初论紫金山铜金矿床超临界成矿流体系统

紫金山矿床是我国东南沿海发现的大型金铜矿床。在分析超临界成矿流体系统形成的区域地质背景和研究成矿物理化学条件的基础上，探讨了超临界成矿流体系统形成的动力学条件，提出该系统的成矿机理：与燕山晚期酸性火山一侵入岩浆有关的金铜矿床是在上地幔隆起、张性或向张性过渡背景下形成的，酸性岩浆经熔体一流体分离作用形成的岩浆热液与大气降水混合，经水一岩作用等复杂的输运和化学反应耦合过程的动力学产物。     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床（石英脉型、构造蚀变岩型）、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.      

中国西部典型岩浆铂族元素矿床超常富集成矿机制

中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。     

辽东古元古代镁质非金属矿床成矿系统研究

辽东地区古元古代裂谷里尔峪组和大石桥组中分别分布有富镁质的碳酸盐岩建造, 其中产有硼矿、菱镁矿、滑石、岫岩玉等大型-特大型矿床.这些镁质非金属矿床的形成先与古元古代的蒸发岩系有关, 然后经历了吕梁期区域变质和热液交代变质改造, 以及印支、燕山期构造-岩浆作用改造等成矿系统作用过程.其中, 镁质碳酸盐岩建造、成矿构造、成矿流体对镁质非金属矿床的形成起着重要的控制作用.这些矿床也是古元古代矿源场、流体场、热场(能量场)、应力场等在一定的时空条件下耦合和后期构造-岩浆作用叠加改造的综合产物.      

吉林珲春农坪金铜矿床流体包裹体特征与矿床成因

为确定农坪金铜矿床的成矿流体特征及矿床形成机制,采集细脉浸染状金铜矿石中的石英--硫化物细脉,对石英颗粒中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温和激光拉曼光谱分析。结果表明:脉石英中主要发育Ⅰ型气液两相、Ⅱ型含CO2三相、Ⅲ型含子矿物多相、Ⅳ型纯气相和Ⅴ型纯液相等5种类型的原生流体包裹体。不同类型包裹体的均一温度变化范围为237.8℃~399.4℃,主要集中于310℃~370℃,盐度w(NaCl)变化范围于1.39%~12.3%和33.32%~42.03%两个区间。代表性包裹体的激光拉曼光谱分析结果显示,成矿流体主要气相成分为H2O、CO2,并含有少量的CH4。综合研究后认为,农坪矿床成矿流体曾发生过沸腾作用,以至流体中的H2O、CO2等挥发组分大量逸出,引起金、铜等有用组分的沉淀富集。农坪金铜矿床与小西南岔金铜矿床在成矿条件及矿化特征等方面具有相似性,二者同为斑岩型金铜矿床,均属燕山晚期构造岩浆作用的产物。     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造而建立的成矿理论已日臻完善,完好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制,但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,本文系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论,简称"大陆碰撞成矿论",初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/张扭转换的应力场演变,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

金在流体/花岗质熔体间分配的实验研究

<正>斑岩型矿床是一种重要的金属矿床类型,为世界上提供了57%的铜资源和9%的金资源(Singer et al.,2005)。从全球范围来看,浅成热液型和斑岩型金铜矿床在时空上与侵入岩浆作用有关(Jégo Stébastien et al.,2012),岩浆和热液过程的共同作用形成了此类矿床。元素在流体和熔体间交换、分配过程是岩浆热液矿床形成的重要环节。研究金在硅酸盐熔体和流体中的分配行为及其影响因素对认识中酸性岩浆演化与成矿的关系具有重要意义。关于金在花岗质流体/     

华南铀成矿省火山岩-花岗岩型铀成矿作用

从构造演化—岩浆作用—成矿流体系统将火山岩-花岗岩型铀矿作为统一体开展成矿作用研究。在总结华南热液型铀矿成矿地质特征的基础上,根据区域铀时空分布特征,结合成矿溶液的氢、氧同位素组成,从动力学过程阐述了成矿物质来源,并进而分析了成矿流体演化及成矿作用过程。认为早寒武世富铀地层是华南热液型铀矿最本质的铀物质来源,成矿流体是岩浆水和降水混合的产物,岩浆作用形成了成矿物质的＂汇＂区,燕山期伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的岩浆作用,促成了成矿热液系统的形成、演化及成矿作用的发生,随着岩浆作用物质-能量场的减弱,华南热液型铀矿成矿作用终止。     

地幔流体及其成矿作用

地幔流体及其成矿作用的研究是当前地学界倍受关注的前沿课题。地幔流体是一种以CO2和H2 O为主、同时含有一定量的溶质成分、相对富集大离子等不相容元素的超临界流体 ,具有独特的溶解和输运能力 ,主要来源于俯冲板块的脱水、脱气作用和地核及地幔脱气作用。地幔流体在许多大型—超大型金属、非金属、油气矿床和矿集区形成过程中具有重要意义。地幔流体成矿作用主要表现为本身成矿、提供成矿物质、成矿流体和成矿热动力。地质构造背景、岩浆活动、矿床地质、矿床地球化学等方面的研究均可提供地幔流体成矿作用的证据。地幔流体成矿作用的主要特征是矿床具有深大断裂构造背景、伴随幔源岩浆活动、成矿物质和成矿流体具有幔源性、往往形成大型—超大型矿床和矿集区     

冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征研究

斑岩型银铅锌矿床世界上并不多见, 目前我国典型斑岩型银铅锌矿床仅冷水坑一处。笔者通过对冷水坑斑岩型银铅锌矿床的流体包裹体地球化学、稳定同位素地球化学研究, 结合岩相学研究、激光拉曼探针(LRM)和扫描电镜/能谱(SEM/EDS)测试, 揭示了冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征及演化过程, 并进一步探讨了成矿物质来源和矿床成矿机制。研究表明, 冷水坑矿床成矿流体及主要成矿元素(硫)来自于斑岩系统, 大气水在整个成矿过程中均有不同程度的参与。     

胶东西北部金热液成矿系统内部结构解析

成矿系统研究可划分为系统外部环境与内部结构2个方面, 外部环境分析立足于代表性成矿带———矿集区宏观地质背景的深入解剖, 着重揭示地球圈层的内部结构和构造体制转换-岩浆活动-流体汇集多种事件的耦合作用对成矿单元内部成矿流体活动与大规模成矿事件启动机制.内部结构研究主要通过矿田-矿床-矿体等多个尺度构造-流体-成矿作用的解析, 解剖矿体-矿化网络的时空结构, 查明成矿流体物理输运机理及元素的富集-输运-沉淀过程.以胶西北矿集区为例, 从分析系统内部结构的视角出发, 力图查明系统外部地质背景对矿集区内部成矿作用的影响, 并建立成矿系统内部各成矿要素(成矿产物、成矿过程等) 的内在联系; 作为成矿学研究思路的一种新的尝试, 深化区域成矿作用认识有一定推动作用.研究发现, 区域构造体制转换所引发的胶西北矿集区应力-应变场性质转变不但启动了区域成矿活动, 成矿活动在由压剪向张剪过渡的时空界面发生; 而且还造就了复杂多变的控矿构造形迹, 由于空间构造形迹及力学性质的差异, 导致了区域成矿的多样性.应力-应变场性质的变化引起流体各项物理化学参数发生了突变, 并引发成矿物质的富集沉淀, 成矿过程中流体一则由氧化状态向还原状态稳定过渡; 而不同构造形迹控制下的流体运移方式差异则是导致成矿多样性的内因; 成矿过程具复杂性, 其主要表现为矿体金品位和厚度的空间分布多重分形特征、蚀变分带的自相似性、成矿作用的突发性及成矿产物的多样性.      

吉林安图海沟金矿成矿流体特征及成矿机制

海沟金矿流体包裹体为3种类型：富CO₂三相、气液两相和纯气相。流体盐度集中在7.44％～8．67％NaCleqv,8.54％～8.94％NaCleqv和9.84％～10.87％NaCleqv三个区间;流体密度为0.54～0.88 g/cm3;成矿温度主要集中在298.4℃～313.5℃和258.2℃～264.6℃。研究表明成矿早期阶段流体为低盐度、富CO₂的高温流体,且富CO₂型和富气相包裹体共存。成矿中晚期阶段流体盐度和温度明显降低,CO₂、H₂O等气体能够大量逃逸,流体体系由封闭状态转化为较开放状态,大气降水、层间水等大量进入与岩浆流体发生混合,并引起流体内金络合物的溶解度减小而直接导致金和金属矿物的沉淀和富集。成矿压力范围为110～146 MPa,成矿深度为8.7～10.1 km。通过与典型的造山型金矿特征对比,该矿床成因类型为中成造山型金矿,动力学背景为早一中侏罗世华北板块与西伯利亚板块碰撞的持续汇聚力和古太平洋板块俯冲欧亚大陆的作用力引起的远程效应联合作用的结果。     

东秦岭上宫金矿成矿流体与成矿物质来源新认识

上宫金矿床位于华北克拉通南缘的熊耳地体之中,是典型的构造蚀变岩型金矿.本文对上宫金矿的同位素地球化学资料进行了系统分析和综合研究,对其成矿物质和成矿流体的来源取得了一些新的认识.氢-氧-碳同位素体系研究表明,成矿流体并非来自燕山期岩浆热液,也不是来自于太华群或者官道口群和栾川群的变质脱水作用,而主要来自深部地幔或者由幔源岩浆派生,并在成矿的过程中逐渐向大气降水演化.硫-铅-锶同位素体系指示成矿物质为壳幔混合来源,地幔和太华群可能均提供了部分成矿物质.印支期华北与扬子板块发生碰撞对接时导致了强烈的壳幔相互作用,并驱动深部流体向上运移,上官金矿正是在这种构造背景下形成的.     

湖南水口山矿田开放体系构造成矿动力学

湖南水口山矿田成矿作用受构造控制明显，主要与压剪性断裂作用有关。Ｈ、Ｏ、Ｃ、Ｓ、Ｐｂ同位素资料、断裂构造地球化学与矿床地球化学分析表明矿床形成于开放体系条件。开放体系下的（断裂）构造作用控制了矿田成矿元素的活化迁移与含矿流体的形成、流体的迁移、汇聚及矿液的沉淀与矿床的定位，文中分析了其动力学机理。最后建立了矿田的开放体系构造成矿动力学综合数学模型，对成矿过程进行了计算机模拟。     

小秦岭金矿成矿流体的性质及地质意义

小秦岭金矿成矿流体的性质及地质意义王祖伟，周永章（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）关键词成矿流体，金矿床，小秦岭小秦岭金矿是我国主要的黄金产地。有关主要矿床类型石英脉型金矿化成矿流体包裹体研究积累了丰富的资料，次要类型蚀变岩型金矿化流...     

湘西—鄂西地区铅锌矿的大范围低温流体成矿作用研究

对湘西—鄂西地区狮子山、李梅、耐子堡、茶田、打狗洞、董家河、唐家寨、冰洞山、凹子岗等典型铅锌矿床中闪 锌矿、方解石、白云石及石英等矿物进行了流体包裹体均一温度、盐度、流体包裹体气相成分、流体包裹体群体液相成分 测定,结果表明:成矿流体温度主要分布在 80~230 °C,总盐度一般>15%,密度多>1g/cm3,成矿压力为 223×105~777× 105 Pa,是以钠和钙氯化物为主的高浓度溶液,属于低温度、高盐度、高密度的地下热卤水性质的含矿热水溶液。成矿流体 阳离子成分主要为 Cl-, Na+, Ca2+, K+, Mg2+,流体包裹体氢氧同位素组成表明成矿流体来源与建造水有关,后期可能有雨水和 少量变质水的渗入。矿物流体包裹体中含有机质,流体包裹体气相成分中 CH4 普遍存在,表明成矿与有机质相关,处在控 矿构造内容矿层中的有机质使矿床中的硫酸盐硫还原为还原硫,促使成矿流体中的铅、锌沉淀形成矿床。相邻的低温成矿 域川滇黔地区典型铅锌矿床成矿温度约为 90~280°C,湘西—鄂西地区铅锌矿与川滇黔铅锌矿相比,具有相同的低温成矿特 征,矿床类型均为 MVT 型,两者可能受控于相同的动力学背景。     

青海东昆仑哈陇休玛钼多金属矿床成矿流体特征及成矿模式

哈陇休玛钼多金属矿床是东昆仑成矿带东段目前仅有的中型斑岩型矿床。为了查明其成矿流体性质及成矿物质来源,构建矿床成矿模式,本文进行了详细的流体包裹体和H-O-S同位素研究。流体包裹体显微测温显示,哈陇休玛矿床发育气液两相和含CO₂三相两种类型包裹体,成矿流体呈现中高温（集中于280~340 ℃）、高盐度（w(NaCl),集中于6.00%~18.00%）和中等密度(集中于0.64~0.92 g/cm³）特点,成矿深度为2.4~4.1 km,形成于中浅成环境。H-O同位素显示,成矿流体具有岩浆水和大气降水混合的特征,但主体以岩浆水为主;S同位素显示,成矿物质主要来自于深部岩浆。结合区域构造演化认为,哈陇休玛矿床成矿模式为印支晚期东昆仑地区发生强烈壳幔混合作用,形成富含成矿元素的混合岩浆,含矿流体在随混合岩浆上升的过程中发生流体沸腾,并与大气降水混合冷却,导致成矿物理化学条件发生变化,促使成矿物质沉淀成矿。     

贵州水银洞金矿床成矿物理化学条件及金的迁移和沉淀

对水银洞金矿床流体包裹体开展了研究和热力学计算,解析了该矿床成矿物理化学条件及金的迁移形式和沉淀机制。研究表明:金的主成矿温度为215℃～267℃,压力28.5MPa～37.2MPa;成矿流体具弱酸性(pH=4.312)、还原性(fO2﹤10-35.315×105 Pa)。金在成矿溶液中主要以AuHS0等络合物形式进行迁移,HS-活度和氧逸度降低以及pH值升高是促使金沉淀的主要机制。     

云南库独木金矿的TM分析、成矿流体和稳定同位素地球化学研究

对库独木金矿遥感TM图像的分析表明 ,北西向、南北向和近东西向三组大型线性构造带是金矿床的控矿构造 ,北西向韧性剪切构造带内的A型构造是金矿体的重要储容构造。区内成矿流体为一种多来源的混合成矿流体 ,流体中的水是由天水、同生地层水和深部热液水组成的混合水 ,Au主要来自韧性剪切带及附近的富金岩石 ,矿化石英脉的Si主要来自含碳硅质岩 ,S和Pb则主要来自地壳深部。