斑岩铜矿热液流体的K-Mg同位素示踪

文章系统分析了德兴斑岩铜矿热液蚀变岩的K-Mg同位素组成,发现蚀变斑岩和围岩的K-Mg同位素组成变化显著,其中δ41K值为-1.02～0.38‰,δ26Mg值为-0.49～0.32‰.除少量蚀变岩具有异常低的K-Mg同位素值外,大多数蚀变岩的K-Mg同位素值都高于相应的上陆壳基线值.这指示了在热液蚀变过程中,蚀变产物尤其是层状硅酸盐矿物优先富集重的K-Mg同位素.德兴斑岩铜矿蚀变岩的K-Mg同位素值与其K-Mg含量以及矿物学特征之间无相关性,可能指示了具有不同物理化学性质或同位素组成的流体作用.基于蚀变岩的K-Mg同位素特征,在德兴斑岩矿床中识别出了至少三种不同的热液流体.研究显示K-Mg同位素可用于示踪复杂热液体系中的不同地质流体.     

福建德化杨梅地区金矿成矿地质条件和矿床成因

本文分析研究了德化杨梅地区金矿成矿地质条件，矿床主要地质和地球化学特征以及矿床成因等。结果表明，德化杨梅地区是一个金的高背景地球化学场，为成矿提供了物质基础；金矿床，矿点明显地受ＮＥ、ＮＷ向断裂及其交叉复合部位控制；与成矿有关的侵入岩－次火山岩主要是燕山期的石英闪长岩，花岗闪长斑岩和花岗斑岩，金的矿化类型主要为含金石英脉型，含金石英－硫化物型及破碎蚀变岩型；区内金矿成因类型主要为次火山热液型和岩浆     

斑岩型铜矿床高-中温蚀变过程实验研究及其地质意义

作为金属Cu最重要来源的斑岩铜矿一般发育有典型的蚀变和矿化分带,该分带模式在空间上常呈同心圈层结构.对不同蚀变带元素变化规律和迁移机制进行深入研究,将有利于增进对整个斑岩体系演化过程的认识.本研究采用流动体系水-岩反应装置来模拟斑岩铜矿形成过程中含矿热液与围岩的相互作用,研究元素迁移机制和蚀变分带形成的控制因素.实验结果显示与较低温度相比, 450℃实验产物中元素含量变化更加显著,这表明温度可能是影响水-岩体系内元素再分配的重要因素.温度是造成围岩钾硅酸盐化蚀变和Ca淋滤、活化的关键因素,而且高温下发生同等钠化蚀变需要更高的Na^+浓度.温度也是控制体系中Ti、Sr、Pb置换进入硅酸盐矿物的重要因素.从实验产物推断,在斑岩成矿系统中,中-基性火山围岩由中心向外围K、Ti含量应呈降低趋势,而Ca、Zn和Mn含量增加, Na和Si在靠近高温蚀变带外围可能存在含量峰值或过渡区.本研究为斑岩铜矿系统钾化带的产生、钠化普遍缺失、硬石膏共生等重要地质现象的形成机理提供了实验和理论证据.     

利用重力资料圈定含金热液蚀变岩岩——新西兰的一个例子

本文解释了金十字(Golden Cross)古热液系统地区最小值为-40g.u.的负剩余重力异常。该重力异常是由于热液蚀变造成的局部质量损失所引起。重力模拟表明该方法是确定热液蚀变岩横向和垂向范围以及蚀变更强烈区域的有效手段。鉴于该地区的局部硅化带和热液粘土层带来了具有经济价值的金—银矿化,上述方法具有特别的意义。     

汶川地震断裂带水岩相互作用及其对断裂带演化影响

汶川地震断层岩的矿物学和地球化学特征揭示出地震断层经历了漫长时间演化和复杂的水岩相互作用.间震期水岩相互作用导致断层岩中的破碎矿物蚀变,尤其是长石等矿物含量渐渐减少甚至消失,而黏土矿物（蒙脱石、伊利石、伊/蒙混层、绿泥石等）含量逐渐增高,以及如黄铁矿、石膏、重晶石、坡缕石等热液系统中常见的矿物大量出现;Mg、P、Ti、Mn、Fe等元素倾向富集在断层带中,而Si、K和Na等出现明显的亏损;元素的大量迁移导致断层带的体积巨量亏损.实验结果表明,黏土矿物的亲水性引起水渗透率比干燥气体渗透率明显偏低,并且二者偏差无法通过Klinkenberg校正消除.蒙脱石吸水膨胀和黏土矿物颗粒表面吸附孔隙流体造成孔隙度降低是导致水渗透率偏低的重要原因.断层岩碎屑结构使得其中的孔隙可能在600 MPa围压下得以保存,从而有助于流体沿断层带下渗,并在断层带深部形成高流体孔隙压.地震断层的主要矿物学及粒度分布特征并非在地震破裂过程中形成,因此利用断层岩粒度分布资料估算地震破裂能并不合适.     

福建省永定山口钼矿区地质特征及成因

福建省永定山口钼矿区圈出工业矿体4个,产于闪长玢岩体内,受东西向断裂控制。主要蚀变类型为磁铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化、硅化、绢云母化、钾化等。金属矿以辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿为主。矿床地质特征与斑岩型钼矿类似,为斑岩型钼矿。结合山口钼矿的成矿特征,提出区内钼矿的找矿前景。     

福建紫金山外围东留花岗斑岩体地质特征及成矿作用分析

福建紫金山及其外围地区分布的浅成-超浅成斑岩体与成矿关切密切.紫金山外围东留花岗斑岩体位于福建省武平县境内,花岗斑岩体内外接触带普遍发育强烈的矿化蚀变带.通过对东留花岗斑岩体进行野外地质调查及全岩地球化学分析,结果表明东留花岗斑岩体具有过铝质A型花岗岩的特征：富硅、钾、铁,贫钙、钠、镁,A/CNK值大于1.1,分异指数高,富集HFSE、Ga、LREE、Y（Ce）,亏损Ba、Sr、P、Ti,具有强烈的铕负异常.东留花岗斑岩体作为矿化蚀变岩石的母岩,可能为矿化作用提供热源和成矿物质,具有寻找锡多金属矿的前景.     

东太平洋海隆13°N附近枕状玄武岩中斜长石微斑晶和玻璃边缘的热液蚀变:SEM和EDS研究

海底热液流体-岩石相互作用可从岩石中淋滤出元素,形成成矿流体,进而能对近海底水体的化学组成产生影响.本文使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了东太平洋海隆13°N附近,取自一个拖网站位(103°57.62′W,12°50.55′N,水深2480 m)的枕状玄武岩中斜长石微斑晶和玻璃边缘的热液蚀变特征.结果表明,斜长石微斑晶和玻璃的边缘呈现出轻微的化学蚀变,而枕状玄武岩样品内部的辉石和橄榄石微斑晶没有受到热液流体的影响.进一步,可以将斜长石微斑晶和玄武质玻璃边缘的化学蚀变分别划分为5和4种类型.斜长石微斑晶和玻璃边缘中热液蚀变所导致的化学变化意味着枕状玄武岩表面发生的热液流体-斜长石微斑晶和/或玻璃相互作用的程度不同.如果热液流体-斜长石微斑晶和/或玻璃相互作用的程度相对较弱,则Si,Al,Ca和Na呈现出由斜长石微斑晶和/或玻璃内侧向外扩散的趋势,并导致这些元素分别在斜长石微斑晶和玻璃的边缘外侧聚集.在热液流体-斜长石微斑晶和/或玻璃相互作用程度相对较强的期间,Si,Al,Ca和Na也由斜长石微斑晶和/或玻璃内侧向外扩散,但这些元素在斜长石微斑晶和玻璃边缘的含量均相对较低.基于斜长石微斑晶和玻璃边缘的化学变化,可估算出在热液流体和海底枕状玄武岩相互作用期间,导致斜长石微斑晶边缘中Si,Al和Fe含量的变化率分别达到10.69%,17.59%和109%.类似地,玻璃边缘中Si,Al和Fe含量的变化率则分别达到9.79%,16.30%和37.83%.     

江南东段朱溪钨(铜)多金属矿床的地质特征与成矿背景

江西朱溪白钨(铜)多金属矿是近年发现的一个特大型矿床,发育在富含钨铜元素的新元古代泥砂质岩石基底之上,产在燕山期花岗岩与石炭-二叠纪灰岩的接触带.与矿化有关的花岗岩主要是等粒状、中-粗粒状花岗岩和花岗斑岩.存在矽卡岩白钨(铜)矿和花岗岩白钨矿两种矿化类型,前者规模大,品位富,后者规模小,品位低.在塔前-赋春盆地,其NW边界呈逆断层、SE边界呈角度不整合与元古代基底接触,而石炭-二叠纪多个岩组中灰岩的钨铜元素含量都很高.矿区外围与矿区内花岗岩类的主量元素含量差别不大,其A/CNK值均1.1,属富钾的强过铝质花岗岩.在微量元素上,矿区内花岗岩比外围花岗岩的?Eu值更小,更具显著的Eu负异常,富集Rb,U,Ta,Pb和Hf,亏损Ba,Ce,Sr,La和Ti,属于演化程度更高的高分异S型花岗岩.受流体作用的影响,矿区内岩体硫化物矿化明显,SO3平均含量0.2%.和外围岩体相比,矿区内花岗岩?Eu和稀土总量均偏低,暗示外围与矿区花岗岩具有一定演化继承关系.外围与矿区岩体中的锆石U-Pb年龄为152~148 Ma.通过花岗岩中原位锆石Lu-Hf同位素分析,计算得到的?Hf(t)值均为负值,多数在?6~?9之间,TDM2值集中在1.50~1.88 Ga(峰值1.75 Ga),表明花岗质岩浆来自古老地壳物质的部分熔融.本文还从地层中和含矿岩体中的矿质含量、热液蚀变、控矿构造等方面对其成矿、控矿条件进行了讨论,提出朱溪矿床经历了花岗岩浆斜向侵位、矽卡岩矿化、降温蚀变、硫化物金属沉淀等多阶段演化的认识,总结出该矿床"东铜西钨、铜浅钨深、早钨晚铜"的成矿规律.     

层间氧化带砂岩型铀矿流体地质作用的基本特点

通过对国内典型砂岩型铀矿—吐哈盆地十红滩矿床、伊犁盆地512矿床、鄂尔多斯盆地东胜矿床流体地质及其地球化学的研究,揭示了层间氧化带型铀矿流体作用的组成、成分、成因以及各主要蚀变流体的温度、PH,Eh,盐度、压力等物理化学性质.由流体包裹体分析认为流体的基本组成可分为两部分:一是为由包裹体氢、氧同位素特征可确认其为常温表生作用的大气降水,二为含CH4等烃类气体、CO2及少量H2S,CO,H2,N2等组分的天然气,在含油气盆地中往往含有少量的液态烃.氧化蚀变带流体性质往往是氧化碱性的,矿化作用阶段流体性质为中性或弱酸-弱碱及还原性,而在2次还原或还原作用带流体是强还原碱性的.流体中的含氧地下水是铀元素活化迁移的介质,而天然气中的CH4等烃类气体以及H2,H2S,CO等则是铀矿物沉淀的重要还原剂;流体环境的PH,Eh性质的转变是铀矿化形成的主要原因.     

胶东成矿省巨量金成矿模型:来自地壳速度结构的约束

为理解地壳结构对超大规模造山型金成矿系统的控制作用,布设了一条NWW-SEE向穿越胶东金成矿省的宽频带流动台阵,通过噪声成像获得地壳S波速度结构.结果显示,在金矿省12～20km深度处存在一个显著的低速带(LVZ),可能为与成矿作用有关的热液蚀变带;在矿化规模和强度更大的成矿省西部下方8～12km处发育高速异常体,可能含有大量斜长角闪岩类组分,为金成矿提供部分物质来源.此外,成像结果还显示,在成矿省西部和东部分别发育犁式断层系统和陡倾斜断层系统.结合地壳速度结构特征及区域上金矿化与镁铁质岩脉有密切时空关系的地质事实,文章提出了基于地震学约束的胶东地区金成矿过程模型:镁铁质岩浆的积聚和脱气导致大规模成矿之前在中地壳形成热液蚀变带(LVZ);后来,随着上升流软流圈的加热,壳内蚀变带释放出含金流体,在犁式断层系统向上运移的过程中又可能从上地壳斜长角闪岩等岩石中萃取出部分金等成矿物质,形成富金流体;随后,富金流体继续沿不同的断层系统向上运移并因条件改变而发生矿质沉淀,在西部以韧-脆性为主的犁式断层系内形成大规模的蚀变岩型矿石,而在东部陡倾斜脆性断层系内形成规模相对较小的石英脉型矿石.     

二氧化硅对橄榄石热液蚀变反应速率和氢气形成的影响

橄榄石热液蚀变影响地球动力学和俯冲带挥发分(如水和碳)的再循环.二氧化硅是地质流体的重要成分之一.已有实验研究主要采用H₂O或者盐溶液作为初始物与橄榄石反应,而对二氧化硅对橄榄石热液蚀变反应和氢气形成的影响缺乏认识.本文在300～515℃和3.0kbar条件下开展水热实验(1bar=10⁵Pa),考察均匀混合的橄榄石和二氧化硅粉末与盐溶液(0.5mol L^-1的NaCl)反应产物和过程.使用傅里叶红外光谱分析建立标准曲线,测定了实验产物中蛇纹石和滑石的比例.结果显示,二氧化硅可以显著影响橄榄石的热液蚀变反应路径、反应速率和氢气的形成.在300℃、SiO₂含量为10wt%时,7天后橄榄石热液蚀变形成蛇纹石(占6.5%)和滑石(占12%).延长反应时间,蛇纹石和滑石并没有明显增加.形成蛇纹石的反应方程式为:4.5橄榄石+5.5SiO₂+4H₂O=蛇纹石.当初始物中SiO₂增加至20wt%以上时,橄榄石热液蚀变形成滑石.当SiO_2...     

海底热液区的磁性特征

现代海底热液系统广泛分布于全球大洋中脊、海山、弧后盆地等地.根据基岩环境的不同,海底热液系统主要分为玄武岩型热液系统和超基性岩型热液系统两种,这两种不同类型的热液系统呈现出不同的磁异常特征.玄武岩型热液区主要呈现低磁异常特征,超基性岩型热液区则呈现高磁异常.这些热液区所呈现的磁场异常主要都来源于热液流体对基底岩石的蚀变作用.热液过程既可以破坏玄武岩中的磁性矿物,也可以与超基性岩作用产生磁性矿物.然而,即使是同一类型的海底热液系统,在不同的地质环境下其磁异常特征也有些许差异.如在中快速扩张脊、慢速和超慢速扩张脊、弧后盆地、火山海山等不同地质环境下的玄武岩型热液系统中,热源活动程度和流体通道形态的不同会造成弱磁区在形状和范围上的差异.通常情况下,海底热液区的磁异常区只有几百米的范围甚至更小,它所产生的短波长磁异常通常难以在海面上分辨出来,近底高分辨率磁力测量则是探测热液场磁性结构、寻找热液矿床的有效方法.     

安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿区成岩成矿过程中的减压机制:来自假β相石英的证据

安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿床是目前秦岭-大别钼成矿带中已探明储量最大的钼矿床.矿区侵入岩发育,岩性多样.锆石U-Pb同位素年龄表明均形成于燕山期,可分为早晚两期.本文以与钼成矿关系密切的第二期侵入岩为研究对象,通过侵入岩的精细显微岩相学观察和研究发现,属同源岩浆并经历相似演化历史的石英正长岩和花岗斑岩却先后结晶出两种相态的石英,石英正长岩中只产出他形的α相石英,花岗斑岩中结晶自形六方双锥的假β相石英斑晶,后者为β相石英相变而来的α相石英,但保留β相石英假象.结合锆石Ti温度、石英P-T相图和中酸性侵入岩Q-Aβ-Or-H_2O相图,认为石英正长岩和花岗斑岩具有较大的岩浆起源深度和相似的成岩温度,而石英正长岩中的α相石英反映其侵位结晶压力大于0.7GPa,花岗斑岩中的原始β相石英反映其结晶压力约为0.4~0.7GPa,花岗斑岩中随后结晶的基质则反映其形成压力小于0.05GPa.这一结果表明,花岗斑岩形成于至少两次快速减压作用之下,而这种减压作用对于岩浆-流体过程中成矿流体出溶、沸腾及矿质卸载和沉淀意义重大.花岗斑岩中β相石英在成岩之后的相变过程会产生体积差,可致使斑岩体及其围岩发育裂隙,这些裂隙是良好的导矿和容矿构造,有利于斑岩型矿床的热液蚀变和网脉状-浸染状矿化.可以认为,斑岩体中假β相石英斑晶是斑岩型矿床的成矿标志之一,其反映斑岩型矿床成矿系统通常形成于减压应力状态的构造背景中.     

江西葛源黄山铌（钽）矿床地质特征及成因分析

江西葛源黄山铌（钽）矿床位于灵山花岗岩体西侧的内外接触带上,受赣东北深大断裂及其次级北东向和北西西向断裂的控制。围岩蚀变主要为角岩化、矽卡岩化和黑鳞、铁锂云母岩化等。总体矿化特征,近岩体富铌,远岩体而富钽。     

甘肃北山地区岩石磁组构特征及其构造意义

甘肃北山地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映该区总体韧性剪切变形强烈磁椭球扁率E＞0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主;但局部剪切拉伸变形明显,最小磁化率轴投影显示变形主压应力为近南北向为主.矿化蚀变的糜棱岩中P值与金品位呈反相关,说明矿化蚀变的热液作用削弱了岩石中已经形成的磁化率各向异性,反映出矿化蚀变晚于构造变形的时序关系.这与该区处于塔-哈两板块碰撞带的大地构造位置以及碰撞带的变形性质、变形样式、变形动力学和运动学,以及成矿作用的特点是相吻合的.     

江西修水县梅子坑钼矿床地质特征及成因初探

梅子坑钼矿位于九岭钨钼成矿带,为中型石英脉型钼矿床。矿区内地层和岩浆岩钼元素含量分别是克拉克值的43倍和21倍。矿体赋存于双桥山群修水组浅变质岩系中及北西向断裂控制的裂隙密集带中;矿石主要类型为石英脉型,矿石有益组分为辉钼矿,形成于石英-黄铁矿-辉钼矿-黄铜矿早期矿化阶段。矿床可能与隐伏的燕山期细粒花岗岩、花岗斑岩岩脉有成因关系,属与燕山期岩浆活动有关的中-高温热液矿床。北西向断裂密集带,硅化、云英岩化、黄铁矿化围岩蚀变,燕山期花岗岩类及双桥山群浅变质岩系,是其主要找矿标志。     

江苏盱眙金矿化带的基本特征及找矿远景

江苏盱眙金矿化带位于古桑乡石牛山－小团山－带,根据土壤和基岩的化探资料,确定了６个金异常点;通过１：１万地质草测,确定了区内矿化带的空间分布、规模和产状。金矿化主要与南北向断裂有关。围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化及褐铁矿化。金矿化可分两类：一是破碎蚀变岩型,二是侵入接触带型。前者是在地层间的平缓碎裂岩和糜棱岩带,具泥化或红土化现象;后者系岩体与地层接触,形成硫化的或铁帽。盱眙一带金矿找矿前景以断裂附     

粤西地区锡矿床类型及地质特征探讨

粤西地区锡矿床分布于吴川－四会断褶带及其北西侧。与区内燕山晚期复式花岗岩类关系密切,斑岩型锡矿主要产于花岗岩岩简内部及其接触带,蚀变与矿化具分带现象;云英岩型锡矿主要于花岗岩体顶部隆起部位面型云英岩化带中;层控矽卡岩型锡铁矿产于燕山晚期花岗岩外接触带震旦系云开群中段矽卡岩中,矿体呈似层状、透镜状产出,与地层产状基本一致。本文着重从锡矿类型及地质特征进行概述,并对其成矿条件作初步探讨     

安徽天井山金矿区韩家岩体成因与成矿意义

韩家岩体与天井山金矿空间上密切相关.对韩家岩体的成因存在不同看法：依据“斑状”外貌,有人主张是燕山期花岗斑岩;依据隐约可见的片麻状构造,有人认为是晋宁期灵山岩体.鉴于其具有重要的找矿指示意义,本文通过岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等方面的研究,认为韩家岩体是由灵山岩体蚀变而成的绢英岩.天井山金矿中的金多以自然金形式产于石英大脉的晚期裂隙中,并与石英-绢云母-含铁碳酸盐-硫化物细脉共生.研究表明,这些裂隙与绢英岩体顶部的石英网脉带贯通,两者具有相同蚀变矿物组合和流体来源.据此,本文认为与绢英岩化有关的岩浆-构造-蚀变作用是天井山金矿的核心成矿事件.由于韩家绢英岩体具有区域尺度的找矿标志,这对天井山矿区及其外围进一步找矿具有重要的指导意义.