花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束：以秦岭地区为例

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育,是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一,学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究,但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物,也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此,本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究,为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示,北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异,揭示其岩浆物源有别,进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小,以MgO(8%～13%)、TiO₂(3%～5%)和Cl(0.02%～0.6%)含量较高,F(0.2%～0.4%)含量较低,以及较高的氧逸度(logfO₂值为-16.96～-14.62)和温度(682～771℃)为特征;而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大,具有MgO(3%～15%)、TiO₂(2%～4.5%)、Cl(0.01%～0.18%)含量较低,F(...     

河南嵩县松里沟金矿床中碲化物的发现及其地质意义

松里沟金矿位于华北陆块南缘熊耳山地区,已探明金资源储量26 t。矿体产于中新太古界-古元古界太华群片麻岩NWW向的断裂带中。其热液成矿过程包括4个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、金-碲化物阶段和石英-碳酸盐阶段。显微镜下发现金-碲化物阶段存在大量与金共生的碲化物。利用电子探针和能谱分析查明碲化物的种类、共生关系和形成条件,确认的碲化物有碲铅铋矿、碲铅矿、碲铋矿、碲金矿、碲金银矿、硫碲铋铅金矿、辉碲铋矿,此外还有大量的自然金和少量的辉铋矿。该矿床为一与岩浆作用有关的碲金矿床。Au主要以自然金和金银碲化物的形式存在。Au、Ag以硫氢络合物的形式发生迁移,Te2(g)和H2Te(g)冷凝进入含贵金属的氯化物溶液是碲化物沉淀主要机制。相图及化学反应方程式分析表明,金-碲化物阶段受温度、碲逸度、硫逸度、氧逸度和酸碱度控制,其中,黄铁矿-石英阶段和石英-黄铁矿阶段形成于logf_(Te2)-14.4和logf_(S2)=-11.1~-6.5的环境。金-碲化物阶段形成于温度为110~313℃、logf_(Te2)=-15.2~-9.4和logf_(S2)=-16.5~-14.6、f_(O_2)升高和pH值降低的环境。碲化物的发现为探讨该矿床成因和熊耳山地区寻找同类型的矿床提供了依据。     

豫西雷门沟石英斑岩U-Pb定年及其地质意义

熊耳山地区隶属于东秦岭-大别成矿带,以产出Mo-Pb-Zn-Ag-Au多金属矿产为特征。随着近年来高精度测年技术的发展,区内的成岩成矿时代得到了从新厘定,并从成岩成矿时空分布规律的角度为区内的构造演化提供了佐证。研究表明,区内的成矿作用过程与岩浆活动事件具有很好的时间对应关系,如雷门沟花岗斑岩(136.2±1.5Ma)与雷门沟斑岩钼矿(132.4±1.     

西南印度洋龙方斤热液区羽流信号的检测与通量估算

热液流体在物理化学特征方面与周围海水存在较大差异,探测温度异常和浊度异常是寻找热液羽状流信号的重要手段。本文采用“大洋一号”科考船第20航次的拖曳CTD数据和浊度数据,以及21航次的定点CTD数据,研究了西南印度洋龙方斤热液区的温度异常和浊度异常现象。研究表明热液区中性浮力层在水深2 550~2 650 m间,厚度约为100 m,温度异常达0.01 ℃;水深 2 750~2 800 m间亦有温度异常,最大可达0.08 ℃;温度异常水深处存在相应的浊度异常。深层背景海水位温和位密间存在简单线性关系。此外,经初步估计,热液活动区初始浮力通量为8.78×10^-4 m⁴/s³;通过中性浮力层估算热液热通量,约为130±43 MW。     

豫西骆驼山硫多金属矿床的成因——来自纹层状矿石中硫化物LA-ICP-MS微量元素证据

骆驼山硫多金属矿床位于豫西栾川钼多金属矿集区,矿体主要呈似层状和透镜状产于新元古界栾川群三川组和南泥湖组的层间断裂带内的矽卡岩中,受NWW向层间断裂带的控制。该矿床在成因方面的争论的焦点在于:是否存在元古代的喷流沉积成矿作用?具有纹层状构造的硫化物矿石以往被认为是喷流沉积成因矿床的关键证据,但这种矿石结构也可能为热液交代成因。通过详细的野外地质观察,纹层状矿石在空间上主要产于矽卡岩与致密块状硫化物矿石之间,在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布,纹层状矿石交代了矽卡岩。针对纹层状矿石中的金属硫化物开展LA-ICP-MS原位微区分析,结果表明:(1)闪锌矿形成于中高温环境,其微量元素以富Fe、Mn、In、Co(均值分别为8.5%、6144×10~(-6)、321×10~(-6)和28.54×10~(-6)),贫Ga、Ge、Tl(均值分别为4.31×10~(-6)、0.98×10~(-6)和0.0476×10~(-6))等元素为特征;(2)磁黄铁矿和黄铁矿的微量元素组成均具有富Co(均值分别为57.75×10~(-6)和2787.68×10~(-6))、贫Ni(均值分别为19.24×10~(-6)和11.29×10~(-6))的特征,二者的Ni-Co关系图指示其与岩浆热液密切相关。以地质现象为基础,结合硫化物原位微区分析数据,笔者认为骆驼山硫多金属矿床中的纹层状矿石属于岩浆热液成因。     

热液石英中微量元素特征及应用:认识与进展

文章以热液石英为研究对象,基于石英的晶体结构特征和化学性质,以及近年来国内外在此领域取得的认识和成果,论述了石英中微量元素的赋存状态和应用.研究表明,微量元素主要以3种方式进入到石英晶体中:单原子替代、原子团替代和补偿电价替代.石英在SEM-CL图像中的亮度和石英中微量元素的分布具有一定的相关性,根据石英的微量元素组成...     

豫西雷门沟钼矿区花岗斑岩年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究

雷门沟钼矿床是东秦岭地区典型的斑岩型矿床之一。矿体主要赋存于雷门沟花岗斑岩体内,部分产于岩体外接触带的太华群片麻岩中。LA-(MC)-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,雷门沟花岗斑岩的成岩年龄为(131.0±0.6)Ma(n=25,MSWD=1.6),与辉钼矿Re-Os同位素年龄(132±2)Ma一致。岩石地球化学分析表明,该岩体的A/CNK=1.11~1.17,w(K2O+Na2O)为8.12%~9.07%,K2O/Na2O比值为1.17~1.68,属于过铝质和高钾钙碱性系列。稀土和微量元素特征显示,该岩体富集LREE、K、Rb、Ba、Sr、Pb等大离子亲石元素,亏损HREE、Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有中等的负铕异常。岩石的初始87Sr/86Sr比值为0.709 319~0.709 326,εNd(t)值为-16.26~-16.16;锆石的εHf(t)值变化于-27.9~-16.9,二阶段模式年龄tDM2=2259~2946 Ma,显示其源区物质以壳源物质为主,可能为太古宙太华群,有少量幔源组分的参与,岩体可能是由底侵的基性幔源岩浆诱发的地壳物质部分熔融形成的。与邻近的花山岩基的地球化学和同位素特征对比表明,雷门沟花岗斑岩和花山岩基来源于相同的源区,推测二者应是不同侵入期次的产物。     

豫西骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石硫化物Rb-Sr定年及S同位素组成对矿床成因的制约

已有研究在骆驼山硫多金属矿床成因方面存在较大争议,争论的焦点在于该矿床是否形成于中—新元古代的喷流沉积成矿作用。纹层状矿石曾被认为是喷流沉积成因矿床的重要证据之一,但也可能为热液交代成因。厘定骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石的成矿时代和成矿物质来源是解决争议最为直接有效的途径。通过详细的野外地质观察,该型矿石在空间上主要产于矽卡岩与致密块状硫化物矿石之间,在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布,这种构造通常由不同金属矿物的纹层相间排列,以及金属矿物纹层与围岩纹层相间排列而成,地质特征表明纹层状矿石交代了矽卡岩。采用硫化物Rb-Sr同位素定年法对9件纹层状构造发育的硫化物样品(6件闪锌矿和3件磁黄铁矿)进行成矿年龄测定,获得闪锌矿和磁黄铁矿的等时线年龄为139.6±2.6Ma,表明骆驼山硫多金属矿床形成于早白垩世。纹层状矿石样品的S和Sr同位素测试结果表明,矿石的δ~(34)S值为+1.7‰~+3.3‰(平均值为+2.44‰),塔式分布特征明显;Sr同位素初始比值(~(87)Sr/~(86)Sr)i介于0.709704~0.709943之间,平均值为0.709823,二者均反映骆驼山硫多金属矿床的成矿物质主要来自下地壳的深源岩浆。综上分析,结合野外地质调查和室内显微镜下观察,认为纹层状矿石是中生代岩浆热液成因,而非中—新元古代喷流沉积成因,进而表明骆驼山硫多金属矿床应属岩浆热液交代成因的矽卡岩型矿床。该结果对于今后在该矿集区乃至整个豫西地区寻找类似的硫多金属矿床具有一定的理论指导意义。     

宁芜矿集区凹山铁矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿作用的制约

凹山铁矿床是一个典型的玢岩型铁矿床,成矿过程具有多阶段的特征,是宁芜矿集区凹山矿田成矿作用演化的典型代表。本次研究工作,在详细的野外地质调查研究和室内研究的基础上,将主要矿石矿物磁铁矿的形成划分为4个世代,分别为浸染状磁铁矿、角砾状磁铁矿、粗粒脉状磁铁矿和伟晶状磁铁矿,它们是四个成矿阶段的产物。电子探针和LA-ICP-MS原位分析表明,随着成矿作用的演化,磁铁矿主量元素中Ti、Mn、V含量变化微弱,Al、Mg含量增高;微量元素中Ga、Sn及高场强元素Zr、Hf、Nd、Ta含量变化较小;从角砾状矿石到伟晶状矿石Co含量逐渐增高、Sc含量逐渐降低。根据以上成矿各阶段中磁铁矿成分的变化,并结合前人研究成果得出,凹山铁矿床作为一个高温气液充填矿床,其成矿物质主要来自于岩浆演化晚期形成的高温富铁流体。在成矿过程中磁铁矿具有同源连续演化的特征,其中隐爆作用诱发了大规模铁沉淀,并为成矿提供了空间,形成了早期的浸染状和角砾状矿石;成矿过程中流体成分不断变化,后期大量挥发份的累积和外源流体的逐渐加入,形成了伟晶状矿石并使得磁铁矿具有了热液成因的特征。     

豫西雷门沟斑岩钼矿床钾长石化蚀变特征及其成矿意义

豫西雷门沟钼矿床属于东秦岭钼矿带典型的斑岩型矿床之一,矿床广泛发育钾长石化,呈面型和线型2种形式产出。据野外观察,面型钾长石化以成矿前钾长石化蚀变围岩为特征,包括钾长石化花岗斑岩和钾长石化片麻岩,蚀变岩石主要由钾长石构成,少量石英和斜长石残留,蚀变强烈时石英、斜长石等消失,全岩钾长石化,为成矿前围岩蚀变;线型钾长石化包括钾长石细脉、钾长石-萤石辉钼矿脉和石英辉钼矿脉边部的钾长石化晕,钾长石呈脉状充填或者交代脉边部的石英,为成矿阶段蚀变。电子探针成分分析表明,蚀变形成的钾长石K2O含量较高,Na2O、CaO含量较低。X衍射结构显示,蚀变形成的钾长石为微斜长石,蚀变温度为310～418℃,表明由碱性热液交代形成。Pb同位素组成显示钾长石中K质主要来源于地幔。根据成矿热液具有富碱质的地幔来源特征,结合Mo元素地球化学特征,认为退化碱质交代作用有助于雷门沟斑岩钼矿床的形成。