湘东北中元古代冷家溪群的解体及其地质意义

近年来1:5万和1∶ 25万区域地质调查研究发现,湘东北地区原中元古代冷家溪群实际上包含了时代更老的不同构造环境的物质建造,其应予以解体,分离出基本无序的变质沉积-火山岩系,使之与区域上中元古代冷家溪群原有的基本属性能对比.根据对这些变质沉积-火山岩系的岩石组合、岩石学、同位素年代学等研究,初步厘定出"涧溪冲岩群"、"仓溪岩群"和"连云山杂岩"3个群级构造-岩石地层单位,属绿片岩-角闪岩相,其原岩形成地质时代是新太古-古元古代.     

湘西南元古宙高涧群微量元素主成分分析

主成分分析法（PCA）是多元样本数据的数理统计方法。本文结合湘西南元古宙高涧群地层剖面等离子光谱分析所得Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Sr、Ba、Mn、Co、Ti、Cr共13个微量元素的主成分计算结果和图解,解释了主成分参数和图解的地质含义。在C剖面和L剖面上,主成分F1具有相似的信息量,反映高涧群“原始”沉积物以铁镁矿物为主要特征。F2的信息量不同,在L剖面上,F1－F2图解可以将13个“原”变量分为5组“原”变量的组合：Co-Zn-Cu(Mn、Ba)、Ti-Cr、As-Pb、Au-Pb-Sr和Ag,Ag主要来自碎屑沉积物;在C剖面上,“原”变量的组合特征不明显,As、Cr、Sb、Ti与F2呈正相关,Sr与F2呈负相关。在L剖面上,Au主要受氧化条件制约;在C剖面上,海水较深,还原条件有利于Au、Ag的沉积。由于沉积环境不同,研究区的南部和北部一些微量元素存在明显的差异。根据（di^k)^2计算值,Ag、Pb的分布部分与后期构造破坏有关。     

湖南冷家溪群划分及同位素年龄约束

依据区域岩石组合特征,参照岩石地层的划分原则,对冷家溪群进行重新划分:下部为海相深水盆地沉积细碎屑岩系,划分出易家桥组、潘家冲组、雷神庙组;上部为盆地斜坡相浊流(扇)沉积粗碎屑岩系,分为黄浒洞组、小木坪组、大药菇组。在冷家溪群各岩组中的凝灰岩夹层内取得一批新的SHRIMP锆石U-Pb测年数据,对其沉积时代归属提供了新的约束。锆石SHRIMP年龄数据表明其沉积时限介于820~〉862 Ma之间,时代属于新元古代早期。     

湘东北小坑桥金矿成矿元素地球化学特征研究

本文探讨小坑桥矿区成矿元素地球化学特征,分析了地层、构造、岩浆岩等与金的成矿关系。结果表明,冷家溪群黄浒洞组地层对金的成矿作用贡献大,金矿化体主要产在近东西向断裂破碎带的拉张裂隙中。土壤地球化学异常特征显示,成矿元素Au异常规模较大,强度值高,具有2~3级浓度带,浓集中心明显,异常形态呈近EW向展布,与后来发现的含金蚀变体基本吻合。从元素组合特征看,Au、As、Sb为矿区的特征元素组合,与金成矿关系密切。元素垂向分带显示,Au、Sb特征元素出现在中部和下部,暗示矿区深部很可能存在隐伏金矿体。     

湘东北杨山庄金矿床流体成矿机制

杨山庄金矿床位于江南造山带中部,矿体严格受NW-NWW向断裂控制,赋存于新元古代浅变质的绢云母板岩和粉砂质板岩中,成矿期分为三个阶段:石英-毒砂-黄铁矿(少量)-自然金-白钨矿-白云石-白云母(阶段Ⅰ)、石英-毒砂-黄铁矿-自然金-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿-绢云母(阶段Ⅱ)和石英-方解石(阶段Ⅲ)。成矿Ⅰ、Ⅱ阶段流体包裹体以两相水溶液包裹体为主,含有少量的气相包裹体和含CO_2的三相包裹体,气相包裹体成分为CH_4-N_2-CO_2、N_2-CO_2和N_2。成矿温度集中在240~320℃,盐度集中在7%~9%Na Cleqv,成矿流体为中-低温、中低盐度H_2O-Na Cl-CO_2体系。在成矿Ⅰ、Ⅱ阶段,成矿流体与围岩发生交代反应,流体发生相分离,使液相CO_2含量降低,引起Au(HS)~(2-)溶解度降低,导致金发生沉淀。     

梅田矿区岩浆热变煤中微量元素分布特征

梅田矿区主采煤层－龙谭组１２号煤层主要是受矿区北部骑田岭花岗岩侵入体影响的典型岩浆热液变质无烟煤,煤的变质指标如挥发分和镜质组反射率Ｒ＾０（ｍａｘ）等与岩体有密切关系。本次研究按距离岩体由近而远采集了一系列煤样,运用中子活化（ＩＮＡＡ）和微区分析等测试手段研究了样品中近４０种微量元素的分布特征,结果表明：（１）Ａｓ,ｄ,Ｈｇ,Ｐｂ,Ｓｅ等对人体有毒元素在煤中的质量分数较地壳克拉克值高数倍至数十倍,     

广东省河台含金剪切带中REE及其它微量元素的含量和分布特征

河台含金剪切带中稀土元素(REE)分布特征表明,在剪切过程中REE的活动性与流体/岩石的比例以及流体运移聚集的方式有关。在水/岩比低的深层韧性剪切环境形成的糜棱岩中REE的组成具有继承原岩的特点;在浅层脆性环境以充填方式形成的含金石英脉中REE的含量主要来源于流体;在中浅层过渡环境形成的含金硅质体中REE的分布则受到原岩和流体的共同影响。微量元素的研究证明了河台金矿的形成经历了三个阶段:①韧性阶段。由变质热液沿剪切带的渗滤扩散形成含An小于1×10~(-6)的糜棱岩;②韧-脆性阶段。因剪切带的张开和流体的充填交代在剪切带内产生含An 10×10~(-6)～100×10~(-6)的硅质岩或石英脉;③脆性阶段。受各种张性构造控制在剪切带以内或以外形成含Au 1×10~(-6)～5×10~(-6)的晚期石英脉。     

湘东北小坑桥金矿不同地质体稀土元素地球化学特征及其地质意义

通过对小坑桥金矿不同地质体的稀土元素对比分析,得到以下认识:不同地质体的轻、重稀土比值较高,表明轻、重稀土元素分馏明显;近矿围岩出现明显的负Eu异常;黑云母花岗岩与煌斑岩具有相同的稀土元素特征,认为其可能为同源岩浆产物;金矿体的稀土元素总量与近矿围岩的稀土总量比较接近,表明金矿体继承了围岩的稀土元素组成;金矿体与花岗斑岩均具弱负Eu异常,认为两者很可能在成因上有必然的联系;矿区特征元素与稀土元素的蛛网图显示,Au、As、Sb元素在金矿体中明显偏高,表明Au、As、Sb元素与金的成矿关系密切。综合指出,小坑桥金矿体的成矿物质不仅仅来源于中元古界黄浒洞组地层本身,而且很可能为深部花岗斑岩所提供,其成矿流体很可能为岩浆分异演化的产物,为今后矿区地质勘查工作提供有利依据。     

湘东北新元古代冷家溪群沉积岩的地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学

江南造山带已被普遍接受为是由扬子陆块与华夏陆块在新元古代碰撞拼合而形成,正确理解江南造山带形成机制是探索华南前寒武纪地质演化的前提,也是深入剖析华南显生宙构造演化的重要因素,但是人们对其拼贴时限及构造属性仍存在争议.沉积岩的矿物组成及地球化学特征可以对其沉积物源及形成的构造背景起到很好的指示作用.然而,前人多聚焦于岩浆岩的地球化学－年代学研究或地层中碎屑锆石的年代学研究,江南造山带新元古代沉积物的物源示踪研究相对薄弱.针对江南造山带中段平江地区冷家溪群中段小木坪组及黄浒洞组沉积岩开展了详细的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明,这些样品具有较高的SiO₂（58.82%~70.62%,平均为64.68%）和Al₂O₃（13.35%~20.99%,平均为16.78%）,高的Al₂O₃/（CaO+Na₂O）（3.8~12.4,平均6.6）、K₂O/Na₂O（0.95~3.20,平均1.8）、La/Sc（2.0~2.7）、Th/Sc（0.84~0.86）比值,与此同时,具有较低的CaO、MgO和Na₂O含量（分别为0.19%~2.85%、1.43%~2.13%、和1.44%~2.27%）和Co/Th（0.83~5.30）比值.同时,这些沉积岩富集轻稀土元素（LREE）,具有明显的铕负异常（Eu/Eu*=0.62~0.69）,与澳大利亚后太古代页岩（PAAS）的稀土元素配分模式相似.其中两件定年样品的碎屑锆石最小年龄峰值分别为856 Ma和860 Ma.综合前人研究成果,江南造山带冷家溪群沉积岩来自于中酸性火成物源区,并经历了快速剥蚀和较弱的风化过程,在860~830 Ma时处于活动大陆边缘的构造环境中.      

湘东北地区金矿成矿时代研究

产于中元古界冷家溪群浅变质碎屑岩中的一系列金矿床是湘东北地区主要金矿床类型.早期研究者认为该类金矿床的成矿时代属加里东期或燕山期,但均没有高质量的测年数据支持.笔者对湘东北地区黄金洞、万古、团山背3个典型金矿床开展了石英流体包裹体Rb-Sr同位素测年工作,获得黄金洞、万古和团山背3个金矿床Rb-Sr等时线年龄,分别为(462±18)Ma(MSWD=1.6)、(425±33)Ma(MSWD=0.14)和(222.4±9.4)Ma(MSWD=2.6),87Sr/86Sr初始值分别为(0.7589±0.0005)、(0.7517±0.0004)和(0.7335±0.0009).测年结果表明,湘东北地区金成矿主要发生在加里东期,并存在印支期金成矿作用.此外,湘东北地区与湘西地区金矿床成矿时代具有一致性,均集中于加里东期和印支期,是江南古陆上金矿床成矿的两个主要时期.     

山西梨园金矿黄铁矿微量元素及S-Pb-He-Ar同位素地球化学特征及其地质意义

山西梨园金矿是近年华北克拉通内部金矿找矿的新进展,其矿化样式多,具有较高的研究价值。梨园金矿赋存于太古宙阜平群片麻岩和混合岩化花岗岩中,受区内北北东向断裂控制,主要由爆破角砾岩型的1号矿体和石英脉型的2号矿体组成。矿石矿物主要为黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等,脉石矿物主要为石英、绢云母、钾长石等,蚀变类型主要为硅化、钾长石化、绢云母化、绿泥石化等。黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿δ³⁴S值为0.9‰~4.3‰,平均值为3.0‰,说明硫源主要来自岩浆;方铅矿δ³⁴S值为-12.8‰~1.4‰,平均值为-4.2‰,pH值升高可能是造成方铅矿高负δ³⁴S值的原因。金属硫化物Pb同位素变化范围较小,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为16.697~16.890,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.239~15.267,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为42.186~45.334,均落入下地壳演化线附近,表明成矿流体运移过程中可能淋滤了富Th的下地壳物质。黄铁矿的³He/⁴He为0.27~1.04 R_a,⁴⁰Ar/³⁶Ar为1 194.61~5 488.80,³⁸Ar/³⁶Ar为0.204~0.218,表明成矿流体主要来源于地壳,部分来源于地幔流体,具有壳幔混合的岩浆流体特点。微量元素特征显示黄铁矿具有岩浆热液型黄铁矿的特点,辉绿岩脉和石英斑岩的部分物质可能加入了成矿过程。文章认为梨园金矿为与浅成岩浆侵入作用相关的岩浆热液型金矿床,爆破角砾岩型和石英脉型矿体不同的沉淀机制和矿物结晶过程是导致二者REE含量、S-Pb-He-Ar同位素等方面存在差异的主要原因。梨园金矿深部具有寻找细脉浸染型矿体的可能,其成矿作用是太行山中部地区燕山期构造岩浆活动的又一具体表现。     

湖南花垣矿田铅锌矿床硫化物微量元素地球化学特征及其对矿床成因的指示

湘西花垣铅锌矿田是湘西－鄂西成矿带的重要组成部分, 为探究花垣矿田铅锌矿床的成因, 利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等方法对花垣团结、李梅、耐子堡、蜂塘、土地坪、大石沟6个铅锌矿床中的闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等单矿物进行了微量元素含量测试。测试结果表明, 闪锌矿相对富集Fe、Cd、Pb、Cu、Ge、Tl等元素, 贫In、Ga、Se、Ag、Sn等元素, Cd、Mn等元素含量稳定, Pb、Cu等元素含量变化范围大, Fe、Pb元素可能主要以类质同象或纳米级矿物微粒形式赋存于闪锌矿中。闪锌矿和方铅矿微量元素地球化学性质表明, 花垣矿田铅锌矿床为与碳酸盐岩有关的中—低温(100~250℃)铅锌矿床。通过与不同成因类型的铅锌矿床相比, 认为花垣矿田铅锌矿床与跟盆地卤水相关的MVT型铅锌矿床相似。     

湘东北正冲金矿床成矿物质来源的S-Pb同位素示踪

长沙-平江(长-平)成矿带位于江南造山带中段,金资源储量达250余吨。该区金矿床是典型的沉积变质岩容矿的热液脉状金矿床,构造控矿特征清晰,然而巨量金来源与矿床成因尚不明确。正冲金矿床主体赋存于新元古代变质沉积岩中,矿区内同时发育少量花岗岩体,是识别不同地质体对成矿贡献的理想选择。因此,本文选取正冲金矿床,在野外宏观地质工作基础上,系统开展了成矿阶段划分与载金硫化物同位素地球化学测试等工作。正冲金矿床严格受控于NNE-NE向的长-平断裂及其次级断裂系统,矿体呈脉状,走向NW或NNE,蚀变分带不明显。正冲金矿床矿物组合简单:早阶段发育有乳白色贫矿石英与白云母;成矿主阶段为石英细脉与自然金黄铁矿毒砂-多金属硫化物-少量绿泥石;成矿晚阶段发育有石英-方解石脉。其中,黄铁矿与毒砂是矿床内自然金与不可见金重要的载体。为弱化毒砂和黄铁矿裂隙中细粒多金属硫化物对同位素地球化学结果的干扰,本次研究挑选自形、未变形的毒砂、黄铁矿颗粒测试研究。实验结果表明载金毒砂铅同位素组成~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb与~(206)Pb/~(204)Pb分别为37.867～38.285、15.555～15.663与17.743-18.073,略高于黄铁矿铅同位素组成37.774～38.268、15.547～15.660与17.670～18.021;毒砂δ~(34)S变化幅度较小(-4.7‰～-0.9‰,均值为-3.0%),略高于黄铁矿δ~(34)S值(-9.1‰～-1.1‰,均值为-4.4‰),成矿流体氧逸度约为10~(-30.7)。正冲金矿床硫、铅同位素组成与赋矿围岩、区域内岩体和斑岩型矿床同位素特征具有较大差异,说明区内岩体与赋矿地层并不是正冲金矿床成矿物质的主要来源。金矿床成矿物质具有深源特征,可能来源于比冷家溪群地层变质程度更高、沉积位置更深的变质沉积岩。结合区域地质背景、金矿床地质-地球化学特征与成矿年代学资料,推断正冲金矿床为造山型金矿床。     

湘东北地区地质构造演化与成矿响应探讨

江南造山带中段湘东北地区处于扬子地块与华夏地块的过渡地带。江南造山带的演化导致湘东北地区金及金多金属矿床构造变形的时空差异显著,由此决定了金及金多金属矿资源赋存的复杂性。文章通过对湘东北区域地质构造特征、控矿构造特征、典型矿床地质特征、区域构造演化及其与成矿作用响应的综合分析,认为:(1)区域构造背景是矿田构造发育的基础,印支期以来的挤压应力场是湘东北地区构造格局形成的关键,燕山期的伸展作用使则该区成矿物质发生富集成矿;(2)湘东北地区矿田构造主要是由NE(NNE)向构造为主导的复合改造EW及近EW向构造组成,多期次构造活动形成了NW褶皱和NE向断裂体系,以及"两隆三盆"为特征的含矿构造格局;(3)湘东北地区矿床构造以韧性剪切控矿构造样式为主;(4)矿体赋存状态与构造时空演化及构造组合密切相关,构造变形叠加、改造及其互相制约,共同控制了矿产资源的现今赋存状况。最后,按照矿床地质特征、结合区域构造演化,提出了江南造山带中段湘东北地区金及金多金属矿床成矿模式图。     

Distribution of arsenic and other trace elements in the Holocene sediments of the Meghna River Delta, Bangladesh

Geochemical study of the Holocene sediments of the Meghna River Delta, Chandpur, Bangladesh was conducted to investigate the distribution of arsenic and related trace and major elements. The work carried out includes analyses of core sediments and provenance study by rare earth element (REE) analysis. Results showed that the cores pass downward from silty clays and clays into fine to medium sands. The uppermost 3 m of the core sediments are oxidized [average oxidation reduction potential (ORP) + 230 mV], and the ORP values gradually become negative with depths (−45 to −170 mV), indicating anoxic conditions prevail in the Meghna sediments. The REE patterns of all lithotypes in the study areas are similar and are comparable to the average upper continental crust. Arsenic and other trace elements (Pb, Zn, Cu, Ni, and Cr) have greater concentrations in the silts and clays compared to those in the sands. Positive correlation between As and Fe was found in the sediments, indicating As may be adsorbed on Fe oxides in aquifer sediments.     

黔中蔡家坝铝土矿床微量元素特征及地质意义

贵州清镇蔡家坝铝土矿床赋矿层位为下石炭统九架炉组（C₁jj）,下伏地层中-上寒武统清虚洞组（∈_2-3q）。本研究以九架炉组含铝岩系与顶底板为主要研究对象,通过对Be、Th、U、Sr、Ba、V、Ni、Cr、Zr等沉积环境指示性较强的微量元素以及稀土元素测试分析,结合Th/U、Ni/Cr、Sr/Ba等二元图解和稀土元素标准化图解综合研究,探讨研究区铝土矿床的物质来源、成矿环境及稀土分异控制因素。研究结果表明：1）研究区铝土矿床形成于以陆相沉积为主,海陆交互的还原环境,成矿作用为风化—沉积成因,有异地沉积等成矿物质多源特征,下伏中-上寒武统清虚洞组为矿区物源之一; 2）研究区含铝岩系ΣREE值最高831.63×10^-6,ΣLREE/ΣHREE比值为4.68～13.77,表现为轻稀土富集型;3） pH值、粘土矿物以及Fe矿物可能共同主导了蔡家坝含铝岩系中REE的富集以及LREE和HREE的分异。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(822Ma±10Ma)和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄(802.6Ma±7.6Ma),结合“江南造山带”东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定“武陵运动”的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为“武陵运动”的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。     

八卦庙超大型金矿床的铂族元素地球化学特征

对八卦庙超大型金矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明，八卦庙金矿床铂族元素的富集和晚期深部岩浆热液有关，与金的富集具有一定的正消长关系，并指示了西坝岩体对成矿的作用。该区碰撞造山-造山后伸展-岩浆侵位-矿床形成是一个统一的连续过程，在这一岩浆-构造-成矿过程中，铂族元素得到一定富集。     

辽西排山楼金矿床微量元素地球化学特征及深部找矿预测研究

为解决危机矿山储量不足的问题,突破深部找矿瓶颈,对辽西排山楼金矿床深部的北东向矿体沿4条井下勘探线（0、6、12和16）,从标高330米到175米7个开采中段采集271件样品,运用相关分析、R型聚类分析和因子分析的方法对每件样品20个微量元素进行了多元统计分析。结果表明,排山楼金矿床最佳前缘晕指示元素组合为As—Sb,近矿晕指示元素组合为Ag—Pb—As—sb—Bi,矿上晕指示元素组合为Au±（Cu—ag）,尾晕指示元素组合为V-Mn—Co—Ti。通过对F1（尾晕）、F2（矿上晕）和F3（头晕）因子得分三维空间分布趋势图的研究,发现金矿体向南西深部侧伏,且延伸进入东西向矿带,表明东西向矿带深部也存在巨大找矿前景。在对已存两矿带正确划分的基础上,评价预测出第三矿带的存在,经勘探验证,预测矿带金矿石储量可观。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩 SHRIMP 锆石U-Pb年龄 ——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(822Ma±10Ma)和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄(802.6Ma±7.6Ma),结合“江南造山带”东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定“武陵运动”的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为“武陵运动”的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。