个旧-大厂地区地质构造演化及锡多金属成矿

个旧-大厂锡多金属矿床不是简单的燕山晚期地台环境的“花岗岩岩浆期后气液矿床”，矿区地处三大板块的交接部位附近的个旧-大厂锡矿，前泥盆纪区域构造岩浆活动及锡多金属成矿作用强烈，泥盆纪-三叠纪裂谷作用和锡多金属成矿特点突出。泥盆纪受北西向同沉积断裂控制，在南丹-河池一带裂谷作用明显，发生了海底喷流成矿，加上印支-燕山期构造岩浆改造，形成了大厂锡矿。三叠纪受北东向个旧-兴义-晴隆同沉积断裂控制，在个旧、兴义一带发生的裂谷作用，伴随基性火山成矿、喷流热水沉积成矿和燕山晚期花岗岩改造(叠加)成矿，从而形成了个旧锡矿。     

滇东南个旧矿区花岗岩黑云母成分特征及其对锡成矿的指示

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^T含量为22.81%～26.17%,含铁指数为0.75～0.81,属于富铁黑云母。黑云母的化学组成特征显示其具有较高的结晶温度(616℃～691℃)、结晶压力(318～403 MPa)和结晶深度(12.03～15.24 km),以及较低的氧逸度(logf_O2=-19.74～-17.05)。综合研究表明,个旧矿区花岗岩源区物质复杂,具有多源性;花岗岩中黑云母整体表现出高铁指数和较低氧逸度等特征,是锡成矿的有利条件。     

花岗岩混合问题:与玄武岩对比的启示——关于花岗岩研究的思考之一

最近,花岗岩混合成了花岗岩研究的热点,国内外许多学者探讨了花岗岩混合问题,并尝试用不同端元组分不同比例的混合来解释花岗岩的地球化学变化。本文从花岗岩与玄武岩的对比出发,探讨了花岗岩混合的可能性和局限性。作者认为,花岗岩混合的现象是普遍存在的,但是次要的和局部的。岩浆混合的能力或能干性(competence of mixing)主要取决于岩浆的黏性和温度,而黏性又与硅氧四面体有关。相对于玄武岩,花岗岩的SiO_2含量高,温度低,因此,花岗质岩浆的混合能干性很低。玄武质岩浆的混合是mixing(以化学混合为主),而花岗质岩浆的混合通常只是mingling(以机械混合为主),只有在少数情况下才能达到mixing的程度,例如,埃达克岩与地幔混合形成的高镁安山岩或高镁埃达克岩。许多人认为,花岗岩中的暗色微粒包体是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据。研究表明,花岗岩中的暗色微粒包体大多是闪长质成分的,其初始成分大多是玄武质的。因此,暗色微粒包体不是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据,而是玄武质岩浆混合能力强过花岗质岩浆的证据。与玄武质岩浆的起源比较,花岗质岩浆从一开始熔融就是不均一的,这源于源区的不均一及熔融过程的复杂性。花岗质岩浆原始均一性的假定是不可能的。花岗岩成分的变化以及在哈克图解中成分点的"连续谱系",主要是由源区不均一性引起的,混合和分异可能有一定的作用,但毕竟是次要的。花岗质岩浆从源区生成、迁移、直至在地表喷出或在浅部定位的全过程,是一个不断均一化和不均一化的过程。但是,由于花岗质岩浆的黏性大,上述过程及岩浆演化的程度和规模都受到限制,也限制了岩浆混合的程度和规模。许多人仅从花岗岩地球化学成分的变化来研究花岗岩的成因,而很少考虑花岗岩物理性质对岩浆演化的制约。对比玄武岩与花岗岩,我们认为,地球化学方法在花岗岩中应用的范围和程度可能远远不及玄武岩,我们应当重新考虑花岗岩的地球化学应用问题。     

华南与花岗岩有关的一种新类型的锡成矿作用：矿物化学、元素和同位素地球化学证据

华南是我国最重要的锡成矿省,产有大量的与花岗岩有关的大型-超大型锡多金属矿床。近年来,在湘南新探明一个超大型锡矿床—芙蓉锡矿床,其中,最重要的锡矿化产在骑田岭花岗岩体西南部的破碎蚀变带内,与绿泥石化密切相关。骑田岭花岗岩富含角闪石,具有较高的氧逸度,显示出准铝的地球化学特征,在花岗岩形成过程中发生过壳-慢岩浆混合作用。这些特点都表明骑田岭花岗宕并不同于一般的 S 型含锡花岗岩,而显示出 A 型花岗岩的地球化学特征。同位素定年分析表明,芙蓉锡矿床主成矿阶段的形成时代要晚于骑田岭花岗岩侵位年龄近20Ma。氢、氧同位素分析表明,发生过水-岩反应的大气降水在成矿流体中占有很重要的地位。硫同位素分析表明花岗岩和地层都提供了成矿所需的硫。因此,用花岗岩浆结晶分异过程中分离出富锡的岩浆流体来形成锡矿的传统模式并不适合于解释芙蓉锡矿的形成。我们认为芙蓉锡矿的形成主要与骑田岭花岗岩的绿泥石化蚀变有关,循环的大气降水与花岗岩发生水-岩反应,富锡的铁镁矿物在蚀变成绿泥石的同时释放出 Sn 和 Ti 等金属到流体中,当物理化学条件改变时,沉淀形成锡矿体。这是一种比较独特的锡矿化模式,丰富了华南与花岗岩有关的锡矿化类型。     

Magmatic control on the contrasting Sn feritility of different granite plutons in the giant Gejiu orefield.SCIEI北大核心CSCD

云南个旧锡矿是全球最大的锡多金属矿床之一,但矿区内同时代花岗岩成锡矿潜力差异显著,其控制因素仍不清楚。本文选取贫矿的龙岔河似斑状花岗岩和成锡矿的老厂-卡房(后文简称老-卡)花岗岩为研究对象,通过全岩地球化学成分和黑云母成分分析,系统研究个旧矿区不同花岗岩成锡矿潜力差异的控制因素。测试结果表明,龙岔河花岗岩和老-卡花岗岩具有相似的、以表壳物质为主的岩浆源区以及较高的初始熔融温度,表明岩浆源区和熔融条件不是控制二者成矿潜力差异的主要原因。黑云母成分显示老-卡花岗岩和龙岔河花岗岩均具有较低的氧逸度,岩浆演化过程中锡为不相容元素,有利于锡在残余熔体中富集,表明氧逸度条件也不是导致成矿潜力差异的关键因素。龙岔河花岗岩发育角闪石、榍石、黑云母,而老-卡花岗岩发育岩浆白云母,指示后者分异程度更高。此外,与龙岔河花岗岩相比,老-卡花岗岩具有富硅,贫钛、铁、镁、钙和稀土元素特征,稀土元素呈现“海鸥式”配分模式,并且具有较低的Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和较高的Rb/Sr比值,同样指示老-卡花岗岩具有更高的结晶分异程度。并且相比于龙岔河花岗岩为准铝质的特征,老-卡花岗岩的过铝质特征有利于锡分配进入岩浆出溶的流体相中富集成矿。因此,岩浆性质和演化程度是导致个旧地区不同花岗岩成矿潜力差异的主要原因,龙岔河花岗岩形成锡矿化的潜力较小。     

云南个旧锡矿的玄武岩成矿

个旧锡矿产于个旧东区,是一个以锡铜为主的超大型多金属矿床,具有火山沉积成矿的某些特征。因遭受燕山期花岗岩的叠加改造,区内个旧组卡房段中玄武岩遭受强烈的变质,它又具有花岗岩热液成矿的特征。区内玄武岩的地质地球化学特征表明,印支期玄武岩中的Sn、Cu、Pb、Zn、Ag和Au的质量分数大多数高于世界玄武岩平均值的若干倍;矿石硫化物的硫同位素δ³⁴S为-1.5‰~4.0‰,平均+0.207‰,在幔源硫附近;铅同位素模式年龄分为两组：第一组为180~240 Ma,反映了印支期的火山沉积成矿作用;第二组为80~140 Ma,反映了燕山期花岗岩的叠加改造成矿作用。区内印支期玄武岩为个旧锡铜多金属矿床的形成提供了主要的成矿物质,与成矿有直接联系。     

大兴安岭南段锡多金属成矿系列

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡-多金属成矿集中区.根据成矿花岗岩和成矿元素组合的不同,可分为3个成矿系列:锡(钨)成矿系列(Sn-W-Nb-Ta-Be)、锡-多金属系列(Sn-Ag-Cu-Pb-Zn)和含锡的多金属系列(Pb-Zn-Cu-Ag),3个系列的成矿时代相同(130～150Ma),均与大兴安岭南段燕山期花岗质岩浆作用有关.与锡(钨)成矿系列有关的花岗岩,主要是钾长花岗岩-花岗斑岩,具有钛铁矿系列花岗岩的特征;与含锡的多金属系列有关的花岗岩,主要是花岗闪长岩-石英二长岩类,具有I型或磁铁矿系列花岗岩的特征;而当钾长花岗岩类与花岗闪长岩-二长斑岩等构成花岗质杂岩体或定位在相近空间时,常形成锡-多金属共生组合.研究表明,锡-多金属系列是与含锡的钛铁矿系列和含多金属的磁铁矿系列两种不同花岗岩类有关的含矿热液同位叠加成矿的结果.高成熟度、富锡的锡林浩特元古宙变质岩的重融-分异演化,可能是形成大兴安岭南段锡富集的主要原因.     

湘东锡田燕山期A型花岗岩黑云母矿物化学特征及其成岩成矿意义

黑云母的化学组成特征对揭示花岗岩的源区特征、形成环境、后期热液作用以及成矿元素富集特征具有重要的指示意义.对与锡田钨锡多金属矿床成矿作用密切相关的锡田燕山早期花岗岩黑云母和长石成分进行了系统的电子探针分析.分析结果表明,黑云母具有富铁贫镁、高铝低钠的特征,其MgO和FeOT含量分别为0.12%~1.35%和15.47%~23.24%,类似于高铁黑云母;其含铁指数Fe/(Fe+Mg)较高,集中在0.87~0.99,属于铁叶云母;其长石主要以正长石和钠长石为主.这些特征暗示了寄主岩石源区以壳源为主.结合相关区域地质资料,表明锡田燕山早期花岗质岩浆具有较高的温度和较低的氧逸度.黑云母具有高的含铁指数、较高的结晶温度和低的氧逸度等特征均有利于锡成矿,可以作为勘探锡矿的标志之一.综合分析认为,在锡田花岗质岩浆演化过程中,岩浆结晶期后分异出的流体趋向于向富锡的方向演化,是锡田多金属矿床成矿流体的重要来源.      

与基性岩有关的层控钨锡:“S”型花岗岩钨锡矿的前身——以云南钨锡矿为例

以云南几个典型钨锡矿带为例,结合国内外前人成果,研究对比了层控钨锡矿床与含钨锡的"S"型花岗岩之间的关系,发现:含钨锡的"S"花岗岩均产出于早期地层富集钨锡甚至形成独立的钨锡矿床的地区,如元古界的云南西盟—缅甸完冷锡矿带,寒武系都龙—白牛厂钨锡矿带,石炭系腾冲—梁河锡钨矿带,三叠系的个旧锡矿带,新近系的薅坝地锡矿带等;而在地层中没有明显钨锡富集的层位,即使有地壳重熔形成"S"型花岗岩也不会有钨锡矿床产出,如云南西北部的鲁甸花岗岩、加仁花岗岩等。根据对层控钨锡矿床的成矿年代、矿石结构构造、容矿围岩变质属性等方面的综合分析,证明所谓的"‘S’型花岗岩与W、Sn、Mo、Bi成矿关系密切"的认识,实际上是富集钨锡的早期层位在地壳加厚或受到构造热侵蚀时发生重熔,并使钨锡按照矿质沉淀的温度序列重新分配与富集的结果。因此,"S"型花岗岩并不具有含W、Sn、(Mo、Bi)的专属性,而富集W、Sn的地层重熔才是形成W、Sn矿床的关键。从众多的实例来看,层控钨锡矿常常与深源的(碱性)玄武岩关系密切,而不一定与"S"型花岗岩关系密切。只要有早期的层控钨锡矿存在,该矿层被任何一种火成岩穿切或吞噬,矿质都可能被迁移至合适的位置重新沉淀而成矿。因此深入分析和对比含钨锡的层位及其形成背景条件,是扩大钨锡矿资源量的关键;而层控钨锡矿与"S"型花岗岩接触带(特别是外接触带)及其相关的构造裂隙,很可能是矿质运移再分配并形成富钨锡矿的有利空间。层控钨锡矿卷入变质核杂岩,含矿层位可以被抬升至较浅部位,不仅利于开采,而且在中心部位的隐伏花岗岩体也可以形成富矿,是进一步找矿的方向。     

南岭某些与锡多金属矿床有关的花岗岩体的稀土元素地球化学及其成因

南岭地区锡多金属矿床是由锡、铜、铅、锌、金、银(有时伴有铁、钨、钼)等成矿元素组合而成的,它分布比较广泛,是区内最重要的锡矿矿床类型。该类型矿床,与由钨、锡、铌、钽、铍(稀土)等成矿元素组合的矿床一样,常与酸性花岗岩体伴生在一起,因而长期以来中外许多矿床学家一直认为硅铝壳富锡带深熔作用形成的含锡花岗岩浆是原生锡矿(包括锡多金属矿床)的唯一来源。即其成因上与陆壳改造型(系列I、S型)花岗岩有关。本文根据区内与锡多金属矿床有关的花岗岩体的地质-地球化学特征的研究,并运用岩石中稀土元素定量模式的计算,首次提出区内与锡多金属矿床有关的花岗岩体是下部地壳玄武-安山质岩石和少量硅铝质岩石部分熔融,再经一定程度分离结晶作用演化后派生的酸性岩浆的产物。     

超高温高压流变仪的研发及应用

随着我国能源勘探及地球深部探测等向深部发展,深井越来越多,地层温度、压力越来越高。保证高温高压状态下钻井液流变性能的稳定是深井安全钻进的必要前提,测定钻井液高温高压流变性是评价和优选钻井液体系最基础的工作。依托国家科技部重大仪器设备开发专项,通过对压力控制系统、温度控制系统、剪率控制系统、粘度检测系统等方面技术难题的攻关,研制成功了国内首台超高温高压流变仪。该仪器可在高温高压及低温高压条件下对钻井液、完井液、压裂液等样品的流变性进行高精度测量。     

冲绳海槽浮岩的高温高压纵波速度

对采自冲绳海槽中部海底的浮岩样品和邻近陆地樱岛火山的安山岩样品进行了温度 (常温 - 15 0 0℃ )与压力 (常压 - 2 .4 GPa)实验 ,测得在较低温度 -压力条件下 (<1GPa,<80 0℃ )浮岩样品的纵波速度小于安山岩样品的纵波速度 ,在较高温度 -压力条件下 (>1GPa,>80 0℃ )二者的纵波速度接近一致 (5 .9km /s)。 1GPa/80 0℃是浮岩样品和安山岩样品的热动力相变点 ,推测该点的深度大于 18km。     

黔西南高砷煤的分布及地球化学特征研究

根据野外地质特征结合中子活化成分分析结果,探讨了黔西南高砷煤的分布特征、影响因素和某些地球化学特征。高砷煤严格受构造（褶皱和断层）、地层（二叠系龙潭组）、沉积相（海陆交互相）的控制,分布于平行北斜长轴的断层两侧,愈靠近断层面砷的含量愈高。砷在煤中的分布极不均匀,即使同一煤层变化也极大。在时空关系与元素组合上高砷煤与区内卡林型金矿密切相关。     

利用高铝粉煤灰制备堇青石微晶玻璃的实验研究

以高铝粉煤灰为主要原料，制备了堇青石微晶玻璃。通过差热分析（DTA）和X射线粉末衍射分析（XRD）确定了合适的热处理条件：核化温度807℃，核化时间2h，晶化温度960℃，晶化时间3h。XRD分析显示，制得微晶玻璃的主晶相为堇青石。SEM分析表明，基础玻璃晶化完全，微晶玻璃中微晶体呈不规则柱状、棒状，微晶体长度为5～15μm，长径比为5～10。     

存储式高温高压钻孔测温仪的研制与应用

为解决大于200 ℃高温环境下的测温难题,为高温地热和干热岩资源勘查提供技术支撑,利用铂电阻测温技术和真空绝热保温技术研发了存储式高温高压钻孔测温仪。该仪器设计适用工作环境温度为300 ℃,耐水压100 MPa,主要用于高温高压环境下的钻孔测温。在广东惠州惠热1井和青海共和GH-01井进行了实测应用,满足目前钻遇到的孔底温度的测温要求。     

高温高压下叶蜡石脱水电学性质的阻抗谱分析

在1.0、2 .0GPa和873～12 2 3K的温压条件下,借助于12 6 0阻抗增益相位分析仪测定了叶蜡石的电导率,并用阻抗谱原理分析了其微观导电机制。实验结果表明:样品的电导率对频率具有很强的依赖性;电阻率随着温度的升高而减小,电导率随着温度升高而增大,logσ与1/T之间符合Arrenhius线性关系;叶蜡石在1.0GPa和2 .0GPa的压力下脱水温度分别为10 74K和110 1K。根据本次获得的电导率实验结果并结合前人对滑石族所做的工作,得出了与前人不同的结论:滑石族矿物脱水电导率曲线出现了转折点。     

高温高压下石英砂岩的电导率实验研究

利用交流阻抗谱实验技术,在0.5~2.0 GPa、573~873 K和10-1~106 Hz条件下,借助YJ-3000t紧装式六面顶高压设备和Solartron-1260阻抗/增益-相位分析仪测定了石英砂岩的电导率。实验结果表明:在测定的频率范围,样品的复阻抗的实部、虚部、模和相角对频率有很强的依赖性。随着温度升高,电导率增大,lgσT与1/T之间符合Arrhenius线性关系。通过拟合计算,获得了表征样品电学性质的指前因子、活化焓、活化能、活化体积等物性参数。杂质离子导电机制对高温高压下石英砂岩的导电行为提供了合理的解释。     

耐高温高压复合保温管研究

耐高温高压复合保温管主要解决超高温高压环境下钻孔测量问题。为攻克超高温高压环境下真空绝热保温、高压密封等关键技术,研究的耐高温高压复合保温管为“超高温钻孔测量仪”提供一种耐高温承压管,使用环境温度可达270 ℃,压力120 MPa。通过室内测试与现场应用,说明其满足超高温高压要求,可应用于高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中,为超高温大深度钻井测量提供技术支撑。     

TSP在高地温—高地应力隧道地质预报中的问题及改进

正在建设的川藏铁路有大量隧道具有高地温、高地应力特征,如何提高高地温—高地应力隧道超前地质预报的精度是工程建设面临的一大难点.以TSP法超前地质预报为例,分析该方法在高地温—高地应力隧道探测主要存在两方面的问题:一方面是采用乳化炸药和塑料导爆管在高岩温炮孔中激震时易发生拒爆、哑炮及瞎炮,影响数据采集;另一方面是数据处理...