广西大厂锡多金属矿区深部碳酸盐岩的稀土元素特征及其地质意义

广西大厂巴里地区锡多金属矿体经过多年的快速开采,导致浅部资源枯竭,深部找矿迫在眉睫。本文以广西大厂超大型锡多金属矿区深部钻探ZK39-1钻孔（钻孔深度1580 m）获得的新鲜岩心为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）详细分析了该钻孔钻遇的泥盆系中下统灰岩样品的稀土元素含量（REEs）,以期为深部找矿提供依据。研究结果表明,稀土元素总量（ΣREEs）为3.49~261.07 μg/g,稀土总量变化较大,且岩心样品在顶部与底部相差较大,其中1100~1580 m之间岩心样品ΣREEs（3.49~45.81 μg/g）明显低于1100 m以浅稀土总量（188.96~242.36 μg/g）,达到了区域背景值的10倍左右,且远超过普通沉积成因的石灰岩;轻稀土与重稀土比值LREEs/HREEs为2.96~10.04,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,δEu为 0.11~1.00,δCe为0.53~0.99;球粒陨石标准化分布型式图呈“右倾”轻稀土富集型。10~1100 m之间样品Eu异常不明显,1100~1580 m之间样品Eu明显亏损,顶部到底部Ce亏损逐渐降低。1100~1580 m之间岩心样品球粒陨石标准化型式图与大厂花岗岩型式图相似,认为这套碳酸盐岩可能受到了花岗岩浆热液的蚀变作用,指示深部可能还存在岩浆热液成因或矽卡岩型多金属矿化,即在近花岗岩部位或花岗岩与围岩接触带部位存在“第三成矿空间”。     

桂西北丹池成矿带主要金属矿床成矿特征及成矿规律

桂西北丹池成矿带是中国重要的有色金属成矿带之一,主要由芒场、大厂、五圩3个矿田组成。文章通过系统的地质调查和综合研究,总结了丹池成矿带主要金属矿床的成矿地质特征,以及矿床的成矿条件和成矿规律研究的新进展;论证了带内重要的多金属矿床为岩浆热液成因。带内燕山晚期花岗岩为高钾钙碱性、过铝质系列的含锡花岗岩,它具有高硅、高碱、贫钙、贫镁的特征;其在成因上为大陆地壳重熔的"S"型,可能源于桂北元古界四堡群或更老构造层的重熔,但也有幔源物质的混入。3个矿田中矿化的分带性明显,以花岗岩隆起为中心向外,矿化组合表现为高温W_Mo矿化、Zn_Cu_Sn矿化→高中温Sn多金属矿化→中低温Pb_Zn矿化→低温Sb_Hg_As矿化。成矿与成岩同期,成矿物质主要来自岩浆,部分来自赋矿的泥盆系;成矿流体早期以岩浆水为主,晚期有较多的大气降水的加入。同时,利用"缺位找矿"的思路,预示在研究程度相对较低的五圩矿田深部有较大的找矿潜力。     

中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

湘南骑田岭矿集区的深部构造特征 及其对区域成矿的制约

湘南骑田岭矿集区是我国重要的有色金属基地之一,具有断裂构造异常发育,存在多期次岩浆活动、多类型矿床和矿种组合的特点。为了揭示深部地壳结构对区域成矿特征的制约,本文布置了穿越黄沙坪铅锌矿床和骑田岭花岗岩体的人工地震剖面,数据采集采用了直线多次叠加的技术方法,采取大炮和小炮相结合的激发方式进行实验工作,共完成物理点651个。实验结果表明,骑田岭矿集区深、中、浅部存在着比较明显的地震构造波组,莫霍面深度约为33~38km;在骑田岭岩体深部存在明显的莫霍面不连续性,呈现出类似于"逆断层"的构造特征和无反射波组或弱波组异常;反射速度反演结果也表明骑田岭岩体深部存在着下凹状低速度异常。这些深部构造特征说明区域存在幔源物质上涌和参与成岩成矿作用的通道,该构造通道可对应于茶陵-郴州-临武深大断裂带,暗示地幔物质的混入可能是湘南骑田岭矿集区发生大规模成矿作用的内在原因之一。而且,莫霍面"逆断层"构造特征显示区域上曾遭受较强烈的构造挤压作用,是区域中生代多次构造挤压作用的体现。这种构造挤压作用致使岩石圈增厚,发生较大规模的拆沉作用和深部岩浆上侵活动,为区域成矿作用提供必要的物质和能量。     

大兴安岭北段宜里钼矿岩石成因及成岩成矿年代学

宜里钼矿为大兴安岭北段新发现的具大型钼找矿潜力的中型钼矿床,赋矿围岩为晚古生代花岗岩和卧都河组地层,矿区深部发现有晚期花岗斑岩脉,其成矿可与"体中体"模式对比。矿区内晚期花岗岩(黑云母花岗岩和花岗斑岩)岩石地球化学表明,岩石具有高SiO2、富K2O+Na2O和相对高的Al2O3,低MgO、TFeO、CaO的特征,K2O/Na2O=0.76～1.27,A/CNK=1.02～1.23;微量元素富集Rb、U、K、Pb等LILE,相对亏损Nb、Ta、Ti、P和LREE等HFSE,(La/Yb)N=11.09～22.41,重稀土明显亏损,无或弱Eu异常(δEu=0.63～0.92),且具低Ni、Cr含量和Mg#,高Sr/Y比值,显示出埃达克质岩石地球化学亲和性。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb同位素精细年代学测试结果显示,矿区内晚期花岗岩的侵位年龄集中在132.43±0.61～134.46±0.58Ma,属早白垩世。辉钼矿Re-Os同位素定年显示,成矿年龄为131.8±1.5Ma,较岩体侵位年龄晚2.7～0.6Ma。结合熔融实验和区域资料,矿区埃达克岩为挤压向伸展转换的构造体制下加厚下地壳部分熔融的产物,而钼成矿作用的触发机制主要是埃达克质岩浆出熔后,残余的加厚下地壳的拆沉作用,推测矿区深部存在与成矿直接相关的花岗质岩体。大兴安岭北段存在有4期钼成矿事件,分别为加里东早期(510～470Ma)、华力西晚期(300～290Ma)、印支晚期—燕山早期(205～175Ma)、燕山中期早阶段晚侏罗世(150～145Ma)和晚阶段早白垩世(143～129Ma)。其中,印支晚期—燕山早期(大兴安岭北段西坡)和燕山中期(大兴安岭北段东坡)为成矿高峰期。宜里钼矿即为大兴安岭北段成矿高峰期燕山中期晚阶段的产物。     

中国钼矿资源特征及其成矿规律概要

中国钼矿资源丰富,是我国的优势矿种之一.近年来钼矿找矿成果突出,钼矿在我国遍地开花,呈现出“面型”分布的特征.从地理分布上看,总体集中在中国东部地区,其中河南省钼储量居首;从矿床规模看,查明的超大型钼矿床约占全国钼资源量的53％,大型钼矿床约占30％,中型钼矿床约占14％,小型钼矿床和钼矿(化)点仅占约3％;从矿床类型来看,主要有斑岩型、矽卡岩型、热液(脉)型和沉积(变质)型,分别占钼总资源量的85.75％,8.83％,2.79％,2.63％.根据辉钼矿Re-Os同位素年龄将中国钼成矿期划分为六个阶段:前寒武纪(＞800Ma)、寒武纪—志留纪(540～415Ma,加里东期)、泥盆纪—二叠纪(400～290Ma,海西期)、三叠纪(260～200Ma、印支期)、侏罗纪—白垩纪(195～70Ma、燕山期)和古近纪—新近纪(65～10Ma、喜马拉雅期),其中燕山期是最主要的成矿期,形成了约76.69％钼资源,其次为喜马拉雅期.本文初步总结了中国钼矿的时空分布特征及其成矿规律,将全国钼矿划分为41个Ⅲ级成钼带,13个Ⅱ级成钼省,4个Ⅰ级成钼域,建立了中国钼矿成矿谱系,探讨了不同类型钼矿的时空演化、钼成矿作用与构造演化的关系,并认为钼是反映中国地壳演化的有效示踪剂.     

南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨

岩浆岩的成矿专属性是一个古老而又具有长期挑战性的科学问题,南岭地区花岗岩大面积出露,矿产资源也非常丰富,世人瞩目。本文在综述与花岗岩具有密切成因联系的矿产资源时空分布规律的基础上,指出南岭岩浆岩与金属矿产之间除了具有成分上的专属性之外,还具有空间上和时间上的专属性。其中,与基性超基性岩有关的矿产包括赣南等地的铂族元素和桂北等地的铜镍硫化物矿床,与中基性岩浆岩有关的钛铁矿和稀土矿床偶见,与酸性岩有关的矿产则以钨锡钼铋等传统优势矿产最为发育,与中酸性岩浆岩有关的铅锌铜金银等矿产也广泛分布;在空间上,南岭东段北部的花岗岩类明显富集石英脉型的钨矿,南部富集铀矿,西段明显富集锡铅锌矿,而中段则钨锡钼铋铜铅锌均发育,具有叠加的特点;在时间上,南岭岩浆岩具有多旋回成矿特点,但后来居上,以燕山期的成矿作用最为强烈。影响南岭岩浆岩成矿专属性的因素是多方面的,因此在利用成矿专属性特点指导找矿时也需要分析"找矿专属性"。     

西藏班公湖—怒江成矿带研究进展及一些新认识

狭义的班公湖—怒江成矿带的范围与班公湖—怒江洋盆残留的蛇绿混杂岩带一致,包括与超基性岩浆熔离作用相关的Cr,Fe,Ni等矿床;广义的班公湖—怒江成矿带包括缝合线南北两侧与班公湖—怒江洋俯冲、碰撞、碰撞后及陆内伸展作用有关的所有矿床和岩浆岩,其范围包括南羌塘地体南缘、班公湖—怒江缝合带、北—中拉萨地块的大部分区域,发育的矿床类型有斑岩型铜(金)矿、矽卡岩型铁(铜)矿、热液—蚀变岩型金矿和热液型钨矿等,涉及的动力学背景包括活动大陆边缘到板内的各个阶段。在2期重要的斑岩铜(金)成矿作用中,120~105 Ma BP矿床的形成与拉萨地体和南羌塘地体碰撞过程中深部俯冲洋壳物质的重熔有关,90~85 Ma BP矿床始于碰撞后阶段岩石圈地幔的底侵作用。一些关键的基础性科学问题,诸如大地构造背景(成矿环境)、岩浆作用特征、典型矿床成矿机制、矿床的保存与高原隆升之间的关系等,需要在今后的研究工作中予以关注。     

应用电感耦合等离子体质谱/光谱法研究上扬子区新华磷块岩稀土元素特征及沉积学意义

新华磷矿床是我国重要的富集稀土元素的沉积型含稀土磷块岩矿床,本文利用电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES),辅以岩矿鉴定等分析技术,结合沉积学理论研究了新华磷块岩稀土元素地球化学特征及相关问题。结果表明,新华磷块岩稀土总量(∑REEs)较高,集中值介于800×10-6~1200×10-6,其组成属轻稀土+钇型,稀土元素主要以类质同象形式存在于胶磷矿中;新华磷块岩和昆阳磷块岩具相似的REEs配分曲线和明显铈负异常,δCe介于0.28~0.36,表明上扬子区南缘成磷环境为氧化条件,且为稳定的滨浅海被动大陆边缘沉积环境;但新华磷块岩与其上覆黑色岩系REEs配分曲线迥异,后者表现出不明显的铈、铕异常,说明黑色岩系主要形成于深海-半深海静水还原环境,从梅树村期早期至晚期经历了海平面升高的过程,地层层序整体显示向上变深的沉积相变,磷块岩和黑色岩系之间的接触面可能为三级层序甚至更小层序级别的界面。这些沉积学的认识揭示了上扬子区下寒武统层序地层学意义和海相沉积环境特征,对华南早寒武世生命大爆发和层序地层学深入研究提供了证据。