隐伏矿床勘查地球化学新进展

近年来,隐伏矿床的勘查日益受到重视,随着成矿理论和分析技术的发展,形成了众多新的地球化学勘查方法,在隐伏矿床勘查中发挥着越来越重要的作用。当前,以金属活动态测量法、地球气纳微金属测量法、电地球化学方法、活动金属离子法等一系列偏提取技术为代表的深穿透地球化学方法,能够获取深部矿体的直接信息,是隐伏矿床勘查技术上的一项重大...     

新疆西天山敦德铁矿区矽卡岩成因:矿物学和稀土元素地球化学约束

敦德铁矿是新疆阿吾拉勒铁矿带内近年新发现的大型铁矿之一,矿体赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩地层中,与矽卡岩密切共生。岩相学、矿相学及矿物化学研究表明,敦德铁矿矽卡岩主要分为火山变质成因矽卡岩和热液交代成因矽卡岩两种类型。火山变质期矽卡岩中石榴子石的端元组分以钙铝榴石为主,辉石端元组分主要为透辉石。热液交代期矽卡岩中石榴子石的端元组分以钙铁榴石为主,辉石端元组分主要为透辉石。火山变质期磁铁矿具有富Al2O3、贫MgO、高TiO2的特点,属于岩浆成因的磁铁矿。热液交代期磁铁矿具有富Al2O3、MnO,贫MgO、低TiO2的特点,为热液交代成因磁铁矿。本区矽卡岩与地层中的凝灰岩无论在稀土总量上还是在配分模式均十分相近。这暗示敦德铁矿床中的矽卡岩与正常的矽卡岩形成方式不同,不是中酸性岩浆与碳酸盐岩地层接触交代的产物,而是安山质凝灰岩经热变质及热液交代两种作用形成。磁铁矿矿石与矽卡岩在空间上共存,在时间上也经历了大致相同的发展演化。     

安徽贵池铜山矽卡岩型铜矿床蚀变矿化分带特征及其成因

铜山矽卡岩型铜矿床产于长江中下游铁铜成矿带中的安庆—贵池矿集区。研究区矽卡岩化与矿化发生于碳酸盐岩地层与花岗闪长斑岩间的接触带中,蚀变及矿化具有水平与垂向分带特征。水平方向上,靠近岩体的矽卡岩中石榴子石含量较高,远离岩体的矽卡岩中透辉石含量较高;靠近大理岩带发育钙铁辉石矽卡岩,远离大理岩带的灰岩硅化较强。垂向上,从上到下依次为角岩带、钙质矽卡岩带和镁质矽卡岩带。矿物成分研究表明,靠近岩体处氧化性较强,石榴子石的钙铁榴石端员含量高;铜多富集于含石英脉的岩体、距岩体略远的矽卡岩、角岩或大理岩中,而锌多富集于硅化灰岩及远离岩体的矽卡岩中。研究表明,该矿床中蚀变矿化经历了进变期和退变期,包括接触热变质阶段、进化交代阶段和早退化蚀变阶段、晚退化蚀变阶段。其中,大规模的黄铜矿化主要发生于早退化蚀变阶段,且在岩浆演化晚期进一步富集于斑岩石英脉中。     

锡林浩特杂岩中斜长角闪岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

锡林浩特杂岩是一套经历强变形变质作用的变质岩,主要由黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩及变粒岩夹透镜状或脉状斜长角闪岩组成。查明其形成年龄、变质年龄对深入认识中亚造山带的形成演化具有重要意义。本次研究对锡林浩特杂岩中斜长角闪岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素组成分析,给出了锆石SHRIMP U-Pb的加权平均年龄为(316±4)Ma,该年龄代表斜长角闪岩的原岩形成年龄,表明锡林浩特杂岩不是前寒武纪地质体。通过锆石Hf同位素分析,εHf(t)值主要为正值(+4.1～+17.0),揭示其物源可能来自亏损地幔或壳幔混合。根据亏损地幔和古老地壳的锆石Hf同位素进行两端元的混合计算,得到斜长角闪岩原岩岩浆的源区以幔源增生组分为主体(经过计算壳幔混合比例大约1∶2)。部分锆石的模式年龄在1.8～2.5 Ga之间,表明斜长角闪岩的原岩在形成过程中有古元古代地壳物质的加入,通过兴蒙造山带和锡林浩特杂岩中斜长角闪岩的Hf模式年龄对比可知,物源可能来自兴蒙造山带内部。基于Hf同位素的两端元混合计算表明该区在晚古生代存在地壳增生。根据野外观察和室内岩石特征分析,该套杂岩可能是一套经历强变形与变质作用的晚古生代火山-沉积建造。     

宁芜盆地娘娘山组钾质火山岩的岩相学和矿物学特征及其地质意义

宁芜盆地娘娘山组钾质火山岩为盆地内中生代最晚期火山喷发形成的火山岩,其矿物成分中钾长石主要为透长石;辉石均为透辉石;黑云母为镁质黑云母,黑云母结晶温度为650℃～750℃,氧逸度(logfo2)约为-12～-10。这些矿物的化学特征与庐枞钾质火山岩中矿物的化学特征非常接近,综合其全岩地球化学、同位素年龄数据,表明娘娘山组钾质火山岩形成于造山后的构造环境。对黑云母的成分分析表明其岩浆来源较深,应为幔源岩浆分异演化的产物,并推测与地壳发生了较弱的同化混染作用,同时娘娘山组钾质火山岩的岩相学和矿物化学特征揭示了其岩浆演化的过程。     

鲁西归来庄金矿田燕山期金成矿系统及成矿模式

鲁西归来庄金矿田是中国东部最重要的富碲型金矿田之一,也是鲁西地区迄今唯一的特大型金矿田。矿田中各金矿床受铜石潜火山穹隆控制,产出于不同深度、不同地质构造部位、不同的地质体中,矿化类型多样,但它们的形成环境、成矿地质背景、成矿作用特征总体一致：①归来庄金矿田是一个主要由前寒武纪基底岩石和早古生代碳酸盐岩盖层组成、中生代构造–岩浆作用较为发育的内生中低温热液金矿集区;②燕甘断裂是郯庐断裂带派生构造,控制着区内地层、岩浆岩、次级构造及金矿床/点的展布;燕甘断裂的次级断裂、潜火山穹隆的放射状、环状构造是矿液运移和沉淀聚集的良好场所;③金矿化以隐爆角砾岩型、镁质碳酸盐岩微细浸染型、斑岩型、矽卡岩叠加型及破碎带蚀变岩型为主,矿石普遍发育浸染状、细脉浸染状、网脉状、团块状和块状构造,反映其形成于岩浆期后热液环境;④具有碲与金超常富集共存的显著特征,金属矿物除常见的自然金、银金矿外,另有含碲矿物碲铜金矿、碲金银矿、碲银矿、碲金矿等;⑤早侏罗世中偏碱性岩浆侵位初步启动了该区的金成矿过程,为早白垩世的中碱性岩浆活动提供了母岩和成矿物质来源,早白垩世可能是鲁西归来庄金矿田的主要成矿时期;⑥成矿流体具有低温、低盐度特征,同位素特征具有多来源性,以岩浆水和大气降水为主,并有少量变质水的参与;⑦在成矿热液中可能是Au与Te、S结合生成可搬运的配合物进行运移;成矿热液中有较高的碲逸度,在中低温条件下碲易置换硫而进入硫化物晶格,在高碲逸度的条件下碲则易与Au、Ag、Pb等元素形成碲化物而参与成矿。这种区域上成矿特征表现出的一致性,表明鲁西归来庄地区中生代大规模金成矿作用受控于统一的地质事件,可划归为一个统一的潜火山中—低温热液金成矿系统。     

克拉通岩石圈三维物质架构示踪方法

克拉通岩石圈三维物质组成架构示踪是当今地球科学研究前沿，面临系列挑战。在对已有相关成果系统梳理的基础上，分别阐述了实现由点到面、由局部到全时空、由单一方法到多学科综合约束3个战略思路转变的基本要点；并以华北克拉通为例，提出了亟待深化的研究领域和未来方向。多种地球物理方法联立约束和综合解释，不仅开拓了岩石圈物质组成研究的新思路，而且有利于获得更可信的结果。逼近实际的岩石圈物质组成架构必须符合岩石探针、岩石圈物性结构、岩石物理性质与矿物及化学组成的测试分析/模拟计算结果等观测事实，并遵循地球化学热力学-地球动力学理论框架；这就需克服单一资料和方法各自的局限性，由单一手段向多方法综合约束转变，实现多学科融合来开展岩石圈物质组成的研究。据此提出“循序渐进、逐步深化”和“反馈修正、不断逼近”的岩石圈物质组成架构的多学科综合示踪研究流程。华北克拉通岩石圈三维物质架构研究的重点在于通过多学科的深度融合，恢复不同时期的构造格架和对应的物质组成，示踪其岩石圈物质架构的演变过程。