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湘东钨矿成矿岩体锆石U-Pb定年及地质意义

2014-08-31黄鸿新陈郑辉路远发叶诗文朱浩峰

关键词:钨矿云母锆石

黄鸿新, 陈郑辉, 路远发, 叶诗文, 朱浩峰

(1.长江大学地球环境与水资源学院, 湖北 武汉 430100;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;

3.湖南地质矿产勘查开发局四一六队,湖南 株洲 412007)

湘东钨矿成矿岩体锆石U-Pb定年及地质意义

黄鸿新1, 陈郑辉2, 路远发1, 叶诗文1, 朱浩峰3

(1.长江大学地球环境与水资源学院, 湖北 武汉 430100;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;

3.湖南地质矿产勘查开发局四一六队,湖南 株洲 412007)

湖南湘东钨矿是锡田地区一个产于花岗岩体中的重要石英脉型钨矿,也是一个有着几十年开采历史的危机矿山。通过对与石英脉钨矿有密切成因关系的邓埠仙岩体开展野外地质调查和成岩时代研究,利用锆石 LA-ICP-MS U-Pb定年法,获得邓埠仙中细粒二云母花岗岩体的成岩年龄为(159±0.8) Ma,与前人获得的辉钼矿Re-Os年龄较为一致,均为晚侏罗世。结合锡田矿区已有的年代学资料,指出本区的成岩成矿年龄主要集中在150~160 Ma,本区的成岩成矿时代与华南中生代第二次大规模成矿作用时期相吻合,成岩成矿地球动力学背景为华南中生代岩石圈伸展时期板内拉张环境。

南岭;邓埠仙岩体;湘东钨矿;锡田; 锆石U-Pb 年龄

黄鸿新,陈郑辉,路远发,等.2014.湘东钨矿成矿岩体锆石U-Pb定年及地质意义[J].东华理工大学学报:自然科学版,37(1):26-36.

Huang Hong-xin,Chen Zheng-hui, Lu Yuan-fa,et al.2014.Zircon U-Pb dating for xiangdong Tungsten mineralization rocks and its geological significance[J].Journal of East China Institute of Technology (Natural Science), 37(1): 26-36.

湖南锡田地区位于南岭钨锡多金属成矿带中段,该区以高度富集与中生代花岗岩体有关的有色、稀有金属矿产为特色,产出有丰富的钨、锡、铜、铅、锌、银和铀等矿产资源,但部分学者也认为其可能属于钦杭成矿带中段(华仁民等,2005;毛景文等,2011)。邓埠仙花岗岩体位于湖南省茶陵县东北部,是一个多期次侵入的复式岩体。湘东钨矿(以往称邓埠仙钨矿)位于岩体的东南部,为热液充填石英脉型黑钨矿床,其北部为热液蚀变岩体型铌钽矿床,含有丰富的钨、锡、铌、钽、铜等资源,至目前矿区内有金属矿石储量55.7万t,WO3储量1 830 t,属资源危机型矿山(黄卉等,2013)。近年来在国土资源部公益性行业专项经费项目《湖南锡田地区钨锡矿成矿规律及靶区预测研究》的支持下,项目组对邓埠仙花岗岩体进行了比较详细的野外地质调查,在此基础上对与湘东钨矿有关的成岩成矿同位素年代学、不同期次的岩石及其岩石地球化学等方面进行了深入的研究工作。本文初步对本区的岩浆岩及其与成矿关系的初步研究成果,以期通过对邓埠仙赋矿岩体的研究,并对比锡田矿区的赋矿岩体,为锡田地区燕山期构造-岩浆演化与成矿作用研究及在该区域内的找矿工作提供部分理论支撑。

1 区域地质概况

湘东钨矿大地构造位置位于赣南隆起与湘桂坳陷的交接部位,介于华南成矿带与扬子成矿带的过渡位置,从成矿区带的研究的划分看,其位于南岭成矿带中段(华仁民等,2005),其区域上的钨、锡、铅锌等有色金属成矿作用与燕山期的岩浆作用关系密切。区内出露地层包括有下古生界、上古生界、中生界和少量新生界。下下古生界出露地层为寒武系浅变质岩系(变砂岩、板岩、千枚岩),分布于岩体的西部、东部和东北部。上古生界泥盆系至三叠系地层以浅海相碳酸盐岩为主,其次以陆相砂、页岩为主,分布于岩体的西南、西北、东南和东北部。中生界三叠系-白垩系分布于岩体的西南及南部,侏罗系-第三系沉积则以山间盆地海湖盆地沉积的砂岩、页岩及砂砾岩为主,零星分布于岩体的四周;第四系主要为风化残坡积物,分布于山坡脚、低谷沟边地带,厚2~10 m(图1)。

图1 邓埠仙岩体地质略图Fig.1 Geological sketch map of the Dengfuxian rock mass

2 矿床地质特征

湘东钨矿位于邓埠仙岩体的东南部,为中高温热液充填脉型钨矿床。矿区内出露的地层自下而上有寒武系中统的变质砂岩、板岩和千枚岩等,上泥盆统为锡矿山组石英砂岩等浅海相碎屑岩,下二叠统龙潭组浅海相灰岩,侏罗系为陆相碎屑岩(石英砂岩、粉砂岩等),白垩系为红色砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩以及第四系冲积盖层。矿区内出露主要岩体为黑云母花岗斑岩和二云母花岗岩体(图2),岩体与地层的接触带,广泛发育明显的热接触变质现象,表现为斑点板岩和榴状千枚岩及石英岩的形成。矿区内断裂构造广泛发育,由北向南大体上可分为NE向、NNE向和NEE向三组断裂,呈帚状产出,以NEE向断裂为主最为发育。茶-汉大断层(F1,亦称为老山坳断层)为区内规模最大的断裂,是本区导岩、导矿构造,贯穿矿区东西,走向NE50°~70°,倾向SE,倾角30°~50°,为具多旋廻活动的的逆掩断层。其旁侧次一级裂隙为区内含矿石英脉的主要赋存部位。

矿区内矿体赋存在邓阜仙复式花岗岩体裂隙破碎带之中, 受茶-汉断裂北东东向次级裂隙控制。含钨石英脉呈陡倾薄板状,走向可分为NE向、NNE向和NEE向三组,以NEE向最为发育,倾向NW或SE,脉宽0~3.9 m,厚度较稳定;矿体规模小-中型;钨矿物以黑钨矿为主,白钨矿次之。矿石结构有晶状、包含和交代结构;常见有条带状、浸染状、角砾状构造。矿床工业类型为石英脉钨矿,成因类型为高温-中温热液脉状钨矿床。

3 矿区岩浆岩岩石学特征

根据前人研究成果以及野外岩体接触关系,可将邓埠仙复式岩体可分为3期:第一期主要由粗粒斑状黑云母花岗岩组成,主要矿物组成及含量为钾长石(28%)、斜长石(29%)、石英(30%)和黑云母(13%),微斜长石是斑晶的主要矿物,但也见于基质中,斜长石主要见于基质中,自形、半自形板柱状晶体,该期岩体的岩石呈粗粒、中粗粒似斑状花岗结构。

第二期主要组成岩石为二云母花岗岩,在第一期与第二期岩体接触界面附近的中粒二云母花岗岩中,可见有粗粒斑状黑云母花岗岩的捕虏体,该期侵入体可见不太明显的岩相分带,其中心主体部分为中粒结构的二云母花岗岩,向边缘逐渐过渡为中细粒或中细粒斑状二云母花岗岩,局部地方还出现细粒结构带,在中细粒及中细粒斑状二云母花岗岩中,往往迭加有岩浆分异演化晚期的自变质交代作用,主要表现为硅化及钠长石化等,中细粒二云母花岗岩由钾长石(30%)、斜长石(30%)、石英(30%)、白云母(6%)和黑云母(4%)组成,呈中粒花岗结构或中细粒似斑状花岗结构,亦见蠕虫状结构、交代残余结构和显微交代文象结构。

图2 邓埠仙矿区地质图Fig.2 Geological map of the Dengfuxian area

第三期为细粒白云母花岗岩,呈岩脉、岩枝及岩钟状产出,并普遍发育有岩浆晚期自变质交代作用,主要有钠长石化、含锂白云母化及云英岩化,蚀变作用自岩体下部至上部逐渐加强,细粒白云母花岗岩物组成及含量由微斜条纹长石(15%)、钠长石(38%)、石英(36%)和白云母(10%)组成,该类岩石具典型的等粒花岗结构。第三期岩体是邓埠仙复式岩体的重要组成部分,具有岩浆分异完全、自变质交代作用强、明显垂直蚀变分带等特点(刘焕枢等,1997;王淑军,2008;蔡杨等,2010;孙振家,1990)。

4 样品采集及分析方法

为了确定矿区内与成矿密切相关的中细粒二云母花岗岩形成年限,样品采自湘东钨矿14中段(海拔标高370 m)3号脉具有串珠状硅化蚀变岩石(DBX-14-3-5),通过对岩体样品挑选锆石,本次采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄原位分析法进行年龄测定。对岩石样品进行分离,并对其中的锆石单矿物经挑选及制靶后,在矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室的JXA-8800R型电子探针上进行阴极发光(CL)照相。在分析测试之前,先根据CL图像选择合适的岩浆锆石颗粒进行定点,为使其尽可能准确的反映出岩浆作用和岩石形成时代。

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年在矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室完成。所用仪器为Finnigan Neptune型LA-ICP-MS和与之配套的Newwave UP 213激光剥蚀系统。激光剥蚀束斑直径约30 μm,频率10 Hz,能量密度2.5 J/cm2,并用He为载气。在对锆石U-Pb测年实验过程中,并用澳大利亚 MacQuarie大学大陆地球化学与成矿作用研究中心标定的GJ-1锆石(206Pb/238Pb)年龄为(610±1.7) Ma 作为外部标准,对测试样品进行年龄校正。测试过程中,每测定10个样品前后重复测定两个锆石GJ-1对样品进行外标校正,并测定一个锆石Plesovice,观察仪器的状态以保证测试数据的精确度。采用ICPMS DataCal程序(Liu et al., 2010)对数据进行分析处理,利用EXCEL宏程序ComPbCorr#3-17对普通铅校正进行校正。用Isoplot 3.0程序获得测试样品锆石U-Pb年龄谐和图。

对全岩主量和微量元素分析的样品,先在中国地质科学院地质研究所磨片室将样品无污染粉碎至200目以下,然后在国家地质实验测试中心完成全岩样品主量和微量元素的测试工作。测试方法详见文献(李献华等,2002),全岩主量、微量和稀土元素分析数据采用GeoKit程序(路远发,2004)处理。

5 分析结果

5.1 锆石LA-ICPMS U-Pb 定年

岩浆锆石形成于基本可自由生成的岩浆悬浮环境、通常结晶为自形-半自形的柱状、双锥状,CL图像揭示其内部通常具有与晶体生长边界基本一致的岩浆振荡环带结构,岩浆锆石的形态、振荡环带的发育情况与岩浆就位方式、锆石结晶时熔浆的温度、元素扩散速率、冷却速率有密切关系(吴元保等,2004;李长民,2009)。由样品DBX-14-3-5中锆石透射光和CL图像揭示出锆石总体以灰白色和浅棕色为主,透明-半透明,自形程度较好,均发育原生包裹体。该样品锆石均具有清晰的典型岩浆震荡生长环带,为典型的岩浆锆石特征。该样品锆石的CL图像显示出呈灰白色(图3),边部呈现灰色,可能由于锆石形成之后受到浅变质作用的影响,另外从所测锆石的同位素比值和年龄数据(表1)可以看出,20个分析测点的Th含量变化范围为86.5×10-6~657.3×10-6,平均值279.1×10-6,U含量变化范围为73.2×10-6~1 249×10-6,平均值464.2×10-6。锆石具有较高的w(Th)/w(U)值(0.19~1.56,平均值0.78),应归属为典型的岩浆成因锆石(Hoskin et al.,2000)。

图3 邓埠仙中细粒二云母花岗岩锆石CL图像Fig.3 Cathodoluminescence images of zircons from Dengfuxian two-mica granite

放射性铀元素的两个放射性同位素235U和238U以不同衰变体系分别衰变成铅的两个稳定同位素207Pb和206Pb,235U的衰变较238U快,导致放射成因的207Pb在古老锆石中更富集。而对于显生宙以来的锆石中,207Pb的生成率则很低,致使显生宙形成的锆石中207Pb计数率较低,从而导致显生宙以来形成的锆石中207Pb测定误差较大,降低了207Pb/235U的可信度。因此对于年轻锆石,将206Pb/238U的年龄作为锆石结晶的年龄(Compston et al.,1992)。从表1中20个测试点的数据得出206Pb/238U加权平均年龄为(159±0.8) Ma,MSWD=1.6 (图4,5 ),说明该数据的可靠程度较高,能够代表中细粒二云母花岗岩的形成时代,为燕山早期。

图4 邓埠仙中细粒二云母花岗岩锆石U-Pb等时线年龄图Fig.4 U-Pb isochron of zircons from the Dengfuxiang two-mica granite

图5 邓埠仙中细粒二云母花岗岩锆石U-Pb年龄加权平均图Fig.5 Weighted average of U-Pb model age of zircons from the Dengfuxian twomica granite

5.2 岩石地球化学特征

在同一区域不同位置取邓埠仙岩体二云母花岗岩6个样品,分别作样品的全岩主量和微量元素数据分析(表2,表3)。花岗岩呈现出富硅、富铝和富碱性的特点,投图显示岩性属于过铝质高钾钙碱性花岗岩(肖剑等,2009)(图6~8)。SiO2含量为72.9%~74.47%,Al2O3为13.31%~14.66%,K2O为3.88%~5.61%,Na2O为2.69%~4.38%,Na2O+K2O 为7.28%~8.48%,平均为8.05%,高于同熔型花岗岩和改造型岗岩平均值(分别为6.75%和7.13%)(徐克勤等,1989;孙恭安等,1985),整体Na2O

表1 邓埠仙中细粒二云母花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of zircons from Dengfuxian two-mica granite

所有分析样品的稀土元素总量偏低(∑REE=52.98×10-6~205.28×10-6), LaN/YbN=6.77 ~ 36.03, LREE/HREE=6.42 ~16.82,所有分析样品稀土元素球粒陨石标准化配分曲线都具有相似分布样式,均呈现出明显的右倾的海鸥型配分趋势,轻稀土元素相对富集,轻重稀土分异明显,呈现出明显负铕异常(δEu=0.27 ~0.38)(图9)。在所有分析样品微量元素中,大离子亲石元素Rb(392×10-6~514×10-6) 、Cs(31.9×10-6~71.4×10-6)具有特别高的含量,Ba(172×10-6~344×10-6)、Sr(59.5×10-6~109×10-6)含量偏低,放射性热元素U(6.79×10-6~20.8×10-6)、Th(12.5×10-6~39.1×10-6)含量较高;高场强元素Nb(11.6×10-6~21.5×10-6)含量高、Ta(2.01×10-6~8.91×10-6)含量低,在原始地幔标准微量元素“蛛网图”上(图 10),总体特征表现为,大离子亲石元素K,Rb,高场强元素Th,U,Nb等富集,低场强大离子亲石元素Ba,Sr和高场强元素Ti等相对相邻元素相对亏损。

6 讨论

6.1 邓埠仙二云母花岗岩的成因类型

图6 邓埠仙二云母花岗岩SiO2-(Na2O-K2O)图解(Wilson,1989)Fig.6 SiO2-(Na2O-K2O)diagram of Dengbuxian two-mica granite

图7 邓埠仙二云母花岗岩SiO2-K2O)图解(Richter,1989)Fig.7 SiO2-K2O digram of Dengbuxian two-mica granite

图8 邓埠仙二云母花岗岩ACNK-ANK图解(Papu et al.,1989)Fig.8 ACNK-ANK digram of Dengbuxian two-mica granite

图9 邓埠仙二云母花岗岩Zr-TiO2图解(Chappell and White,2001)Fig.9 Zr-TiO2 digram of Dengbuxian two-mica granite

通过邓埠仙二云母花岗岩的分析数据与徐克勤等统计的不同成因类型的花岗岩数据对比(徐克勤等,1989;孙恭安等,1985),邓埠仙二云母花岗岩体属于一个较为特殊的岩体,它同时具备改造型(S型)花岗岩和同熔型(Ⅰ型)花岗岩部分特征,同时又有其特殊之处,具体表现为:(1)主量元素SiO2,Al2O3和CaO与S型花岗岩相似;(2) K2O,K2O/ Na2O和Na2O+K2O值明显高于I型和S型花岗岩;( 3) TiO2,Fe2O3,FeO,MgO和CaO则要明显低于I型和S型花岗岩;(4)∑REE偏低,介于∑REE=52.98×10-6~205.80×10-6,平均为129.86×10-6;(5)花岗岩样品的ACNK值变化区间为1.05~1.16之间,数据投图均落入过铝质花岗岩区域(图8);(6)花岗岩富集K,Rb,Cs等大离子亲石元素及Th,U,Nb等高场强元素,相对亏损Ba,Sr和Ti等元素; (7)在Zr-TiO2图解中(图11),花岗岩样品3件落入S型花岗岩区域,3件落入I型花岗岩区域。这些特征表明了邓埠仙二云母花岗岩同时具有改造型(S型)花岗岩和同熔型(Ⅰ型)花岗岩的特征,岩体成因复杂,但依据以上岩石地球化学总体的特征,邓埠仙二云母花岗岩属于S型花岗岩。

6.2 成岩成矿时代

图10 邓埠仙二云母花岗岩微量元素“蛛网图”图解(Sun et al., 1989)Fig.10 Primitive mantle-normalized trace element spider diagram of Dengbuxian two-mica granite

图11 邓埠仙二云母花岗岩稀土元素配分模式(Boynton,1987)Fig.11 Chondrite-normalized REE pattern diagram of Dengbuxian two-mica granite

获得高精度的成岩成矿同位素年代学数据是探讨成岩与成矿关系的重要前提及依据。关于华南地区大规模成矿作用时间问题前人对进行了大量测试分析和概括总结。其中毛景文等(2011)认为华南地区中生代金属矿床主要集中出现在3个阶段:晚三叠世(230~210 Ma)、中晚侏罗世(170~150 Ma)和早中白垩世(134~80 Ma)。华南地区钨锡多金属矿床的产出与该区中生代花岗岩具有密切的联系,它们往往具有一致的成岩成矿年龄,或者成岩成矿年龄的差异为一相对很小的范围(华仁民等,2005)。本次研究获得的邓埠仙岩体二云母花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(159±0.8 Ma),其与前人获得的辉钼矿Re-Os同位素年龄(150.5±5.2 Ma)较为一致(蔡杨等,2012)。表明湘东钨矿和与之有密切成因关系的邓埠仙二云母花岗岩体形成于晚侏罗世。

表2 邓埠仙二云母花岗岩岩石化学成分及相关参数Table 2 Major elements compositions of two-mica granites in Dengfuxian and relative parameters %

表3 邓埠仙二云母花岗岩微量和稀土元素组成Table 3 Trace and rare earth element compositions of two-mica granites in Dengbuxian 10-6

6.3 区域成矿年龄对比

湘东钨矿是锡田地区最为重要的钨锡多金属矿田之一,锡田特大型钨锡多金属矿床与湘东钨矿毗邻。目前为止,湘东钨矿获得的较可靠成矿年龄数据仅有辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为(150.5±5. 2 )Ma(蔡杨等,2012)。而锡田地区荷树下32号云英岩-石英脉型钨锡矿体辉钼矿Re-Os等时线年龄为150.0±2.7 Ma(付建明等,2012),锡田垄上矿区21号钨锡矿体采集白云母样品40Ar-39Ar等时线年龄为(155.4±1.7) Ma和(156.5±1.7) Ma(马丽艳等,2008),锡田花里泉云英岩-石英脉中石英流体包裹体Rb-Sr 等时线年龄为(153±1.2) Ma(刘国庆等,2008)。由此可知,锡田地区钨锡成矿时代在误差范围内接近,均集中在(160~150) Ma之间,于晚侏罗世形成。(170~150) Ma是华南地区中生代大规模成矿作用的重要时期(毛景文等,2011), 本区是这一时期的重要产物之一,对比区域上近年来在深部边部找矿取得较大进展的钨矿成岩成矿年龄,如南岭东段的大吉山钨矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄为(161±1.3) Ma(张思明等,2011),浒坑钨矿钨多金属矿辉钼矿Re-Os等时线年龄为(150.2±2.2) Ma(刘珺等,2008), 以及淘锡坑钨矿区辉钼矿Re-Os 等时线年龄为(154.4±3.9) Ma(陈郑辉等,2006)等,尤其是八仙脑矿区,其深部岩体中还发现了“地下室”的矿化 (许建祥等,2008;王登红等,2010),那么本区的深部、边部是否也有地下室的成矿可能,对于同一时期形成的锡田矿区同样也不例外,因为它们皆形成于同一成岩成矿系统和统一的成矿地球动力学背景。

6.4 成岩成矿动力学背景

关于华南地区钨矿的成矿作用动力学背景,前人提出如下不同观点:①燕山早期岩石圈局部伸展-减薄,及随后的燕山中期岩石圈全面伸展-减薄(华仁民等,2005);②岩石圈多阶段伸展(毛景文等,2008);③东亚大陆东南部向东滑移到大洋岩石圈地幔上致使岩石圈类型转变变薄(万天丰,2004);④燕山早期板内伸展造山,燕山晚期岛弧型伸展造山(胡受奚等,2008;吕科等,2011)。由此可知,不同观点之间存在着一定的差异性,但以上观点均指出亚洲东南部地区燕山中期以来发生过大范围的岩石圈伸展-减薄作用。前人研究指出,本区在印支构造运动主碰撞阶段240~220 Ma(Sun et al.,1989)之后进入200~185 Ma的调整阶段,并伴随发生了燕山早期Cu-Pb-Zn等多金属成矿作用,其成矿地球动力学为造山后的岩石圈“局部伸展-伸展-裂解”,随后进入燕山中期岩石圈全面伸展-减薄阶段(华仁民等,2005),地幔物质上涌产生的基性岩浆底侵作用引发了地壳熔融,诱发了大量的陆壳重熔型(S型)花岗岩类的侵位作用,爆发了大规模中酸性岩浆作用及与其相伴生的钨锡多金属成矿作用的集中发生。湘东钨矿的成矿年龄为(150.5±5.2) Ma(蔡杨等,2012),矿区内二云母花岗岩的成岩年龄为(159±0.8) Ma,其成岩成矿时代均与区域内其他类似的花岗岩体和岩浆期后热液矿床一致,均形成于区域地壳伸展-减薄的动力学环境下,属于华南中生代大规模成矿作用的产物。

7 结论

(1)邓埠仙岩体中细粒二云母花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(159±0.8)Ma与前人获得的辉钼矿Re-Os同位素年龄(150.5±5.2) Ma较为一致,同属于形成晚侏罗世。由前人研究成果,表明锡田地区钨锡多金属矿成岩成矿年龄集中于150~160 Ma之间,钨锡多金属成矿作用与邓埠仙岩体和锡田岩体花岗质岩浆活动联系密切,属于同一构造-岩浆-流体成矿系统的产物。

(2)邓阜仙二云母花岗岩具有高硅、富碱、贫镁铁、过铝质和高分异的特点。花岗岩富集K,Rb,Cs等大离子亲石元素及Th,U,Nb等高场强元素,相对亏损Ba,Sr和Ti等;稀土总量偏低,所有分析样品稀土元素球粒陨石标准化后其配分曲线均呈现出明显的右倾的海鸥型配分趋势,轻稀土元素相对富集,轻重稀土元素分异明显,负铕异常显著,轻稀土相对富集。依据以上岩石元素地球化学特征,邓埠仙二云母花岗岩应属于S型花岗岩。

(3)邓埠仙矿田和锡田矿田钨锡多金属大规模成矿体系产生于华南中生代第二次大规模成矿作用时限范围,形成的地球动力学背景属于岩石圈伸展-减薄。

致谢: 野外工作得到湖南省地矿局四一六队伍式崇总工及湘东钨业有限公司相关领导的大力支持和热心帮助,在此深表谢意。

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科学家发现地幔蕴含水量相当于全部海洋

目前,科学家在来自地幔过渡层的亲水矿物质尖晶橄榄石中发现水份子,猜测地幔含有一个巨大的蓄水层,其蓄水量相当于地球海洋总和。这种叫做尖晶橄榄石(ringwoodite)的亲水矿物质来源于地幔上层和下层之间的过渡层,深度为地下400~600 km。分析结果显示,尖晶橄榄石1.5%成份是水分子,地幔过渡层具有重要研究价值,该区域含有大量水资源。

尖晶橄榄石的命名源自澳大利亚地质学家特德·林伍德(Ted Ringwood),他认为一种特殊矿物质形成于地幔过渡层,因为该区域具有超高压力和温度。这将解释长期以来科学家们的置疑——缺乏理解的地幔过渡层究竟是极度干燥,还是充满水分。

(摘自2014-3-14科学网)

ZirconU-PbDatingforXiangdongTungstenMineralizationRocksandItsGeologicalSignificance

HUANG Hong-xin1, CHEN Zheng-hui2, LU Yuan-fa1, YE Shi-wen1, ZHU Hao-feng3

(1.College of earth environment and water resources, Yangtze University, Wuhan,HB 430100, China;2.Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China; 3.No. 416 Brigade of Hunan Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Zhuzhou,HN 412007, China)

Xiangdong tungsten ore is a important quartz vein type tungsten ore in granite body in Xitian area of Hunan province.Based on geological investigation and diagenetic age study to Dengfuxian granite rock which related closely to the quartz vein type tungsten ore body. Zircons in the fine grained mica granite rock mass from the Dengfuxian yield excellent concordant results with a weighted mean206Pb/238U age of (159±0.8) Ma,and it is consistent with previous molybdenite Re-Os isochron age. It indicates that both the emplacement of the ore-bearing granite and associated tungsten-tin mineralization occur in the late Jurassic. Existing chronology combined with tin field area pointed out that the diagenesis of regional metallogenic age are mainly concentrated in 150 ~ 160 Ma,belonging to the Mesozoic. The era of diagenesis and metallogenesis coincided with the second large-scale mineralization in Mesozoic era in this region. The geodynamics environment of diagenesis and metallogenesis is an extensional environmenttension when the plate of the South China is in an inner-plate extention periodduring the Mesozoic.

Nanling; Dengfuxian granite rock; Xiangdong tungsten ore; xitian area; zircon U-Pb age

2013-12-08

国土资源部公益性行业专项子课题“锡田矿田三维立体模型研究及成矿规律总结”(201211024-02)

黄鸿新(1986—),硕士研究生,主要从事矿产勘查与成矿规律研究。E-mail:hhxbaoshi@163.com。

*通讯作者: 陈郑辉(1973—),教授级高工,主要从事区域成矿规律和矿产资源潜力预测评价、深部探测技术方法等研究。E-mail:chenzhenghui@sina.con

10.3969/j.issn.1674-3504.2014.01.005

P619.14

A

1674-3504(2014)01-0026-11

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