新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750~800℃;7件石墨样品的δ¹³C值在-19.27‰~-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ³⁴S值集中在-2.3‰~-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.114~19.040,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.448~15.543,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.253~38.915）显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。

     

新疆奇台县黄羊山岩浆热液型石墨矿床含矿岩体年代学与地球化学特征

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里造山带,是近年来我国发现并初步探明的一个超大型岩浆热液型石墨矿床。石墨矿体主要赋存于黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的球状构造,其成因机制还不清楚。本文对该矿床含石墨碱性花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:(1)号和(2)号石墨矿体含石墨碱性花岗岩的年龄分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,其成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。岩石地球化学研究表明,含石墨碱性花岗岩具有高硅(SiO_2=74.26%~79.07%)、富碱(K_2O+Na_2O=8.69%~8.92%)、贫钙(CaO=0.11%~0.90%)、低钛(TiO_2=0.07%~0.25%)等特征,均属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素配分曲线呈右倾"V"字形,具明显的负Eu异常,与A型花岗岩特征一致。依据微量元素比值及相关判别图,含石墨花岗岩在成因类型上属于A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境,可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里深大断裂上升侵位过程中同化混染石炭纪含碳地层,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。     

黄羊山石墨矿床地质特征及成岩年代研究

黄羊山矿床是最近在新疆发现的一个超大型晶质石墨矿床,预测晶质石墨矿物量至少为72.64 Mt。该矿床赋存于花岗岩内,90%的石墨呈球粒状构造,球粒直径最高达20 cm,世界罕见。通过钻孔岩芯编录、探槽编录、镜下观察和锆石U-Pb定年,研究了该矿床矿化情况、矿物组合和成岩年代,探讨了矿床成因。研究表明,黄羊山石墨矿床成岩于(306±4)Ma,属晚石炭世。石墨球粒和基质的岩性相同,皆为碱长花岗岩,只是石墨球粒内较为富集黑云母、角闪石和单斜辉石。与石墨伴生的金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、钛铁矿和赤铁矿。由于石墨的强还原性,这些金属矿物多分布于石墨球粒内,形成典型的环带结构。石墨矿化可分为岩浆热液期和热液叠加期2期,前者是主成矿期,形成球粒状和浸染状构造石墨,后者形成脉状构造石墨。石墨晶体呈片状和胶状结构,片状石墨横截面呈针状,定向性明显。石墨矿石的全岩碳同位素呈负低值,表明构成石墨的碳来自地层有机物。岩浆在上侵过程中同化混染了地层有机物,在岩浆演化晚期熔体相与流体相分离时,碳质溶入流体相中,当温度和压力降低时石墨从岩浆热液中沉淀成矿。中粒钠铁闪石花岗岩、细粒黑云母花岗岩和中粒黑云母花岗岩中皆含石墨球粒,黄羊山岩体仍具有巨大找矿潜力。     

敦煌地块敖包山一带发现大型晶质石墨矿床

1 研究目的(Objective) 甘肃省晶质石墨成矿地质条件优越,2012年以前,甘肃省仅发现晶质石墨矿床2处,累计提交晶质石墨矿物资源量不足100万t.2012年以来,甘肃省地矿局四勘院在敦煌地块(图1a)敖包山一带开展了大量的晶质石墨矿找矿研究工作,通过对成矿地质背景、矿床地球化学和年代学、矿床成因、成矿规律的系...     

敦煌地块大水峡北地区发现130万t大型晶质石墨矿床

<正>1研究目的（Objective）继敖包山晶质石墨矿集区内晶质石墨矿床的发现,甘肃省地矿局四勘院在敦煌地块东巴兔矿晶质石墨集区大水峡北又发现了大型晶质石墨矿床。截止2022年,新发现的敖包山、大敖包沟、大案盆沟、红柳峡、白台沟东、梧桐井、独山子南、     

四川尖山晶质石墨矿床碳同位素特征及成因

四川尖山晶质石墨矿床大地构造位于扬子陆块区上扬子古陆块米仓山—大巴山基底逆冲带之米仓山基底逆冲带,是我国重要的晶质石墨矿床之一。为确定尖山晶质石墨矿床炭质来源和矿床成因类型,通过石墨矿C同位素测试,结合野外地质特征调查和矿物特征,综合分析认为尖山石墨矿床主要赋存在中元古界火地垭群麻窝子组中,矿区出露的吕梁期侵入岩体与麻窝子组呈侵入接触关系。石墨矿体主要赋存在麻窝子组白云岩内的构造角砾岩中,含矿岩石以含石墨构造角砾岩为主,含石墨片岩和含石墨白云质大理岩次之。石墨矿物多呈鳞片集合体状或不规则细脉状,大多数鳞片片径＜0.15 mm。矿石固定碳质量分数在2.39%～17.72%之间,平均值为8.40%。石墨矿δ13C测试值在-15.01‰～-19.96‰之间,平均值为-17.42‰,表明石墨炭质来源为有机碳。综合推测尖山石墨矿床为有机成因的接触变质-区域变质叠加复合型晶质石墨矿床。     

四川省中坝晶质石墨矿床地球化学特征及成因分析

四川省中坝晶质石墨矿床位于康滇地轴中段西缘,是我国重要的晶质石墨矿床之一。通过野外地质特征调查和矿物特征梳理,结合含石墨变质岩系的地球化学特征分析可知,中坝石墨矿床主要赋存在前震旦纪会理群大田组变质岩层中。矿体呈层状、似层状和透镜状产出,主要含矿岩石为白云母石英片岩。矿石平均固定碳含量12.19%;石墨矿物多呈鳞片状,其中大鳞片石墨(>0.15 mm,或>100目)占67%,中小鳞片石墨(<0.15 mm,或<100目)占33%;含石墨变质岩系中的SiO₂含量很高,CaO和烧失量含量一般,微量元素分析表明中高场强元素变化范围较小,Ni/Co值为15.92 ~41.04 ,显示出极度贫氧-厌氧环境。∑REE含量偏高,REE的分异程度高,轻稀土较重稀土富集,Eu和Ce负异常明显。石墨的δ¹³C值分布范围为-27.64%~-28.44%之间,平均为-28.14%,表明石墨为有机碳成因。 综合推测中坝晶质石墨矿床为有机成因的区域变质型晶质石墨矿床。     

吉林省集安地区晶质石墨矿矿床特征及找矿标志

吉林省集安地区是晶质石墨矿的主要产地,晶质石墨矿矿床赋存于集安群荒岔沟组中,层控特征明显,同时也是其直接找矿标志。     

四川坪河晶质石墨矿床地球化学特征及成因分析

四川坪河晶质石墨矿床大地构造位置位于扬子古陆块内的米仓山—大巴山基底逆冲带上,是中国重要的晶质石墨矿床之一。为研究其矿床成因,通过野外地质特征调查和矿物特征研究,结合含石墨变质岩系的地球化学特征分析可知,坪河晶质石墨矿床主要赋存在中元古界火地垭群麻窝子组地层中,矿体在平面、剖面上形态呈层状到不规则透镜状,矿体产状与围岩基本一致。主要含矿岩石为含石墨片岩,次为含石墨白云质大理岩,矿石平均固定碳含量16.32%;石墨矿物多呈鳞片状,其中大鳞片石墨(>0.15 mm)占37%,中小鳞片石墨(<0.15 mm)占63%;主量元素和微量元素分析结果表明: 坪河晶质石墨矿床含石墨变质岩系原岩为泥质粉砂岩,物源为陆源;锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示含石墨片岩变质时代为新元古代(751.6±4.5) Ma;石墨矿δ¹³C测试平均值为-24.17‰,表明石墨的碳质来源为有机碳。综合推测坪河晶质石墨矿床成因为有机成因的区域变质矿床。     

新疆奇台地区双泉金矿床的成矿时代

新疆奇台县双泉金矿床位于东准噶尔地区,成矿带划分属卡拉麦里-达尔布特成矿带（Ⅲ级成矿带）之卡拉麦里-莫钦乌拉成矿带（Ⅳ级成矿带）,是新疆重要的金-多金属成矿带。对双泉金矿蚀变矿物绢云母、含金石英脉进行了激光（单颗粒全熔样法）显微探针40Ar/39Ar同位素研究,3个绢云母样品等时线年龄分别为269Ma±9Ma、265Ma±2Ma、260 Ma±4Ma;石英样品等时线年龄为269Ma±8Ma。这些结果表明双泉金矿主成矿期成矿时代为269Ma±9Ma～260Ma±4Ma。东准噶尔地区早石炭世初至晚二叠世大规模陆陆碰撞造山及其后的伸展张弛构造运动期间,发生了2次大规模的构造流体热事件,同位素年龄记录的时间分别约为310Ma和260～270Ma。前者代表早期韧性构造变形期间产生变质流体并初始富集Au元素的时间,地球动力学背景为碰撞造山后期的挤压推覆体系;后者代表本区金矿主成矿期成矿作用发生的时间,是控矿断裂构造脆性变形的时间,地球动力学背景为碰撞造山期后的伸展张弛体系。     

新疆西天山新发现新源县卡特巴阿苏大型金铜矿床

乌兹别克斯坦-吉尔吉斯斯坦中天山不乏世界级金铜矿床,新疆西部中天山及其南北缘是值得高度关注的金铜找矿方向。最近,新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队在新疆西天山新发现新源县卡特巴阿苏大型金铜矿床。矿床位于新源县城南东直线距离30km处,产在新疆西部中天山北缘,矿体主体形成于石炭纪二长花岗岩热液蚀变体内,呈板状和透镜状,长度几米到几千米,厚度几米到几十米,上部以金矿体为主,下部铜矿体增多。矿石中黄铁矿和黄铜矿可能是主要的载金矿物,矿石平均品位金 3.84g/t、铜 0.65%。金铜成矿作用受控于二长花岗岩等岩体侵入期后热液蚀变过程。矿床的发现具有重要的经济价值,同时证实新疆西部中天山及其南北缘具备金、铜矿的巨大潜力;是地质调查先行、引导商业勘探、实现找矿突破的典范。     

新疆北部卡拉麦里地区黄羊山碱性花岗岩的岩石成因

北疆地区晚古生代后碰撞岩浆活动以大面积分布碱性花岗岩为特征。侵位于晚石炭世的黄羊山碱性花岗岩体是北疆地区产于300Ma左右后碰撞伸展环境中的典型的花岗岩体之一,以正εNd(t)值(+5.06～+6.67)和年轻的tDM(501～878Ma)为特征。黄羊山碱性花岗岩包括钠铁闪石碱性花岗岩和角闪石碱长花岗岩,为过碱质到弱过铝质,岩石化学属钾玄岩系列和高钾钙碱性系列;稀土元素配分曲线为典型的"V"字形,具明显的负Eu异常;富集大离子亲石元素和高场强元素,显著亏损Ba、Sr、P2O5、TiO2。根据这种碱性花岗岩高εNd(t)值和tDM与区域内洋壳年龄吻合度较好的特征,推测其可能源岩应为洋盆闭合时洋壳残片转化而来的年轻地壳。模拟计算得出,黄羊山碱性花岗岩中幔源组分的比例可达88%～92%。在维宪末期-谢尔普霍夫末期的萨吾尔运动之后,软流圈物质上涌所携带的巨大热能加热了区域范围内的地壳,先期抵达的幔源岩浆所携带的热能进一步加热并熔融了下地壳镁铁质物质,形成北疆地区～300Ma的碱性花岗岩。同时,本文也说明了洋壳残片通过构造运动归并到陆壳当中亦可能是某些地区在某些地质时期大陆地壳增生的重要方式之一。     

水系沉积物测量发现新疆乌恰县吾合沙鲁中型铜矿

正1研究目的(Objective)新疆乌恰县吾合沙鲁地区位于塔里木盆地西缘,区域上发育重要的砂砾岩型铜铅锌-天青石-铀-煤成矿系统,已分布有乌拉根超大型砂砾岩型铅锌矿、萨热克大型砂砾岩型铜矿、萨哈尔铜矿、花园铜矿、杨叶铜矿、杨树沟铜矿、吾东—伊日库勒铜矿等典型矿床,具有十分独特的砂砾岩型铜铅锌矿     

江西广丰杨村超大型滑石矿床成因探讨

江西广丰杨村滑石矿储量达上亿吨,是世界上超大型滑石矿床之一。矿石主要由鲕粒状滑石组成,含少量石英和碳酸盐矿物及浸染状有机质,具有典型的沉积鲕粒状结构;赋矿围岩白云岩硅化较强烈。研究结果表明,白云岩与滑石矿页岩标准化稀土元素分配模式基本一致,重稀土元素相对轻稀土元素弱富集,稀土元素总量低,弱负铈异常,并且它们具有相同的87Sr/86Sr比值(0.7092~0.7101),白云岩的δ13CV-PDB值变化范围在-4.9‰~+0.7‰之间,与同期海水大体一致。这些地球化学特征暗示了滑石矿和白云岩具有相同的物质来源,滑石成矿所需的镁可能来源于海水。部分样品显示正铕异常,且白云岩中δ18OV-SMOW值(+14.5‰~+19.7‰)较同期海水偏低,87Sr/86Sr比值比同期海水稍高,暗示成矿物质并非由海水单一提供,可能还有高87Sr/86Sr比值、富硅的热液提供了成矿所需的硅。综合滑石和白云岩岩相学和地球化学特征,认为江西广丰杨村滑石矿为同生热水沉积成因,滑石中镁来源于富镁海水,硅来源于海水下渗淋滤古老硅铝质地层形成的富硅、高87Sr/86Sr比值的热液,海水中镁与热液中硅结合形成滑石。滑石矿在经历了同生沉积-热液期之后,又受到了后期强烈的变质变形作用的叠加,形成了具片理构造的滑石片岩。     

新疆且干布拉克超大型蛭石矿床的成因与成矿模式

新疆尉犁县且干布拉克超基性杂岩体位于塔里木北缘隆起带库鲁克塔格前寒武纪地块中西段,兴地塔格断裂带附近。该蛭石矿床是继南非Palabora、美国Libby和俄罗斯Kovdorsk蛭石矿之后的第4个超大型蛭石矿床。根据野外地质观察和室内薄片鉴定结果,结合该区已有的岩石地球化学和矿床学资料,并通过与国外同类型矿床进行详细对比,从含矿杂岩体的岩石组合、矿体发育特征和矿物共生组合等不同层面探讨了该杂岩体的演化过程和矿床成因,并建立了相关成岩成矿模型。结果表明,且干布拉克杂岩体是裂谷背景下,富集岩石圈地幔低程度部分熔融岩浆经岩浆分异和不混熔作用并以橄榄岩-黑云母透辉岩-碳酸岩等岩相依次侵入的产物,蛭石矿床中的金云母是岩浆晚期高温富碱质热液交代超基性岩的产物,云母类矿物在剥蚀到近地表后,在大气降水作用下发生表生风化最终形成蛭石矿床。矿床的形成过程复杂,经历了从地幔交代、超大陆裂解、岩浆分异、热液蚀变到表生风化作用等五大地质过程。这一模式的建立将为进一步寻找和深入研究该类矿床提供理论依据和实践指导。