巨型矿床形成的元素分异机制

基于"大多数矿石形成过程源于壳幔分异作用扩大"之认识,探讨了从地幔到地壳、从(上)地壳再到矿石堆积过程中的元素比值变化,发现元素在这两个过程中的分异趋势并不同步。壳幔分异使(上)地壳成为大部分矿石和矿胎的储库,即大多数不相容元素强烈分配进入地壳,相应的元素比值(相容性)与巨型矿床堆积吨位指数(TAI)之间表现出一定的线性相关程度。岩浆-热液矿床在地壳中的形成则依赖于浓集系数(矿石品位与克拉克值之比),后者与元素相容性之间的差异显著,反映成矿作用较之于成岩作用(即壳幔分异)更为复杂,浓集系数与TAI之间亦为线性相关。总之,元素形成巨型矿床的能力不仅与其克拉克值有关,还会受到元素地球化学行为、尤其是其在地球演化各个阶段的分异行为的制约。     

锡的地球化学性质与华南晚白垩世锡矿成因

锡在地质过程中表现出亲氧、亲硫和亲铁三重特性。在地幔岩浆过程中,锡是一种中等不相容的金属元素。锡成矿主要与酸性岩浆活动有关,其地球化学性质决定了其成矿主要受源区性质、氧逸度以及挥发分含量、岩浆结晶分异等因素控制。高度结晶分异可使锡在岩浆中进一步富集,是锡成矿相关花岗岩的普遍特征;锡为变价元素,岩浆体系氧逸度影响源区中锡的迁移能力和分离结晶过程中锡的元素行为,还原性岩浆体系有利于锡富集成矿。富含F、Cl和B等挥发组分对锡元素的迁移和富集起积极的作用。全球锡矿床分布与俯冲带关系密切,特提斯和环太平洋构造域是主要蕴藏区。重要的锡成矿事件表现出区域性和阶段性的特征。结合锡的地球化学特性以及锡矿分布特征,我们认为最有利锡成矿的动力学机制是俯冲板片后撤机制。俯冲板片后撤引发深部软流圈地幔上涌,导致强烈的壳幔相互作用,形成低氧逸度、富F、Cl和B等花岗岩,有利于锡成矿。对于华南晚白垩世锡成矿事件,新特提斯洋俯冲板片发生后撤是其成矿地球动力学背景。     

从克拉克值到元素的地球化学性质或行为再到成矿作用

克拉克值→第一类反作用→元素丰度→第二类反作用→…→进一步富集成矿的机制构成了一个完整的化学成矿过程链。克拉克值的影响通过质量作用定律可以深入到成矿作用的各个方面,但仍然只是一种必要非充分的成矿条件,因元素而异的地球化学性质或行为将产生两种"反作用":①成矿作用是元素在地球不同圈层和不同相以及不同集合体之间多次分配的结果,一旦分配完成,各级元素丰度有望重新成为最主要成矿约束因素之一,丰度比值则体现了元素分配(异)行为的量化特征;②诸如离子电位、赋存状态等元素本身固有的性质或行为亦产生反作用,可通过固定"性质"谈"丰度"认识其成矿学意义。对于最终将工作于远离平衡态条件下的成矿系统,进一步富集的机制另将成为决定性控矿因素。     

伟晶岩结晶动力学和热力学及稀有金属超常富集成矿机制

本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态（超临界态）可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体- 流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分（如挥发分）直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。     

北山铅锌黄铁矿矿床成因的地球化学论据

本文通过矿区地层、岩石、矿石和矿物中成矿元素及其伴生元素的分布分配,矿床原生晕的特征,矿石中流、铅同位素的组成以及反映环境特点的元素对比值等方面,结合矿床地质特征,综合论述了该矿床成岩、成矿、成晕的地质—地球化学环境,成矿物质来源,以及后期热液改造元素的活动特点.确认该矿床应属沉积富集为主的层控型矿床.     

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。     

花岗岩有关稀有金属矿床研究新进展

综合评述了花岗岩有关稀有金属矿床近几年研究的新进展。主要进展：地球历史演化与稀有金属元素在地壳中的富集；花岗岩演化途径与在矿，板块成岩成矿模式；高热花岗岩对形成超大型矿床的贡献；有机质与成矿关系；大型稀有金属矿床新产地。     

氟硼酸根电极直接电位法测定岩矿中的微量硼

硼是典型的亲石元素，在地壳中富集。在岩浆活动中，它是挥发性成分，对矿物结晶及成矿元素的运移和富集有重要影响，测定岩矿中硼的含量不仅可作为划分岩石类型的重要依据，也是判断成矿可能性的依据之一。过去由于受硼测试方法的限制，硼的地球化学研究工作受到一定的影响。     

锑的成矿构造地球化学特性研究

概括了锑元素在地球及地壳各圈层中的丰度及分配特性,总结了锑的一般矿物地球化学特征及迁移富集形式,最后对锑元素成矿的构造地球化学特性进行了探讨。     

流体在岩浆型铬铁矿和铂族元素成矿过程中的作用及意义

镁铁- 超镁铁岩是揭示地幔物质组成和壳幔相互作用的重要窗口，也是Ni- Cu- PGE- Cr等金属矿产资源的重要载体。不同的镁铁- 超镁铁岩体赋矿特征明显不同：蛇绿岩以产出铬铁矿床为特征，阿拉斯加型岩体主要赋含铂族元素(PGE)矿床，大型层状岩体则可同时产出铬铁矿床、PGE矿床和Cu- Ni硫化物矿床。这种成矿差异显然与赋矿岩体形成的构造背景、母岩浆经历的岩浆演化过程有关，但缺少关键控制因素的研究。前人对上述不同种类矿床的研究工作主要集中于地幔源区的部分熔融、上升过程中或岩浆房内的围岩混染和结晶分异等岩浆过程，而极少关注流体作用。近年来，实验岩石学和岩石地球化学的研究均表明幔源岩浆演化过程中的流体活动可能对成矿元素的富集迁移起到至关重要的作用，同时这些成矿元素的赋存状态和分配系数也在不断更新。厘清Cr和PGE在熔体演化——尤其是流体出溶过程中的地球化学行为，刻画并揭示其迁移富集、分离和再富集的成矿过程及控制因素，已成为当前岩浆矿床研究的热点。本文围绕富水流体与铬铁矿和PGE成矿关系的科学问题，总结了不同镁铁- 超镁铁岩体的成矿差异以及铬铁矿和PGE矿床成矿过程中的流体活动记录，提出流体性质和组分对铬铁矿和PGE迁移富集的控制作用，强调有必要开展蛇绿岩、大型层状镁铁- 超镁铁岩体和阿拉斯加型岩体的对比研究。     

钨锑金型金矿床构造成矿浅析

综合研究表明，Ｗ－Ｓｂ－Ａｕ型金矿床的赋矿层位形成于地壳强烈活动期（地槽期、地洼期）。富含钙泥质，凝灰质的砂板岩系是该类金矿床的有利控矿围岩。层间断层在其成矿过程中有特别重要的作用，断层作用过程中发生的构造地球化学反应导致金的聚集成矿，伴随地壳演化而发生的构造成矿演化促使金等矿化元素富集成矿。     

江西东乡花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

通过对东乡铜矿花岗斑岩进行岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年研究,探讨其岩石成因、构造环境、形成时代与成矿的关系。东乡花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为156.4±1.5~161±1.0Ma。该岩体为高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素较亏损,具有明显的负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素,而亏损高场强元素。地球化学特征表明,东乡岩体形成于碰撞构造环境,岩浆来源于地幔,但形成演化期间经历了地壳物质的同化混染。该区矿石与花岗斑岩的稀土元素配分曲线存在一定的相似性,且成矿时间与岩浆侵入时间相近,表明岩浆侵入对东乡铜矿床的形成具有重要贡献。     

酸碱性风化作用对找矿的意义和指示作用

表生地球化学酸碱性风化,对矿体氧化露头成矿元素的滞留或流失、分散或次生富集具有明显的控制作用。本文讨论在不同的酸碱性风化条件下,成矿元素按其本身的地球化学性状,另行组成适合表生环境的稳定化合物或矿物。进行元素再分配。利用成矿元素的地化性状,对元素表生地化行迹顺向追踪其次生富集,逆向追踪原生矿的矿物组合和元素组合,从中提炼找矿信息,指示找矿评价工作。     

紫金山矿集区花岗岩“原地重熔”成矿模式探讨

传统地质学理论认为花岗岩是由异地深熔的花岗岩浆沿构造侵入至地壳浅部冷凝结晶形成的,"原地重熔-壳内对流"理论认为熔融的花岗岩浆并没有离开源区,而是原地重熔,熔融岩浆层内的热能对流形成大规模层状或似层状花岗岩浆,岩浆层冷凝结晶形成花岗岩,花岗岩体是岩浆层界面(MI)凸起形成的。燕山晚期花岗闪长斑岩是紫金山矿集区成矿母岩,在温度差和压力差作用下,成矿元素和挥发分在MI凸起界面上部富集形成含矿流体,在沿构造裂隙向上向外逃逸过程中与围岩产生水岩反应,形成从高温到低温热液蚀变分带,而不同成矿元素则在不同温度、压力(深度)和Eh、pH区间沉淀成矿,形成罗卜岭斑岩型铜钼矿、紫金山高硫化中低温热液型铜金矿和悦洋低硫化低温热液型银多金属矿,它们是同一斑岩-浅成热液成矿体系的产物。     

山西义兴寨金矿床金矿为颗粒的产出及其成矿动力学意义

山西义兴寨金矿床的金主要呈包体金和裂隙金两种产出状态。文章根据成功地球化学动力学理论，论证了金元素在含矿断裂发生脆性破裂和脆－韧性扩张活动中析出的化学反应类型，以及受反应动力学条件的制约，形成矿石中金不同产出状态的规律。指出热认矿中普遍存在的包体金为热液成矿早期阶段断裂发生脆性破裂和成矿流体沸腾，导致快速反应结晶的产物；而裂隙金和晶隙金为成矿晚期金等矿质在流体中残余富集，同时成矿断裂再次发生脉动破裂，即成矿热力学演化与有利的构造动力学因素耦合作用的结果。得出金矿物颗粒的产出状态具有成矿动力学意义的结论。     

郴临深大断裂带及其两侧的地球化学特征

根据各构造单元不同结构层的地球化学特征和元素在地表的分布特征研究结果,认为郴临深大断裂带及其两侧地球化学特征明显受不同构造单元、基底与上地幔元素含量差异和地壳演化程度差异的制约,结合元素的区域分布规律,将其分为３个构造地球化学分区。郴临深大断裂带东侧地壳成熟度较高,构造岩浆活动频繁,有利于亲壳的不相容元素富集成矿;西侧地壳发展较稳定,下基底又富含亲幔的相容元素,导致金之类深源元素富集成矿;断裂带本     

北祁连块状硫化物矿床中矿石和主要矿石矿物地球化学特征

对北祁连山白银矿田和郭密寺矿田中主要矿床的矿石和矿石矿物组分特征研究表明，由于各矿田的成矿条件和地球化学背景存在差异，造成不同矿床的矿石和矿石矿物元素组合各具特色。但作为同一类型矿床，它们之间又有很多共性，特别是同一矿田内各矿床的地球化学特征具有相似性和过渡性，反映了成矿条件变化的趋势。     

北祁连块状硫化物矿床中矿石和订矿石矿物地球化学特征

对北祁连山白银矿田和郭密寺矿田中主要矿床的矿石和矿石矿物组分特征研究表明，由于各矿田的成矿条件和地球化学背景存在差异，造成不同矿床的矿石和矿石矿物元素组合各具特色。但作为同一类型矿床，它们之间又有限多共性，特别是同一矿田内各矿床的地球化学特征具有相似笥和过渡性，反映了成矿条件变化的趋势。     

铜陵狮子山矿田金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学

在全面收集前人有关安徽铜陵狮子山矿田主要矿床矿石和蚀变岩石稀土元素分析结果的基础上,对比研究了矿田内金矿床和铜矿床的稀土元素地球化学特征。研究表明,金矿床和铜矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素组成、轻重稀土比值和(La/Yb)N 值等特征参数承袭了矿区岩浆岩的特征,显示成矿物质的来源以岩浆来源为主,富集地壳组分,反映在成矿过程中深部热液对已固结岩浆岩的淋滤萃取作用和对沉积围岩的叠加改造作用,成矿作用与岩浆作用密切相关;不同成矿阶段和不同类型矿石或蚀变岩石的REE 特征反映REE 的来源和演化可能与成矿金属元素的来源及其富集成矿机制相一致。此外,金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学行为亦显示出明显的差异性,铜矿床矽卡岩阶段矿石比石英硫化物阶段矿石相对低的REE 含量,以及部分矽卡岩矿石具有La,Ce 明显亏损的富集LREE 折线型配分模式,反映铜矿床这部分矽卡岩具有岩浆成因的特征;而金矿床和部分铜矿床中的矽卡岩及矽卡岩型矿石则以热液交代成因为主;金矿床和铜矿床Eu异常特征则反映了其成矿热液流体起源压力的差异及流体性质的阶段性演化。     

河北平泉县下金宝金矿床岩体地球化学特征及其与成矿的关系分析

从矿床地球化学特征入手,对下金宝矿体矿石、矿体围岩的常量元素、稀土元素和微量元素特征进行探讨。结果表明:下金宝岩体的花岗斑岩类岩石属于硅酸过饱和类钙碱性过铝质岩石,属于A型花岗岩,且K、Nd、Hf、Th、Rb相对富集,而亏损Ta、Nb、Sr和Ti,说明其岩浆并非单纯来源于上地幔,在岩浆上升过程可能受到了地壳物质的混染;结合下金宝金矿床的控矿因素、蚀变分带特征、岩体地球化学特征、矿石结构构造、围岩蚀变、成矿温度,得出斑岩体是区内成矿的必要因素,下金宝金矿床应是以次火山热液作用为主的斑岩型金矿床。