南祁连亚曲含镍铜矿基性杂岩体形成年龄及机制探讨

通过亚曲岩体的实地调查和研究, 利用ID-TIMS方法对岩体定年, 获得(440.74±0.33) Ma成岩年龄, 为加里东期。岩石地球化学特征分析及区域对比研究表明, 亚曲基性杂岩体以低Ti、亏损Nb和Ta、富集轻稀土元素和大离子亲石元素为特征。结合其同位素特征, 提出该岩体的形成与祁连山及其邻区460~440 Ma时期俯冲向碰撞转换的作用有关, 可能是岛弧岩浆作用的结果。这对于南祁连化隆一带区域铜镍找矿具有重要意义, 亦对丰富完善早古生代岩浆铜镍硫化物矿床的研究和形成机制具有借鉴作用。     

东昆仑祁漫塔格白干湖-戛勒赛矿带成岩成矿时代及钨锡成矿作用

白干湖—戛勒赛一带钨锡成矿与岩枝、岩珠状更长花岗岩等小岩体密切相关。戛勒赛矿床含矿更长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(429.5±3.3)Ma,εHf(t)为-11.05～7.40,平均为-1.26,T2DM为944～2111Ma,平均为1492Ma;地球化学特征上,富集Rb、Cs、Nb、Sn,亏损Ba、Zr、Hf、Th、Sr、Ti、V、La等。该带与钨锡成矿关系密切的花岗岩均为早志留世局部拉张环境下地幔底侵重熔古老长英质地壳所形成,更长花岗岩小岩体为富含流体的残余岩浆所形成。综合研究认为,钨锡成矿作用主要有2个阶段:第一阶段发生在加里东期地幔底侵重熔古老长英质地壳形成的含W花岗质岩浆侵入过程中,形成了深部二长花岗岩岩基、浅部更长花岗岩小岩体,在小岩体顶边部及与地层接触带中形成云英岩型、矽卡岩型钨矿体;第二阶段,岩浆期后热液淋滤围岩W、Sn等金属,形成含钨锡成矿流体,沿裂隙充填形成了石英脉型钨锡矿体。     

对小岩体成矿的认识及其找矿意义

小岩体成大矿是汤中立院士通过对岩浆铜镍硫化物矿床的勘查研究提出的学术认识,在矿床勘查实践中,发现小岩体成矿是存在于与侵入岩浆作用有关的内生矿床的普遍特征,研究小岩体成矿有助于深入认识成矿作用的关键环节和指导找矿实践。在讨论小岩体成矿的概念和定义的基础上,对小岩体成矿作用进行了分类研究,将其划分为岩浆不混溶和岩浆热液两大类型。岩浆不混溶类型又进一步划分为硫化物熔离和氧化物分凝两个亚类;岩浆热液类型则进一步划分为气液交代、气液充填交代和接触交代三个亚类。并对小岩体成矿的机理进行了认识总结,初步提出4种机制:深部熔离-多次贯入成矿、岩浆通道成矿、脉冲成矿和脉动与复合叠加成矿。讨论了隐伏和半隐伏小岩体识别的找矿价值和小岩体含矿性判别及其关键因素。     

东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征

超大型岩浆镍钴硫化物矿床的形成多与大陆裂谷或地幔柱活动密切相关,是何种机制促使深部幔源金属元素超常富集于东昆仑造山带而形成超大型岩浆镍钴硫化物矿床呢?文章通过剖析夏日哈木岩体及矿体基本特征,发现赋矿岩体整体呈东宽西窄的楔状体,以富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的亏损为特征,镍钴矿体主要富集于辉石岩和橄榄岩中,西段矿石富,东段矿石贫,矿石品位与橄榄石含量呈正相关关系.精细矿物学研究发现,寄主矿物"巨型"斜方辉石所包裹的橄榄石Fo值及Ni含量从核部到边部均增高,揭示含矿岩相侵入过程中可能存在至少2次岩浆活动.由橄榄石和铬尖晶石成分分析,推测夏日哈木母岩浆为低Ti、高Mg的拉斑玄武质岩浆,可能起源于软流圈地幔.结合区域构造演化和岩体形成时代,认为东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁质岩体形成于伸展环境,深部部分熔融形成的岩浆多次脉冲上涌叠加,地壳混染对硫化物达到饱和具有关键作用,于柴达木盆地南缘东昆仑造山带中构造薄弱部位成岩成矿,可能是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解岩浆镍钴成矿响应的表现.该认识对丰富造山带中的岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓宽岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑并指导区域找矿新突破,具有重要作用.     

昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】 特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】 本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】 认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】 就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。     

新疆白鑫滩铜镍矿床矿物学、Sr Nd同位素特征及其成矿过程探讨

白鑫滩铜镍矿床是近几年在东天山地区新发现的一个中型铜镍矿床,位于觉罗塔格构造岩浆带中段,对其开展深入研究有利于下一步的矿床勘查。本文在前人研究成果基础上,对白鑫滩矿床进行了较系统的橄榄石、辉石、斜长石和铬尖晶石矿物晶体化学和全岩Sr、Nd同位素的研究工作。结果表明白鑫滩矿床橄榄石Fo值为78.8~84.3,属贵橄榄石,Ni含量为299×10~(-6)~2483×10~(-6)。斜方辉石En为79.1~83.9,属古铜辉石;单斜辉石En为44.3~48.8,Wo为42.6~45.4,属透辉石-顽透辉石。斜长石An为60~83.9,主要为拉长石和培长石;铬尖晶石100Cr/(Cr+Al))为51~73.9。模拟计算表明白鑫滩矿床母岩浆MgO和FeO含量分别为9.30%和10.59%,Mg#值为0.61,是原始岩浆发生一定程度分离结晶的产物。母岩浆中橄榄石开始结晶温度为1258℃,约发生了7%的橄榄石分离结晶,结晶出的橄榄石与熔离出的硫化物的质量比介于50∶1~15∶1之间。斜方辉石开始结晶温度为1183℃,单斜辉石开始结晶温度为1143℃。白鑫滩矿床的(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.70278~0.70439,εNd(t)=+4.51~+5.92(t=278Ma),表明其源区为亏损地幔,但其富集程度略高于东天山地区其它典型矿床。Sr、Nd同位素模拟计算表明原生岩浆上升过程中经历了约5%~20%的地壳物质同化混染,橄榄石的分离结晶和地壳物质同化混染共同促进了岩浆中硫化物的熔离。     

东天山三宫铜镍矿化岩体年代学、岩石地球化学特征及对Cu-Ni找矿的启示

三宫岩体是近几年新发现的铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,位于哈尔里克山东段。岩石类型主要为辉长岩、斜长辉石岩和含长橄榄辉石岩,局部有零星铜镍矿化。锆石U-Pb谐和年龄为(281.7±2.6)Ma,表明岩体形成于早二叠世。样品MgO与FeO~T呈正相关关系,与CaO、SiO_2和Al_2O_3之间呈负相关关系,岩体主量元素成分主要受橄榄石和单斜辉石含量的控制;样品明显富集轻稀土元素(La/Yb)N=5.02~7.04,重稀土元素之间具有明显的分馏(Gd/Yb)N=2.36~2.87,δEu为0.98~1.09多具弱的正铕异常,富集大离子亲石元素(Cs、Sr、Ba),相对亏损高场强元素,具明显的Nb、Ta、Ti负异常。Sr-Nd同位素模拟计算表明母岩浆上升过程中遭受了约10%的下地壳物质混染。岩浆源区遭受了明显的熔体交代作用,部分熔融主要发生在石榴子石稳定域。综合区域构造演化历史认为三宫岩体形成于后碰撞伸展环境,该岩体的发现初步表明哈尔里克地区也具有寻找早二叠世铜镍矿的潜力。     

西天山博罗霍洛地区晚泥盆世岩体地球化学、U-Pb年代及Sr-Nd-Pb同位素特征及地质意义

西天山博罗霍洛地区位于伊犁地块和准噶尔板块之间的造山带内,自西向东圈定尼勒克河、艾木斯呆依、当本第二个达坂等3个泥盆纪岩体,是由角闪石黑云母花岗闪长岩、角闪石黑云母二长花岗岩构成复式岩体。岩体具有暗色矿物多,较低的SiO_2、相对高的Al_2O_3和碱总量,属准铝质-弱过铝质的钙碱性系列岩石。主量元素和微量元素总体特征一致,富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K、Th),相对亏损高场强元素(Zr、Y、Yb),稀土配分曲线且与陆壳区花岗岩相似,暗示形成岩体的岩浆是地壳部分熔融形成。2个岩体的锶同位素初始值ISr和εNd(t)分别为0.7062~0.7091和-3.00~-1.24,tDM2介于1220~1363Ma之间,暗示岩浆源区可能来源于元古代复杂的基底的部分熔融。铅同位素特征显示壳幔混源的特点。对艾木斯呆依和当本第二达坂两岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,两岩体的形成年龄分别为368.2±2.2Ma和367.3±2.2Ma,指示其形成于晚泥盆世。结合区域地质背景,推测岩体的形成与古亚洲洋盆在晚志留世-晚泥盆世闭合造山过程有关,可能为碰撞造山阶段晚期增厚地壳熔融的产物。     

新疆维权银多金属矿床成矿模式研究

新疆维权银多金属矿床是除玉西银矿床以外在东天山发现的第二个银矿床,其探明银的储量为532 t,为中型银矿;铜的储量为1.5万t,为小型铜矿,同时伴生铅、锌等金属,是玉西银矿储量的近9倍,经济价值较大.     

东昆仑野马泉铁矿相关花岗质岩体年代学、地球化学及Hf同位素特征

野马泉大型铁多金属矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区,矿区发育大量与铁多金属成矿关系密切的花岗质岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明北矿带隐伏二长花岗岩、花岗闪长岩年龄分别为393±2Ma、386±1Ma;南矿带斑状石英二长闪长岩、正长花岗岩年龄为219±1Ma、213±1Ma,分别为早-中泥盆世和晚三叠世岩浆活动的产物。早-中泥盆世花岗闪长岩与二长花岗岩均为高钾钙碱性,A/CNK值（0.92~1.01）<1.1,具中等强度的负Eu异常（δEu为0.60~0.81）,明显亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,富集LREE、Rb、Th、U、K等,显示了I型花岗岩的特征。晚三叠世斑状石英二长闪长岩含有少量角闪石,A/CNK值（0.88~0.95）<1,轻稀土富集,具中等负Eu异常（δEu为0.49~0.67）,富集Rb、U、Th、K等大离子亲石元素,亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,具有I型花岗岩的特征;正长花岗岩高硅（SiO₂=77.20%~78.13%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.91%~8.27%）、贫铝（Al₂O₃=11.71%~12.18%）、贫钙（CaO=0.90%~1.01%）,富集LREE、Y、Zr、Hf、Th、U、Ga等,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu,具强烈的负Eu异常（δEu为0.08~0.13）,显示弱过铝质A型花岗岩的特征。锆石Hf同位素组成表明,早-中二叠世岩体的ε_Hf（t）为-3.3~6.2,晚三叠世岩体的ε_Hf（t）为-6.3~5.5,显示在成岩过程中有地幔组分的参与。综合研究认为,野马泉矿区早-中泥盆世、晚三叠世岩体分别形成于早古生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段和晚古生代-早中生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段,可能是由地幔底侵古老陆壳,幔源基性岩浆与壳源花岗质岩浆发生不同程度混合作用而生成,壳幔物质交换为区内大规模铁铜铅锌多金属矿化提供大量成矿物质。