岩浆硫化物矿床勘查研究的趋势与小岩体成矿系统

通过2009年西安Ni-Cu(Pt)岩浆矿床国际学术研讨会和近10年来的勘查研究现状,可以看出岩浆硫化物矿床勘查领域的发展趋势为:与大型层状岩体有关的铂族矿床仍然受到关注;Sudbury矿床的特殊性和不可参照性取得了共识;小岩体矿床是勘查研究的主流;通道成矿作用受到重视。以大型层状岩体Bushveld为例,介绍了其中的Merensky矿层、UG-2矿层和北翼接触带的Platreef矿床。由于中国没有发现这种大型层状岩体,因此应当重视那些中小型层状岩体中可能赋存的铂族矿床。迄今为止,除了Sudbury矿床这个特殊的实例之外,国内外所有具有经济意义的Ni-Cu矿床都寄生于小岩体中并自成一个成矿系统。这个小岩体成矿系统包含成矿背景、邻近深大断裂、原始岩浆、先导性岩浆成岩作用、继发性岩浆成矿作用以及深部熔离-分期贯入-终端岩浆房聚集成矿等。近10年的勘查实践进一步说明,这类小岩体矿床仍是中国今后的主要勘查研究方向。最后,介绍了Noril sk-Talnakh和Voisey s Bay矿床的深部熔离-通道成矿机制,这种机制增添了小岩体成矿作用的多样性;但是,其现存空间是开放性岩浆通道还是封闭性终端岩浆房,还有待更多的研究和实践。     

东秦岭燕山期中酸性小岩体成矿规律

总结了东秦岭钼矿带中与中酸性小岩体有关的斑岩-矽卡岩型钼矿床地质特征;对其成矿时空分布、成矿特征以及成矿物质来源进行讨论,归纳其规律性;通过分析大岩基与中酸性小岩体的主量、微量元素数据及形成年龄,探讨二者的关系。结果表明:东秦岭与岩浆作用有关的钼矿床形成时间可分为141~156、110~138Ma两个阶段;第一阶段形成的矿床主要集中在东秦岭南部,第二阶段主要集中在东秦岭北部;矿床成矿年龄由西至东、由南至北总体上具有逐渐变新的趋势;钼矿床具有成群成带、分段集中展布的特点,并且这些集中段之间的距离基本相等;成矿岩体的岩浆演化系列对矿化元素组合有一定的控制作用,具体表现为岩浆酸性越强,钼成矿越有利;微量元素及同位素资料显示成矿物质主要来源于地壳,地幔物质作用并不明显;大岩基与小岩体有成因联系,系同源岩浆演化的产物,大岩基为小岩体提供了充足热量与物质来源,从而出现小岩体成矿的现象。     

小岩体成大矿与岩浆通道成矿理论的比较

从小岩体成大矿和岩浆通道成矿理论的提出、发展、完善及其主要成矿控制因素展开探讨,结合典型矿床实例,指出这两种理论在勘查实践中的贡献和应用价值,并比较其异同点。小岩体成大矿与岩浆通道成矿理论的主要区别在于:小岩体成大矿理论中岩浆管道与岩浆通道成矿理论并非同一概念;深部熔离预富集是前者的主要控制因素;前者是硫化物深部熔离-脉冲式贯入占主导,而后者是硫化物就地熔离-局部聚集为主;在硫化物熔离机制方面,后者要求外来硫的加入是必需条件,而前者认为外来硫的加入并非不可或缺,在岩浆深部就可以发生硫化物不混溶作用;在成矿物质聚集方式上,后者认为含矿岩浆分凝和上侵是连续过程,而前者则强调岩(矿)浆上侵是脉动式过程。在找矿实践过程中要重视小岩体,并注重含矿小岩体的下盘和岩浆上升的管道位置,这些地区是扩大区域找矿前景、增加资源储量最具潜力的部位。     

小岩体型铜镍硫化物(铂族)矿床成矿地质体研究进展

对中国小岩体型铜镍硫化物(铂族)矿床成矿地质体的岩体规模、岩石组合及岩石地球化学特征进行了综述,并与其他类型铜镍硫化物矿床特征进行了对比,最后总结出了铜镍硫化物矿床成矿地质体的判别标志特征。结果表明:铜镍硫化物(铂族)矿床成矿地质体的出露形态不规则,多以岩脉、岩墙或岩床形式出露,出露面积较小,多小于1km2;岩石组合多以二辉橄榄岩、橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩、苏长岩、辉长岩、闪长岩为主,岩相分带明显,岩体基性程度由内向外、从下向上逐渐降低,形成"外酸内基"、"上酸下基"的特征;岩石主要为铁质拉斑玄武岩系列;配分模式和蛛网图显示,橄榄石中Ni含量较低,大离子亲石元素和轻稀土元素富集,高场强元素和重稀土元素亏损,过渡族元素呈现Cr、Ni相对亏损的"W"型模式,铂族元素配分模式呈现Pt、Pd含量较高的左倾,源区为幔源但具有壳源的混染。     

对华南小岩体找大矿问题的探讨

国内外一些规模很大的金属矿床常常出现在一些规模不大的小岩体附近或者小岩体本身就含矿,由此出现了"小岩体成矿"甚至成大矿的现象,如江西德兴铜矿田、湖南骑田岭钨多金属矿集区、广西大厂锡多金属矿集区、广东贵东铀矿田等都存在这种现象。通过对华南扬子成矿省和华南成矿省小岩体成矿多种现象的分析,认为小岩体成矿对于成矿时代、矿床类型、矿种及成因等并无特定的选择,但可能更多地反映了矿床的保存条件,而其深部往往有大岩基。大岩基周围的小岩体尤其值得重视,而孤立的小岩体可能成矿不好,大岩基内部的小岩体以往被忽视了,斜向侵位的小岩体对于结晶分异和多矿种组合具有特别重要的意义。华南地区目前对于小岩体成矿的问题,探讨更多的实际上是小岩体的找矿问题,而对于小岩体成矿机制的研究程度还比较低,需要加强。     

小岩体成(大)矿理论与实践

镍、铜、铂族、钨、锡、钼等关键矿产主要产于小岩体和/或附近的围岩中。系统阐述了小岩体成(大)矿的机制,并以岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床为例,总结成矿理论的主要科学问题;依据小岩体成(大)矿理论指导找矿突破实例,针对镁铁—超镁铁质岩体,从地质、物探、化探、遥感等信息中总结成矿要素,提出了快速筛选含矿岩体的评价方法。大量勘查成果表明：小岩体成(大)矿理论对地质找矿具有重要指导意义。     

小秦岭地区金钼多金属矿成矿特征与找矿预测

小秦岭地区是中国重要的金钼矿产基地。以构造-岩浆-成矿系统为指导,综合研究认为区内金钼多金属矿床可分为印支期—燕山期与重熔型花岗岩浆侵入活动有关的金(钼)矿床成矿系列和与深源浅成型花岗岩、碱性岩有关的钼(金钨)矿床成矿系列。金(钼)矿床类型主要包括石英脉型、构造蚀变岩型、糜棱岩型、爆破角砾岩型和复合型等,以前两者为主;钼(金钨)矿床类型主要包括斑岩型、斑岩-矽卡岩型、斑岩-爆破角砾岩型、石英-碳酸岩脉型和构造蚀变岩型等,也以前两者为主。该区三叠世以来共发生过3次岩浆侵入活动,每次都伴有不同程度的钼金矿化作用,并分别对应于不同的钼金矿化高峰期。钼的成矿作用分为印支期(210~220 Ma)和燕山期早白垩世早期(140~145Ma)、早白垩世中晚期(110~138Ma);金的成矿作用分为印支期(约220Ma)和燕山期早白垩世中晚期(约130Ma);钼、金成矿在印支期和燕山期早白垩世中晚期叠合,而在燕山期早白垩世早期分离。整体上,区内岩体与断裂构造控矿特征明显,燕山期金钼成矿作用强烈发育。该区娃娃沟—峪耳沟、峪耳沟—曹家沟、太子坪—葫芦沟—荒地沟与文公岭北坡等地区为金钼多金属矿的有利找矿靶区,并应特别重视中酸性小岩体的含矿性评价。     

岩浆成矿系统的尺度效应

小岩体成大矿理论强调了岩浆侵入体的几何尺度与内生金属成矿作用的有机联系,但这种联系的实质尚理解甚少。简要分析了岩浆成矿系统的基本问题,聚焦于侵入体几何尺度与几种关键控矿因素的内在联系。利用前人提出的固相线前锋迁移距离与冷却时间之间的函数关系估算了岩浆侵入体固结的时间尺度,发现小岩体的存活时间尺度与超大型矿床的形成时间尺度一致。基于斯托克定律的估算,含有暗色微粒包体的小岩体以岩浆快速上升为特征,符合流体中成矿金属溶解度与压力(P)、温度(T)正相关的实验结果。分析了岩浆产量与源区减压速率和所产生岩浆中挥发分含量之间的关系,提出大规模岩浆活动之后岩浆产量必然逐渐减少,因而流体-熔体比值逐渐增加。据此认为,超大型矿床可形成于紧接着大规模岩浆活动之后,并以长英质岩浆成矿系统为例将其称为岩基后成矿作用。因此,岩浆成矿系统的尺度效应是一种重要的地质效应,尺度效应分析支持小岩体成大矿理论。     

广西原生金矿床成矿条件的初步认识

广西原生金矿有火山岩、硫化物、石英脉、超微细粒等类型。前三种主要集中在大瑶山凸起的轴部附近;后一种分布在红水河凹陷、由古生界和中生界组成的凌云、乐业等穹窿或短轴背斜内。 广西原生金矿床必须同时具备有中酸性岩浆岩,矿源层、有利岩性和构造三个成矿条件。寒武系和三叠系是广西原生金矿的矿源层,它们的岩石金的丰度普遍高。各类型原生金矿床之内或外围往往出露或隐伏有一般是含金的中酸性岩体或次火山岩体。JY超微细粒金矿载金矿物毒砂和黄铁矿的稀土元素含量较高,并随含金量增高而提高,这两种载金矿物与含金石英斑岩岩石的稀土元素组成特征和球粒标准化分布模式一致。火山岩、硫化物、石英脉和超微细粒金矿分别受近东西向和北西向深大断裂控制。     

胶东金矿成矿花岗岩：“小岩体成大矿”理论的启示

胶东金矿集中区金成矿与中—酸性花岗岩类密切相关。剪切相的玲珑型似片麻状黑云母花岗岩(年龄为160～153 Ma)是面积达3 500 km²的大规模岩基;引张相的滦家河型等粒粗粒二长花岗岩(年龄为154～152 Ma)侵位于玲珑型似片麻状黑云母花岗岩内,单个岩体面积为100 km²至数百平方千米。但与金成矿关系最密切的是挤压相的郭家岭型似斑状花岗闪长岩(年龄为131～126 Ma),多数呈岩株状出露(面积为2～90 km²),超大型金矿床往往发育于距其5 km范围内。但是,当郭家岭型似斑状花岗闪长岩岩体规模很大(如蓬莱地区的郭家岭花岗闪长岩体面积为270 km²)时,则与金成矿几乎无关。胶东中—酸性花岗岩“小岩体成大矿”的新认识对于中—酸性岩浆相关热液矿床的成矿规律研究和预测勘查均具有重大的理论意义和应用价值,但受限于相关资料缺乏广泛研究,其形成机制尚需深入探讨。     

陕西小秦岭金矿的富化与动力成矿作用的关系

本文用动力成矿观点对小秦岭金矿田富矿体的形成提出了新的解释,对本区的动力成矿特点作了较详细的说明。文中联系到地壳演化的不同阶段对金矿的富化过程进行了较深入的讨论,并提出了新的成矿系列。笔者以基础地质、大地构造和同位素年龄资料为依据对小秦岭金矿田含金石英脉的成因提出了与前人不同的新观点,认为它是晋宁晚期岩浆期后热液矿床。     

对盂县潘家会矿区辉长苏长岩体地质特征及成矿远景的分析

通过地质填图和钻探工程控制,大致查明了盂县潘家会矿区辉长苏长岩体的分布范围、规模、形态、产状以及岩体的含矿层位等,并通过区内成矿地质背景和矿床特征的分析,充分说明了该区辉长苏长岩体成矿地质条件较好,可望提交一个与基性岩有关的多金属矿床找矿基地。     

柴达木地块北缘南北沟岩体地球化学特征及成矿前景

南北沟岩体位于柴达木地块北缘,出露面积4.5km2。岩石主要类型有淡色辉长岩、辉长岩、暗色辉长岩,各岩石类型之间多为过渡关系,局部呈侵入接触。主量元素化学组成属拉斑玄武岩系列。岩石相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,明显亏损Nb、Ta。岩体原生岩浆属于高镁拉斑玄武岩(MgO质量分数为11.1%),在岩浆演化过程中遭受了一定程度中—上地壳物质的同化混染作用。岩体形成于古岛弧环境,是早古生代柴达木地块向祁连地块俯冲过程的产物。从岩浆分异程度、原生岩浆性质、同化混染等方面综合评价认为,南北沟岩体具有较好的铜镍硫化物矿床成矿潜力。     

对东昆仑金及多金属主要成矿系列的初步认识

初步总结出东昆仑地区与中性、中酸性、酸性岩浆岩、碱性花岗岩有关以及以沉积岩为主岩的５个成矿系列,这是对本区金及多金属成矿规律研究的重要进展。     

贺兰山小松山基性-超基性杂岩体岩石地球化学特征

贺兰山小松山岩体的岩石地球化学研究表明,基性岩的Mg^#为0．71～0．76,接近原生岩浆的值,超基性岩的Mg^#为0．80～0．89,具有岩浆早期堆晶的特征,稀土总量∑REE为（13．03～82．66）×10^-6;δ（Eu）为1．08～1．61,具弱正异常;（La／Yb）N为2．49～5．24,（Ce／Yb）N为3．01～4．97,配分曲线表现为轻稀土相对富集的右倾型。微量元素配分曲线图表现为大离子亲石元素富集。岩石地球化学数据综合分析证明,该岩体产于板内拉张环境,岩体形成过程中经历了岩浆分离结晶作用,后期发生了同化混染,岩体具有寻找铬-铜-镍型岩浆矿床的潜力。     

浅析天龙山岩体对寒婆坳矿区煤层的影响

寒婆坳矿区位于涟源煤盆地南缘,矿区构造总体为一南北向的向斜,含煤地层为石炭系下统测水组,含煤2~3 层.区内岩浆活动强烈,西部出露印支期天龙山花岗岩体,岩浆的侵入对煤层的赋存形态、结构构造、煤质等均产生了一定的影响.本文综合分析了岩浆侵入对矿区煤层的影响,并提出了矿区找矿方向.     

甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床岩浆通道分枝构造及其深部找矿意义

甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床经过50多年的开采,在深边部寻找新的矿体,特别是富矿,以保持生产效率,已经成为当务之急,首先需要解决找矿方向问题。金川矿床的4个主要矿体不仅在空间上是相互独立的,空间分布格局还与矿区的成矿后断裂系统关系密切。在前人对各个主要矿体地质和地球化学特征、矿区断裂构造的系统分析和研究基础上,提出金川矿床的岩浆通道系统存在多个岩浆通道分枝,且每个分枝的启动时间不同,因此,每个矿体不仅成矿过程存在差异,也存在先后次序。在分析成矿后断裂对金川岩体和矿体空间分布状态的影响基础上,还对深部找矿潜力进行了分析,提出了深部找矿方向和策略。     

东昆仑中段白日其利岩体岩浆混合作用的初步研究

通过对岩体地质特征、暗色包体及Nd、Sr同位素资料研究表明:东昆仑中段中三叠世白日其利岩体是由壳幔岩浆不均一或不彻底多次混合作用形成的,岩体内部呈现出酸性、基性岩浆因混合程度和混合比例不同而形成复杂的岩体结构样式,其基性端元为混合不彻底而残留的辉长质岩石,酸性端元是受轻度混染的二长花岗岩,岩浆混合作用方式以就地混合为主,岩体形成于碰撞造山期后的构造环境。     

斑岩型矿床母岩浆中水的来源及其成矿机理

母岩浆富水(H_2O质量分数高于4%)被认为是斑岩体中Cu、Au等成矿元素富集成矿的关键因素,是形成岩浆-热液成矿系统的必要条件之一,主要表征为成矿斑岩中角闪石斑晶发育,轻稀土元素富集而中稀土元素亏损,w(Sr)/w(Y)和w(La)_N/w(Yb)_N值高(w(Sr)/w(Y)40,w(La)_N/w(Yb)_N20)等特征。弧环境下形成的斑岩成矿系统中的水主要来源于俯冲洋壳或交代岩石圈的脱水作用;而后碰撞环境下形成的斑岩成矿系统中的水可能主要源自矿区内同时代、共空间产出的镁铁质岩浆的混合注入,或含矿岩浆自身的分异结晶。尽管不同地球动力学背景下形成的斑岩成矿系统母岩浆中水的来源和富集机制不同,然而它们仍然被认为具有统一的成矿机理:母岩浆在地幔源区或地壳岩石部分熔融过程中,水的加入可以降低其熔点,促进源区含Cu、Au硫化物重熔,或萃取岩石中Cu、Au成矿元素,或聚集岩浆中分散分布的金属元素,形成富金属的岩浆;含矿岩浆就位后,富水岩浆很快达到水饱和,大量流体出溶,岩浆水会与各类卤化物一起以独立流体相形式从熔体中分离出来,这种富含挥发分和高盐度的流体具有很强的金属携带能力,为随后发生的斑岩矿化提供热液和金属来源,提高母岩浆的成矿潜力。