新疆西天山大型铁矿床石炭纪控矿火山机构及成矿模式

新疆西天山阿吾拉勒成矿带发育一系列大型海相火山岩型铁矿床,是我国十大重要金属矿产资源接替基地之一,备受关注。该成矿带石炭纪火山活动强烈,前人已经识别出该成矿带东段的区域艾肯达坂破火山口,且查岗诺尔、智博、敦德、备战等大型铁矿床均赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩中,其形成受火山机构控制。然而,迄今为止,这些矿床尚未确立具体的火山机构,矿床与矿区发育的火山机构关系有待查明;此外,与查岗诺尔、智博、备战等矿床包含单一的铁元素不同,敦德矿床具有Fe-Zn-Au元素组合,其原因尚不清楚。在前人研究基础上,通过野外地质剖面观察和测量,结合室内研究和遥感解译工作,我们认为阿吾拉勒成矿带东段的4个大型铁矿床均独自发育石炭纪与成矿有关的火山机构,且不同矿床,其火山机构的特点及其演化各不相同。其中,查岗诺尔矿区发育圆形破火山口,面积约为10km2,矿床位于破火山口北缘,矿体赋存于破火山口环状断裂系中;智博矿区发育椭圆形破火山口,面积约为15km2,矿床位于破火山口西南部,矿体赋存于经多次塌陷的破火山口环状断裂系中;敦德矿区发育椭圆形破火山口,面积约为6km2,矿床位于破火山口的中部,矿体赋存于火山通道及其附近的环状和放射状断裂系中;备战矿区发育椭圆形火山口,面积约为4km2,矿床位于火山口北缘,矿体赋存于环状断裂系中。可见,只有敦德矿床的矿体赋存于火山通道断裂系中,其余矿床的矿体均赋存于火山机构环状断裂系中;高渗透性的火山机构断裂系为成矿流体迁移和金属沉淀提供了有利的空间,是铁矿体形成的关键控矿因素和赋矿部位。此外,这些铁矿床的成矿年龄(319～304Ma)滞后于容矿火山岩的年龄(328～319Ma),矿体与围岩界线多为渐变关系;成矿作用以热液作用为主,其中,敦德矿区发育单一的热液成矿作用,具有Fe-Zn-Au元素组合,其它矿床成矿作用复杂,包括热液成矿作用、沉积成矿作用和可能的岩浆熔体成矿作用,仅发育有Fe元素。基于此,可将阿吾拉勒成矿带东段的海相火山岩型铁矿床进一步划分为两个亚类,即火山通道型铁多金属矿床(敦德)和火山边缘型铁矿床(查岗诺尔、智博、备战);成矿模式包括火山通道相热液富集铁多金属成矿模式和火山边缘相沉积-热液富集铁成矿模式。     

老挝班康姆铜金矿床成矿条件及成矿机理研究

班康姆铜金矿床是近年来发现的大型铜金矿床,矿体主要赋存于中基性火山岩之中,其微量元素特征、玄武岩类的Ti-Zr-Y、Ti-Zr判别图、花岗岩类在Nb-Y(A)、Rb-(Y+Ta)判别图均表明成矿构造环境为岛弧环境,火山岩属于中钾钙碱性系列.岩浆岩稀土总量较低,标准化模式曲线均为略富集轻稀土的平坦型,Eu几乎不存在异常,说明火山岩、侵入岩为同源不同期的产物,岩浆热液来源于地幔或下地壳,热液活动划分为火山喷发期、热液叠加期,其成矿物质来源于安山岩,矿(化)体受NNE断裂构造、岩浆岩控制,矿床类型为与岩浆岩密切相关的复合型热液矿床.     

新疆东天山突出山铜铁矿区岩浆岩年代学、地球化学特征及地质意义

突出山铜铁矿床赋存于上石炭统底坎尔组火山岩中, 地质特征表明矿床成因为火山热液交代型。矿区玄武岩具有高Al、Na, 贫K、P、Ti的特点, 属于钙碱性系列火山岩。岩石具有轻稀土元素、大离子亲石元素相对富集和高场强元素相对亏损的特点。微量元素特征表明岩石与俯冲带流体作用有关, 经历了橄榄石(±辉石)和铬铁矿的结晶分异作用, 形成于石炭纪弧后盆地环境, 指示铁矿床的成矿环境为弧后盆地环境。矿区闪长岩和钾长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄分别为326.2±1.6 Ma与318.2±2.5 Ma, 均为石炭纪岩浆活动的产物。根据闪长岩、钾长花岗岩、矿体与底坎尔组火山岩的穿插关系, 限定矿床的铁成矿作用时间为底坎尔组火山岩的形成时代, 早于闪长岩的形成时代(326 Ma), 而铜成矿作用时间与闪长岩的形成时代相近或稍晚。     

岩浆热液成矿理论的失败:原因和出路

流行的岩浆热液成矿理论假定含矿流体由岩浆分异作用、特别是分离结晶作用产生。由于大型、超大型矿床往往与小岩体有关,而小体积岩浆不能满足质量平衡的要求,其支持者进一步假定含矿岩体的深部存在一个大岩浆体。这种解释与矿区观察到的地质现象和理论推导结果相悖:(1)含矿斑岩中常见暗色微粒包体和大量具有较高密度的矿物,表明岩浆没有发生分离结晶作用;(2)流体的活动性远大于硅酸盐熔浆,没有证据表明岩浆分异产生的流体要在熔浆固结之后才开始活动;(3)矿区普遍见有同成矿的宽谱系岩墙群,暗示成矿期不存在大的深部岩浆房。因此,岩浆热液成矿理论遭遇的困境不仅仅是质量平衡问题,有必要重新思考岩浆相关矿床的形成机制。岩浆热液成矿理论失败的深层原因则是它将成矿作用看作是理想系统中的平衡线性过程,而成矿系统实际上是一种复杂性动力系统,成矿作用是一种非平衡、非线性过程;换句话说,在流行的岩浆热液成矿理论中,对成矿系统和成矿作用的基本属性缺乏正确的理解。在当今科学发展水平上,其失败是必然的,因而有必要构筑新的成矿理论。依据复杂性科学的基本原理,罗照华等(2007,2009)将熔浆和含矿流体看作是成矿系统中2个独立的子系统,认为它们的强相互作用及其环境约束主导了成矿系统的戏剧性变化;进而构筑了一个新的框架性模型,称为透岩浆流体成矿理论。该理论不仅可以解释比流行岩浆热液成矿理论更多的地质现象,还可以推导潜在的具体找矿标志,可能成为岩浆相关矿床成因研究的新起点。     

新疆喀拉通克矿区I号含贵金属硫化铜镍矿床的成岩成矿模式

讨论了喀拉通克矿区I号含贵金属硫化铜镍矿床含矿岩体及矿体地质特征、成岩成矿物质来源和成矿作用等，建立了相应的成岩成矿模式。该模式认为，喀拉通克I号含贵金属硫化铜镍矿床是一叠生矿床，它是由深部熔离作用形成的富含硫化物的含矿岩浆，侵位后经就地熔离成矿怍用、纯硫化物矿浆就地结晶和挤压迁移作用以及热液成矿作用形成的，矿床类型属岩浆熔离型。     

新疆喀拉通克矿区Ⅰ号含贵金属硫化铜镍矿床的成岩成矿模式

讨论了喀拉通克矿区工号含贵金属硫化铜镍矿床含矿岩体及矿体地质特征、成岩成矿物质来源和成矿作用等,建立了相应的成岩成矿模式。该模式认为,喀拉通克Ⅰ号含贵金属硫化铜镍矿床是一叠生矿床,它是由深部熔离作用形成的富含硫化物的含矿岩浆,侵位后经就地熔离成矿作用、纯硫化物矿浆就地结晶和挤压迁移作用以及热液成矿作用形成的,矿床类型属岩浆熔离型。     

新疆喀拉通克铜镍矿床伴生贵金属成矿地球化学研究

按侵位顺序可划分为岩浆熔离型、深熔贯入型和热液叠加型成矿作用,其中后二者与贵金属的富集及成矿关系最为密切,尤其是热液作用.贵金属Au、Ag、Pt、Pd主要在热液成矿流体分异形成的高铜块状矿体中富集;含矿岩浆在岩浆房中深熔的时间与各成因类型矿体侵位是反序的;Cu、Ni及贵金属矿是经深源熔离和脉动式多次成矿作用形成的.     

江西银山Cu─Au多金属矿床成矿作用的新认识及其找矿意义

本文根据银山矿床成矿特征及其与邻区矿床的对比,论证了在该矿新发现的一种成矿作用──构造动力热液成矿作用;提出矿床的火山-岩浆热液成矿作用与石英斑岩岩浆阶段关系更为密切,形成内带为斑岩型Cu-Au矿体和外带为脉型Cu(Au)、CuPbZn、PbZnAg矿体的成矿系列。根据这两种成矿作用的时空关系,指出银山矿床是构造动力作用热液与火山-岩浆热液双重耦合成矿作用的产物,这一新的认识对指导找矿具有重要意义。     

云南澜沧老厂银铅铜矿床成矿地质条件和找矿远景

澜沧老厂银沿铜矿床成矿受裂谷扩张,火山－沉积－后期热液等成矿作用控制,火山机构,地层岩性,有利构造,燕山期花岗岩侵入与矿密切关系,并控制矿床,矿体的产出,多期同位岩浆活动带来的多期同位成矿作用是本区形成大富矿的特点。提出了矿区找矿新地段。     

皖赣沿江地区中生代壳幔相互作用与多成因夕卡岩成矿过程研究综述

在皖赣沿江地区分布着大量中生代侵入岩体及其岩石包体和相关的夕卡岩矿床。本文在综合整理作者研究团队近30年来所获得的区内大部分侵入岩体及其岩石包体和夕卡岩矿床研究资料的基础上,聚焦区域中生代壳幔相互作用与多成因夕卡岩成矿过程分析,为发展壳幔成矿学打下一定基础。基性侵入岩和镁铁质岩石包体的同位素年代学和岩石地球化学资料表明,皖赣沿江地区在中生代发生了碰撞后(145~135 Ma)富铜金和造山后(130~120 Ma)富铁金幔源岩浆底侵作用和相应的壳幔混源岩浆作用。壳幔混源岩浆作用主要包括结晶分异作用、同化混染作用、岩浆混合作用和岩浆熔离作用。夕卡岩矿床地质调研和镜下观察结果显示,两期壳幔混源岩浆侵入晚古生代到早中生代围岩地层后引发了多成因夕卡岩成矿作用,形成了接触交代、层控、岩浆和复合叠加等多成因夕卡岩矿床。接触交代、层控、岩浆和复合叠加夕卡岩矿床分别以热液交代、沉积+热液交代、岩浆结晶+热液交代和沉积+岩浆结晶+热液交代矿物组合和结构构造为特征。在碰撞后酸性-中酸性侵入岩体中产有富Cu和Zn等成矿物质的元古宙变质岩包体,表明碰撞后富铜金的底侵玄武岩浆或其演化岩浆在浅位岩浆房中同化了元古宙变质基底成矿物质(铜锌等)储库导致铜进一步富集,从而形成更富铜的酸性-中酸性岩浆。在碰撞后中基性-基性侵入岩体中产有含大量Cu-Fe硫化物(黄铜矿和磁黄铁矿)和氧化物包裹体的深位和浅位堆积岩,表明碰撞后富铜金的底侵玄武岩浆在深位岩浆房中和其演化岩浆在浅位岩浆房中发生了强烈的结晶分异作用导致铜铁亏损,形成更富金的中基性-基性岩浆。酸性-中酸性侵入岩体中夕卡岩包体和夕卡岩中辉长岩-夕卡岩过渡包体的存在表明,碰撞后富铜金的底侵玄武岩浆在侵位处同化晚古生代含铜铁矿源层的碳酸盐地层导致铜进一步富集,形成更富铜的夕卡岩岩浆。更富铜的酸性-中酸性岩浆、更富金的中基性-基性岩浆和更富铜的夕卡岩岩浆是形成碰撞后时期接触交代和层控夕卡岩铜矿、接触交代夕卡岩金矿和岩浆夕卡岩铜矿的最重要控制因素。在造山后中基性-基性侵入岩体中产有含大量Cu-Fe硫化物(黄铜矿和磁黄铁矿)和氧化物包裹体的堆积岩,表明造山后富铁金的底侵玄武岩浆在深位岩浆房中发生了强烈的结晶分异作用导致铜铁亏损,从而形成更富金的中基性-基性岩浆。造山后富铁金的底侵玄武岩浆在侵位处同化晚古生代含铜铁矿源层的碳酸盐地层、早中生代铁矿源层或者早中生代铁硅矿源层,导致铁、铁和铁硅的进一步富集,分别形成更富铁的夕卡岩岩浆、基性岩浆和中基性岩浆。更富金的中基性-基性岩浆及更富铁的夕卡岩岩浆、基性岩浆和中基性岩浆是形成造山后时期接触交代夕卡岩金矿、岩浆夕卡岩铁矿、矿浆型铁矿和接触交代夕卡岩铁矿的关键控制因素。     

复合成矿与构造转换——以长江中下游成矿带为例

复合成因矿床分布广泛,把它们单独划分出来进行研究,对于深入认识成矿过程、发展成矿理论和指导找矿勘探,均有重要意义.鉴于中国大陆东部中生代岩浆作用强烈,对前期成矿作用的影响也很明显,因此本文以长江中下游成矿带为例,评介了复合成矿作用的几种主要机理,认同前人提出的叠加和改造是其基本类型,但预富集作用也应重视,同时也不能忽视继承成矿和再生成矿,特别是继承和预富集联合多次出现时,可以形成区域性成矿元素大规模富集.同时,本文还将它们放在区域构造体制和机制转化演化过程中加以考察,进一步明确它们在中生代构造体制转换以前主要以沉积(含热水沉积)成因的含矿建造、矿源层或矿(胚)层产出,而矿床的最终形成与就位则主要与新构造体制下由挤压向引张转化的过渡环境中构造-岩浆活动有关,呈现出“成矿大爆发”的现象.其中早期( 145～136Ma)构造机制是以走滑挤压作用为主,形成与高钾钙碱性岩系有关的铜金矿化.晚期(135 ～ 127Ma)以走滑引张作用为主,形成了与橄榄安粗岩系有关的铁硫矿化.但这两期都有广泛发育的以叠加改造为主的复合成因铜、金、铁、硫及铅锌矿床,从而在典型的岩浆热液矿床和沉积矿床之间形成了一套过渡性矿床序列(层控矽卡岩型→沉积热液叠加型→层控叠改型→迁移式改造型→原地式改造型),构建了一个矿床“家族”.末期( 126 ～ 123Ma)以引张作用为主,出现碱性火山岩和A型花岗岩类,伴随铁、金、钼、铀等矿化,成矿带的成矿活动随之进入尾声.     

新疆西天山智博铁矿床地球化学及同位素特征

智博铁矿位于新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带东段,矿体以层状、似层状、透镜状产出于下石炭统大哈拉军山组玄武质安山岩中。智博铁矿成矿作用主要划分为岩(矿)浆期和热液期2个成矿期次,包括3个成矿阶段:磁铁矿+透辉石阶段、磁铁矿+绿帘石+钾长石阶段和石英+硫化物+碳酸盐阶段。智博铁矿地球化学特征表明,其成矿构造背景为早石炭世南天山洋向伊犁板块俯冲形成的岛弧环境;火山岩与磁铁矿石具有相同的物质来源,均来源于受俯冲带流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆。智博铁矿为岩浆(主要)-热液(次要)复合型矿床,受俯冲流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成富铁的玄武质岩浆,岩浆沿深大断裂上侵形成早期火山岩,上侵过程中由于物理化学条件的改变在不混溶作用下形成铁矿浆,铁矿浆侵入早期火山岩地层形成岩浆期磁铁矿体;后期富铁的岩浆或矿浆热液使围岩发生矿化与蚀变,形成热液期磁铁矿体。     

新疆和静县查岗诺尔铁矿床FeⅠ矿体围岩蚀变特征

新疆和静县查岗诺尔铁矿床位于伊犁微板块北缘之博洛科努早古生代岛弧带,属于阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿带东段。矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组火山岩和上石炭统伊什基里克组火山岩,两者为断层接触关系。由于成矿矿浆的多期次活动,查岗诺尔铁矿广泛发育围岩蚀变,形成沿断裂带分布的带状蚀变带。通过研究发现,矿床主矿体FeⅠ号主矿体的围岩蚀变情况,按不同蚀变矿物组合,自东向西可分出石榴石带、绿帘石-阳起石带、阳起石-磁铁矿带、蚀变大理岩带和阳起石带,对应三期蚀变作用。各阶段的矿物共生组合分别为：磁铁矿＋透辉石＋石榴石、磁铁矿＋阳起石＋绿帘石、磁铁矿-石榴石-阳起石-绿帘石-石英-碳酸盐。矿区蚀变是由高、中温火山热液交代中酸性火山碎屑岩而形成。     

新疆西天山晚古生代主要磁铁矿床(点)成因类型与成矿过程探讨

新疆西天山晚古生代磁铁矿带是中国重要的铁矿带,其成矿地质背景与成因类型一直以来存在很大的争论.本文在已有研究成果的基础上,结合大量野外调查资料和室内研究工作,对西天山主要磁铁矿床的成因类型、成矿背景、成矿规律进行了详细研究.研究表明,主要磁铁矿床矿石矿物Sr、Nd、Pb同位素基本落入洋陆俯冲碰撞下的岛弧环境;矿石形成年龄介于火山岩与中酸性侵入岩之间,接近于火山岩年龄,矿石与火山岩具有密切的成因联系.矿床总体归为海相火山岩型铁矿,可划分出3个亚类:火山喷溢型、火山-次火山热液型、火山喷溢-热液叠加型,不同亚类矿床具有不同的矿体、矿石特征.铁矿石的形成与俯冲带流体的交代作用有着密切的关系,早期为富铁岩浆交代后分异结晶作用的产物,后期则为火山热液沿断裂、裂隙交代、卸载的产物.     

新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁岩地球化学特征及其地质意义

磁海铁矿床地处塔里木盆地北缘北山成矿带内, 为一与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆分异-矿浆贯入-热液交代型复成因铁矿床。对磁海矿区镁铁-超镁铁岩的岩石学特征和岩石地球化学特征等进行了较为系统的研究, 认为这套镁铁-超镁铁岩石属于铁质钙碱性玄武岩系列。稀土及微量元素特征与原始地幔成分接近,表明岩浆上升侵位过程中局部遭受陆壳混染。结合前人的研究成果, 认为该矿床形成于后碰撞拉张构造环境。原始岩浆的结晶分异和后期热液蚀变对磁海铁矿形成和富集起重要作用。     

西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究

查岗诺尔铁矿区位于西天山伊犁地块东北缘博罗科努山系的主脊线上,属中天山北缘活动陆缘带.该矿区位于破火山口的西北缘,矿体产状受火山穹窿构造的制约.赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组安山岩及安山质火山碎屑岩.该矿床的成矿期可划分为矿浆期和热液期,隐爆作用伴随成矿全过程.矿浆成矿期形成了浮渣状、斑点状、致密块状、贯入角砾岩状和阴...     

中国与基性—超基性岩有关的Cu－Ni（Pt）矿床成矿系列类型

中国与基性—超基性岩有关的Ｃｕ－Ｎｉ（Ｐｔ）矿床，主要形成于以前寒武系为基底的大陆裂谷，部分形成于增生褶皱带中显生宙地层为基底的裂陷槽环境。根据形成时代、当时所在的构造环境单元及成矿岩浆系列，划分为９个矿床成矿系列和８个矿床成矿亚系列。成矿时代以元古代、晚古生代为主。现今，矿床主要分布于地台边缘，造山带中也有产出，但不代表其当时形成的地质背景。成矿物质来源为上地幔，原始岩浆以上地幔部分熔融的高ＭｇＯ拉斑玄武岩（拉斑橄榄玄武岩）岩浆系列为特征，也有钙碱性岩浆（喀拉通克）和科马提岩岩浆系列（桂北）。地壳物质混染比较普遍。矿床成因类型主要为岩浆熔离型，且以硅酸盐岩浆上侵前的深部熔离作用为主。还有热液成因类型（煎茶岭）。矿床成矿系列的时空分布与中国大陆的构造演化密切相关     

新疆乔夏哈拉铁铜金矿的矿床成因及其成矿模式

新疆阿尔泰乔夏哈拉铁铜金矿床,与火山-沉积型铁矿床和矽卡岩型铁铜金矿床具有相似性.铁的主要来源为火山岩浆源,铜的来源为侵入体岩浆源和部分基性火山岩.铁矿石和铜矿石为两期成矿,属于不同的成矿机制,分别与火山-沉积作用和后期的热液叠加改造作用紧密相关.该矿床的成矿模式可概括为:在大量岩浆喷发、喷溢过程中,铁质在海水中富集并发生沉淀,形成似层状磁铁矿矿体;断裂的活动,致使中基性侵入体侵位,热液中的铜在一定环境中形成硫化物矿石,同时发生广泛的绿帘石矽卡岩化;矽卡岩阶段形成的磁铁矿叠加在原来的磁铁矿之上;断裂的再次活动,导致深部岩浆源含铜金矿液的上升,叠加定位于铁矿层及围岩新生裂隙带之中,形成浸染状和块状硫化物铜金矿石.研究表明,在准噶尔北缘向东南具有进一步找矿的潜力.     

与岩浆热场有关的“成矿组合”及其对找矿的启示

与岩浆热场有关的成矿组合是一个新概念,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,在岩浆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。与岩浆热场有关的成矿作用主要包括下列几类： 岩浆热液矿床、岩浆热场叠加的沉积矿床、岩浆热场叠加的变质矿床、岩浆热场叠加的能源矿床（藏）以及热泉型矿床等。与岩浆热场有关的成矿组合把金属与非金属成矿作用联系起来,把无机与有机成矿联系起来,把热液与沉积成矿联系起来,把热液与变质成矿联系起来,把金属与能源（燃料）成矿联系起来。这种成矿组合的分布有两种趋势： 一是纵向上的由不同温度构成的成矿组合,如钨锡—铅锌组合、锡—铜组合等; 二是横向上的由相同温度不同矿种构成的成矿组合,如钨锡—石墨组合、金—铜—煤组合、铅—锌—煤组合、油—气—煤—铀组合等。成矿组合强调综合找矿的思路,在找矿时,除了注意主要矿产的找矿外,还应当注意其他矿产和矿种的找矿。在找金属矿床时,注意非金属矿床、沉积叠加改造矿床、变质叠加改造矿床以及能源矿床找矿的可能性。在研究高温金属矿床时,注意与高温成矿相伴的其他矿种成矿的可能性,注意低温金属矿床成矿的可能性,注意与低温成矿作用相伴的其他矿种成矿的可能性。开阔找矿的思路,就不能拘泥于本行本专业,而是围绕岩浆热场,将找所有可能出现的矿为己任。