遥感技术在金矿勘查中的应用进展

遥感技术在地质领域的应用已不可忽视。遥感图象与区域地质资料,生物地球化学资料进行综合分析、预测区域成矿远景已取得了很大进展,有很多成功的实例。文章概述了国内外遥感技术在金矿勘探中的应用,较为系统地介绍传感器性质、地物波谱特征和图像处理技术,重点叙述岩矿遥感方法和生物地球化学遥感方法探测金矿的原理和探矿方法,并给出了实例。     

扬子地块南缘中—晚寒武世浅海多次短暂增氧及其诱因：来自碳酸盐岩铈异常及碳- 锶同位素证据

中—晚寒武世(509～485 Ma)是地球历史上的一个动荡时期,期间发生了多次碳同位素漂移和生物灭绝事件,表明地球表层环境可能发生了剧烈变动。本文以湖南省永顺县王村剖面的清虚洞组、敖溪组和花桥组的碳酸盐岩地层为研究对象,通过碳、锶同位素地层学对比和稀土Ce异常的分析,揭示出扬子地块南缘在中晚寒武世发生了四次短暂的浅海短暂增氧(Ce_N/Ce_N^*<0.8),分别位于乌溜期(约509～504.5 Ma)、早鼓山期(约505 Ma)、古丈期(约500.5～497 Ma)和早排碧期(约497～496 Ma),其中排碧期早期和乌溜期内发生的增氧可能指示了全球表层海水的广泛增氧,而鼓山期早期和古丈期内发生的增氧可能仅局限于扬子地块南部边缘海。根据最新的生物地层学研究成果,浅海短暂增氧发生的时间与华南地区三叶虫和总体的生物多样性高峰基本对应,指示浅海氧气含量的上升可能促进了生物多样性的发展。海水δ¹³C和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值的变化趋势指示大陆风化增强向海洋输入大量营...     

江西盛源盆地橄榄玄粗岩系列火山岩长石矿物特征及成因信息

江西盛源盆地橄榄玄粗岩系列火山岩中的长石矿物特征为：斜长石斑晶具有反环带结构和交代净边结构,基质中存在大量的斜长石微晶,且在电子探针下研究发现基质中斜长石微晶具有钾长石环边的矿物学特点,为此类火山岩归属于橄榄玄粗岩系列火山岩提供了矿物学证据。通过对长石矿物组合特征进行研究,探讨该地区橄榄玄粗岩系列火山岩的成因以及成岩时的物理化学条件等方面的信息。     

江西相山铀矿田燕山期岩浆活动的多阶段性及其意义

相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,区域内主要出露有碎斑熔岩、流纹英安岩、花岗斑岩等火山岩—潜火山岩。前人对这三种岩浆岩进行了较为详尽的年代学研究。近年来随着相山西部深部钻探的开展,发现钻孔中由上至下出现‘碎斑熔岩—流纹英安岩—碎斑熔岩’的现象,现有的年代学结果还不能给予合理的解释。为此,我们对相山西部典型钻孔中的上下两层碎斑熔岩及其间的流纹英安岩,以及相山北部和西部钻孔中的三个花岗斑岩样品进行了详细的年代学研究,结果显示,流纹英安岩的锆石206Pb/238 U加权平均年龄为139.7±1.0Ma,碎斑熔岩（上层）的加权平均年龄为135.3±0.9Ma,碎斑熔岩（下层）的加权平均年龄为129.9±0.9Ma,不同地点的三个花岗斑岩样品的加权平均年龄分别为125.4±1.0Ma, 134.4±1.3Ma,148.8±2.3Ma,结合上下两层碎斑熔岩的镜下特征,认为下层碎斑熔岩是在上层碎斑熔岩形成后沿流纹英安岩之下的凝灰岩接触面超浅层侵入形成,从而在剖面上显示出“上老下新”的特征。这些结果表明相山燕山期岩浆活动持续时间较长（长达约24Ma）,为成矿有利因素,而不是前人认为的相山燕山期岩浆活动是一次短暂而集中的活动。对相山火山—侵入杂岩锆石的Hf同位素研究表明,各岩石样品的锆石εHf(t)值相近,分布在-10.6~-4.9之间,锆石的Hf模式年龄TDM2介于1478~1844Ma之间,本研究认为相山火山—侵入杂岩体可能起源于相山深部中元古代岩地壳所衍生的基底副变质岩部分熔融。     

桂东北豆乍山产铀花岗岩的铀源矿物研究

豆乍山花岗岩是桂东北重要的产铀花岗岩之一,通过精细矿物学研究,豆乍山花岗岩中绿泥石主要为铁绿泥石和辉绿泥石,而含铀副矿物的蚀变和形成温度相对较高的铁绿泥石密切相关.花岗岩中主要富铀副矿物为晶质铀矿、锆石、独居石、磷钇矿和铀钍石,其中晶质铀矿是公认铀源矿物,而其他副矿物的赋存状态及蚀变特征决定了其是否为铀源矿物.锆石多未发生蚀变,U仍保持其结构中,因此不是铀源矿物;而铁绿泥石附近的独居石和磷钇矿均发生不同程度的蚀变,蚀变作用不仅使独居石和磷钇矿结构中的U 得以释放进入热液,而且原磷钇矿包裹的铀钍石变为赋存于次生磷灰石中,其所含铀容易活化而成为铀源矿物.总之,在豆乍山产铀花岗岩含铀副矿物中,晶质铀矿、蚀变的独居石和磷钇矿、次生磷灰石中铀钍石是铀源矿物.     

河南鱼池岭钼矿有关花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究及其对成矿时代的制约

鱼池岭斑岩型钼矿床位于华北克拉通南缘合峪花岗岩基西北部,对其赋矿母岩--花岗斑岩及其围岩--合峪花岗 岩基第三单元侵入体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年,获得年龄分别为（135.2±2.4）Ma 和（138.2±2.3）Ma,均为早白垩 世中期岩浆作用的产物,表明鱼池岭钼矿床的形成时代约为135 Ma。鱼池岭含矿花岗斑岩及其围岩花岗岩锆石Lu-Hf同位 素示踪结果显示,这二类岩石Hf同位素组成变化极大,前者¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值变化范围在0.281364~0.282420,ε_Hf（t）=-9.6 ~-46.9, 而后者则在0.281774~0.282337 之间分布,ε_Hf（t）=-12.5~-32.8,表明它们在结晶过程中经历了较为显著的岩浆混合作用, 其成熟度较高的端元很可能是新太古代-古元古代太华群基底,而成熟度较低的端元则为燕山期上涌并底侵于地壳底部的 幔源物质或是之前遭受幔源物质改造的下地壳组分。鱼池岭斑岩型钼矿床在中生代古太平洋构造域全面叠置、破坏并改造 古特提斯构造体系的背景下形成,强烈的地壳减薄作用诱发了基性玄武质岩浆底侵或内侵,使得该地区具高钼地球化学背 景的古老地壳岩石发生部分熔融,并不同程度混染有少量幔源组分或新生地壳物质。这样一个富钼的岩浆体系经高程度分 异演化后上升至较浅层次侵位,形成花岗斑岩体。由于围岩为花岗岩,斑岩体的外接触带裂隙较少,因而自身发生不同程 度钼矿化,表现出全岩矿化的特点。     

胶东和小秦岭:两类不同构造环境中的造山型金矿省

胶东和小秦岭是我国排名前两位的金矿产地,根据对这两个地区的实地野外考察、室内研究及对已有大量研究成果的总结,我们认为胶东与小秦岭地区的金矿床均可归入造山型金矿的范畴,它们分别形成于增生型造山体制和碰撞型造山体制.胶东金矿床形成于早白垩世(130～120Ma左右)与洋壳俯冲(增生)造山相关的活动大陆边缘环境,矿床主要产于中生代花岗岩岩体中,严格受断裂带(NNE向或NE向为主)控制,成矿流体具有低盐度高CO_2含量的特征,He-Ar同位素研究显示成矿过程有幔源物质的加入.综合金矿床及中生代岩浆岩(特别是与成矿近同时的早白垩世郭家岭花岗岩及基性岩脉)的地质地球化学特征与成岩成矿动力学,我们提出在俯冲的太平洋板块后退的背景下,胶东地区增厚地壳中的榴辉岩相下地壳及下伏岩石圈地幔发生两阶段拆沉,强烈的壳幔相互作用最终导致了早白垩世普遍的岩浆活动及金的爆发成矿的模式.小秦岭地区金矿床主要以大型含金石英脉的形式产出于太华群变质基底的脆性-韧性剪切带(EW向为主)中,而与区域内燕山期大型花岗岩岩基没有直接联系,矿床地质特征(如低盐度高CO_2,以变质流体为主的成矿热液)与造山型金矿吻合,He-Ar同位素特征表明金矿床形成时有幔源物质的加入.小秦岭地区脉状Au-Mo矿床印支期成矿年龄(215～256Ma,辉钼矿Re-Os)表明印支期是小秦岭地区金成矿的主要时期,小秦岭金矿属于陆陆(华北与扬子)碰撞造山过程中形成的造山型金矿.     

长江中下游成矿带深部找矿思路探讨

长江中下游成矿带的探明资源已开采殆尽,深部找矿（-500--2000m）应是当务之急。根据勘查与开采资料的综合研究,该区的控矿条件可概括为：岩石圈减薄事件是成矿作用的重要前提,燕山期强烈的构造-岩浆活动是区域成矿的主要关键,地表断裂构造样式是深部构造的响应,前陆盆地沉积建造是成矿作用的优越围岩条件,铁、铜矿床的岩浆岩蚀变特点明显不同,埃达克质岩可视为找铜矿床的间接标志。对于今后深部找矿提出4个思路：①火山岩盆地下部的深部找矿思路;②目标地层的深部找矿思路;③复合类型矿床的深部找矿思路;④接触带“多台阶”的深部找矿思路。     

相山铀矿田成矿流体特征:来自微量、稀土元素地球化学证据

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含较多热液成因萤石的居隆庵铀矿床中,从新鲜围岩到蚀变围岩到矿石,Zr、Hf含量先降低再升高;而在含少量热液萤石的沙洲铀矿床中,新鲜围岩、蚀变围岩和矿石的Zr、Hf含量基本一致。鉴于富F流体易汲取岩石中的Zr、Hf,因此,这两个矿床中不同类型样品Zr、Hf含量的不同变化趋势,可能与居隆庵铀矿床的成矿流体富F、而沙洲铀矿床的成矿流体相对贫F有关。这两个铀矿床中矿石的稀土配分曲线与其各自的新鲜及蚀变围岩的稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明每个矿床的新鲜围岩、蚀变围岩和矿石之间的稀土元素既具有继承性、又受到不同性质的流体的影响。居隆庵铀矿床中矿石显示Eu负异常,可能主要是继承了围岩的Eu负异常;沙洲铀矿床中矿石Eu显示弱负异常至弱正异常的特征,可能与围岩中斜长石因热液蚀变作用而释放出的Eu的进入流体有关。基于新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的U和REE研究,推断居隆庵铀矿床成矿流体中U和REE均以F的络合物形式迁移;但沙洲铀矿床中铀矿石品位较低,可能是与流体中相对贫F有关。     

相山铀矿田黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其地质意义

相山铀矿田位于江西省境内的相山火山盆地中,是中国目前最大的火山岩型铀矿田。文章利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)技术对矿田内几个典型铀矿床(居隆庵、河元背和沙洲矿床)中矿前期热液蚀变阶段形成的黄铁矿分别进行了微量元素及S同位素组成特征研究。研究结果表明,矿田内铀矿床中黄铁矿的Co/Ni比值主要介于2.00～6.00,支持其为热液成因。黄铁矿的δ34S值总体变化于+0.1‰～+16.2‰,但西部与北部铀矿床之间黄铁矿δ34S值存在显著差异:西部铀矿床(居隆庵、河元背)中黄铁矿δ34S值为+0.1‰～+8.4‰,介于矿田内新元古代基底变质沉积岩δ34S值(+7.9‰～+9.4‰)与壳源岩浆δ34S值(-5.0‰～+5.0‰)之间,暗示S可能来自基底变质沉积岩硫与围岩(流纹英安岩和碎斑熔岩)中硫化物的硫的混合;北部沙洲铀矿床中黄铁矿的δ34S值为+7.5‰～+16.2‰,与蒸发硫酸盐δ34S值相接近,表明硫的来源可能主要与矿田西北侧红盆内硫酸盐的热化学还原(TSR)相关,围岩(花岗斑岩)中的Fe2+在还原过程中发挥了重要作用。同时,热化学还原产生的H2S与围岩中的Fe2+进一步结合形成黄铁矿。铀成矿期含铀热液中的六价U(Ⅵ)与铀成矿前期形成的上述黄铁矿发生氧化还原反应,导致铀沉淀成矿。