硬玉成矿理论综述

翡翠作为一种稀缺的宝石资源,近年来价格一路飙升,对翡翠成矿理论的研究也逐渐升温。本文简述了作为宝石级翡翠的主要产地--缅甸的硬玉矿床地质概况,综述了硬玉的四类成矿理论,包括岩浆成因、变质成因、双交代成因和交代成因,认为硬玉由硅酸盐熔体在高温高压条件下直接结晶而成的观点比较科学合理。该岩浆成因理论根据硬玉的结构、包裹体、矿物组合、以及形成时的温压条件,推断出硬玉岩是岩浆在结晶压力低限为p>1.5GPa,温度变化范围在650～800℃之间的温压条件下形成的。本文对熔体来源问题进行了探讨,认为硅酸盐熔体可能与变质深熔的成岩成矿作用有关。     

青藏高原东南缘点苍山-哀牢山杂岩带中片麻岩的变质演化及深熔作用特征

片麻岩是点苍山-哀牢山变质杂岩带最常见的岩石类型,主要由夕线石榴黑云二长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩以及含十字石蓝晶夕线石榴片麻岩所组成,其原岩的化学成分与华北克拉通典型孔兹岩系十分相似.岩相学、成因矿物学和变质反应性质研究以及温压条件估算结果表明,研究区片麻岩类岩石变质峰期的温压条件为T=700～770℃,P=0.5～0.8GPa,已达到或接近麻粒岩相变质,晚期退变质阶段的温压条件为T=600～650℃,P=0.35～0.45GPa.片麻岩变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式.在麻粒岩相变质阶段,片麻岩类岩石普遍发生深熔作用,主要表现为含水矿物黑云母的脱水熔融和长英质矿物的部分熔融.该项研究对于进一步揭示青藏高原东南缘点苍山-哀牢山造山带的变质演化深熔作用机理及动力学过程具有重要的科学意义.     

哀牢山构造带晚渐新世地壳深熔与熔/流体迁移:锆石U-Pb年龄与微量元素证据

哀牢山构造带是青藏高原东南缘重要的边界构造带,其内出露的深变质岩系一直被认为是古老的变质基底岩石。利用LA-ICP-MS原位微区分析技术对哀牢山深变质岩系锆石进行U-Pb年龄、微量元素分析。结果表明深变质岩系的原岩有728±8Ma、727±3Ma、231±4Ma的花岗质岩石和其它年龄的碎屑岩,变质时代为27.8~23.7Ma。综合野外地质特征和分析结果,我们认为哀牢山深构造带在晚渐新世27.8~23.7Ma发生了大规模的地壳深熔作用,现今所见深变质岩系是由不同时代、不同岩性的原岩在晚渐新世(27.8~23.7Ma)变质形成,不全是古老的变质基底岩石。深熔过程中熔/流体发生了明显的迁移。哀牢山变质带具有混合岩化特征的岩石很可能是峰期变质作用后减压熔融的产物。晚渐新世地壳深熔作用与左行走滑剪切是哀牢山深变质带折返过程中近似同时发生的两种不同变质表现形式,两者相互影响、相互制约。     

地壳深熔条件下的转熔矿物研究进展

地壳深熔作用有两种形式,即流体相缺乏的脱水熔融和流体相存在的加水熔融。由于地壳岩石中水含量的差异(岩石中含水矿物的丰度和外来水的加入量),岩石发生不同形式的部分熔融所需要的温度和压力条件有很大差异。转熔矿物是岩石发生不一致熔融的产物,在形成过程中携带了地壳深熔源区物质和熔体的大量信息,是追溯高温变质岩石经历深熔作用的最可靠依据。它们与高级变质岩中残留的变质矿物和岩浆或熔体中结晶的岩浆矿物具有明显不同的来源,分别代表了岩石曾经历的不同演化历史。通过对不同成因的矿物进行矿物结构、包裹体、主量元素、微量元素和同位素以及共生矿物组合等多方面的综合考察,可以有效识别出高级变质岩中的转熔矿物、变质残余矿物和岩浆矿物。准确识别高温-超高温变质岩以及花岗岩中不同成因的矿物相,是研究高温变质作用的前提条件,对研究混合岩和S型花岗岩的成因都起着非常重要的作用。     

富铝泥质岩混合岩化深熔作用的热力学相平衡模拟研究

基于岩石相平衡，对富铝泥质岩K2O-Al2O3-SiO2一H2O(KASH)和K2O-FeO—MgO—A12O3-SiO2-H2O(KFMASH)体系的混合岩化深熔作用相关系进行了模拟计算，得到泥质岩深熔作用的成岩格子、熔体成分变化特征、熔体含水量及其温压条件、石榴石变斑晶成分演化趋势和泥质岩进变质、退变质矿物组合特征、各种压力条件下S型花岗质熔体特征等，并进一步将模拟结果应用于内蒙古固阳等地的泥质岩，根据相关岩石的矿物组合及结构特征，获得了变质反应历史和P—T轨迹。     

朝鲜半岛西北部古元古代高温变质-深熔作用:宏观和微观岩石学以及锆石U-Pb年代学制约

朝鲜半岛左接中国大陆右连日本岛链,其地质位置重要不言而喻,对其区域地质演化历史和构造属性的准确厘定,直接关系到对整个东北亚地质的全面理解和认识。本文对朝鲜半岛狼林地块西部的南浦群和甄山群的相关岩石进行了研究。野外露头、手标本和岩相学观察表明,南浦群和甄山群岩石保存了深熔作用的宏观和微观证据,矿物组合以及矿物间的反应结构表明南浦群和甄山群混合岩经历了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用,并且在晚期熔体结晶过程中发生了逆反应或退变质过程。7件样品的锆石U-Pb定年结果显示,朝鲜半岛西北部地区在古元古代经历了多阶段(期)的变质和深熔作用过程。南浦群岩石在1917Ma可能经历了第一阶段(期)变质作用,在1877~1855Ma经历了第二阶段(期)变质深熔和石榴石持续生长,熔体冷却结晶时代为1842Ma。甄山群样品给出的变质深熔和石榴石生长的时代为1841~1830Ma,1785Ma可能代表深熔作用中抽取的熔体冷却的时代。但是,为何南浦群和甄山群样品记录的变质和深熔作用时代显示较大的差异,尚需更进一步的研究。综述前人研究成果可知,狼林地块与华北克拉通东部辽吉活动带,在变质和深熔作用类型方面存在不同之处,然而它们所记录的古元古代高温变质-深熔时代的一致性,表明二者可能至少在古元古代之前就形成了统一的大陆。     

变质锆石成因的岩相学研究——高级变质岩U-Pb年龄解释的基本依据

岩相学在研究高级变质岩 (含深熔片麻岩 )的锆石中起着重要的作用 ,其内容主要包括锆石的形貌和表面特征 ,锆石在岩石中的赋存状态 ,与主晶的关系和内部结构等方面。基于大别山地区的一些榴辉岩相岩石、麻粒岩相岩石和片麻状花岗质岩石中锆石的研究 ,阐述了继承锆石、变质锆石、深熔锆石、变质增生、深熔增生和后期流体改造的基本岩相学特征。结合大别山地区的 4个实例 ,说明了高级变质岩中锆石的岩相学研究方法和步骤 ,并初步提出了高级变质岩锆石U -Pb年龄解释的岩相学标志。     

河北平山小觉地区阜平群变质作用和深熔作用同位素年代研究的初步报道

河北平山小觉地区早前寒武纪阜平群的部分岩石,在经历了区域变质高峰之后,又遭受了差异性深熔作用的改造。笔者采用单颗粒锆石U-Pb稀释法测年技术,对变质岩及深熔作用改造形成的岩石,进行了同位素年代研究。认为不一致线上交点数值即为相应岩石所经受的变质作用或深熔作用的年龄。测定结果说明小觉及其以东地区三种岩石所经历的区域变质作用的年龄,不小于2.55±0.04 Ga,小觉附近深熔岩石(花岗闪长质岩石)的深熔年龄为2.47±0.09Ga。因而变质作用和深熔作用都可划归阜平期。小觉西南下康家峪两块标本的测定结果,提供了该地区阜平群岩石在2.06～2.08 Ga经历了古元古代时期重熔作用改造的信息。     

河北阜平平阳片麻状奥长花岗岩的地质和岩相学特征

平阳片麻状奥长花岗岩位于河北阜平县平阳镇一带，围岩为包括混合岩和片麻岩在内的变质表壳岩，层位上相当于阜平群的下部，产阳地区空间上存在高级变质作用、混合岩化作用和深熔作用的“三位一体”，因而由变质岩到花岗岩显示了系统的岩石学、岩相学以及产出关系上的渐变过渡特点，花岗岩中的变质表壳岩以及部分包体不仅在岩性上可和外围的同类岩石对比，而且也显示了明显的深熔作用改造的痕迹，有较为充分的语气表明平阳片麻状花岗岩总体上是原地深熔的奥长花岗岩，局部发生了一定尺度的位移。平阳地区变质表壳岩的深熔作用经历了以流体活动占主导地位、以矿物的溶解和重结晶为主要特点的早期阶段，演变为以部分矿物的熔融占主导地位的高级阶段，平阳片麻状奥长花岗岩的形成代表了阜平岩群变质表壳岩深熔作用的高级演化阶段，对于客观认识阜平岩群的组成和地质演化具有重大意义。     

河北平山小觉地区阜平岩群中三种岩类深熔现象的岩相学特征

深熔作用(Anatexis)引起了地壳内部固体物质的重溶与熔融和进一步的初始花岗质岩浆的形成。本文主要从岩相学角度对河北平山阜平岩群3种主要变质岩类中一部分岩石在薄片中所显示的初期深熔特征进行了报道,提出识别深熔作用发生发展初期的一些岩相学标志,为相应的理论探讨提供岩相学方面的依据。区域变质岩石初始深熔的共同特征之一是不同矿物粒度都较相应的同类变质岩石为粗。由于经历粒间流体作用的重溶、溶蚀乃至再度晶出的过程,长英质岩石中长石、石英等矿物改变为具有弯曲、波纹状外形的缝合线结构,而“铰链状结构”的形成则是两微斜长石颗粒之间出现钠交代的结果。深熔作用过程中微斜长石显示出不均匀的光性特征,形成具交代成因的条纹长石细脉和条痕;斜长石出现不规则长方形和补丁状的微斜长石反条纹长石,显示“糟化”或绢云母化,或存在不同程度的“暗化”区域,也可转变成为纤维状至细柱状夕线石,沿斜长石中的一些细小裂纹和遭受应变的解理还出现几乎不透明的物质,它们可能原由深熔作用所形成,可称之为“网格状结构”;黑云母可部分地发生分解,在适当的温压条件下则完全分解,形成原可能为熔体的物质,也可转变成为纤维状至细柱状夕线石;角闪石存在一定程度的“暗化”,并形成与斜长石中所见类似的“网     

A study on the relationships between metamorphic anatexis and petrogenesis and mineralization

Metamorphic processes are closely associated with the formation and evolution of the crust and highly related to petrogenesis and mineralization processes. Dynamic systematic analysis indicates that regional metamorphism-migmatization-metamorphic anatexis process is a temperature-pressure progressive process. Metamorphic anatexis process is a critical part with its unique pressure/temperature and thermodynamic, dynamic and geochemical characteristics. The concept of metamorphic anatexis system (MAS) introduced by the author includes the essential factors of material resources, energy resources, process format, material transportation and concentration, occurring time and location. Based on the essential factors of MAS, metamorphic anatexis process-related granitic rocks and deposit cases are discussed on their petrogenesis and/or mineralizaion mechanisms. The discussion points out that granites in the Ailaoshan and Yunkai metamorphic zones are of metamorphic anatexis origin. The genesis of pegmatite ore deposits in metamorphic zones and shear zone gold deposits in shear zones are highly related to metamorphic anatexis process. The study of metamorphism process involved in ore formation and material transport is a hot subject concerned by the international geological circles. Thorough investigations into the relationships between metamorphic anatexis and petrogenesis-meneralization processes are of great importance not only in geological theory, but also in industrial practice.     

一个新的花岗岩成因分类:基于变质岩深熔作用理论与大数据的证据

花岗岩目前的ISMA分类不是一个系统的分类,花岗岩分类可能需要从花岗岩的起源来考虑。花岗岩源自变质岩,可能是来自地幔或玄武质岩浆底侵带来的热导致的下地壳底部发生部分熔融的熔体形成的。因此,花岗岩与变质岩源岩有成因联系和因果关系,变质岩为母,花岗岩为子。根据埃达克岩与残留相平衡的理论,埃达克岩形成于斜长石消失线之上。那么,出现在石榴石出现线之上的是什么花岗岩呢?出现在石榴石出现线之下的又是什么花岗岩呢?本文即尝试从这个思路来探讨花岗岩的分类,并采用大数据方法予以佐证,得到的初步结果可以将花岗岩分为3类:(1)位于斜长石消失线之上的为高Sr低Y型花岗岩(高压,代表加厚的地壳);(2)位于斜长石消失线与石榴石出现线之间的为低Sr低Y类型花岗岩(中压,代表正常厚度的地壳);(3)位于石榴石出现线之下的为高Y型花岗岩(低压,代表减薄的地壳)。大数据研究的结果支持上述分类,给出的地球化学标志大体是:Sr含量为400×10^-6,Y含量为(20~35)×10^-6。     

国外超大型浅变质细碎屑岩型金矿床的地质特征

国外浅变质碎屑岩型金矿床的含矿岩系以含碳和黄铁矿,夹火山物质和热水沉积物,金含量高为特征.在含矿岩系的沉积、成岩过程中,局部可以形成贫金的含矿层,少数情况下以至于形成金矿体.含矿岩系的变质作用可能形成金矿化,或为后来的成矿作用造成有利的物理和化学环境.岩浆作用为成矿作用提供了部分成矿物质,或为改造成矿作用提供热源和动力.金矿床受构造控制,位于地热正异常区,金矿床的形成与热水沉积成矿作用、变质成矿作用、岩浆期后热液成矿作用和大气降水改造成矿作用等有关.超大型浅变质碎屑岩金矿床的形成过程持续时间长,具有多期多阶段的特点.改造成矿作用在超大型浅变质细碎屑岩型金矿床形成中起重要作用,中生代形成的超大型金矿床中,构造岩浆活化作用叠加十分重要.     

桂东南石窝变质核杂岩区金银成矿地质特征、控矿规律及找矿方向

石窝地区金银矿主要为构造蚀变岩型矿床,其成矿作用一方面与该区早期的以基底剥离断层为特征的变质核杂岩有关,矿床主要分布在剥离断层控制范围内的岩石中,形成特定的“矿化层位”效应;另一方面金、银矿的最终成矿定位与燕山期岩浆活动及其伴生的脆性断层有关,容矿构造主要为该地区的燕山期脆性断层或剪切带,最终定位的成矿热液主要来自燕山...     

芳畈-青山口矿带铜、铅、重晶石矿床成因探讨

芳畈-青山口矿带是产出在鄂北中深变质岩区的一条铜、铅、重晶石矿带.文章依据岩石地球化学分析结果的统计分析和硫、氧同位素测定结果,讨论了矿带内矿床的矿质来源、水源、热源等3个矿床成因问题,认为矿带内不同地段不同矿种的矿床属"三源"不同的热液矿床.     

变质作用矿床概述

近代矿床学研究已初步摆脱经典和相对立的内生及外生作用矿床的研究范围,走向一个以整体地质环境为背景,以各种地质作用相互联系为基础的动力学研究方向,并从矿床的源区和源岩出发,在不同的地质作用下特别是与挥发组分的参与相结合,追溯其矿床的形成过程。变质作用矿床是一类中间型的矿床,属于近源迁移型。在原有地壳中含矿建造和矿源层的基础上,经历了变质作用和它的后期混合岩作用过程,并通过变质作用传导体制的不同阶段中出现的流体的参与,形成一系列由前变质矿床直至混合岩化期后矿床。文中对影响变质作用矿床的控制因素及其地位作了扼要的叙述,进行了变质作用分类的探讨,并从其传导体制中出现的热流及其形成环境上,与岩浆型花岗岩期后热液型进行对比和讨论。     

中国云南哀牢山含海蓝宝石伟晶岩的起源和成岩模拟实验研究

The Ailaoshan aquamarine-bearing pegmatites are associated with Proterozoic metamorphic rocks in the southern portion of the Ailaoshan fault-folded complex.The gem-bearing pegmatite mineralization zones of the region occur in areas generally consistent with the regional tectonic trend.The pegmatites are found in metamorphic rocks,migmatites and in the inner/outer contact zones of gneissoid granites. The Rb-Sr isochron drawn for the pegmatites is 26～31 Ma,(i.e.in Himalayan).The homogenization temperatures of melt and liquid inclusions in minerals vary from 185 to 920℃,which are comparable to the inclusions observed in banded migmatites and ptygmatic quartz veins in the surrounding metamorphic rocks. The mineralization fluids of the pegmatite were rich in HCO_3 and CO_2,and their compositional assemblages are comparable to metamorphic fluids.Results of H,O,C,Si etc.isotopic analyses and REE,and Be analyses indicates that the sources of mineralization components that formed the pegmatites are closely associated with metamorphic fluids and the enclosing metamorphic rocks. A pegmatite structure simulation experiment was conducted at high temperature and pressure(840℃and 1,500×105Pa.),with various metamorphic rock samples in a water-rich and volatile-rich environment.When the liquidus was reached,the temperature was gradually decreased at the rate of 5～10℃/day over a time period of three months.SEM energy-dispersive spectrum analyses were performed on the experimental products.A series of pegmatoid textures were observed including zonal texture,megacryst texture,drusy cavities,crystal druses,and vesicular texture along with more than ten types of minerals including plagioclase,microcline,quartz and biotite.Different metamorphic rock melts generated different mineral assemblages.Experiment results revealed that the partial melting of metamorphic rocks could form melts similar to pegmatite magmas. Based upon the geological characteristics,geochemistry,and pegmatite texture simulation experimental results,it is concluded that the mineralization components of Ailaoshan aquamarine-bearing pegmatites came from metamorphic rocks.The petrogenetic model for the origin of pegmatites is related to ultrametamorphism and metamorphic anatexis.     

新疆阿尔泰造山带中伟晶岩型稀有金属矿床成矿 规律、找矿模型及其找矿方向

文章对阿尔泰造山带中的主要伟晶岩类型、时空分布特征、形成物源以及稀有金属矿化类型、形成条件(包括温度、压力、侵位深度)、可能控制因素等进行了归纳和总结,进而提出了阿尔泰伟晶岩成因模式、稀有金属矿化机制、伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型及其找矿方向。阿尔泰稀有金属伟晶岩显示2个期次(同造山和后造山)和4个阶段(泥盆纪—早石炭世、二叠纪、三叠纪、早侏罗世)的成岩成矿特征。其中,以后造山阶段的三叠纪伟晶岩成岩及其Be、Li成矿作用最为显著。不同期次和阶段的伟晶岩显示规律的时空分布特征,稀有金属伟晶岩的成岩成矿明显受"构造-变质-物源-岩浆"的控制,而伟晶岩与周边花岗岩存在时代或物源上的解耦,表明阿尔泰伟晶岩不是由花岗质岩浆分异演化晚期的残余岩浆固结形成,由此提出阿尔泰不同时代伟晶岩的成因模式,即造山过程中加厚的不成熟地壳物质在伸展减压背景下发生小比例部分熔融(深熔)形成独立伟晶岩。通过对形成伟晶岩初始岩浆中磷含量、伟晶岩分异演化程度的评价以及基于围岩蚀变过程中全岩及蚀变矿物电气石中稀有金属Li、Rb、Cs含量特征,建立了阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型、地质-地球化学找矿指标体系,并提出不同尺度的找矿方向。     

安徽沿江地区岩浆岩的深部构造信息

本区分布着十分广泛的中生代岩浆岩,根据岩浆岩的物质组成、岩石组合、地壳结构、成矿作用及Ｎｄ、Ｓｒ、Ｐｂ同位素组成与比值变化等特征,可划分出３个岩浆岩带。在内带发育幔源型碱性玄武岩浆演化系列的基性—中酸性侵入岩,伴生有矽卡岩型Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ、Ａｕ矿床。北外带以中酸性侵入岩为主,属于下地壳重熔产物。南外带以Ｓ型花岗岩为主,显示出由上地壳重熔的特点。南、北两带均为钙碱性演化系列,并伴生斑岩型铜矿床。     

粤北大宝山多金属矿床矿物包裹体特征研究及应用

粤北大宝山多金属矿床位于曲仁盆地南侧,大东山—贵东东西向构造带与雪山嶂北北东向隆起带的复合部位。本文拟据大宝山矿床包裹体温压地球化学特征和氢、氧同位素以及矿物流体包裹体Rb-Sr等时线年龄的系统研究,认为成矿物质主要来源于岩浆期后含矿热液,其成因应属于燕山早期岩浆期后热液矿床。