试论主要类型矿床的形成深度与最大延深垂幅

在大量典型矿床实地调查和国内外综合对比研究的基础上,基于深部找矿的现实需要和存在问题,本文首先回顾评述了主要矿床类型的原始成矿深度,按受控于中下地壳尺度大规模岩浆堆积体的超深成岩浆矿床与受控于流体渗透率制约的中上地壳深成、中成和浅成岩浆热液矿床序列展开。在此基础上尝试探讨主要类型矿床的最大延深垂幅,探讨分析了以Bushveld层状岩体和Voisey’s Bay小岩体为代表的铜镍矿床、驱龙为代表的斑岩铜矿床、Muruntau为代表的造山型金矿、胶东金矿省的已控制延深垂幅、剥蚀程度以及深部可能的延深空间。内生矿床系统具有很宽的成矿深度范围,大型层状岩体的成矿深度可逾20 km,最大矿化垂直延深幅度可达6~8 km。岩浆热液矿床的最大成矿深度以地壳尺度流体渗透的下限为底界,其中造山型金矿床成矿深度最大(约12~15 km),伟晶岩和花岗岩型矿床次之,斑岩型矿床居中(约2~6 km),浅成低温金银矿床深度最浅(1 km至近地表);相应的最大延深垂幅则依次可达4~7 km、2~3 km和1 km。评述了高渗透性的聚矿构造空间、成矿作用顶峰、合适的矿床保存条件等控制因素及部分标志。并对如何确定合理统一的成岩成矿深度(压力)的估算方法以及确定最大成矿深度与矿化体系最大延深幅度的理论依据、判断标志、综合辨识方法体系等未来研究方向进行了展望。     

胶东焦家金矿矿化网络研究及对蚀变/矿化过程的启示

正胶东焦家金矿为研究构造蚀变岩型金矿控矿构造网络特征和构造-蚀变-矿化演化过程提供合适的对象.各蚀变带动态重结晶石英类型记录相应的形成温度.矿化期各蚀变带内平均水/岩比值变化、成矿流体酸性变化等受动态重结晶石英分形维数、粒度等显微构造控制.宏观与显微裂隙组成菱形网络并共同控制蚀变/矿化流体运移就位.不同蚀变带内古差应力强度、动态重结晶石英粒度和分形维数差异是浸染状和脉状矿体产出的主要控制因素.     

胶西北郭家岭花岗闪长岩侵位深度:来自角闪石温压计和流体包裹体的证据

本文应用角闪石地质温压计和流体包裹体对胶东西北部与成矿关系密切的郭家岭花岗闪长岩结晶的温压条件、侵位深度进行了讨论。郭家岭花岗闪长岩的矿物组合为斜长石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石、铁-钛氧化物、榍石和次生绿泥石,符合角闪石温压计的使用前提。应用角闪石-斜长石温度计和角闪石全铝压力计所获得的温压条件分别为,郭家岭岩体为694~733℃,1.3~2.4kbar,丛家岩体为702~719℃,2.4~3.9kbar,北截岩体为723~727℃,3.8~4.2kbar。未变形岩石的石英中含有5种类型包裹体,其中CO₂-H₂O-NaCl包裹体广泛分布,最具有代表性。由CO₂-H₂O-NaCl包裹体等容线相图计算的温压范围与岩石所获得的温压范围一致,表明角闪石温压计获得的结果是比较可信的。岩体的侵位深度变化较大,其中郭家岭岩体平均为6km,丛家岩体平均为10km,北截岩体平均为13km,显示从东到西侵位越来越深结晶温度越来越高的趋势。不同侵位深度的岩体同时出露到地表暗示了早白垩世以来胶东地区的剥蚀抬升速率可能是不均匀的,西部相对东部抬升更快剥蚀更多。     

胶东胡八庄金矿成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究

胡八庄金矿是胶东牟平-乳山金成矿带内典型的黄铁矿、多金属硫化物-石英脉型金矿,金主要产出于黄铁矿和多金属硫化物石英脉中。流体包裹体研究表明,不同蚀变带岩石和各成矿阶段金矿石中的流体包裹体主要有三种类型:富CO₂包裹体、CO₂-H₂O包裹体和H₂O溶液包裹体。成矿早期(第Ⅰ阶段)主要为富CO₂包裹体,主成矿期(第Ⅱ阶段)CO₂-H₂O包裹体和H₂O溶液包裹体,成矿后期(第Ⅲ阶段)H₂O溶液包裹体。包裹体显微测温结果表明,成矿早期(第Ⅰ阶段)包裹体均一温度范围为260~360℃,盐度1.0%~7.4% NaCleqv;主成矿期(第Ⅱ阶段)包裹体均一温度范围为180~269℃,盐度1.7%~13.1% NaCleqv;成矿后期(第Ⅲ阶段)包裹体均一温度范围为104~189℃,盐度0.9%~8.8% NaCleqv。成矿早期为中-高温、富含挥发份、低盐度的流体,到主成矿期演化为中低温、含少量挥发份、盐度变化范围大的CO₂-H₂O-NaCl流体体系,成矿后期流体的温度、盐度和挥发份含量均降低。对各成矿阶段石英的H-O同位素研究表明,胡八庄金矿成矿早期既有岩浆水又有大气降水参与,大气降水较少地参与了成矿,到了主成矿期成矿流体为以大气降水为主的混合流体。成矿阶段S同位素研究表明胡八庄金矿成矿物质可能主要来源于大气降水循环淋滤的围岩。温度降低和流体不混溶可能是胡八庄金矿金沉淀的主要原因。蚀变岩石中绢云母Rb-Sr等时线获得的胡八庄金矿的成矿时代为126.5±5.6Ma。     

氧化性和还原性斑岩型矿床流体成矿特征分析

目前已经广泛认同斑岩型Cu-Au(-Mo)矿床是在相对较高的氧化性含矿流体作用下形成的。但是随着研究的深入,逐渐发现了一系列具备还原性特征的斑岩型矿床,这些矿床往往不发育表征高氧逸度的原生磁铁矿和硫酸盐矿物。文中对几种与斑岩型矿化相关的花岗岩分类进行了分析讨论,并采用氧化型和还原型花岗岩分类方案,将对应的斑岩型矿床划分为氧化性斑岩型矿床(OPD)和还原性斑岩型矿床(RPD)。结合相关资料,认为还原性流体中所含有的CH4可能来自邻近的S型花岗岩的混染作用,但是不排除是经地球排气作用从地幔进入到地壳的可能性。结合实际还原性斑岩型矿床研究,文中给出了一个化学模型,认为CH4和SO2属于岩浆系统自生成分,在特定物理化学阶段发生反应,形成H2S和CO2,从而抑制了硫酸盐矿物的形成。这两类矿化系统的成矿流体来源、金属溶解-运移-沉淀以及成矿物质富集-分散-贫化等特征存在较为明显的差别。由于低氧逸度条件不利于成矿金属物质(Cu、Mo等)的迁移和富集,所以RPD矿化系统成矿潜力往往低于OPD矿化系统,但是可以发育次级斑岩型Au矿。结合实验分析结果,文中给出了OPD和RPD矿化系统流体成矿对比模式,认为如果原始岩浆中存在大量的成矿物质,RPD矿化系统可以形成"两端员矿化",即底部形成硫化物矿床,顶部形成次级斑岩型金矿床。     

豫西金家湾金矿成矿物理化学条件及矿床成因

金家湾金矿是新近发现的矿床。它产于角闪岩相变质岩内,矿体严格受破碎蚀变带控制。金最佳成矿温度为245～182℃,成矿热液为低盐度,10.3wt％～6.9wt％eq·Na-Cl,的Na-K-Cl-S流体。成矿压力1000×10~5Pa～800×10~5Pa。根据硫、铅、氧和氢同位素研究,该金矿的成因与本区燕山期岩浆期后热液活动有关,金沉淀阶段有大气水的混入。     

豫西花山花岗岩基岩石学和地球化学特征及其成因

花山花岗岩岩基是燕山期在华北地台南缘发生的陆内挤压俯冲作用的产物。组成该岩基的万村、蒿坪和金山庙岩体的矿物学、岩石化学、稀土及微量元素地球化学特征均可以与Ⅰ型（或华南同熔型）花岗岩相类比，反映出该地壳重熔成因的花岗岩对源岩──变质的中基性火山岩（太华群）的继承作用。因此，在划分花岗岩类的成因类型时，应考虑到其形成的地质背景、源岩性质及成岩方式等因素。     

苏鲁超高压变质带桃行榴辉岩及高压脉体中流体包裹体研究

桃行榴辉岩是苏鲁超高压变质带中段主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获有五种类型的流体包裹体：在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的N2±CH4包裹体;在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的B型纯CO2液相包裹体;在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的C型CO2-H2O包裹体和D型高盐度水溶液包裹体;超高压岩石折返过程中的最晚阶段（角闪岩相退变质甚至更晚）捕获的E型低盐度水溶液包裹体。利用榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获的流体包裹体类型及期次可以重建超高压变质作用板片折返过程中的流体性状与演化,而石榴石中捕获的纯CO2包裹体为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了佐证。     

山东五莲七宝山Cu-Au矿床成矿流体特征及成矿作用

鲁西南浅成热液型七宝山铜金矿床位于沂沭断裂东侧。流体包裹体研究表明,该矿床包裹体类型比较简单,成矿阶段主要以气液包裹体为主,成矿前期发育有大量细小、小气液比包裹体,成矿期包裹体气液比及个体增大,成矿期后发育小气液比和纯液相包裹体。成矿流体从早到晚均一温度逐渐降低,从成矿早期290℃到成矿期的160℃,再到后期的130℃;盐度也呈逐渐降低的趋势,从早期的14．7％NaCl到成矿阶段的5．6％NaCl,再到后期的2．9％NaCl,显示了流体的演化过程。通过研究认为,七宝山矿床为浅成中-低温热液型铜金矿床,金主要以金硫络合物形式搬运,成矿流体在地袁浅部聚集,发生隐爆,导致物理化学条件的突变,成矿物质沉淀成矿,由于经历了较少次的聚集-隐爆-沉淀成矿过程,故没有形成太大规模的成矿;结合该地区的构造演化史,认为七宝山Cu-Au矿床成矿背景为华北东部中生代构造体制转折和岩石圈减薄事件,该时期强烈的岩浆活动加上沂沭断裂带附近形成的构造薄弱带（断裂）导致成矿作用的发生。     

胶西北三山岛伟晶岩型脉状钼矿化成因及对胶东钼成矿的指示意义

胶东是我国重要的金矿集中区,同时也是重要的铜钼多金属成矿区。胶东中东部地区分布有一些不同规模的钼矿床,但是在胶西北地区,尚没有钼矿化的报道。随着深部探矿工作的不断推进,近来在胶西北三山岛金矿区,已发现含辉钼矿化的伟晶岩发育于胶东群和玲珑岩体内。伟晶岩主要由钾长石、石英、白云母、辉钼矿、萤石、黄铁矿组成,此外还含有少量的斜长石、黄铜矿、闪锌矿和赤铁矿等矿物。辉钼矿Re-Os模式年龄为149.9~151.3Ma,加权平均值为150.0±1.0Ma,Re-Os等时线年龄为149.7±1.5Ma,表明伟晶岩形成于约150Ma。钾长石中还发育有大量的矿物包体,包括黄铁矿、方铅矿、赤铁矿、金红石、氧化铬、重晶石、萤石、天青石、碘化锑以及一些含Fe、Mn、Mg、Ca、Sb的碳酸盐矿物,表明原始流体富含金属元素,具备形成金属矿床的潜力。石英中流体包裹体主要有两种类型:纯CO2包裹体和CO2-H2O包裹体,并且一些包裹体中存在少量的CH4、N2等组分。显微测温结果显示,纯CO2包裹体初熔温度的分布范围为-57.3~-56.6℃,部分均一温度的分布范围为18.5~25.1℃,包裹体的密度为0.71~0.79g/cm3。CO2-H2O包裹体的初熔温度为-57.4~-56.6℃,部分均一温度为9.4~31.1℃,笼合物消失温度为4.1~8.3℃,均一温度分布范围为279~350℃,其对应的盐度为3.33%~10.33%NaC leqv,包裹体的密度为0.74~1.00g/cm3。显微测温结果表明流体为富含挥发分、中低盐度的H2O-CO2-NaC l型热液。石英中流体包裹体的δD值的范围为-69.6‰~-56.3‰,δ18O值的分布范围为3.2‰~5.6‰,黄铁矿的δ34S值的范围为4.1‰~5.0‰,表明伟晶岩的形成与岩浆热液关系密切。钾长石的Pb同位素分析结果:206Pb/204Pb=16.7212~17.0287,207Pb/204Pb=15.4093~15.5139,208Pb/204Pb=37.4811~37.9003,其特征与玲珑花岗岩相似,而与胶东群变质岩和中生代脉岩的Pb同位素组成不同。辉钼矿Re含量变化范围为4.66×10-6~29.20×10-6,平均15.49×10-6。Re含量介于壳源与壳幔混源之间,但更偏向壳源,表明成矿物质主要来自于地壳。综合以上的研究成果,本文认为伟晶岩形成于玲珑花岗岩岩浆期后热液,其中辉钼矿化的出现对胶东钼矿化具有重要的指示意义。