块俯冲过程中,V能否迁移是理解俯冲带V地球化学行为的关键环节,也是探讨俯冲带地幔楔氧... 详细信息

钒(V)是常见的变价元素,其在矿物‒熔体间的分配行为主要受氧逸度控制。近年来,V的分配行为与氧逸度之间的关系常被用于揭示地幔的氧化还原状态。板块俯冲过程中,V能否迁移是理解俯冲带V地球化学行为的关键环节,也是探讨俯冲带地幔楔氧逸度的重要前提。本文使用活塞圆筒装置模拟含水榴辉岩部分熔融过程,测定石榴子石、单斜辉石和金红石与熔体之间V的分配系数。实验压力为2.5 GPa、温度介于900~1125℃之间,实验产物计算的氧逸度ΔFMQ介于−5.24^+0.74之间,实验结果表明V在石榴子石、单斜辉石和金红石中为相容元素(矿物/熔体分配系数D>1.0),并且DV(金红石)>DV(单斜辉石)>DV(石榴子石);V的分配系数也是氧逸度、温度和熔体聚合度的函数,随氧逸度和温度的增加,石榴子石、单斜辉石和金红石的V分配系数都减小,而随着熔体聚合程度的增加,V分配系数增大。模拟结果表明在榴辉岩部分熔融过程中熔体将显著亏损V,因此,V在榴辉岩(俯冲带洋中脊玄武岩)部分熔融过程中是不运移的;而板块俯冲过程中,榴辉岩部分熔融产生的熔体交代地幔楔不能明显改变地幔的V含量,V在地幔矿物和熔体间的分配行为可用来监测地幔氧逸度。

关键词：榴辉岩部分熔融 V的分配系数氧逸度

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义敦岛弧晚白垩世斑岩成矿系统

岩石学报 2015年第11期31卷 3155-3170页

作者：杨立强高雪和文言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

义敦岛弧晚白垩世花岗(斑)岩及其相关成矿系统发育,呈南北向展布,且由北向南呈规律性变化,形成北段昌台弧、中段乡城弧和南段中甸弧3个子系统:(1)北段昌台弧发育97~93Ma的斑状二长花岗岩岩基和矽卡岩型锡矿床,岩体侵位于乡城-格咱断裂... 详细信息

义敦岛弧晚白垩世花岗(斑)岩及其相关成矿系统发育,呈南北向展布,且由北向南呈规律性变化,形成北段昌台弧、中段乡城弧和南段中甸弧3个子系统:(1)北段昌台弧发育97~93Ma的斑状二长花岗岩岩基和矽卡岩型锡矿床,岩体侵位于乡城-格咱断裂与甘孜-理塘断裂的交汇地带,表现了较宽的主量元素变化范围,属于高钾钙碱性-钾玄质的过铝质系列,稀土配分模式较平坦、具有负Eu异常,锡矿化多发育于岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩的接触带上;(2)中段乡城弧乡城-格咱断裂两侧发育大量85~77Ma的花岗(斑)岩及斑岩-矽卡岩型Sn-Pb-Zn-Ag多金属矿床,主体岩相为斑状黑云二长花岗岩,是碱性、分异程度高的酸性岩,具典型钾质演化系列,多金属矿化主要发生在岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩接触带中,从花岗岩向外为Sn→Pb-Zn,垂向上由深部到浅部依次为含Sn磁铁矿→Sn→Sn-Pb-Zn-Ag;(3)南段中甸弧发育呈岩株出露的88~78Ma的二长花岗斑岩及斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-W多金属矿床,休瓦促和热林花岗斑岩体侵入上三叠统喇嘛亚组、拉纳山组砂板岩中,主要发育蚀变花岗岩型和热液石英脉型矿体;红山花岗斑岩体侵入上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩中,主要发育矽卡岩型矿体。斑岩体中发育角闪石斑晶,铝饱和指数小于1.1,Zr、P与SiO 2呈显著负相关,具有I型花岗岩特征。与晚三叠世同俯冲的弧花岗岩相比,晚白垩世花岗(斑)岩明显偏酸性(SiO 2含量范围为65.06%~76.30%)、富碱质(K2O+Na2O含量范围为6.55%~10.77%)和铝饱和(A/CNK=0.72~1.13);岩浆源区深度变浅,且花岗(斑)岩源区从昌台弧(Eu/Eu*=0.20~0.66,εNd(t)=-6.90^-5.30,εHf(t)=-0.6~1.9)→乡城弧(Eu/Eu*=0.04~0.18,(87Sr/86Sr)i=0.7110~0.7250,εNd(t)=-8.40^-5.54)→中甸弧(Eu/Eu*=0.14~0.88,(87Sr/86Sr)i=0.7075~0.7092,εNd(t)=-8.50^-5.76,εHf(t)=-9.5^-2.2)呈现由中-酸性变沉积地壳到中-基性地壳的变化趋势。这表明义敦岛弧由北向南成矿系统多样性的变化可能与晚白垩世花岗质岩浆的源区有关,即控制花岗岩氧逸度的主要因素是源区性质,岩浆型地壳通常形成氧化型花岗岩及相关的Cu、Mo成矿系统;而沉积型地壳形成还原型花岗岩及相关的Sn、W、Pb、Zn成矿系统。

关键词：晚白垩世花岗(斑)岩岩浆源区氧逸度成矿系统多样性义敦岛弧

准苏吉花斑岩型钼铜矿床岩体特征及成矿机制研究

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北京大学学报（自然科学版） 2020年第4期56卷 679-691页

作者：刘聪郭虎赖勇造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究,得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma,赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为301.1±4.0 Ma,确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花矿区不含... 详细信息

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究,得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma,赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为301.1±4.0 Ma,确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花矿区不含矿花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为301.2±2.2 Ma,与花岗斑岩成岩时代一致。发育角闪石和黑云母的矿物学特征以及高Rb,Th和Ba,低P和Ti的岩石地球化学特征表明,花岗斑岩和花岗闪长岩同属于I型花岗岩。较低的Re含量、Mg#值、Nb/Ta值和Zr/Hf值以及低ISr值和正εNd(t)值的全岩Sr-Nd同位素特征表明,准苏吉花花岗岩的源区为新生下地壳的部分熔融,岩浆演化过程中,花岗斑岩和花岗闪长岩均经历较强烈的分离结晶作用,有利于Mo进一步在残余熔体中富集。通过锆石的Ce^4+/Ce^3+值计算获得岩浆结晶分异时的氧逸度,发现花岗斑岩岩浆的氧逸度相对较高(ΔFMQ平均值为+4.8),花岗闪长岩岩浆氧逸度相对较低(ΔFMQ平均值为+2.2),表明高氧逸度的岩浆更有利于Mo和Cu富集成矿。

关键词：斑岩型钼铜矿床锆石U-Pb年代学辉钼矿Re-Os定年 I型花岗岩氧逸度准苏吉花

超高压榴辉岩-脉体体系成因和俯冲带变质流体演化

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地球科学 2019年第12期44卷 4072-4080页

作者：郭顺唐盼陈意中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学北京100049

超高压岩石-脉体体系是认识俯冲带流体性质和行为的天然实验室.通过总结大别超高压变质带3个榴辉岩(角闪岩)-脉体体系的研究成果,探讨了大陆俯冲带变质流体的溶解-结晶过程和氧逸度变化规律以及流体对轻元素硼的迁移过程.对榴辉岩-复合... 详细信息

超高压岩石-脉体体系是认识俯冲带流体性质和行为的天然实验室.通过总结大别超高压变质带3个榴辉岩(角闪岩)-脉体体系的研究成果,探讨了大陆俯冲带变质流体的溶解-结晶过程和氧逸度变化规律以及流体对轻元素硼的迁移过程.对榴辉岩-复合高压脉体的研究发现超高压流体通过溶解矿物富集溶质组分,流体随后经历3期结晶过程,分别形成绿辉石-绿帘石脉、绿帘石-石英脉和蓝晶石-绿帘石-石英脉.绿帘石La、Cr和δEu值是判断结晶次序的关键指标.对榴辉岩-角闪岩-低压脉体研究表明大陆俯冲带低压变质流体的氧逸度明显高于高压-超高压变质流体.高氧逸度条件也导致一些反常矿物(如退变金红石)的生长.对含电气石榴辉岩-脉体研究揭示变质碳酸盐岩是大陆俯冲板片中重硼同位素的重要储库,其在汇聚板块边界的脱硼作用显著影响深部硼循环.上述研究成果为理解俯冲带变质流体演化和物质循环提供重要科学依据.

关键词：超高压榴辉岩脉体俯冲带流体结晶氧逸度岩石学元素迁移

江西九瑞矿集区成矿与未成矿中酸性侵入岩年代学、岩石化学、矿物化学特征的异同及地质意义

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岩石学报 2013年第12期29卷 4291-4310页

作者：徐耀明蒋少涌朱志勇周巍孔凡斌孙明志熊永根内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210093 地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学武汉430074 中国地质大学资源学院和紧缺战略矿产资源协同创新中心武汉430074 江西地质矿产勘查开发局赣西北大队九江332000

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床，其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床，块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中，但多数也均位于侵入体附近，通常认为岩浆热液... 详细信息

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床，其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床，块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中，但多数也均位于侵入体附近，通常认为岩浆热液对层状黄铁矿体的叠加作用对其成矿起了重要作用。区内同时发育有大量与成矿岩体岩性相似的未成矿侵入岩，长期以来，一直未能找出成矿侵入岩的判别标志和侵入岩成矿与否的原因。本文对区内岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩的成矿与未成矿侵入岩进行了锆石U-Pb定年、岩石主量元素分析以及造岩矿物电子探针测试工作，结果显示，九瑞地区岩浆活动的时代相对集中，成矿侵入岩的年龄分布于138.21.8Ma至148.01.0Ma之间，未成矿侵入岩的年龄分布于139.01.3Ma至149.63.0Ma之间，成矿与未成矿侵入岩的侵位时代基本相同，年龄在误差范围内一致。二者的SiO2以及其它9种主量元素含量的变化范围都非常接近，或有很大重叠，表明成矿与未成矿侵入岩的主要岩石化学成分基本相同。通过造岩矿物成份计算了岩浆开始固结的温度和侵位压力，成矿侵入岩的平均温度769℃与未成矿侵入岩的平均温度723℃在误差范围内大体一致，但成矿侵入岩的温度变化范围（580~915℃）明显大于未成矿侵入岩（656~796℃）。侵位压力方面，未成矿侵入岩的压力值（平均5.7kbar）显著大于成矿侵入岩（平均1.4kbar）。因此我们认为，成矿与未成矿侵入岩相比，前者经历了更为显著的减压过程，该过程也许对形成岩浆热液矿床非常重要，可能是产生独立热液相的一个主要途径，并且能够在岩体内及围岩中造成大量裂隙，为热液循环提供通道。但是，数据同时显示，并非经历了显著减压过程的侵入岩都能够成矿，最终成矿与否是受到不同阶段多种因素联合控制的，因此显著减压并不是成矿的充要条件，而更可能是前提条件。由已获得的未成矿侵入岩数据来推测，在九瑞地区，侵位压力大于4kbar的中酸性侵入岩，成矿潜力可能较小。由黑云母成份估算的氧逸度显示，成矿侵入岩的氧逸度变化较大并且覆盖了未成矿侵入岩的氧逸度范围，但是未成矿侵入岩的氧逸度均没有超过HM（Fe3O4-Fe2O3）缓冲线，而成矿侵入岩中有一半左右的数据点高于该缓冲线，表明较高的氧逸度对成矿更为有利，在九瑞地区，氧逸度高于HM（Fe3O4-Fe2O3）缓冲线的侵入岩，其成矿潜力可能更大。

关键词：锆石U-Pb定年主量元素矿物化学温度压力氧逸度中酸性侵入岩九瑞矿集区