大陆动磁变化对成矿元素富集的影响——以吉林夹皮沟矿集区为例

多次交变的应力引起岩石磁性的变化称之为动磁。本文以吉林夹皮沟矿集区为例,通过磁力与成矿元素之间吸引或排斥关系,应力与岩石磁化率和应力与岩石剩余磁化强度等变换规律,探求大陆动磁变化对成矿元素富集的下列影响。1)当铁矿层或磁铁石英岩层褶皱时,金元素易在磁铁矿含量高、动磁强度大的部位(即褶皱转折端或两翼)富集。2)对非铁磁性介质,构造透镜体中的含金性既与低压区有关也与高压区有关,两者共性是沿磁能加大的方向有利于金元素的富集。对含矿围岩则相反,岩石磁性强、弱与岩石含金量呈反比。3)流体内非铁磁性物体动磁的变化对成矿元素富集的影响,主要表现在物体的总力—位移—剩磁—运行轨迹—成矿元素分异和富集的对应关系上。4)大陆动磁频度变化对成矿元素富集的影响,反映为同一构造带大陆碰撞频度与动磁强度呈反比,元素富集不明显;而不同方向构造叠加的频度与动磁强度呈正比,有利于元素富集。这些影响将拓宽和加大大陆动力学与成矿作用间的研究内容和深度。     

中条山西南段中生代热液成矿系统分析

中条山西南段铜镍、铜铁、金矿与中生代中酸性岩浆活动有关,成因类型为高-中低温热液型.矿体严格受断裂构造控制,不同矿产形成与矿源岩有关,铜镍矿、铜铁矿和金矿分别产于变基性侵入岩、变基性火山岩和片麻岩中,构成了中条山西南段中生代构造-岩浆-热液成矿系统.这一成矿系统是同一能量场和流体场、不同矿源场之间耦合的结果.根据成矿系统分析,该区具有很好的找矿前景,预测在不同矿源复合叠加地段,还有铜铁金、铜镍金、铜铁镍矿床产出,地质找矿应部署在中生代中酸性岩体的分布区.     

胶东招掖矿集区巨量金质来源和流体成矿效应

胶东招掖大型金矿集中区的形成是一个多期次、多来源的复杂过程.胶东群正变质岩的原岩——太古代拉斑玄武岩为初始矿源岩;太古代-元古代胶东群、荆山群和粉子山群变质岩为中间矿源岩;中生代剪切重熔岩浆岩——玲珑型花岗岩和郭家岭型花岗岩是成矿物质的主要直接提供者;郭家岭型花岗岩还起到"热机"作用;而蓬莱群及滦家河型花岗岩提供成矿物质的可能性较小.金的成矿作用是在古老地幔分异出的太古代拉斑玄武岩基础上,经韧性剪切→区域变质→岩浆重熔等构造热动力作用逐步富集的过程.岩浆侵入后,形成以岩体为中心的凸形热场,是流体成矿作用的主要动力之一.成矿流体的流速可以促进混合热液的生长,剪切破碎带是强烈输运-反应耦合成矿的有利场所.地幔富C-H-O流体、中-下部地壳富硅流体、浅-表部富硫流体3个层次流体相互沟通、混合,导致流体循环持续时间增长,萃取围岩有用元素增多,成矿元素丰度升高,并最终形成胶东招掖金矿集中区.     

台上金矿床蚀变带短波红外光谱研究

绢云母是胶东西北部金矿的主要蚀变矿物.短波红外光谱测量可以提供云母类A10H波长、结晶度、云母(蚀变)强度、云母层间水强度等参数,这些参数可以用来研究蚀变特征、预测金矿化.为确定招平断裂带内已知金矿化的蚀变矿物特征,为在区域上寻找类似特征地段提供类比依据,在台上特大型金矿上下盘围岩1 km之内采集岩石样品,利用便携式红外矿物分析仪(PIMA)进行短波红外光谱测量.结果表明上盘含更多的白云母、具有更高的云母水强度,多硅白云母发育在下盘.高结晶度的云母和更多的多硅白云母是金矿化的指示.     

四川丹巴燕子沟造山型金矿床成矿流体特征研究

丹巴燕子沟金矿区在大地位置上处于松潘-甘孜造山带,金矿体分为石英脉型和碳质板岩型,其成矿作用包括成矿前期、主成矿期和成矿期后3个期次.丹巴燕子沟金矿流体属CO2-H2O-NaCl体系,溶液呈酸性,流体包裹体分为两大类,成矿前期和主成矿期流体包裹体具有典型造山型金矿变质热液特点,以均一温度中等、低盐度、低密度、高CO2为特征;成矿期后流体包裹体则具有大气降水的特点,具有均一温度低、低盐度、低密度、低CO2的特征.成矿前期和主成矿期金的主要迁移形式为[Au(Cl)4]-氯络合物,成矿期后以[Au(HS)2]-硫络合物为主,在构造由压扭向张扭转变的过程中,流体温压条件发生较大的变化,加之大气降水沿张性裂隙的渗入,使得流体发生沸腾作用、流体混合作用,硫金络合物含量逐渐升高,pH、Eh、fo2.、fs等物理化学条件发生变化,矿质逐渐沉淀,形成矿体.从流体特征来看,丹巴燕子沟金矿属于造山型金矿床.     

胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质岩的岩石类型及其源区仍存有争议。新城金矿床位于胶东西北部焦家断裂带北段,是迄今为止在胶东矿集区内发现的赋存在早白垩世花岗质岩中最大的金矿床,其内已探明金资源储量大于200t。该金矿床的赋矿围岩为新城花岗岩体,由中细粒石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩组成,形成于127~132Ma。进一步的地质观察表明中粗粒似斑状二长花岗岩两侧的岩石粒度逐渐变细,斑晶逐渐变小,长英质矿物增多,明显不同于中粗粒似斑状二长花岗岩,应为中细粒似斑状二长花岗岩。论文对该中细粒似斑状二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素组成研究,并进一步探讨了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区性质及其与新城花岗岩体的关系。岩石地球化学研究表明中细粒似斑状二长花岗岩具有高的SiO2(71.18%~73.72%)、全碱(K2O+Na2O=7.07%~8.64%)、Ba(793×10-6)、Sr(729×10-6)和轻稀土含量(71.14×10-6),低的Al2O3(13.57%~15.73%)、MgO(0.22%~0.39%)、Rb(91.7×10-6)、Th(7.4×10-6)、U(4.51×10-6)、Nb(4.49×10-6)、Ta(0.26×10-6)、Y(3.67×10-6)和重稀土含量(7.47×10-6),无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高BaSr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明中细粒似斑状二长花岗岩形成于123±1Ma,而石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS年龄为127±2Ma~132±1Ma,3种类型岩石具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明新城花岗岩体的形成时代应为123±1Ma~132±1Ma。Lu-Hf同位素测试结果显示中细粒似斑状二长花岗岩岩浆锆石的εHf(t)为-20.76~-18.66,二阶段模式年龄tDM2为2351~2479Ma;在εHf(t)-锆石U-Pb年龄图解中,所有数据点均落在球粒陨石演化线之下的壳源区域。金矿床已有石英二长岩、中粗粒似斑状二长花岗岩和区域玲珑型花岗岩Hf同位素组成及该中细粒似斑状二长花岗岩中2个太古代(2629±14Ma、2402±18Ma)和3个中生代(150±7Ma、151±1Ma、147±1Ma)的继承锆石年龄,表明新城金矿床内中细粒似斑状二长花岗岩应来源于前寒武纪变质基底岩石,岩浆上升过程中遭受了上地壳(主要是玲珑黑云母花岗岩)的混染。     

玛曲格尔珂金矿田旋涡状构造及其控矿作用

玛曲格尔珂金矿田位于青藏高原北东部,主要包括大水、格尔托和贡北三个金矿床,成矿作用受印支-燕山期构造活动的控制。本项研究识别出区内存在的旋涡状构造,它与金矿田的成矿作用关系密切,二者的规模与分布范围吻合,直径达4500m左右。中心部大理岩化白云岩和深部可能存在的隐伏岩体,构成旋涡状构造的砥柱。旋涡状构造包括6个放射状弧形旋回层,其中南部4个旋回层的的旋扭面(弧形断裂)凸向W-NW,属于张性结构面;北部2个旋回层的旋扭面凸向NE,为压性断裂,从而可认为旋涡状构造是由2个性质不同的旋扭构造所构成。在ETM遥感影像图和地形图上,旋涡状构造清晰可见,地势较高,桔黄色旋回层正地形与深蓝色负地形带相间,砥柱区高峰4000m,相对高差500m。旋回层内的石英闪长岩脉产状与旋扭面一致。贡北、大水和格尔珂金矿床分别位于旋涡状构造编号为1,4和6的NW向旋回层、NE向旋回层和SE向旋回层,这3个旋回层宽度较大,平面上构成了旋涡构造的主体。旋涡状构造的张性结构面成为容矿构造,所以,具张性旋扭特征的南部旋回层,其旋扭面是主要的容矿构造;而具压性特点的北部旋回层,容矿构造与旋扭面相交。依据旋涡状构造的控矿特性,预测区内其它旋回层的扩容区或张性结构面具有较好的找矿远景。     

哀牢山矿集区构造环境演化与金多金属成矿系统

哀牢山金多金属矿集区是指以传统的哀牢山成矿带为中心,包括与其相邻的矿田、矿区在内的多金属矿床分布密集区,地处由哀牢山复合造山作用为纽带而发生相互联系的多个不同性质的古大地构造单元结合地带。哀牢山复合造山作用演化经历了前寒武纪-早古生代造山带基础形成、晚古生代俯冲造山作用、海西末-印支期碰撞造山作用、燕山期-新生代伸展造山作用等复杂的造山过程。伴随着造山作用演化,在矿集区内不同构造-成矿单元形成了不同性质的成矿地质环境以及与其对应的成矿系统。主要包括早中元古代扬子板块大陆边缘裂谷环境及成矿系统、中晚古生代哀牢山大陆边缘洋盆裂谷(小洋盆)-缝合带环境及汇聚大陆边缘复合成矿系统、个旧-文山复合裂陷盆地多旋回演化与复合成矿系统、金平"稳定"陆缘块体构造环境与陆内复合成矿系统及墨江-绿春多期叠加弧-裂谷盆地环境与成矿系统等。由此形成了由一系列超大型-大型锡、金、铁铜、铅锌、镍等多金属矿床组成的成矿集中区。     

哀牢山南段长安金矿床岩浆岩的岩石学特征及其与成矿关系探讨

长安大型金矿床位于哀牢山成矿带南段,矿区内出露煌斑岩、辉长岩、辉绿岩、正长花岗岩、正长花岗斑岩等岩株和岩脉,矿体均与脉岩共生或相互切穿。各类岩浆岩和矿石的地质、岩相学、岩石地球化学的系统研究表明,矿区内岩浆岩可能为同源岩浆演化产物,但煌斑岩、辉绿岩与矿化关系更为密切。金成矿物质具有壳幔混源的特点,成矿流体由岩浆水与地层变质水混合而成。在喜山期,强烈的壳幔相互作用过程导致了区内的岩浆和热液活动,大规模富碱岩浆上侵的热驱使岩浆水循环并与矿区地层在造山作用下脱水产生的富CO2的变质水混合,萃取地层及略早形成的脉岩中的Au等成矿元素,在适宜的物理化学条件下和成矿空间内卸载并富集成矿。     

胶东西北部金热液成矿系统内部结构解析

成矿系统研究可划分为系统外部环境与内部结构2个方面, 外部环境分析立足于代表性成矿带———矿集区宏观地质背景的深入解剖, 着重揭示地球圈层的内部结构和构造体制转换-岩浆活动-流体汇集多种事件的耦合作用对成矿单元内部成矿流体活动与大规模成矿事件启动机制.内部结构研究主要通过矿田-矿床-矿体等多个尺度构造-流体-成矿作用的解析, 解剖矿体-矿化网络的时空结构, 查明成矿流体物理输运机理及元素的富集-输运-沉淀过程.以胶西北矿集区为例, 从分析系统内部结构的视角出发, 力图查明系统外部地质背景对矿集区内部成矿作用的影响, 并建立成矿系统内部各成矿要素(成矿产物、成矿过程等) 的内在联系; 作为成矿学研究思路的一种新的尝试, 深化区域成矿作用认识有一定推动作用.研究发现, 区域构造体制转换所引发的胶西北矿集区应力-应变场性质转变不但启动了区域成矿活动, 成矿活动在由压剪向张剪过渡的时空界面发生; 而且还造就了复杂多变的控矿构造形迹, 由于空间构造形迹及力学性质的差异, 导致了区域成矿的多样性.应力-应变场性质的变化引起流体各项物理化学参数发生了突变, 并引发成矿物质的富集沉淀, 成矿过程中流体一则由氧化状态向还原状态稳定过渡; 而不同构造形迹控制下的流体运移方式差异则是导致成矿多样性的内因; 成矿过程具复杂性, 其主要表现为矿体金品位和厚度的空间分布多重分形特征、蚀变分带的自相似性、成矿作用的突发性及成矿产物的多样性.