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沉积锰矿成矿过程中铁锰分离与富锰矿形成机制 被引量：1
1
作者 张连昌 李文君 +5 位作者 董志国 李文 徐一帆 高炳宇 王长乐 朱明田 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期85-100,共16页
沉积型锰矿和沉积(变质)型铁矿在地球历史上具有明显的时控特征,前者集中形成于古元古代、新元古代和显生宙,后者主要形成于古元古代大氧化事件之前和新元古代;在空间上可表现为数百公里至上千公里的铁、锰分离。铁、锰分离的控制因素... 沉积型锰矿和沉积(变质)型铁矿在地球历史上具有明显的时控特征,前者集中形成于古元古代、新元古代和显生宙,后者主要形成于古元古代大氧化事件之前和新元古代;在空间上可表现为数百公里至上千公里的铁、锰分离。铁、锰分离的控制因素主要包括:①锰与铁元素的地球化学行为不同,如在pH>7.78时锰单独沉积,pH值在6.5~8.0之间铁、锰可同时沉淀,pH<7.78铁则单独沉淀;②原始含铁、锰物质溶解度的差异引起铁、锰浸出率的不同;③海洋氧化还原环境的变化;④早期黄铁矿在缺氧还原条件下的优先沉淀;⑤来自陆源的可溶性Fe2+和Mn2+在海水介质中,由于胶体或有机颗粒吸附和自身氧化作用能力的不同。综合研究表明铁锰分离是锰沉积成矿的必经过程,不同沉积锰矿床的铁、锰分离程度(Mn/Fe值)差异较大,海洋环境中的铁、锰分离和富锰成矿过程主要受控于次氧化条件下铁的优先氧化或缺氧硫化条件下黄铁矿的大量沉淀。 展开更多
关键词 Mn/Fe比值 铁锰分离 富锰矿床 沉积成矿机制 沉积锰矿床
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华北克拉通沉积矿产与地球环境演变的关系
2
作者 张连昌 佟小雪 +5 位作者 张新 董志国 王长乐 朱明田 高炳宇 李文君 《古地理学报》 北大核心 2025年第2期271-285,共15页
华北克拉通广泛发育铁、锰、磷、镁、硼、铝等沉积类矿产,时间范围包括新太古代、古—中元古代及古生代和中生代,其形成规律与华北克拉通的形成与演化、大气—海洋环境的演变以及生物进化等重大事件密切有关。作者从华北克拉通铁、锰、... 华北克拉通广泛发育铁、锰、磷、镁、硼、铝等沉积类矿产,时间范围包括新太古代、古—中元古代及古生代和中生代,其形成规律与华北克拉通的形成与演化、大气—海洋环境的演变以及生物进化等重大事件密切有关。作者从华北克拉通铁、锰、磷、镁、硼、石墨、铝等沉积类矿产的时空展布、矿床地质和地球化学特征的角度,结合华北克拉通形成与演化及地球表生环境演变,综合分析了华北克拉通地区有关沉积矿产的分布规律及其与表生重大地质事件之间的关系。研究表明,新太古代大范围阿尔戈玛型BIF铁矿与古海洋整体缺氧环境有关;古元古代苏必利尔型铁矿、沉积—变质磷矿、石墨矿、菱镁矿及硼矿等巨量成矿与大氧化事件相耦合,而石墨与磷矿的产出还反映了生物的大规模活动,菱镁矿与硼镁铁矿是干旱气候条件的反映;中元古代沉积锰矿、铁矿和磷矿的明显富集,可能与中元古代海洋局部升氧事件有关;石炭纪—二叠纪大规模铝土矿与晚古生代冰期在时间上相吻合。 展开更多
关键词 沉积矿产 大规模成矿 成矿规律 地球环境演变 华北克拉通
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条带状铁建造:旋回地层学的研究进展与挑战
3
作者 白阳 马坤元 +1 位作者 张连昌 王长乐 《地质学报》 北大核心 2025年第7期2439-2450,共12页
条带状铁建造(BIF)是前寒武纪特有的海相化学沉积岩,是早期地壳的重要组成部分,记录了地球早期构造演化、古环境变化和原始生命活动等重要信息。富有不同尺度的韵律条带是BIF的重要特征,尽管BIF的物质来源和沉积条件等研究已经取得丰富... 条带状铁建造(BIF)是前寒武纪特有的海相化学沉积岩,是早期地壳的重要组成部分,记录了地球早期构造演化、古环境变化和原始生命活动等重要信息。富有不同尺度的韵律条带是BIF的重要特征,尽管BIF的物质来源和沉积条件等研究已经取得丰富的成果,但关于BIF中不同尺度条带的成因仍是极具争议的话题。近年来,地质学家在BIF地层中识别出大量可靠的米兰科维奇旋回记录,创新性地提出了天文轨道驱动了BIF中不同尺度韵律条带的形成。本文系统梳理了旋回地层学在BIF地层中的研究进展,关注地球轨道旋回驱动的气候变化对BIF的影响,并进一步探讨其在华北克拉通BIF中的研究前景。 展开更多
关键词 条带状铁建造 前寒武纪 米兰科维奇旋回 天文轨道力 古气候变化 华北克拉通
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条带状铁建造的原始矿物组成:进展与问题 被引量：6
4
作者 王长乐 高亮 +5 位作者 谢尚君 张新 彭自栋 董志国 白阳 张连昌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-96,共18页
原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科... 原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科学家们关心的关键问题。目前,关于BIF原始矿物组成主要有三种认识:三价铁的氢氧化物、铁硅酸盐(成分类似于铁蛇纹石和黑硬绿泥石)和绿锈。其中,绿锈为含二价和三价铁的过渡态化合物,仅可见于局部缺氧环境。由于绿锈的亚稳态性质,对于其在类似于前寒武纪的富硅海洋条件下转变成何种矿物及相关转变的具体途径仍不清楚。因而,当前关于原始铁质矿物的争议主要存在于三价铁的氢氧化物和铁硅酸盐之间,由此引发的对BIF成矿理论及其对古环境指示意义的理解也存在较大分歧。本文系统回顾和评述了近年来BIF原始矿物组成研究的重要进展;在此基础上,认为三价铁的氢氧化物应是BIF最为主要的原始矿物,其次为铁硅酸盐矿物,二者可能在地质历史时间和空间分布上具有差异性。然而,支持铁硅酸盐原始成因的现有证据主要为经典的岩相学特征,急需更多元素和同位素地球化学等方面的佐证。BIF中现有铁质矿物组合应是原始沉淀物在成岩-变质作用条件下发生转变的产物,相较于成岩早期的菱铁矿,磁铁矿可能形成时间偏晚,究竟是生物-有机质成因抑或是菱铁矿的热化学分解成因亟待深入探讨。在此背景下,同时考虑到华北作为国际上BIF的重要产区,且发育不同变质级别的太古宙末期BIF,可能完整记录了BIF的全部历程。因此,可立足于华北,在已有的初步工作基础上,深度挖掘,力图为BIF矿物成因演变规律提供进一步约束,极大深化和推动我国BIF的成因研究。 展开更多
关键词 条带状铁建造 进展 问题 原始矿物组成
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山西中条山宋家山钴铁矿床钴的赋存状态及成矿规律 被引量：2
5
作者 李文 张连昌 +5 位作者 谢尚君 李文君 高炳宇 张新 董志国 王长乐 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3114-3130,共17页
宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为... 宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为石英、方解石、绢云母和绿泥石。矿石构造以块状、似条带状、浸染状、团块状和细脉状为主。黄铁矿和黄铜矿多呈浸染状和细脉状分布。围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。钴铁矿体的形成主要包括沉积、变质和热液三个期次。矿石显微镜观察、硫化物扫描电镜和电子探针分析,表明钴元素主要赋存在硫铜钴矿、硫钴矿和黄铁矿中。黄铁矿特征元素Co/Ni比值主要集中在100~1000之间,个别比值小于100,反映硫化物的形成主体与热液活动有关。硫化物原位硫同位素组成δ^(34) S在12‰~16‰之间,低于元古代海水硫酸盐的δ^(34) S值(15‰~20‰),揭示热化学还原(TSR)在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用。综合研究表明宋家山矿床富钴矿体的形成经历了初始火山-沉积、造山期间含钴变质流体沿片理构造充填交代、造山后期热液活动的叠加等过程。由此认为宋家山矿床成因类型属沉积-变质热液叠加型钴铁矿床。 展开更多
关键词 钴的赋存状态 古元古代 沉积-变沉积岩型矿床 宋家山钴铁矿床 中条山地区
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青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束 被引量：2
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作者 李文 刘永乐 +4 位作者 李文君 高炳宇 董志国 朱明田 张连昌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1231-1248,共18页
东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物... 东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。 展开更多
关键词 东昆仑 沉积型锰矿 纳赤台群 RE-OS同位素年龄 地球化学
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东昆仑洪水河铁锰多金属矿床钴镍矿化的发现及其赋存状态研究
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作者 刘永乐 张连昌 +7 位作者 李文 张新 李文君 董志国 朱明田 王长乐 李有录 张大明 《地质科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1575-1587,共13页
洪水河沉积型铁锰矿床位于青海东昆仑北带,容矿围岩为中元古界蓟县系狼牙山组细碎屑岩—碳酸盐岩。洪水河矿床具有铁矿体与锰矿体平行共存的特征,共圈出铁锰矿体7条,矿体展布受地层岩性控制,矿床规模达到中型以上。本次研究通过详细的... 洪水河沉积型铁锰矿床位于青海东昆仑北带,容矿围岩为中元古界蓟县系狼牙山组细碎屑岩—碳酸盐岩。洪水河矿床具有铁矿体与锰矿体平行共存的特征,共圈出铁锰矿体7条,矿体展布受地层岩性控制,矿床规模达到中型以上。本次研究通过详细的野外地质调查、钻孔岩心编录与采样、显微观察和扫描电镜分析,首次在I-1矿体发现了独立钴矿物(硫钴矿和硫镍钴矿)和镍矿物(硫镍矿),并通过初步的化学分析圈定了具有较大规模的钴(镍)矿体。矿石构造及矿物组合特征反映洪水河矿床铁、锰、钴(镍)矿化经历了沉积—成岩期、变质变形期和表生氧化3个成矿期次。综合研究表明,洪水河矿区无论是浅部还是深部,以及外围地区,均具有优越的钴镍矿产找矿前景,值得开展进一步的找矿勘查工作。 展开更多
关键词 中元古界 洪水河铁锰矿床 钴镍矿化 找矿前景 青海东昆仑
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华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题 被引量：156
8
作者 张连昌 翟明国 +4 位作者 万渝生 郭敬辉 代堰锫 王长乐 刘利 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3431-3445,共15页
研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性。大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的... 研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性。大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征。根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型。华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关。华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境。华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见。本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别。阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘。华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出Fe和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢。但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究。 展开更多
关键词 前寒武纪 条带状铁矿 绿岩带 陆壳增生 成矿机制 华北克拉通
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东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系 被引量：98
9
作者 张连昌 秦克章 +2 位作者 英基丰 夏斌 舒建生 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期259-268,共10页
土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛孤带,容矿岩石斜长花岗斑岩侵入于岛弧火山岩区。通过对容矿围岩化学组成的研究表明,主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64.37％-72.28％、17.77％～17.71％和0.55％-1.35％,微量元素Y... 土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛孤带,容矿岩石斜长花岗斑岩侵入于岛弧火山岩区。通过对容矿围岩化学组成的研究表明,主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64.37％-72.28％、17.77％～17.71％和0.55％-1.35％,微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为4.42—11.1(μg/g),0.38—0.87(μg/g)和619—738(μg/g),LREE为富集型和Eu为正异常,这些特征反映斜长花岗斑岩为埃达克质岩。本区埃达克岩与铜矿化存在密切的时空关系,铜矿形成时代与埃达克岩相近,形成于早石炭世,而火山岩形成于泥盆纪。铜矿与埃达克岩紧密共生,矿区范围埃达克岩多被蚀变并铜矿化。同位素地球化学特征反映,埃达克质岩浆为成矿提供了主要的物质和流体来源。进一步研究表明,岛弧火山岩与具埃达克岩性质的斜长花岗斑岩形成于不同的地质过程。本区中基性-中酸性的岛弧火山岩是由于大洋板块俯冲到深部,因脱水作用使板片之上的地幔楔发生部分熔融而形成的。而埃达克岩是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下发生部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。 展开更多
关键词 东天山 土屋-延东 埃达克岩 斑岩铜矿 岛弧 晚古生代 成矿
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胶东地区金矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及成矿流体来源示踪 被引量：72
10
作者 张连昌 沈远超 +3 位作者 李厚民 曾庆栋 李光明 刘铁兵 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期559-565,共7页
关于胶东地区金矿床成因 ,多年来一直存在较大的争议。代表性金矿床中黄铁矿流体包裹体的 He-Ar组成表明 ,胶东金矿床黄铁矿流体包裹体的 3 He/ 4 He比值为 0 .43～ 2 .3 6R/ Ra。该值可分为两组 :一组如蓬家夼金矿和发云夼金矿3He/ 4 H... 关于胶东地区金矿床成因 ,多年来一直存在较大的争议。代表性金矿床中黄铁矿流体包裹体的 He-Ar组成表明 ,胶东金矿床黄铁矿流体包裹体的 3 He/ 4 He比值为 0 .43～ 2 .3 6R/ Ra。该值可分为两组 :一组如蓬家夼金矿和发云夼金矿3He/ 4 He比值 <1.0 R/ Ra;另一组如邓格庄和焦家金矿 3He/ 4 He比值 >1.0 R/ Ra。蓬家夼 -发云夼金矿成矿流体的 4 0 Ar/ 3 6 Ar比值为 3 93～ 3 10 ,比较接近于大气氩的同位素组成 (40 Ar/ 3 6 Ar=2 95.5) ,而焦家金矿成矿流体的 4 0 Ar/ 3 6 Ar比值为 50 0～ 114 8。He-Ar同位素系统显示了蓬家夼 -发云夼金矿成矿流体来源以大气降水为主 ,邓格庄、焦家金矿成矿流体来源以地幔流体为主。进一步研究表明 ,胶东金矿成矿流体 H-O和 展开更多
关键词 成矿流体 HE-AR同位素 地幔流体 金矿床 胶东地区 大气降水
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大兴安岭根河地区早白垩世火山岩深部源区与构造-岩浆演化：Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学制约 被引量：107
11
作者 张连昌 陈志广 +3 位作者 周新华 英基丰 王非 张玉涛 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2823-2835,共13页
北大兴安岭根河地区发育大面积晚中生代火山岩,是大兴安岭中生代火山岩的重要组成部分。本文通过年代学(火山岩基质^(40)Ar/^(39)Ar年龄和SHRIMP锆石U-Pb年龄)测定,发现该区火山岩年龄为140～100Ma,属早白垩世火山岩。通过根河西岸旱白... 北大兴安岭根河地区发育大面积晚中生代火山岩,是大兴安岭中生代火山岩的重要组成部分。本文通过年代学(火山岩基质^(40)Ar/^(39)Ar年龄和SHRIMP锆石U-Pb年龄)测定,发现该区火山岩年龄为140～100Ma,属早白垩世火山岩。通过根河西岸旱白垩世火山岩剖面的岩石学和地球化学研究,认为根河早白垩世发生了三次大的火山喷发活动。火山岩剖面下部和上部主要为碱性的中基性-基性火山岩,剖面中部主要为一套碱性-亚碱性过渡性质的中酸性、酸性火山岩组合。该剖面下部和上部的基性、中基性火山岩具有相似的地球化学特征,显示高Al_2O_3、K_2O和全碱含量,较高的MgO和Mg~#值;LREE富集、LREE和HREE分馏较强、Eu异常不明显,富集LILE而亏损HFSE元素,尤其强烈亏损Nb和Ta元素;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i-ε_(Nd)(t)和ε_(Nd)(t)-ε_(Hf)(t)图解表现出地幔源区特征。而剖面中部的中酸性火山岩与剖面上和下部的基性火山岩具有相似的地球化学特征,不同的是MgO含量和Mg~#较低,Ti、Sr和Ba元素亏损明显,负Eu异常明显,以及初始(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值较高。地球化学特征表明,基性和中基性火山岩均反映陆内伸展环境和陆缘弧火山岩的一些特征,这种特性可能与该区火山岩浆源于受古生代俯冲洋壳流体交代的地幔楔有关。火山岩浆演化以分离结晶作用为主要方式,上升过程基本未受地壳物质混染。结合最新资料,我们认为根河地区早白垩世火山岩形成于古亚洲洋向滨太平洋过渡阶段,是蒙古-鄂霍茨克海造山后伸展和西太平洋板块俯冲共同作用的产物。 展开更多
关键词 晚中生代火山岩 深部源区特征 构造-岩浆演化 同位素地球化学 大兴安岭
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大兴安岭南段三叠纪基性火山岩时代与构造环境 被引量：63
12
作者 张连昌 英基丰 +3 位作者 陈志广 吴华英 王非 周新华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期911-920,共10页
应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma。主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山... 应用火山岩锆石U-Pb LA-ICPMAS法和基质Ar-Ar法定年,表明大兴安岭南段存在三叠纪玄武质岩石,其年龄为214～250Ma。主量和微量元素地球化学反映三叠纪火山岩为亚碱性和低K拉斑玄武岩系列,部分岩石具岛弧火山岩地球化学性质,但主要呈造山后伸展环境下的岩浆活动特征。Sr-Nd-Pb同位素组成说明三叠纪基性火山岩岩浆源区主要为岩石圈地幔,但局部地区有软流圈物质加入;岩浆演化过程受部分熔融和分离结晶作用控制,并有少量地壳物质的混染。综合研究表明三叠纪大兴安岭南段处于中亚造山带后造山伸展阶段,基性岩浆形成于软流圈上涌诱发岩石圈地幔的部分熔融,拉斑玄武岩和辉绿玢岩脉即为伸张条件下基性岩浆活动的产物。结合区域构造演化,本文推测西拉木伦河-长春-延吉缝合带可能具有西段造山和造山后伸张作用稍早于东段的特征。 展开更多
关键词 拉斑玄武岩 三叠世火山岩 岩石地球化学 造山后伸展 大兴安岭南段
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中生代复杂构造体系的成矿过程与成矿作用——以华北大陆北缘西拉木伦钼铜多金属成矿带为例 被引量：61
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作者 张连昌 吴华英 +3 位作者 相鹏 张晓静 陈志广 万博 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1351-1362,共12页
西拉木伦钼铜多金属成矿带处于华北克拉通与中亚造山带的过渡区,是古生代古亚洲构造域与中生代西太平洋构造域的交汇部位。在中生代受多种构造体系的制约,如中亚造山带造山后期局部伸展、蒙古-鄂霍茨克俯冲-碰撞造山作用、古太平洋板块... 西拉木伦钼铜多金属成矿带处于华北克拉通与中亚造山带的过渡区,是古生代古亚洲构造域与中生代西太平洋构造域的交汇部位。在中生代受多种构造体系的制约,如中亚造山带造山后期局部伸展、蒙古-鄂霍茨克俯冲-碰撞造山作用、古太平洋板块的向西俯冲和中国东部岩石圈减薄事件的影响等。西拉木伦成矿带成矿斑岩锆石U-Pb年龄和辉钼矿Re-Os同位素年龄资料显示,钼铜矿成岩成矿主要集中在260～220Ma、180～150Ma和140～120Ma三个时期。结合华北克拉通北缘构造演化历史,推测这三期成矿作用主要与造山后局部伸展、构造体系转折和陆内伸展(岩石圈减薄)过程有关,并相应建立了"车户沟式"、"鸡冠山式"和"敖伦花式"三类斑岩钼铜矿床成矿模式。进一步研究表明,岩石的酸碱性、岩浆来源、岩浆的氧逸度、岩浆演化方式、构造背景等因素,制约了成矿作用的专属性。 展开更多
关键词 斑岩矿床 成矿专属性 中生代 西拉木伦成矿带 华北克拉通北缘
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新疆晚古生代大陆边缘成矿系统与成矿区带初步探讨 被引量：40
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作者 张连昌 夏斌 +4 位作者 牛贺才 李文铅 方维萱 唐红峰 万博 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1387-1398,共12页
新疆地处中亚成矿域的中段,古生代大陆边缘增生明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。古生代大陆边缘成矿作用主要集中在两个时期,即以阿尔泰南缘为主的早中泥盆世和以天山为主的早石炭世。本文在综合研究及与境外对比的基础上,按... 新疆地处中亚成矿域的中段,古生代大陆边缘增生明显、构造和岩浆活动强烈、矿产资源丰富。古生代大陆边缘成矿作用主要集中在两个时期,即以阿尔泰南缘为主的早中泥盆世和以天山为主的早石炭世。本文在综合研究及与境外对比的基础上,按照北疆地区晚古生代大陆边缘的构造动力学和成矿特征,将研究区大陆边缘成矿系统划分为:活动大陆边缘海相火山岩-盆地流体成矿系统,活动大陆边缘火山岛弧-岩浆活动成矿系统和被动大陆边缘沉积盆地-热水活动成矿系统三类。同时对形成于大陆边缘的成矿区带进行划分,主要包括:阿勒泰南缘晚古生代活动大陆边缘块状硫化物成矿带;阿尔泰南缘-东准噶尔活动大陆边缘卡拉先格尔岛弧斑岩铜金成矿带;东天山晚古生代活动大陆边缘铜钼锌成矿区带;西准噶尔洋内弧斑岩-浅成低温热液铜金成矿区带;西天山(伊犁地块)活动大陆边缘金铜成矿区带;塔里木板块被动大陆边缘沉积型铅锌成矿带。本文认为大陆增生与成矿作用的关系是矿床学和成矿系统研究的重要内容,成矿区带是成矿系统发生成矿作用的响应,而成矿系统是成矿区带形成的本质。 展开更多
关键词 晚古生代 大陆边缘 大陆增生 成矿系统 成矿带 中亚造山带
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鞍山—本溪地区前寒武纪条带状铁建造铁矿时代、物质来源与形成环境 被引量：26
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作者 张连昌 代堰锫 +2 位作者 王长乐 刘利 朱明田 《地球科学与环境学报》 CAS 2014年第4期1-15,17,共15页
前寒武纪条带状铁建造（BIFs）蕴含丰富的铁矿石资源,记录了早期地球演化的重要信息.鞍山—本溪地区发育巨量的太古宙 BIFs.鞍山—本溪地区 BIFs 由互层的硅铁条带组成,金属矿物以磁铁矿为主,含少量赤铁矿、黄铁矿及菱铁矿等.围岩与BIF... 前寒武纪条带状铁建造（BIFs）蕴含丰富的铁矿石资源,记录了早期地球演化的重要信息.鞍山—本溪地区发育巨量的太古宙 BIFs.鞍山—本溪地区 BIFs 由互层的硅铁条带组成,金属矿物以磁铁矿为主,含少量赤铁矿、黄铁矿及菱铁矿等.围岩与BIFs呈整合接触,具有变火山岩的岩石学特征及地球化学特征,表明BIFs属于阿尔戈玛型,其变火山岩围岩年龄可大致代表BIFs沉积时代.锆石U-Pb 年代学显示,鞍山—本溪地区至少发育约3．10 Ga及约2．55 Ga两期BIFs 沉积成矿事件,后者在华北克拉通广泛发育.鞍山—本溪地区 BIFs 地球化学具有以下特征：①低的TiO2与Al2 O3含量及高场强元素负异常,表明沉积过程中陆源碎屑物质加入量很少；②PAAS 标准化REE配分模式显示重稀土元素富集,La、Y 及 Eu 正异常,暗示 BIFs 沉积自海水与海底高温热液的混合溶液；③接近同时代亏损地幔的εNd （t）值（3．0~4．7）,表明 Fe 可能来源于海底热液活动淋滤洋壳；④BIFs中仅发育少量黄铁矿,基本不显示 Ce负异常且富集铁的重同位素（δ（57 Fe）值为（0．13~2．73）×10^-3）,暗示古海洋整体处于低硫、缺氧环境,BIFs 的沉淀可能与富 Fe2＋溶液遭遇环境突变有关.元素地球化学分析表明,大孤山与陈台沟围岩具有弧火山岩特征,南芬与歪头山围岩类似于弧后盆地玄武岩,因此,鞍山—本溪地区BIFs沉积于火山弧相关构造背景. 展开更多
关键词 条带状铁建造 太古宙 物质来源 形成机制 构造背景 鞍山-本溪地区 华北克拉通
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东天山重要成矿区带、成矿系统与成矿规律 被引量：21
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作者 张连昌 董志国 +5 位作者 陈博 张新 张帮禄 朱明田 计文化 冯京 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2021年第1期12-35,共24页
成矿区带一般指具有矿产资源潜力的成矿地质单元,而成矿系统主要从成矿要素、成矿作用过程角度研究成矿的总体特征,包括矿床组合、成矿系列及其联系,是划分成矿区带及总结成矿规律的重要依据。东天山造山带位于吐哈盆地与塔里木地块之间... 成矿区带一般指具有矿产资源潜力的成矿地质单元,而成矿系统主要从成矿要素、成矿作用过程角度研究成矿的总体特征,包括矿床组合、成矿系列及其联系,是划分成矿区带及总结成矿规律的重要依据。东天山造山带位于吐哈盆地与塔里木地块之间,可划分为大南湖—头苏泉铜金多金属成矿带、康古尔塔格—黄山金铜镍成矿带、阿齐山—雅满苏铁铜多金属成矿带及彩霞山—吉源铅锌银多金属成矿带。东天山构造演化与成矿具有明显的多阶段性,并形成多个成矿系统:①中—晚元古代古陆缘伸展环境形成铅锌银沉积矿床成矿系统;②奥陶纪—石炭纪活动大陆边缘环境形成VMS型铜锌矿床和斑岩型铜矿床成矿系统;③石炭纪岛弧环境形成火山岩型铁铜矿床成矿系统;④晚石炭世—早二叠世后碰撞造山及地幔柱叠加阶段,形成岩浆型铜镍矿床成矿系统和与剪切活动有关的金矿床成矿系统。 展开更多
关键词 成矿区带 成矿系统 成矿规律 构造演化 斑岩型铜矿床 古生代 东天山 中亚造山带
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西昆仑塔什库尔干铁矿带矿床类型、成因及成矿规律 被引量：18
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作者 张连昌 冯京 +5 位作者 董连慧 朱明田 郑梦天 李智泉 郝延海 石玉君 《地球科学与环境学报》 CAS 2016年第4期427-443,423,共17页
在对西昆仑塔什库尔干地块地质演化、含矿岩系、锆石U-Pb同位素年代学和典型铁矿床进行研究的基础上,总结了区域含矿建造的特征、时代、矿床类型及成矿规律。结果表明：西昆仑塔什库尔干地块原＂布伦阔勒群＂实际上发育古元古代（2 100~... 在对西昆仑塔什库尔干地块地质演化、含矿岩系、锆石U-Pb同位素年代学和典型铁矿床进行研究的基础上,总结了区域含矿建造的特征、时代、矿床类型及成矿规律。结果表明：西昆仑塔什库尔干地块原＂布伦阔勒群＂实际上发育古元古代（2 100~2 500 Ma）、寒武纪早期（510~540 Ma）等两期沉积成矿事件,同时在中晚元古代（800~1 800 Ma）和海西期—印支期（200~410Ma）分别发生过强烈的变质和变形作用,局部富矿的形成可能与后期热液的叠加改造作用有关。区域铁矿可划分为两类：一为条带状铁建造遭受后期热液叠加改造的沉积变质型铁矿床,如赞坎、莫喀尔和吉尔铁克沟铁矿床,其形成环境为早元古代活动陆缘的弱氧化—还原的浅海相沉积环境,成矿物质来源于海底热液对基性火山岩的淋滤及少量陆源物质的风化;二为早寒武世海相火山-喷流沉积型铁矿床,如喀来子、老并和叶里克铁矿床,其形成条件为半深海—浅海相、弱氧化—半氧化的断陷盆地环境,成矿成岩物质主要来源于海底热水沉积及陆源物质。根据区域成矿规律,推测卡拉本—喀来子—莫拉赫一带是寻找早寒武世与海底喷流成矿系统有关的铁-多金属矿的有利地区,吉尔铁克沟—赞坎北地区、莫喀尔及其以南地区是赞坎铁矿带的北延和南延,是寻找古元古代沉积变质型铁矿的有利地区。 展开更多
关键词 铁建造 矿床类型 矿床成因 成矿规律 沉积变质 喷流沉积 塔什库尔干地块 西昆仑
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西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件 被引量：24
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作者 张连昌 张帮禄 +5 位作者 董志国 谢月桥 李文君 彭自栋 朱明田 王长乐 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1340-1357,共18页
西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉... 西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿(75%~95%),次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明,玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床,其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明,玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件,而矿层下盘(部分)岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ^13C值(-23.3‰^-10.0‰),推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。 展开更多
关键词 沉积碳酸锰矿床 石炭纪 构造背景 成矿条件 成矿模式 玛尔坎苏锰矿带 西昆仑
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新疆吐哈盆地南缘铜矿带含矿斑岩的地球化学及形成环境 被引量：29
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作者 张连昌 万博 +1 位作者 李文铅 唐红峰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期225-235,共11页
吐哈盆地南缘斑岩铜矿带位于中亚造山带东天山的中段。研究表明该铜矿带含矿斑岩的形成时代可分早石炭世和晚石炭世一早二叠世两期,前者以土屋-延东含矿斜长花岗斑岩为例,形成于与洋壳俯冲有关的岛弧环境,后者以赤湖和三岔口斜长花岗斑... 吐哈盆地南缘斑岩铜矿带位于中亚造山带东天山的中段。研究表明该铜矿带含矿斑岩的形成时代可分早石炭世和晚石炭世一早二叠世两期,前者以土屋-延东含矿斜长花岗斑岩为例,形成于与洋壳俯冲有关的岛弧环境,后者以赤湖和三岔口斜长花岗斑岩为例,形成于同碰撞造山的中一晚期。主量、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学数据表明,吐哈盆地南缘铜矿带大多数斑岩具有钙碱性和岛弧花岗岩的特征,初始锶比值一般小于0．7046,δ_Nd(t)值为5．3～7．6,反映成岩物质的深源性；进一步可将斑岩划分为埃达克岩和非埃达克岩,其中延东-土屋和三岔口含矿斑岩具有埃达克岩的特征,而赤湖、灵龙、卡拉塔格和垅西矿化斑岩和成矿后斑岩不具埃达克岩特征。埃达克岩成因有两种：土屋-延东埃达克岩为洋壳板片熔融成因,三岔口埃达克岩为加厚下地壳的熔融成因。土屋-延东洋壳熔融埃达克岩的确定,进一步肯定了晚古生代石炭纪吐哈盆地南缘的岛弧环境。研究表明侵位于中亚造山带晚古生代岛弧环境和洋壳熔融成因的埃达克岩最有利于形成大型斑岩铜矿。 展开更多
关键词 晚古生代 岛弧 斑岩铜矿 埃达克岩 东天山
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东天山康古尔塔格金矿带两类成矿流体地球化学特征及流体来源 被引量：40
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作者 张连昌 姬金生 +1 位作者 李华芹 沈远超 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期535-541,共7页
东天山康古尔塔格金矿带位于塔里木地块东北部晚古生代阿齐山 -雅满苏岛孤带的北缘。金矿床主要类型有与脆韧性剪切带有关的蚀变岩型金矿、岩浆热液石英脉型金矿和浅成热液石英脉型金矿。从矿物流体包裹体的类型、均一温度、流体盐度、... 东天山康古尔塔格金矿带位于塔里木地块东北部晚古生代阿齐山 -雅满苏岛孤带的北缘。金矿床主要类型有与脆韧性剪切带有关的蚀变岩型金矿、岩浆热液石英脉型金矿和浅成热液石英脉型金矿。从矿物流体包裹体的类型、均一温度、流体盐度、压力及气液相成分等资料 ,可将该金矿带成矿流体类型划归为浅成热液和中深成热液两类。浅成热液类表现为流体包裹体类型简单、低盐度、低压力、低 CO2 / H2 O和 Na+ / K+ 比值 ;中深成热液类表现为包裹体类型复杂、中等盐度、较大的压力、较高的 CO2 / H2 O及 Na+ / K+ 比值。石英流体包裹体 H、O、Sr同位素组成反映 ,位于康古尔塔格金矿带东段的小尖山、西凤山等金矿床成矿流体主要来源于岩浆水 ,位于矿带西段的西滩等金矿成矿流体主要来自大气降水 ,而位于矿带中段的康古尔等金矿成矿流体来自变质水 。 展开更多
关键词 流体包裹体 成矿流体 流体地球化学 金矿床
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