湘西北海相磷块岩中气水溶液铀多金属成矿作用

湘西北地区位于扬子陆块东南缘,在其寒武系纽芬兰统海相磷块岩的微孔隙中发现nm~μm级晶质铀矿。文章通过扫描电镜对铀矿的空间占位进行微区解剖,确定铀以超显微状态(1~4μm)的晶质铀矿形式存在于方硫镍矿中。认为超显微晶质铀矿和辉砷镍矿是同沉积鲕粒状磷块岩在较高的温压条件下,通过海底喷流气水溶液强溶蚀改造并发生结晶时,以超显微包体的形式存在于方硫镍矿中;随着温度、压力的下降,包体中富铀溶液出现过饱和,晶质铀矿从富铀溶液中结晶析出,以独立矿物晶质铀矿的形式呈超显微状态存在于方硫镍矿中。晶质铀矿在中高温热液成矿作用中以超显微状态呈立方体、八面体、立方体与八面体的聚形以及块状体产出,对认识天然条件下晶质铀矿生成的物理化学条件具有重要意义。同时,晶质铀矿呈超显微状态存在的实例对该类型铀矿存在形式的发现和研究具有重要启迪,为揭示扬子陆块东南缘的陆缘裂陷中海底喷流成矿示踪提供了依据。     

湘西北海相含铀磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的发现及其地质意义

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中,首次发现了似纳米级的硒汞矿和晶质铀矿。通过电子探针化学成分测定和微区解剖,显示海相磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的产出状态、形态特征和占位特征。研究认为,同沉积期伴随火山热液喷出形成海相沉积鲕粒状磷块岩(鲕粒中包含球滴状硒汞矿),似纳米级硒汞矿在海相磷块岩中占位于鲕粒磷结核的内部和中心。其形成后期,海底热液作用持续,磷块岩经部分溶蚀、热液脱碳,在磷块岩的微裂隙中晶质铀矿、石英共沉淀析出。海相磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的发现和空间占位特征的研究,对探讨磷块岩中硒汞矿和晶质铀矿的形成与海底喷流(热水)沉积作用的发生方式和成因联系有启示意义,进一步佐证扬子陆块东缘陆缘裂陷喷气沉积是发生大规模铀成矿作用的机制。     

白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征

湘西北下寒武统铀多金属磷块岩由于富含多种矿产元素,受到国内外地质学者的越来越多的关注,但成因认识仍然众说纷纭。文章在对湘西北黑色岩系非常规铀资源开展地质和放射性调查的基础上,选取下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩露头较好的白竹峪矿床开展地质调查、岩石地球化学测量、系统的采样和分析测试,结果表明铀多金属磷块岩主量元素与上地壳所含的对应元素相比,只有CaO和P₂O₅富集,富集系数分别为9和204。此外,铀多金属磷块岩微量元素U(平均含量为1 350×10^-6)、Ni(平均含量为6 822×10^-6)和Mo(平均含量为2 104×10^-6)均达到相应矿床的工业品位,且Re、Tl和V达到铀矿床综合利用指标。上震旦统灯影组白云岩、下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩和黑色碳质泥质页岩及板岩的δU、V/Cr、Ni/Co和δCe值均指示这3种地层形成于缺氧沉积环境,铀多金属磷块岩北美页岩配分曲线显示热水沉积特征,δEu大于1,结合主量元素和微量元素R型聚类分析结果推测铀多金属磷块岩在正常海相沉积的基础...     

湘西北北部地区黑色岩系铀多金属成矿环境研究

湘西北北部地区主要包括晓坪坳陷、慈利断陷盆地等区域,是湘西北成矿带上有用元素种类和矿物类型最为丰富的地区。文章通过对湘西北北部地区开展系统的地质调查评价和取样分析,研究表明区内铀多金属矿化形成环境主要为深水环境向浅水环境的过渡区域,海洋中的边缘浅海环境具有更佳的铀成矿条件。微量元素特征参数表明,研究区从震旦纪到寒武纪海洋环境是由相对富氧向缺氧环境的转变,寒武纪在海水缺氧的大背景下,发生过一到两次短时间小规模的充氧事件。对U、Th、稀土等元素的研究表明湘西北北部地区从震旦纪晚期到寒武纪早期U的富集速率明显加快,而后U富集速率逐渐降低,指示研究区在寒武纪早期海洋中的热水作用最为强烈,而后逐步减弱,且成矿作用过程中有深部物质的参与,矿化越好,受深部热水影响越强。对Ce的研究结果表明,研究区震旦纪到寒武纪在大的海退背景下存在3个较为明显的海平面“升-降”转化界面,可以将这段地质历史划分为4个海平面升降变化阶段,在海平面升高阶段,沉积物中Ce异常减小,海洋中还原性增强,有利于有机质和铀多金属元素的富集。研究区矿物学方面的发现与通过地球化学方法得出的结论具有较好的一致性,晶质铀矿、铀石等矿物的晶型...     

湘西北晓坪坳陷黑色岩系铀多金属矿物赋存特征及指示意义

湘西北晓坪坳陷位于湘西北铀多金属成矿带的北部,是整个成矿带上有用元素种类和矿物类型最为丰富的地区,通过对研究区系统的采样分析,结果表明,主要的矿化元素中U含量介于(1.50～210.30)×10^-6、V含量变化范围为(26.32～17 812.13)×10^-6、Ni含量变化范围为(18.32～6 634.10)×10^-6、Mo含量变化范围为(2.70～12 406.41)×10^-6,与上地壳相比,这几种主要的矿化元素浓集系数,均达到了几十倍至上千倍。通过电镜观察和探针测点发现晓坪坳陷中发现的铀矿物以晶质铀矿和沥青铀矿为主,铀石相对较少,Ni主要以含镍黄铁矿、辉砷镍矿等独立的矿物形式存在,Mo主要以胶硫钼矿的形式存在,V主要以黏土吸附和类质同象形式存在,没有发现钒的独立矿物,同时发现少量方铅矿和闪锌矿。在晶质铀矿和铀石中发现了元素Y,在赋矿岩石气泡孔洞中发现晶质铀矿+辉砷镍矿+闪锌矿的高温矿物组合,以上发现指示晓坪坳陷黑色岩系成矿作用,与海底喷流过程中不断上涌的深源高温含矿热水关系密切。统计发现晓坪坳...     

遵义松林地区下寒武统多金属磷块岩矿物组成及铀的存在形式

含铀磷块岩是中国非常规铀资源的重要类型之一,其铀的存在形式及赋存状态一直存在争议。笔者对贵州省遵义松林地区的多金属磷块岩进行了化学成分和微量元素分析,以及扫描电镜研究,结果表明:区内多金属磷块岩中Ba含量高达2339×10~(-6),Sr/Ba值为0.33~2.48,U/Th值为118~544;在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图中,投影点落在热水沉积区。这反映了多金属磷块岩成因上与热水沉积作用有联系。该类岩石中含有方硫镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿、重晶石等热液成因矿物,以及鲕粒磷灰石、胶状磷灰石、重结晶磷灰石和晶质铀矿,也指示其受热水沉积作用的影响。由此认为,区内多金属磷块岩在沉积成岩过程中,携带矿质(Ni、Mo、As、Zn、Ba、U等)的热液随着温度、压力的降低,在磷块岩的微裂隙和微孔隙中共沉淀,并析出晶质铀矿和其他多金属矿物。存在于多金属磷块岩微裂隙和微孔隙中的独立铀矿物的发现,为该类型非常规铀资源的综合开发利用提供了有利依据。     

岩浆热场与热液多金属成矿作用

岩浆热场指的是很短时间内一个局部地区出现的岩浆活动使该区域地热梯度明显上升,形成局部区域的瞬间热场。热场的规模通常很小,离岩体约几米至几千米。范围、规模和形状与侵入体的温度、成分、形态、大小、侵入深度以及流体、构造、围岩性质等有关。岩浆热场最重要的意义在于它是流体赖以上升的场所。岩浆热场不同于地热场的一个重要区别是,岩浆热场往往伴有流体的活动,是流体循环、上升、汲取地壳中有用金属元素的场所。文中讨论了岩浆热场与热液多金属成矿之间的关系,讨论了岩浆热场在岩浆热液矿床、热泉型矿床、热水沉积矿床以及变质热液矿床成矿过程中的作用。岩浆热场对于热液多金属成矿作用的影响是非常明显的,它从一个新的角度解释了成矿为什么是多金属、多成因、多来源等问题。文中强调指出,岩浆热场说解释了为什么大规模岩浆活动与大规模成矿作用密切相关,指出大规模岩浆活动产生的热效应不是1+1=2,而是1+12的效果。即它可以在一个局部范围内把岩浆热场从一个开放体系变为封闭体系,在这个封闭体系内,固岩可以达到更高的温度,热可以持续更长的时间,促进热场范围内流体的对流循环,使流体可以从围岩中汲取尽可能多的有用金属元素,起到单个岩浆无法比拟的效果。许多大型一超大型的多金属矿床即可能与这种作用有关。从热场说角度来看,大规模岩浆活动的成矿潜力几乎是无可限量的。文中还讨论了岩浆热场说的原理及应用中存在的问题,指出岩浆热场说与成矿的关系非常值得关注,它也许可以改变目前对成矿作用的某些固有认识,开拓出一个新领域。     

湘西下寒武统含铀磷块岩中钛铀矿和晶质铀矿的发现及其成因分析

对湘西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系中的含铀多金属磷块岩,笔者通过α径迹法示踪,先后采用电子探针、扫描电镜及透射电镜进行成分和结构分析,首次在其中发现了微晶状的晶质铀矿、斜方钛铀矿和钛铀矿。这3种铀矿物密切共生,也与钼、镍、铅、锌、铜、钒、铁等的硫化物共生,主要赋存于多金属磷块岩的雏晶石墨中,与碳的关系密切;其次也赋存于石英和先期形成的碳硫钼矿碎片中。斜方钛铀矿呈长柱状,钛铀矿呈短柱状和粒状,晶质铀矿多呈它形粒状,少数呈八边形自形、半自形晶。矿物粒径多在1~5μm,集合体可达10~20μm。进一步的成因研究表明,钛铀矿和晶质铀矿由高温铀氢化合物海底气相喷出凝聚所形成。     

北淮阳构造带东段中生代岩浆活动与多金属成矿作用

安徽北淮地区中生代岩浆活动可分为早、晚期两期:早期高钾钙碱性和钾玄岩系列、晚期碱性岩系列.从岩石地球化学特征、岩浆活动特征等角度分析,多金属成矿作用与中生代岩浆活动关系密切.     

南大西洋脊多金属硫化物热液区的预测与发现

大西洋中脊属于慢速扩张洋中脊,最北端到达87°N,距离北极仅333km,最南端延伸到54°S的布韦岛,占到全球洋中脊总长度的40%。随着北大西洋TAG(26°N)热液区的发现及较大硫化物资源量的证实,大西洋慢速扩张脊成为全球海底热液硫化物调查与研究的重点地区。俄罗斯、     

胶西北新城金矿床热液蚀变作用

新城金矿床是胶西北金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,其矿体受控于NE-NNE向焦家断裂及其次级断裂系统,主要赋存于断裂下盘(黄铁)绢英岩与红化花岗岩体中。焦家断裂下盘分带性明显,自主断裂面向外依此发育主断裂面和断层泥、挤压片理带、构造透镜体带、密集节理带和稀疏节理带。其中,主断裂面和断层泥发育粘土化蚀变;挤压片理带发育面状黄铁绢英岩化蚀变,其内赋存黄铁绢英岩型矿体;构造透镜体带发育脉型(黄铁)绢英岩化、面状绢英岩化和硅化蚀变,其次级断裂内赋存石英硫化物脉型矿体;节理带(包括密集节理带和稀疏节理带)主要发育成红化和细脉型(黄铁)绢英岩化,沿节理面赋存细脉型矿体。碳酸盐化蚀变叠加于上述热液蚀变之上。焦家断裂带表现为以水平为主的蚀变-矿化特征,(黄铁)绢英岩化蚀变与金成矿关系最为密切。论文在厘定断裂构造分带与蚀变-矿化分带空间关系的基础上,通过对各类蚀变岩与新鲜新城花岗岩体元素地球化学分析,剖析了热液蚀变作用过程及其机制。选取TiO_2作为不活动组分,质量平衡计算表明,成矿前新城花岗岩体发生红化作用时,带入组分有Fe_2O_3、K_2O、Al_2O_3以及少量Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb和Bi等,而被带出组分有SiO_2、CaO和Na_2O等;成矿期红化花岗岩体蚀变为(黄铁)绢英岩过程中,明显带入组分有SiO_2、Fe_2O_3、FeO、Al_2O_3、Mg O、K_2O、Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、Sb和Bi等,而被带出组分为Na_2O。稀土元素地球化学特征与REE球粒陨石标准化配分模式曲线表明,红化和(黄铁)绢英岩化热液蚀变作用影响REE迁移。REE分别在红化和(黄铁)绢英岩化蚀变中带入和带出;Eu在红化过程中呈显著带入,表现为显著Eu正异常(δ_(Eu)=1.34),而在(黄铁)绢英岩化蚀变中活化带出,表现出Eu负异常(0.89~0.95)。成矿期发生(黄铁)绢英岩化蚀变时,Eu从氧化态Eu~(3+)转变为Eu~(2+),进入流体被带走,造成Eu负异常。金主要以Au(HS)~-_2形式在变质流体中运移。成矿流体沿片理面运移时,在挤压片理带发生黄铁绢英岩化蚀变,硫化作用使得流体还原硫活度降低,导致Au(HS)~-_2络合物失稳沉淀并赋存于黄铁矿和石英等矿物裂隙或晶格中,形成黄铁绢英岩型矿化;在构造透镜体带,成矿流体沿次级断裂面和碎裂岩裂隙发生蚀变形成脉型(黄铁)绢英岩,成矿元素在次级断裂面/裂隙内沉淀并形成石英硫化物脉型矿化;在节理带,成矿流体压力瞬时降低导致流体发生不混溶现象,使得Au(HS)~-_2络合物失稳沉淀并充填节理中形成细脉型矿化。     

湘西北铅锌矿床的地质特征及找矿标志

湘西北铅锌矿床是中国著名的层控型金属矿床,其地质特征和规模类似于美国的密西西比铅锌矿床。湘西北地跨上扬子地块和江南地块(北西缘)2个二级大地构造单元。按矿床所处的不同大地构造位置及其地质-地球化学特征,将湘西北铅锌矿床划分为洛塔、花垣、保靖铅锌矿田和凤凰铅锌汞矿田。其中控矿层位有3个:下寒武统清虚洞组下段藻灰岩、中寒武统敖溪组上段粉晶云岩和下奥陶统南津关组生物碎屑灰岩。较全面地论述了湘西北铅锌矿床的地质特征,并对找矿标志进行了探讨。     

胶西北寺庄金矿床热液蚀变作用

胶东是我国最重要的金矿集区,其中"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿是区内最重要的金矿床类型。寺庄金矿床位于胶东金矿集区焦家金矿田南部,是典型的"焦家式"金矿,沿NE向焦家断裂发育大规模的热液蚀变带,金矿体均产于这些蚀变带内。热液蚀变空间分带明显,距离焦家断裂由近到远向下盘依次发育黄铁绢英岩化、绢英岩化、钾长石化蚀变带。时间上,钾长石化为成矿前蚀变,绢英岩化和黄铁绢英岩化叠加在钾长石化蚀变之上,为成矿期蚀变,伴随金矿化。质量平衡计算表明:钾长石化过程,主量元素SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO、MgO、CaO、Na_2O、P_2O_5,成矿元素Au、Ag,亲铜元素As、Hg、Sb、Bi和稀土元素均从玲珑黑云母花岗岩中迁出;而K_2O、MnO和Cu从流体中迁入玲珑黑云母花岗岩。绢英岩化和黄铁绢英岩化过程元素迁移行为高度相似,主量元素SiO_2、Fe_2O_3、FeO、MgO、CaO、K_2O、MnO,成矿元素Au、Ag,亲铜元素As、Hg、Cu、Sb、Bi和轻稀土元素均从流体中迁入钾长石化花岗岩,而主量元素Al_2O_3、Na_2O和重稀土元素均从钾长石化花岗岩中迁出。二长石温度计估算钾长石化蚀变形成的温度约为392～449℃。玲珑黑云母花岗岩(δEu=1.45)和钾长石化花岗岩(δEu=1.38)具有明显的Eu正异常,绢英岩(δEu=0.97)和黄铁绢英岩(δEu=0.93)具有轻微的Eu负异常,指示钾长石化发生于相对氧化环境下,而绢英岩化和黄铁绢英岩化发生于相对还原环境下。综合分析表明,成矿前高温、氧化、碱性流体作用于玲珑黑云母花岗岩形成大范围面状钾长石化蚀变;成矿期中低温、还原、弱酸性的流体与钾长石化花岗岩发生水岩反应,形成绢英岩化和黄铁绢英岩化,在此过程中硫化作用引起金硫络合物分解,导致金沉淀富集成矿。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力,本研究利用X射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明, 泥页岩中脆性矿物含量为53.8%-98.1%, 平均77.9%,脆性矿物含量丰富,其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝,其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富,主要呈分散状和条带状分布,其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度较低,为0.6%～11.7%,平均4.6%,其影响因素主要是构造裂缝,其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA-PERMTM200渗透率仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩的渗透率度较低,为 0.002mD~0.06mD,平均0.014mD,其影响因素主要是构造裂缝,其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能,其影响因素主要是有机碳含量,其次是粘土矿物含量。     

湘西北下光荣矿区铅锌矿床主要地球化学特征

湘西北洛塔矿田下光荣矿区中的铅锌矿床主要赋存于下奥陶统的南津关组、分乡组及红花园组中,层控特征明显。矿床地球化学特征分析表明矿质主要来自造山带,硫质主要来源于同沉积的海水硫酸盐。大气降水等组成的含矿热卤水在地下流动的过程中,不断萃取地层中的金属成份,并在温度降低的同时,沉淀富集金属物质成份,有用组份主要以氯的络合物方式进行搬运,主成矿期的成矿温度为108～197℃,矿床成因类型属层控型低温热液矿床。加里东期和燕山期的改造则决定了矿床的现今分布格局和矿体的赋存状态及产状。     

Last Interglacial marine environments in the White Sea region, northwestern Russia

Marine sediments from river sections in the Mezen River drainage, northwest Russia, have been analysed for dinoflagellate cysts, foraminifers and molluscs. The sediments were dated by pollen analysis and by reference to the local sea-level history, and are Late Saalian to late Eemian (c. 133 to 119.5 kyr in age). The Late Saalian deglaciation was characterized by Arctic conditions, but a few centuries into the Eemian the Gulf Stream system carried warm Atlantic water into the region. At 129.8 kyr BP there was a marked increase in the influx of Atlantic water, and the advection of warm Atlantic water was stronger and probably penetrated further eastwards than at present. The molluscs, dinoflagellate cysts and foraminifers reflect conditions warmer than present and that the optimum temperature occurred at the time of the early Eemian global sea-level rise. Around 128 kyr BP, the eustatic sea-level rise was curbed by isostatic rebound and accompanying regression and constriction of marine passages to the White Sea. Local, low-saline, stratified basins developed and characterized the next five to six millennia.     

湘西北地区铅锌矿床成矿地质特征及矿床成因研究

湘西北铅锌矿带属于中国16个重点成矿区带之湘西-鄂西成矿带的南西段,区内成矿地质条件优越,形成保靖、洛塔、花垣渔塘、凤凰4个矿田。文章在野外考察和室内研究的基础上,以洛塔矿田中的下光荣、江家垭等铅锌矿床、花垣渔塘矿田中的李梅铅锌矿床为例,从地层、岩性、构造等分析入手,采用同位素测试、包裹体分析等手段,对湘西北铅锌矿带的成矿地质特征及成矿机制进行了探讨,认为区内成矿物质主要来源于寒武纪地层,成矿作用过程中,油田卤水在构造作用下的大规模运移、循环,导致了成矿物质的富集和沉淀,主要成矿时代为加里东期。     

湘西北江坪地区志留系风暴沉积特征及意义

湘西北江坪地区志留系小河坝组发育了大量与风暴作用有关的沉积构造,如渠模、风暴丘状体、波状侵蚀面、介壳层、递变层理和振荡波痕等。在垂向厚度不足5,m的地层中连续发育了3期垂向结构特征不尽相同的风暴岩序列:Ⅰ.具波状侵蚀面的风暴丘状体序列;Ⅱ.具渠模构造的递变层理段+块状层理段:Ⅲ.具波状侵蚀面的递变层理段+水平层理段。上述风暴沉积都具有原地或近原地特点。该套风暴沉积的发现进一步证实了早志留世小河坝期湘西北地区的古地理环境为古海水深度相对较小、接近于正常浪基面的临滨环境。     

湘西北锰矿床成矿模式研究——以湖南花垣民乐锰矿床为例

本文以湖南花垣民乐锰矿床为例,研究了矿床中火山碎屑物质的分布及特征,用硫同位素氧、碳同位素等成因地球化学特征阐明该区裂陷盆槽盆或地堑盆地中海底火山喷发对锰矿形成的重要意义,并提出了成矿模式,认为湘西北锰矿床属离火山喷发中心较远的海底火山喷发2沉积锰矿床。