我国富碱火成岩及有关的大型-超大型金铜矿床成矿作用

我国富碱火成岩呈带状分布,长达数百甚至数千公里,已发现有15条岩带包括了世界上已发现的绝大部分富碱火成岩类型.在我国与该岩类有关形成了东坪、归来庄、玉龙等为代表的大型超大型Au,Cu矿床或矿集区.富碱火成岩对Au、Cu的成矿控制作用主要为两方面,一是矿床直接产于富碱火成岩中,二是富碱火成岩浆活动参与成矿作用.地幔交代富集、强烈的壳幔相互作用、岩石圈结构的剧烈变化和区域性构造格架的挤压向伸展、拉张的重大转折以及低硫、高氧逸度和富挥发分等因素控制了富碱火成岩的形成及相关成矿作用.     

塔里木早二叠世大火成岩省

塔里木早二叠世大火成岩省是继峨眉山大火成岩省之后在中国境内确认的又一个大火成岩省,是当前研究的热点和前沿问题.论文系统总结了塔里木大火成岩省近20年研究取得的成果,指出了下一步重点研究领域.塔里木大火成岩省火山岩的残余分布面积大于25万平方公里,最大残余厚度达780 m,大规模玄武岩的喷出发生在290～288 Ma期间,属于快速喷发的大火成岩省岩浆事件.塔里木大火成岩省中最为发育的玄武岩和辉绿岩岩墙的微量元素特征与OIB的特征相似,且以高钛型为主体;但在同位素特征上明显的可以分为两类,柯坪地区玄武岩具有负的εNd值,重稀土值相对较高,来自富集型地幔;塔北玄武岩和辉绿岩具有正的εNd值和相对低的重稀土值,来自亏损型地幔.早二叠世大规模地壳抬升、苦橄岩与大规模岩墙群发育和瓦基里塔格大型钒钛磁铁矿矿床都支持塔里木大火成岩省与地幔柱活动有关.塔里木大火成岩省与中亚地区广泛发育的二叠纪基性和超基性岩浆作用存在着时空联系,它们是代表了一次具有重要地球动力学意义的构造岩浆事件.论文指出了塔里木大火成岩省的深部地质过程、成矿作用、与地幔柱关系、与盆地环境变化和生命演化的关系及其大火成岩省的地球动力学意义等方面研究将是下一阶段的重点研究领域.     

岩浆岩

岩浆岩或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石．约占地壳总体积的65％。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、黏稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。现在已经发现700多种岩浆岩．大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩和苦橄岩等。一般来说：岩浆岩易出现干板块交界地带的火山区。岩浆岩对地质学研究很重要,     

中国东部地幔岩包体及其中硫化物相金含量的比较研究

分析了中国东部8个地区59件新生代地幔岩包体的金含量, 并分析了相应地区85件地幔岩硫化物相的金含量, 结合文献共报道了130件硫化物相的金含量. 将两种金含量进行比较, 发现地幔岩包体全岩金含量通常为10^-9~10^-8, 而一些地幔岩包体硫化物中Au含量可达10^-4~10^-2, 是全岩的数十万倍, 证实地幔岩中Au主要赋存于地幔硫化物相中. 将两种金含量分布进行比较, 发现空间上地幔岩包体全岩和地幔岩包体硫化物相中金含量分布都是不均一的, 但二者金含量分布变化规律相一致, 即地幔岩包体中Au含量高的地区, 地幔岩包体硫化物相中金含量也高. 除海南岛外, 位于华北地台南北缘的山东临朐、昌乐和河北汉诺坝地幔岩包体全岩和包体硫化物相中金含量分布均较高, 与冀北西部和山东胶东半岛的金矿集中区有对应关系, 反映地幔的高金含量可能为相应地区金矿的形成提供了物质基础. 古老的华北地台原始地幔曾有富金的物质基础, 经后期地幔事件后仍富金, 说明后期地幔事件(如减薄、去根、底侵、拆沉、置换、交代等)及有关的富CO₂含金地幔流体对金活化、富集和转移直到成矿作用是在先期岩石圈地幔的物质基础上发生的.     

长江中、下游铜矿床的成矿模式

长江中、下游铜矿床主要为斑岩型、夕卡岩型及块状硫化物型矿床.文中从成矿地质背景、矿床类型及成矿作用等三方面讨论铜矿床的成矿模式,指出成矿热液主要来自岩浆水;夕卡岩型矿床及块状硫化物型矿床的形成与斑岩型矿床的形成一致,主要与中酸性侵入岩有关.     

华南古生代海平面变化与大型-超大型热水沉积矿床的形成

在华南震旦系至三叠系地层中,有与热水沉积作用有关的层状、似层状和脉状金属矿床,主要集中于4个时期:(ⅰ)震旦纪大塘坡期,(ⅱ)早寒武世早期,(ⅲ)中泥盆世晚期和晚泥盆世早期,(ⅳ)早二叠世晚期。4个成矿时期均发生在一级海平面变化旋回的上升过程中的三级海平面变化旋回的最大海泛期前后,一级海平面下降过程的三级旋回的最大海泛期成矿作用微弱。最大海泛期深的海水层和非补偿性饥饿状态的悬浮、低速沉积和低能及缺氧环境为大型和超大型热水沉积矿床的形成和保存提供了有利的沉积环境;最大海泛期也是区域张裂构造活动、深部岩浆和热水作用的强烈活动期,为大型和超大型热水沉积矿床的形成提供了动力和成矿物质来源及有利的热水流体进入海底的通道,并通过热水沉积的快速堆积形成大型和超大型热水沉积矿床。     

华南古生代海平面变化与大型-超大型热水沉积矿床的形成

在华南震旦系至三叠系地层中,有与热水沉积作用有关的层状、似层状和脉状金属矿床,主要集中于4个时期:(ⅰ)震旦纪大塘坡期,(ⅱ)早寒武世早期,(ⅲ)中泥盆世晚期和晚泥盆世早期,(ⅳ)早二叠世晚期.4个成矿时期均发生在一级海平面变化旋回的上升过程中的三级海平面变化旋回的最大海泛期前后,一级海平面下降过程的三级旋回的最大海泛期成矿作用微弱.最大海泛期深的海水层和非补偿性饥饿状态的悬浮、低速沉积和低能及缺氧环境为大型和超大型热水沉积矿床的形成和保存提供了有利的沉积环境;最大海泛期也是区域张裂构造活动、深部岩浆和热水作用的强烈活动期,为大型和超大型热水沉积矿床的形成提供了动力和成矿物质来源及有利的热水流体进入海底的通道,并通过热水沉积的快速堆积形成大型和超大型热水沉积矿床.     

四川大渡河谷灯影期层状铅锌矿床中震积岩的发现及其成矿意义

在四川大渡河谷震旦纪灯影期热水沉积大型层状铅锌矿床中, 作者发现了较典型的震积岩序, 包括震裂角砾岩、震塌角砾岩(矿)、震褶岩(矿)、震积角砾岩(矿)、震积不整合、层内断层等震积岩及震积构造,估计震裂岩的分布面积达1000 km²以上. 震积岩与热水沉积黑色硅岩及铅锌矿层呈同期、同位产出, 它们之间存在内在的成因联系. 作者经研究认为, 大渡河谷地区在晚震旦世末期曾发生一次强烈的海底地震及多幕相对较弱的余震, 海底地震可能是诱发深部含矿流体向汉源-峨眉北东东向同沉积凹陷轴部的断裂带汇集、运移并喷溢出海底形成大规模层状铅锌矿床的动力学机制. 铅锌矿床中震积岩的发现具有重要的意义, 为研究地震灾变事件与有色金属成矿作用的关系提供了重要实例.     

塔里木二叠纪熔积岩的发现及其对大火成岩省火山喷发环境的限定

熔积岩是岩浆与未固结的松软沉积物混合而生的一种特殊火山碎屑岩.它代表着岩浆活动与沉积作用的同期性,因此可以对岩浆喷发期内的沉积环境做出精确限定.在二叠纪塔里木大火成岩省西北缘印干-柯坪地区的早期喷发层序中首次发现熔积岩.其中,印干附近第二喷发期次层序中以淬冷开裂而形成的块状熔积岩为主,柯坪一带第二、第四喷发层序中则同时拥有块状熔积岩和流态熔积岩.上述熔积岩的宿主沉积物均为海相灰质,证明当时当地的岩浆喷发事件发生于陆表海相环境中.在距印干以东不远处的开派兹雷克剖面,同期层序中却只发育稳定的陆相溢流玄武岩而未见熔积岩,证明海陆环境在此发生了交互.在利用熔积岩确定三个剖面喷发环境的基础上,精确了塔里木大火成岩省西北缘喷发早期沉积环境的分布范围,及其随时间而发生变迁的详细过程.     

缺氧环境与超大矿床的形成

许多金属、非金属矿床的形成是与缺氧环境有关的成矿作用及其区域和全球背景耦合的结果 .两者相互作用并长期谐同和持续发展控制了矿床的大、超大规模 .建立了 3种缺氧环境成矿作用模式 ,确定了 3类重要的背景型式 .地史上的重大转折期是大、超大矿床形成的有利时期 .     

大型超大型金属矿床综合信息成矿预测方法研究

大型超大型矿床在其时空分布、控矿因素、形成机制、成矿模式诸方面与一般中小型矿床有相似甚至雷同之处,也有其特殊、独特方面,研究预测大型超大型矿床相当复杂,需要从不同学科、不同侧面、不同角度、不同途径、不同方法及不同思路进行综合研究。本文给出大型超大型矿床预测的综合信息方法,认为地质地球物理地球化学多学科综合分析是今后找矿的最主要途径。通过对大型、超大型矿床的趋群性特点分析,给出了矿床密集区的概念以及圈定的基本原则和边界条件。通过对大型超大型矿床发现途径的分析,指出大型超大型矿床的分布具有可预测性。并表述了综合信息预测方法流程,以矿床密集区为模型单元,以异常密集区为预测单元,通过地质、地球物理、地球化学等综合信息控矿地质变量的提取和合理赋值,加上数理统计方法的合理应用,达到对大型超大型矿床的预测目的。     

俯冲带斑岩铜矿系统成矿机理与主要挑战

斑岩型铜(钼-金)矿床作为一种典型岩浆热液成矿系统,是板块俯冲带之上最具代表性的成矿类型,具有极其重要的经济价值,长期以来是学术界和工业界的重点关注对象.已有研究揭示了大型斑岩矿床一般起源于俯冲作用诱发地幔楔部分熔融而形成的初始弧岩浆,在经历一系列复杂的演化之后,最终上升至近地表(3～5km)成矿.这其中涵盖了下列步骤:(1)俯冲板片的脱水或部分熔融并交代地幔楔诱发橄榄岩部分熔融;(2)地幔岩浆上升至下地壳底部并经历熔融-同化-滞留和均一(MASH)以及初期分离结晶;(3)初始母岩浆自下地壳底部上升至中上地壳底部形成岩浆房;(4)岩株或岩枝的最终就位与挥发分出溶;(5)成矿流体汇集和金属沉淀等众多关键地质过程.虽然对这些过程的研究已经产生了丰富的成果,极大促进和加强了对不同构造背景之下斑岩型铜矿形成机制的认识,但斑岩成矿机理研究目前仍存在较多问题亟待解决,如不同构造动力学背景对成矿岩浆地球化学特征的控制、岩浆弧演化的长期性与成矿作用瞬时性的不协调、成矿物质来源、岩浆源区和演化过程金属预富集作用对成矿的贡献、Cu和Au在预富集过程中的解耦机制等.这些尚未解决的科学问题对斑岩成矿机理的进一步研究提出了挑战,而解决这些问题也必将深化对俯冲板块边缘成矿作用的认知.     

新中国成立以来中国矿床学研究若干重要进展

新中国成立70年来,中国的矿产资源勘查取得了一系列重大进展,发现了数百个大型超大型矿床,形成16个重要成矿带.这些找矿重大发现为系统开展矿床成因研究、构建矿床模式、总结区域成矿规律和创新成矿理论提供了重要条件.中国的矿床学研究和发展大致可以划分为三个阶段,分别是新中国成立之初至20世纪70年代末,改革开放初期至20世纪末,以及21世纪之初到现在.论文首先概述了上述三个历史时期中国矿床学发展的特点和主要研究进展.早期的矿床学研究与生产实际紧密结合,重点关注矿床的地质特征和矿床分类.这一时期虽然研究条件落后,但学术思想活跃,提出了一系列创新的学术观点,建立了多个有重要影响的矿床模式,同时开始将成矿实验引入矿床形成机理的探讨.第二个阶段的一个显著特点是各种地球化学理论与方法被广泛应用于矿床学的研究,大大促进了对成矿作用过程和成矿机制的理解,并在分散元素成矿理论和超大型矿床研究方面取得了重大进展和突破,同时将板块构造引入各类矿床成矿环境和时空分布规律的研究.第三个阶段是中国矿床学与世界矿床学全面接轨并实现成矿理论系统创新的时期.这一时期各种先进的实验分析技术有力支撑了矿床成因的研究,深刻揭示了地幔柱活动、克拉通化、克拉通破坏、大陆裂谷作用、多块体拼合、大陆碰撞等重大地质事件与大规模成矿作用的耦合关系,并在大陆碰撞成矿、大面积低温成矿作用等重大科学问题的研究上取得了原创性成果,产生了重要的国际影响.论文概述了16类重要矿床类型的代表性研究进展,重点介绍了大塘坡式锰矿、大冶式铁矿、铜陵狮子山式铜矿、玢岩型铁矿、铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床和石英脉型钨矿的成矿模式,分析了若干重大地质事件的成矿效应,总结了元素地球化学、稳定同位素地球化学、同位素年代学、流体包裹体分析、成矿实验、矿田构造等研究方法对推动中国矿床学发展所起的作用.文章最后简要分析了今后中国矿床学研究的发展趋势和重要研究方向,认为深部成矿作用规律、关键金属元素富集机理、非常规矿产资源、重大地质事件与成矿、超大型矿床等是今后矿床学的重点研究内容,提出要创新矿床学研究方法,加强跨学科交叉研究,使中国的矿床学能逐渐引领世界矿床学的研究,服务矿产资源国家重大需求.     

我国与火山岩有关的大型、超大型银矿床

通过对我国西南“三江”地区嘎村与老厂两个大型海相火山岩型银矿床和我国东部及新疆天山地区陆相火山岩-次火山岩型银矿的地质地球化学研究,认为海相火山岩型银矿床主要产于岛弧、裂谷构造环境的次级火山-沉积盆地中,矿床具有明显的分带现象,下部为脉状-网脉状矿化,上部为产于热水沉积岩中的层状矿化(主矿体),从地表向深部成矿元素为As(Au)→Ag,Pb,Zn→Cu,嘎村矿床的层状矿体全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为(204±14)Ma,主成矿期为晚三叠世。陆相火山-次火山岩(斑岩)型银矿床银矿形成时代多晚于围岩,矿石构造以浸染状、细脉浸染状、网脉状和团块状为主。并详细地研究了陆相火山岩-次火山岩型银矿床的矿床地球化学特征和银矿床或银与萤石、卤素元素、锰的关系。     

我国与火山岩有关的大型、超大型银矿床

通过对我国西南“三江”地区嘎村与老厂两个大型海相火山岩型银矿床和我国东部及新疆天山地区陆相火山岩次火山岩型银矿的地质地球化学研究,认为海相火山岩型银矿床主要产于岛弧、裂谷构造环境的次级火山-沉积盆地中,矿床具有明显的分带现象,下部为脉状-网脉状矿化,上部为产于热水沉积岩中的层状矿化(主矿体),从地表向深部成矿元素为As(Au)→Ag,Pb,Zn→Cu,嘎村矿床的层状矿体全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为(204±14)Ma,主成矿期为晚三叠世.陆相火山-次火山岩(斑岩)型银矿床银矿形成时代多晚于围岩,矿石构造以浸染状、细脉浸染状、网脉状和团块状为主并详细地研究了陆相火山岩-次火山岩型银矿床的矿床地球化学特征和银矿床或银与萤石、卤素元素、锰的关系.     

江西省会昌县淘锡坝大型锡矿床构造控矿机制探讨

淘锡坝锡矿床是近年探明储量达大型的锡矿床,是一种新的锡矿类型-隐爆层间裂隙带型。文章介绍了该矿床的地质特征和矿化特征,对矿区的构造进行了重点解剖,对构造控矿机理进行了探讨,提出火山机构及北东向断裂是矿区的控岩构造,控制了白垩纪成矿花岗岩体的侵入就位。而火山岩中大范围的隐爆层间裂隙带是良好的容矿构造,矿体赋存其中呈似层状,局部膨大形成厚达数十米的＂锡矿包＂。通过研究构造与矿化富集的内在联系,总结了该矿床的成矿规律。     

火成岩气藏储层预测及勘探技术——以松辽盆地长岭断陷为例

本文以松辽盆地长岭断陷达尔罕断凸带火成岩气藏预测为例,从已钻遇火成岩的钻井资料出发,结合钻井地质信息与地震资料,利用地震特殊处理技术识别火成岩.通过分析结果,研究该区的火成岩分布特征及油气成藏规律,建立判断火成岩的地球物理模式.结合本区域地质资料,预测了本区的火成岩分布,总结出适合本区火成岩构造特征的火成岩气藏识别技术,包括火成岩测井识别技术、火成岩地震剖面反射特征识别技术、火成岩地震相识别技术和地震反演技术等来预测火成岩的空间展布规律,了解火成岩与构造的关系.进而识别火成岩圈闭,总结断陷层系油气成藏组合,为在本区寻找火成岩气藏提供系统分析方法.     

中、俄、蒙边境成矿密集区与超大型矿床

中、俄蒙边境地区的地质和成矿作用对比研究表明 ,大兴安岭西坡 东后贝加尔 蒙古东部是一个成矿密集区 ,与晚中生代的板内构造 岩浆活动有关 ,在 1 6 0～1 2 0MaBP期间形成了大量成因相近的多种矿床 ,包括大型和超大型矿床 .     

核磁共振测井在火成岩地层应用的适应性分析

火成岩岩石具有高磁化率特征,与沉积岩差别明显,岩石的高磁化率会对核磁共振信号产生显著影响,开展核磁共振测井在火成岩地层应用的适应性分析研究,为广泛使用核磁共振测井用于火成岩储层评价提供参考.采用理论模拟、实验分析及实际测井资料相结合的方法,分析了高磁化率岩石的核磁共振响应特征.分析结果表明,火成岩岩石具有很高的磁化率,从酸性火成岩到基性火城岩,岩石的磁化率一般是逐渐增大的.高磁化率岩石孔隙内部会产生强梯度磁场,孔隙内部的磁场梯度越强,核磁共振的T2谱前移越明显,核磁信号衰减幅度也越大,核磁分析孔隙度与常规分析的孔隙度误差也越大;相同岩石磁化率情况下,岩石孔径越小,岩石孔隙内部磁场梯度越强,核磁信号衰减越大,核磁共振测井计算的孔隙度也越低.因此,核磁共振测井与岩性有关系,核磁共振测井会受到高磁化率岩石的显著影响.核磁共振测井在部分火成岩,尤其在中基性火成岩和小孔径火成岩储层中应用具有很大的局限性.     

早二叠世塔里木陆块的经度：来自大火成岩省的制约

经度的确定是板块重建的难点. 塔里木盆地下二叠统大规模溢流玄武岩已被确定为大火成岩省, 提供了一次根据大火成岩省来定量确定塔里木陆块早二叠世经度的机遇. 核幔边界约2800 km深处地震波低速带与全球300 Ma以来喷发的大火成岩省之间的关系已得到建立: 恢复喷发位置后, 大火成岩省全部分布在核幔边界低速带的边缘之上, 其中大部分在非洲LLSVP和太平洋LLSVP边缘, 个别在规模较小的LSVPs边缘. 在使用塔里木陆块早二叠世古地磁数据来限定其纬度的基础上, 本文利用上述理论方法, 并联系前人的地质结论, 发现塔里木大火成岩省约290 Ma喷发时的位置最可能为20°N, 60°E. 本文提出, 塔里木大火成岩省与西伯利亚大火成岩省相似, 其喷发时并不在两大LLSVPs的边缘带上, 而最可能与非洲LLSVP东侧附近一个单独的、范围较小的LSVP(20°N, 60°E)相关联, 暗示重建之前的假设"塔里木大火成岩省源自核幔边界"是合理的. 如果塔里木、峨眉山和西伯利亚大火成岩省都源自核幔边界, 上述(20°N, 60°E)位置的获得说明三者都不是同一幔源.