稀散元素Sc的矿床类型及找矿前景

Sc是一种典型的稀散元素,常类质同象进入镁铁质矿物中。自然界中罕见钪的富集体。Sc主要是从铝土矿、钛铁矿、磷块岩、黑钨矿、锡石等矿石中作为伴生元素加以回收。近几年,随着对复杂硅酸盐矿物Sc浸出试验的研究,Sc元素也可从富Sc的基性-超基性岩体(Sc2O350×10-6)中提取。主要富Sc矿物有单斜辉石、角闪石。云南二台坡岩体源区可能具有富Sc的特性,在岩浆结晶早期大量进入镁铁质硅酸盐矿物,形成钪的独立矿床(Sc2O3=66.08×10-6)。这类矿床在国内外还属首例,其发现扩大了独立钪矿床类型,对寻找新型钪矿具有重要的指导意义。     

新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

选取塔里木东北部的笔架山二叠纪火山岩带为研究对象,通过年代学、岩石学和地球化学等研究,论证火山岩的亲缘关系以及火山岩与侵入岩的关系,探讨岩浆演化过程与源区性质。笔架山一带二叠纪火山岩分布于笔架山镁铁质-超镁铁质岩带北侧。火山岩的岩石类型主要有玄武岩、玄武质安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩。流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(285.0±2.9)Ma,属二叠纪乌拉尔世。该火山岩多属拉斑玄武岩系列。玄武岩、玄武质安山岩、安山岩的岩石学及地球化学特征表明,它们都是由拉斑玄武质岩浆通过分离结晶作用演化而成,玄武岩岩浆在上升过程中经历了一定程度的同化混染作用。玄武岩的w(TiO2)(2.35%~3.81%)、w(TFeO)(10.59%~13.87%)、w(P2O5)(0.35%~0.50%)高,属于高钛玄武岩系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,Nd-Sr同位素组成具有OIB亲和性,地球化学特征显示出玄武岩的岩浆源区属尖晶石稳定域。笔架山二叠纪侵入岩和火山岩的时空关系、岩石地球化学特征和岩浆演化程度的研究表明:二者是同源岩浆分异的产物,岩浆进入现存岩浆房后,大量的堆晶相形成了镁铁-超镁铁质侵入岩,而演化的岩浆沿岩浆房顶部或旁侧的断层带溢出而形成基性-中性火山岩;酸性火山岩是由幔源岩浆的热量引起地壳重熔形成的。     

柯坪玄武岩的岩石学、地球化学、Nd、Sr、Pb同位素组成与岩石成因

柯坪玄武岩位于塔里木板块西缘,产于下二叠统库普库兹曼组和开派兹雷克组中。岩石化学组成以富集TFeO、TiO2、P2O5和SiO2不饱和为特征。大部分样品属碱性玄武岩系列,个别属拉斑玄武岩系列。它们的稀土元素和微量元素显示了板内拉张环境玄武岩的地球化学特征。εNd(t)=-1.73～-3．69,εSr(t)= 27．56～ 56．87,^206Pb／^204Pb=17．87～18．02,^207Pb／^204Pb=15．45～15．53,^208Pb／^204Pb=38．22～38．49。Nd、Sr、Pb同位素组成证明柯坪玄武岩源自于前寒武纪的富集型大陆岩石圈地幔。而且,这种情况在塔里木盆地及周缘地区十分发育的镁铁质岩浆岩中具有广泛的代表性。据此,可以将新疆南部和北部划分为两个明显不同的同位素地球化学省。南部省以富集型地幔的同位素组成为特征,而北部省以亏损型地幔的同位素组成为特征。分属于这两个省的古生代晚期阶段岩浆岩有可能不是同一个地质过程的产物。     

西天山阿吾拉勒火山岩型铁矿带东段成矿地质背景与成矿机理

备战、敦德、智博、查岗诺尔铁矿分布于阿吾拉勒火山岩型铁矿带东段的大哈拉军山组火山岩中,各个矿区基性、中性和酸性火山岩兼而有之,但所占比例不尽相同。矿区的火山岩以钾玄岩系列、高钾钙碱性系列、钙碱性系列岩石为主,也有少量拉斑系列岩石出露。岩石相对富集轻稀土元素,相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素。显示出岛弧或活动陆缘环境火山岩的固有特征。研究认为该地区铁矿床为矿浆-火山热液复合成因型铁矿床,其形成受岩浆-热液系统活动的制约,具体成矿作用包括氧化物熔离成矿、隐爆-贯入成矿、分离结晶+岩浆流动成矿和热液交代四种类型。矿床的控矿因素与成矿条件包括:(1)活动大陆边缘型火山岩组合与伸展构造环境;(2)基性和中性火山熔浆多次喷溢和堆积部位;(3)含矿母岩浆的强烈分异演化导致氧化物熔离,而分离结晶和岩浆流动则促使富集矿体形成;(4)岩浆热液对流循环并萃取围岩铁质,是形成热液期矿石的基本机制;(5)火山机构及其伴生裂隙是含矿岩浆活动的有利空间并为成矿物质的聚集提供物理化学条件,是铁矿体主要控矿因素和赋矿部位。铁矿床与火山作用关系极为密切,火山熔浆与火山热液反复多次活动导致了成矿作用的多期多阶段性。     

天山加里东晚期构造运动及其地质意义

在南天山中段,上志留统阿尔皮什麦布拉克组经历了两期变质变形作用。下泥益统彩华沟组的变质变形特点及变质期与阿尔皮什麦布拉克组的蜕变质作用时期完全一致。这两套地层的走向有30°～40°的交角,其间有出露长达14Km的底砾岩和古风化壳,构成了代表加里东晚期构造运动的不整合面。     

新疆塔里木板块西部瓦吉里塔格地区二叠纪超镁铁岩的岩石成因与岩浆源区

瓦吉里塔格地区位于塔里木板块西部，前人在此区发现了晚二叠世形成的6个爆破角砾岩筒和32条岩脉。爆破角砾岩筒属火山口相和火山管道相，脉岩属次火山相。爆破角砾岩筒由角砾和胶结物组成。角砾的主要类型是纯橄榄岩、橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩等；胶结物主要是麦美奇岩和苦橄岩。据岩石化学组成和液相线橄榄石的F0分子确定的原生岩浆的MgO含量分别是18．78％和18.8％。它们的CaO／Al2O3平均值为3．9，Al2O3／TiO2平均值为2．6。这些超镁铁岩都富集LREE、大离子亲石元素和Nb、Ta，而重稀土元素贫化，并有Zr、Hf负异常。不同样品间∑REE和(La／Yb)N的差异反映了橄榄石和单斜辉石堆晶作用的影响。依据实验岩石学研究成果，熔融深度应为450km～650km。副矿物组合异常复杂，其中，刚玉的结晶深度有可能大于575km。它们的εNd（t）= 3．3～ 5．4，εSr(￡)=-4．27～-10．78，^206Ph／^204Ph=18．47～22．78，^207Ph／^204Ph=15．52～15．90，^208Ph／^204Pb/38．45～39．62。Nd、Sr、Ph同位素组成与洋岛玄武岩和一些地慢柱组分相同或相近。综合各方面的研究成果可以证明，这些超镁铁岩很有可能源自于核一幔边界之上的D″层。源区本属于亏损型地幔，但在岩浆生成前不久被富含轻稀土元素和大离子亲石元素的流体交代。     

新疆北山地区中坡山北镁铁质岩体岩石地球化学与岩石成因

中坡山北镁铁质岩体位于新疆北山裂谷带的中带,岩体形态为相互联通的岩盆状,出露面积约180km~2。由角闪辉长岩、橄榄辉石岩、橄榄辉长岩、苏长辉长岩和斜长岩组成,岩相带呈同心环状展布,相互间呈渐变过渡关系。锆石U-Pb法同位素年龄为274+4Ma。岩相学、岩石化学、造岩矿物晶体化学和稀土元素地球化学特征均显示了非常发育的分离结晶作用。橄榄辉石岩和橄榄辉长岩主要由早期结晶相聚集而成,橄榄石是最初的液相线相,单斜辉石是数量最多的分离结晶相。斜长岩由残余岩浆结晶而成。母岩浆应该是高镁的拉斑玄武岩浆。Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征充分证明了岩浆与围岩之间的物质交换。同化混染作用明显地改变了侵入岩的同位素组成和大离子亲石元素丰度。除斜长岩外,各种岩石的TiO_2、Na：O、K_2O、大离子亲石元素和稀土元素丰度均很低,受同化混染作用影响较小的样品的ε_Nd(t)=+6．80,这些特征证明其岩浆源区属亏损型地幔。FeO~*和SiO_2含量证明,熔融作用开始时,源岩为二辉橄榄岩；当熔融作用持续到一定程度时,源岩物质转化为方辉橄榄岩。稀土元素地球化学证明,熔融作用发生于尖晶石稳定域内。综合各方面要素可以证明,中坡山北岩体是塔里木板块二叠纪期间第四种类型地幔源区部分熔融的产物。     

秦岭—巴山地区成矿背景和成矿作用的新进展

“八五”－“九五”期间秦岭的多项研究中，主要取得以下新进展：1．创立了抽拉－塑夺片构造新理论，丰富和发展了岩石圈板块或壳块运动方式的多样性。2．发现了东西向的秦岭造山带从显生宙以来有南北向的隆升带和沉积盆地，特别是太白、宝鸡－佛坪－汉南隆升带的发现，将从根本上改变秦岭乃至中国中东部构造格架的认识。3．南北向沉积盆地转谈东西向造山带的Ⅱ型造山带，深部构造岩片抽拉－逆冲推覆在中（新）生代陆相沉积盆地之上所形成的Ⅲ型造山带，为地壳表层增添了两种新型的造山带。4．首次提出秦岭造山带中存在三类沉积盆地，三种盆－山转换，三个发展阶段及三种型式（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）的造山带，这在国内外均属首创。5．重新厚定商丹带、勉略带和二郎坪带的构造属性，形成时代，首次提出秦岭受三种体制，四个发展阶段的新观点，受抽拉构造形成的陆内造山带是秦岭最重要的划时代发展阶段。6．最先提出立交桥式结构观点。7．发现了一批前震旦系变质地层结晶岩系，重新厚定了一些地层的时代，特别是西秦岭，西成铅锌矿田中元古界地层的发现和超大型厂坝矿床产于其中，有重大的理论和实际意义。8．提出准浊流态流体的新概念。9．创立了在统一地质－成矿场制约下的多重岩片控矿论和构造一成矿体系，首次在秦岭提出三种统一地质－成矿场，三大构造一成矿体系，三种矿床模式及三种区域找矿模式。10．首次在秦岭提出超大型矿床的富集部位，大型矿床受鞘褶皱控制的观点。11．对若干矿床的成因提出新认识，特别是西成铅锌矿床，漳腊金矿床的新认识有重大的指导作用。12．划分出三级成矿远景区三个，四级远景区十三个，五级远景区：A级11个，B级9个，C级7个，还提出10个寻找大型矿床和穆龙套式金矿的地区。     

塔里木板块北缘活动陆陆缘型侵入岩带的岩石学与地球化学

在塔里木板块北缘，断续出露一条侵入岩带，总长度800多公里。岩石组合是：橄榄辉长岩－辉长岩－辉长闪长岩－闪长岩－石英闪长岩－花岗岩。各种类型岩石的组成显示了清晰的钙碱性岩浆演化趋势。稀土元素配分曲线均为轻稀土富集型，而且，重稀土元素配分曲线相对平坦。Sr、K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素强烈富集，而Ta、Nb、Zr、Hf、Ti等高场强元素显著贫化。这些岩石学与地球化学特征均表明，该侵入岩带形成于活动大陆边缘。