海南石碌铁矿床构造变形特征及其与铁多金属成矿富集的关系

海南石碌铁矿曾被誉为“亚洲最大的富铁矿”,其形成、定位与褶皱变形及伴随的剪切、塑性流动等构造密切相关。石碌矿区构造变形大致分为早期(D1)复式向斜的形成时期、晚期(D2)褶皱叠加和剪切变形时期。后者又进一步分为韧-脆性变形(D2a),脆-韧性变形、层间滑脱断层形成(D2b)和脆性变形、矿体破坏(D2c)3个阶段。石碌铁矿床受NW—SE向复式向斜及其与NE—NNE向褶皱叠加所形成的横跨或斜跨褶皱的严格控制;褶皱过程所伴随的剪切变形和高温塑性流动是富铁矿形成的重要机制。复式向斜轴部,尤其是2期向斜褶皱轴的叠加部位往往可发现厚大的富铁矿体。     

海南抱伦金矿床主要研究进展与关键科学问题讨论

海南抱伦金矿床位于华南褶皱系五指山褶皱带的南西部,东西向尖峰—吊罗深大断裂与九所—陵水深大断裂之间,乐东盆地南西边缘地带。该矿床主要产于与尖峰复式岩体直接接触的东南侧下志留统陀烈组浅变质浅海相含火山物质的细粒碎屑沉积岩中,矿体则严格受一组近平行的、NNW向断裂破碎带所控制。     

海南岛重要类型金矿床成矿规律与成矿机制研究

金矿是海南岛优势矿种之一。根据矿床的空间分布、规模、成矿时代与成矿地质条件等,海南岛金矿床成因类型主要可划分为3类:与古中元古代抱板群和脆-韧性剪切构造有关的戈枕式剪切带型金矿;与穿层构造破碎蚀变带和印支期花岗岩体有关的抱伦式热液脉型金矿;与层间滑脱破碎蚀变带和燕山晚期花岗质岩有关的富文式热液脉型金矿。本文对上述3种成因类型金矿床的成矿规律与成矿机制进行了系统研究。     

海南石碌铁矿独居石的成因类型、化学定年及地质意义

海南石碌铁矿是我国最大的富赤铁矿矿床,同时伴生有钴、铜等多金属矿产。轴向北西-南东向的复式向斜是石碌铁、钴铜矿体的主要控矿构造,富铁矿和钴铜矿的形成与该褶皱变形及伴随的韧性剪切和高温塑性流动有着密切的关系。为获得该构造变形的年代学信息和证实构造变形对成矿物质的富集影响,本文开展了石碌铁矿近矿围岩—石碌群第六层透辉石透闪石岩中独居石的显微结构观察和电子探针化学Th-U-Pb定年(CHIME法)。显微结构观察发现独居石往往沿岩石面理定向分布,且具典型的球冠结构,表现为围绕独居石核部向外依次出现磷灰石、褐帘石、绿帘石同心环。电子探针分析结果表明这些独居石为Ce-La-Nd磷酸盐[(Ce,La,Nd,Th)PO4],具富钍独居石端元组分。ThO 2含量范围(0.78%~4.61%)、稀土特征以及独居石的产出特征均暗示了其为同构造变质成因。电子探针CHIME化学定年结果表明独居石的年龄变化范围为614~397Ma,并具有两个峰值年龄:即主峰值ca.455Ma和次峰值ca.564Ma。低的ThO 2(0.78%~1.65%),PbO(0.02%~0.04%)和CaO(0.50%~0.97%)含量,以及高的Th/U比值(23.06~53.11)暗示了构成ca.564Ma的独居石是早期剪切变形事件的产物。而在随后剪切变形过程中独居石在低角闪岩相变质条件下以及碱性变质流体诱导下发生了溶解-再沉淀,形成了具ca.455Ma年龄的补丁状成分区。该过程引起了U-Pb体系的局部重置,形成的独居石具有变化较大的ThO 2(0.92%~4.61%)、PbO(0.01%~0.08%)和CaO(0.28%~1.58%)含量范围以及Th/U值(24.83~52.86)。在剪切变形之后,早期变质成因的独居石在绿片岩相退变质作用过程中及富Ca、Fe、Si、Al流体参与的条件下,经不平衡反应形成了磷灰石-褐帘石-绿帘石球冠物,反应机制以独居石和球冠矿物间的元素扩散动力学为主。该反应暗示了REE、Y、Th等元素发生了迁移,并可能引起边部独居石的部分Pb丢失。结合华南的构造演化,年龄谱主峰值455Ma代表了与华南加里东造山运动有关的区域变质和动力变质作用事件年龄,是加里东运动在海南岛的响应;次峰值年龄564Ma对应着冈瓦纳泛非事件,暗示了华南在晚新元古代-早古生代与冈瓦纳大陆具有亲缘性,华南加里东运动引起陆内造山过程可能与冈瓦纳大陆的聚合碰撞事件有关。因此,晚新元古代-早古生代造山事件对海南岛构造演化历史具重要影响。此外,该构造运动使石碌群发生褶皱变形,伴随产生的变质流体使铁、钴铜成矿元素进一步活化和富集,对石碌铁、钴铜矿的富集有着重要影响。     

成矿作用的空间分布不均匀性及其控制因素探讨

全球矿产资源时空分布的不均匀性及其形成机制,已成为地球科学关注的热点和前沿领域。本文在对全球矿产资源的空间分布规律及其不均匀性分布特点的研究进展进行全面阐述的基础上,重点分析了控制成矿作用空间分布不均匀性的主要因素,如地壳组成与演化的差异、地壳/地幔化学组成的不均一性、成矿构造环境的差异、重大地质构造事件的影响、构造转换或转折和叠加、矿床形成与保存能力等。研究认为,深刻理解全球矿产资源空间分布的不均匀性特征及其形成的根本原因,应加强以下五个方面的研究:①大陆成矿作用的空间分布不均匀性的机制;②从全球构造角度,揭示成矿作用的时空分布规律;③强调深部成矿过程,以阐明成矿作用不均匀性原因;④加强成矿系统、成矿系列研究;⑤加强矿产资源时空分布不均匀性的形成机制研究。     

湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素特征及成矿指示意义

位于江南造山带中段的湘东北地区是我国华南重要的金铅锌铜钴多金属矿产地之一,栗山铅锌铜多金属矿床是该区近年来找矿勘查新发现的一大型矿床。该矿床位于晚侏罗世—早白垩世幕阜山岩体南缘,矿体主要赋存于岩体及其与地层接触带的构造破碎带内,空间上与岩体关系密切,然而目前关于该矿床的研究十分薄弱。本文采用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪开展了闪锌矿的原位微区微量元素分析。微量元素组成分析结果表明,闪锌矿以富集Co、Ga而贫Fe、Cd、Ge为特征,其中Fe、Mn、Cd、Co、Ga等元素以类质同象形式产出,而Cu、Pb、Ag和Sn等元素则还以包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同微量元素间的相关关系,认为闪锌矿中可能存在Zn²⁺↔Fe²⁺、4 Zn²⁺↔2 Fe²⁺+Ge⁴⁺+□(其中□表示空位)、3 Zn²⁺↔2 Cu⁺+Ge⁴⁺、2 Zn²⁺↔Ag⁺+Sb³⁺等简单和复杂替代关系。闪锌矿的Zn/Fe、Ga/Ge、Ge/In、Ga/In比值和Fe温度计等指示闪锌矿形成于中低温(240~250 ℃)、低硫逸度(lgf(S₂)=-13.3~-9.6)环境。栗山矿区闪锌矿的微量元素组成特征有别于金顶砂岩型、SEDEX型、VMS型、MVT型和夕卡岩型铅锌矿,结合低的Cd/Fe(0.03~0.14,平均0.06)、Cd/Mn(1.54~6.30,平均2.91)比值和Ge含量,暗示该矿床成矿作用与岩浆活动有关。综合矿区地质特征和区域构造-岩浆演化,认为该矿床是在太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造背景下形成的与燕山期幕阜山岩体有关的中低温岩浆热液充填交代型矿床。该类型矿床闪锌矿具有鲜明的微量元素组成特征,可为判别具相似地质特征的矿床成因提供借鉴。     

海南抱伦矿区构造变形、成矿时代与金矿化关系研究

抱伦金矿床位于海南岛西南部乐东县境内,是一个以石英脉型为主的大型金矿床。野外地质调查表明,矿区大致经历了三期构造变形:早期(D1)NE向褶皱,中期(D2)NNW向褶皱和剪切变形,晚期(D3)脆性断层和节理。其中,中期的NNW向右行剪切变形为金矿体的赋存提供了主要空间,金矿化主要发生于三个不同的阶段,以第一阶段(自然金-Q2石英阶段)最为重要,形成了大量自然金,为主要矿化阶段。对切割矿体的细晶岩脉中锆石的定年研究表明,抱伦金矿化主要与印支期尖峰岭花岗岩浆活动有关,而与燕山晚期岩浆活动关系不大。     

湘东北万古金矿床控矿构造特征与控矿规律研究

湘东北位于江南造山带中部,呈典型的盆岭构造格局。该盆岭省由北东向深大走滑断裂、花岗岩山岭和红层盆地组成,其中产有大型–超大型规模的万古金矿。该矿床赋存在新元古界冷家溪群层间破碎带内,矿石类型主要为含矿石英脉型和蚀变岩型,其次为构造角砾岩型。万古矿区发育北西(西)向和北东向两组断裂,其中北西(西)向断裂为赋矿构造。通过分析华南板块的构造演化,认为万古金矿区的北东向断裂与燕山期古太平洋板块俯冲与后撤有关,而北西(西)向断裂可能形成于加里东–印支期,但在燕山期重新活化并成为容矿构造。区域航磁异常、CSAMT法地球物理探测和深部钻探工作进一步显示,低阻的北西(西)向含矿断裂可能延伸至万古矿区外围深部的黄浒洞组,且沿该断裂带赋存的矿体具侧伏规律,说明万古金矿区深部仍有找矿潜力。万古金矿区–金井一带有较大的航磁正异常和稳定的低重力场,其深部的黄浒洞组地层中有局部强磁异常,推测该区深部可能存在较大的隐伏岩体,该岩体侵位时的热量可为含矿流体的迁移提供能量。     

胶东上庄与夏甸金矿床金红石化学成分标型特征研究

对上庄与夏甸金矿的含矿花岗岩、绢英岩以及黄铁绢英岩中的金红石化学成分标型特征进行了详细的研究,探讨了其中Fe、Si、Ti、W元素含量变化的规律。研究表明,上庄金矿与夏甸金矿中的金红石为变质成因,主要通过黑云母蚀变释放Ti而形成金红石,此类金红石主要赋存在黑云母的边缘、解理及裂隙之间。金红石中Ti含量存在由绢英岩向黄铁绢英岩的下降趋势。矿体周围能够形成Ti晕,可作为强烈矿化的标志。另外,金红石中W的含量从花岗岩到绢英岩再到黄铁绢英岩呈现不断富集的趋势,表明金红石中W的含量变化可指示金矿化的强弱,高W金红石的出现指示金矿的形成,这为胶东金矿的找矿研究提供了新的思路。     

海南省高通岭钼矿床赋矿岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成矿意义

海南高通岭岩体产有高通岭小型热液脉型钼矿床,其赋矿围岩为细粒和粗粒正长花岗岩。研究表明,组成高通岭岩体的细粒和粗粒正长花岗岩呈渐变过渡关系,未发现二者存在明显的相变接触,且二者具有相似的矿物组成,暗示它们可能是同一岩浆演化系列的产物。对细粒正长花岗岩（GTL-4）和粗粒正长花岗岩（GTL-9）样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值分别为（100.8±2.4）Ma（MSWD=2.8）和（100.2±1.7）Ma（MSWD=2.7）。结合锆石CL图像中清晰的震荡环带、Th/U的值（0.15~0.94）和以往研究成果,认为高通岭岩体结晶年龄应为 100 Ma左右,可能是同期的中高温岩浆含矿热液导致了高通岭钼矿床的形成;而90~97 Ma年龄系中低温热液活动的年龄,导致了黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化和高岭土化等中低温蚀变。