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当期目录

    2010年 第16卷 第2期    刊出日期:2010-06-20
    矿床岩石地球化学及年代学专栏
    胶东苏鲁地体范家埠金矿成矿作用与矿床成因浅析:兼与胶北地体金矿对比
    李建威, 毕诗健, VASCONCELOS Paulo
    2010, 16(2):  125-143. 
    摘要 ( 2288 )   PDF (3106KB) ( 1870 )  
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    范家埠金矿是胶东半岛苏鲁地体内规模最大的石英脉型金矿。含金石英脉中锆石阴极发光和LA-ICP-MS 微量元素及 U-Pb 同位素分析结果表明,含金石英脉中的锆石均为捕获围岩( 新元古代威海片麻状花岗岩)的岩浆锆石,其中15 个颗粒在U-Pb 图解上位于谐和线上,其206Pb/238U 加权平均年龄为(726±14)Ma (MSWD = 4.6);另外7 颗锆石位于不一致线上,其上交点年龄为(758±25) Ma,下交点年龄为(123±11) Ma (MSWD = 0.45)。这些锆石的下交点年龄与金矿脉旁侧斜闪煌斑岩脉的角闪石40Ar/39Ar 年龄分别为(118.8±1.6) Ma 和(117.5±1.5) Ma,在误差范围内一致,表明范家埠金矿的成矿时代为120 Ma 左右。由此认为,苏鲁地体和胶北地体的金矿成矿作用均发生于早白垩世晚期120 Ma 前后,与目前多数人认为的华北克拉通岩石圈减薄的峰期时间一致,表明苏鲁地体的金矿成矿受岩石圈减薄的构造背景控制。范家埠金矿床成矿流体具中高温、中高盐度15.5%~23.2%(NaCleq) 、低δ18OH2O (-3.84‰ ~-4.05‰)和低δDH2O (-82.5‰ ~-80.8‰)值等特点,载金矿物黄铁矿富32S(δ34S = -5.5‰ ~-9.1‰),与含油气盆地热卤水的组成相近,暗示范家埠金矿的成矿流体可能来源于中生代胶莱盆地。这种盆地流体沿断裂——五莲—米山深大断裂及其次级构造迁移,同时萃取基底岩石中的金形成含矿热液并在还原的环境中成矿。相反,胶北地体大量金矿床成矿流体具有低盐度、高δ18OH2O 和δDH2O,δ34S(‰)为正值等特点。胶北和苏鲁地体早白垩世金成矿强度和成矿作用的差异可能反映了两者在地壳基底、流体来源和成矿环境等方面的不同。

    江苏溧水观山高硫型铜铅金矿床40Ar/39Ar 定年及其地质意义
    梁业恒, 孙晓明, 翟伟, 马 春, 吴志强, 丁存根, 王堂喜 
    2010, 16(2):  143-148. 
    摘要 ( 3039 )   PDF (1324KB) ( 2179 )  
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    位于江苏溧水盆地的观山铜铅金矿是典型的高硫型浅成低温热液矿床,但一直缺少精确的成矿年龄数据。对观山矿床近矿围岩绢云母化粗安斑岩中的2件绢云母样品进行40Ar/39Ar定年,得到的年龄分别为(120.8±1.0) Ma和(116.0 ± 1.3) Ma,显示观山铜铅金矿形成于中国东部中生代大规模成矿作用时期。距今125 Ma~115 Ma,整个中国东部地区处于伸展背景下, 发生了大规模的岩浆活动,并形成了包括溧水火山盆地在内的一系列的断陷盆地。溧水盆地在构造运动的强烈影响下,深部岩浆上涌, 形成浅部岩浆房。在热动力的驱动下,富含成矿物质的岩浆水不断与大气降水混合,在近地表形成与粗安斑岩次火山岩有关的浅成低温热液铜多金属矿床。

    赣南白面石铀矿区花岗岩的锆石年代学、地球化学及成因研究
    董晨阳, 赵葵东, 蒋少涌, 陈卫锋, 陈培荣, 凌洪飞, 杨水源
    2010, 16(2):  149-160. 
    摘要 ( 4292 )   PDF (1545KB) ( 2912 )  
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    赣南白面石铀矿区花岗岩的锆石年代学、
    地球化学及成因研究

    董晨阳,赵葵东,蒋少涌*,陈卫锋,陈培荣,凌洪飞,杨水源(内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(南京大学);南京大学 地球科学与工程学院,南京 210093)
    摘要:赣南白面石铀矿区是华南重要的火山岩型铀矿区,矿体产在白面石火山盆地的玄武岩和砂岩中。该火山盆地基底为白面石花岗岩,以前的研究表明是白面石花岗岩为铀矿化提供了成矿所需的铀。锆石LA-ICP-MS U-Pb 同位素定年研究表明白面石花岗岩形成于(241±7)Ma,为印支期花岗岩。白面石花岗岩主要岩性为中细粒二云母花岗岩, 岩石具有高硅(SiO2 含量为71.99%~73.82%)、高铝(Al2O3含量13.26%~14.57%)的特点,铝饱和指数A/CNK为1.15~1.28,属于强过铝花岗岩。微量元素组成特征表现为富集Rb,Th,Ta和亏损Sr,Ba,Ti和Eu。稀土元素显示轻稀土富集和Eu负异常的特点。白面石岩体具有较高的(87Sr/86Sr)i比值(0.71162~0.71613)和较低的εNd(t)值(-13.9~-12.2),两阶段Nd同位素模式年龄变化为2.01 Ga~2.15 Ga。岩浆期锆石具有较低的εHf(t)值,变化为-15.1~-11.9,两阶段Hf模式年龄计算为2.01 Ga~2.21 Ga,与Nd模式年龄一致。岩相学和地球化学特征均表明白面石花岗岩属于典型的强过铝S型花岗岩,结合年代学和同位素特征,推测其源区可能是类似于桃溪群的变质沉积岩。白面石花岗岩的地球化学特征类似于华南许多的产铀花岗岩,可能是多期变质和重熔事件使其成为富铀花岗岩,随后在后期的地壳拉张导致的热液活动中转移铀,为铀矿化提供铀源。

    江西付坊花岗岩体的年代学、地球化学特征及其成因研究
    张芳荣, 舒良树, 王德滋, 沈渭洲, 于津海, 谢磊
    2010, 16(2):  161-176. 
    摘要 ( 3431 )   PDF (6256KB) ( 2686 )  
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    付坊岩体出露于华南武夷山中段,属早古生代花岗岩体。在大量地质资料的基础上,对付坊岩体的岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学及LA-ICM-MS 锆石U-Pb 定年进行了系统研究。研究表明, 付坊岩体主要由二长花岗岩、花岗闪长岩及少量英云闪长岩组成,岩石中含有石榴石、矽线石等富铝矿物。A/CNK值为0.99~1.14,属弱过铝质-强过铝质。微量元素以富集大离子元素Rb,Th,Cs 和稀土元素La,Ce,Nd, 亏损Ba,Sr,Nb,Ta,P,Ti 为特征,总体上属低Ba-Sr 花岗岩范畴。Rb/Sr(0.56~1.19,平均值为0.92)和Rb/Nb比值(6.85~25.18,平均值为15.43)高于中国东部及全球地壳平均值。二长花岗岩和花岗闪长岩均具有较高的稀土总量(平均值分别为243.7×10-6和251.6×10-6),轻稀土富集明显,配分模式明显呈右倾型。Eu亏损相对明显,Eu/Eu* = 0.44~0.61(平均值为0.53)。对付坊岩体中的一个花岗闪长岩和两个二长花岗岩进行了LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄测定,其结果分别为(443.9±3.5 ) Ma(MSWD = 1.09),(443.1±4.6)Ma(MSWD = 0.25) 和(433.6±3.9) Ma(MSWD = 0.61)。其中前两组年龄在误差范围内一致,属奥陶期末同源岩浆分异演化产物。后一组年龄略晚,属早志留世花岗岩。研究表明,付坊岩体属S 型花岗岩类,岩浆来源于古元古代(Nd 模式年龄为2 153 Ma~2 249 Ma)地壳组分的低程度的部分熔融,其源岩主要由含少量泥质的砂质岩组成。形成于奥陶纪末的花岗岩属同碰撞(同造山)期花岗岩,形成于挤压环境,区域上分布局限。志留纪花岗岩形成于后碰撞(后造山)伸展环境,区域上分布广泛。

    粤北梅子窝钨矿区隐伏花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb 年龄与40Ar/39Ar 成矿年龄及其地质意义
    翟伟, 孙晓明, 邬云山, 孙妍, 华仁民, 杨永强, 李文铅, 李社宏
    2010, 16(2):  177-185. 
    摘要 ( 3889 )   PDF (843KB) ( 2425 )  
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    梅子窝钨矿位于粤北瑶岭—梅子窝钨矿带的东部,成矿作用同期形成白云母的40Ar/39Ar 年龄为(155.9±0.6) Ma,与华南中生代燕山期大规模W,Sn 成矿作用的年龄一致,代表梅子窝钨矿的成矿年龄。矿床下部600 m 中段附近出现的隐伏黑云母花岗闪长岩体的锆石SHRIMP U-Pb 年龄为(430.4±3.6) Ma,为加里东期,与成矿作用无关。因此,矿区不存在前人提出的两套叠加的“五层楼”成矿模式。成矿年龄与隐伏花岗闪长岩的年龄显示梅子窝钨矿的形成可能与更深部的隐伏燕山期花岗岩有关,矿床向深部可能延伸更大。

    南岭地区油山岩体和坪田岩体形成年龄及其地质意义
    孙立强, 凌洪飞, 沈渭洲, 黄国龙, 谭正中
    2010, 16(2):  186-197. 
    摘要 ( 3227 )   PDF (1152KB) ( 2543 )  
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    南岭地区的油山岩体和坪田岩体位于诸广山复式岩体东侧,以前的研究认为它们都属于燕山期花岗岩。对油山岩体和坪田岩体进行的LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年代学研究结果表明,油山岩体的成岩年龄为(213.4±3.0) Ma,坪田岩体(西北部)的成岩年龄为(238.8±2.2) Ma,因此油山岩体应属于印支期岩体,而坪田岩体可能是一个印支-燕山早期复式岩体,而非前人所划定的燕山期岩体。此外,两个岩体内含有太古代和541 Ma~1 642 Ma 的继承锆石,暗示物源区曾存在太古代和元古代地壳,经历过多期次的岩浆作用。部分油山岩体锆石在CL图像上表现出具有暗色边部的特征,这些暗色边可能与后期热液作用影响有关,其时代为燕山期,表明油山岩体在燕山期受到了流体作用的影响,坪田岩体锆石也存在较窄的暗色边,也是受后期热液作用影响所造成。

    浙东晚中生代玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义
    崔玉荣, 谢智, 陈江峰, 俞云文, 胡力海
    2010, 16(2):  198-212. 
    摘要 ( 3538 )   PDF (2058KB) ( 2784 )  
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    对浙江东部晚中生代分属上下岩系的8个火山-沉积岩地层的玄武岩样品中的锆石进行了内部结构研究,并用
    SHRIMP方法测定了U-Pb年龄。结果显示,下岩系玄武岩中多数锆石给出206Pb/238U年龄为 (120±1) Ma,Th/U比值为
    0.65~2.44; 上岩系玄武岩中最年轻锆石的206Pb/238U 年龄为(103±2) Ma,Th/U 范围是0.57~3.03。上下岩系的形成时代的结
    果与前人研究的相应地层年代一致,但也存在有明显差别。在测定过程中发现,下岩系玄武岩中锆石年龄分布相对集中,
    仅有少量的古老锆石残留,表明在玄武岩形成过程中,只有少量地壳成分混染。上岩系中与玄武岩同时形成的锆石含量较少,
    多数是捕获锆石,且年龄分布范围较大,几乎覆盖了华南地块所有岩浆活动时代,这表明在玄武岩形成过程中捕获了陆壳
    物质,这种陆壳物质很可能是含有不同时期锆石的碎屑沉积岩/物。

    磷灰石中氦扩散参数的确定方法及求解过程
    张 彦, 陈 文, 刘新宇
    2010, 16(2):  213-217. 
    摘要 ( 1541 )   PDF (365KB) ( 1994 )  
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    基于Arrhenius 关系图解, 详细介绍了磷灰石中氦扩散参数及其封闭温度的确定方法及求解过程,并以Wolf et al(1996)
    的阶段升温数据为例进行了演示性和验证性计算。主要求解步骤如下:(1)对磷灰石做阶段升温试验,得到每一阶段的氦
    累积丢失分数;(2)根据球形颗粒的扩散模型公式计算出每一阶段的lnD/a2;(3)以lnD/a2作为纵坐标,1/ T作为横坐标作
    图(T 为阶段升温试验每一阶段的温度),如果在某一温度范围内得到的是一条直线,说明在这一温度范围内磷灰石中氦的
    扩散遵从Arrhenius关系式,那么在Arrhenius关系图解上,扩散参数E 和ln D0/a2可通过直线的斜率和截距得到;(4)把E 和
    lnD0/ a2代入封闭温度的计算公式,通过迭代计算就可得到磷灰石的封闭温度。求解过程中需要注意两个关键问题:(1)由
    于1/ T 为小数,对于磷灰石的氦扩散数据来说,需乘以104 将其化为整数,与纵坐标的数值为同一数量级;(2)计算封闭温
    度时,需把冷却速率的单位从“℃/Ma”转化为“ K/s”,转化时需注意1 ℃ /Ma = 1 K/Ma。

    赣东北鹅湖岩体SHRIMP 锆石U-Pb 年龄、Sr-Nd-Hf 同位素地球化学与岩石成因
    赵 鹏, 姜耀辉, 廖世勇, 周 清, 靳国栋
    2010, 16(2):  218-225. 
    摘要 ( 2993 )   PDF (1522KB) ( 2645 )  
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    对赣东北鹅湖岩体进行了SHRIMP 锆石U-Pb 年代学、元素和Sr-Nd-Hf 同位素地球化学及岩石成因研究。SHRIMP 锆石U-Pb 定年结果表明,鹅湖岩体形成于早白垩世的(121.7±2.9) Ma;岩相学及元素和Sr-Nd-Hf 同位素特征表明鹅湖花岗岩属于S 型,主要是由地壳深处(至少40 km)的古元古代变质沉积岩发生部分熔融形成的,成岩过程中并没有发生强烈的分离结晶作用和幔源岩浆混合作用,赣东北地区早白垩世伸展构造背景造成的软流圈地幔上涌可能是下地壳岩石发生部分熔融的诱因。

    自由来稿选登
    黑龙江五大连池火山群火山分布与断裂关系新认识
    毛翔, 李江海, 高危言, 张天然
    2010, 16(2):  226-235. 
    摘要 ( 2141 )   PDF (8491KB) ( 2212 )  
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    五大连池是世界陆内单成因火山的典型代表,明确断裂与火山排布关系对研究此类火山活动过程具有重要意义。通
    过地表观察与遥感图像解译,结合区域构造、地表出露断裂或破裂带、火山喷发时间次序(如一些火山存在由SW向NE依
    次喷发的规律)、区域剖面图以及不同向排布的火山规模规律等现象,研究了五大连池陆内单成因火山群火山排布与断裂的
    相关关系,认为五大连池地区具有NE,NW和近E-W三组方向的7条断层。区域大地电磁资料以及东北地区深部构造研究
    也支持这一分析。由于这三组方向的断裂还出现于火山活动之前的花岗岩之中,加之地震数据、地质历史时期的应力状态
    以及河流阶地研究显示在火山活动时期本地区不存在活动断裂,这些断裂应该形成于五大连池火山活动之前,并在火山作
    用过程中为岩浆提供了向上运移的通道,从而形成了现今的地表火山分布,即三组火山沿NE向断裂排布,两组火山沿NW
    向断裂分布,两组火山沿近E-W向断层排布。

    河南新县大银尖钼矿床流体包裹体研究
    李红超, 徐兆文, 陆现彩, 王旭东, 陈伟, 翟东兴
    2010, 16(2):  236-246. 
    摘要 ( 4203 )   PDF (1400KB) ( 2556 )  
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    大银尖钼矿床是大别钼多金属成矿带近期取得较大勘查进展的一个重要矿床,成因上与燕山晚期大银尖二长花岗岩有关。通过对主成矿期矿化石英脉流体包裹体岩相学观察和显微测温,将捕获的流体包裹体分为4类,富液相的两相水溶液包裹体、富气相的两相水溶液包裹体、含子矿物三相水溶液包裹体和含CO2的三相水溶液包裹体。数据分析显示,均一温度的峰值分别出现于280~320 ℃和200~220 ℃,盐度的峰值处于5.11%~9.98%(NaCleq)低盐度区间和36.06%~42.78%(NaCleq)的高盐度区间。密度为0.91~1.10 g/cm3。激光拉曼光谱分析表明,石英中流体包裹体的组分以水蒸汽为主,伴有少量的CO2 和微量N2。H和O同位素具有典型的氧同位素漂移特征,指示岩浆热液和大气降水混合作用的发生。研究结果表明,大银尖钼矿床总体上属中高温浅成热液矿床,流体混合作用可能是矿床形成的主要机制。

    鄂南延长组绿泥石环边与储集性能关系研究
    丁晓琪, 张哨楠, 葛鹏莉, 万友利
    2010, 16(2):  247-254. 
    摘要 ( 3480 )   PDF (4390KB) ( 2317 )  
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    绿泥石环边是碎屑岩地层中一种常见的现象,其产出状态与含量对储层储集物性有重要的控制作用。以鄂尔

    多斯盆地南部延长组为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、背散射及能谱,对绿泥石的产出状态、形成机理、形

    成时间及对孔隙的保存机理进行深入研究,结果表明:(1)微咸水-半咸水的湖泊三角洲前缘沉积亚相、富黑云母

    的长石砂岩与绿泥石存在空间上的耦合;(2)绿泥石的形成时间不早于初始压实阶段,不晚于自生石英的出现;

    (3)绿泥石环边对自生石英的抑制主要是通过改变孔隙微区环境及占据颗粒表面空间,进而阻止自生石英在碎屑

    石英表面成核来完成的;(4)绿泥石环边中的晶间孔对延长组油藏来说,意义可能不大,但为以后酸性水的渗流

    提供了部分通道;(5)绿泥石环边对储层建设性的成岩作用主要表现为减缓了上覆地层的机械压实和对自生石英

    起到了一定的抑制。

    永梅坳陷二叠纪煤系的热演化特征与热历史分析
    房洪峰, 姚素平, 焦堃 , 胡文瑄, 曹 剑, 高玉巧
    2010, 16(2):  255-264. 
    摘要 ( 2300 )   PDF (843KB) ( 2002 )  
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    中国东南部海相和近海相地层普遍遭受多次后期复杂岩浆作用的改造,因而,尽管不乏富有机质地层,但热

    演化特
    征、生烃史及其主控因素并不十分清楚,从而制约了基础石油地质研究的开展。以研究条件相对较好的永梅坳陷二

    叠纪煤
    系为代表,通过镜质组反射率和煤挥发份产率实测数据,研究了烃源岩的热演化程度及差异分布特征,并通过热史

    模拟和
    地质背景分析重建了永梅坳陷该套烃源岩的生烃演化史。结果表明,二叠纪煤系的热演化程度普遍已达过成熟—死

    气阶段,
    平面上总体呈现出由西向东逐渐增大的趋势,垂向上有机质的热演化程度与埋深的相关性并不明显。盆地热演化史

    与生烃
    史分析表明,燕山期是有机质热演化的重要变革时期;永梅坳陷二叠系烃源岩的热演化特征是多热源叠加变质作用

    的结果,
    其中燕山期岩浆活动是造成坳陷海相和近海相烃源岩异常高变质的主要因素。