新疆西准噶尔谢米斯台地区发现早古生代火山岩地层:野外地质学和年代学证据

传统上,新疆西准噶尔谢米斯台地区的火山岩地层被归属为泥盆系-石炭系。这种归属主要依据区域地层对比,缺乏确定的科学依据。本文报道了该区火山岩地层的三条剖面,并对区内出露的主要火山岩类型进行了详细描述。根据火山岩地层中岩石的不整合接触关系、岩石组合及蚀变特征将其分为两套不同时代的火山岩,并提供了代表性火山岩的锆石U-Pb测年结果,提出谢米斯台火山岩的时代(423.6~394.1 Ma)属于晚志留世-早泥盆世而不是中晚泥盆世-石炭纪。晚志留世火山岩主要为安山岩和英安岩,夹少量火山凝灰岩和蚀变砂岩。下泥盆统主要为安山质-英安质火山碎屑岩,夹有大量砂砾岩。该区地层的产状总体南倾构成一个单斜。此外本文探讨了该区火山岩地层的大地构造归属及其时空联系性,认为谢米斯台火山岩是东哈萨克斯坦博什库尔-成吉斯早古生代岩浆弧向东的延伸,可与东西两侧的火山岩地层构成一个连续的晚志留世-早泥盆世火山岩带。     

利用宽谱系岩墙群进行勘查靶区预测的初步尝试: 以南阿拉套山为例

本文提出了一种利用宽谱系岩墙群(WSDS)进行内生金属矿床勘查靶区预测的新方法。南阿拉套山出露有一套由二叠纪煌斑岩质、玄武质、安山质、英安质和流纹质岩墙(脉)组成的岩墙群,可称为宽谱系岩墙群。该岩墙群侵位于花岗质岩基及其围岩中,是区内最晚一期岩浆活动的产物。以下特征暗示岩墙群的形成伴随着大规模含矿流体活动:(1)许多岩墙岩石具有气孔状构造,且含有大量含水暗色矿物; (2)部分岩墙岩石具有多斑斑状结构,基质为隐晶质或玻璃质结构; (3)部分岩墙岩石含有浸染状硫化物; (4)各类岩墙具有相似的不相容元素和成矿元素分配型式; (5)不同时代、不同岩性的地层具有相似的成矿元素分配形式。因此,宽谱系岩墙群及其围岩经受过含矿流体的浸润和改造,可作为确定性找矿标志。岩墙群的空间展布形式同时受区域性裂隙系统和局部性裂隙系统控制,可以解释为岩墙同时侵位于先存裂隙和自生长裂隙中。因此,宽谱系岩墙群是熔体-流体流快速侵位的产物,具有较强的成矿潜力。岩墙的空间展布形式可能暗示了含矿流体的运移方式,因而可以用来预测成矿金属大规模堆积的可能位置:(1)流体在运移路径上与碳酸盐岩相遇的部位; (2)流体在运移路径上与块状少裂隙火成岩体相遇的部位; (3)流体运移路径上适度破碎的断裂交汇部位; (4)流体在运移路径上与高渗透率地层相遇的部位; (5)岩墙密集区的小岩体。据此,可在南阿拉套山划出为六个勘查靶区(A、夏尔敖腊靶区,B、米尔其克岩体靶区,C、勒根乌苏-科克塔舒根乌苏靶区,D、阿尔夏提靶区,E、布图哈马尔西南岩体靶区,F、诺尔特靶区),涵盖了区域矿产调查发现的20个矿点(床)中的8个。如果将预测靶区的范围稍微扩大,则可以涵盖15个矿点(床)。据此,可以认为利用宽谱系岩墙群进行成矿预测是有效的。     

蛇绿岩型铬铁矿床包壳纯橄榄岩中的流体过程印记:来自西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎和泽当岩体的地质学、岩石学和橄榄石晶体化学证据

岩浆型矿床一般认为是岩浆分异的产物,因为这类矿床通常缺乏强烈的近矿围岩蚀变。蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿被认为是一种典型的岩浆型矿床,流行的成因模型包括岩浆通道模型和熔体-岩石反应模型。深部晶体群的大量发现,表明铬铁矿成矿系统不是一种理想系统,而是至少由两类子系统组成的复杂性动力系统。因此,流行模型不再适用,必须构建能够整合新证据的成因模型。这类矿床的典型地质特征是具有从方辉橄榄岩围岩经包壳纯橄榄岩到铬铁矿石的分带,且包壳纯橄榄岩与铬铁矿之间为渐变接触关系,包壳纯橄榄岩与方辉橄榄岩之间既可以为渐变接触关系,也可以为截然接触关系或侵入接触关系。因此,阐明纯橄榄岩的成因是理解豆荚状铬铁矿形成机制的关键。西藏雅鲁藏布江缝合带中罗布莎和泽当两个代表性超镁铁质杂岩体的新观察揭示:(1)包壳纯橄榄岩的出露宽度变化于厘米级到百米级,但岩石具有均匀的细粒结构,流行模型难以解释;(2)包壳纯橄榄岩可以划分为至少两种构造类型:块状纯橄榄岩和片理化纯橄榄岩,暗示了纯橄榄岩形成过程的多阶段特点;(3)包壳纯橄榄岩主要由变晶橄榄石组成,仅含有少量由熔体或流体析出的橄榄石晶体;(4)与方辉橄榄岩相比,包壳纯橄榄岩中的橄榄石具有高MgO、Cr2O3、CaO和低MnO、Al2O3的特点,展示了矛盾的晶体化学特征;(5)邻近铬铁矿体的纯橄榄岩中常见反豆状结构,类似于多相稀释流体流体制中紊流产生的中尺度结构。上述看似矛盾的证据表明包壳纯橄榄岩的形成过程有大量深部流体的参与,因而流体过程可以作为构建一个新的整合模型的基础。据此,文中提出一个熔体-流体流模型,其基本机制是溶解-沉淀反应Opx+Fluid→Ol±Sp±Cpx±Pl±SiO2(fluid),而基本前提则是深部还原流体的持续供给和熔体-流体流的快速上升。此外,文中还表明,依据火成岩地质学、岩石学和名义无水矿物晶体化学证据也可以再造岩浆系统的流体过程。     

火成岩中的超临界流体晶及其研究意义

流行火成岩理论中,岩浆被默认为自然熔体,因而火成岩中的矿物晶体都形成于熔体的结晶作用,可称为熔体晶。许多证据表明,火成岩中也可以含有从超临界流体析出的晶体,被称为超临界流体晶(文中简称为流体晶)。根据三个典型实例分析,流体晶既可以从超临界流体直接析出,类似于从热液析出晶体的过程;也可以由超临界流体浓缩产生的熔体结晶形成。不管是哪一种晶出方式,流体晶产生的前提都是岩浆达到流体过饱和态;而满足这一前提的基本条件则是透岩浆流体过程和岩浆快速上升。结合前人关于熔体流体平衡条件的研究进展,以及熔体黏度对挥发分含量和岩浆上升速度对熔体黏度的依赖,发现透岩浆流体过程与岩浆上升过程之间具有耦合关系,这种关系可以用来阐明岩浆系统行为非线性变化的原因。流体晶的研究具有重要意义,可用于：(1)提供一种研究岩浆系统流体条件的新途径;(2)揭示岩浆系统偏离理想态的程度;(3)为反演岩浆系统动力学过程提供新的约束;(4)为识别致矿侵入体和评估侵入体的找矿潜力提供新的矿物学标志;(5)理解火成岩理论中一些长期得不到解决的问题,如岩浆中挥发分溶解度问题、冻结岩浆的活化问题、岩浆成矿专属性问题。     

致矿侵入体的识别标志——以新疆阿尔夏提矽卡岩型铁铜矿床为例

致矿侵入体的识别是成矿学研究和资源勘查的关键环节之一,对于许多矿床类型来说也是一个难点.本文以新疆阿尔夏提矽卡岩型铁铜矿床为例,阐述了通过建立五种联系及其地质学、岩石学、矿物学、地球化学和成矿学标志的识别方法,进而提出推木尔特岩基为含矿流体屏蔽层的认识.推木尔特岩基与矽卡岩矿体具有紧密的空间联系,容易被误认为是致矿侵入体.然而,其成岩时间早于成矿时间,仅导致围岩的大理岩化和角岩化,因而不是成矿物质的来源.相反,矿区内分布的闪长质小岩体和各类岩墙不仅与矿体和矽卡岩存在紧密的空间联系,而且岩石中普遍见有造矿矿物与造岩矿物的共结关系,岩体(墙)本身及其围岩也经受了强烈的流体改造,是含矿流体的通道和真正的致矿侵入体.