长江中下游成矿带的构成与形成机制

长江中下游是我国一个重要的多金属成矿带,人们普遍将其作为一个位于下扬子坳陷带内的具有相同地质发展史及相似成矿作用的矿化带。大量实际资料的分析对比表明,长江中下游多金属成矿带是由北东向的南京－九江－上高矿带和北西向的大冶－九江－德兴矿带构成,两个矿带均跨越了下扬子坳陷和江南古陆,其成矿作用存在明显区别。     

长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用

陆内环境斑岩型矿床的发现对斑岩成矿理论的完善具有重要意义。长江中下游成矿带作为中国东部重要的陆内成矿带之一,成矿带内发育多个重要的斑岩型矿床,如铜山口Cu-Mo矿床、鸡冠嘴Cu-Au矿床、白云山Cu矿、城门山Cu-Mo矿床、武山Cu-Mo矿床、丰山洞Cu-Au矿床、丁家山Cu矿、洋鸡山Au矿、沙溪Cu-Au矿床、冬瓜山Cu-Au矿床、舒家店Cu矿床和安基山Cu矿床等。本文选取成矿带内典型的、具有代表性的斑岩型矿床,对其地质特征(地层、构造、含矿斑岩、脉体特征和围岩蚀变)、成岩成矿年代、成矿岩体的岩石化学和成岩成矿地球化学等方面的研究资料和成果进行了系统总结,讨论和试图阐明长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用与成矿模式。研究显示,长江中下游成矿带形成于燕山期陆内造山过程,成矿斑岩岩浆活动和成矿作用主要发生于149~105Ma之间,进一步可以分为早、中、晚三阶段:149~135Ma、133~125Ma和123~105Ma,三阶段岩浆活动和成矿作用主要发生于成矿带中的断隆区,早阶段(149~135Ma)和晚阶段(123~105Ma)多为斑岩-矽卡岩型矿化,中阶段(133~125Ma)矿化为典型的斑岩型矿化。长江中下游成矿带内斑岩型矿床的含矿斑岩为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石,大部分具有埃达克岩的地球化学特征,可能为源自富集地幔的岩浆和加厚下地壳部分熔融的岩浆混合的产物,源自富集地幔的基性岩浆对成矿具有至关重要的作用,它的混入使得混合岩浆富水、硫和金属(Cu、Au)等。进一步通过与岩浆弧环境的斑岩型矿床对比研究发现,长江中下游成矿带斑岩型矿床一般不发育高级泥化岩帽(advanced argillic liithocaps)以及浅部的高-中硫矿化蚀变系统,含矿岩浆源区性质和成矿物质来源等与岩浆弧环境的斑岩型矿床明显不同。     

长江中下游成矿带成岩成矿作用研究进展

长江中下游成矿带是中国最主要的铜铁金多金属成矿带之一,由鄂东南、九瑞、安庆一贵池、铜陵、庐枞和宁芜等位于断隆区、断凹区和隆凹过渡区的多个矿集区组成,成矿带形成经历了中生代转换复合的构造体制、强烈的壳幔相互作用等复杂的大陆动力学过程,具有爆发式的多阶段岩浆活动、大规模的铜铁金多金属成矿作用和多类型的复杂成矿系统演化,以及深部找矿潜力巨大等特点,是开展陆内动力学过程与成岩成矿作用研究的不可多得的天然实验室.本文从成岩成矿构造背景、地球动力学过程、时空格架以及成矿流体系统演化等方面,对近十年来国内外学者对该成矿带成岩成矿作用研究的主要成果和进展作一初步归纳,并简要分析了下一步研究的主要科学问题.     

长江中下游成矿带铜陵矿集区层控硫化物矿床成因研究进展

安徽铜陵矿集区是长江中下游成矿带内重要的多金属成矿区,该矿集区具有大规模的成矿作用和多种类型的复杂成矿系统演化,找矿潜力大,研究程度较高.区内广泛发育一系列层状硫化物矿床,其成因问题一直是中国矿床学界争议的焦点之一.文章从成矿年代学、成矿流体来源以及成矿物质来源等方面,对近半个世纪以来国内外学者对该矿集区内层控硫化物矿...     

长江中下游成矿带庐枞矿集区新发现钨多金属矿床

庐枞矿集区是长江中下游成矿带内重要的铁铜矿集区,产出一系列典型的玢岩型铁矿床和斑岩型铜矿床。最近在庐枞矿集区北部东顾山地区,首次发现了钨多金属矿床,这是在长江中下游成矿带长江以北首次发现的钨矿化,为矽卡岩型。钨矿化主要呈浸染状或脉状产于东顾山岩体(黑云母花岗岩)与奥陶系(白云质灰岩)的接触带或大理岩层间破碎带中。矿石矿物主要为白钨矿及钼、铜、铅锌硫化物。钨矿化主要发育在华南地区,近年来在长江中下游成矿带的过渡带及以南的扬子地块如江南隆起等地发现多个新的大型钨矿床,但在长江以北地区一直未曾发现。庐枞矿集区北部东顾山钨矿床的发现,指明长江中下游成矿带燕山期除铁、铜大规模成矿作用以外,也有钨的成矿作用,指示该区具有良好的钨矿找矿前景。在长江中下游成矿带的其他矿集区要重视和加强钨矿化的成矿作用研究和找矿工作。     

长江中下游成矿带火山岩盆地的成岩成矿作用

长江中下游成矿带是我国重要的铜铁多金属成矿带,其中发育溧水、溧阳、宁芜、繁昌、庐枞、怀宁和金牛盆地等火山岩盆地.与成矿带中断降区相比,火山岩盆地内的成岩成矿作用研究仍显滞后.本文综合已有研究工作和资料,以庐枞盆地和宁芜盆地为主,探讨长江中下游地区火山岩盆地的地质特征、岩浆岩时空格架、地球化学特征及成矿作用和成矿模式等....     

长江中下游成矿带地质与矿产研究进展

长江中下游成矿带是我国重要成矿带之一,矿产资源开发利用历史悠久.自20世纪20年代至今,国内外学者在该地区开展了广泛深入研究工作,取得了丰硕的研究成果,并发表了大量科学研究论文和50余部专著.据统计,1959年～2012年间在公开发行的中文地质学期刊中,有关长江中下游地区的学术论文共888篇;1990年～2012年间公开发表的SCI检索论文中该区有185篇.这些论文中涉及矿床学方面的研究最多,约占论文总数的一半.成矿带内,铜陵矿集区研究程度最高,发表的相关论文数量也最多.有关成矿带的论文发表数量总体趋势逐年增加,在20世纪90年代初和2010～2012年出现两个研究高峰,反映了长江中下游成矿带近年来仍然是我国地质学研究的热点地区之一.近年来,长江中下游成矿带的地质找矿和科学研究均取得了重要进展,地质与矿产研究主要集中在以下几方面:(1)中生代构造转换与成岩成矿的地球动力学背景;(2)岩浆作用与深部过程;(3)成矿系统及其演化;(4)成矿潜力.本专辑收录的26篇论文基本反映了当前长江中下游成矿带及邻区的最新研究进展,所报道的大量地质学新观察、矿床学和岩石学研究、元素和同位素地球化学数据、同位素年代学特别是高精度锆石U-Pb年龄等对深入进一步探讨长江中下游成矿带形成与演化具有重要参考价值,对于推动成矿带基础理论研究和指导找矿勘探均有重要意义.     

长江中下游成矿带深部铁矿找矿的思考

长江中下游成矿带是以燕山期岩浆成矿作用为主的一条陆内成矿带,区内已知铁矿类型主要有产于火山-沉积盆地区与中(基)性火山-侵入作用和偏碱性岩浆侵入作用有关的铁矿床,以及产于隆起区、隆-坳过渡区的与中性岩浆侵入作用有关的两大类铁矿床.本文在区域铁矿成矿背景研究基础上,对区内铁矿类型进行了简要划分,指出影响铁矿找矿突破需要解...     

长江中下游成矿带(江苏段)硫铁矿床成矿模式

通过分析长江中下游成矿带(江苏段)区域成矿地质条件、硫铁矿典型矿床及区域成矿特征,建立了陆相火山岩型和矽卡岩型硫铁矿床成矿模式.结合典型矿床成矿、物化探异常特征,提出长江中下游成矿带(江苏段)硫铁矿床找矿模型,这对于该区域找矿预测具有指导意义.     

长江中下游成矿带成矿规律和成矿模式

长江中下游成矿带作为中国东部重要的成矿带之一,成矿地质条件、成矿规律和成矿模式的相关研究已经十分深入,形成了一系列公认的理论研究成果,本文重点论述了成矿带成矿地质条件和成矿规律方面研究的新进展,并在此基础上构筑了成矿带的成矿模式。本文主要开展了以下总结工作:(1)将成矿带的构造要素突破以往按构造单元分解的做法,确立跨构造单元的"复合构造系统",结合成矿带成岩成矿作用特点,重新确定了长江中下游成矿带的范围,并对成矿亚带进行了重新划分;(2)收集汇总了长江中下游成矿带近年来国内外学者最新的成岩成矿年龄数据,总结了矿床时空分布规律;(3)从地质,地球物理和地球化学等方面,总结归纳了沿基底结合带复活的网状断裂系统,阐明了成矿带的控矿构造格架,分析了长江中下游成矿带的成因规律;(4)补充和完善了断隆区和断凹区的成矿模式,并初步构筑了长江中下游成矿带综合成矿模式。提出长江中下游成矿带内主体成岩成矿作用总体上分为走滑挤压阶段(146~135Ma)、走滑引张阶段(135~126Ma)和拉张伸展阶段(126~123Ma)等三个阶段,古太平洋板块作用导致的壳幔过程,引发含元古代弧岩浆岩源区活化和中生代的构造活化("双活化")是长江中下游成矿带形成的主要机制。     

Cathodoluminescence and Trace Element Composition of Scheelite from the Middle-Lower Yangtze River Metallogenic Belt (MLYB): Implications for Mineralization and Exploration

The Middle–Lower Yangtze River Metallogenic Belt (MLYB) is known to contain abundant copper and iron porphyry-skarn deposits, with an increasing number of tungsten deposits and scheelite in Fe–Cu deposits being discovered in the MLYB during recent decades. The ore genesis of the newly-discovered tungsten mineralization in the MLYB is poorly understood. We investigate four sets of scheelite samples from tungsten, iron and copper deposits, using CL imaging and LA–ICP–MS techniques to reveal internal zonation patterns and trace element compositions. The REE distribution patterns of four studied deposits show varying degrees of LREE enrichment with negative Eu anomalies. The oxygen fugacity of ore-forming fluid increased in Donggushan, while the oxygen fugacity of ore-forming fluid decreased in Ruanjiawan, Guilinzheng and Gaojiabang. The scheelites from the Donggushan, Ruanjiawan, Guilinzheng and Gaojiabang deposits show enrichment in LREEs and HFSE, with Nb/La ratios ranging from 1.217 to 52.455, indicating that the four tungsten deposits are enriched in the volatile fluorine. A plot of (La/Lu)N versus Mo/δEu can be used to distinguish quartz vein type, porphyry and skarn tungsten deposits. This study demonstrates that scheelite grains can be used to infer tungsten mineralization and are effective in identifying magmatic types of tungsten deposits in prospective mining sites.     

长江中下游成矿带矽卡岩型矿床矿物包裹体激光拉曼分析结果及其地质-地球化学意义

矽卡岩矿床各种硅酸盐矿物中熔融包裹体和流体-熔融包裹体的显微测温资料和相成分让我们提出过大量矽卡岩是岩浆成因的建议。在本文中,我们提供沿长江中下游成矿带的许多矽卡岩矿床包含在石榴子石和辉石里的熔融包裹体和流体-熔融包裹体的激光拉曼分析结果,目的是证明所研究的并与Cu-Fe-Au矿床共生的矽卡岩系岩浆成因。我们的研究结果显示,熔融包裹体只含固体相和微量气相。流体-熔融包裹体除了含大量固相外,还含微量流体和气相以及没有被仪器检测到的气体。固体相与包裹体寄主矿物相同或类似。流体相主要为水或盐水溶液和包括C6H6、C3H6、C3H8、CH4、CO2和O2的气体。我们提出,熔融包裹体和流体-熔融包裹体是原始岩浆的最好代表。这就证明,矽卡岩组合是由一个原生岩浆直接结晶而成。此外,我们还讨论了岩浆矽卡岩形成的温度、分布范围和规模、形成机制和与Cu-Fe-Au矿化作用的联系。     

Genesis of Early Cretaceous porphyrite-type iron deposits and related sub-volcanic rocks in the Ningwu Volcanic Basin,Middle-Lower Yangtze Metallogenic Belt,Southeast China

ABSTRACT

The Ningwu Volcanic Basin (NVB), located in the Lower Yangtze Metallogenic Belt, is characterized by the widespread occurrence of porphyritic iron-ore deposits. These deposits are clustered in three areas within the basin: the northern, central, and southern districts. Our study shows that the differences are existed in geochemistry of the rocks and the mineralization of the deposits among these three districts. Though results of Sr–Nd isotopes indicate that the parental magma of the sub-volcanic rocks in NVB were derived from EMI and EMII, however, the sub-volcanic rocks from the northern and southern districts have higher ε_Nd(t) values (t = 130 Ma) and lower initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (t = 130 Ma) than those from middle district. The rocks from northern and southern districts are similar to EMI in geochemistry; in contrast, rocks from the middle district are close to EMII. Meanwhile, the deposits from different districts show some differences in mineralization. The magnetites from the northern ore deposits are rich in Cu, Mo, Zn, and Mg and poor in Ca, Al, and Ti, which probably indicates that the magnetites from the northern ore deposits closer to hydrothermal genesis than to magmatic genesis, but the magnetites from the centre are closer to both magmatic and hydrothermal geneses. Based on the fact that a part of the sub-volcanic rocks is closer to EMI and another part to EMII in geochemistry, we suggested that the incorporation of the lower and upper crustal materials into the source regions of the sub-volcanic rocks has taken place by different manner and processes. Integrated with analysis of the tectonic evolution of NVB, we come to the conclusion that the sub-volcanic rocks have recorded the geochemical imprints of the subduction of Yangtze block towards North China block during Indosinian Period and the delamination of the lower crust of Yangtze block during Yanshanian Period.     

长江中下游成矿带区域构造格局的新认识

长江中下游成矿带作为我国重要的成矿带之一,矿产资源开发利用及区域地质研究历史悠久,成果丰硕。本文重点论述了长江中下游成矿带的构造格局和复合构造系统,探讨了董岭/埤城式基底与江南式基底的拼合时代,提出了南北对峙带的概念,明确了江南过渡带的内涵。主要认识有:(1)长江中下游成矿带平面构造格局为"一弧一线夹两喇叭"的形态;(2)董岭/埤城式基底与江南式基底的拼合时代介于Z_1与Z_2之间;(3)南北对峙带是"纲",控制了长江中下游成矿带的构造格局;(4)剪切阶段是"眼",区域上由"压扭"向"张扭"的转换过程中成岩成矿大爆发;(5)江南过渡带的南半部早期属于江南隆起,在印支期与下扬子地区一并发生褶皱,褶皱特征类似下扬子坳陷南缘而与江南隆起腹地不同,故划到长江中下游成矿带构造单元中。     

长江中下游成矿带玢岩铁矿研究新进展及对矿床成因的启示

长江中下游成矿带的宁芜和庐枞火山岩盆地中发育了大量与早白垩世(约130 Ma)陆相火山-侵入岩有关的玢岩铁矿。这类矿床的特征为具有磁铁矿-磷灰石-阳起石(透辉石)矿物组合,在国际上一般被称为铁氧化物-磷灰石型(Iron Oxide-Apatite, IOA)或基鲁纳型(Kiruna-type)矿床。玢岩铁矿的概念自20世纪70年代提出以来,其成因就一直存在争议,主要有矿浆、岩浆热液及矿浆-热液过渡的观点。近年来的高精度年代学揭示出宁芜和庐枞盆地内玢岩铁矿在约130 Ma集中爆发成矿。矿物学、岩石学及地球化学的综合研究表明成矿物质主要来源于次火山岩体,且成矿早期流体具有高温(550~780 ℃)和超高盐度(可达90% NaCl_eq)的特点。这些特点与成矿岩体及周围火山岩在成矿早阶段发育大规模钠质蚀变相吻合;但同时S-Sr等同位素和流体包裹体成分分析表明在铁成矿过程中还有外来壳源(如膏盐层物质)流体的加入。一些研究工作还表明玢岩铁矿与夕卡岩型铁矿具有相似的热液蚀变演化过程,暗示两者或许存在某些成因联系,很可能是相似流体与不同性质围岩及在不同温度下水岩交代产物。这些新的证据为探讨玢岩铁矿的成矿作用过程和成因机制提供了新的制约,也带来了新问题。本文从成岩成矿年代学、成矿物质来源、成矿早期流体性质、玢岩铁矿与夕卡岩铁矿及其外围新发现的金铜矿化的成因联系等角度,对近年来长江中下游成矿带玢岩铁矿研究的主要新进展进行初步总结。当前IOA型矿床的成因研究成为国际上矿床学研究的一个热点,除了长期争论的矿浆成因和岩浆热液成因,最近提出多个了岩浆-热液复合成矿模型,如岩浆磁铁矿-气泡悬浮模型及富水铁熔体的上升、脱气和侵位成因模型。将IOA型矿床成因争论的焦点逐渐聚焦在岩浆到岩浆后(岩浆热液)阶段,铁质究竟是以含铁岩浆热液、铁矿浆 (Fe-O或P-Ca-Fe-O),还是岩浆磁铁矿微晶或其他未知的形式来富集成矿的,还有待进一步研究,文章对以上的新模型进行简要介绍和评述,并与长江中下游的矿床进行对比。     

长江中下游成矿带抛刀岭金矿裂变径迹研究及大地构造意义

抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带中的安庆-贵池矿集区,是长江中下游多金属成矿带中首次发现的斑岩型独立金矿床。通过磷灰石裂变径迹研究分析区内的构造演化特征,裂变径迹长度处于11.9±1.8μm和13.2±1.6μm之间,表明样品在后期受构造热事件的影响,样品长时间处于退火带温度,长度直方图总体呈现单峰特征,受隆升冷却作用控制明显。通过对同组年龄(x2检验值>5%)和混合年龄(x2检验值<5%)进行分析,所测年龄位于123Ma和19Ma之间,可以将年龄分为5组:123.0Ma,107Ma,86Ma,52Ma,19Ma。裂变径迹热历史可以分为4个时期:缓慢冷却期,从150～90Ma;快速冷却期,从90Ma至65～58Ma;缓慢冷却期,从65～58Ma至18～12Ma;快速降温期,从18～12Ma至今。自中侏罗世以来,江南隆起带受控于太平洋板块构造,太平洋板块在不同时期有着不同的活动,其运移方向和活动强度直接控制着中国东部的构造演化。研究地区所测裂变径迹年龄划分时代与太平洋形成后不同产状洋岛链出现的时代吻合,热历史模拟结果和太平洋板块不同期次活动相关。通过热历史模拟和构造分析,可推测热历史不同阶段的形成是不同时期太平洋板块运动的结果,样品混合年龄亦证明了构造活动的多期次性。可以推断贵池地区自白垩纪以来的构造运动与太平洋构造带活动密切相关,其多期构造演化是对太平洋板块活动的响应。     

长江中下游成矿带磁异常揭示的深部构造与成矿关系

长江中下游成矿带是我国最主要的铁铜金多金属成矿带之一。本文通过高精度航磁异常数据分析成矿带内磁异常的分布特征,研究表明,火山岩盆地和郯庐断裂带沿线的正磁异常呈团块状分布,而大别造山带和九华山的正磁异常呈宽缓分布,前者与成矿带内以铁矿化为主的多金属矿床密切相关。航磁异常边界识别结果清晰揭示了郯庐断裂带、晓天-磨子潭断裂和襄樊-广济断裂等区内重要的深大断裂,九江附近的边界可能是郯庐断裂带的南延。长江中下游及邻域的居里等温面深度变化范围约为23.5~31.5km,沉积盆地下方居里等温面总体呈现拗陷,火山岩盆地下方居里等温面总体呈现隆起,郯庐断裂带沿线的居里等温面呈带状分布的隆起。大别造山带和九华山下方居里等温面呈现拗陷,有别于火山岩盆地和郯庐断裂带沿线的居里等温面隆起。长江中下游成矿带内主要的铁铜多金属矿床点集中分布在居里等温面隆起或隆起边缘部位,指示了长江中下游早白垩世剧烈的岩浆活动使区域大地热流值相对较高,地壳深部的构造格局和岩浆活动制约了浅部的成矿。     

长江中下游成矿带岩浆-成矿系统深部背景和过程的电性结构约束

长江中下游成矿带是我国重要的铁铜金属"仓库",然而,关于矿体密集分布成因的深部背景研究仍存较多争议,前人相继提出了碰撞变形、俯冲变形、构造机制转换等多种解释模型.本文基于成矿系统概念和前人对成矿系统各组成要素的研究成果,分析长江中下游成矿带内宁芜、庐枞、南陵-宣城和安庆-贵池矿集区的深部电性结构,并发现成矿带地壳深部普...