花岗伟晶岩型稀有金属矿床流体成矿机制研究进展

随着战略性新兴产业的快速发展,稀有金属等关键金属资源的地位日益不可或缺.花岗伟晶岩是最重要的稀有金属矿床成因类型,该类型矿床的成矿流体特征和成因机制是矿床学的热门研究话题.文章主要对花岗伟晶岩型矿床的成矿流体特征和成矿机制进行了探讨.花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体普遍富集挥发分(B、P、F和H2 O)和成矿元素,具有...     

锡在花岗质熔体和流体中的性质及分配行为研究进展

元素在流/熔体间的交换、分配过程是岩浆热液矿床形成的重要环节,作为与岩浆活动有密切成因联系的典型矿种之一,锡在花岗质熔体和流体中的存在形式、分配行为及其影响因素是认识其成矿机理的关键。锡在花岗质熔体和流体中的分配特征不仅受温度、压力、氧逸度等条件的制约,流体组成和熔体的NBO/T（非桥氧键/桥氧键）、碱含量、AlK/Al(总碱与铝含量比)也是制约锡分配行为的重要因素;挥发分F、Cl对锡在流体、熔体中的地球化学行为影响尤为明显。     

Pegmatite fluids of different origins and their implications for mineralization

Characteristics of ore-forming fluids as inferred from detailed studies of inclusions indicate that pegmatites may have different origins.For example,the granitic pegmatite at Mufushan is originated from magma differentiation at 1100-200℃,while the No.3 Pegmatite Vein in Xinjiang may owe its origin to a pegmatitic magma produced via metamorphic anatexis at 1140-200℃.Pegmatite fluids of the above two types are a melt-liquid system and may evolve into a solid-melt or solid-liquid system that would have a critical bearing on metasomatism and intergranular solutions.The Minxi pegmatite,on the oter hand,resulted from metamorphic differentiation,with its fluid(formed at 400-180℃）exhibiting many features of metamorphism.Pegmatites of different origins are distributed in tectonic units of different characters and are different bot in the nature of ore-foming fluid and in the source of ore-metals.This concept of polygene launches a challenge to the traditional belief that pegmatite is exclusively originated from magma differentiation and may be helphfou for the establishment of a new theory of pegmatite genesis.     

青龙-阜新花岗岩成矿模式

青龙—阜新构造岩浆成矿带,展布2类5型中生代花岗岩27处,分5次侵入,燕山期第2序Ⅰ型细粒二长花岗岩与成矿直接有关。两大矿源层——建平群中的钼铜金硫和长城系中的铅锌锰铁。壳源重熔花岗岩浆以多种方式将多源成矿物质汇集成多种类型的多金属矿床,在空间上形成紧密共生有规律展布的花岗岩成矿系列。在水平方向上以花岗岩体为中心划分出四个成矿带和相应的三套围岩蚀变组合。火山机构中由下而上呈现两层楼成矿模式。     

从流体包裹体研究探讨金属矿床成矿条件

根据作者多年来对流体包裹体的研究成果，参考了国内外的研究结论，提出了一个新的成矿流体分类方案，并评述了我国若干典型金属矿床的研究状况，由此探讨了金属矿床的形成机制。     

大兴安岭南段锡多金属矿床成矿规律与矿床模型

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡矿带,本文对其时空分布和成矿规律进行了系统总结,并提出了大兴安岭南段锡多金属矿深部动力学模型和矿床模型,旨在推动区域进一步锡银找矿工作。研究表明,锡多金属矿形成于伸展构造环境,具有明显的成群分布特点,空间上夹持在二连—贺根山、黄岗—甘珠尔庙和西拉木伦深大断裂带之间,矿化时代集中在150~130 Ma之间,但在个别大中型矿床中表现出多期成矿的特征。尽管锡矿化规模巨大,但目前揭露的高分异含矿花岗岩体并不多见,成矿作用可能与该区高的成矿元素背景值有关,但同时矿体下部可能存在隐伏高分异岩体。锡多金属成矿系统以锡铅锌银为主,鲜有共生或伴生钨矿化,不同阶段或类型矿化是深部岩浆房多期次出溶的不同或相同性质流体共同作用的结果,同时成矿流体与围岩的反应也会影响流体的组成和演化。岩浆流体出溶、地层活化萃取、地幔物质、大气降水、热卤水和变质热液共同参与了成矿作用,尤其是深部镁铁质岩浆底侵及脱气不仅为成矿提供了热源,同时也可能提供了大量的成矿元素和挥发组分。在成矿过程中,流体温压的下降、不同来源流体混合、超临界流体不混溶作用、流体多次沸腾和水岩反应等是金属元素超常富集的主要机制。     

西秦岭中川地区金矿床流体包裹体特征及地质意义

对西秦岭中川地区李坝、金山和马泉等大中型金矿床主要成矿阶段石英中流体包裹体的系统研究表明，这些金矿床原生流体包裹体主要有CO2—H2O、富CO2和水溶液包裹体3种类型，成矿流体以CO2—NaCl-H2O型为主，富CO2、低盐度、高温和不混溶为其主要特点。结合区内已有同位素资料、区域地质背景和成岩成矿特点，推断流体成矿作用与区内大量中生代同熔或重熔岩浆作用及其上侵定位有密切关系，成矿流体主要来源于岩浆，混入有不同程度的变质水和大气降水，并且有深部来源物质参与成矿。     

挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用

通过总结多年来对夕卡岩型和斑岩型矿床的研究所获得的成果，作者认识到挥发相在这些矿床形成过程中的重要地位和意义。文章系统讨论了在花岗质岩浆中挥发相的形成和时空演化、挥发相的组成及其与硅酸盐熔融体的不相溶性，提供了挥发相在夕卡岩型和斑岩型矿床中存在的证据，提出挥发相对花岗质岩体顶部和邻近围岩的微细裂隙、爆破角砾岩、夕卡岩、碱质硅酸盐交代岩和富含挥发份矿物的形成，以及在矿质的迁移富集等各个过程中都具有十分重要的意义。     

广西南丹-河池锡-多金属成矿带的特征

南丹-河池锡-多金属成矿带(以下简称丹池成矿带),分布于广西壮族自治区西北部南丹至河池一带,呈北西走向的弯月形,长170公里,宽20—35公里。带内蕴藏着非常丰富的金属矿产资源(图1),无论从有用矿产的种类,还是从矿产的储藏量而言,它都是一个难得的“聚宝盆”。     

A preliminary discussion on the geochemical role of country-rock media in cassiterite-polymetallic sulphide mineralization,Dachang ore field,Guangxi, China

Our metallogenic studies of the Dachang ore field show that the country-rock media have great influence on the process of mineralization. They can not only contribute part of the ore-forming material, but also have influence on the geochemical evolution of granitic magma and ore fluids. The Dachang ore field can be taken as a typical example to show the influence of country-rock media on mineralization. Geological field investigations indicate that where granites intruded weakly alkalic country rocks (e.g. middle Devonian limestones and silicorites of platform facies in the Dachang), instead of carbonaceous shales of reducing basin facies, Sn would be able to enter rock-forming minerals in large quantities to form cassiterite-sulfide ore deposits of commercial value. So, it may be concluded that the process of magmatic differentiation-evolution, mineralization and tectonic settings of ore deposits are, more or less, controlled by their country-rock media.     

透岩浆流体成矿作用——理论分析与野外证据

文中介绍并发展了科尔任斯基等有关透岩浆流体成矿作用的基本概念,结合当今地质学领域的一些基本事实,以及混沌边界成矿理论和小岩体成大矿的原因分析,力图完整地阐述透岩浆流体成矿理论,并从地球动力学的视角来讨论成矿作用的基本问题。大多数矿区的岩石遭受过强烈蚀变,暗示成矿作用伴随着大规模流体活动。然而,地质观察和实验研究表明岩浆中流体的含量有限、小岩体常常与大型矿床有关、围岩中的流体由于高温岩浆的热压力而不能进入岩浆体中,表明成矿流体主要来自深部的独立流体系统。前人的实验还表明,流体中成矿元素的溶解度随压力快速增加。因此,成矿作用的前提条件是:(1)存在大量的深部流体和流体中高的金属浓度;(2)岩浆系统和成矿流体系统是两个独立的地质系统,它们具有类似的起源;(3)巨量金属堆积有赖于深部含矿流体的快速上升,岩浆体是含矿流体上升的有利通道,流体是岩浆快速上升侵位的驱动力之一。因此,岩浆系统和成矿流体系统往往具有同时活动的特点,这两个地质系统常常叠合在一起,形成我们现在观察到的火成岩及与其密切相关的成矿现象。根据这个理论,成矿作用的规模和位置取决于:(1)岩浆系统与流体系统的体积比,(2)含矿流体的上升速度,(3)金属堆积的边界条件,(4)岩浆系统与流体系统分离的程度。因此,快速上升侵位的岩浆有利于形成斑岩型矿床,较慢速侵位的岩浆可以形成夕卡岩型甚至远程低温热液型矿床,多数情况下是这三类矿床的复杂组合。冈底斯带曲水岩体中含铜暗色微粒包体的野外观察有助于理解成矿物质的来源、迁移和集聚成矿,是透岩浆流体成矿作用的一个缩影。将暗色微粒包体展现的成矿现象与藏东玉龙等斑岩铜矿相比,发现二者具有很好的类比性。可见,透岩浆流体成矿作用理论是一种非常重要的成矿理论,可以解释许多内生成矿作用之谜。     

Isotope and fluid inclusion geochemistry of the Cangyuan Pb-Zn-Ag polymetallic deposit in Yunnan,SW China

The Cangyuan Pb-Zn-Ag polymetallic deposit is located in the Baoshan Block, southern Sanjiang Orogen. The orebodies are hosted in low-grade metamorphic rocks and skarn in contact with Cenozoic granitic rocks. Studies on fluid inclusions (FIs) of the deposit indicate that the ore-forming fluids are CO₂-bearing, NaCl-H₂O. The initial fluids evolved from high temperatures (462–498 °C) and high salinities (54.5–58.4 wt% NaCl equiv) during the skarn stage into mesothermal (260–397 °C) and low salinities (1.2–9.5 wt% NaCl equiv) during the sulfide stage. The oxygen and hydrogen isotopic compositions (δ¹⁸O_H2O: 2.7–8.8‰; δD: −82 to −120‰) suggest that the ore-forming fluids are mixture of magmatic fluids and meteoric water. Sulfur isotopic compositions of the sulfides yield δ³⁴S values of −2.3 to 3.2‰; lead isotopic compositions of ore sulfides are similar to those of granitic rocks, indicating that the sulfur and ore-metals are derived from the granitic magma. We propose that the Cangyuan Pb-Zn-Ag deposit formed from magmatic hydrothermal fluids. These Cenozoic deposits situated in the west of Lanping-Changdu Basin share many similarities with the Cangyuan in isotopic compositions, including the Laochang, Lanuoma and Jinman deposits. This reveals that the Cenozoic granites could have contributed to Pb-Zn-Cu mineralization in the Sanjiang region despite the abundance of Cenozoic Pb-Zn deposits in the region, such as the Jingding Pb-Zn deposit, that is thought to be of basin brine origin.     

南岭钨矿床研究进展

南岭钨矿床研究一直是重要的前沿课题,近十余年来测试方法和技术的革新为南岭钨矿床研究注入了新活力,也取得了众多新进展.本文在系统查阅前人研究基础上对其进行总结,概括如下:①该区的岩浆-钨成矿活动不仅有燕山期,也有加里东期和印支期,但以燕山期最为强烈;②花岗岩浆是南岭钨矿床主要的直接物质来源,即使有少部分成矿物质是热液直接对含矿地层淋滤、萃取而来,但却被认为是次要的;③与花岗岩有关钨矿床的成矿流体主要来自花岗岩浆,在成矿作用晚期有不同程度的大气降水混入;④与钨有关的花岗岩主要由下地壳的早—中元古代岩石重熔形成,但地幔岩浆一定程度上参与了花岗岩的形成作用;⑤碱质交代在花岗岩浆演化形成钨矿床的过程中发挥了关键性作用;⑥不同学者对燕山期钨成矿作用动力学背景尚有不同看法,但该时期确定为板内伸展和裂谷环境已达成共识.     

自然界酸性溶液的形成和向成矿溶液演化机理──表生循环水向成矿溶液演变机理之(二)

对成矿溶液性质的认识是矿床成因和预测矿床的理论基础。到目前为止，讨论“酸性成矿溶液成矿机理”的报导甚少。作者认为，既然火山气体冷暖水是强酸性的，地壳中的岩浆气液冷凝水必然也是强酸性的，其pH接近于零，由岩浆气液冷凝水演变成的合矿溶液及其成矿作用在地质中可能是相当普遍的现象。本文讨论了岩浆气液冷凝水向含矿溶液转变的条件和机理、含矿溶液成矿的条件和机理，以及随后溶液又向近中性卤水成分演变的规律。本文以扬子地块西南缘低温热液交代改造型矿床为例，揭示地壳中酸性含矿溶液成矿的普遍规律及地质证据。     

豫西南泥湖矿田钼钨及铅锌银矿床地质特征及其成矿机理探讨

豫西南泥湖钼钨铅锌银矿田位于华北克拉通南缘金堆城—南泥湖钼钨多金属成矿带的东部。在矿田内除了早期探明的斑岩—夕卡岩型钼钨矿床和夕卡岩型多金属硫铁矿床外,最近几年又在其外围发现了热液脉型铅锌银矿床,它们在空间上呈规律性分布。成矿流体及硫、铅同位素研究表明:钼钨及多金属硫铁矿床与铅锌银矿床为同一成矿系统的产物,成矿流体主要来源于岩浆水,晚期有大气水加入,成矿物质和花岗斑岩一起源于下地壳。年代学研究表明:钼钨铅锌银大规模成矿作用发生在140 M a左右,形成于中国东部构造体制大转换晚期的岩石圈伸展环境。其成矿机理为:在华北克拉通南缘由于俯冲的扬子板片可能发生断离,软流圈物质通过板片断离窗上涌,幔源岩浆在壳幔边界附近发生底侵作用,诱发碰撞加厚的下地壳部分熔融形成含矿的花岗质岩浆,沿NNE向断层与EW向的断层交汇处上升并在较高的构造层次上侵位,形成花岗斑岩体以及钼钨矿床、多金属硫铁矿床及铅锌银矿床。     

Fluid Inclusions of Orogenic Gold Deposits in the Zhongchuan Area,Western Qinling and Their Geological Significance

Orogenically-derived gold deposits of the Zhongchuan area in the western Qinling are distributed in the exo-contact thermal metamorphic zone. The country rocks hosting the deposits are predominantly of Devonian age with low-grade metamorphism and strong deformation with the ore deposits directly controlled by multi-level tectonic systems. Three types of inclusions from these deposits have been recognized: CO2-H2O, CO2-rich, and aqueous. The ore-forming fluids were mainly CO2-NaCl-H2O type characterized by rich CO2, low salinity, high temperature and immiscibility. Incorporated with earlier isotopic data, the regional geological setting and features of diagenesis and metallogeny, it can be concluded that the ore-forming fluids were derived from deep magma and mixed with meteoric and metamorphic water. The deposits formed during an intra-continent collisional orogeny, and some of the materials derived from the deep might have been involved in the ore-forming process.     

华北陆块南缘金矿成矿动力学探讨

通过对华北陆块南缘小秦岭—熊耳山地区金矿与花岗岩体、控矿构造的时、空关系分析,对金矿成矿动力学过程进行了探讨,认为造山晚期伸展构造环境下的花岗岩浆活动不仅为金矿成矿作用提供了部分成矿物质,更重要的是为金矿成矿作用提供了巨大的热动力,成矿流体的形成、演化伴随着岩浆形成演化、上升侵位的全过程,具有多源性;建立了造山晚期伸展构造环境下岩浆热动力成矿模式。对区内金矿找矿方向的确定具有指导意义。     

关于成矿作用地球化学研究的几个问题

成矿作用地球化学是矿床地球化学的基础理论分支,属于应用基础类学科,以地球化学原理和方法研究造成元素沉淀富集形成矿床的地球化学作用的原因和机理。本文讨论了热液矿床成矿作用的几个问题。指出花岗岩与矿床类型之间是否存在相关性,即花岗岩是否具有成矿专属性仍然存在争论,需要继续探索。花岗岩类具有成矿潜力不等于这些花岗岩最终都能成矿。决定岩浆发生成矿作用的因素很多,其中岩浆分异作用过程和流体释放时间及其机制可能是决定成矿发生和矿床类型的关键,岩浆熔体中挥发组分及其行为可能是岩浆能否发生成矿作用的决定性要素,聚焦流体流动是成矿作用能否发生的关键环节,而自组织临界性和反馈作用决定了成矿效率和矿床的规模。     

流体构造动力学与成矿作用

流体是地球的重要物质组成,其构造作用与动力学是地质力学与构造学重要的研究方向。流体构造动力学是介于流体地质学、地质力学和构造地质学之间的一个交叉学科。文章介绍了流体构造动力学的概念、主要研究内容、流体的构造作用方式及构造类型与特征,总结了近年来在流体构造动力学与成矿研究过程中取得的一系列重要进展。主要有提出液压致裂的新动力学机制、发现斑晶堆积构造并指出斑岩是岩浆房中部分结晶残余岩浆再侵位的产物及发现并厘定构造混积岩等多个方面,总结了存在的问题并指出了进一步研究的方向;指出流体作为构造作用的主要参与者和重要组织者,不仅对成矿流体的运移通道及其沉淀与就位的空间进行开拓,更重要的是作为载体运移、富集成矿元素并为最终成矿奠定基础。      

海南岛中酸性岩浆活动与成矿作用关系探讨

海南岛位于我国环太平洋构造--岩浆成矿带的重要地段。根据岩石和同位素特征分析,认为海南岛海西—印支期的中酸性侵入岩可分为S型和I型两种成因的花岗岩,燕山期为I型花岗岩。由于复式岩体多次多阶段侵位,晚阶段的岩浆活动对早阶段岩石进一步改造并溶萃其中的成矿物质,形成大量的富含成矿物质的流体,构造应力体制转换及反复多次应力集中—释放过程式,在有利的空间位置成矿。根据中酸性侵入岩的控矿作用和对海南岛成矿规律的认识及DPIS成矿预测系统对岛内成矿远景区的预测,划分了与中酸性侵入岩有关矿床的成矿远景区,指明了多金属矿找矿方向。