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文檔簡介
1、本研究通過較為詳細的野外地質(zhì)工作,采用典型礦床解剖的系統(tǒng)研究方法,利用鋯石LA-ICP-MS法厘定東秦嶺南溝鉬礦區(qū)含礦侵入巖體的年齡,采用ICP-MS法直接測定白石尖和馬脖壕礦床輝鉬礦的Re-Os同位素年齡;在準確厘定成礦年齡的基礎(chǔ)上,結(jié)合花崗巖和鉬礦床的地質(zhì)地球化學(xué)特征研究,探討了成巖成礦物質(zhì)來源、地球動力學(xué)背景和成礦模型。 經(jīng)過詳細的鏡下觀察發(fā)現(xiàn)東秦嶺南溝鉬礦主要造巖礦物為正長石、微斜長石、斜長石、石英,少量黑云母、白云母、
2、絹云母,副礦物為電氣石,堿性長石約占50%,石英約為40%,斜長石約為10%,黑云母和白云母<1%。 南溝侵入巖為高鉀鈣堿性系列,高硅(71.79~78.09%)、低鈦(0.112~0.268%)、富鋁(11.69~14.89%)、富堿(Na2O含量為2.21~4.26%,K2O含量是4.01~7.57%,K2O/Na2O在1.07~3.42之間)、Mg#低(16.44~42.50)、貧鈣(0.2~1.54%)。 南溝侵
3、入巖稀土總量較低,輕重稀土分異明顯,有弱的銪負異常,δCe有強的負異常,樣品的Ce負異常可能是具有Ce負異常的沉積物俯沖重熔所致,反應(yīng)了形成花崗巖的源區(qū)物質(zhì)可能為俯沖的海相沉積物源的特征,且具有還原特征。稀土配分模式圖解與上地殼配分模式十分相似,也指示了花崗巖的物源區(qū)有大量的上地殼物質(zhì)參與。 東秦嶺南溝鉬礦區(qū)侵入巖的微量元素分析表明,具有較高濃度的大離子親石元素(LILE:Rb、K等),具有相對低含量的高場強元素(HFSE:Zr
4、、Hf等),過渡金屬含量變化較大,明顯富集Cu,Sc,Co。本區(qū)侵入巖貧Ba、Sr,富Rb、K。殼型花崗巖類Ba、Sr含量低,Rb含量高,而幔源型或殼幔同熔型花崗巖的Ba、Sr含量高,且貧Rb,可見本區(qū)侵入巖為殼型花崗巖。 經(jīng)侵入巖R1-R2圖解,Pearce等(1986)Nd-Y、Ta-Y、Rb-(Y+Nb),Pearce(1996)Rb-(Yb+Ta)判別圖解和Harris等(1986)Hf-Rb/10-Ta*3判別圖解及H
5、f-Rb/30-Ta*3判別圖解判別顯示:本區(qū)侵入巖主要為同碰撞花崗巖和后碰撞花崗巖,與微量元素和稀土元素的結(jié)論相符。 高精度的鋯石LA-ICP-MS研究表明:白石尖鉬礦床鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為451.7±5.7Ma(MSWD=1.6),馬脖壕鉬礦床鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為109.8±4.1Ma(MSWD=1.17)。由此可見東秦嶺南溝鉬礦區(qū)至少有兩期巖漿活動:1)早古生代晚奧陶世(約451Ma)第
6、一次巖漿活動;2)中生代早白堊世(約109Ma)第二次巖漿活動。 輝鉬礦的Re-Os同位素模式年齡研究表明:白石尖鉬礦床Re-Os等時線年齡為103±17Ma(MSWD=0.84),馬脖壕鉬礦床Re-Os等時線年齡107.08±0.61Ma(MSWD=0.96)。表明南溝鉬礦區(qū)白石尖鉬礦床和馬脖壕鉬礦床為同期形成。對應(yīng)于華北板塊與揚子板塊的碰撞造山后的東西向巖石圈大規(guī)模減薄作用。 在白堊紀中晚期,包括東秦嶺的中國東部地區(qū)
7、,巖石圈發(fā)生了大規(guī)模減薄。由于巖石圈減薄,使軟流圈上升,必然使新生的和熱的地幔物質(zhì)注入到原有的巖石圈,從而增加巖石圈中的熱流,地殼和巖石圈地幔被大幅度加熱,新生的熱的軟流圈物質(zhì)注入陸殼底部,發(fā)生基性巖漿的底侵(鄧晉福等,1999),下地殼物質(zhì)被加熱而部分熔融,發(fā)生殼幔交換,生成巖漿。地幔物質(zhì)及熔融的下地殼物質(zhì)大量注入地殼淺部,并把成礦流體和成礦物質(zhì)從深部輸送到淺部,當上升的、攜帶大量成礦物質(zhì)的合礦地幔臨界-超臨界流體在淺部的構(gòu)造薄弱帶侵
8、位時,由于溫度壓力等條件的改變,成礦流體發(fā)生沸騰,并與淺部流體發(fā)生交換,使原有的物理化學(xué)條件發(fā)生改變,大量的金屬和巖漿一起被沉淀下來,形成了東秦嶺巨大的Mo,Cu,W,Au礦床。 在系統(tǒng)的巖石-礦床地球化學(xué)研究基礎(chǔ)上,提出在秦嶺地區(qū)開展斑巖型鉬礦找礦的原則與方向,具體地說,就是在秦嶺地區(qū)的構(gòu)造薄弱帶尋找燕山期的小巖體,這些巖體的巖石化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該是是更富于硅、堿,多數(shù)是鋁過飽和類型;在巖石的成因上可能與玄武巖質(zhì)或安山巖質(zhì)的巖漿有關(guān)
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