幕阜山复式花岗岩体多期次演化与白垩纪稀有金属成矿高峰:年代学依据

花岗岩浆的分异过程是制约稀有金属成矿的重要因素,造山过程中多期次岩浆活动的叠加作用易导致伟晶岩熔体的大量聚集成矿.华南幕阜山复式花岗岩体由多期次多阶段的花岗岩侵入体构成,在区域持续而频繁的多期次岩浆活动作用下形成了华南地区重要的稀有金属矿集区.对幕阜山复式花岗岩体边部的断峰山含铌钽铁矿白云母钠长石伟晶岩以及岩体中部大兴含绿柱石白云母钠长石伟晶岩进行了40Ar/39Ar同位素定年研究,其白云母40Ar/39Ar坪年龄分别为127.7±0.9 Ma和130.5±0.9 Ma.结合野外观察基础及区域已有的同位素年代学数据,推断出在燕山早期至中期该地区经历了多期岩浆演化,且持续时间较长,而伟晶岩的稀有金属矿化发生在岩浆活动末期的白垩纪,体现了区域岩浆多期次的分异演化作用导致稀有金属逐渐富集成矿的过程.这些地质现象说明,幕阜山区域在印支期经历了广泛的陆陆碰撞造山作用,进入燕山期后构造背景开始由陆内碰撞挤压向伸展减薄转变,在岩石圈伸展过程中经由玄武质岩浆底侵作用的影响,下地壳发生熔融,多期次岩浆活动导致了最终的稀有金属成矿.      

中国锂矿的多旋回深循环内外生一体化成矿理论及其找矿应用

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代均有成矿潜力,可构成一个完整的多旋回成矿谱系。锂的“深循环”,一是锂深度参与成岩成矿的物质循环;二是需要一个“圈闭”的构造背景将锂“捕获”以避免其过度分散,锂从开始加入到岩浆与最终定位的深度之差,是硬岩型锂矿成矿的关键之一,压差越大越有利于伟晶岩型锂矿的形成。大量锂矿实例显示锂的物质循环是“内外生一体化”的统一过程,高海拔地区(山上)的含锂地质体(花岗岩类甚至直接就是含锂矿床)经风化剥蚀之后,可能成为沉积型锂矿的物质来源之一;而富含锂的沉积岩经过埋藏、变质、深熔也可以形成含锂的岩浆岩、伟晶岩。我国西部塔里木盆地、四川盆地、扎布耶盆地及东部的江汉盆地、吉泰盆地、周田盆地等大小不一的盆地均含锂,而其周边造山带中也不同程度发育硬岩型锂矿,这就为区域找矿指明了方向。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论是三稀矿产成矿理论的重要组成部分,为我国锂矿找矿工作提供了指导和借鉴,在甲基卡、可尔因、阿尔金、幕阜山等锂矿矿集区的找矿实践中发挥了积极作用。     

四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义

青藏高原东部是中国仅次于新疆阿尔泰的伟晶岩集中产出的地区之一,也是世界上重要的伟晶岩型稀有金属矿产资源产地,其中的甲基卡矿床是中国最大的伟晶岩型锂多金属矿床.由于地处高原,交通不便,对于该矿床的成因及相关科学问题缺乏系统的研究.根据野外调查和同位素年代学研究,获得的甲基卡稀有金属矿床 134号脉和 104号脉的 Ar- Ar法坪年龄分别为 (195.7± 0.1) Ma和 (198.9± 0.4) Ma,等时线年龄分别为 (195.4± 2.2) Ma和 (199.4± 2.3) Ma.这说明青藏高原东部甘孜-理塘一带的伟晶岩矿床形成于印支运动之后的燕山早期,属于印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物,或者说甲基卡式的伟晶岩型矿床形成于印支旋回板块碰撞造山运动向燕山-喜马拉雅旋回陆内造山运动演化的过渡时期.这种特点与国内外类似的伟晶岩型稀有金属矿床具有相似性.     

湘南骑田岭矿集区的深部构造特征 及其对区域成矿的制约

湘南骑田岭矿集区是我国重要的有色金属基地之一,具有断裂构造异常发育,存在多期次岩浆活动、多类型矿床和矿种组合的特点。为了揭示深部地壳结构对区域成矿特征的制约,本文布置了穿越黄沙坪铅锌矿床和骑田岭花岗岩体的人工地震剖面,数据采集采用了直线多次叠加的技术方法,采取大炮和小炮相结合的激发方式进行实验工作,共完成物理点651个。实验结果表明,骑田岭矿集区深、中、浅部存在着比较明显的地震构造波组,莫霍面深度约为33~38km;在骑田岭岩体深部存在明显的莫霍面不连续性,呈现出类似于"逆断层"的构造特征和无反射波组或弱波组异常;反射速度反演结果也表明骑田岭岩体深部存在着下凹状低速度异常。这些深部构造特征说明区域存在幔源物质上涌和参与成岩成矿作用的通道,该构造通道可对应于茶陵-郴州-临武深大断裂带,暗示地幔物质的混入可能是湘南骑田岭矿集区发生大规模成矿作用的内在原因之一。而且,莫霍面"逆断层"构造特征显示区域上曾遭受较强烈的构造挤压作用,是区域中生代多次构造挤压作用的体现。这种构造挤压作用致使岩石圈增厚,发生较大规模的拆沉作用和深部岩浆上侵活动,为区域成矿作用提供必要的物质和能量。     

广西大厂锡多金属矿区深部碳酸盐岩的稀土元素特征及其地质意义

广西大厂巴里地区锡多金属矿体经过多年的快速开采,导致浅部资源枯竭,深部找矿迫在眉睫。本文以广西大厂超大型锡多金属矿区深部钻探ZK39-1钻孔（钻孔深度1580 m）获得的新鲜岩心为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）详细分析了该钻孔钻遇的泥盆系中下统灰岩样品的稀土元素含量（REEs）,以期为深部找矿提供依据。研究结果表明,稀土元素总量（ΣREEs）为3.49~261.07 μg/g,稀土总量变化较大,且岩心样品在顶部与底部相差较大,其中1100~1580 m之间岩心样品ΣREEs（3.49~45.81 μg/g）明显低于1100 m以浅稀土总量（188.96~242.36 μg/g）,达到了区域背景值的10倍左右,且远超过普通沉积成因的石灰岩;轻稀土与重稀土比值LREEs/HREEs为2.96~10.04,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,δEu为 0.11~1.00,δCe为0.53~0.99;球粒陨石标准化分布型式图呈“右倾”轻稀土富集型。10~1100 m之间样品Eu异常不明显,1100~1580 m之间样品Eu明显亏损,顶部到底部Ce亏损逐渐降低。1100~1580 m之间岩心样品球粒陨石标准化型式图与大厂花岗岩型式图相似,认为这套碳酸盐岩可能受到了花岗岩浆热液的蚀变作用,指示深部可能还存在岩浆热液成因或矽卡岩型多金属矿化,即在近花岗岩部位或花岗岩与围岩接触带部位存在“第三成矿空间”。     

中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

赣南崇义—大余—上犹矿集区不同类型含矿石英中白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

崇义—大余—上犹矿集区是世界著名的黑钨矿床集中区,本文选择钨锡多金属硫化物石英脉型（柯树岭和漂塘矿床）和锡钨石英脉型（仙鹅塘矿床）3个矿床石英中的白云母开展40Ar/39Ar年代学研究,测得坪年龄分别是：钨锡多金属硫化物石英脉型是 158.9 ± 1.4 Ma（漂塘）、158.8 ± 1.2 Ma（柯树岭）;钨锡石英脉型的是231.4 ± 2.4 Ma（仙鹅塘）,在反等时线图上,其对应的截距年龄分别是158.8 ± 1.6 Ma、158.7 ± 1.9Ma和232.5 ± 2.4 Ma。由此表明,在崇余犹矿集区内存在两个不同成矿时期,即以黑钨矿为主的多金属硫化物石英脉型矿床形成于中侏罗世,集中于160~150Ma之间,与南岭地区钨锡矿床的主成矿期是一致的;而以锡石为主的,并含有大量白钨矿的石英脉型矿床可形成于印支期     

中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述

三稀资源是稀土、稀有和稀散资源的统称。"三稀矿产资源战略调查研究"项目启动以来,研究了全球三稀资源的分布、产出特征及其开发现状、选冶技术与市场供需状况;发现中国重稀土资源消耗过快,关键性稀散金属的利用水平有待提高,部分稀有金属亟待发现新的矿产地;同时,中国三稀资源利用的质量不高,高附加值产品少,采选回收率低;现场实地调研也表明中国离子吸附型稀土矿区还存在证外采矿和环境污染问题。在地质理论研究方面,通过成矿规律研究发现离子吸附型稀土矿的母岩体可以扩展到燕山晚期花岗岩以外的地区,内生稀有稀土资源的形成具有时空分离的趋势。在技术方面,项目组把高分辨率遥感技术应用到三稀资源的监管工作,并全面更新了三稀元素的分析测试技术,取得了显著成效。此外,所提出的分单矿种评价、管理稀土资源、修改三稀资源勘查规范、设立复合型三稀资源矿种以及水化学技术调查监测三稀矿山的生产状况和环境污染等建议和新思路,都具有现实意义。在找矿部署方面,项目组根据三稀资源的综合特点,认为应建立稀有资源的整装勘查区、稀土资源的规划区、稀散资源的综合利用示范区,甘肃、四川、福建等地已取得初步找矿进展。     

川西北花岗岩的冷却过程及其对区域成矿的制约

川西北地区位于松潘-甘孜造山带北部,产出众多的中生代花岗岩和卡林型金矿,金成矿作用与区域构造运动和岩浆活动有密切的内在联系。本文拟从花岗岩的角度分析这种内在联系,故测定了川西北的羊拱海黑云母二长花岗岩、达盖寨黑云母二长花岗岩和可尔因二云母二长花岗岩的黑云母或白云母Ar-Ar年龄,分别得到坪年龄158.7±1.4Ma、185.2±1.4Ma、和157.6±1.2Ma,并参考积累的川西北花岗岩体的年代学数据,绘制了造山带北部、中部、东缘中部几个主要花岗岩体的冷却轨迹。不同构造位置花岗岩体的冷却轨迹表明,从造山带北部到造山带东缘中部,各花岗岩体的侵位年龄依次变新,冷却速率依次变缓,在区域构造运动相对较弱期间,各花岗岩的冷却速率明显降低。由以上特征,本文推断在中生代陆内造山过程中,构造应力自松潘-甘孜造山带北部向造山带东缘中部传递,各区域先后由造山相对活跃期进入造山相对宁静期。在造山宁静期,构造运动较弱,花岗岩体缓慢冷却,地壳较长时间保持低温状态,利于金的成矿作用。因而,川西北的金矿主要形成于区域花岗岩的缓慢冷却阶段,这可能是金矿与花岗岩时空耦合的原因之一。     

湖南仁里稀有金属矿田地质特征、成矿时代 及其找矿意义

仁里稀有金属矿田位于幕阜山岩体西南缘,是华南地区重要的稀有金属矿产地之一。文章旨在通过对区域成矿条件、矿田地质特征、地球化学特征、成岩成矿时代与稀有金属成矿作用的综合分析,为矿田勘查设计乃至华南地区稀有金属找矿与研究提供理论依据。在矿田范围内对燕山期、武陵期花岗岩及每个矿区代表性伟晶岩进行了系统采样,开展了岩石化学成分分析,同时对矿田内二云母二长花岗岩及锂辉石伟晶岩分别进行了锆石U-Pb、白云母Ar-Ar同位素定年。研究表明:①多期造山与燕山期陆内活化是成矿的有利地质背景,多阶段伸展作用导致幕阜山地区多期大规模的多金属成矿作用发生;②矿田构造主要以NE(或NNE)向构造为主,复合改造NW向及近EW向构造,NE(或NNE)向和NW(或近EW)向构造呈现立交桥式的构造格局,控制了花岗岩和伟晶岩分布;③矿田内伟晶岩属极高分异、富硅、过铝质花岗质岩石,燕山期花岗岩属陆壳改造"S型"花岗岩;④幕阜山岩体由岩体内接触带往岩体外接触带(10 km),由黑云母伟晶岩→二云母伟晶岩→白云母伟晶岩→锂云母伟晶岩→锂辉石白云母伟晶岩过渡,形成了较完整的稀有金属演化序列:无矿化→Be→Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Nb+Ta+Li+Cs;⑤稀有金属成矿与构造岩浆时空演化、构造组合、特别是岩浆的分异程度密切相关,矿田内燕山期花岗岩年龄139.3～146.2 Ma,稀有金属成矿年龄为130.5～130.8 Ma。