稀有金属花岗岩岩浆—热液的形成路径和成矿过程——以广西恭城栗木矿田为例

关于稀有金属花岗岩的成矿流体来源及与岩浆演化的成因关系长期存疑。现以华南稀有金属花岗岩的典型代表广西栗木花岗岩为例,通过对成矿地质体花岗岩垂向分带的岩相学特征及矿床地质特征的深入研究,分析岩浆—热液的形成演化路径与成矿过程。研究表明,岩浆演化除了结晶作用外,还有大规模的气—液分离,岩浆—热液的形成主要与其中的气—液分离有关,不是传统意义上的岩浆残液。不同成因类型矿床的成矿流体均来自第二次气—液分离形成的二级残余富气流体相构成的岩浆—热液,岩浆—热液系统由三个不同空间分布的分支系统组成,每个分支系统在不同环境下以交代、结晶等不同形式与上部地质体作用,演化形成成矿流体,最后形成岩体接触带及附近的不同成因类型的矿床和以细晶岩为底部边界的成分分带。研究成果还原了岩浆演化形成岩浆—热液的详细路径,构建了成矿模型,对深入认识花岗岩的岩浆演化与成岩成矿作用具有启示意义。     

稀有金属花岗岩岩浆—热液的形成路径和成矿过程 ——以广西恭城栗木矿田为例

关于稀有金属花岗岩的成矿流体来源及与岩浆演化的成因关系长期存疑。现以华南稀有金属花岗岩的典型代表广西栗木花岗岩为例,通过对成矿地质体花岗岩垂向分带的岩相学特征及矿床地质特征的深入研究,分析岩浆—热液的形成演化路径与成矿过程。研究表明,岩浆演化除了结晶作用外,还有大规模的气—液分离,岩浆—热液的形成主要与其中的气—液分离有关,不是传统意义上的岩浆残液。不同成因类型矿床的成矿流体均来自第二次气—液分离形成的二级残余富气流体相构成的岩浆—热液,岩浆—热液系统由3个不同空间分布的分支系统组成,每个分支系统在不同环境下以交代、结晶等不同形式与上部地质体作用,演化形成成矿流体,最后形成岩体接触带及附近的不同成因类型的矿床和以细晶岩为底部边界的成分分带。研究成果还原了岩浆演化形成岩浆—热液的详细路径,构建了成矿模型,对深入认识花岗岩的岩浆演化与成岩成矿作用具有启示意义。     

滇缅腾冲-毛淡棉构造岩浆岩带钨锡成矿系统与典型矿床研究

本文在野外地质调查基础上,结合前人研究资料及部分项目研究成果,在分析研究腾冲-毛淡棉构造带的成矿地质背景、构造岩浆演化和主要钨锡矿床成因类型的基础上,探讨了构造岩浆演化与钨锡成矿系统的形成关系和花岗岩成矿作用.选取构造岩浆带内来利山和赫敏之两个典型岩浆热液型锡钨矿床,进行矿床特征、矿床成因、成矿成岩时代及构造背景的对比研究发现,腾冲-毛淡棉构造岩浆岩带可能具有统一的构造-岩浆-成矿演化系统,为一个燕山-喜山期形成的构造-岩浆-成矿带.这一认识对于指导该地区锡钨矿成矿预测和地质找矿工作具有重要意义.     

“岩浆热场”说及其成矿意义(下)

上篇(张旗等[1])初步讨论了岩浆热场说的概念,本文为下篇,主要谈应用,探讨它与成矿作用的关系。研究表明,岩浆热场说对热液成矿作用有重要的意义,可能解决了岩浆热液成矿作用中许多很难解释和争议很大的问题:如钨锡与金铜为什么相伴的问题,矿床为什么大多是多金属成矿的问题,远离侵入体的夕卡岩成因问题,成矿为什么滞后于花岗岩的问题,为什么有些岩体成矿,有些岩体不成矿的问题,为什么大规模岩浆活动与大规模成矿作用息息相关的问题等。岩浆热场与煤和油气成藏有关是一个重要的发现。岩浆热场对煤和油气生成、运移、聚集的影响主要表现在加速烃源岩的热演化,使生油门限变浅,使烃源岩进入高成熟或过成熟,使烃源岩中残余有机质丰度降低。令人感兴趣的是,岩浆热场说还导出了一个"成矿组合"的概念,所谓成矿组合是指在一个或大或小的区域内,在岩浆活动集中的时间段范围内,在热场的统一作用下所形成和影响的所有矿床,不论成因和矿种,均属于一个成矿组合。它包括下述4种类型的矿床:岩浆热液矿床、热泉型矿床、层状热液矿床及生物有机质矿床等。岩浆热场说对于找矿也有启示:首先,我们可以从3个不同的级别上(大规模岩浆活动级别;成矿带、成矿区、矿集区级别;单个矿床级别)规划找矿布局;其次,在岩浆热场的统一影响下将金属矿床和非金属矿床、热液矿床和沉积矿床、无机质矿床和有机质矿床联系起来;第三,推进不同类型矿床研究的互补和交流。看来,岩浆热场对于成矿的作用是最值得学术界关注的,它也许可以改变我们目前对成矿作用的某些根深蒂固的认识,开拓出一个新的领域,推进矿床学研究进入新的时代。     

大厂长坡-铜坑锡多金属矿床成矿作用分析

从长坡-铜坑锡多金属矿矿床地质出发,分析其热水沉积成矿和岩浆热液成矿的证据,认为其主要成矿作用为泥盆纪热水沉积成矿,燕山期花岗岩浆热液则对早期的热水沉积矿体进行叠加改造,故矿床是热水沉积成矿-岩浆热液叠加改造的产物。     

“带外脉式”钨矿床成矿模型——以湖南白云仙钨矿田头天门矿床为例

石英脉型钨矿床是南岭钨矿成矿带的主要矿床类型,含钨石英脉产于成矿花岗岩顶部的接触带附近,其中"带外脉式"的石英脉几乎全部产于接触带外侧。湖南白云仙钨矿田头天门钨矿床发育较完整的"带外脉式"钨矿矿化组合和空间分带,主要矿化类型包括花岗岩型和石英脉型,前者分布于岩墙上部,后者发育于上方外侧的砂岩中。笔者研究了头天门钨矿床中花岗岩和各类矿体的地质地球化学特征,探讨了岩浆演化与钨的富集成矿过程。提出头天门钨矿床粗粒斑状黑云母花岗岩→细粒碱长花岗岩岩株→岩墙→云英岩化花岗岩→云英岩→石英脉的岩浆-热液演化-成矿全过程,成矿流体表现出"上液下浆"的分带特点。在岩墙形成前的演化过程中,成矿元素的富集主要受岩浆晚期分异作用的制约,岩墙之后的演化则主要受热液作用的影响。成矿地质体为细粒碱长花岗岩岩株以及上部的岩墙。建立了带外脉式型钨矿床成矿模型,形成机制主要为:在岩浆固结之前,岩浆中的挥发分和H2O在岩体顶部聚集引起围岩破裂,岩浆充填形成岩墙,挥发分和成矿物质在岩墙上部聚集形成花岗岩型(云英岩型)钨矿,并在外侧形成石英脉型钨矿。     

老挝中-东部大型铁铜金矿矿集区矿床地质--对云南"三江"地区找金的启示

矿集区分布在NW向川塘-长山华力西断皱带南西缘，系多陆块拼接缝合构造环境。印支-燕山期-喜马拉雅期花岗岩类岩浆活动及其相关的成矿作用，通过高效率浓集机制，形成一串锡、铁、铜、金等矽卡岩型、斑岩型和热液型矿床，组成矿床系列，包括多个超大型、大型矿床。这些成因上密切相关的矿床，成矿时间显然相近，却处在不同岩浆活动阶段和不同地质环境中，矿化特征有明显差异，矿种和矿化类型在时空分布上具有规律：印支-燕山期的花岗岩侵入阶段形成矽卡岩型富磁铁矿矿床；在花岗岩浆分异演化浅成相侵入阶段，形成矽卡岩型及岩浆晚期、自交代产生的斑岩型；而最后形成岩浆期后热液型铁-金、铜、金矿床。文章侧重讨论铁、铜、金矿床系列的成矿构造环境、岩浆作用、物质来源及高效率浓集机制，对云南“三江”地区找金有重要启示。     

湖南锡田钨锡多金属矿床成矿地质特征及成矿模式

通过对锡田钨锡多金属矿床地质特征的研究,认为锡田矿区钨锡多金属矿体的形态、产状及空间展布严格受岩体接触带及断裂构造控制;矿床类型主要为矽卡岩型,其次为破碎带蚀变岩型、云英岩型等;钨锡多金属成矿作用与岩浆活动密切相关:印支期花岗岩浆侵位形成矽卡岩型钨锡矿(化)体;燕山期花岗岩浆侵位导致早期矿化矽卡岩发生叠加矿化,同时在构造破碎带中形成云英岩型锡矿或破碎带蚀变岩型钨锡多金属矿体,是形成规模巨大的钨锡多金属工业矿床的必要条件.此外,提出了锡田矿区钨锡多金属矿的成矿模式.     

湖南瑶岗仙石英脉型钨矿床成矿系统

湖南瑶岗仙石英脉型钨矿床是南岭成矿带具有代表性的矿床。长期以来,对脉型钨矿床的成矿岩体特征及各种不同类型矿化的空间与演化关系一直存在争论。文章以瑶岗仙石英脉型钨矿床为研究对象,在野外地质调查的基础上,针对成矿岩体、含钨石英脉及与之相关的矿化开展地质地球化学研究工作,探讨了岩浆-热液演化过程中形成的各类矿化现象,从而建立了脉型钨矿床成矿系统。在瑶岗仙钨矿床中,成矿地质体即成矿花岗岩为碱长花岗岩,主要矿化类型包括岩浆岩型、云英岩析离体、云英岩脉、石英脉和毒砂黄玉层等,分布于岩体顶部接触带附近。成矿作用可划分为岩浆晚期阶段、岩浆热液过渡阶段、岩浆期后热液阶段,岩浆岩型矿石形成于岩浆晚期,云英岩析离体和云英岩脉等形成于岩浆-热液过渡阶段,石英脉和毒砂黄玉层主要形成于热液阶段,岩浆阶段→热液阶段的演化是连续的。成矿花岗岩侵位深度约为2~3 km,提供了主要成矿物质与成矿流体。成矿系统相对封闭,外来成矿物质和流体较少,含钨石英脉主要以快速充填的形式形成于岩浆固结之后。瑶岗仙矿床含钨石英脉控制垂深达1300 m,"五层楼"垂向分带不明显,顶部未出现细脉带和线脉带,而在石英大脉的顶部出现横向交代形成的毒砂黄玉层。研究表明,瑶岗仙矿区脉型钨矿床成矿系统保存较完整,代表系统顶部的毒砂黄玉层保存完好,剥蚀水平正好达到岩体顶部。     

江西西华山花岗岩的演化与脉钨矿床的成矿关系

江西西华山脉钨矿床的形成与含钨花岗岩浆演化密切相关,“附加侵入”二云母或白云母碱性长石花岗岩的出现,对脉钨矿床的形成具有重要意义。脉钨矿床形成的全过程可概况为:从深熔—重熔花岗质岩浆产生→岩浆不断的分异并多次上侵→含钨岩浆的结晶分异(主侵入成岩)→碱质自交代→低熔岩浆的形成和气热分馏(附加侵入成岩)→细晶岩等的贯入和成矿流体最后从岩浆中彻底分离→成矿流体上升充填交代及其性质的演变→黑钨矿(长石)石英脉的形成。     

略论华南中生代花岗岩成矿系列

随着矿床成因和成矿规律的深入研究,矿床分类学从单一矿种、单一类型的描述和归纳,发展到成矿系列的研究已成为必然的趋势。自五十年代以来,我国矿床学家就已经注意到某些不同矿种、不同类型矿床之间的成因联系,以及它们在时间上的演化规律和空间上的分带性。1978年程裕淇等提出成矿系列的概念。在其后的一些学术会议上,不断有人论及各种矿床的成矿系列、成矿模式或矿床组合问题。最近,程裕淇等又对成矿系列问题     

广西丹池锡多金属成矿带的带状分布及演化模型

摘要：详细论述了丹池地区热变质岩、矿床类型、矿物组合及相应的硫、铅、碳、氧、氢稳定同位素和成矿物理化学环境的分带性和演化特征,指出矿带的形成在时间和成因上与燕山晚期地壳重熔型含锡花岗岩有着密切的关系,它们共同构成了该区构造一岩浆成矿演化的统一整体,建立了丹池锡多金属成矿带的分带演化模型。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

甲基卡式锂矿田控矿作用与深部找矿方向

锂是我国重要的战略性新兴关键矿产。位于青藏高原东缘的甲基卡锂矿是全球最大的硬岩型锂矿田,同时也伴生大量铍、铌、钽、铷及铯等稀有金属。隐伏花岗岩体的形态,花岗岩与伟晶岩关系,以及细晶岩型和伟晶岩型锂矿体(脉)的空间分布是认识锂成矿控矿作用的关键。本文以甲基卡锂矿田为研究对象,通过高精度重力测量,建立了隐伏花岗岩穹丘的三维模型,推断了花岗岩体的形态及延伸;同时还利用大地电磁测深和钻探验证,揭示了X03、309、134等超大型、大型锂等矿脉与二云母花岗岩的关系。提出了复式(多中心)花岗岩浆底辟穹隆、不混溶Li-F花岗质岩浆脉动式充填-交代以及半开放的剪张裂隙控制大(矿)脉的认识,探讨了以花岗岩细晶岩型锂矿为主体,并与伟晶岩型锂矿共存的成因。这对第四系覆盖程度高的地区的找矿具有重要指导意义。隐伏花岗岩株(枝)形成的多中心小穹窿周缘是找矿有利部位。对隐伏花岗岩体向北北西倾伏的推断、岩石组合特征(是否只有二云母花岗岩单一岩石类型)等的认识还需在矿田北部加强探深科学验证;对于甲基卡式稀有金属超常富集过程的问题还需要继续探索研究,以期深部锂矿找矿突破。     

花岗岩与大陆构造、岩浆热场与成矿

文中指出,花岗岩研究存在两个误区:(1)花岗岩没有自己独立的理论,花岗岩主要是效仿玄武岩的理论;(2)花岗岩的理论主要是应用板块构造的理论,而板块构造的理论并不适合大陆花岗岩。板块构造理论只能解决海洋里及海洋边缘的问题(如安第斯),不能解决大陆本身的问题。花岗岩在海洋里很少,绝大部分在大陆。花岗岩能否分离结晶是学术界争论的重大问题,本文从野外和镜下关系上、从理论上、方法学上和三段论法的逻辑学上进行了分析,指出花岗岩分离结晶作用是不可能的。混合作用是又一个争论的焦点,花岗岩是能够发生混合作用的,关键是笔者认为,花岗岩的混合作用主要发生在下地壳底部,而不是在花岗岩侵位和上升的过程中。目前,花岗岩研究领域里地球化学最受重视,花岗岩地球化学研究应当着力解决两个问题:(1)解决生产中提出的问题;(2)解决地球化学学科自身发展提出的问题。离开这两条,花岗岩地球化学研究即迷失了方向。笔者认为,花岗岩区分为大洋系列和大陆系列,位于海洋和海洋边缘受俯冲作用影响的为大洋系列;位于大陆内部的属于大陆系列。现存的一些花岗岩构造环境判别图仅适用于大洋系列的花岗岩,而不适用于大陆系列的花岗岩。大陆系列花岗岩的地球动力学意义不是构造环境或碰撞环境,而是地壳底部温度和压力状况。我们提出的花岗岩按照Sr-Yb的分类,适合于解释大陆花岗岩的地球动力学问题。花岗岩与成矿的关系是学术界争论的重大问题,争论的焦点主要集中在两个问题上:(1)岩浆是怎么形成的?岩浆源自哪里?(2)流体是怎么形成的?流体来自哪里,流体如何上升?为了探讨上述问题,文中主要讨论了岩浆热场理论,希望用这个理论去解释与花岗岩有关的各种成矿作用,包括与岩浆有关的各种变质和沉积热液成矿作用以及岩浆热场对煤和油气的影响等。在此基础上,提出了"与花岗岩有关的成矿组合"的概念。岩浆热场最重要的意义可能是解释了大规模岩浆活动为什么与大规模成矿作用有关的问题,指出大规模岩浆活动所造成的是1+12的效果。大数据技术是当今社会的热门话题,大数据的特点主要不在于数据的大,而在于思维的新,用新思维去处理数据才是大数据的特点。不强调"因果关系",重视"关联关系";不关注"为什么",只关心"是什么",是大数据思维的特点。其实这个特点可能恰恰最符合地质找矿的实际。板块构造引发了地球科学的一场变革,但是,它只限于地球科学理论上的变革。而大数据带来的这场变革主要不是体现在地球科学理论方面,而是地球科学研究方法和研究思路方面,它所带来的效益将是前所未有的。     

湘南多金属矿成矿特征,成矿模式和找矿模式的建立及其应用

本文系《七五》国家重点攻关项目中三级专题湘南锡铅锌多金属隐伏矿预测研究的部分成果。在系统研究多金属成矿地质环境后,从解剖重点矿田、矿床入手,研究区内成矿规律,分析两类(同熔、重熔)岩浆的同熔、重熔、分异演化机制和沉积成岩机理与成矿的内在联系,探讨物质来源,成矿溶液性质和矿床成因,进而划分出同熔岩浆、重熔岩浆和层控等三大成矿系列,并依据成矿方式、围岩蚀变、矿物组合、矿体产状等细分出22个矿化类型(亚类),建立了成矿模式。依据成矿与地质环境的关系及矿床分带特征,总结了寻找隐伏矿床的找矿模式(标志)和找矿系统,并进行了成矿预测。     

华北陆块南缘金矿成矿动力学探讨

通过对华北陆块南缘小秦岭—熊耳山地区金矿与花岗岩体、控矿构造的时、空关系分析,对金矿成矿动力学过程进行了探讨,认为造山晚期伸展构造环境下的花岗岩浆活动不仅为金矿成矿作用提供了部分成矿物质,更重要的是为金矿成矿作用提供了巨大的热动力,成矿流体的形成、演化伴随着岩浆形成演化、上升侵位的全过程,具有多源性;建立了造山晚期伸展构造环境下岩浆热动力成矿模式。对区内金矿找矿方向的确定具有指导意义。     

川西可尔因矿集区稀有金属矿床成矿规律与 找矿方向

为了解可尔因矿集区地质特征和成矿规律,查明矿集区地质找矿方向,对矿集区内成矿地质条件进行了系统分析和总结。研究表明稀有金属成矿主要与印支晚期—燕山早期的中-酸性花岗岩有关,岩浆侵位与成矿伟晶岩脉之间具有结晶分异演化关系。含矿岩浆不均一的结晶分异作用,导致了稀有金属矿化多分布在可尔因岩体东部和南部。在过铝质高挥发分的钙碱性-高钾钙碱性岩浆侵位和结晶分异演化过程中,在岩体与地层的接触带构造发育地段,形成了伟晶岩型稀有金属矿体,具有"岩浆岩-地层-构造"控制成矿的特征。据此提出了矿集区内的找矿标志和岩体与地层接触部位为今后找矿重点区域。     

内蒙东七一山碱长花岗岩及其成矿作用

碱长花岗岩在国内外普遍以含多金属元素、特别是稀有金属矿化为特征,该类矿化岩体在我国多分部在华南褶皱系,而产出在内蒙西部的东七一山碱长花岗岩是我国北方地区少见的一个大型稀有金属矿化体,由于前人工作不多,对其认识较浅。本文在前人工作基础上,对其岩石学、成矿学及成岩、成矿机制等方面做了较多细致、深入的工作,表明该岩体是一个壳源岩浆直接分异演化而成的碱长花岗岩体,岩体除铷含量较高外,其中的铌－钽也有很高的利用价值,碱长花岗岩还是钨、锡、铍资源的源泉,同时派生出的大型萤石矿和文石－方解石矿产也有很高的经济价值,从而大大提高了对东七一山碱长花岗岩成岩、成矿实践和理论认识,这对在区域上扩大与这类岩体有关的找矿工作具有重要指导意义。