辽宁白云地区中生代岩体地球化学特征及成矿意义

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yufeng_09
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白云地区位于辽宁东部,大地构造位置处于华北克拉通的东北缘,隶属于辽吉裂谷一部分,研究区经历了漫长的地质作用,构造活动与岩浆活动频繁,区内主要产出矿产有金、银、铅锌等矿产。区内中生代花岗质岩浆作用发育,是研究岩石成因、岩浆源区性质及构造属性与成矿作用关系的理想场所。然而该地区深部岩浆演化过程与金银、铅锌等矿产成矿作用联系及矿化差异等方面研究薄弱,这阻碍了矿集区中多金属成矿过程与岩浆源区差异的认识。为了剖析该关键科学问题,本文对白云地区青城子矿集区中生代与金、铅锌矿相关的岩浆岩及脉岩进行了系统的岩相学、岩石地球化学与同位素年代学的研究,从而构建了白云地区中生代岩浆作用的年代学格架,讨论岩石的成因、岩浆的源区性质有助于进一步完善成岩成矿动力学背景,探讨不同岩浆作用与矿化的关系,深化对华北克拉通破坏与金多金属大规模成矿作用这一科学问题的理解,对区内找矿勘查具有重要的实际意义。得到分析成果及结论如下:(1)白云地区双顶沟岩体从中心向外可分为中心相(花岗岩类)、主体相(花岗闪长岩-闪长岩类)和边缘相闪长岩类过渡,中心相LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的结果表明双顶沟岩体侵位时间为219±1 Ma,与该区域的花岗斑岩脉体(221±4Ma)的侵位时间一致,区内的闪长岩脉和煌斑岩脉形成时代分为216±5 Ma和208±2 Ma稍晚,代表了晚三叠世的岩浆活动。(2)双顶沟岩体中心相花岗岩类与区域的花岗斑岩脉具有相似的地球化学特征,表现为富碱,高硅,钾钠比接近1,轻重稀土元素分馏较明显,Eu负异常,岩体中存在大量的暗色包体,说明双顶沟岩体为高钾钙碱性准铝质-弱过铝质I型的花岗岩类,起源于加厚的下地壳部分熔融,存在少量地幔物质加入。(3)丹银金矿区的煌斑岩脉具有非常低的Si O2(36.23-44.97%),高K2O,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(Th、Rb、和K),亏损高场强元素Ti、Ta、Nb。表明岩浆来源于地幔源区。结合前人的Hf同位素特征,岩石具有大离子亲石元素富集及非常低的Nb/U比值(0.61-2.7),这说明了煌斑岩的源是富集岩石圈地幔的部分熔融。(4)榛子沟矿区的铅锌矿具有中等的Si O2含量(53.32%~65.82%),并且出现了高场强元素(Nb和Ta亏损)和大离子亲石元素(Ba、Rb和K)富集,其稀土微量元素特征与花岗斑岩及煌斑岩基本一致,结合前人的研究,认为在地壳中镁铁质的岩浆与花岗质岩浆与还发生了混合,形成了中性的闪长质岩浆。(5)根据野外观察证据和结合前人的资料表明,印支期的花岗斑岩类、煌斑岩类、闪长岩类等与矿区的矿化关系密切,其中花岗斑岩与成矿最为密切。发现成岩-成矿时代为晚三叠世,成矿物质来源与白云地区的岩浆岩紧密相关。这些特征表明晚三叠世的岩浆作用为成矿提供了热源及物质。铅锌矿和金、银矿可能是印支期岩浆系统演化的产物。因此系统的研究各类岩脉的空间分布规律,在靠近花岗斑岩顶部到外围出现矿化分带性,表现为Pb-Zn→Au-Ag的空间变化规律,对白云地区的深部及外围找矿具有指导意义。
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