沱沱河茶曲帕查Pb(-Zn)矿:大陆碰撞背景下盆地流体活动的产物

大陆碰撞造山环境可以发育多种类型矿床,比较而言,对与岩浆活动相关的各类矿床研究深入,而对与岩浆活动无关沉积岩容矿的矿床了解较少.近来,一些学者提出该套矿床最典型类型之一的MVT型矿床,其多数形成于碰撞造山背景、包括陆-陆碰撞造山环境(Bradley and Leach,2003;Leach etal.,2005),从而引发了对该套矿床更多的关注.     

青藏高原碰撞造山带Pb-Zn-Ag-Cu矿床新类型:成矿基本特征与构造控矿模型

地处青藏高原东、北缘的兰坪、玉树及沱沱河地区,广泛发育包括金顶超大型矿床在内的大量新生代Pb、Zn、Cu多金属矿床.这些矿床均产于该高原东缘晚碰撞构造转换环境,主体赋存于第三纪前陆盆地内部,以沉积岩容矿,与岩浆活动无关,受逆冲推覆构造系统控制,显著区别于世界已知的各类以沉积岩容矿的贱金属矿床.研究表明,伴随印度.亚洲大陆碰撞造山而产生一系列逆冲断裂系,将前陆盆地侧缘的中生代地层切割成叠置的构造岩片,并推覆叠置于盆地沉积地层之上,形成单冲式或对冲式逆冲推覆构造系统,并控制了Pb-Zn-Ag-C矿床的形成与发育.根据逆冲推覆构造控矿式样和矿化特征,可以识别出4种矿床式:①产于逆冲推覆构造系统前锋带"构造穹隆 岩性圈闭"内的金顶式Zn-Pb矿床;②受控于前锋带冲起构造的河西.三山式Pb-Zn-Ag-Cu矿床;③产于主逆冲断裂带派生的次级断层或平移断层内的富隆厂式Ag-Cu或Cu矿床;④产于主逆冲断裂上盘灰岩层间破碎带内的东莫扎抓式Pb-Zn矿床.这些矿床的矿体多受不同级次的断裂控制,多孔砂岩、白云岩化灰岩及构造破碎带是有利矿化部位.多数矿体显示开放空间充填成矿特点,少数显示层控性,属后生成矿.金属矿物组合主要为低Fe闪锌矿 方铅矿 黄铁矿组合及低温Cu硫化物(黝铜矿系列为主) Ag硫化物(辉银矿、黝银矿、汞银矿) 方铅矿±闪锌矿组合,脉石矿物组合主要为方解石±重晶石±萤石±白云石±天青石,局部见沥青.成矿流体以盐水体系为主,盐度w(NaCleq)变化于1%～28.0%之间,成矿温度较低,通常在80～190 ℃,显示盆地卤水±大气降水的特点.逆冲推覆构造系统对矿床的控制主要体现在:其深部拆离滑脱带可能是流体流长距离侧向迁移的优选通道,主逆冲断裂是成矿流体垂向运移和向上排泄的主要途径,浅部各类样式的逆冲构造是流体汇聚的主要场所.成矿物质以盆地沉积岩贡献为主,部分可能来自幔源岩石.矿床金属组合可能与成矿流体迁移-汇聚过程中流经岩石的性质有关:矿区发育灰岩建造时,出现Zn-Pb(Zn多于Pb)矿化;若发育碎屑岩建造,尤其是红层,则出现Cu-Ag(-Pb)矿化.因此,笔者将这种逆冲推覆构造控制的新类型矿床称之为造山型Pb-Zn-Ag-Cu矿床,其成矿模式可表述为:伴随着印度-亚洲大陆持续碰撞,青藏高原东、北缘中生代构造岩片向盆地中央推覆并置,形成单冲式或对冲式逆冲推覆构造系统,流体从造山带沿拆离滑脱带长距离向前陆盆地方向运移,运移过程中淋滤围岩的金属物质,通过主逆冲断裂垂向沟通,进入浅部各式逆冲构造部位从而形成不同样式的矿床.经综合分析,提出了青藏高原东、北缘受逆冲推覆构造控制的贱金属矿床的勘查要素.     

山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中流体和熔融包裹体测温及激光拉曼密度分析

通过详细的测温并辅以新发展的激光拉曼分析流体包裹体密度技术,对山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中的流体和熔融包裹体进行了测试,鉴定出:刚玉中多类流体包裹体为富CO2包裹体,也含少量其他挥发分,密度低于0.55g/cm3(多数<0.3 g/cm3)或位于0.65～0.75 g/cm3范围,前者指示包裹体遭受泄漏;另外一类流体包裹体为富CO2盐水包裹体,也含少量其他挥发分,密度0.64～0.78 g/cm3.各类熔融包裹体中,一类在1 100～1 300℃均一,另3类在1 040～1 280℃均一,但熔融包裹体中也有许多无法均一,是由于其内固体物质粘滞性高同时升温时间有限或富CO2相、富熔体相不均一捕获所致.以熔融包裹体最低均一温度(1 000～1 100℃)代表刚玉内包裹体的捕获温度,用"等容线法"限定包裹体捕获压力为350～640 MPa,经静岩压力换算深度为12～23 km,即中-下地壳深度.大量富CO2包裹体在测温过程中无法观察到相变行为,是鉴定昌乐刚玉的重要标志,而富CO2及含CO2盐水包裹体与熔融包裹体密切伴生及熔融包裹体不均一捕获的特点,反映捕获温压条件下深部流体和熔体存在不混溶现象,也表明昌乐刚玉形成于中一下地壳CO2过饱和的高温熔体环境.     

滇西兰坪盆地古近系构造—沉积演化与成矿关系

兰坪中新生代盆地因堆积了巨量金属而倍受关注,盆地内沉积岩容矿贱金属矿床矿体的就位与印—亚大陆碰撞挤压和扬子古陆与滇藏古陆拼接碰撞而引起的盆地内部及周缘变形密切相关.古近纪充填序列特征及物质聚集分布规律显示,盆地总体上处于挤压构造背景下,其构造—沉积演化可划分为古新世—早始新世挤压拗陷和晚始新世—渐新世挤压走滑两个阶段.盆地演化过程中形成的控矿构造有挤压—拗陷—褶皱构造和区域大规模挤压走滑断裂构造,这些构造变形可以是容矿构造,也可以是导矿构造.古近世中期碰撞挤压拗陷阶段(55~41 Ma),形成了兰坪盆地西部拗陷褶皱推覆带内的脉状Cu矿床和富隆厂等脉状Cu-Ag-Pb-Zn矿床(48~49 Ma);晚期挤压走滑阶段(40~26 Ma)形成兰坪盆地东部逆冲推覆带内河西—三山Pb-Zn(-Ag-Sr)矿床和金顶超大型Pb-Zn矿(-34 Ma).兰坪盆地成矿与盆地构造—沉积演化显示出很好的耦合关系.     

兰坪盆地白秧坪铅锌铜银多金属矿床成矿流体及成矿物质来源

白秧坪矿床位于滇西北兰坪盆地北部, 是一沉积岩容矿的铅锌铜银多金属矿床, 矿体赋存于中生代地层中, 受断裂构造控制明显.通过成矿期方解石、石英、闪锌矿中流体包裹体研究, 以及方解石的C、O和含硫矿物的S、Pb同位素研究, 来探讨成矿流体性质及其来源和成矿物质来源.研究表明, 白秧坪矿床包裹体一般小于10 μm, 气液两相为主, 成矿流体体系为Ca2+-Na+—K+-Mg2+-Cl--F--NO₃-卤水体系, 矿床矿物中冰点温度范围为-26.4~-0.2 ℃, 平均为-14.6 ℃, 均一温度集中于120~180 ℃, 盐度为0.35%~24.73%(NaCl_eq), 平均值16.9%(NaCl_eq), 成矿流体密度在0.84~1.11 g/cm3之间, 平均值1.04 g/cm3, 成矿压力为28.0~46.9 MPa, 平均37.6 MPa, 对应的成矿深度约1 058~2 452 m, 平均1 555 m, 集中于1 200~1 800 m; 碳质的来源较为均一, 矿石中热液方解石中碳源自地层中碳酸盐岩溶解, 成矿流体属于盆地流体系统, 有大气降水的加入; 成矿物质硫来自硫酸盐的热化学还原作用, 或者含硫有机质的热分解, 金属成矿物质来自沉积地层和盆地基底.      

白秧坪铅锌多金属矿集区东矿带成矿地球化学作用与成矿年龄

通过成矿期方解石的C、O、Sr和含硫矿物的S、Pb同位素,成矿期方解石Sm-Nd测年研究,探讨白秧坪矿集区东矿带矿床成因。测试结果表明,白秧坪矿集区东矿带方解石δ13C_PDB值变化范围-4.0‰~2.3‰,平均值-0.2‰,δ18O_PDB值范围-27.2‰~20.4‰,平均值-14.1‰,δ18O_SMOW值范围2.9‰~24.4‰,平均值16.4‰;方解石Sr同位素值变化范围0.707669~0.710115,平均值0.709320;硫化物δ34S_V-CDT值分布范围-20.2‰~1.3‰,平均值约-8.8‰,天青石δ34S_V-CDT值分布范围为17.1‰~19.4‰,平均值约18.0‰;Pb同位素测试结果中,206Pb/204Pb的变化范围为18.553~18.857,207Pb/204Pb变化范围为15.501~15.826,208Pb/204Pb变化范围为38.54~39.456;成矿阶段方解石Sm-Nd等时线年龄为29.5±1.7 Ma。对测试结果的研究表明,白秧坪矿集区东矿带碳质的来源较为均一,矿石中热液方解石碳质源自地层中碳酸盐岩溶解,成矿流体来自地层水和大气降水,属于盆地卤水流体系统;成矿物质硫来自海水硫酸盐的还原作用,成矿早期以有机质还原硫为主,成矿后期以生物还原硫为主;金属成矿物质来自沉积地层和盆地基底;测定白秧坪矿集区东矿带铅锌成矿年龄为29.5±1.7 Ma,与地质年龄限定的较为吻合。      

兰坪金顶跑马坪铅锌矿床幕式流体混合成矿作用——矿石组构证据

滇西北金顶巨型Zn-Pb矿田产于兰坪晚中生代—新生代盆地中北部,对其成矿作用机制仍存在分歧。跑马坪铅锌矿床是其北东部的一个大型隐伏矿床,由众多规模不等、呈筒柱状、大脉状及不规则囊状的矿体(群)组成。大量的地质填图及坑道观察表明,该矿床的形成严格受北西向逆断层破碎带的控制,矿体就位于云龙组(Ey)砂泥岩不整合面下伏的三合洞组(T3s)碎裂状灰岩、砂结灰岩质角砾岩内;断层破碎带中的矿化更强,而旁侧的次级裂隙多被砖红色砂泥岩充填。依据矿物组合及矿石组构特点,自矿体中心向外,依次可分为致密块状富锌矿带、脉状细粒硫化物矿化带、脉状胶粒状硫化物矿化带、方解石-天青石-铁氧化物矿化带和碳酸盐化带5个矿化带,各带之间多为渐变过渡关系。显微镜、扫描电镜观测和能谱面扫描分析发现,矿石中存在代表流体混合成矿特征的环-胶状构造及包含结构等显微组构,指示富含金属离子及硫酸盐的卤水与富含还原性硫的流体在高渗透性碎裂状灰岩或灰岩质角砾岩中混合而快速沉淀成矿。因此,逆断层控制的幕式流体混合作用可能是跑马坪铅锌矿床的重要成矿机制。     

安第斯与冈底斯成矿带斑岩铜矿床矿物学和成矿斑岩地球化学特征对比

在总结安第斯和冈底斯斑岩铜矿床地质矿物学特征的基础上,通过对2个成矿带与斑岩铜矿床有关的岩浆岩地球化学特征的对比分析,探讨了2种构造环境下形成的斑岩铜矿床含矿斑岩与成矿过程的异同点。安第斯成矿带的斑岩铜矿床形成于洋壳俯冲陆缘弧环境,成矿时代主要集中在始新世晚期—渐新世(43~31Ma)和中新世中期—上新世(12~4Ma),金属组合包括Cu-Mo和Cu-Au,含矿斑岩的SiO_2含量变化范围较大,岩性从中性到酸性,以钙碱性-高钾钙碱性系列为主,少部分具有典型埃达克岩地球化学特征,而大多数安第斯含矿斑岩具有正常岛弧系列火山岩的地球化学特征。冈底斯成矿带斑岩铜矿床主要发育于陆-陆碰撞环境,成矿时代为中新世(20~12Ma),金属组合为Cu-Mo,缺乏Cu-Au组合,含矿斑岩岩性以酸性为主,且主要为高钾钙碱性-钾玄质系列岩浆岩,具有典型埃达克岩的地球化学特征。安第斯成矿带含矿斑岩的形成很可能是板片释放流体交代楔形地幔,经部分熔融与MASH过程的产物,并不是直接源于洋壳的部分熔融;而冈底斯成矿带含矿斑岩成因可能是早期洋壳多次俯冲形成俯冲增生弧,之后在陆陆碰撞过程中经历缩短加厚,与深部构造动力学机制发生变化时的部分熔融有关。     

伊朗扎格罗斯碰撞造山带马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带——矿床基本特征与成因类型

伊朗马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带,地处扎格罗斯碰撞造山带内陆的萨南达杰-锡尔詹中生代岩浆变质带构造转换区,带内发育丰富的碳酸盐岩容矿铅锌矿床,是伊朗境内重要的铅锌产出基地。综合分析表明,该带内的铅锌矿床形成于新生代古近纪早期,发育在阿拉伯板块-欧亚大陆板块碰撞造山阶段,其形成和区域上逆冲-走滑断层、走滑拉分盆地等压扭性构造密切相关。成矿带各矿区矿体多发育在区域逆冲断层上下盘,赋存于下白垩统碳酸盐岩内,受与逆断层相关的次级断层、岩性分界面等要素控制,总体以层控形式产出。矿种组合以Zn-Pb为主,少量矿区出现Cu。硫化物主体为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,出现少量黄铜矿和黝铜矿,非硫化物以石英、白云石、方解石、重晶石为主。矿化以脉体充填或热液矿物交代充填为主要形式,脉状、浸染状、块状为主要矿石构造,强硅化和白云石化为主要蚀变特征。热液矿物仅发育两相盐水包裹体,成矿流体温度介于90~257℃,盐度介于0%~24%NaCl eq.,总体反映了中低温高盐度盆地卤水来源和另一种具中低温中低盐度特征的流体来源。不同矿区硫同位素组合差异较大,其中IranKuh矿区硫化物硫同位素为负值,介于-10‰~-3‰,重晶石硫同位素为正值,介于14‰~19‰,Emarat矿区硫化物硫同位素为正值,介于2‰~15‰,总体反映了生物还原或有机质热还原赋矿碳酸盐岩地层封存水中溶解的早白垩世海相硫酸盐为主要还原硫来源。方铅矿铅同位素组成在带内各矿区差别不大(206Pb/204Pb介于18.389~18.471,207Pb/204Pb介于15.628~15.659,208Pb/204Pb介于38.470~38.650),推测成矿金属物质来自区域整套的上地壳地层。该矿带碳酸盐岩容矿铅锌矿床为一套与岩浆作用无关的后生铅锌矿床,以世界上的矿床类型划分可在大范畴上归入MVT铅锌矿床,但是,这些矿床形成于大陆碰撞造山带内部,受控于区域压扭性构造,矿物组合中富石英的存在,这些特点并不能被已建立的MVT铅锌成矿模式所涵盖,彰显出了其独特的成矿特征,故暂视为一套类MVT铅锌矿床。这些矿床的成矿过程和其东邻的"三江"成矿带铅锌成矿发育相似,可初步归纳为:斜向碰撞、压扭性构造发育、盆地卤水下渗—流体汇聚,圈闭、有机质、细菌准备—硫酸盐被还原、还原硫形成,应力松弛—流体排泄,流体混合—金属沉淀,区域富岩浆岩地层准备、成矿流体温度快速下降—富硅矿物组合形成。     

钴矿床类型划分初探及其对特提斯钴矿带的指示意义

作为一种战略性关键金属,钴的现有矿床类型划分方案存在标准不统一等问题。文章从矿床成因角度提出新的划分方案,认为钴矿床主要有岩浆型、热液型、风化型和化学沉积型4种基本矿床类型。热液型可细分为岩浆热液矿床和盆地流体有关矿床2个亚类型。这一新划分方案对于理解钴矿床成矿作用和指导找矿勘查等方面具有重要启示意义。研究发现热液过程对钴富集成矿具有重要作用,而高盐度流体是钴迁移富集的关键所在。根据盆地流体有关热液钴矿床时空分布规律分析,提出欧亚大陆南缘存在一条上万公里长的特提斯碰撞钴矿带。该带具有得天独厚的金属源区、流体运移和金属沉淀等成矿条件,成矿潜力巨大。