哀牢山金矿带矿化剂对金成矿的制约

在确定出哀牢山金矿带成矿流体中的硫是金成矿的主要矿化剂的基础上 ,对成矿流体的硫、氦、氩同位素以及与金成矿有关的地质事件进行了系统研究 .研究结果表明 ,哀牢山金矿带各金矿床的成矿流体 ,是富硫的深源高温流体与贫硫的大气成因低温地下水二端元混合的产物 ;富硫深源流体上升加入地壳浅层贫硫流体的过程 ,受喜山早期地壳拉张作用控制 ;哀牢山金矿带金成矿之所以集中在喜山早期 ,主要是通过喜山早期富硫的深源流体上升 ,加入原在该地区浅层断裂中循环的大气成因贫硫流体中 ,从而使这种贫硫的流体转化成富含足够硫进而能够大规模浸取金的成矿流体来实现的 .     

胶东金成矿系统的末端效应

胶东是中国最大的金矿集中区,金成矿作用具有瞬时性,是在同一成矿构造背景和同一流体成矿系统下完成的.胶东金矿床中控制金沉淀的两个重要机制,硫化和流体不混溶作用,均消耗成矿流体中的硫. H_2S从主成矿流体中逃逸,总硫浓度降低,不仅可导致金的高效沉淀,还能引起还原性矿物磁黄铁矿和氧化性矿物磁铁矿等矿物的沉淀.脉石矿物石英的溶解度受温度、压力和CO_2含量的影响,在低温时受压力影响小、在高温时受压力影响大,在低压时受温度影响小、在高压时受温度影响大.可以根据建立的石英溶解度模型,解释成矿脉体中石英溶解-再沉淀行为和不同类型石英脉的形成机制.也正是多期成矿流体活动,造成胶东金矿脉石英具有复杂的环带或溶蚀结构.胶东金矿主成矿期内的黄铁矿在单颗粒尺度显示出复杂的显微结构特征,微量元素(主要为富As环带与金的耦合)和硫同位素组成同样有一定规律性变化.富As流体可能是由于初始成矿流体流经富As的变沉积岩地层所导致,黄铁矿边部As-Au振荡环带的产生则与断层活动导致的压力波动和流体发生局部相分离有关.胶东金矿床中存在金成色的时空演化,水/岩反应(硫化作用)是早期金矿化的成矿机制,形成相对高成色金,而后期在浅部显著降压及伴随的流体相分离是晚期金矿化的成矿机制,形成低成色金.克拉通破坏背景下,新生下地壳发生角闪岩相-麻粒岩相的变质脱水,形成富含Au和CO_2的成矿流体.流体沿深大断裂及其次生构造上升,形成大规模断裂控制的金矿床.     

大地幔楔与克拉通破坏型金矿

环太平洋俯冲带是全球著名的金矿成矿域,其中华北克拉通和内华达是环太平洋俯冲带最重要的两个金成矿省,其成因分别与华北克拉通和怀俄明克拉通的破坏有关,成矿流体可能与俯冲板块在地幔过渡带的滞留相关.俯冲的大洋岩石圈地幔通常有数千米厚的蛇纹石化层,在板块俯冲过程中,蛇纹石在小于200km的深度内脱水转变为高压含水相——phase A,将水带到大于300km的深处.当滞留在地幔过渡带的俯冲板片中含水高压相脱水,会导致上覆大地幔楔的水化,这是克拉通破坏型金矿形成的先决条件.俯冲板片脱水释放出的富硫流体萃取周围岩石中的金等亲硫元素,形成富金流体.由于克拉通地温线低于二辉橄榄岩水饱和固相线,流体在克拉通岩石圈地幔内向上运移到100km以浅后交代岩石圈地幔,形成韭闪石等含水矿物,在克拉通岩石圈地幔中形成富水、富金的弱化层.随着克拉通岩石圈的破坏,该弱化层失稳,释放含金流体,并沿地壳浅部薄弱带迁移、聚集和沉淀,形成爆发式金矿床.由此可见,大地幔楔是形成克拉通地幔含矿弱化层,进而导致金爆发式成矿的关键.俯冲板片析出的流体富含二价铁,流体向上运移过程中,二价铁在低压下发生水解,释放出氢气;地幔楔岩浆岩可以具有较高的氧逸度,而成矿流体则是还原性的——即克拉通破坏型金矿往往属于还原性矿床.     

中国西南低温成矿域铊矿床生物成矿初步研究

从生物成矿研究现状, 铊矿床地质概况着手, 通过中国西南低温成矿域中铊矿床实例, 讨论铊富集成矿的地质背景和生物成矿机制. 在铊矿床生物成矿研究中, 着重从生物富集与铊有相关性, 岩矿石中微古动物富集铊, 富铊矿石中生物化石铸型, 生物硫参与成矿和铊矿石中富生物成因有机碳几个方面进行讨论. 铊矿床经历了同生生物富集和后成热液改造二个成矿阶段, 由于后成热液改造作用强烈, 使同生生物富集矿石中生物残留无几, 故使矿床呈现出热液改造矿床的面貌.     

幔源流体判别标志及多层循环成矿作用动力学——以山东夏甸金矿床为例

山东夏甸金矿床成因一直有变质热液、岩浆热液和天水之争。经研究表明:尚有幔源流体加入成矿,其主要判别标志有:(ⅰ)深大断裂标志;(ⅱ)基性脉岩与矿脉交切和相伴标志;(ⅲ)稳定同位素地球化学标志;(ⅳ)流体包裹体地球化学标志;(ⅴ)幔源流体多层循环沟通标志。针对幔源流体总体循环系统特征与岩浆热液和天水的有机联系,将含矿流体划分3个子循环系统:(ⅰ)地幔富C,H,O,CO_2流体循环子系统;(ⅱ)中-下部地壳富硅流体循环子系统;(ⅲ)浅-表部富硫流体循环子系统。各自成矿功能主要受制于构造动力背景。     

幔源流体判别标志及多层循环成矿作用动力学——以山东夏甸金矿床为例

山东夏甸金矿床成因一直有变质热液、岩浆热液和天水之争,经研究表明:尚有幔源流体加入成矿,其主要判别标志有:(ⅰ)深大断裂标志;(ⅱ)基性脉岩与矿脉交切和相伴标志;(ⅲ)稳定同位素地球化学标志;(ⅳ)流体包裹体地球化学标志;(V)幔源流体多层循环沟通标志,针对幔源流体总体循环系统特征与岩浆热液和天水的有机联系,将含矿流体划分3个子循环系统:(ⅰ)地幔富C,H,O,CO_2流体循环子系统;(ⅱ)中-下部地壳富硅流体循环子系统;(ⅲ)浅-表部富硫流体循环子系统.各自成矿功能主要受制于构造动力背景.     

金顶超大型铅锌矿床氦、氩同位素地球化学

对金顶超大型铅 锌矿床成矿阶段形成的黄铁矿中流体包裹体的氦、氩同位素的研究结果表明 ,成矿流体的40 Ar/ 3 6Ar≈ 30 1 .7～ 385 .7,3 He/ 4 He≈ 0 .0 3～ 0 .0 6Ra,成矿流体属于饱和空气的表生水 .在此基础上 ,对氦、氩、硫、铅同位素耦合关系的研究进一步确定出该矿床成矿流体的形成演化过程为 :饱和空气的大气成因地下水下渗增温→通过水 岩作用从盆地地层中获取硫和氯以及放射成因的氦和氩→浸取盆地底部幔源火成岩中的铅和锌→含矿流体回返上升成矿 .由于这一过程的结果 ,而使成矿流体留下了地壳放射成因氦、(叠加有部分放射成因40 Ar的 )大气氩、地壳成因硫和幔源铅的同位素组成特征 .     

东天山金窝子石英脉金矿床成矿流体和成矿物质的来源

对东天山金窝子石英脉金矿床的3号脉和210号脉的主成矿阶段的石英、黄铁矿和闪锌矿的包裹体流体做了气体组分和H,O同位素组成测定。主成矿阶段的石英与硫化物交替沉淀,并且硫化物的沉淀总体较石英晚。石英和闪锌矿中的流体包裹体以原生为主。黄铁矿包裹体水的H,O同位素组成反映了成矿流体的2个主要来源,一个是去气后的隐伏岩体,一个是~(18)O/~(16)O组成受围岩缓冲控制的地下水。石英包裹体水的H,O同位素组成主要反映了地下水。硫化物包裹体流体的大部分气体组分都比石英者高。气体组分之间的线性关系指示富气体岩浆流体与大气降水来源的地下水的混合趋势。硫化物和石英包裹体流体分别含有较多的岩浆流体和地下水,因而记录了成矿流体成分的脉动式变化,说明岩浆流体是脉动式输入到地下水的。黄铁矿和方铅矿的硫、铅同位素组成表明,硫主要来自于岩浆,金属物质来源于从地幔到全壳的各种贮库。     

岩浆熔/流体中金的溶解度:高温高压实验研究进展

岩浆熔/流体中金的溶解度制约着岩浆-热液型金矿床成矿过程中金的富集和迁移.大型金矿床需要巨量的金从上地幔-下地壳源区向浅部地壳迁移,岩浆与热液中高的金溶解度有助于源区形成富金的岩浆并有效运移.本文系统梳理了金在岩浆和热液流体中的络合形式以及金在岩浆熔体与流体间的分配行为及影响因素,结合最新高温高压实验研究,阐述了温度、压力、氧逸度、硫逸度、熔体组成与挥发分(水、二氧化碳、氯、硫)对岩浆中金溶解度的影响.本文强调岩浆中金的溶解度主要受控于岩浆中的挥发分:岩浆中还原性硫(S~(2-)和HS~-)的含量越高,金溶解度越高.在高温、高压、富水及中等氧逸度条件下,岩浆可以溶解更多还原性的硫,因而提高了岩浆运移金的能力.如果华北金矿床成矿元素来源于幔源熔/流体,那么从巨量金运移的角度,可以限定深部富金岩浆产生于中等氧逸度(S~(2-)与S~(6+)共存)的富水条件.早白垩世古太平洋滞留板片脱水交代上覆大地幔楔,不仅造成了华北克拉通减薄,也创造了有利于巨量金迁移的物理化学条件.     

东天山金窝子石英脉金矿床成矿流体和成矿物质的来源

对东天山金窝子石英脉金矿床的3号脉和210号脉的主成矿阶段的石英、黄铁矿和闪锌矿的包裹体流体做了气体组分和H,O同位素组成测定.主成矿阶段的石英与硫化物交替沉淀,并且硫化物的沉淀总体较石英晚.石英和闪锌矿中的流体包裹体以原生为主.黄铁矿包裹体水的H,O同位素组成反映了成矿流体的2个主要来源,一个是去气后的隐伏岩体,一个是~(18)O/~(16)O组成受围岩缓冲控制的地下水,石英包裹体水的H、O同位素组成主要反映了地下水.硫化物包裹体流体的大部分气体组分都比石英者高.气体组分之间的线性关系指示富气体岩浆流体与大气降水来源的地下水的混合趋势.硫化物和石英包裹体流体分别含有较多的岩浆流体和地下水,因而记录了成矿流体成分的脉动式变化,说明岩浆流体是脉动式输入到地下水的.黄铁矿和方铅矿的硫、铅同位素组成表明,硫主要来自于岩浆,金属物质来源于从地幔到全壳的各种贮库     

长江中下游海相三叠系膏盐层与铜（金）,铁矿床

长江中下游海相三叠系膏盐层中含有很大比例的大、中型铜（金）、铁、多金属矿床。膏盐层不仅是铜（金）、铁矿床的主要赋矿层位之一，而且是部分成矿金属的矿源层；膏盐层还为燕山期岩浆提供部分钠质、钾质及挥发组分，影响岩浆演化的方向，改变了含矿流体的性质；另外，从岩体和矿床中金属硫化物中硫同位素重硫成分的增高，说明在成岩、成矿过程中，膏盐层是硫的供应者之一。因此膏盐层与铜（金）、铁、多金属矿床之间存在着特殊的     

我国铁矿成矿背景与富铁矿成矿机制

我国的富铁矿主要类型包括矽卡岩型、沉积变质型、火山岩型(细分为陆相火山岩型和海相火山岩型)和岩浆型铁矿床.本文通过对不同类型铁矿床成矿地质背景的研究,发现沉积变质型铁矿的形成主要受控于大气圈的氧浓度,而其他类型铁矿床的形成均受控于特殊的地质构造环境和深部地质过程.高温高压实验和熔融包裹体研究表明,高温岩浆可以发生液态不混溶形成富铁岩浆,但难以形成纯的磁铁矿矿浆,在富水、高氧逸度条件下可以发生不混溶形成铁磷岩浆;富铁矿是贫矿经去硅富铁、去杂富铁、铁质活化再富集等多期次-多阶段复合叠加改造的结果.按照时间演化可分为不同期次叠加改造型和不同阶段叠加复合型,前者是沉积变质型富铁矿,后者则是与岩浆-热液有关的富铁矿(矽卡岩型、火山岩型和岩浆型).     

我国富碱火成岩及有关的大型-超大型金铜矿床成矿作用

我国富碱火成岩呈带状分布,长达数百甚至数千公里,已发现有15条岩带,包括了世界上已发现的绝大部分富碱火成岩类型。在我国与该岩类有关形成了东坪、归来庄、玉龙等为代表的大型-超大型Au,Cu矿床或矿集区。富碱火成岩对Au,Cu的成矿控制作用主要为两方面,一是矿床直接产于富碱火成岩中,二是富碱火成岩浆活动参与成矿作用。地幔交代富集、强烈的壳幔相互作用、岩石圈结构的剧烈变化和区域性构造格架的挤压向伸展、拉张的重大转折以及低硫、高氧逸度和富挥发分等因素控制了富碱火成岩的形成及相关成矿作用。     

柿竹园超大型钨多金属矿床的成矿条件与成矿模式

柿竹园矿床形成于极为有利的地质 地球化学条件 ,主要是 :( 1 )特别富集挥发分与钨锡成矿元素的地球化学背景 ;( 2 )有特富挥发分和成矿元素的岩浆热液 ,即熔 -流体系统 ;( 3)充足的矿源及挥发分源的多源补给 ;( 4)侏罗纪蓄水盆地提供渗滤、对流的水源与部分动力 ;( 5 )极有利的构造部位 ,包括 :地块边缘环境、多组断裂面交叉部位、表层缓倾剪切面与复向斜轴部复合部位 ;( 6 )多期次岩浆热液活动和矽卡岩、云英岩及脉体的叠加 ;( 7)极优的运矿与聚矿的地层介质环境 ,即在下古生界及震旦系硅铝质细碎屑岩中运矿 ,在泥盆系碳酸盐及蚀变的矽卡岩中定位 ;( 8)极佳成矿机构的匹配 ;( 9)良好的保存和产状条件 .最后提出了两个成矿模式图     

我国富碱火成岩及有关的大型-超大型金铜矿床成矿作用

我国富碱火成岩呈带状分布,长达数百甚至数千公里,已发现有15条岩带包括了世界上已发现的绝大部分富碱火成岩类型.在我国与该岩类有关形成了东坪、归来庄、玉龙等为代表的大型超大型Au,Cu矿床或矿集区.富碱火成岩对Au、Cu的成矿控制作用主要为两方面,一是矿床直接产于富碱火成岩中,二是富碱火成岩浆活动参与成矿作用.地幔交代富集、强烈的壳幔相互作用、岩石圈结构的剧烈变化和区域性构造格架的挤压向伸展、拉张的重大转折以及低硫、高氧逸度和富挥发分等因素控制了富碱火成岩的形成及相关成矿作用.     

蔡家营、大井多金属矿床成矿流体和成矿作用

大井和蔡家营矿床流体包裹体均一温度范围相近. 均一温度-盐度关系表明大井矿床是富锡和富铜两种流体的叠加成矿, 而蔡家营矿床是一种流体的连续演化成 矿. 包裹体古流体稀土元素的研究进一步证实大井锡成矿阶段流体来源于地壳重熔岩浆、铜铅锌成矿阶段与蔡家营矿床铜铅锌阶段成矿流体均来源于地幔, 初步表明大井与蔡家营矿床铜铅锌成矿应属华北克拉通东部中生代强烈构造体制转折和伸展过程中引发的岩浆流体成矿作用的同一构造热事件的产物.     

鲁西莱芜地区地球物理特征及 富铁矿床勘查模型建立

鲁西莱芜地区是国内重要的富铁矿基地之一,是典型的与中基性侵入岩有关的矽卡岩型铁矿,矿石品位高、储量大。该区铁矿找矿采用地面磁测、航空磁测和重力测量作为主要方法,在区内圈定多个物探异常,累计探明大中小型富铁矿床40余个。在此基础上总结分析该区富铁矿成矿规律,介绍张家洼典型矿床磁异常特征,建立莱芜地区富铁矿地质-地球物理综合勘查模型,得到以下认识:①航磁、重力异常圈定隐伏岩体效果好;②地质、物探密切配合是正确评价异常的关键;③研究低缓异常必须高精度;④要注重研究磁场的局部特征变化;⑤突破乱磁场区可能取得找矿实践。     

胶东成矿省巨量金成矿模型:来自地壳速度结构的约束

为理解地壳结构对超大规模造山型金成矿系统的控制作用,布设了一条NWW-SEE向穿越胶东金成矿省的宽频带流动台阵,通过噪声成像获得地壳S波速度结构.结果显示,在金矿省12～20km深度处存在一个显著的低速带(LVZ),可能为与成矿作用有关的热液蚀变带;在矿化规模和强度更大的成矿省西部下方8～12km处发育高速异常体,可能含有大量斜长角闪岩类组分,为金成矿提供部分物质来源.此外,成像结果还显示,在成矿省西部和东部分别发育犁式断层系统和陡倾斜断层系统.结合地壳速度结构特征及区域上金矿化与镁铁质岩脉有密切时空关系的地质事实,文章提出了基于地震学约束的胶东地区金成矿过程模型:镁铁质岩浆的积聚和脱气导致大规模成矿之前在中地壳形成热液蚀变带(LVZ);后来,随着上升流软流圈的加热,壳内蚀变带释放出含金流体,在犁式断层系统向上运移的过程中又可能从上地壳斜长角闪岩等岩石中萃取出部分金等成矿物质,形成富金流体;随后,富金流体继续沿不同的断层系统向上运移并因条件改变而发生矿质沉淀,在西部以韧-脆性为主的犁式断层系内形成大规模的蚀变岩型矿石,而在东部陡倾斜脆性断层系内形成规模相对较小的石英脉型矿石.     

多尺度地球物理与成矿系统探测:现状与进展

不同的构造环境,物源基础和保存环境形成矿床在观测结果上表现为不同的地球物理属性,地球物理探测方法利用密度、磁化率、极化率、电阻(导)率、波阻抗等物性差异进行地下地质体探测.利用地球物理方法进行成矿系统探测需要剖析从局部到区域矿物矿床形成的物源、通道和富集以及保存的完整过程,以便在不同的尺度范围内完成地球物理多属性结构成像,指导下一步具体找矿任务.区域地球动力演化、物质和能量源区控制着成矿始端,成矿流体富集成矿以及保存条件控制着成矿末端,流体迁移的通道将成矿始端和成矿末端连接,形成一个完整的成矿系统.本文从成矿系统始端和末端两方面分别阐述各个地球物理探测方法的发展历程和适用范围,最后通过长江中下游成矿带庐枞矿集区泥河铁矿找矿实例论述多尺度地球物理探测方法在成矿系统始端和末端应用效果.     

太平洋多金属结核的生物成因与生物-化学二元成矿机制初探

从多金属结核的生物构造特点、生物矿物特点等方面论述太平洋多金属结核的生物成因,通过人工合成1nm锰矿相的金属阳离子交换能力实验,认为多金属结核的成矿也有无机化学作用的参与,即多金属结核的成矿是二元的,在生物成矿的基础上有化学成矿作用的参与.同时阐述了结核的成矿机制,提出在海底形成多金属结核必需同时满足4个基本条件:(1)氧化环境;(2)沉积物的沉积速率极低并存在沉积间断;(3)有充足的成核物质;(4)适合建造结核的超微生物生存.