河南省构造演化与矿床成矿系列

河南省大地构造单元涉及华北陆块、秦岭造山带和扬子陆块。前中侏罗世华北陆块区的大地构造单元划分在省内外基本上形成了共识,而有关秦岭造山带构造单元的划分存在较大分歧,许多岩石地层单位具有跨代性。根据大地构造演化特征和新发表的同位素年龄数据,将各大地构造单元划分为10个构造演化阶段,各阶段均形成了优势大地构造相和相应的矿产资源。在一定的大地构造演化阶段、一定的大地构造相分布一定的矿产或矿床组合,不同大地构造单元各个构造阶段的相系清晰反映了矿床的空间分布规律。根据矿床形成的地质构造环境、成矿作用等特征,将河南省众多矿床厘定出27个矿床成矿系列。文章基于大地构造演化进行矿床成矿系列的划分是一种新的探索。     

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。     

我国离子吸附型稀土矿产科学研究和调查评价新进展

自2011年以来,我国稀土产业跟其他矿种产业类似也经历了大起大落的变化,但离子吸附型稀土矿无论是调查评价还是科学研究都取得了显著进展,理论创新和调查评价方面提出了"8多2高1深"的新认识,即:多类型、多岩性、多时代、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合、高纬度、高海拔、深勘探;技术上,推广采用了赣南钻,加大了风化壳的勘查深度从而成倍增加了资源潜力,全方位采用了遥感方法,进一步提高了矿政管理的公信度并提供了新的找矿方法,持续采用水化学方法跟踪调查、综合评价了稀土矿山开采的环境效应并为环境治理提供了新的技术手段;实践中,发现了多处稀土靶区和远景区,查证多处大中型矿产地,并在浙江、福建、云南、江西等地实现了"高海拔、高纬度、大深度"的找矿新突破。     

论地球系统四维成矿及矿床学研究趋向 ——七论矿床的成矿系列

矿床的成矿系列（简称“成矿系列”）概念是地球系统四维成矿的学术思想。成矿系列亦是矿床的一种新的分类——矿床自然分类。成矿系列概念的创新点：突出成矿在特定的时间域和特定的空间域（地质构造环境）,作为四维时空域整体进行成矿作用的成矿过程及其形成矿床的研究;厘定地球系统演化各个时空域中的成矿实体——矿床成矿系列,给每个矿床在地球演化的时空域中定位;开展各时空域成矿体之间的内在联系、组成的各层次成矿体系及地球成矿体系的研究;确定5类成矿作用（岩浆、变质、沉积、表生及非岩浆非变质含矿流体成矿作用）;建立成矿系列的5个序次,同时构成新的矿床自然分类体系。提出矿床学研究趋势与内容：深化矿床成因及其形成过程研究、地球系统四维时空域中区域成矿研究、急需战略性矿产研究、矿产预测、勘查与发展矿业的研究、配合找矿技术方法研发与应用。     

南岭成矿规律与百年勘查成果及新一轮找矿建议——《中国矿产地质志·南岭卷》研编

南岭成矿带是华南乃至全国最为重要且独具特色的成矿带之一,对其成矿规律的探索研究虽然历史悠久但每一次的成果总结都会推进新一轮找矿突破。笔者等在前人大量研究资料的基础上,对南岭成矿带的能源矿产（煤矿和铀矿）、有色金属矿产（钨、锡、钼、铋、铜、铅锌等）、贵金属矿产（金矿和银矿）、稀有金属和稀土金属矿产、非金属矿产（萤石）的成矿特征、时空分布规律进行了总结,并将南岭成矿带矿产按前寒武、加里东旋回、华力西旋回、印支旋回、燕山旋回及喜马拉雅旋回6个旋回厘定出21个矿床成矿系列和23个矿床成矿亚系列,为区域矿产勘查工作部署及成矿预测奠定了理论基础。为了保障能源资源安全,笔者等提出了南岭成矿带区块出让的原则性意见和柿竹园、香花岭、崇余犹、富贺钟、坪宝、三南等15个大型资源基地找矿的建议,为新一轮找矿突破战略行动提供了科学指导。     

粤北石人嶂钨矿区角闪辉长岩地球化学、年代学特征及其地质意义

石人嶂钨矿区发育的角闪辉长岩与钨矿密切共生,研究该矿区对认识粤北地区区域地质演化、深部岩浆信息以及区域基性岩与成钨作用关系研究意义重大,但到目前为止,尚未开展相关系统的研究。文章报道了角闪辉长岩的锆石和磷灰石U-Pb年代学、地球化学资料。磷灰石U-Pb年龄指示角闪辉长岩的结晶年龄为（171±14） Ma,形成于燕山早期晚阶段古太平洋板块俯冲背景下的岩石圈伸展的构造环境,其中,锆石为捕获锆石,具有3组年龄,分别记录了区域古元古代陆核增生,新元古代古华南板块的聚合和裂解,早中生代华南板块与华北板块,印支地块聚合的后造山伸展等多起构造事件。角闪辉长岩具有低Si、K、Mn,高Ca、Fe、Mg、Na、Ti的特征,富集Rb、Ta、Zr、Ti等,亏损Ba、Nb、Sr、Hf、Be、Cs、U、Th等元素,表明其源区具有E-MORB型富集地幔的属性。角闪辉长岩的形成主要受控于软流圈地幔的部分熔融。同时,由于角闪辉长岩的高氧逸度的特征及其较石人嶂钨矿成矿更早,角闪辉长岩的存在可能主要是为后期的钨矿化的叠加提供部分Ca、Fe等元素,并为富矿流体的运移提供通道。     

赣南雷公嶂钼矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

雷公嶂钼矿床是赣南地区新发现的一座具中型钼矿找矿前景的独立钼矿床,成矿特征明显区别于赣南已发现的与钨多金属共(伴)生的钼矿床。为确定矿床成矿时代,文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术,首次获得了雷公嶂钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄,为(156.3±1.0)Ma,等时线年龄为(156.9±3.6)Ma,证实了矿床成岩与成矿作用同时发生,形成于南岭地区燕山早期中晚侏罗世(165～150 Ma)。矿床中辉钼矿的w(Re)为6.104×10^-6～13.974×10^-6,平均为8.507×10^-6,结合矿床地质特征和成矿岩体主量元素及Hf同位素等证据,文章认为成矿物质来自地壳,没有地幔物质加入。结合赣南地区成岩与成矿年代学资料,文章认为区内钨钼多金属矿床形成于华南中生代岩石圈大规模伸展-减薄的地球动力学背景。     

中国不同类型铍矿床中绿柱石流体包裹体特征研究

采用偏光显微镜薄片观察、激光拉曼成分分析等方法, 对伟晶岩型和岩浆热液型铍矿床中绿柱石的流体包裹体进行了岩相学观察和成分分析。结果表明, 绿柱石中原生流体包裹体形态多样, 常孤立或成群沿晶体生长带定向分布, 大小从5~80 μm不等。流体包裹体类型以富液相型气液两相包裹体最常见, 其次为含液相CO2的三相包裹体和含子矿物多相包裹体, 偶见固体包裹体和熔融包裹体。其中, 伟晶岩型绿柱石中包裹体数量和种类更为丰富, 常见含子晶多相包裹体和气液包裹体共存, 岩浆热液型绿柱石中包裹体则相对较少, 可见熔融包裹体与富液相CO2流体包裹体共存。流体包裹体气相成分主要以CO2和N2为主, 液相主要为H2O和CO2以及CO2– 3、HCO– 3等离子。伟晶岩型绿柱石中常见含石英、云母、钠长石等子矿物的多相包裹体, 由伟晶岩中晶体快速结晶形成; 岩浆热液型绿柱石中的有机质气体更丰富, 与氧化剂Al2O3活度较低而形成相对还原环境有关。富含CO2、H2O成分的流体更有利于绿柱石的形成。结合流体包裹体的生成机制, 认为岩浆热液型绿柱石形成于岩浆演化晚期的热液阶段, 伟晶岩型绿柱石形成于岩浆-热液过渡→热液阶段, 绿柱石的形成机制为岩浆的结晶分异和液态不混溶作用。     

赣南小流域水体中溶解态稀土含量及pH和Eh值变化特征

测试流经稀土矿区河水的p H和Eh值,可以反映矿区的酸碱性、氧化还原环境。本文以赣南地区濂水、桃江、东江流域为研究对象,利用ICP-MS和三通道多参数测试仪分别测试水样中溶解态稀土含量(DREEs)和p H、Eh值,分析p H、Eh值的变化特征以及DREEs含量与p H值的相关性。结果表明:1研究区水体中DREEs含量变化较大,介于几μg/L至几十mg/L之间;DREEs经球粒陨石标准化后表现为弱的轻稀土富集模式,Eu、Ce显示负异常;2溶解态稀土及La含量分别与p H值呈弱的负相关性,说明地表水体中DREEs浓度及分布模式在一定程度上受外部环境酸碱性的影响;3对于流经地层、地层内离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为7.40、6.94,Eh均值分别为-0.023 V、6.55 mV;对于流经岩体、风化壳离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为6.61、4.37,Eh均值分别为0.024 V、0.15 V,表明赣南地区离子吸附型稀土矿区处于中酸性的氧化环境。     

赣东南大富足成铀岩体锆石U-Pb定年和构造背景与含矿性

大富足花岗岩体位于江西和福建的交界处,与铀成矿关系密切。通过激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)锆石U-Pb定年技术对大富足岩体进行了精确的年龄测定,获得岩体的中粗粒斑状黑云母(二长)花岗岩和中细粒含斑黑云母花岗岩年龄分别为(233.4±1.6)Ma(MSWD=0.30,n=13)和(233.1±1.6)Ma(MSWD=0.48,n=12),表明岩体形成于华南印支期花岗质岩浆活动第一阶段末期。大富足岩体属高钾钙碱性系列,具有相对低含量的SiO2和较高含量的Al2O3及ACNK值(1.12～1.36),并富含黑云母、白云母等富铝矿物,显示大富足岩体为典型的强过铝质S型花岗岩,暗示其形成于同碰撞挤压背景,是富含泥质成分变质沉积岩的部分熔融的结果。岩体具有较高的U、Th含量,独立晶质铀矿物和活动铀浸出率,暗示大富足岩体具有良好的铀成矿潜力。