云南剑川金河岩体中地幔流体交代特征及其成矿意义

云南剑川金河岩体中的硅化霓辉正长斑岩含有较多的镁铁-超镁铁质深源岩石包体.岩相学研究表明,伴随交代蚀变,其主岩和各类包体岩石中普遍发育沿矿物粒间和矿物晶体裂隙或解离纹贯入或穿插的呈网状和细脉浸染状分布的黑色不透明物质.对该物质进行了电子探针及扫描电镜和能谱分析,发现其组成以微晶硅酸盐矿物为主,含少量微晶石英,尤其是含有微晶地幔标型矿物--含钛磁铁矿(或镜铁矿)和含铬自然铁;后两者与硅酸盐矿物构成超显微熔离结构交生.研究认为,这种物质组成和特征,是具超临界和熔浆性质的地幔流体的微观表现,其活动所引发的交代蚀变表现为硅化、钠化及深源包体中的暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母的退变序列.这一地幔流体作用微观踪迹的揭示,对于分析和论证滇西地区新生代多金属成矿的深部地质作用规律具有重要的理论和现实意义.     

南秦岭杨家坝多金属矿区中的碳酸岩岩相学及成矿地球化学

秦岭造山带是我国重要的成矿区带之一。研究发现,南秦岭杨家坝多金属矿区中元古界碧口群火山沉积岩系中原以为所夹的“白云岩”在产状上具侵入接触关系,并且从岩相学、元素和同位素地球化学分析论证,确认其为源自地幔的碳酸岩;岩石总体表现为明显富集轻稀土、大离子亲石元素,尤以Sr、Ba相对富集,而过渡元素,尤以Ti、Cr、Ni相对亏损,高场强元素则表现为矿化蚀变较之弱蚀变和无蚀变相对富集,这与岩相学研究伴随硅化和硫化物蚀变而发育多金属矿化,以及同位素系列研究表现强烈相似于EMⅡ型富集地幔背景,并具碳酸岩与碳酸盐岩的过渡特征形成呼应,暗示矿区碳酸岩及相关矿化的形成,可能与秦岭造山带从中元古代到中新生代发生同生成矿,或构造体制转换并伴随后造山期强烈陆内造山作用导致的壳幔叠加改造密切相关,是重大深部地质事件的标志。碳酸岩的发现和确认,为论证本区深部地质地球化学动力学事件和过程,以及壳幔混染对成矿的贡献提供了新的岩石学证据。     

北山造山带白云山蛇绿岩地幔橄榄岩成因及形成环境

白云山蛇绿岩是北山造山带保存最好的蛇绿岩之一,其起源存在较大的争议。该蛇绿岩主要由橄榄岩、辉长岩以及基性火山岩等组成。橄榄岩主体为方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩。这些岩石均发生不同程度的蛇纹石化以及强烈的变形变质作用。研究选取9件橄榄岩样品进行了全岩主量元素分析及单矿物电子探针分析,结果显示岩石均来自地幔。岩石中的尖晶石和辉石组分用来限定白云山蛇绿岩的成因及形成环境。样品包含了高Cr#(46.7～68.1)的尖晶石以及低Al2O3(0.78%～2.94%)含量的单斜辉石。矿物化学特征显示,地幔橄榄岩熔融程度为23%～36%,表明白云山地幔橄榄岩可能经历了多个阶段。矿物学及全岩地球化学特征表明,白云山蛇绿岩形成于洋中脊(MOR)环境,后受到俯冲带(SSZ)环境的改造。     

陕西省略阳县杨家坝多金属矿区成矿作用地球化学示踪

本文以陕西省略阳县杨家坝多金属矿区为例,通过对该矿区岩(矿)石和各类脉体的岩相学、稀土和微量元素及流体包裹体地球化学示踪发现,多金属中重晶石的形成及硅化、碳酸盐化、滑石化、纤闪石化、绢云母化和绿泥石化和透闪石岩的含氟浅闪石及隐晶硅质玻璃和微晶硅质,这表明与成矿蚀变有关的热液流体是一种不同于一般地壳流体的富硅、钛、铁、碱质和挥发份,并具备熔体性质的成矿流体。各类样品的稀土元素配分模式明显富集LREE,在Ce、Eu、Yb异常的组合上也各具特征。LREE富集是地幔流体作用的显著特征之一;矿石和脉体的负Ce、正Eu和负Yb异常以及流体包裹体中H2O-C6H6成分,是高温还原地幔流体的重要标志;正Ce和负Eu异常的出现,以及Ce、Eu、Yb异常的减弱和消失则是壳幔混染叠加改造的显示。综合研究表明:矿区成矿过程可能统一受制于秦岭地区碰撞造山背景下具高温还原性质的地幔流体作用,且由此引发壳幔强烈混染的叠加改造作用在成矿过程中发挥了重要作用。     

滇西马厂箐钼铜金矿床中赋矿斑状花岗岩定年及其地质意义

马厂箐钼铜金多金属矿床是滇西地区金沙江-哀牢山构造带内与新生代富碱斑岩有关的典型矿床之一。根据赋矿斑状花岗岩中锆石的阴极发光图像、LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年以及辉钼矿Re-Os法测年研究等,结合前人研究成果,应用透岩浆流体成矿理论,进一步讨论了马厂箐矿床的成因机制。研究表明：该矿床的多金属成矿与赋矿斑状花岗岩的成岩基本同时,其成岩成矿过程统一受制于与该区大规模活动的新生代富碱岩浆和深部地壳重熔的花岗质岩浆同步运移的成矿流体作用。这种成矿流体是包含于岩浆并与其互不混溶的含矿地幔流体。但在上侵运移过程中,伴随岩浆的成岩作用,流体与岩浆发生不同程度分离,表现为：产于富碱斑状花岗岩体内,形成正岩浆成矿的斑岩型钼矿;产于岩体与围岩接触带,形成接触交代成矿的矽卡岩型铜（钼）矿;产于地层围岩中则形成构造破碎蚀变岩型金矿。在这一成岩成矿过程中,地幔流体可以运载和沿途活化成矿物质至适宜容矿部位集中,并随其对地壳岩石的交代蚀变以及深度和环境变化引起的物理化学条件变化,其流体属性由熔浆流体→超临界流体→热液流体转化,促使壳幔物质相互作用而叠加成矿,导致在不同部位形成不同矿种和不同类型的系列成矿效应。     

CSAMT法在东岗铜、铁矿勘查中的应用

以CSAMT法在东岗铜、铁矿勘查为例,结合地质及物性资料,圈定了岩体的分布情况,为下一步地质工作及钻孔布置提供了可靠的物探依据。经过钻孔及重力资料的验证,确定了研究区的铜、铁矿主要产于角砾岩中,铁矿一般位于低电阻率中心地带,电阻率在20Ω·m以下,而铜矿位于相对低电阻率地带,电阻率在20~80Ω·m之间。     

内蒙古北山石板井地区晚古生代中酸性侵入杂岩LA-ICP-MS年龄和地球化学特征及其地质意义

花岗岩的时代和地球化学特征可以揭示岩浆源、形成环境和构造演化。近期我们在从事内蒙古黑鹰山地区矿产地质调查和相关科研工作过程中,在石板井地区发现一套中泥盆世中酸性侵入杂岩,为了揭示它们的岩浆源、形成环境和构造演化,我们在野外地质调查研究的基础上,开展了锆石U-Pb定年、岩石元素地球化学的系统测定。研究表明:细粒辉石闪长岩—中粒花岗闪长岩—中细粒花岗闪长岩—中粒黑云母二长花岗岩形成时代为中泥盆世(385～380 Ma),具有同源岩浆演化特征。其中,细粒辉石闪长岩具有钙碱性、钠质、准铝质岩石属性;中粒黑云母二长花岗岩—中粒花岗闪长岩—中细粒花岗闪长岩具有高钾钙碱性—钙碱性、钾质—钠质、过铝质—准铝质岩石属性;初始岩浆可能是俯冲板片流体交代的地幔楔,地幔楔部分熔融形成玄武质岩浆,玄武质岩浆底侵而导致上覆年轻地壳的部分熔融的产物,在此过程中伴随着分离结晶作用;中泥盆世中酸性侵入杂岩具有I型花岗岩的特征,其形成于大洋岛弧背景下的火山弧环境,可能是小黄山洋向南俯冲的产物。     

富碱斑岩中地幔流体的微观表现形式与交代蚀变成矿意义

滇西地区沿哀牢山-金沙江产出长达3700km的新生代富碱钾质岩浆岩带,岩石类型以霓辉正长斑岩和石英正长斑岩为主,并含有多种类型的深源岩石包体.     

滇西地区富碱斑岩中地幔流体作用踪迹及其成矿作用意义

滇西地区大量产出的富碱斑岩及其包体岩石的形成和演化与该区新生代陆内变形、构造作用、幔源岩浆和深源流体活动,及其与此有关而广泛发育的内生多金属矿产存在必然的联系。本文通过岩相学、岩石化学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,较为系统地分析论证了这一关联的内在统一制约和联系的纽带即深部地质过程和由此相伴的含矿地幔流体作用,初步揭示了这种深部过程和地幔流体作用的微观踪迹和方式可以直接表现为:(1)呈脉状和浸染状穿插于深源包体岩石中的富钠玻璃,透光镜下呈微晶和雏晶,颜色随成分差异而不均匀,化学成分以高硅、铝、钠、铁,低钾、钙、镁为特征,矿物成分以钠长石、角闪石、磁铁矿(镜铁矿)、钛铁矿组合为特征,是富碱岩浆携带包体岩石之前即已存在的上地幔流体;(2)呈脉状、团块状和浸染状穿插于主岩和各类包体岩石的富铁玻璃;(3)呈独立包体产出于霓辉正长斑岩中的富铁熔浆包体。后两者物质在透光镜下无光性,呈黑色不透明,反光镜下不反光,但在电子显微镜下呈显微晶质结构,化学成分以高硅、铝、铁,低钙、镁、钠、钾为特征,矿物组成上以硅酸盐和石英为主,含有碳硅石、含铬自然铁、钛铁矿、磷灰石等地幔标志矿物,其中微晶金属和非金属矿物之间呈熔离结构交生,反映了地幔流体的熔浆性质及其与富碱岩浆不混溶的特征;由地幔流体对岩石的交代浸染作用,引起主岩和包体岩石中普遍发育各种蚀变作用,如角闪石化、硅化和绿泥石化等,并导致矿物组合总体上表现为暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母→绿泥石的退变序列。该地幔流体微观踪迹的三种表现形式与富碱岩浆共存,并共同运移,但两者由于组成和性质的差异而互不混溶;结合透岩浆流体成矿作用理论和本文论证的综合分析认为,当富碱岩浆和地幔流体系统封闭较好,地幔流体则伴随富碱岩浆的结晶过程对富碱斑岩进行同步自交代蚀变,在斑岩体或其深部形成矿床,构成正岩浆成矿体系,典型成矿实例如马厂箐斑岩钼矿床;若在此成岩成矿过程中发生构造作用扰动,则地幔流体进入岩体与围岩的接触带,或紧邻接触带的地层围岩中进行交代蚀变成矿,构成接触带成矿体系,典型成矿实例如马厂箐矿区中赋存于夕卡岩—大理岩带中的斑岩型铜矿和主要赋存于地层围岩中的斑岩型金矿,若金矿出现在斑岩体内,则一般受控于穿切斑岩体的成岩后断裂;若岩浆和流体运移通道的深大断裂体系发育,环境相对开放,则地幔流体伴随富碱岩浆的成岩过程而脱离岩浆沿分支断裂通道进入远离岩体的不同地层岩石中进行交代蚀变成矿,构成远程热液成矿系统,典型成矿实例如兰坪金顶超大型铅锌矿床;在这一成矿过程中,地幔流体可以随深度和环境变化引起的物理化学条件变化,其性质由熔浆→超临界流体→液相流体转化,并运载和沿途活化成矿物质至适宜容矿部位集中,促使幔壳物质叠加成矿;进而有利于深部成矿并形成大型和超大型矿床。