江西会昌红山斑岩—隐爆角砾岩型铜矿床地质、地球化学及成因

红山铜矿床位于贛南会昌城南约30余千米的中村乡,探明储量为中型,近年经作者系统研究认为,有大型前景。红山铜矿床位于武夷山南段西坡、古生代华夏与南华陆块拼接带、中新生代东南沿海活动大陆边缘内侧、前陆冲断推覆带隆起一侧。红山斑岩-隐爆角砾岩型铜矿床赋存中元古界中村群变质岩系中。矿体分布于斑岩-隐爆角砾岩筒内外,矿床由斑岩     

电子背散射衍射（EBSD）技术在大陆动力学研究中的应用

电子背散射衍射（Electron backscatter diffraction,简称EBSD）技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿物的变形实验研究相结合,可以判别物质运动的剪切指向和变形的温压条件,从而进行运动学和动力学机制的分析。本文首先介绍了EBSD技术的原理和主要矿物组构的实验研究进展,然后以国土资源部大陆动力学重点实验室5年来的成果为例,总结了EBSD技术在研究大陆深俯冲和折返的动力学机制和大陆造山带动力学研究中的应用。结果表明：橄榄石和绿辉石的组构揭示了板块深俯冲阶段的组构运动学特征,而石英、斜长石和夕线石的组构可以用来研究地壳内大型韧性剪切带的变形历史,如与苏鲁超高压变质岩折返相关的韧性剪切带、龙门山逆冲剪切带、西昆仑康西瓦走滑剪切带和喜马拉雅造山带的康马拆离剪切带。因此,EBSD技术的应用有助于实现显微构造与宏观构造相结合,建立变质-变形-运动学相统一的地球动力学模型。     

苏鲁榴辉岩在俯冲峰期-折返早期的递进塑性变形过程及对超高压变质岩石折返动力学的启示

榴辉岩的变形特征严重影响俯冲板片的流变学行为,而石榴石的变形机制又直接制约着榴辉岩的变形属性。本文在结合前人研究的基础上,通过对中国大陆科学钻探（CCSD）主孔榴辉岩中石榴子石的典型变形特征的详细对比和分析,进一步证明了榴辉岩在俯冲峰期条件下可以发生强烈的塑性变形。且俯冲峰期-折返早期经历了从以恢复作用主导的位错蠕变,到动态重结晶、扩散蠕变,再到静态重结晶和矿物生长的连续递进变形过程。其中,从动态重结晶到高温静态重结晶的转换,结合短时增温、局部熔融等证据,共同证明了在苏鲁超高压变质岩石折返过程中存在一个短暂的低应力“热”区间,在此前后,折返机制和驱动力发生了转变,由浮力作用下的快速折返转为以挤压透入性剪应力作用下的缓慢抬升阶段。     

探讨变质作用对铬铁矿床的改造——古老岩层中铬铁矿找矿方向研究

提要：岗上超镁铁质岩主要由纯橄岩和石榴橄榄岩组成,主要组成矿物橄榄石、铬铁矿、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。铬铁矿的Cr^#[Cr/(Cr+Mg)×100]从51到89变化,铬铁矿矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期向榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征。随着超镁铁质岩的演化,铬铁矿中Cr^#不断增大,而铬铁矿Mg^#〔Mg×100/(Mg+Fe²⁺)〕不断减少,氧逸度不断增加。在绿片岩相－绿片角闪岩相退变质过程中,铬铁矿中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式。晚期剪切变形等次生变化有利于富铬铬铁矿矿物的形成和铬铁矿的富集。同时,绿片岩相变质作用降低了铬铁矿与其他硅酸盐矿物的结合强度,降低了开采强度和成本,使原本不易于开采的铬铁矿体变得可以开采。这些意味着该地区铬铁矿矿体展布要结合区域构造特征和变质作用进行研究、尤其是结合中晚期脆韧性构造进行分析。     

西昆仑康西瓦韧性走滑剪切带的两类剪切指向、形成时限及其构造意义

详细的野外观察和显微构造研究表明，西昆仑南缘康西瓦韧性走滑剪切带主要由宽7km的孔兹岩质糜棱岩组成．具有早期自西向东的右行走滑剪切、后期自东向西的左行走滑剪切的剪切应变特征。韧性剪切带孔兹岩质糜棱岩中典型造岩矿物的晶格优选方位的电子背散射（EBSD）测量结果表明，钠长石具（010）[001]或（100）[001]滑移系，矽线石具{hk0}[001]滑移系，均反映了高温（〉650℃）和中-高温（650-550℃）的应变特征。差应力作用下的变质生长与剪切所致的刚性旋转进一步增加了矽线石的组构强度。然而。石英却具形成于中温→中低温→低温环境（〈550℃）的{10T0}〈a〉→{10il}〈a〉→{0001}〈a〉3组滑移系，均指示自东向西的左行剪切指向，EBSD组构的结果与野外剪切应变的判断一致。Ar／Ar同位素年代学及锆石SHRIMPU-Pb同位素定年结果表明，右行韧性走滑作用形成于加里东期（445～428Ma），继后的左行走滑作用主要经历了3次明显的构造热事件（250Ma、203Ma和101-125Ma）。在白垩纪时期。阿尔金左行走滑断裂和康西瓦左行走滑断裂连接成一条连续的巨型（长度2200km）走滑构造带．同时康西瓦走滑断裂和铁克里克逆冲断裂之间的挤压转换域的形成制约了青藏高原西北缘塔里木南部前陆盆地的发育。     

苏鲁超高压变质带石榴石橄榄岩中含钛硅镁石出溶体的发现及其意义

在苏鲁超高压变质带南部东海地区的中国大陆超深钻预先孔CCSD-PP1中获得了石榴石橄榄岩样品,在石榴子石内单斜辉石包裹体中首次发现钛斜硅镁石和钛粒硅镁石出溶体结构,钛斜硅镁石和钛粒硅镁石呈出溶棒和出溶片晶产出。根据石榴子石中包裹体的成分计算包裹体的形成温压条件为t=716～914℃;p=4.8～5.1 GPa。根据钛斜硅镁石出溶体的X_(OH)=1,X_F=0,X_(Fe)=0.074～0.094(平均0.082),X_(Ti)=0.41～0.74(平均0.56),估算钛斜硅镁石出溶结构形成在压力>3.5 GPa条件下(>850℃),这种出溶结构记录了该岩石在早期折返过程中仍处在超高压变质环境中。     

江西会昌红山斑岩-隐爆角砾岩型铜矿床特征、成矿物质来源及成矿过程动力学

该矿区地层为中元古界中村群变质岩系;有北东、北北东、北北西和北东东向断裂;燕山晚期花岗斑岩、花岗闪长斑岩,伴随其侵入产生隐爆角砾岩筒、蚀变和矿化。有8个矿体,平均Cu品位为0.636%;主要有辉铜矿、斑铜矿和黄铜矿,主元素为Cu,伴生Pb、Zn、Ag、Au、Mo和S。围岩蚀变以硅化、绢云母化、钾长石化和黄铁矿化为主,具分带性。热液成矿分为3期,主成矿期为97×l0^{6<、sup>～98×l06<、sup> a。矿质源自下地壳;介质以岩浆水为主,与变质水、地层水和雨水组成混合水;热源由斑岩岩浆提供。在构造动力作用下,地壳圈层剪切致热,地壳部分熔融,形成岩浆房,上侵成岩浆室,随其结晶分异,在岩体顶部聚集挥发组分和金属物质,强大机械能引起裂隙、隐爆,温压下降,气体变为液相,矿质淀积、成矿,经历面型、线型和叠加矿化,形成斑岩-隐爆角砾岩型铜矿床和“一体五型”成矿体系。}     

在退火环境闪锌矿颗粒的生长实验研究

应用高温显微镜和显微加热装置及自动录像等设备，对广东凡口铅锌矿区的铅锌矿石进行退火生长实验。退火实验条件为：500℃，12h；540℃，132h；600℃，12h。样品仓通氩气保护试样表面、电炉加热、循环水冷却。实验表明闪锌矿在540℃退火静态重结晶过程中，有些颗粒长大，有些颗粒则缩小甚至消失，颗粒的凸界面趋于退缩，凹界面趋于变凸，向球状闪锌矿方向演化。虽然总体积基本保持不变，但ZnS组分在局部得到明显富集，类似于自然界的成矿过程。退火实验后的球状闪锌矿颗粒，与实验前样品的主成分对比，Zn、Fe含量明显增加，S含量却明显降低，证明退火重结晶作用直接导致Zn元素的进一步富集。600℃时方铅矿和部分闪锌矿矿物出现蒸发现象。凡口矿区中生代晚期热事件的加热和保温层的覆盖，使得早期贫矿体经历退火静态重结晶作用，使贫矿体向内部收缩和圆化呈截然边界，总体演变成为高品位的超大型铅锌矿床。     

武夷山成矿带桃溪隆起、岩浆侵入和区域铜多金属矿成矿作用

武夷山成矿带内矿区的最大特征就是分布有老地层和岩浆岩.老地层集中分布区——桃溪隆起区是武夷山隆起的一部分, 表现为变质核杂岩的特征, 其中分布着大中型铜多金属矿床和大量的多金属矿点, 如紫金山铜金矿、岩背锡矿和红山铜矿, 它们是武夷山成矿带乃至中国东部的典型特征.主要矿床的成矿年龄集中于130~90 Ma, 属燕山晚期; 成矿特征表现为斑岩型-岩浆热液型铜多金属矿.成矿斑岩体成岩时代90~140 Ma, 多为燕山期复式杂岩体的中晚期, 桃溪隆起区这种时空一致性是由于中生代晚期岩石圈拆沉的产物.桃溪隆起区在中生代晚期经历了岩石圈加厚期后的拆沉、软流圈物质侵入、岩浆作用及其伴随的成矿作用.这些认识对该区找矿部署具有重要的意义.      

中国大陆科学钻探主孔540-600m榴辉岩中赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构的特征及对榴辉岩折返动力学过程的意义

在中国大陆科学钻探主孔540-600m榴辉岩中集中发育了一种具特殊出溶结构的不透明金属矿物——具高度精细共生结构的赤铁矿-钛铁矿固溶体。在这段榴辉岩中，这种固溶体少部分以细小圆粒状包裹体分布于单斜辉石和石榴石内部，大部分则呈海绵陨铁状充填于单斜辉石和石榴石空隙之间。出溶分多个不同的期次，相对粗粒的赤铁矿质钛铁矿和钛铁矿质赤铁矿出溶片晶中又包含有更细粒的出溶片晶，在次一级的赤铁矿质钛铁矿域出溶钛铁矿质赤铁矿，同时在钛铁矿质赤铁矿域又出溶赤铁矿质钛铁矿，出溶片的大小可以从毫米级一直变化到纳米级，以至于很难测到纯的端元组分。出溶片在单个颗粒中按照平行（001）的方向定向排列，但在整个样品中则没有规律。出溶片中钛铁矿的摩尔百分数从23．80变化到89．84，反映了从不具明显磁性的赤铁矿和钛铁矿端元组分向具有强磁性的出溶体演化的过程。这样的出溶过程需要一个缓慢降温的环境，说明在超高压地体快速折返的整个过程中可能存在一个近等温降压或滞留在高温状态下（近等温等压）的阶段。这种固溶体在矿物的磁性特征方面十分特别：（1）可以包含异常强且稳定的天然剩磁；（2）所保存的剩磁即使在强的退磁磁场中也不会消退；及（3）能引起区域上显著的磁异常。因此，这种固溶体可能是导致CCSD主孔540～600m段榴辉岩较高磁化率、区域高度航磁异常及高度V、Ti异常的主要因素。赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构在540～600m岩性段集中分布的现象与这一岩性段在各方面均有异常表现的奇特现象相吻合，结合前人的研究，认为赤铁矿-钛铁矿固溶体的成因与导致这段岩性段各种异常的成因有着直接的联系。赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构的出溶成分和所具磁性强烈依赖于榴辉岩温压条件的变化特征，对它的继续深入研究，将会为精确限定苏鲁超高压变质带变质岩石形成中的温压变化，解释CCSD主孔附近区域的磁性异常及钒钛矿的勘探等问题起到重要的指示作用。