西昆仑“玛尔坎苏式”富锰矿主控因素及成矿模式

锰矿是我国战略性紧缺矿种，寻找锰矿尤其是富锰矿是我国地质工作者的迫切任务。在西昆仑造山带的西北段玛尔坎苏地区石炭纪沉积岩系中探明的大型碳酸锰成矿带，是我国近年最重要的富锰矿找矿新发现。然而，目前对该富锰矿带的成矿主要控制因素、形成机制及展布规律等地质问题的认识尚不深入，严重制约了该矿带深部及外围进一步找矿预测工作。本文从成矿地质背景入手，以典型锰矿床地质和地球化学特征的剖析为切入点，通过对比研究国内外典型锰矿的成矿特征，总结出西昆仑玛尔坎苏富锰矿带的控制因素主要包括伸展型边缘盆地、丰富多源的锰质来源、海洋氧化—还原界面的变化、有机质深度参与成岩成矿过程等；初步建立了“玛尔坎苏式”富锰矿的成矿模式，并提出了需要进一步研究的科学问题，这对丰富锰矿成矿理论及进一步找矿预测具有重要意义。     

黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究

铜山大型铜矿床位于小兴安岭西北部,是中亚-兴蒙造山带北东段最著名的斑岩型铜矿床之一,矿体产于加里东期花岗闪长岩和中奥陶世多宝山组安山岩、凝灰岩中,铜矿化与硅化-绢云母化关系密切.流体包裹体研究表明,铜山铜矿床主要发育气液两相包裹体、含CO_2包裹体和含子矿物多相包裹体.成矿流体在形成过程中经历了早、中、晚3个阶段的演化.成矿早阶段发育气液两相水溶液包裹体和少量含子矿物多相包裹体,均一温度介于420℃～＞5500C之间,流体盐度介于13.72 wt%～59.76 wt%NaCl eqv之间;中阶段为铜山矿床的主成矿阶段,发育气液两相水溶液包裹体和含CO_2包裹体,均一温度为241℃～417℃,流体盐度介于2.96 wt%～14.04 wt%NaCl eqv之间,主成矿期成矿流体总体上属H_2O-CO_2-NaCl体系;晚阶段仅发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为122℃～218℃,盐度介于3.71 wt%～15.96 wt%NaCl eqv之间,表明晚阶段有大气降水的混入.成矿早、中阶段的流体均为不混溶流体,流体沸腾作用是金属硫化物大量沉淀的主要机制.铜山矿床形成于陆缘弧环境.     

内蒙古道郎呼都格地区A型花岗岩年代学、地球化学及地质意义

道郎呼都格钾长花岗岩体位于华北克拉通北缘白乃庙构造带。SHRIMP锆石U-Pb定年获得139.6±1.7Ma岩体侵位年龄。岩体富硅(SiO₂=75.79%~78.07%)、富碱(K₂O+Na₂O=7.39%~8.29%)、贫钙(CaO=0.22%~0.59%);稀土配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu =0.03~0.12);微量元素特征显示具有较高Ga(21.2×10^-6~26.6×10^-6)、Zr(173×10^-6~417×10^-6)、Nb(32.3×10^-6~42.4×10^-6)和Y(24.6×10^-6~53.9×10^-6)含量,较低的Sr(14×10^-6~44×10^-6)、Ba(18×10^-6~211×10^-6)含量,在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。以上特征表明道郎呼都格钾长花岗岩为A型花岗岩,为高温低压下长英质地壳的部分熔融及其后长石、榍石等的分离结晶作用的产物。结合区域构造演化,本文认为该区钾长花岗岩形成于板内伸展背景。在晚中生代期间,华北板块北缘的构造体制经历了重要的转变,由挤压体制转变为岩石圈减薄和地壳伸展,在伸展体制下,软流圈地幔上涌对上覆长英质地壳的直接加热作用促使其部分熔融形成该区A型花岗岩。     

西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件

西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿（75%~95%）,次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明,玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床,其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明,玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件,而矿层下盘（部分）岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ¹³C值（-23.3‰~-10.0‰）,推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。     

沉积碳酸锰矿床研究进展及有待深入探讨的若干问题

表生环境中存在2种机制可以形成碳酸锰矿物:①从缺氧海水中直接沉淀;②先在氧化海水中形成锰氧化物,随后在埋藏过程中通过成岩作用转化为碳酸锰。目前,主流观点认为只有通过第二种机制才可以形成碳酸锰矿床,并在此基础上提出了极端地质事件(如大氧化事件、雪球事件)、闭塞盆地、最小含氧带扩张等成矿模型,近年来同时强调微生物活动、底层水氧化持续时间在成矿中发挥关键作用。沉积碳酸锰成矿不仅与古大气组分、古海洋状态、初级生产力、海底热液活动等多个圈层的耦合作用关系密切,同时也会影响多种生命元素(C、N、S、P等)和氧化还原敏感元素(U、V、Mo、Tl等)的表生循环,因此富碳酸锰的沉积岩是探讨古环境及海洋元素循环的重要载体。目前在沉积碳酸锰成矿理论方面有待深入探讨的问题包括:①碳酸锰直接沉淀成矿的可能性与有效性;②锰质来源与铁锰分离机制的识别;③主要控矿因素的识别及其时空演化规律;④矿石矿物组合及矿床地球化学对成岩精细过程的制约。     

华北克拉通北缘新太古代清原绿岩带BIF与VMS共生矿床的构造背景及成因联系

华北克拉通北缘新太古代清原绿岩带,以产出中国最古老的红透山火山岩型块状硫化物（VMS）铜锌矿床而闻名.但近年同位素年代学研究表明,该绿岩带还发育同期的条带状（BIF）铁矿.对该绿岩带开展BIF铁矿、VMS铜锌矿时空和成因关系及其形成构造背景和海洋环境的研究非常必要.在综述近年笔者及前人获得的清原绿岩带地质剖面观察、典型VMS铜锌矿床和BIF铁矿床地质、锆石U-Pb年代学、主微量元素和Nd-Fe-S同位素地球化学等资料的基础上,总结了清原绿岩带VMS-BIF矿床组合形成的构造背景、成矿物质来源及形成规律.最后建立了新太古代清原绿岩带VMS-BIF弧后盆地系统成矿模式.这对于指导区域找矿预测、了解新太古代陆壳演化和古海洋环境均有重要的科学意义.      

大兴安岭北部小伊诺盖沟金矿床流体包裹体特征及地质意义

小伊诺盖沟金矿床位于大兴安岭北部额尔古纳地块,其地质、地球化学特征与产于大兴安岭中生代火山岩地区的浅成低温热液型金矿床具有明显区别。本文通过矿床流体包裹体岩相学、显微测温学和包裹体激光拉曼光谱分析研究成矿流体性质,探讨矿床成因类型。研究结果表明,流体包裹体有气液两相、含CO2三相和纯CO2包裹体3种类型。气相成分以CO2为主,其次是H2O,总体属NaCl-H2O-CO2体系;流体包裹体的盐度低,介于2.1%~8.5% NaCl eqv之间;包裹体均一温度介于169~493℃之间,平均为295℃,属中温热液矿床。其成矿压力为38~172MPa,平均93MPa,对应的成矿深度为4~11km,平均8km。小伊诺盖沟金矿床的地质-地球化学特征与世界造山型金矿类似,应属造山型金矿,其形成于蒙古-中朝板块与西伯利亚板块之间的陆-陆碰撞造山环境。     

华北克拉通北缘三叠纪金矿床地质特征、物质来源与控制因素SCIEI北大核心CSCD

三叠纪是华北克拉通重要的成矿期,三叠纪金矿主要分布在华北克拉通北缘,构成一条近东西向延伸、长约1500km的金成矿带,其中包括乌拉山-大青山、张家口、冀东-辽西、青城子及夹皮沟等多个金矿集中区。华北克拉通北缘三叠纪金矿带的赋矿围岩主要为新太古代-中元古代变质岩系和中生代花岗岩类,金矿床以石英脉型矿化为主,伴随蚀变岩型矿化;中、西段金矿集中区矿化组合表现为金或金钼矿化,东段则以金多金属矿化为主。同位素年代学资料表明,该带金矿主要形成于晚三叠世(240~220Ma);流体包裹体特征表明,成矿流体具中温、低盐度、低密度特征,属于H_(2)O-NaCl-CO_(2)±CH_(4)体系,相分离作用可能是石英脉型金矿金沉淀的主要机制;氢-氧同位素组成进一步表明,成矿流体早期为岩浆水或变质水,后期混入了大气降水。矿石碳、硫、铅、氦-氩同位素及金矿集中区内成矿相关岩体的钕、铪同位素组成表明,华北克拉通北缘三叠纪金矿床的成矿流体和成矿物质均与壳-幔混合作用有关,其中,幔源物质及流体的贡献与区域三叠纪岩浆活动有关,壳源组分的贡献主要来自前寒武纪变质围岩。金矿床形成的构造背景整体上与中亚造山带造山后伸展作用有关:晚三叠世,华北北缘受中亚造山带碰撞后伸展作用的影响,发生岩石圈首次减薄事件,同时发育多条深大断裂及碱性花岗岩-碱性岩的侵入活动,为大规模区域金矿的形成提供了优越条件。金矿带的东段可能同时受扬子克拉通与华北板块碰撞作用的影响,是造成其与中、西段金矿集中区成矿特征有一定差异的主因。