九瑞矿集区燕山期构造-岩浆作用及其与铜金多金属成矿关系研究

九瑞地区是长江中下游成矿带中最重要的铜金多金属矿集区,成矿作用可分为海西期喷流沉积期及燕山期岩浆热液期,其中燕山期的构造-岩浆热事件对成矿至关重要。本文在详细的野外矿田构造-地层-岩浆岩调查与分析及室内成岩成矿机理研究基础上,对九瑞矿集区构造系统、岩浆系统和成矿系统进行了综合研究。梳理厘定出该区主要控岩成矿断裂构造为NEE（近EW）向脆韧性走向叠掩逆冲断裂带和SN（近SN）向张扭性横向破碎断裂带。两组断裂形成“井”字形的构造格架,制约着该区的岩浆岩分布并与成矿密切相关。区内岩浆岩种类繁多,与成矿有关的主要是花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩。两类岩体侵位的时期都集中在燕山早中期（138~148Ma）。其产状一般为岩株、岩锥、岩枝和岩墙等。岩枝、岩墙多沿NEE向逆冲断层带,尤其是沿其特有的“Y”字形断裂分布。而与成矿关系最为密切的岩株、岩锥则都侵位于NEE向和SN向断裂的交汇处。本文特别强调前人关注不够的SN（近SN）向张裂带及其控岩成矿作用。在本区确定的4组SN向张扭性带中,其中第2组宋家湾-严家村一线同NEE断裂带的几处交汇处是值得进一步详查的预测区。九瑞矿集区矿床成因类型主要包括矽卡岩型、斑岩型（包括隐爆角砾岩型）、沉积-热液叠加改造型和热液脉型等。在不同矿区,各种不同成因类型的矿床可以叠加复合为不同的矿床式,如①武山式（沉积-热液叠加改造型+矽卡岩型矿化）;②丰山洞式（矽卡岩型+隐爆角砾岩型矿化）;③城门山式（斑岩型+矽卡岩型+沉积-热液叠加改造型矿化）;④洋鸡山式（隐爆角砾岩型+斑岩型矿化）。     

江西省峡江铀矿床两期印支期花岗岩的年代学、岩石地球化学和岩石成因——对华南印支期构造背景和产铀花岗岩成因的指示

位于江西省的峡江铀矿床为华南一个典型的花岗岩型铀矿床,铀矿体产在金滩花岗岩体中。野外地质调查和锆石U-Pb同位素定年工作表明金滩花岗岩体主要由两期的印支期花岗岩组成,其中含矿的等粒状二云母花岗岩形成于239±1Ma,而主体的斑状黑云母花岗岩则形成于226±2Ma。二云母花岗岩具有较高的SiO₂含量（74.09%~74.53%）和明显低的TiO₂、CaO和MgO含量,铝饱和指数为1.20~1.46,含有白云母和石榴子石等过铝质矿物,属于典型的强过铝S型花岗岩。斑状黑云母花岗岩的地球化学特征略微不同于二云母花岗岩,相对富集高场强元素和稀土元素,具有明显更低的Rb/Sr比值以及更小的Eu负异常,铝饱和指数变化为1.05~1.13,属于弱过铝到强过铝花岗岩。同位素组成上,两者都具有较低的ε_Nd（t）值（二云母花岗岩：-9.0~-8.8;斑状黑云母二长花岗岩：-9.8~-9.4）和古元古代的模式年龄（二云母花岗岩：1.73~1.75Ga;斑状黑云母二长花岗岩：1.77~1.80Ga）。地球化学和同位素特征表明金滩岩体中的这两期印支期花岗岩应该都为S型花岗岩。较高的Rb/Sr比值和较低的CaO/Na₂O比值表明二云母花岗岩主要由富粘土的泥质沉积岩部分熔融而来,而斑状黑云母二长花岗岩则主要由贫粘土的碎屑沉积岩部分熔融而来。金滩岩体中的两期印支期花岗岩分别对应于华南印支期同碰撞挤压和碰撞后伸展期的岩浆作用。二云母花岗岩含有更高的U含量,矿物学以及地球化学特征与华南其他的典型产铀花岗岩类似。对比研究表明,华南印支期产铀花岗岩的形成应与同碰撞期挤压背景下的泥质沉积岩的部分熔融有关。     

江西相山铀矿田如意亭剖面火山岩的年代学格架及其地质意义

江西相山铀矿田如意亭剖面最底部的熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的开始时间,本文首次报导了该熔结凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果,得出其形成年龄为137.3±0.9Ma,表明相山火山-侵入活动开始于早白垩世。此外,对如意亭剖面的两个流纹英安岩样品的锆石U-Pb定年结果分别是136.8±2.5Ma和136.4±1.5Ma,对采自如意亭剖面的流纹英安斑岩的锆石U-Pb定年结果是135.0±2.0Ma,对采自如意亭剖面的碎斑熔岩的定年结果是134.1±1.6Ma,这些定年结果结合前人已有的研究,得出相山火山-侵入杂岩的形成时代集中在135Ma左右（137~132Ma）,再次证实了相山火山-侵入活动始于早白垩世,是一次集中且短暂的火山-侵入活动。本文对如意亭剖面的定年结果证实相山地区打鼓顶组和鹅湖岭组的火山岩地层应属于早白垩世。然而赣杭构造带上原先所划分的打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩形成的时间与武夷山北坡冷水坑盆地中火山岩系并不相同,因此,打鼓顶组与鹅湖岭组地层在区域上应予重新厘定。     

江南造山带东段旌德岩体锆石LA-ICPMS年龄和Nd-Sr-Hf同位素地球化学

提要：旌德花岗质杂岩体位于安徽南部,由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。本研究得到岩体中锆石U-Pb年龄为(141.0±1.0) Ma,认为该年龄代表岩体的侵位年龄。岩体全岩主量元素特征显示出中偏酸性 (SiO2＝66.01%~70.87%),富Al (Al2O3＝14.91%~16.24%),富碱 (alk = 6.64%~8.01%),K2O/Na2O变化范围在0.78~1.04,镁、铁含量较低,MgO：0.68%~1.06%,TFe2O3 (2.0%~3.34%),以及低磷 (P2O5 =0.10%~0.14%)的特点;微量元素主要富集Sr (189×10-6~452×10-6),贫Nb、Ta、P、Ti、Y、Yb,高Sr/Y比值 (23~66)和 (La/Yb)N (13~58),Eu有轻微的负异常到弱的正异常 (δEu＝0.81~1.18)。旌德岩体的地球化学特征与中国东部中生代埃达克质岩相似。ISr＝0.7096~0.7101, εNd(t)＝-6.28~-7.32,εHf(t)值变化于-6.5~-1.1,两阶段模式年龄 tDM2=1.4~1.5 Ga。较年轻的Nd同位素模式年龄、较高的εNd(t)值和εHf(t)值,以及岩体中发育有岩浆混合成因的暗色包体,指示源区可能有地幔物质的贡献。幔源岩浆底侵使下地壳发生部分熔融,并发生了岩浆混合作用,形成了旌德岩体。     

与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制

铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床,加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究,对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关,地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集,结晶铌和稀土矿物;碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变,岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物;而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位;在碱性硅酸岩体系中,少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位,而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。     

多孔介质中天然气水合物稳定性的实验研究进展

勘探表明天然气水合物多产出于细碎屑沉积物中,其分布和赋存形式受温度、压力、水化学条件等多种物理化学因素的影响。前人的实验研究表明不同孔径尺度中的甲烷水合物稳定性有别于块状、层状水合物,同时孔隙表面的润湿性也是影响因素之一。在综合分析前人研究成果的基础上,系统阐述了孔隙的孔径、孔隙内表面润湿性对所含天然气水合物稳定性的影响规律,总结了可能的内在机理;并指出了当前应当尽快建立包括空间效应、温度、压力和组分等因素的综合天然气水合物相图,查明含天然气水合物沉积物的孔隙结构和表界面特征,建立天然气水合物的稳定性模型,将有助于精确预测天然气水合物的分布和规模,对于水合物开发和甲烷存储技术的研发也有着重要的意义。     

硼同位素及其地质应用研究

硼的两个稳定同位素（10B 和11B）相对质量差较大,因此,硼同位 素分馏较显著。由于分析测量技术方面的改进和创新, 硼同位素地球化学近年来有了长足 的发展。业已查明,自然界中δ11B值变化为 －37‰～+58‰。其中,较负的 δ11B值见于非海相蒸发硼酸盐矿物和某些电气石,而较正的δ11B值见 于某些盐湖卤水和蒸发海水。现代大洋水的δ11B值十分恒定 (+39,5‰)。原始 地幔的δ11B值估测为－10‰±2‰。陨石的δ11B值很不均一,变化 可达90‰。而月岩的δ11B值变化较小（－6‰～+4‰）。由于硼同位素存在大的 分馏和不同地质体中截然不同的δ11B值,硼同位素地质应用范围十分广泛。目 前,硼同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,壳-幔演化和板块俯冲作用过程,判别沉积 环境,研究矿床成因,示踪古海洋和古气候条件,和判断环境污染源区等方面的研究中成效显著。     

锂同位素及其地质应用研究进展

锂同位素示踪是近几年发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法,锂有两个稳定同位素：^6Li和^7Li。自在界锂同位素的组成变化很大,其δ^6Li值变化幅度超过60‰,现代大洋水的δ^6Li值为－31．0‰,洋中脊玄武岩（BORB）的δ^6Li值为－4．7‰--3.7‰,由于锂同位素存在大的分馏和不同地质体中在截然不同的δ^6Li值,因此锂同位素地质应用前景十分广泛。目前,锂同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,洋壳蚀变和海底热液活动,壳－幔物质循环和板块俯冲作用过程,判断卤水起源和演化等方面的研究中成效显著。     

壳-幔演化和板块俯冲作用过程中的硼同位素示踪

硼同位素是近年来发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法。硼有两个稳定同位素 :10 B和11B。硼同位素组成自然界变化十分大 ,δ11B值为 - 37‰～ +58‰。对地幔岩石的硼同位素研究表明 ,原始地幔的δ11B值为 - 10‰± 2‰ ,B的质量分数估算为 (0 2 5± 0 1)×10 -6。相对而言 ,地壳岩石的B含量和δ11B值均较高。由于壳、幔岩石具有不同的B含量和δ11B值 ,硼同位素已被广泛应用于研究壳幔演化和板块俯冲作用过程 ,用于示踪俯冲板块中大洋沉积物和蚀变洋壳在地幔中的循环。     

新疆望峰金矿成矿物质和流体来源同位素示踪──碰撞造山成矿作用研究示例

望峰金矿是天山地区５个最重要金矿之一,其成矿时间、空间、地球动力学背景、矿床地质和成矿流体特征研究均已证实其形成于古生代末的碰撞造山过程,是窥探碰撞造山过程成矿规律的理想代表．通过氢、氧、碳、硫、铅、锶等同位素研究,揭示成矿物质主要来自沉积岩建造（碳酸盐、硫酸盐）,进而通过区域地质分析确定矿区北部以碳硅泥岩建造为主（夹火山碎屑岩）的海西期构造层提供了主要的成矿物质;古生代末,海西期构造层沿红五月桥断裂向南陆内俯冲到望峰矿区之下,派生了携带成矿物 质的大量流体并向低温低压的浅部运移,从而诱发了望峰金矿的成矿作用．该研究排 除了其他构造成矿模式解释的可能性．