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LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating and sulfur isotope characteristics of Kendekeke Fe-polymetallic deposit, Qinghai Province

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2013 2
Februar y, 201 3
M I NE RAL D EPOS I T S
32 1
32 ( 1) : 1 77~ 186
文章编号: 0258- 7106 ( 2 013) 01- 0177-1 0
青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征*
1,丰成友1,刘建楠1, 2,周建厚1,李大新1,一鸣1
( 1 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037;
2中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 1 00083)
肯德可克铁多金属矿床位于柴达木盆地西南缘、青海祁漫塔格地区的狼牙-忍一带,与毗邻的
马泉、尕林格铁多金属矿床具有相似的地质构造背景、成矿地质条件和矿化特征。利用锆石 LA- M C- ICP- M S U-P b
定年技术,获得肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩的206Pb/ 238U加权平均年龄为( 22915?015 ) M a( n= 19, M S WD =
0102) , 厘定其形成时代为 晚三叠世;二长花岗岩锆石 H f 同位素组成较均一,E
Hf(t)值为 018~ 519; 金属硫化物的D
34 S
组成( - 210j~+115j)接近于零值,平均为 0143j,表明为岩浆来源。结合区域最新研究资料,认为肯德可克
多金属矿床为与印支期岩浆侵入活动有关的矽卡岩型矿床。
关键词 地球化学;矽卡岩型铁多金属矿;锆石 U-P b 测年;同位素;肯德可克;祁漫塔格;东昆仑
中图分类号: P618. 31 文献标志码: A
LA-MC-ICP- MS zircon U- Pb dating and sulfur isotope characteristics of
Kendekeke Fe- polymetallic deposit, Qi nghai Province
XIAO Ye1, FENG ChengYou1, L IU JianNan1, YU Miao2, ZHOU JianHou1, LI DaXin1and ZHAO YiMing1
( 1 M LR K ey Labor ator y of M eta ll ogeny an d M ine ral Resource A ssessment, I nstitu te of M in eral Resources, C AGS,
Beijing 100037, C hina; 2 School of Earth S ciences and Resources, China Un iversity of Geoscience, Beijing 100083, Ch ina)
Abstract
T he Kendekeke iron ore deposit is located in t he southw estern margin of Qaidam Basin, lying in
Langyashan-Jingren area of Qimant ag. It is similar to adjacent Yemaquan and Galinge iron polymetallic deposits
in g eotecton ic backgr ou nd, or e- for ming cond it ions and mine ralizat ion character ist ics. Zircon L A- MC- IC P- M S
U- Pb dat ing reveals that the ag e of t he monzonite granite from the Kendekeke iron deposit is ( 229151 ?0148)
M a ( n= 19, M SWD= 0102) , suggesting Late Triassic1E
Hf (t) varies from 018 to 519, t h e D
34 S component
( - 210j~+115j) of the sulfide is close to zero, implying that the source was m agma. C ombined with f iled
materials, the Kendekeke iron polymetallic deposit is thought t o be a skarn deposit related to the intr usion of In-
dosinian m agm a.
Key words: g eochemistr y, skarn- t ype Fe- po lymet allic deposit, U-P b dat ing of zircon , iso topes,
Kendekeke, Qimantag, East Kunlun
地处柴达木盆地西南缘的青海祁漫塔格地区
东昆仑造山带重要组成部分,年来,随着国土
源大调查专项藏专项、质矿产调查评价专项等
的相继开展和研究工作不断深入,该区找矿工作取
*本研究得到中国地质调查局地质调查项目(编号: 1212011085528, 1212011120135, 1212011121089) 国家自然科学基金项目(批准:
41172076) 和中国地质调查局青年地质英才计划( 201112) 的联合资助
第一作者简介 ,, 1981 年生,实习研究员,矿物学、岩石学、矿床学专业。Email: xiaoy e11cn@ 163. com .
收稿日期 2012- 05- 20; 改回日期 2012- 12- 31。张绮玲编辑。
较大突破,尤其是发现了一系列与印支期花岗质
侵入活动有关的具有重要经济价值的大中型
岩型铁铜多金属矿床,如卡而却卡( 友等,
2009; 李东生等, 2010; 李大新等, 2011) 虎头崖(
成友, 2011; 马圣钞等, 2012) 野马泉(张爱奎等,
2010) 尕林格(陈世顺, 2009; 祁俊霞等, 2010)
角羊(李洪普, 2010) 它温查汉(曹德智等, 2012)
(1) 。相对而言,肯德可克铁多金属矿床发现较
,其位于青海省西部格尔木市以西 340 km 的狼
牙山-景忍一带,现由青海庆华矿业有限公司开发。
对其成因,伊有昌等( 2006) 提出属热水喷流沉积(
)型铁铅锌-钴铋金多金属矿床;潘彤( 2008)
钴金铋含矿建造中硅质岩的成因研究,认为是火
流热水沉积成因。笔者野外调查发现,矿区侵
入岩浆活动强烈,铁多金属矿体为典型的矽卡岩矿
,与相邻的野马泉、林格铁多金属矿床具有相同
的成矿地质条件和矿化特征。为此,笔者开展了与
矽卡岩型铁矿床有关的二长花岗岩的锆U- Pb
年及矿石矿物硫同位素研究,进一步证明了铁多金
属矿床与印支期花岗质岩浆作用密切相关的事实。
1 矿床地质
1.1 地层
矿区主要出露古生代地(2) 。早古生,
前寒武纪结晶基底基础上发生强烈伸展作用,形成
厚逾 1000 m 的奥陶)志留系滩间山群地,
矿区中北,下至上可分为3:第一层为大理
1 青海祁漫塔格地区矽卡岩型铁多金属矿床分布略图
1)第四系冲积层; 2 )三叠系火山岩; 3 )石炭系碳酸盐; 4 )泥盆系火山; 5 )奥陶系 )志留系火山岩; 6 )元古界地层; 7 )印支期花
岗岩; 8 )海西期花岗岩; 9 )加里东期花岗岩; 10 )断裂; 11 )铁铜多金属矿床; 12 )铅锌矿。矿床:¹虎头崖;º肯德可克;»野马泉;
¼群力;½四角羊;¾金鑫;¿尕林格
Fig . 1 Geological sketch map of Qimantag ar ea, Qinghai Prov ince, showing distribution of Fe- Cu polymetallic deposits
1)Quate rnary ; 2 )T riassic; 3 )Carbon ifero us; 4 )De vonian; 5 )O rd ov ician- Silurian; 6 )P rot erozo ic; 7)I ndosinian gr anito ids; ; 8 )Hercynian
gr anito ids; 9 )Caledonian g ran it oids; 10 )Fault; 11 )Ir on- copper polym etalic o re deposit ; 12 )Lead- z in c o re. Nam e of deposit : ¹H uto uya;
ºKendekeke; »Y emaquan; ¼Q unli; ½Sijiaoyang; ¾Jinx in; ¿Galing e
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岩、白云质大理岩,其底部与硅质岩、角岩接触部位
产有透镜状、豆状磁铁矿、铁锌矿或含铜磁黄铁矿
矿化;第二层为变泥质硅质岩夹碳质板岩和矽卡岩
化硅质岩、砂岩,产有钴矿体;第三层为变泥质硅
夹碳质板岩、大理岩,在硅质岩夹碳质板岩中,
产有 10 层、累计厚达 27109 m 的银铅锌矿体。晚
代地层包括分布于矿区北部西部的上泥盆统火
山岩和分布于区东南部的中石炭统砂岩、灰岩。
1.2 构造
火山侵入杂岩带北部以柴南缘断裂为界
柴达木盆地相隔,南部以昆中断裂为界与昆中花岗-
变质杂岩带相,总体呈 NWW 向展布,东昆仑复
山带的一部分。矿区位于昆北火山-侵入岩带
的西,经过多期的滑-逆冲推覆作用,产生了一
列叠瓦状推覆体和构造岩片,构造岩片的混杂现
十分普遍各地层单元之间多以规模巨大的走
断层为边界,构成了区内主要的构造格架,同时也控
制着区内岩浆的分布。
区内断裂构造十分发育,N W- N WW ,
压性、压扭性为,包括冰沟 )木都大湾、野马泉南、
四角羊沟山南侧及景忍山东等断裂;褶皱与断裂
相伴产出,轴迹与主构造线相一,有楚鲁套海高
勒背斜、狼牙山向斜肯德可克向斜、野马泉向斜、
山向斜、水里可可哈达向斜和长山向斜等。区内矿
产主要产于向斜核部、形断裂的转折处以及构造
带的复合部位(青海省地质矿产局, 1991)
1.3 岩浆岩
区内浆喷发活动频繁,时代主要为加里东中
期、力西早期和印支期。加里东中期火山岩颜色
较深,岩相、岩性及厚度变化大,NWW 向、NW
的长条状分布,普遍发生蚀变作,性主要有蚀变
玄武岩、变安山-岩、细碧 岩等,常见枕状构
造。矿区地表侵入岩极少出露,但随着矿床勘查程度
不断提高以及矿山开发的逐步推进,在钻孔及坑道内
见有二长花岗石英斑岩、闪长玢岩等产出,野外调
查时二长花岗岩与铁多金属矿化具有密切的
空关系,为本文锆石 U- Pb 定年的主要对象。
2 肯德可克铁矿区地质简图(O修改)
1)第四系冲积层; 2 )中石炭统白云岩及灰岩互层; 3)中石炭统砂岩; 4 )上泥盆统英安质熔岩、凝灰熔岩; 5 )奥陶系)志留系滩间山群
变泥质硅质岩夹大理岩及火山岩; 6 )闪长岩; 7 )钠长霏细斑岩; 8)石英正长斑岩; 9 )不整合界线; 10 )向斜轴迹; 11 )断层
F ig. 2 S ketch g eolog ical map of t he Ken dekeke F e- p olymet allic depos it
1)Q uaternary ; 2 )M iddle Carbon ifero us do lomit es and lime stone; 3 )M iddle Ca rboniferous sa ndst on e; 4 )U pper D evonian dacit e lava mass
and t uff lava; 5 )Or dov ician- Silurian T anjianshan G roup m eta-argillaceous- siliceous rocks intercalated w ith marble a nd v olcanic rock; 6 )Diorite;
7)Albite felsoph yre; 8 )Quart z syenit ic porphyritic dyke; 9 )U ncon form ity ; 10)S ynclinal ax is t races; 11 )Fault
O青海省有色地勘局地质矿产勘查院. 2004. 青海省格尔木市肯德可克矿区铁多金属矿资源量估算报告.
179 32 1 晔等:青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征
1.4 矿体特征
主矿体赋存于肯德可克向斜轴部与下古
地层不整合面附近,空间分布受向斜轴部的层间
张构造与隐伏断层的复合部位所控制。目
前共发现 14 6 个矿,可分为南、2个矿带。南矿
带以铁矿为主,伴生有锌铅、镉、铜、金等矿产;
带以钴、金、矿为主。矿体规模相差悬殊,
态常为豆状、似层状、扁豆状和透镜状。其中
--锌矿体多呈似层状和透镜状产出,向长500
m, 延深大于 300 m, 度达 27 m; --金矿体呈透
镜状豆荚状、扁豆状、似层状及脉状,共有矿体数
,规模大小不一,其中最大矿体长 480 m, 11 m ,
延深 40~ 225 m。大矿体和较大矿体的连续性与对
应性较好,小矿体的连续性和对应性较差, 58 矿体
1650 m, 最厚处 113102 m, 是矿区规模最大的矿
;规模最小的 128 号矿100 m, 0115
m。仅在个别钻孔中见有厚14 m 钼矿();
-矿体近 40 ,呈透镜状、豆荚状、扁豆状、似层
状产,最大矿体长 1650 m, 42 m, 44~
355 m ; 状铅铜矿体产于铁矿体上盘的白云质大
的张性断裂中,其中脉状铅矿体规模较大。矿
体走向总体近西向,因受不同断裂构造的控,
体产状南缓北,南矿带矿体倾向南,倾角一般 20~
30b;北矿带矿体倾向北,倾角一般 30 ~ 40b,个别达
56b
空间,铁矿体与钙镁质矽卡岩紧密共生(
3) , 矽卡岩矿物以透辉石为主,次为钙铝-钙铁系列
子石橄榄石等,其外缘伴生有中-低温热液期
铅锌矿化不同类型矿体的分布具有一定的分
,垂向,上到下一般是铅矿体铁矿体、铁矿
,锌矿体常在中下部出现,铅矿体绝大多数赋存
于石炭系碳酸岩中,铁矿体、锌铁矿体和锌矿体
炭系地层到钙镁橄榄石矽卡岩带中皆有分布,
存于石榴子石透辉石矽卡岩带中。横向上,
体集中在南矿,而硫铁矿体和铜矿体多分布于
北矿带,铁矿体则构成南、北矿带的主体。
115 矿石类型矿物组成及结构构造
可克矿床矿石类型、金属元素及矿物组成
为复杂。铁矿石以 Fe 为主,其次伴生有 ZnPb
Cu ;-铅矿石主要有 Pb, 其次为 AgZn 及少量的
Cu;--金矿石主要有Au Co Bi , 含少量A g
3 肯德可克铁多金属矿区勘探线剖面图
(根据青海省有色地勘局地质矿产勘查院O修改)
1)第四系冲积层; 2 )中石炭统砂岩; 3 )中石 炭统白云 岩及灰岩
互层; 4 )上泥盆统英安质熔岩、凝灰熔岩; 5 )石榴子石透辉石矽
卡岩带; 6 )透辉石、钙镁橄榄石矽卡岩带; 7 )透辉石磁铁矿石与
石榴子石透辉石磁铁矿矿石带; 8 )绿泥石方解石磁铁 矿矿石带;
9)绿泥石大理岩磁铁矿矿石带; 10 )方解石磁铁矿矿石带; 11)
铁矿体; 12 )铜矿体; 13 )锌矿体; 14 )硫矿体
Fig . 3 G eological section of t he K endekeke Fe- poly metallic
deposit
1)Quaterna ry; 2 )M iddle Car boniferous san dston e; 3 )M iddle Car-
boniferous dolomites and limestone; 4 )Upper Devonian dacite lava
mass and tuf f la va; 5 )Ga rnet- diopside skarn o re belt ; 6 )Diopside-
mont icellite sk arn o re belt; 7 )Diopside ma gnetic iron o re and g arnet-
diopside ma gnetic iron or e; 8 )Chlo rit e- calcite magnet ic iron or e; 9 )
Chlorite-m arble magnetic iron ore ; 10)Calcite magnet ic iron ore;
11 )Ir on o re; 12 )C opper o re; 13 )Zinc ore ; 14 )Sulfur o re
M o 等。金属矿物大部分颗粒细小,晶形差,()
矿石的金属矿物主要是磁铁矿,次有闪锌矿、黄铁
矿等;--金矿石的金属矿物主要是黄铁矿胶黄
铁矿、白铁矿 砂、铋、矿、钴矿、
金、银金矿、钴华等;-铅矿石的主要金属矿物有方
铅矿,次有闪锌矿、黄铁矿和少量的黄铜矿自然
银等。脉石矿物种类也不尽相同,其中铁-锌矿石的
脉石矿物为碳酸盐、绿泥石闪石和橄榄石等;-
铋金矿石的脉石矿物为石榴子石透辉石、橄榄石
石英绿泥石阳起石碳酸盐、透闪石和绢云母等;
-矿石的脉石矿物有石英、绢云母、石榴子石
O青海省有色地勘局地质矿产勘查院. 2004. 青海省格尔木市肯德可克矿区铁多金属矿资源量估算报告.
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辉石绿泥石、碳酸盐及蛇纹石、斜长石、角闪石、
英等。矿石构造有致密块状构造、浸染状构造、条带
状构造、-网脉状构造、角砾状构造、斑状构
造。围岩蚀变主要有角岩化、矽卡岩化云母化和
绿泥石化等,其中角岩化发育。
1.6 成矿期和成矿阶段
不同矿化类型及不同矿物组合相互穿
插、交代、,映出成矿的多期多阶段性,大体可
为内生成期的矽卡岩化阶段、退化蚀变阶段、
硫化物阶和表生期。矽卡岩化阶段主要以出
镁橄榄石透辉石、铁榴石等无水矽卡岩矿物
标志,几乎未见金属矿物的生成;退化蚀变阶段以
量细粒磁铁矿和绿泥石、符山石、金云母阳起
石等含水硅酸矿物为标志,包括透辉石、硅灰石
无水硅酸盐矿物的继续生成,该阶段生成的磁铁
矿粒度细,明显交代透辉石、钙铁榴石,具交代溶蚀
结构溶蚀胶结结构、包含结,染状构造,其叠加
早期矽卡岩之,磁铁矿主要分布于早期生成的
透辉石、石榴子石粒间;热液硫化物阶段形成大量
属硫化物,它们既共生又形成先后之分,其中辉钼
矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿形成较早,随之钴、金、
方铅矿、黄铜矿形成,时继续形成绿泥石、纹石、
石、方解石等。表期表现为浅部硫矿体、
体的氧化作用形成少量赤铁矿、铁矿铜蓝、
孔雀石、白铅矿等氧化矿物。
2 二长花岗岩锆石 U- Pb 定年及H f
位素分析
2. 1 锆石 LA- MC-ICP-MS U- Pb 分析方法
研究的二长花岗岩样品采于肯德可克铁
金属矿区 58 号矿体 3975 m 中段坑道内。LA- ICP-
M S U- P b 年龄测试在中国地质科学院矿产资
源研究所 L A- M C- ICP- M S 实验室完成。分析所用
仪器为F innigan N eptu ne LA- M C- I CP- M S 及与之
配套的N ew w ave U P213 激光剥蚀系统。锆石207Pb/
206Pb, 206 Pb/ 238 U, 207 Pb/ 235U的测试精( 2R)均为
2% 左右,锆石的标准定年精度和准确度均1%
(2R)左右。在锆石 U- Pb 测年实验过程中,以澳大
利亚 MacQuarie 大学大陆地球化学与成矿作用研
中心标定的 GJ- 1 锆石(206Pb/ 238U年龄为( 61010?
117) Ma, Elhlou et al1, 2006) 作为标准进行测试样
年龄校正。分析样品 UT h 含量以标准锆石
M 127( U = 9 23 @10- 6, T h = 439 @10- 6, T h/ U =
01475, Nasdala et al. , 2008) 为外标进行校正。分析
数据采用 ICPMSDataCal413( Liu et al. , 2008)
处理,普通铅校正利用 EXC EL 宏程序 ComPb Corr
# 3- 17 ( A ndersen, 2005) 进行校正。测试样品锆
U- Pb 年龄谐和图用 Isoplot 310程序获得。详细的
仪器参数与分析流程参见侯可军( 2009)
2. 2 锆石 LA- MC-ICP-MS U- Pb 定年结果
实物微镜下锆石呈浅玫瑰色,依据锆石阴极
发光图像(4) , 二长花岗岩中的锆石绝大多数呈短
柱状至长柱,200~ 400 Lm, 内部发育清晰的韵
律环带结,为典型的岩浆结晶锆,部分锆石有不
规则的锆石残留核Th/ U 比值较高,0151~
0198 之间。
从表 1207 Pb/ 235 U - 206 Pb/ 238 U年龄谐和图
(5) 中可以看出,对肯德可克矿区二长花岗岩中
19 颗锆石进行 19 分析,206Pb/ 238 U年龄较为集
,介于 22913~ 22917 M a 之间,均位于谐和线上或
和线附近,206Pb/ 238 U权平均年龄为( 22915?
015) Ma( MSW D= 0102) ( 5) , 代表了二长花岗岩
的形成年龄。
2. 3 Hf 同位素
本 次同时对U- P b定年的二长花岗岩样品进行
了锆石 Hf 同位素分析,果见 218 颗锆石的
176Yb/ 177Hf 01040 340~ 01092 884, 176 Lu/
177Hf 比值为 01000 736 248 ~ 01001 889 806,
176Lu/ 177 H f接近或小于 01002, 表明锆石形成后,
射性成因 H f 的积累较少,可以使用176Hf/ 177H f比值
进行地球化学示(福元等, 2007)
肯德可克矿区的 18 颗锆石的 E
Hf (t)值为 018~
519, 示了比较均一的 Hf 同位素组成。所有分析
点的176L u/ 177Hf 值均低于 01002, 明锆石形成
的放射性成因 H f 积累十分有限,因而测定的176 Lu/
177Hf 比值应能较好反映其形成过程中 Hf 同位素
的组成特征。
由于锆石是一种非常稳定的矿物,封闭温度高,
可以容纳大量的 Hf, 而排斥放射性母Lu, 在其形
成后 H f 同位素组成基本不变,少受到后期岩浆
事件的影,所测样品的176Hf / 177Hf 比值基本可以
代表其形成时体系的 Hf 同位素组成( Amelin et al. ,
1 999; 吴福元, 2007) , 而已有的Hf 同位素研究表
181 32 1 晔等:青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征
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4 肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩锆石阴极发光图像
Fig. 4 CL images of zircons from m onzoniti c gr anite in the Kendekeke Fe- polymetallic deposit
5 肯德可克铁多金属矿区二长花岗岩锆石 U- Pb
年龄谐和图
Fig15 U- Pb zircon concordia diagra m for m onzonit ic
gran ite in th e Kendekeke Fe- polym et allic deposit
,E
Hf (t) < 0 岩石主要为地壳物质部分熔融的
( Vervoort et al. , 2000; Griffin et al. , 2004)
3 硫同位素
3.1 取样及测试方法
本次研究7件样品主要采集于肯德可克铁多
金属矿区主要经济矿体两个生产中( 3960 m 3975
m) 沿脉和穿脉巷道内。硫同位素测试在核工业北京
地质研究院测试研究中心完,Cu2O做氧化剂制
备测试样,仪器型号为 F in nigan M AT- 251 型质谱
,分析结果采用国际标CDT ,分析精度优
?012j
3.2 测试结果
从表 3中可看,肯德可克矿床中 D
34S值组成
大部分变化于 0,围为- 210j~+115j,
均为 0143 j,以较小正值为特征。与国内不同类型矿
床之硫同位素组成D
34S相比,本矿D
34S明显有别
砂岩型(D
34S= - 110j~+310j)的组成,与斑岩型
(D
34S = - 310j~+510j)和火山岩(D
34S=
- 310j~ + 1010j)差不大,与矽卡岩(D
34S=
- 210j~+715j)为一致。从以上硫同位素特征
和组成情况看,类矿石、岩石中 D
34S比值接近,它们
应为源产物与国内主要矽卡岩型铁矿极为
,显示了后期岩浆侵入形成的矽卡岩的成矿特点。
4
近年,随着区域地质调查区域矿产调查以及
相关的研究工作不断深入,发现区域上与矽卡岩型
铁、铜、锌多金属成矿有关的花岗岩时代多集中于
印支 期。,而却卡铜铅锌矿床花岗闪长岩
SHRIMP U- P b 年龄( 237 ?2 ) M a ( 王松等,
2009) ; 虎头崖铅锌多金属矿区与成矿密切相关的花岗
长岩和二长花岗岩锆石U- Pb年龄分别( 23514?
183 32 1 晔等:青海肯德可克铁多金属矿区年代学及硫同位素特征
2 肯德可克矿区二长花岗岩的 Hf 同位素分析结果
Table 2 Hf i sotopic compositions of monzonitic granite in the Kendekeke Fe- polymetallic deposit
点号 年龄/ Ma 176Yb/ 177Hf 176Lu/ 177
H f 176
H f/ 177Hf 2RE
Hf ( 0) E
H f(t)
kd32- 1 228. 56 0. 046246 0. 000910595 0. 282747534 0. 000126 - 0. 9 4. 0
kd32- 2 225. 07 0. 040340 0. 000936433 0. 282672251 0. 001303 - 3. 5 1. 3
kd32- 3 233. 18 0. 082413 0. 001889806 0. 282705863 0. 000941 - 2. 3 2. 5
kd32- 5 227. 06 0. 048376 0. 000989391 0. 282707202 0. 000714 - 2. 3 2. 5
kd32- 6 229. 11 0. 058882 0. 001055504 0. 282723236 0. 000633 - 1. 7 3. 1
kd32- 7 231. 01 0. 053412 0. 001053289 0. 282714027 0. 000902 - 2. 1 2. 9
kd32- 8 231. 44 0. 051152 0. 001138407 0. 28271894 0. 000141 - 1. 9 3. 0
kd32- 9 228. 25 0. 078183 0. 001734611 0. 282723816 0. 000558 - 1. 7 3. 0
kd32- 10 229. 80 0. 053420 0. 000899274 0. 28273308 0. 000536 - 1. 4 3. 5
kd32- 11 231. 13 0. 052086 0. 000923336 0. 282720923 0. 001040 - 1. 8 3. 1
kd32- 12 229. 84 0. 070950 0. 001563595 0. 28265909 0. 000449 - 4. 0 0. 8
kd32- 13 229. 08 0. 055767 0. 000978805 0. 282726295 0. 000659 - 1. 6 3. 3
kd32- 14 229. 75 0. 092884 0. 00187257 0. 282731861 0. 000950 - 1. 4 3. 3
kd32- 16 242. 95 0. 053083 0. 000895887 0. 282747116 0. 000436 - 0. 9 4. 3
kd32- 17 228. 91 0. 042758 0. 000736248 0. 282679565 0. 000088 - 3. 3 1. 6
kd32- 18 230. 67 0. 076095 0. 001682551 0. 282802463 0. 000561 1. 1 5. 9
kd32- 19 229. 88 0. 056399 0. 001257301 0. 2826864 0. 000914 - 3. 0 1. 8
kd32- 20 233. 50 0. 070336 0. 001547755 0. 282720542 0. 001887 - 1. 8 3. 1
3 肯德可克铁多金属矿区硫同位素分析结果
Table 3 Sulfur isotope composition of the Kendekeke
Fe- po lymetall ic deposit
样号 矿物 D
34SCDT/j
KD-23 磁黄铁矿 017
KD-24 磁黄铁矿 1. 2
KDD-0 磁黄铁矿 - 2. 0
KDD-0 黄铁矿 1. 3
KDD-15 黄铁矿 - 0. 1
KDD-16 黄铁矿 0. 4
KDD-17 黄铁矿 1. 5
118) Ma ( 21912?114) M a( 丰成友等, 2011) ;
忍地区与铁、多金属有关的花岗岩的 SHRIMP U-
Pb 年龄为( 20411?216) Ma( 刘云华等, 2005) ; 尕林
大型矽卡岩型铁多金属矿石英二长闪长岩、石英
二长岩的 LA- I CP- M S 锆石 U- Pb 年龄分别为( 22813
?015) Ma ( 23414?016) M a( 高永宝等, 2012) ;
陵郭勒河以东与铁矿有关的花岗岩的锆石 U- Pb
龄为( 21412?113) ~ ( 22512?112) M a( 常有英
, 2009) 。前人已对肯德可克矿区成矿的中酸性
入岩进了一 定的 研究,如辉长岩中斜长40 Ar-
39Ar坪年龄为( 20718?119) M a等时线年龄为
(21111?415) Ma( 赵财胜等, 2006) ; 钙矽卡岩中金
云母 K- A r 年龄为 214 M a( 德全等, 2001) O。笔
者本次报道了肯德可克矿区与矽卡岩型铁多金属矿
有关的二长花岗岩的锆石 LA- M C- ICP- M S U- P b
龄为( 22915?015) Ma( M SWD= 0102) , 进一步证明
区域上与矽卡岩型铁、多金属成矿密切相关的花
岗岩集中形成于印支期。
在祁塔格地区,与印支期矽卡岩型多金属矿
床相伴常常产出有同期斑岩型矿化。如卡而却卡矿
区东北部的斑岩型铜矿(斑状黑云母二长花岗岩
SHRIM P 锆石 U- Pb 年龄为( 22713?118) M a, 丰成
友等, 2012) ; 鸭子沟斑岩型铜钼(化钾长花岗斑
SHRIM P 锆石 U- Pb 年龄为( 224 ?116) M a, 辉钼
Re-O s 等时线年龄为( 22417?314) M a, 李世金
, 2008) 。丰成友等( 2010) 提出不同成矿元素组合
的印支期矽卡岩型和斑岩型矿床在空间上常常相伴
而生,应为区域印支运动同一构造-岩浆活动在不
同阶段、不同深度和不同部位发生成矿作用的产物,
印支期为本区成矿强度最大最具有经济意义的多
金属成矿期。
区域,已有研究表明,包括青海祁漫塔格在内
的东昆仑地区在晚古生代由于拉张出现阿尼玛卿二
叠纪小洋盆,属于古特提斯洋的一部分。海西晚期
)印支早期,洋盆依次向北俯冲、,在东昆仑南
侧形成三叠世前陆堆积,其北侧的微板块南缘,
O张德全. 2001. 柴达木盆地南北缘成矿地质环境及找矿远景对比研究.科研报告. 118- 119.
184 2013
有海西期 )印支期花岗岩的大面积侵入,成为古特
北部的活动陆缘。之后,随着古特提斯陆缘的
不断增生,巴颜喀拉-阿尼玛卿洋向北俯冲,从石炭
始陆续有与洋壳俯冲有关的火山喷发和岩浆
入活动,一直持续到二叠纪末)三叠纪初。巴颜喀
-阿尼玛卿洋闭合以后,促使陆内造山作用,整个
区域上升成陆。在 26 0~ 230 M a, 东昆仑即处在大
板块大规模俯冲碰撞阶段(郭正府等, 1998) 。综
本区最新得的花岗质岩体高精度年龄数据( 204
~ 237 M a) , 处在该阶段晚期,成于后碰撞构造
。后碰撞阶段地壳增厚使下地壳物质部分熔
,/相对松弛0应力背景使下地壳发生拆沉,
岗岩普遍发育暗色包体可能源于幔源物质底侵,
研究发现在中三叠世可能确实发生过底侵作
幔源基性岩浆混合作用(罗照华等, 2002; 刘成东
, 2004; 谌宏伟等, 2005) 下地壳物质熔融形成
大量的花岗质,时有地幔物质的混染,岩浆在
入过程中与含碳酸盐岩地层围岩进行了物质交
,形成矽卡岩型铁多金属矿床。
5
( 1) 次测得肯德可克铁多金属矿区二长花岗
岩锆石 U- P b 年龄为( 22915?015) M a, 厘定其形成
时代为晚三叠,进一步证明区域上与矽卡岩型铁、
多金属成矿有关的花岗岩时代多集中于印支期。
二长花岗岩锆石E
H f (t)值为 018~ 519, Hf 同位素
组成较均一。
( 2 ) 金属硫化物矿物 D
34 S( - 210j~
+ 115j)接近于零值,均为 0143 j,表明为岩浆来
,反映该矿床为与岩浆侵入作用有关的矽卡岩型
床的成矿征。矿体围岩中的一些成矿矽卡岩
酸性岩脉关系密切,矿石硫同位素组成与矽卡岩
型较为一致,表明与印支期中酸性岩体有关,显示了
后期岩浆侵入成的矽卡岩的成矿特点。
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... The intrusions associated with these iron skarn deposits often exhibit depleted isotopic compositions and high MgO contents (2.06-3.80 wt.%), indicating a stronger contribution from asthenosphere-derived melt (Xiao et al., 2013). As discussed in Sections 5.2.2 and 5.2.3, the upwelling of asthenosphere events in the EKOB at ca. 237 Ma, caused by slab break-off and lithosphere delamination at ca. 224 Ma, can lead to local extension in syn-collision settings and regional extension in post-collision settings. ...
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Apatite low-temperature thermochronology can be double or even triple dated allowing for a reconstruction of the thermal history of rock from ~ 550 o C to near-surface temperatures. Even though it has disadvantageous U–Th–Pb contents (high Pb contents and low U and Th contents) and an unstable nature, apatite is still regarded to have the same robustness in fingerprinting igneous processes in porphyry systems as zircon, so far as to be replace zircon. Hence, we systematically studied characteristics of morphology, geochronology and geochemistry of apatite hosted in syenogranite and monzogranite intrusive rocks in the large Hutouya skarn deposit, in order to corroborate its potential thermochronological monitoring capabilities like zircon in fingerprinting igneous processes in porphyry systems. In this study, apatite grains can be subdivided into two types, FI-free Apatite I formed in the early less fractionated magma and FI-rich Apatite II crystallized in the late highly fractionated magma stage. We obtained ages of 229.0 ± 6.6 Ma in syenogranite and 224.3 ± 4.5 Ma / 223.7 ± 3.9 Ma in monzogranite from Apatite I of magmatic origins. Zircon grains in the two granites can be classified into three types. Zircon I is characterized by transparent and bright zones, Zircon II by dark and metamict features, and Zircon III by mineral inclusions. Zircon I grains with a magmatic texture of well-developed bright oscillatory zones, are most likely primary magmatic zircon that crystallized early in the evolution of granitic magma, dating results of which are 224.70 ± 0.61 Ma in syenogranite intrusions and 225.75 ± 0.66 Ma / 226.31 ± 0.78 Ma in monzogranite, respectively. The apatite–zircon timing is coincident. Furthermore, apatite trace rare earth element contents in the syenogranite and monzogranite intrusions display a negative-slope chondrite-normalized distribution from La to Lu with strong negative Eu anomalies and weak positive Ce anomalies, with major element contents that are statistically identical with enriched F but poor Cl. Zircon trace element compositions in the two intrusions show consistent and steeply increasing chondrite-normalized REE diagrams from La to Lu with negative Eu anomalies and strong positive Ce anomalies. Accordingly, apatite U–Pb dates and the corresponding in-situ trace element compositions and isotopes can test precise constraints on rock formation ages, temperature, oxygen fugacity, material source, and tectonic background, which can be relatively more robust when used as proxies for magma oxidation state.
Article
Here we describe an internal standard-independent calibration strategy for LA-ICP-MS analysis of anhydrous minerals and glasses. Based on the normalization of the sum of all metal oxides to 100 wt.%, the ablation yield correction factor (AYCF) was used to correct the matrix-dependent absolute amount of materials ablated during each run., where cpssamj and cpsrmj are net count rates of analyte element j of the sample and reference material for calibration, Crmj is concentration of element j in the reference material, N is the number of elements that can be determined by LA-ICP-MS. When multiple reference materials were used for calibration, l value can be calculated with regression statistics according to the used reference materials.Applying an AYCF and using the USGS reference glasses BCR-2G, BHVO-2G and BIR-1G as reference materials for external calibration, analyses of MPI-DING reference glasses generally agree with recommended values within 5% for major elements (relative standard deviation (RSD) = 0.3–3.9% except for P2O5, n = 11), and 5–10% for trace elements. Analyses of anhydrous silicate minerals (clinopyroxene, orthopyroxene, olivine, plagioclase and garnet) and spinel generally agree with the results of electron microprobe analysis within 0.2–7% for SiO2, Fe2O3, MgO and CaO. RSD are generally < 5% for elements with concentrations > 0.1 wt.%. The results indicate that, by applying an AYCF and using USGS reference glasses as multiple reference materials for calibration, elements of these anhydrous minerals can be precisely analyzed in situ by LA-ICP-MS without applying internal standardization. The different element fractionations between the NIST glasses and those glasses with natural compositions indicate that NIST SRM 610 is a less than ideal reference material for external calibration of analyses of natural silicates.
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