核幔成矿物质(流体)的反重力迁移——地幔热柱多级演化成矿作用

地壳中矿床分布极不均匀 ,这与地球的形成与演化密切相关。在地球演化的早期 ,由于在引力收缩和热力膨胀的统一作用支配下 ,放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属向上迁移 ,而贵金属、有色、铁族、铂族等密度较大的元素则有逐渐向地核聚集的趋势 ,以至于铁、镍、金等元素主要聚集在地核之中。但是 ,在地球形成圈层结构的同时 ,由于地球内外温度差、压力差、粘度差等的存在 ,导致地球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动 ,两者互为依存 ,并构成幔壳运动的原动力。地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道 ,聚集在地核及核幔界面上的气态金等重元素得以作为地幔热柱的热物质流 ,呈反重力迁移至岩石圈 ,并进而以气 液态向近地表迁移 ,在有利的构造扩容带中聚集成矿。这可能是金银铜铅锌等多种元素的重要成矿作用方式。     

安徽铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体中的矿物包裹体研究

铜陵地区是长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带的重要组成部分。笔者对铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体中的包裹体进行了较系统的岩相学、显微测温和激光拉曼光谱研究。通过岩相学观察发现了 3类包裹体 ,即晶质熔融包裹体、流体熔融包裹体和流体包裹体。显微测温资料表明 ,本区的岩浆流体成矿演化可分为 3个阶段 :岩浆阶段 ( >12 5 0～ 90 0℃± )、过渡岩浆阶段 ( 90 0～ 75 0℃± )和岩浆期后热液阶段 ( <75 0℃ )。部分熔浆的温度之高 (可达 12 5 0℃ ) ,表明其可能是底侵幔源岩浆同熔下地壳形成的。在老庙基岩体、小铜官山岩体、鸡冠石岩体和小陶家岩体中产有晶质熔融包裹体、流体熔融包裹体和流体包裹体这 3种包裹体 ,表明相应的岩浆流体演化具有连续性、继承性和阶段性 ,其对应的成矿溶液以岩浆热液为主 ;与此不同的是 ,在鸡冠山岩体和白芒山岩体中仅产有晶质熔融包裹体和流体包裹体两种类型的包裹体 ,表明相应的岩浆流体演化不具连续性 ,其对应的成矿溶液以天水热液为主。此外 ,在小铜官山岩体和鸡冠石岩体的中酸性侵入岩中 ,发现了不混溶包裹体 ,其可能是在压力释放条件下形成的。     

西藏高原冈底斯斑岩铜矿带辉钼矿Re-Os年龄: 成矿作用时限与动力学背景应用

采用辉钼矿Re-Os测年法, 对西藏高原新发现的冈底斯斑岩铜矿带中3个典型矿床进行了精确测年. 南木铜矿5件辉钼矿给出一条高精度¹⁸⁷Re-¹⁸⁷Os等时线, 年龄为14.67 ± 0.2 Ma; 冲江铜矿6件辉钼矿构成另一条等时线, Re-Os年龄为14.04 ± 0.16 Ma; 拉抗俄铜矿2件辉钼矿给出2个Re-Os模式年龄, 变化于13.5 ~ 13.6 Ma间. 三个斑岩铜矿的13件辉钼矿构成了一条相关系数为0.99719的¹⁸⁷Re-¹⁸⁷Os等时线, 成矿年龄为14.18 ± 0.29 Ma, 证明整个斑岩铜矿带的成矿事件具有时间一致性, 暗示矿床成矿物质拥有源区的统一性. 冈底斯斑岩成矿带岩浆侵位年龄和斑岩成矿年龄的精细测定结果限定, 冈底斯带岩浆-热液系统出现于印度-亚洲大陆碰撞造山带的碰撞后伸展环境, 东西向强烈伸展, 在14 Ma左右形成一系列横切冈底斯的南北向正断层系统和地堑盆地, 导致长英质岩浆房破裂减压和含矿流体分凝, 进而使斑岩岩浆和成矿流体沿断裂通道浅成侵位和大量排放, 形成大规模的岩浆-热液成矿系统. 该岩浆-热液系统维系时间可能长达3 ~ 10 Ma, 但成矿事件通常瞬时发生, 成矿作用时限不超过1 Ma.     

安徽铜陵矿集区块状硫化物矿床成因模型与成矿流体动力学迁移

根据地质和同位素地球化学特征，建立了铜陵地区赋存于石炭系地层底部的块状硫化物矿床的成因模型；该类型矿床的形成主要与石炭纪海底热水活动有关，属喷流-沉积型(SEDEX)块状硫化物矿床；下伏古生代地层是重要的成矿金属源区，海水硫酸盐是硫化物成矿的主要硫源。成矿热流体循环的动力学数值模拟揭示。该类型矿床底盘岩石中的流体活动和热影响范围主要局限在主排泄通道两侧较小的区域内；温度场和流场决定以沉积岩为容矿岩石的喷流．沉积型块状硫化物矿床底盘岩石中的蚀变和矿化强度不如以火山岩为容矿岩石的块状硫化物矿床。伴随强大深部热流的张性同生断裂是控制喷流一沉积型块状硫化物矿床形成与分布的关键因素。海西期扬子板块北缘的张性构造体制为该时期喷流一沉积型块状硫化物矿床的形成提供了有利的地球动力学环境。     

安徽铜陵朝山金矿床稳定同位素、稀土元素地球化学研究

朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田，属于矽卡岩型金矿床，侵入岩体为白芒山辉石二长闪长岩体。成矿过程包括矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段3个主要成矿阶段。文章通过对朝山金矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征的研究，探讨成矿溶液中水、碳、硅和硫的来源以及成矿溶液的演化问题。研究表明，成矿热液早期以岩浆热液为主，随着成矿过程的进行，加入的大气降水比重越来越大，到晚期可能主要以大气降水为主。该矿床矿石中方解石的碳、氧同位素组成与矿区大理岩的碳、氧同位素组成明显不同，其δ^13 Cv-PDB、δ^18OV-SMOW值分别为-4．5～-5．3‰、13．9～14．0‰，与岩浆作用形成的CO2的碳、氧同位素组成一致，表明矿石中方解石的碳、氧来源于岩浆作用。硅和硫具深部岩浆或岩浆热液来源的特点。     

铜陵狮子山金属矿地震反射结果及对区域找矿的意义

“层控”矽卡岩型矿床在长江中下游成矿带占有重要的地位，绝大多数受控于泥盆系五通组与石炭系黄龙组的接触面。因此，长期以来“五通组砂岩 岩体”已成为寻找此类矿床的主要找矿模型。为了探测黄龙组灰岩与五通组砂岩的接触面在铜陵矿集区的深度和展布，为隐伏矿预测提供依据，完善金属矿区地震反射技术．笔者在铜陵矿集区测试了3条地震反射剖面。结果显示：地震反射可以精确确定五通组顶面的分布，该控矿层深度在1～2km之间变化，大致呈复背斜形状，与地表的青山背斜相吻合，该层之下还存在2个明显的岩性界面，推测分别为奥陶系灰岩顶面和基底面，其形态表现为更紧密的背斜，而且与五通组顶板反射面形态不耦合，反映了非耦合变形过程。这种变形有利于产生层间滑脱，为成矿流体迁移创造了有利条件。本次试验结果表明，在地表到2km范围内，按照“岩体 赋矿层位”的找矿模型在铜陵矿集区进行深部找矿仍有巨大潜力。     

云南金顶和白秧坪矿床He,Ar同位素组成及其意义

对金顸铅锌矿床和白秧坪Cu-Co-Ag矿床成矿阶段形成的热液矿物中原生流体包裹体的He，Ar同位素研究结果表明：金顸铅锌矿床的成矿流体的。He／^4He值为0．19～1．02Ra，^40Ar／^36Ar值为274～305，白秧坪Cu-Co-Ag矿床0．71～4．60Ra，^40Ar／^36Ar值为290～334，表明成矿流体中可能含有地幔He。这些新资料的获得为研究该区成矿作用和深部的关系提供了同位素地球化学依据。     

滇西北普朗斑岩铜矿床成矿时代及其意义

普朗斑岩铜矿在中国斑岩铜矿床中有其特殊性,无论对中甸岛弧带的基础地质还是矿产资源评价预测的研究,都具有重要意义。然而,该斑岩铜矿床无确切的年代学数据。通过作辉钼矿Re-Os年龄和单矿物K-Ar年龄测定,首次确定了普朗斑岩铜矿床内具有钾硅酸盐化的黑云石英二长斑岩成矿作用的活动时间为(235.4±2.4)Ma～(221.5±2.0)Ma,石英-辉钼矿阶段的辉钼矿Re-Os年龄大致为(213±3.8)Ma,两者十分相近。表明普朗斑岩铜矿床的成矿作用是在印支期完成的。主矿体钾长石K-Ar年龄显示热液活动持续到(182.5±1.8)Ma左右,说明与斑岩铜矿有关的热液系统寿命可达40Ma之久。这种长寿命的热液系统是高品位大规模的斑岩铜矿形成的必要条件之一。     

三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统

义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。     

用金属铬法分析微量水和有机质氢同位素组成

本文介绍一种用金属铬作还原剂分析微量水和有机分子中氢同位素组成的技术方法。该分析方法是利用金属铬在高温条件下的还原性，将微量水和有机分子中的氢转变成H2气的分析技术。金属铬还原法的流程简单、安全可靠、操作便捷，其分析精密度可达±2‰。