湖北铜绿山铜铁矿床成矿机制探讨

以铜绿山铜铁矿为例,探讨了浅成岩体冷却过程中夕卡岩及夕卡岩矿床在接触带上的形成过程及其耦合条件。在铜绿山矿区,矿体主要产出于石英二长闪长玢岩与下三叠统大冶群碳酸盐岩的半岛状 岛链状残留、捕虏体接触带中,矿体与夕卡岩密切共生。此次工作根据大量野外观察,结合对已有资料综合研究,提出成矿空间为冷缩低压区的概念,即夕卡岩及夕卡岩矿床形成的起因是在岩浆固结后的岩石冷凝收缩过程中,在接触带上形成了一个能使流体持续汇聚和长期驻留的低压区--冷缩低压区系统。这个系统与岩浆期后热液的耦合,在超临界流体、CO2气体和临界转换作用的配合下,满足了夕卡岩型矿床成矿的需求,形成了铜绿山矿床。     

湖北省铜山口铜(钼)矿床成矿流体水岩反应数值模拟

湖北省铜山口铜(钼)矿床是一典型的夕卡岩 斑岩复合型矿床。通过对其流体包裹体的系统研究,确定了成矿流体的成分及温压条件;结合矿床学的研究,将成矿过程分解为两个平行的成矿阶段,即夕卡岩型矿化阶段和斑岩型矿化阶段。根据Johnson和Reed等人建立的水 岩反应模型,对该矿床的成矿流体与围岩的反应并析出金属沉淀的过程进行了数值模拟计算。结果表明:在斑岩型矿化阶段,成矿流体系统出现等焓减压沸腾过程并沉淀出大量的金属矿物,成矿流体分异为低盐度流体和高盐度流体;在夕卡岩型成矿阶段,沉淀出典型的夕卡岩矿物;在整个成矿过程中,成矿流体的pH值逐渐升高。模拟计算结果与实际地质现象非常吻合,说明所建立的水 岩反应模型可以为理解这一类复合型金属热液矿床的形成机制提供一个新的思路。     

构造应力环境对浅成岩体成矿系统的制约:从安庆月山岩体冷却过程动力学计算模拟结果分析

为探讨构造应力环境对浅成岩体成矿系统的制约,以安庆地区的月山岩体及其所形成的安庆铜矿床为例,在传统地质调查研究的基础上,通过假设不同的力学边界条件进行岩体冷却过程动力学的计算模拟实验研究。计算结果显示,在没有构造应力作用时,在岩体的接触带上不可能形成有利成矿定位的局部汇流扩容空间,挤压和拉伸作用都能够在岩体接触带形成局部汇流扩容空间,但二者的空间分布规律有着极大的差别,只有拉伸构造应力作用下的动力学计算模拟实验能在已发现矿体部位形成汇流扩容空间,表明构造应力环境对成矿定位的汇流空间的制约以及拉伸构造应力作用对月山岩体成矿的重要贡献。在拉伸构造应力和无构造应力作用时,接触带上的流体压力都是随着变形的进程而趋降低的,只有在挤压构造应力作用下,流体压力才会有一个超压的过程,流体超压是形成斑岩型矿床的重要机制。可见挤压环境才是一种有利于斑岩型矿床成矿的构造环境,铜陵-安庆地区缺乏与矽卡岩矿床相对应的斑岩型矿床主要原因之一是成矿时处于一种拉伸的构造应力作用环境。     

小寺沟斑岩矿床及与其共生的夕卡岩矿床的同期性同源性的地质地球化学证据

我们研究了小寺沟斑岩矿床及其共生的夕卡岩矿床的地质特征,以及流体包裹体、硫同位素、微量元素和稀土元素等地球化学特征,认为这两种类型矿床具有同期性、同源性,表现出在相近的成矿温度下,同一成矿流体在岩体及夕卡岩中分別成矿、成矿热液的pH变化是造成钼铜在岩体及夕卡岩中相对分离的主要原因。     

安徽月山矿田夕卡岩型矿床形成的水岩作用

文章分析了安徽月山矿田夕卡岩型矿床形成过程中水岩作用的类型和特征.估算和讨论了水岩作用过程中的质量-体积变化和动力学问题.结论认为:水岩作用对流体成矿系统中夕卡岩和蚀变矿化作用的发生、发展,成矿流体的形成,成矿物质的富集,矿床定位等具有重要意义;水岩作用的水岩比值(W/R)小于0.1;夕卡岩和矿化蚀变分带是开放体系一系列溶解沉淀波反应前锋发生水岩反应后矿物和元素组合的时空分离的结果.     

华南加里东期金矿床的基本特征

文章分析了安徽月山矿田夕卡岩型矿床形成过程中水岩作用的类型和特征。估算和讨论了水岩作用过程中的质量－体积变化和动力学问题。结论认为：水岩作用对流体成矿系统中夕卡岩和蚀变矿化作用的发生、发展，成矿流体的形成，成矿物质的富集，矿床定位等具有重要意义；水岩作用的水岩比值（W／R）小于0．1；夕卡岩和矿化蚀变分带是开放体系一系列溶解沉淀波反应前锋发生水岩反应后矿物和元素组合的时空分离的结果。     

安徽青阳铜矿里钼多金属矿床地质特征及流体包裹体研究

安徽青阳铜矿里钼多金属矿床是长江中下游成矿带内近年来新发现的一个夕卡岩型钼多金属矿床。对该矿床的地质特征和流体包裹体特征进行了详细研究,探讨了流体来源与演化过程。基于脉体穿插和矿物交代关系将铜矿里矿床的成矿过程划分为早期夕卡岩、晚期夕卡岩、石英辉钼矿、石英多金属硫化物和碳酸盐矿物5个阶段。显微观察表明铜矿里矿床的流体包裹体类型主要为富液相包裹体、富气相包裹体和含子晶三相包裹体。显微测温结果显示,早期成矿流体具有高温、中高盐度的特征,而晚期成矿流体具有低温、低盐度的特征。结合已有的氢、氧同位素数据,表明铜矿里矿床早期热液为岩浆热液,晚期有大气水加入。石英辉钼矿阶段石英中出现富液相、含子晶三相和富气相包裹体共存的现象,且这些包裹体均一温度相近,但均一方式截然不同,表明流体沸腾作用可能是导致铜矿里钼多金属矿床中钼元素沉淀的主要机制。     

安徽铜陵天马山矿床与大团山矿床流体成矿作用对比研究

对安徽铜陵天马山矿床与大团山矿床流体包裹体进行了系统研究和对比。在此基础上探讨了在铜陵天马山矿床与大团山矿区分别形成层控夕卡岩型铜矿床的主要原因。研究结果表明,天马山矿区之所以形成金硫矿床,主要与岩浆岩岩体本身含金高而含铜低,围岩地层中有含有机质赋金黄铁矿层存在,并且主成矿阶段的成矿流体以岩浆流体为主有     

内蒙古克什克腾旗长岭子铅锌矿床流体包裹体及矿床成因类型研究

内蒙古克什克腾旗长岭子铅锌矿床是大兴安岭南段新发现的一个矿床,矿体赋存于下二叠统大石寨组海相火山岩建造中,矿体受夕卡岩控制。根据手标本中脉体穿插关系和岩石薄片中观察的矿物共生组合特征,文中将长岭子铅锌矿的成矿过程划分为4个阶段：干夕卡岩阶段、湿夕卡岩磁铁矿阶段、石英硫化物阶段和石英碳酸盐阶段,分别以石榴子石±透辉石±硅灰石、石英+绿帘石+电气石+磁铁矿、石英+黄铁矿±磁黄铁矿±黄铜矿±方铅矿±闪锌矿和石英±方解石的矿物组合为标志。长岭子矿床主要发育水溶液包裹体(W型)和含子矿物多相包裹体(S型),前者可进一步划分为富液相(WL型)和富气相(WV型)两个亚类。干夕卡岩阶段辉石中主要发育S型和WL型包裹体,湿夕卡岩磁铁矿阶段绿帘石和石英中主要发育WL型、WV型和S型包裹体,石英硫化物阶段石英中可见所有类型的包裹体,石英碳酸盐阶段的石英±方解石脉中仅见WL型包裹体。干夕卡岩阶段辉石中流体包裹体的均一温度和盐度分别为387~524 ℃和10.7%~52%(NaCleqv.);湿夕卡岩磁铁矿阶段包裹体均一温度为312~533 ℃,盐度为11.3%~60%(NaCleqv.);石英硫化物阶段包裹体均一温度介于182~329 ℃,盐度介于4.7%~38%(NaCleqv.);石英碳酸盐阶段包裹体均一温度为124~199 ℃,盐度介于3.1%~22.4%(NaCleqv.)。上述矿床地质和成矿流体特征表明长岭子铅锌矿为夕卡岩型矿床。成矿流体经历了自夕卡岩阶段高温、高盐度岩浆热液向石英碳酸盐阶段低温、低盐度大气降水热液的转变。石英硫化物阶段发育沸腾包裹体组合,表明成矿流体发生了沸腾作用,这可能是成矿物质沉淀的主要机制。     

西藏冈底斯铜矿带甲马夕卡岩型铜多金属矿床与驱龙斑岩型铜矿流体包裹体特征对比研究

对甲马铜多金属矿床流体包裹体研究表明与成矿有关的流体包裹体主要有富液相、富气相和含子矿物多相包裹体三类,包裹体的均一温度范围变化大,从240℃到＞500℃.矿床形成早期干夕卡岩阶段,矿物形成温度大于500℃,湿夕卡岩阶段均一温度区间集中在270℃～360℃之间,该时期为硫化物矿物形成的主要沉淀阶段.矿床的矿物组合、包裹体类型及包裹体激光拉曼探针分析表明成矿流体以高盐度、富含Na、K、Ca、Si、Cl-、SO42-、CO32-等成分为特点,流体来源以岩浆作用为主.甲马矿床属与岩浆作用有关的典型夕卡岩型多金属矿床.根据甲马矿床与附近驱龙斑岩铜矿流体包裹体和同位素特征对比分析,提出二者应属于同一成矿系列.     

小岩浆大流体成大矿与透岩浆流体成矿作用——以东秦岭-大别山成矿带钼矿床为例

岩浆活动与内生金属成矿作用关系密切,备受国内外矿床学家的关注。表现为它们在时空上具有广泛的一致性,成矿与岩浆岩有关,成矿物质由同源岩浆分异演化而来。这便是著名的岩浆热液成矿理论,也称岩浆期后热液成矿理论,该理论把内生金属成矿系统看作是一个理想系统。东秦岭-大别山地区的钼矿-花岗岩关系研究表明,钼成矿与小岩体(小岩浆)关系密切,而大岩体/基与钼矿没有成生联系;地质事实表明,大型-超大型矿床往往广泛发育了大规模的热液(流体)蚀变(大流体),具有大的流体/岩浆比,其矿化蚀变范围是小岩体的几十甚至几百倍,表明成矿过程中必有外来流体的广泛参与。由于小岩体往往没有经过强烈的分异结晶作用,质量平衡计算表明,小岩浆体不可能产生足够数量的含矿流体和成矿物质;因此,成岩与成矿有本质的区别,成矿系统应是一个非线性的复杂性动力学系统。研究表明,东秦岭-大别山小斑岩体来源较深(下地壳),成矿流体来源于地幔,二者呈双层结构;岩浆实际上是沟通深部和浅部的通道,这种非岩浆分异的外来成矿流体我们称之为透岩浆流体。小岩体不是成矿的必备的条件,只有出现大流体时才能成大矿。东秦岭-大别山地区有200多个小岩体,但大型、超大型钼矿矿床仅有10余个,只有小岩浆(小岩体)大流体(强蚀变)成大矿,其余众多小岩体由于没有流体(蚀变)或流体少(弱蚀变)而不成矿或成小矿。由此可见,岩浆成矿系统实际上是一种流体(挥发分)过饱和系统或熔体-流体流及流体对熔体的强相互作用。当岩浆系统被加入大量源自地幔的高温高压含矿流体之后,系统将具有极大的活动能力,从而深部含矿流体沿裂隙快速上升到地壳浅部卸载成矿。为解释上述成矿特征,作者引入并厘定了透岩浆流体的概念。透岩浆流体被重新定义为透过岩浆活动并导致岩浆系统行为发生非线性变化的外来流体。据此,输入了含矿流体的岩浆可成矿,未输入含矿流体的岩浆不成矿。这种认识可以解释东秦岭-大别山地区大多数小岩体不成矿或只形成小矿的现象。     

攀西地区镁铁质岩浆成矿系统的流体动力学模型

尽管镁铁质侵入体及其与成矿作用的关系得到了特别关注,但有许多科学问题迄今仍模糊不清。基于新的野外观察和理论分析,文中提出一个复杂性流体动力学模型,试图整合解释矿床地质学、矿相学和矿物学特征。假定岩浆成矿系统的行为取决于熔体和流体两个子系统的强相互作用,系统演化过程中子系统物理性质的连续改变可以导致多种非线性变化:(1)熔体子系统未发生明显结晶作用之前,含矿流体弥漫式透过熔体向上迁移,产生具有隐性火成层理的致矿侵入体和浸染状整合矿体。在这种条件下,高速运动的含矿流体可以导致岩浆侵入体全岩矿化;较低速上升的含矿流体也可以导致强烈的岩浆分异作用,但岩浆侵入体的边缘部分将没有成矿金属的富集。(2)岩浆侵入体部分固结(如半固结)时,含矿流体只能大规模输入到岩体中心尚未固结的部分,并导致强烈的双扩散对流,产生明显的韵律性层理和整合型块状矿体。(3)岩浆侵入体接近完全固结时,巨大的流体超压或远场应力场可导致板状侵入体沿补给通道方向破裂,含矿流体上升导致了不整合矿体的产生。(4)岩浆侵入体完全固结之后,后续含矿流体只能沿着层状侵入体与底板围岩的接触带迁移,形成新型板状矿体或巢状矿体,甚至夕卡岩型矿体。(5)富氧化物流体之后还可以有富硫化物流体上升,有利于产生硫化物矿体。这种分析大致符合攀西地区的客观实际,因而可以得出结论：(1)岩浆侵入体是否成为致矿侵入体取决于含矿流体的输入,而不是岩浆分异作用;(2)致矿侵入体的分异特征是含矿流体输入的结果,而不是相反;(3)镁铁质岩浆成矿系统是一种复杂性动力系统,含矿流体的输入是其行为发生非线性变化的根本原因;(4)攀西地区的镁铁质岩浆成矿系统包括整合型(包括块状和浸染状两种亚型)、不整合型和夕卡岩型铁矿子系统以及浸染状和块状硫化物型成矿子系统;(5)攀西地区的铁矿体不仅仅位于层状岩体之内,下伏围岩中也有找矿潜力,甚至发现块状硫化物的潜力。     

关于“小岩体为什么有利于成矿”的探讨

2012年在西安召开了一次学术会议,系统地总结了小岩体成大矿的现象和理论。笔者从另一个方面探讨小岩体成矿的理论问题．但是仅涉及与花岗岩有关的小岩体成矿问题,不涉及镁铁和超镁铁质小岩体成矿的问题。关于岩体与成矿的关系,可以从3个层面上去探讨：第一个层面是小岩体成大矿。小岩体成大矿是事实,也是特殊的事实。绝大多数小岩体不成矿,少数小岩体成小矿,个别小岩体成大矿。第二个层面是小岩浆大流体成矿,基本思想是：小岩浆无流体不成矿,小岩浆有小流体成小矿,小岩浆有大流体成大矿。因此,笔者认为成矿的根本在于流体的大小。第三个层面是流体成矿。如果不考虑岩体的因素,只要有大流体即可成大矿。文中指出,从小岩体成大矿,到小岩浆大流体成矿,到流体成矿。表明成矿的本质在流体,无流体不成矿,有流体才可能成矿。流体是成矿的必要条件．温度是成矿的充分条件,二者缺一不可,只有满足了这两个条件才能成矿。     

Characteristics of Overpressure Systems and Their Significance in Hydrocarbon Accumulation in the Yinggehai and Qiongdongnan Basins, China

Overpressure systems are widely developed in the central depression and paleo-uplift in the Yinggehai and Qiongdongnan basins. They can be divided into three types according to the origin of abnormally high formation pressure in the reservoirs, i.e. the autochthonous, vertically-transmitted and laterally-transmitted types. The autochthonous overpressure system results from rapid disequilibrium sediment loading and compaction. In the allochthonous overpressure system, the increase of fluid pressure in sandstone originates from the invasion of overpressured fluid flowing vertically or laterally through the conduit units. The autochthonous overpressure system occurs in the deep-lying strata of Neogene age in the central depression of the Yinggehai and Qiongdongnan basins. The vertically transmitted overpressure system is developed in the shallow strata of Late Miocene and Pliocene ages in the diapiric zone of the central Yinggehai basin, and the laterally transmitted overpressure system occurs in the Oligo     

铜陵地区矽卡岩型独立金矿成矿深度探讨

采用矿床地质法和流体包裹体压力计法,对铜陵地区包村、朝山矽卡岩型独立金矿床的成矿深度进行了估算。据成矿相关岩体特征、金矿体延深、矿石特征等推断金矿化发生于浅成—中浅成环境。根据不同矿化阶段石英、方解石中流体包裹体的显微测温结果,估算成矿压力为650×105～850×105Pa,成矿深度介于2.5～3.2km,与矿床地质特征反映的成矿深度基本吻合,也与国内外同类矿床研究结果相符。综合认为铜陵地区矽卡岩型独立金矿床成矿深度为中浅成,脆性构造裂隙空间的压力骤然降低引起的流体不混溶和流体沸腾是金富集成矿的主要原因。     

北海盆地维京地堑渐新统砂岩侵入体形态特征及成因

砂岩侵入体是由处于浅埋藏阶段、尚未固结的砂质沉积物发生液化并侵入到上覆盖层所形成的一类软沉积物变形,在北海盆地维京地堑渐新统地层中非常发育。为探讨砂岩侵入体的形态特征及诱发机制,通过高分辨率三维地震及测井资料,利用地震反射结构分析、地震相干切片等手段对砂岩侵入现象进行了识别;并结合多边形断层系统、流体充注与砂岩侵入之间的关联性,对砂岩侵入体的成因机制进行了分析。结果表明:在地震剖面上可识别的砂岩侵入体多呈V型或W型强振幅反射特征,其横向展布规模约1~2 km,垂向侵入高度约100~200 m;流体的大规模充注及多边形断层诱发盖层破裂是形成砂体内部超压并诱发其发生液化的关键因素。砂岩侵入体在形成之后可以作为流体运移通道,对强化流体的垂向运移具有重要意义;并且砂岩侵入体本身即可作为油气的有利储集体。因此识别并分析砂岩侵入体的成因机理,对盖层封闭性评价及油气勘探具有重要指导意义。     

柴达木盆地北缘三角顶金矿床成矿特征及其找矿意义

三角顶金矿是在柴达木盆地北缘唯一发现的产出于中酸性岩体中“似玲珑式”金矿,矿床具有重要的区域找矿意义。对该矿床的地质特征、矿石类型、岩矿石原生晕特征、含金石英脉的流体包裹体特征以及区域成矿事件进行了综合分析,探讨了矿床成矿特征及其找矿意义。含金石英脉、含金硅化糜棱岩反映了三角顶矿区多期次、多流体参与的叠加复合成矿作用,其中含金石英脉呈现浅成中低温中低盐度流体的特征,与岩浆作用关系密切;含金硅化糜棱岩型矿石与动力变质作用关系更为密切;三角顶金矿成矿深度由西向东增大,西矿区石英脉型矿体代表了该期成矿的顶部,形成了石英脉型的穹顶式金矿化层。在矿区西侧的石英脉型穹顶式金矿化层和矿区东侧的含金糜棱岩化带中,找矿潜力巨大。     

碳酸岩岩浆作用过程的包裹体研究

碳酸岩是一种富含碳酸盐矿物(方解石，白云石，铁白云石等＞50％以上)的火成岩。通常以侵入的方式，与超基性岩和碱性岩共生，位于环状侵人体的中心部位；或以喷出的方式，与碱性岩等构成环状杂岩体。碳酸岩在喷出或侵入过程中，与上部地壳围岩发生以富含碱质(钠或钾)为主的蚀变作用，形成特征性的蚀变岩石——霓长岩。通过对碳酸岩中的包裹体研究，可以获得包括成岩成矿时的温度、压力、密度、流体组分、流体演化等大量信息。碳酸岩矿物中包裹体的研究已取得很大进展，并为了解碳酸岩岩浆演化性质和特征提供了许多重要的信息：(1)碳酸岩可以形成于流体和熔体两种介质条件下；(2)碳酸岩矿物中包裹体富含CO2；(3)在碳酸岩的起源和演化过程中伴随有岩浆的不混溶作用发生；(4)碳酸岩岩浆具有的较低的粘度和密度。为了保证对从碳酸岩中获得的包裹体资料的合理解释，在研究过程中必须结合碳酸岩产出的大地构造背景、典型岩石组合、典型蚀变岩石(霓长岩)、赋存的矿产特征等方面的资料。虽然目前在包裹体研究方面尚有许多不足，但作为自然界唯一能够保存有原始成岩成矿流体的地质样品，包裹体的研究具有其他方法不可替代的作用。     

江西银山铜铅锌金银矿床成矿流体及成矿机制研究

银山铜铅锌金银矿床住于江西省德兴市乐德成矿带中段，是我国南方规模巨大的铜铅锌金银矿化集中区。区内构造复杂、岩浆活动频繁，具有独特的成矿环境和有利的区域成矿背景。本文主要研究了银山矿床成矿流体种类、成矿温度、流体盐度、成矿物质来源和成矿机理。根据包裹体均一温度、盐度、成分和氢氧同位素等资料，推断本区成矿流体早期以岩浆热液为主，与铜金矿化关系密切。岩浆热液演化过程中与富含有机质的大气降水不断混合，由于有机质的作用，带来了从围岩中活化、萃取的有用元素，晚期铅锌银矿化与富含有机质的热液流体关系密切。研究表明流体的沸腾对矿质沉淀意义有限．而多种流体的混合在成矿过程中起了重要作用．其中有机流体在成矿中的作用不容忽视。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987111000466

The Ordos Basin of North China is not only an important uranium mineralization province, but also a major producer of oil,gas and coal in China.The genetic relationship between uranium mineralization and hydrocarbons has been recognized by a number of previous studies,but it has not been well understood in terms of the hydrodynamics of basin fluid flow.We have demonstrated in a previous study that the preferential localization of Cretaceous uranium mineralization in the upper part of the Ordos Jurassic section may have been related to the interface between an upward flowing,reducing fluid and a downward flowing,oxidizing fluid.This interface may have been controlled by the interplay between fluid overpressure related to disequilibrium sediment compaction and which drove the upward flow,and topographic relief,which drove the downward flow.In this study,we carried out numerical modeling for the contribution of oil and gas generation to the development of fluid overpressure,in addition to sediment compaction and heating.Our results indicate that when hydrocarbon generation is taken into account,fluid overpressure during the Cretaceous was more than doubled in comparison with the simulation when hydrocarbon generation was not considered.Furthermore,fluid overpressure dissipation at the end of sedimentation slowed down relative to the no-hydrocarbon generation case.These results suggest that hydrocarbon generation may have played an important role in uranium mineralization,not only in providing reducing agents required for the mineralization,but also in contributing to the driving force to maintain the upward flow.