Origin of Fe-Ti Oxide Ores in Mafic Intrusions: Evidence from the Panzhihua Intrusion, SW China

Economic concentrations of Fe–Ti oxides occur as massive,conformable lenses or layers in the lower part of the Panzhihuaintrusion, Emeishan Large Igneous Province, SW China. Mineralchemistry, textures and QUILF equilibria indicate that oxidesin rocks of the intrusion were subjected to extensive subsolidusre-equilibration and exsolution. The primary oxide, reconstructedfrom compositions of titanomagnetite in the ores and associatedintergrowths, is an aluminous titanomagnetite (Usp₄₀) with 40wt % FeO, 34 wt % Fe₂O₃, 16·5 wt % TiO₂, 5·3 wt% Al₂O₃, 3·5 wt % MgO and 0·5 wt % MnO. This compositionis similar to the bulk composition of the oxide ore, as inferredfrom whole-rock data. This similarity strongly suggests thatthe ores formed from accumulation of titanomagnetite crystals,not from immiscible oxide melt as proposed in earlier studies.The occurrence of oxide ores in the lower parts of the Panzhihuaintrusion is best explained by settling and sorting of densetitanomagnetite in the ferrogabbroic parental magma. This magmamust have crystallized Fe–Ti oxides relatively early andabundantly, and is likely to have been enriched in Fe and Tibut poor in SiO₂. These features are consistent with fractionationof mantle-derived melts under relatively high pressures (10kbar), followed by emplacement of the residual magma at 5 kbar.This study provides definitive field and geochemical evidencethat Fe–Ti oxide ores can form by accumulation in ferrogabbro.We suggest that many other massive Fe–Ti oxide depositsmay have formed in a similar fashion and that high concentrationsof phosphorus or carbon, or periodic fluctuation of fO₂ in themagma, are of secondary importance in ore formation. KEY WORDS: ELIP; Fe–Ti oxide ore; layered intrusion; Panzhihua; QUILF     

桃山铀矿田桃山断裂及其保矿作用

桃山铀矿田位于江西省中部,断裂构造发育,既有成矿构造,也有保矿构造,其中斜贯桃山矿田的桃山断裂即是一保矿构造,它形成于车免近时期,走向北东,倾向南东,右行正断,并具铰链断层性质,上盘地块掀斜下落,致使上盘成矿壳层向NW和NE倾斜,由于倾末端的侵蚀深度较小,保矿条件较好,加强这些地带的铀矿勘查和评价具有重要意义。     

邹平王家庄铜矿床成矿地球化学及成因探讨

王家庄铜矿床的矿化脉石英中流体包裹体均一温度介于116 ~ 566 ℃之间,均值为 289 ℃;盐度介于7.2%～63.2% NaCleq,均值为21.1% NaCleq。流体的气相成分主要为H2O和CO2。在均一温度为240 ~ 440 ℃区间内,出现了富气相的两相水溶液包裹体、富液相的两相水溶液包裹体和含子晶的三相水溶液包裹体共存现象,以及加温后富气相包裹体均一到气相和同期富液相包裹体均一到液相的特征,表明成矿流体曾发生过沸腾作用;其中第一次发生于360 ~ 400 ℃,主要形成高温、高盐度含子晶的三相水溶液包裹体和高温、中盐度富液相的两相水溶液包裹体及高温、低盐度富气相的两相水溶液包裹体;第二次发生于240 ~ 320 ℃,主要形成高—中温、高盐度的含子晶的三相水溶液包裹体和高—中温、中盐度富液相的两相水溶液包裹体及高—中温、低盐度富气相的两相水溶液包裹体;之后主要形成富液相的两相水溶液包裹体,具有中低温和中盐度的特征。矿化脉石英中的δ18OH2O介于-1.14‰ ~ 1.79‰之间,均值为0.94‰;δD介于-63.70‰ ~ -56.50‰之间,均值为-59.8‰;说明王家庄铜矿床的成矿流体主要来源于岩浆,后期混入大气降水。矿石矿物的δ34S变化于-8.80‰ ~ -2.80‰之间,均值为-6.33‰。矿石矿物的n(206Pb)/n(204Pb)介于18.1684 ~ 18.3637之间,均值为18.2892;n(207Pb)/n(204Pb)介于155546 ~ 156342之间,均值为155777;n(208Pb)/n(204Pb)介于38.1286 ~ 38.4840之间,均值为38.2780。说明矿石具有贫重硫和富放射性成因铅的特征,硫、铅主要来源于深部,后期可能受到地壳物质或大气降水的混染。     

新疆库车新生代前陆褶皱冲断带的变形特征、时代和机制

库车前陆褶皱冲断带自北向南可分为基底冲断带、箱状背斜带、梳状背斜带和挠曲褶皱带,东西方向上可分为西段、中段和东段。本文分段叙述了各变形带的变形特征,指出东段箱状背斜带不发育,秋里塔格山脉(构造带)东延未进入东段,因而总体看自西向东变形强度减弱,地形上趋于夷平。该冲断带的形成经历了两次重大的冲断活动,分别发生在中新世和早(-中)更新世;相应地,该带可分为南、北两个"盆""山"亚系统,两者在地层记录、变形期次和变形机制上尚有若干差异。库车前陆褶皱冲断带的发育,除了受南天山的冲断和向南扩展引起的近南北向挤压应力场控制外,还受到基底断裂在新生代的活化和膏盐层底辟的制约,前者以近北西向的构造变换带及其共轭发育的近北东向断层最为重要,后者既控制了秋里塔格山脉的形成(主要受垂直的挤压应力场作用),也在库车前陆褶皱冲断带东西方向的变形分段中起了重要作用。文章还讨论了变形与地貌发育的关系和在油气勘探中的指导意义。     

中甸红山矽卡岩铜矿稳定同位素特征及其对成矿过程的指示

红山铜矿床位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,是在晚三叠世甘孜-理塘洋盆向西俯冲过程中形成的一个中型规模的矽卡岩矿床.通常,矽卡岩体就是铜矿体或铜矿化体,主要呈似层状、层状、脉状及透镜体状产于大理岩与角岩接触带或局部在角岩中,未见其与侵入岩直接接触.通过对不同成矿阶段所形成的石榴石、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方解石等典型矿物以及大理岩的稳定同位素特征研究,发现矽卡岩的最主要组成矿物石榴石的δ18OSHOW范围为6.2～8.3‰,反映了矽卡岩可能直接继承隐伏斑岩体的氧同位素组成.根据磁铁矿的氧同位素组成(5.5～7.1‰)所计算的磁铁矿化阶段成矿流体的δ18OSHOW为13.1～14.7‰(400℃)或12.5～14.1‰(500℃),暗示有富集δ18O的CO2溶入到成矿流体中.硫化物的δ18SCDT范围4.45～6.20‰,说明矿床具有高度均一的硫源,并且在硫化物的结晶沉淀过程中,流体中硫同位素分馏很弱.由此推测主成矿期成矿流体的δ18S∑S为5.6±0.6‰.矿床中的大理岩的δ13CPDB为2.0～2.2‰,δ18OSMOW为24.0～24.8‰,说明大理岩是由海相碳酸盐岩经重结晶作用而成.成矿晚期阶段形成的方解石脉的δ13C范围是-2.4～1.7‰,δ18OSMOW范围是16.3～22.4%o,表明其C和O主要来源于大理岩.总之,我们推测红山矽卡岩很可能主要是由中酸性岩浆浅成侵位时局部同化碳酸盐围岩所形成的一种富含钙质成分的次生岩浆就位于碎屑岩与碳酸盐岩之间的构造薄弱带冷凝固结而成,矽卡岩型矿化与深部斑岩型矿化具有共同的成矿物质和成矿流体来源.     

河南省洛宁县寨凹钼矿床流体包裹体研究及矿床成因

寨凹钼矿床位于华北克拉通南缘的熊耳地体．矿床定位受马超营断裂带的次级断裂控制,矿体呈脉状贼存于太华超群石板沟组黑云角闪斜长片麻岩中。成矿过程包括3个阶段：石英-辉钼矿阶段（I）、石英-多金属硫化物阶段（Ⅱ）、石英-碳酸盐阶段（Ⅲ）,其中,I阶段为主成矿阶段。寨凹钼矿床可见2类流体包裹体,即水溶液型和含子晶包裹体;激光拉曼指示包裹体成分主要为H2O。从早到晚,流体包裹体均一温度从I阶段100～260℃,经Ⅱ阶段110～160℃．变化为Ⅲ阶段120—180℃．矿床总体属于低温热液矿床：流体包裹体盐度从I阶段的2～25wt％NaCl．eqv演化至Ⅱ阶段的6—30wt％NaCl．eqv．然后降为Ⅲ阶段的7～25wt％NaCl．eqv。I阶段均一温度范围宽广、流体包裹体盐度由双峰式演化为单峰式以及包裹体温度-盐度双变图的负相关性指示了流体混合是主要的成矿机制。寨凹钼矿流体包裹体以高密度、高盐度的低温低压流体为特征,是含CaCl,流体参与成矿的结果,热的岩浆流体与冷的含CaCl,的卤水的混合．导致了辉钼矿的沉淀。寨凹钼矿床地质和流体包裹体特征与侵入岩相关的成矿系统一致．指示其成因类型为与侵入岩有关的钼矿床．     

无外加流体、350℃和差异应力条件下硫化物再活化实验研究

红透山块状硫化物矿石主要成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英、角闪石、黑云母等脉石矿物。将此矿石烘干后作为试料置于岩石三轴应力试验机,在13h内将轴压、围压和温度分步升至1276MPa、414MPa和350℃,然后在空气中自然冷却至室温。实验产物中黄铁矿、石英、长石等以脆性碎裂为主,而磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和云母等以塑性变形为主。再活化的黄铜矿、磁黄铁矿和少量闪锌矿呈脉和网脉穿插黄铁矿碎斑。实验结果表明,即使没有外来流体加入．构造动力作用所导致的流体包裹体破坏所释出的流体,就足以使成矿物质发生活化转移和再活化。     

江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江-信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床.矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化.对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe Mg)为0.21～0.33,TiO2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe MS)为0.10～0.15,TiO2含量为2.43%～3.86%.黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合.永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石.石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe Mg)=0.72～0.76;TiO2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃.而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe Mg)=0.36～0.44;TiO2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～400℃)基本吻合.Sr-Nd-Hf同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的εHf(t)值(-0.1～-10.3)和εNd(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征.而石英斑岩的εHf(t)值(-8.4～-12.5)和εNd(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于似斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小.永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物.     

滇西北雪鸡坪斑岩铜矿流体包裹体初步研究

雪鸡坪中型斑岩铜矿床位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,成矿斑岩为石英闪长玢岩和石英二长斑岩,属于印支期产物。含矿岩体蚀变分带明显,由中心向外发育强硅化带→石英绢云母化带→粘土化-石英绢云母化带→青磐岩化带,工业矿体赋存于斑岩体中心强硅化和石英绢云母化带内。矿化类型以网脉状矿化为主,细脉浸染状矿化不发育。本文对主要矿化阶段石英脉中的流体包裹体系统进行了包裹体岩相学、显微测温学和激光拉曼谱学研究,发现与成矿有关的流体包裹体可以分为水溶液包裹体、CO2包裹体和含子矿物包裹体3类,子矿物主要为石盐、方解石、赤铁矿和少量CaCl2水合物及不透明硫化物。其中含子矿物包裹体均一温度为230～420℃,盐度为33．48％～75．40％NaCl equiv．,密度为1．01～1．09g／cm^3。激光拉曼光谱分析表明,包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O和CO2。早期水溶液包裹体和CO2包裹体共生,其均一温度相近,以及纯CO2包裹体的发现,指示成矿流体存在不混溶现象,这种不混溶是由原始岩浆流体“二次沸腾”作用产生的。CO2相分离、温压条件降低和pH值升高是雪鸡坪斑岩铜矿硫化物沉淀的主要原因。晚期低温、低盐度的流体可能来源于大气降水与岩浆流体的混和,对矿化的意义不大。     

安徽月山岩体的锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

月山岩体是长江中下游成矿带中安庆-贵池矿集区内月山矿田中最重要的中酸性侵入岩体.本文对月山岩体主要岩石--闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,得到年龄值为138.7±0.5Ma,表明岩体形成于早白垩世.该结果与铜陵等地的高钾钙碱性中酸性侵入岩的形成时代类似,但早于月山矿田内的花岗质岩体和庐枞盆地、宁芜盆地中的岩浆岩.在综合区内已有的岩石学、地球化学和成矿年代学资料的基础上,认为月山矿田内的铜金铁成矿作用与月山岩体的形成有着密切的成因联系,二者在时间上是一个连续的过程,皆发生于燕山期,成岩成矿作用过程发生于区域挤压-拉张过渡的构造背景.