西藏班公湖-怒江成矿带上的碰撞后铜矿床

地处藏北高原的班公湖-怒江铜矿带是继藏东的玉龙斑岩铜矿带和藏南的冈底斯斑岩铜矿带之后,在青藏高原上发现的第三条铜矿带。与前两条斑岩铜矿带不同的是,班公湖-怒江铜矿带的铜矿床类型具有多样性,包括:1多龙、雄梅斑岩型铜金矿床;2尕尔穷-嘎拉勒斑岩-矽卡岩型铜金矿床;3拨拉扎斑岩型铜钼矿床;4舍索矽卡岩型铜(铅锌)多金属矿床。不同类型铜矿床的成矿时代集中在120~90 Ma之间,约30 Ma间隔内。文章通过沉积岩岩相学、火成岩岩石地球化学以及锆石U-Pb与辉钼矿Re-Os同位素年代学的综合研究,指出班公湖-怒江中特提斯洋盆的闭合时间为早白垩世初(140~130 Ma之间),班公湖-怒江成矿带上的铜矿床都形成于碰撞后造山环境。该成矿带与铜矿化有关的侵入岩主要为花岗闪长(斑)岩和石英闪长(玢)岩,在岩石地球化学上,富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、Ba、K、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),显示出俯冲组分对岩浆生成过程产生的重要影响,与碰撞后岩浆作用特征相吻合。除了班公湖-怒江铜矿带外,青藏高原上的另外两条斑岩铜矿带(即藏东的玉龙斑岩铜矿带和藏南的冈底斯斑岩铜矿带),也是形成于洋盆闭合之后的造山带碰撞后环境,因此,青藏高原可以说是地球上碰撞后铜矿床的天堂。     

西藏尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区火山岩年代学及地球化学

尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区是班-怒结合带南部的重要矿集区.矿集区内发育大面积火山岩, 利用锆石U-Pb年代学方法, 首次精确测定了研究区内不同地层中火山岩年龄, 并结合其岩石地球化学特征探讨了其形成构造背景.研究表明, 区内朗久组火山角砾岩成岩年龄为141.7.0±0.47 Ma(MSWD=0.43), 多爱组流纹岩年龄为136.80±0.48 Ma(MSWD=0.79), 形成时代为早白垩世初期, 属于班公湖-怒江洋南向俯冲的岩浆作用响应; 原定多爱组火山角砾岩(GE火山角砾岩)年龄为85.20±0.53 Ma(MSWD=3.40), 形成时代为晚白垩世, 不属于早白垩世多爱组产物, 属于洋盆消亡后羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚阶段的火山作用产物, 晚于尕尔穷铜金矿的成矿年龄(86.87±0.50 Ma).岩石地球化学特征表明, 区内火山岩均具有相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE), 而亏损Ta、Nb、Yb、Ti等高场强元素(HFSE)的特征, 显示出弧火山岩特性.结合区域已有火山岩研究资料表明, 在班公湖-怒江洋南向俯冲过程中, 从早白垩世初至中晚期均有比较连续的火山作用, 持续时间约为30 Ma(140~110 Ma); 在班公湖-怒江洋盆消亡后的羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚晚阶段, 又伴随有晚白垩世火山作用的发生, 该期火山作用与区内成矿岩体年龄相当, 可能为同一岩浆系统的产物. 关键字: 火山岩; 班公湖-怒江特提斯洋; 俯冲; 碰撞; 尕尔穷-嘎拉勒矿集区; 地球化学.      

西藏尕尔穷—嘎拉勒铜金矿集区成矿规律、矿床模型与找矿方向

尕尔穷—嘎拉勒铜金矿集区位于西藏班公湖—怒江成矿带西段南缘的北冈底斯北侧,矿体类型丰富(斑岩型、矽卡岩型及铁氧化物铜金建造型),金品位较高(最高可达205g/t),构造位置独特,研究意义重大。通过对矿集区成矿地质条件的系统总结及对前人研究资料的系统分析,查明了矿石特征,发现了大量自然金、金属互化物,总结了成矿规律,认为成矿主要与晚燕山期侵位的石英闪长岩及花岗闪长岩有关,成岩与成矿之间演化时间在1Ma左右,区内矿化具有上铜金下钼的垂向分带特征,矿床S、Pb同位素显示成矿物质具有壳幔混合的源区特征。在准铝质-微弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩浆岩的侵位、分馏演化过程中,在岩体隆起部位及其与白垩纪碳酸盐的内外接触带形成斑岩-矽卡岩型铜金(钼)矿体,在岩体边缘构造破碎带(F1断层)内形成铁氧化物铜金建造型矿体,由此建立了岩浆岩-地层-构造控制的斑岩-矽卡岩-铁氧化物铜金建造"三位一体"矿床模型。结合以上研究,提出矿集区应予以重视的找矿方向。     

西藏革吉县尕尔穷铜金矿矽卡岩特征及成因意义

通过对矽卡岩岩石学特征、矿物学特征研究,发现矽卡岩主要产于大理岩和石英闪长岩、花岗斑岩接触带上,垂向上多有大理岩-硅化角岩-矽卡岩化大理岩-硅灰石矽卡岩-透辉石矽卡岩-石榴子石矽卡岩-石英闪长岩的分带特征。矽卡岩岩石地球化学特征、稀土元素和微量元素特征显示矽卡岩主要为钙矽卡岩,具有弱Eu负异常和轻稀土富集等特征;同时具有富集Rb、Th、Cs、U等大离子亲石元素和亏损Hf、Ti、Y等高场强元素特征。矽卡岩地球化学特征受大理岩和石英闪长岩、花岗斑岩的控制和影响,显示其与大理岩、石英闪长岩和花岗斑岩成因上有密切关系。通过对班公湖-怒江成矿带成矿背景和时空关系的讨论,指示了尕尔穷矿床成因是与岩浆热液有关的接触交代型矿床。     

西藏尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区中侏罗世晚期岛弧闪长岩的厘定及其构造意义

<正>尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区位于西藏班公湖-怒江成矿带西段,为班公湖-怒江特提斯洋消亡,南羌塘陆块与北冈底斯陆块碰撞缝合阶段的产物(唐菊兴等,2013;张志等,2013a),是该成矿带南缘唯一勘查出的大型矽卡岩型铜金矿集区。作为成矿带上矽卡岩型矿床的典型代表,对于矽卡岩的研究已比较详细(张志等,2013b,c),     

西藏班公湖—怒江成矿带南侧矽卡岩型铜多金属矿床S、Pb同位素组成及成矿物质来源

班公湖—怒江成矿带南侧分布着多个与班公湖—怒江洋南向俯冲、碰撞、后碰撞伸展各阶段有关的矽卡岩型铜多金属矿床,目前对单个矿床的研究较多,而对形成于不同环境下的矿床之间的对比研究较少。本文通过对该成矿带南侧典型矽卡岩型铜多金属矿床的S、Pb同位素特征进行较为系统的总结,并结合前人对辉钼矿Re同位素、成矿岩体地球化学特征、成岩成矿时代及区域构造演化等研究的成果,对不同构造背景下所形成的4个矿床的成矿物质来源进行对比研究。研究表明：舍索矿床的S同位素具有明显的双峰式分布,为壳幔混合来源,而区内典型矿床的S同位素显示从班公湖—怒江洋南向俯冲（舍索）→碰撞（嘎拉勒、尕尔穷）→后碰撞（班戈日阿）逐渐富集重硫的特征;Pb同位素显示舍索较其他矿床更富集放射成因Pb,舍索、班戈日阿矿床成矿物质主要来源于念青唐古拉群结晶基底,而同碰撞期形成的嘎拉勒、尕尔穷矿床则显示了明显的壳幔混合来源的特征,念青唐古拉群结晶基底对尕尔穷矿床的成矿物质有少量贡献。此外,斑岩-矽卡岩复合型矿床的成矿物质来源具有壳幔混源的特征,而单一的矽卡岩型矿床以上地壳来源为主。     

西藏青草山斑岩铜金矿床含矿斑岩锆石U-Pb年代学及岩石成因

西藏青草山Cu-Au矿床是班公湖-怒江缝合带北侧新发现的具有大型远景的斑岩型矿床,但该矿床含矿斑岩的年龄、成因及源区一直未得到有效的约束.对青草山花岗闪长岩以及含矿花岗岩闪长斑岩进行了锆石年代学、Hf同位素以及岩石地球化学研究.结果显示,花岗闪长岩与含矿花岗闪长斑岩的侵入时代分别为131.2±0.3 Ma与117.9±0.8 Ma,代表了班公湖-怒江缝合带早期的成岩作用以及斑岩Cu-Au成矿作用.二者具有相似的地球化学特征,表明二者可能具有相同的岩浆源区,是不同时期同源岩浆活动的产物.结合含矿花岗闪长斑岩锆石Hf同位素组成,认为青草山含矿斑岩形成于班公湖-怒江洋壳向北俯冲过程中,是下地壳部分熔融的产物,受到了少量地幔物质的混合.      

西藏嘎拉勒大型铜金矿床岩浆演化与成矿作用

<正>嘠拉勒大型矽卡岩型铜金矿床位于班公湖-怒江成矿带南缘西段,是班-怒缝合带南缘最为典型的成岩-成矿相结合的碰撞期成矿事件代表(唐菊兴等,2013;张志等,2013a,b;Zhang et al.,2015),因此,区内主要岩浆活动的演化及其成矿作用对于还原嘎拉勒矿床构造-岩浆-成矿作用过程来说至关重要。在充分收集已有研究资料的基础上,本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,对区内出露地表的闪长岩、花岗闪长岩     

班—怒成矿带西段躬穷左波Fe-Cu矿区侵入岩年代学及地球化学特征

本文对躬穷左波Fe-Cu矿区出露的三套酸性侵入岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。年代学测试结果显示花岗斑岩、二长花岗斑岩和钾长花岗岩~(206)Pb/238U加权平均年龄分别为147.0 Ma、143.6 Ma和142.8 Ma,矿区存在晚侏罗世—早白垩世存在3期岩浆事件。岩石地球化学组成特征显示,花岗斑岩属准铝质-弱过铝质I型花岗岩;二长花岗斑岩为高钾钙碱性系列,属弱过铝质I型花岗岩;钾长花岗岩经历了强烈的结晶分异作用,属高分异I型花岗岩。岩石微量元素富集Rb、Th、U、Pb而亏损Nb、Ta、Ti、P元素,Nb/Ta比值接近大陆地壳组成及锆石负的εHf(t)值特征,指示成岩物质以壳源物质为主。躬穷左波晚侏罗世矽卡岩型Fe-Cu矿化事件的发现对于完善班—怒带西段成矿规律和指导区域找矿工作具有重要意义。     

西藏仲巴县天宫尼勒矽卡岩型铜金矿床锆石U-Pb年代学和岩石地球化学特征: 对成因及其成矿构造背景的指示

天宫尼勒铜金矿床位于冈底斯成矿带北部,是与花岗闪长岩关系密切的矽卡岩型矿床。花岗闪长岩锆石ICP-MSU-Pb年龄加权平均值为102.6±1.8Ma,指示该矿床形成于早白垩世。元素地球化学数据表明,花岗闪长岩具有高Al2O3,富Na2O,低TiO2等特点,属于准铝质、钙碱性岩石系列,微量元素富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素,显示Nb和Ta的负异常,具有明显的岛弧型岩石的地球化学特征,岩石成因可能与班公湖-怒江洋壳板片俯冲所诱发的岩浆活动有关。结合区域构造演化,天宫尼勒铜金矿床形成于班公湖-怒江洋向南(即冈底斯地块)俯冲碰撞闭合之前的岛弧环境。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

区域构造、地球化学与成矿

成矿是一种复杂的地质作用，区域构造与区域地球化学是控制成矿的基本要素。文中简略叙述了构造成矿研究的历史，论述了大型构造与成矿的关系，提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制。通过对我国矿田构造研究的回顾，总结提出构造研究的一些思路，同时对区域地球化学与成矿、上地幔元素丰度与成矿以及地球化学急变带与成矿等做了简要的讨论，认为岩石圈及地质体中一定含量的金属元素是成矿的必要条件，而成矿尚需一定的地质作用对这些金属元素的浓集。     

Glyph and hyperstreamline representation of stress and strain tensors and material constitutive response

Results of numerical analyses of boundary value problems in geomechanics include output of three‐dimensional stress and strain states. Two‐dimensional plots of stress–stress or stress–strain quantities, often used to represent such output, do not fully communicate the evolution of stress and strain states. This paper describes the use of glyphs and hyperstreamlines for the visual representation of three dimensional stress and strain tensors in geomechanics applications. Glyphs can be used to represent principal stress states as well as normal stresses at a point. The application of these glyphs is extended in this paper to represent strain states. The paper introduces a new glyph, called HWY glyph for the representation of shear tensor components. A load step‐based hyperstreamline is developed to show the evolution of a stress or strain tensor under a general state of loading. The evolution of stress–strain states from simulated laboratory tests and a general boundary value problem of a deep braced excavation are represented using these advanced visual techniques. These visual representations facilitate the understanding of complex multidimensional stress–strain soil constitutive relationships. The visual objects introduced in this paper can be applied to stress and strain tensors from general boundary value problems. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.