中亚成矿域斑岩铜金成矿的地质环境问题

中亚成矿域在蒙古、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和哈萨克斯坦产有Oyu Tolgoi、Almalyk、Andash-Taldy Bulak、Aktogai、Kounrad等众多巨型和世界级斑岩铜金矿床,中国新疆北部斑岩铜金找矿持续重大突破令人期待。中亚成矿域大规模斑岩铜金成矿于什么地质环境?新疆北部、尤其天山斑岩铜金地质找矿持续突破的前景怎样?都是颇受关注的重大地质和找矿问题。通过广泛深入文献调研和重要矿集区实地调查研究表明,中亚构造成矿域在古亚洲洋壳俯冲增生、陆陆碰撞和后碰撞伸展等不同时期地质环境中,虽然均有斑岩铜金成矿作用发生,但古亚洲洋俯冲形成不同时期的增生岛弧是中亚斑岩铜金最为重要的成矿地质环境,大规模斑岩铜金成矿出现在洋盆演化末期、或即将关闭时的成熟岛弧环境。为什么中亚重要斑岩铜金矿床多形成于年长的成熟岛弧是值得探索的重要科学问题。新疆北部、尤其天山不同时期的岛弧发育完整,岛弧岩浆作用强烈而漫长,斑岩铜金成矿条件优越,大型-超大型铜金矿地质找矿潜力巨大,有望持续发现重要斑岩铜金矿床。     

中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

中亚成矿域发育许多大型和超大型斑岩铜矿床,是世界上重要的斑岩铜矿成矿域。我们对9个大型和超大型斑岩铜矿床进行了研究,包括地质特征、含矿岩体地球化学、SIMS锆石U-Pb定年和成矿流体成分等,结合前人成果,我们认为中亚成矿域斑岩铜矿床具有如下特点:(1)成矿时代为古生代和中生代,成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪;(2)含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆,含矿岩体为花岗闪长岩、闪长岩、英云闪长岩和少量的二长岩;(3)含矿岩浆大多数源于新生的洋壳,少量有古老的基底物质和围岩物质参与;(4)成矿构造背景主要为岛弧,少量为陆缘弧和岛弧向陆缘弧过渡的环境;(5)矿床可分为三类,包括斑岩型Cu-Au、Cu(Au,Mo)和Cu-Mo矿床;(6)成矿流体可分为两类,包括氧化性H2O-Na Cl-CO2-SO2体系和少量的还原性H2O-Na Cl-CH4-CO2体系;(7)成矿系统可分为三类,包括简单的斑岩系统和少量的斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。     

中亚独联体五国铀成矿的大地构造背景

中亚独联体五国 :哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯坦、土库曼斯坦和塔吉克斯坦的中亚大陆地壳构造单元 ,其中分布着大批砂岩型铀矿床和碱交代岩型、含铀煤岩型、含鱼残骸泥岩型和碳酸盐岩型铀矿床 ,计百余个。这些矿床的铀储量约占全球总工业铀储量的30 %。文中划分出8个铀矿域 ,编制了各铀矿域的成矿大地构造剖面 ,并进行了对比研究 ;对上述五种主要铀矿床类型的成矿学特征作了概述 ;归纳出四种铀成矿大地构造模式 ,指出除地台型模式外 ,其余的地槽 +地洼型、地台 +地洼型、地洼型等三种模式均与地洼阶段的构造—岩浆活化作用密切相关 ,甚至是形成工业铀矿床最至关重要的背景因素。文中最后还对中亚型和华夏型地洼铀成矿学的异同特点 ,作了对比分析。     

特提斯斑岩铜矿成矿域及其成矿大地构造背景

特提斯斑岩铜矿成矿域是全球三大斑岩铜矿成矿带之一，受控于特提斯构造带，形成于白垩纪－第三纪（70－10Ma.)。可进一步分为地中海段，高加索－伊朗高原段，青藏高原段和缅泰印尼段，该带斑岩铜矿的成因可分为三种类型，分别和洋一陆俯冲或陆内俯冲作用有关。     

浙江洋滨斑岩锡矿成矿流体特征

在岩石地球化学、同位素地球化学的研究基础上，通过对浙江洋滨斑岩锡矿成矿流体的一系列研究．从流体角度探讨了洋滨斑岩锡矿的成矿机理。本区沸腾流体包裹体的形成压力约为25～40MPa，主要成矿深度约为0．76～1．22km，说明含矿岩浆是在浅成一超浅成环境下侵位的，由于压力突然降低及有少量大气降水混入，导致流体沸腾，加速矿质沉淀。流体包裹体中多种子矿物的发现及各相成分分析结果充分表明当时有多种不混溶流体被同时捕获，且不混溶的岩浆-流体富含成矿元素，进一步证实了洋滨斑岩锡矿属岩浆-大气降水混合型矿床，成矿物质主要来源于花岗斑岩。     

中亚成矿域核心区斑岩铜矿地质和地球化学特征研究现状综述

中亚成矿域核心区域发育多个斑岩型铜矿床,集中分布于哈萨克斯坦环巴尔喀什、中国新疆西准噶尔和东天山地区。笔者从成矿斑岩岩石学、地球化学、岩浆性质、矿床地质和成矿流体性质等方面,对以上地区主要斑岩铜矿的研究现状进行了总结,并概括了境内外斑岩铜矿床的异同。中亚成矿域核心区斑岩铜矿含矿斑岩主要为闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩和石英二长岩,属钙碱性或高钾钙碱性系列,除哈萨克斯努尔卡斯甘外,大多具有埃达克岩的地球化学特征。哈萨克斯坦环巴尔喀什地区和中国西准噶尔、东天山地区斑岩铜矿成矿斑岩结晶温度主要集中在668~836℃,斑晶相结晶压力为0.8~3.2kbar（对应深度2.4~8.8km）,环巴尔喀什地区成矿斑岩（ΔQFM=2.9~4.8）具有明显高于西准噶尔和东天山地区（ΔQFM=0.3~1.8）的岩浆氧逸度。中亚成矿域核心地区含矿斑岩的（87Sr/86Sr）i=0.702 5~0.706 7,εNd（t）=4.9~8.8,显示含矿岩体主要来源于新生洋壳,可能伴随古老基底物质的参与。矿区发育以钾化、绢英岩化和青磐岩化为主的热液蚀变,努尔卡斯甘矿区发育与高级泥化有关的高硫型浅成低温热液型金矿化。矿床地球化学研究显示区内斑岩铜矿硫化物的硫主要为岩浆硫（δ34S=-5‰~2‰）。环巴尔喀什地区和中国东天山土屋-延东斑岩铜矿成矿流体为氧化性的H2O-NaCl-CO2-SO2体系,西准噶尔包古图为还原性的H2O-NaCl-CO2-CH4体系。     

巴布亚新几内亚铜金矿床大地构造背景、成因类型与成矿特征

巴布亚新几内亚地质构造格架复杂,包括地台、碰撞造山带、外来地体、俯冲带、岛弧和海底扩张中心。巴布亚新几内亚铜金矿床类型主要为斑岩型铜金矿床、浅成低温热液型金银矿床和夕卡岩型铜金矿床(三者之间具有密切的时间、空间和成因关系),其次为海底块状硫化物矿床。铜金矿床分布比较集中,主要产出于碰撞造山带和岛弧上,其次产出于现代海底扩张中心。铜金矿床大多规模巨大或较大,埋藏较浅,易于勘探和适合露天开采。与铜金矿床有关的岩浆岩大多为钙碱性火山岩和浅成侵入岩,少数与富钾碱性火山岩(橄榄玄粗岩)或侵入岩伴生。铜金矿床蚀变带发育且分带性明显,大多与斑岩体系和/或火山机构有关。虽然许多铜金矿床的矿物成分比较复杂,但是其矿石较易处理和利用。     

巴布亚新几内亚铜金矿床大地构造背景、成因类型与成矿特征

巴布亚新几内亚地质构造格架复杂,包括地台、碰撞造山带、外来地体、俯冲带、岛弧和海底扩张中心。巴布亚新几内亚铜金矿床类型主要为斑岩型铜金矿床、浅成低温热液型金银矿床和夕卡岩型铜金矿床(三者之间具有密切的时间、空间和成因关系),其次为海底块状硫化物矿床。铜金矿床分布比较集中,主要产出于碰撞造山带和岛弧上,其次产出于现代海底扩张中心。铜金矿床大多规模巨大或较大,埋藏较浅,易于勘探和适合露天开采。与铜金矿床有关的岩浆岩大多为钙碱性火山岩和浅成侵入岩,少数与富钾碱性火山岩（橄榄玄粗岩）或侵入岩伴生。铜金矿床蚀变带发育且分带性明显,大多与斑岩体系和/或火山机构有关。虽然许多铜金矿床的矿物成分比较复杂,但是其矿石较易处理和利用。     

巴布亚新几内亚铜金矿床大地构造背景、成因类型与成矿特征

巴布亚新几内亚地质构造格架复杂,包括地台、碰撞造山带、外来地体、俯冲带、岛弧和海底扩张中心。巴布亚新几内亚铜金矿床类型主要为斑岩型铜金矿床、浅成低温热液型金银矿床和夕卡岩型铜金矿床（三者之间具有密切的时间、空间和成因关系）,其次为海底块状硫化物矿床。铜金矿床分布比较集中,主要产出于碰撞造山带和岛弧上,其次产出于现代海底扩张中心。铜金矿床大多规模巨大或较大,埋藏较浅,易于勘探和适合露天开采。与铜金矿床有关的岩浆岩大多为钙碱性火山岩和浅成侵入岩,少数与富钾碱性火山岩（橄榄玄粗岩）或侵入岩伴生。铜金矿床蚀变带发育且分带性明显,大多与斑岩体系和／或火山机构有关。虽然许多铜金矿床的矿物成分比较复杂,但是其矿石较易处理和利用。     

中亚成矿域斑岩铜（钼）矿带的认识与建立

对中亚成矿域斑岩铜(钼)矿带的认识,起源于哈萨克斯坦滨巴尔喀什—伊犁火山侵入岩带的划分和地球物理场的确认。尤其是对哈萨克斯坦—准噶尔环状磁力异常带的厘定,奠定了中亚成矿域斑岩铜(钼)矿带的地球物理基础和与哈萨克斯坦—准噶尔地块外缘火山-侵入岩带的耦合关系,最终建立起哈—中—蒙中亚成矿域斑岩型铜(钼)矿带的雏型。     

华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向

华南是我国重要的钨锡成矿区。本文围绕华南与花岗岩有关的大规模钨锡成矿作用,系统收集了区内130余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了与花岗岩有关大规模钨锡矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,矽卡岩型和石英脉型是华南最重要的钨成矿类型,而矽卡岩型和锡石硫化物型(或碳酸盐岩交代型)是华南最主要的锡成矿类型。华南与花岗岩有关钨锡成矿作用具有多时代特点,但大规模成矿均集中于燕山期。以南岭和赣北成矿带为主要代表的钨成矿作用主要集中爆发于晚侏罗世至早白垩世早期(160～120Ma),而右江盆地晚白垩世(110～80 Ma,峰期为90～80 Ma)和南岭成矿带晚侏罗世(160～150 Ma)锡矿床则共同构成了华南最主要的锡成矿作用。多种不同矿化或金属类型在同一矿床或矿田尺度上组合产出是华南与花岗岩有关钨锡矿床的重要特征之一,对指导找矿具有重要意义。对此,文章结合华南地区近年来的一些重要成矿机制研究成果和找矿勘查进展,分别以瑶岗仙、川口、茅坪、柿竹园、大厂和个旧等矿床或矿田为例,论述了华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的几种成矿模式和找矿方向。此外,本文在钨、锡成矿花岗岩的岩石学、地...     

青海铜峪沟铜矿床的矿化特征、形成环境和矿床类型

铜峪沟矿床位于青海省海南三叠纪沉积盆地中一条近东西向滑塌堆积带内,赋存于正常沉积岩系与火山沉积岩系过渡部位,以典型层状矿体并与层矽卡岩和富硅质沉积物相伴生为突出特征。依据含矿岩系的沉积建造、沉积相和火山岩性质等多种方法判别该矿床形成于陆缘拉张裂陷盆地环境,对比表明矿床介于Sedex型和陆壳背景下的Besshi型之间而更接近后者。     

特提斯成矿域中新世斑岩铜矿岩石成因、源区、构造演化及其成矿作用过程

作为全球三大成矿域之一,特提斯成矿域发育众多的世界级成矿带(矿床),例如,旁地德斯、萨汉德-巴兹曼、贾盖、玉龙、冈底斯成矿带等。为了进一步了解特提斯成矿域中新世斑岩铜矿的成因及成矿作用,本文对萨汉德-巴兹曼、贾盖和冈底斯铜矿带典型矿床的地质、地球化学、Sr-Nd-Pb数据进行对比分析,探讨含矿斑岩岩石成因、源区特征和构造环境,归纳其构造演化与其成矿作用过程。地球化学数据显示,这三个铜矿带中新世斑岩体总体显示钙碱性I型花岗岩的特征,具有埃达克岩亲和性。与冈底斯铜矿带相比较,萨汉德-巴兹曼铜矿带和贾盖铜矿带斑岩体显示出弧岩浆岩与埃达克岩过渡的地球化学特征,暗示其岩浆源区MORB质角闪榴辉岩或榴辉岩可能发生的较大程度的部分熔融。Sr-Nd-Pb同位素数据显示,这些含矿斑岩主要来源于受岩浆作用控制的壳幔混合物质,显示DUPAL异常。综合研究分析,认为这些含矿斑岩可能形成于岛弧造山带演化过程中,是洋壳俯冲消减和大陆碰撞过程中增厚下地壳部分熔融的结果。     

中亚成矿域核心地区地质演化与成矿规律

中亚成矿域地质演化的重要特征是:古生代地壳生长和演化的多阶段性、多旋回物质的活化-再活化、成矿环境的长期性和周期性,这些特征导致域内成矿物质的多次迁移和聚集。中亚成矿域由若干个成矿省组成,其核心部分由阿尔泰成矿省、环巴尔喀什-准噶尔成矿省和中-南天山成矿省构成。成矿省由多个成矿带构成,每个成矿带由若干个矿集区组成,每一个矿集区包含至少1个大型—超大型矿床。古亚洲洋关闭后,中亚成矿域核心地区普遍发育的印支期成矿作用主要受韧性剪切带和小型壳源岩浆活动控制。中亚成矿域核心地区的关键科学问题包括古南天山俯冲带流体-岩浆演化过程对成矿作用的制约、巨型斑岩铜矿带的形成环境、晚古生代大地构造格局重建、巨型韧性剪切带的特征及其对金成矿作用的控制机制。     

复合成矿与构造转换——以长江中下游成矿带为例

复合成因矿床分布广泛,把它们单独划分出来进行研究,对于深入认识成矿过程、发展成矿理论和指导找矿勘探,均有重要意义.鉴于中国大陆东部中生代岩浆作用强烈,对前期成矿作用的影响也很明显,因此本文以长江中下游成矿带为例,评介了复合成矿作用的几种主要机理,认同前人提出的叠加和改造是其基本类型,但预富集作用也应重视,同时也不能忽视继承成矿和再生成矿,特别是继承和预富集联合多次出现时,可以形成区域性成矿元素大规模富集.同时,本文还将它们放在区域构造体制和机制转化演化过程中加以考察,进一步明确它们在中生代构造体制转换以前主要以沉积(含热水沉积)成因的含矿建造、矿源层或矿(胚)层产出,而矿床的最终形成与就位则主要与新构造体制下由挤压向引张转化的过渡环境中构造-岩浆活动有关,呈现出“成矿大爆发”的现象.其中早期( 145～136Ma)构造机制是以走滑挤压作用为主,形成与高钾钙碱性岩系有关的铜金矿化.晚期(135 ～ 127Ma)以走滑引张作用为主,形成了与橄榄安粗岩系有关的铁硫矿化.但这两期都有广泛发育的以叠加改造为主的复合成因铜、金、铁、硫及铅锌矿床,从而在典型的岩浆热液矿床和沉积矿床之间形成了一套过渡性矿床序列(层控矽卡岩型→沉积热液叠加型→层控叠改型→迁移式改造型→原地式改造型),构建了一个矿床“家族”.末期( 126 ～ 123Ma)以引张作用为主,出现碱性火山岩和A型花岗岩类,伴随铁、金、钼、铀等矿化,成矿带的成矿活动随之进入尾声.     

兴蒙地区中-新生代盆地铀成矿特征、机理及其动力学背景研究进展

兴蒙地区发育多个盆地,盆地主要类型为叠合型和克拉通型,且盆地内发现了一系列铀矿床。在大量钻孔资料编录整理、编图研究等基础上,笔者阐述了各盆地发育的大地构造背景,盆地的构造、沉积充填、还原介质、流体作用和铀矿化等特征,讨论了铀成矿的构造动力学过程。在此基础上,笔者提出了铀成矿作用发生于盆地特定的构造演化阶段,一定大地构造背景下发育的富铀基底地层、岩浆岩等控制了成矿物质来源,造就了规模宏大的铀成矿域、成矿省及成矿区带。盆地在断陷、坳陷及克拉通阶段发育了还原建造和铀储层的组合类型,构造反转使得盆地不同部位遭受剥蚀,形成剥蚀窗口;剥蚀窗口主要发育于盆地的边缘、凸起和凹陷的结合部位。随着剥蚀抬升,深部油气、煤成气等向剥蚀隆升区运移和逸散。在铀成矿流体与还原介质的氧化还原作用下,形成潜水、潜水-层间氧化带和层间氧化带,同时形成铀矿体。盆地内铀成矿作用类型为(1)潜水、潜水-层间和层间氧化作用;(2)同沉积成矿;(3)构造热事件叠加成矿;(4)多种流体混合作用成矿。在综合中新生代兴蒙地区不同阶段大地构造演化与铀成矿作用特征研究基础上,作者阐述了各盆地的地质特征和相应的铀成矿机理,建立了兴蒙地区铀成矿...     

Geochemistry of late Palaeozoic granitoids of the Balkhash metallogenic belt,Kazakhstan: implications for crustal growth and tectonic evolution of the Central Asian Orogenic Belt

ABSTRACT

The Balkhash metallogenic belt (BMB) in Kazakhstan is a famous porphyry Cu–Mo metallogenic belt in the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The late Palaeozoic granitoids in the BMB are mainly high-K calc-alkaline and I-type granites, with shoshonite that formed during a late stage. Geochemical analyses and tectonic discrimination reveal a change in the tectonic environment from syn-collision and volcanic arcs during the Carboniferous to post-collision during the Permian. The late Palaeozoic granitoids from the Borly porphyry Cu deposit formed in a classical island-arc environment, and those from the Kounrad and Aktogai porphyry Cu deposits and the Sayak skarn Cu deposit are adakitic. The ε_Nd(t) values for the late Palaeozoic granitoids are between ?5.87 and +5.94, and the ε_Sr(t) values range from ?17.16 to +51.10. The continental crustal growth histories are different on either side of the Central Balkhash fault. On the eastern side, the ε_Nd(t) values of the granitoids from the Aktogai and Sayak deposits are very high, which are characteristic of depleted mantle and suggest that crustal growth occurred during the late Palaeozoic. On the western side, the ε_Nd(t) values of the granitoids from the Borly and Kounrad deposits are slightly low, which suggests the presence of a Neoproterozoic basement and the mixing of crust and mantle during magmatism. The granitoids have initial ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb values of 18.335–20.993, 15.521–15.732, and 38.287–40.021, respectively, which demonstrate an affinity between the late Palaeozoic magmatism in the BMB and that in the Tianshan, Altai, and Junggar orogens.     

中亚萨亚克矿田成矿岩体矿物学和地球化学:岩浆性质与成矿意义

萨亚克大型铜矿田位于哈萨克斯坦北巴尔喀什斑岩成矿带中部,以矽卡岩型矿床为主。通过对矿区石英闪长岩的矿物化学和地球化学研究,发现石英闪长岩呈斑状结构,斑晶为斜长石和角闪石,其中的斜长石斑晶主要为中长石,角闪石斑晶为镁质普通角闪石;岩石属于高钾钙碱性系列,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta和重稀土元素,高Sr/Y、La/Yb比值,与埃达克岩相似。地球化学特征指示萨亚克矿区侵入岩形成于岛弧环境,为矽卡岩-斑岩型成矿提供了有利的构造背景,岩石可能是岛弧玄武质岩浆在高压下经结晶分异而成。根据角闪石温压计及其成分与氧逸度和岩浆中水含量之间的关系,确定萨亚克石英闪长玢岩中角闪石斑晶结晶时岩浆的温度为799~843℃、处于3.6~9.6km深度范围内(P=1.2~3.2kbar)、氧逸度logfO2=-11.5~-12.0(ΔFMQ=2.0~2.8)、平均水含量为1.2%,相对较高的氧逸度和水含量有利于形成富含挥发分和Cu、Au等成矿物质的岩浆,是最终演化形成大型岩浆-热液型铜矿田(斑岩型、矽卡岩型)的有利条件。     

广西大厂矿田深部成矿预测及成矿机制研究

大厂矿田作为大型锡多金属矿之一,成矿演化过程复杂,隐伏矿产资源繁多.为了研究大厂矿田笼箱盖岩体外围隐伏矿床的分布位置和成矿机制,对覆盖大厂矿田的音频大地电磁数据进行精细的处理,得到了地下3 km以内的二维电性结构模型.根据电性资料结果,推断了隐伏花岗岩和矿体的位置.花岗岩呈高阻特征,埋深约1.5km,沿断裂构造成脊状隆...