黑龙江三矿沟-庄乎河地区岩浆岩年代学、地球化学研究及其俯冲构造与成矿意义

黑龙江三矿沟-庄乎河地区位于多宝山成矿带北侧,区内构造-岩浆-热液活动复杂,主要发育有三矿沟矽卡岩型矿床及庄乎河热液脉型矿床。本文选择三矿沟-庄乎河地区的岩浆岩主体为对象开展年代学、岩石学及元素地球化学等综合研究,系统厘定两个时期的岩浆岩,包括海西期庄乎河流纹岩(288~294 Ma)、庄乎河花岗斑岩(297~303Ma),燕山期三矿沟花岗闪长岩(172~179Ma)和庄乎河矿区石英闪长岩(165~176Ma)。三矿沟-庄乎河地区的成(含)矿岩浆岩均具有高硅、高铝及富碱的I型花岗岩特征,富集Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,轻重稀土元素分馏明显,δEu亏损等特征。本次研究认为研究区与成矿作用有关的构造背景为活动大陆边缘,三矿沟-庄乎河地区在海西期受到古亚洲洋俯冲作用形成庄乎河花岗斑岩及流纹岩,而燕山期三矿沟花岗闪长岩和庄乎河石英闪长岩则与成矿富集作用有关,且两区矿床成矿作用与燕山期古太平洋俯冲作用密切相关。     

滇东北镇雄硫磺矿区环境地质问题及其对策与意义

硫磺渣是硫磺矿区主要的矿业固废,其随意堆放可产生一系列的环境地质问题,并对山水林田湖草等自然资源、环境及人的健康构成较大危害。滇东北地区长期以硫铁矿为原料、以煤炭为燃料,土法炼硫生产硫磺,导致巨量硫磺渣堆积,产生了严重的环境地质问题。本文针对该地区镇雄县硫磺矿区,调查了小硫磺生产形成硫磺渣的规模和特征,梳理了该硫磺矿区主要环境地质问题及其对当地生态环境的影响,认为目前镇雄硫磺矿区存在的环境污染、自然资源破坏及可能形成的矿渣性泥石流等环境地质现状与过去40多年的小硫磺生产密切相关。基于以上认识,强调应结合矿业固废无害化、减量化和资源化技术政策,从资源回收利用、生态环境恢复、地质灾害防治和文化遗产保护方面探讨和提出镇雄硫磺矿区矿渣治理和生态修复的新理念和新对策。     

“一带一路”地区能源金属矿床分布规律及开发工艺

对"一带一路"地区的能源金属锂和铀的矿床分布规律进行统计,并对典型矿床的地质特征与开发工艺进行概述,为了解"一带一路"地区的锂矿和铀矿提供基础信息,同时为中国进行"能源金属"的开采提供科学依据。研究认为,"一带一路"地区共有大型及以上锂矿36个,成因类型有硬岩型、盐湖型、沉积型和煤伴生型4种,资源储量分别为784×10~4t、1702×10~4t、237.5×10~4t和623×10~4t。盐湖型锂矿分布于中国和阿富汗,硬岩型锂矿分布在俄罗斯等国家,沉积型锂矿分布在塞尔维亚等国家,煤伴生型锂矿只分布于中国。鉴于盐湖型锂矿开发的环境影响较小,建议有关国家加大对盐湖型锂资源的勘探与开发。"一带一路"地区共有大型及以上铀矿130个,成因类型主要为砂岩型和火山岩型,主要集中在哈萨克斯坦等国家,铀资源储量(可靠回收成本≤130$/kg)达181.94×10~4t,占"一带一路"地区总资源储量的92.12%,建议中国与相关国家进行交流与合作,加大对中国境内北方地区砂岩型铀矿的寻找力度,同时进行火山岩型铀矿的勘探开发。     

西藏多龙矿集区荣那铜金矿床蚀变矿物学和地球化学及找矿意义

位于西藏多龙矿集区的荣那铜金矿床是班公湖-怒江成矿带首例斑岩型-浅成低温热液型矿床,它的发现对于班公湖-怒江成矿带找矿模型的构建以及资源潜力评估有着重要意义。本文以荣那矿床ZK3204岩芯钻孔为研究对象,针对其蚀变矿物,运用短波红外光谱测试技术,并结合金属矿物组合以及黄铁矿LA-ICP-MS原位微量元素特征,以期查明其矿床成因,并为深部资源勘查提供理论依据。短波红外光谱测试显示出ZK3204钻孔蚀变矿物垂向分带组合为:高岭石+(地开石)→高岭石+伊利石→高岭石+(地开石+石膏)→高岭石+绢云母+伊利石→高岭石+伊利石+(叶腊石)+(地开石),金属矿物也从Cu-S体系逐渐转变为Cu-Fe-S体系。通过黄铁矿LA-ICP-MS原位微量元素分析发现,黄铁矿可分为四类,分别对应荣那矿床四个成矿阶段:(1) Py I:Co、Ni、Cu、Ag、Au含量较低,Co/Ni显示为沉积成因,代表成岩期黄铁矿;(2) PyⅡ:Co、Ni含量较低,Cu、Ag、Au含量较高,Co/Ni显示为沉积成因,代表第一期斑岩型矿床成矿期黄铁矿;(3) PyⅢ:Co含量较低,Ni、Cu、Ag、Au含量较高,Co/Ni显示为沉积成因,代表第二期斑岩型矿床成矿期黄铁矿;(4) PyⅣ:Cu、Ag、Au含量较低,Co、Ni含量较高,Co/Ni显示为热液成因,代表浅成低温热液矿床成矿期黄铁矿。风化作用也是荣那矿床重要地质过程,贯穿于各成矿阶段,反映为早白垩世班公湖-怒江洋盆向北俯冲消减大背景下的多龙矿集区隆升事件,导致矿床被大量剥蚀,也使黄铁矿显示沉积成因。荣那矿床目前仍有较大找矿潜力,在钻孔深部(815m以下),黄铁矿Cu、Ag、Au含量,钻孔中Cu、Pb、Zn、Cr、Hg等含量,绢云母、伊利石含量以及铜金矿的矿石品位均有向下升高的趋势,说明在ZK3204钻孔下部仍有巨大的找矿潜力,可作为未来深部资源探测的重点对象。     

西藏嘎拉勒夕卡岩型金（铜）矿床地球化学特征与锆石的LA-ICP-MS定年及意义

嘎拉勒金（铜）矿床位于西藏班公湖—怒江缝合带的西段,为夕卡岩型金（大型）铜（小型）矿床。矿区主要岩石为巨斑状石英闪长岩、中细粒花岗闪长岩与闪长玢岩。该矿床岩石样品的REE分异程度较高,Eu呈弱负异常,w（Al2O3）为14.45%～15.84%,铝过饱和指数A/CNK为1.33～1.46,均大于1,表明为S型花岗岩。经...     

西藏当雄地区拉屋矿床磁黄铁矿Re-Os同位素测年 和成矿物质来源示踪

拉屋矿床位于西藏自治区当雄县境内,大地构造位置处于冈底斯成矿区申扎-旁多铜、银、铅、锌、金成矿带,为大型矽卡岩型铜铅多金属矿床。在系统研究拉屋矿床地质地球化学特征的基础上,以矿石的磁黄铁矿为对象,测定Re-Os同位素年龄,获得等时线年龄数据为(309±31)Ma,187Os/188Os的初始值为0.51±0.12,γOs值为306.90~880.29,Re/Os为20.46~80.46。上述结果,结合矿区野外地质特征和稳定同位素特征,证明拉屋矿床主要形成于晚石炭世来故期,其成矿物质来源于地幔,并在喷流过程中与地壳海底卤水汇合,遭受了壳源物质的混染,形成喷流成因矽卡岩型矿床。     

格陵兰岛西南部Nassaq地区辉钼矿Re-Os年龄及意义

格陵兰矿产资源丰富,种类繁多,目前已探明的金属矿点(床)有800多个,具有巨大的找矿潜力,世界主要矿业公司多数对格陵兰的找矿与开发表现出积极态度。因此,选择典型地区开展深入研究对进一步找矿有重要的理论指导意义。格陵兰西南部的那萨克(Nassaq)地区交通较为便利,本文在对该地区系统的野外地质特征研究基础上,采集了含辉钼矿斜长角闪岩样品,并从中选择代表性样品,进行辉钼矿Re-Os年代学研究,为其成矿作用及相关问题的研究提供基本依据。该地区辉钼矿的形成年龄为2553 Ma,为新太古界末期的产物,其矿化是Qorqut花岗岩侵入时(2550Ma)所形成,在格陵兰西南部应重视Qorqut花岗岩有关的辉钼矿的找矿与评价工作。     

扎仓茶卡低品位固体硼矿矿物学与地球化学特征及可选性研究

西藏自治区扎仓茶卡盐湖是我国重要的超大型固体硼镁矿产地,经多年开采,高品位硼矿资源(B_2O_3≥28%)已采掘殆尽,但矿区内仍堆有大量低品位矿石,这不仅是对环境的威胁,也是对资源的浪费。在采集样品的基础上,开展了基于X射线衍射与扫描电镜的矿物组成的鉴定和化学组分分析,为低品位矿石的综合利用提供理论依据。研究结果表明,扎仓茶卡盐湖低品位硼矿的矿物种类有库水硼镁石、柱硼镁石、石英、钠长石、微斜长石、方解石、白云母、文石、水菱镁矿、石膏和锰热臭石共11种,其中仅有库水硼镁石和柱硼镁石两种硼矿物,平均含量分别为21.14%与8.99%,且硼矿样品中B_2O_3平均含量高达13.50%,有巨大的经济利用价值。考虑到扎仓茶卡有着丰富的卤水资源,且低品位硼矿主要为库水硼镁石,可利用卤水及矿物的密度差来进行重选,该库水硼镁石为易选型。这种方法不仅能实现矿区内低品位矿的回收利用,而且生产成本低廉、绿色环保,将进一步促进区域经济发展。     

西藏谷露热泉型铯矿床地质地球化学特征与成矿作用

谷露热泉型铯矿床位于西藏那曲县谷露地区，达中型规模。在前期野外地质特征与年代学研究的基础上，对其地质、地球化学特征及成矿作用进行了系统的研究。矿石的构造类型有粗大孔隙状构造，角砾状构造，碎裂叶片状构造，细小孔隙状构造，致密块状构造与鲕状构造。结构类型有粒状结构、胶状结构、生物结构、溶蚀结构、长方体状结构、被膜状结构、球状结构、管状结构等。生物结构在硅华形成的各阶段均普遍存在。硅华的主要矿物为蛋白石，但不同的形成阶段蛋白石的种类不同，第2、第3阶段均为CT蛋白石与石英，而在第4与第5阶段仅出现A-蛋白石， 没有CT蛋白石。蛋白石矿物中的SiO2最高达97.48%，∑（CaO+Na2O + MgO）最高达到3.2%，Cs2O最高可达3.57%。随着由早到晚的变化，SiO2呈现出明显的降低趋势，铯含量则呈升高的趋势。其中第2~4阶段的铯平均含量已经低于铯的工业标准（500×10-6） 。谷露硅华不同阶段的样品在Fe-Mn-Al图解中的位置不同，39件样品中有30件位于生物沉积物区，有9件位于热水沉积物区，硅华的稀土元素含量均比北美页岩的低，Cr、Zr的含量与Th、U的含量均相对一般的热水沉积物低。由早期到晚期，δ30Si呈由高到低、δ18OSMOW由低到高的变化趋势。谷露硅华δ13CPDB与87Sr/86Sr均体现出生物作用的特点，是在深源（至少是下地壳）地质作用下以生物作用为主、热水作用为辅形成的。     

西藏西部与班公湖特提斯洋盆俯冲相关的火成岩年代学和地球化学

对青藏高原西北部班公湖缝合带开展了野外地质调查，初步查明区内缝合带至少包含日土和狮泉河-改则两条蛇绿岩带。在两条蛇绿岩带北侧发现各有两期岛弧型岩浆岩发育，且形成时间严格对应。岩石地球化学分析表明，班公湖缝合带岛弧型岩浆岩的共同特征是富集大离子不相容元素Rb、Th、K和Pb；强烈亏损高场强元素Nb、Ta和Ti；Ba在微量元素蛛网图中总是相对亏损，这些特征说明班公湖地区存在两条俯冲带。从演化序列看，俯冲初期岩石属中钾钙碱性系列，之后岛弧岩浆作用向高钾钙碱性系列演变。锆石U—PbLA—ICPMS定年结果表明，北面的日土俯冲带洋壳俯冲从辉长岩墙开始，时代为（165．5±1．9）Ma（MSWD=1．16），在159Ma时岛弧岩浆作用规模增大，形成小型的花岗岩基；南面的狮泉河-改则俯冲带一开始俯冲（（166．4±2．0）Ma，MSWD=3．0）就有较大规模的石英闪长岩体侵入，之后岩浆作用减弱，到159．4Ma时只有一些小体积的花岗斑岩和闪长玢岩侵入。根据岛弧岩浆作用规模，认为班公湖中特提斯洋盆的俯冲一开始是以狮泉河俯冲带为主，之后狮泉河俯冲带的俯冲作用逐渐减弱。到晚侏罗世初（159Ma）北面的日土俯冲带成为洋壳俯冲的主体。鉴于两条岛弧火成岩带在空间配置上都位于由基性-超基性岩构成的蛇绿岩带北侧，地球化学上显示陆缘弧特征，因此，认为班公湖中特提斯洋盆应该是在中侏罗世晚期（约166Ma）沿日土和狮泉河两条俯冲带同时向北俯冲，构造属性上可能不是一个统一的大洋，而是包含了多个局限性洋盆。