湖南瑶岗仙矽卡岩型白钨矿床成矿流体演化特征研究

湖南瑶岗仙超大型钨矿床位于南岭成矿带中段,主要由石英脉型黑钨矿矿脉和矽卡岩型白钨矿矿体组成。前人对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿体开展了较为详细研究,但对矽卡岩型白钨矿的研究则相对较少,有关其矿体特征、成矿过程及其与石英脉型矿化的成因联系尚不清楚。本文在矿床地质研究基础上,将瑶岗仙矽卡岩型钨矿床分为早期石榴子石-透辉石-白钨矿阶段（Ⅰ）和晚期碳酸盐-硫化物-白钨矿阶段（Ⅱ）,并重点针对两个阶段的白钨矿开展了矿物学、元素地球化学、成矿流体地球化学研究,进而厘定了矽卡岩型白钨矿的成矿过程。结果显示,Ⅰ阶段白钨矿的Mo含量（1648×10^-6~3310×10^-6）明显高于Ⅱ阶段白钨矿的Mo含量（816×10^-6~1725×10^-6）,且Ⅰ阶段白钨矿的稀土配分具明显的MREE和HREE亏损特征,指示早期矽卡岩阶段成矿流体具有相对高的氧化条件。两阶段的流体包裹体具有相似的δ¹⁸O值（7.7‰~9.8‰和7.4‰~8.9‰）和δD值（-53‰~-60‰）,表明成矿流体均主要来源于花岗质岩浆,而大气降水与岩浆流体的混合程度低于其他矽卡岩型钨矿床。白钨矿中的流体包裹体具有富CO₂和CH₄的特征,指示该成矿流体体系易于发生流体不混溶作用。白钨矿Ⅰ的成矿流体均一温度为229.1~377.3℃,盐度为1.8%~14.7% NaCleqv,白钨矿Ⅱ的成矿流体均一温度为187.4~294.5℃,盐度为1.2%~10.2% NaCleqv,指示成矿流体演化过程中流体温度和盐度逐渐降低。由此可见,瑶岗仙矽卡岩型矿床的成矿流体起源于花岗质岩浆,与石英脉型黑钨矿同源,总体上经历了两阶段钨矿的叠加成矿作用,流体不混溶作用对钨的聚集至关重要,在早期矽卡岩阶段形成了呈条带状的白钨矿矿体,在晚期矽卡岩退化蚀变阶段形成了被碳酸盐交代的白钨矿矿体。

     

华南地区泥盆系MVT铅锌矿床S、Pb同位素特征

华南泥盆系密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,受控于泥盆系海进序列的台地碳酸盐岩,大体可分为以凡口为代表的中低温热液型和以泗顶、北山为代表的低温热液型。在矿床学研究基础上,对研究区内不同类型的铅锌矿、硫铁矿开展系统的硫、铅同位素分析,收集和测定493件S和64件Pb同位素数据,总结硫、铅的来源和硫同位素分馏机制,并初步探讨了成矿机制。硫同位素研究显示,矿石硫有多种来源,主要来自于还原性卤水,部分来自氧化性卤水中ΣSO_4~(2-)的还原,少量硫来自于矿区含矿地层。不同矿床在成矿作用过程中硫同位素的分馏机制不同。在以凡口为代表的中低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值高且相对集中,以热力学分馏为主,生物分馏作用较微弱;在以泗顶、北山为代表的低温热液矿床中,矿石δ~(34)S值低且分散,以生物分馏作用为主,仅部分中粗粒铅锌矿石以热力学分馏为主。成矿作用过程中硫同位素分馏远未达到平衡状态。不同矿床的矿石铅同位素组成呈线性分布,反映出不同来源铅的混合。古老铅来自遭剥蚀的古陆,年轻铅代表泥盆系沉积物的普通铅。二者的比例与岩石中陆源物质(Pb)的含量相对应。成矿时的铅直接来自于氧化性卤水,间接来自于卤水对流经的泥盆系含矿层(尤其是底部碎屑岩)的淋滤,更间接地来自古陆剥蚀区以及海相沉积物。金属物质的迅速沉淀成矿作用与两类流体的混合有关,氧化性卤水来自蒸发盐红层盆地,沿泥盆系底部紫色砂岩经区域性迁移,其中富含大量金属成矿元素,并含有少量呈ΣSO_4~(2-)的硫;而还原性流体中富含ΣH2S的硫。流体的混合作用局限于矿区范围内,并不存在区域性的简单大规模流体混合过程。     

赤潮科学中藻菌关系研究的若干进展

水生生态系统中,微型藻类与细菌的关系越来越引起人们的重视。细菌对藻类的影响主要体现在,一方面细菌吸收藻类产生的有机物质,并为藻类的生长提供营养盐和必要的生长因子,从而调节藻类的生长环境;另一方面细菌也可通过直接的或间接的作用抑制藻细胞的生长,甚至裂解藻细胞,从而表现为杀藻效应。而藻类对细菌也有相似的两方面作用。由于这些错综复杂的关系,使人们在研究浮游植物水华和赤潮的发生、发展、衰落与消亡的机理时,不能不考虑细菌的重要性,其中细菌杀藻现象则为利用微生物防治赤潮提供了可能的途径。本文在近年来国内外有…     

湖南瑶岗仙花岗岩体中包体的地质地球化学特征与岩浆演化

湖南瑶岗仙钨矿床与成矿有关的碱长花岗岩岩株中发育多种类型包体,包括花岗岩、石英闪长斑岩、黑色包体及云英岩析离体等。这些包体的地质地球化学性质不同,来源和演化路径不同,记载着瑶岗仙花岗岩成因和岩浆分异演化的历史。对这些包体岩石学、地球化学的研究,结合岩体本身和区域燕山早期花岗岩基的对比研究,明确了花岗岩包体(Ⅰb)来自深部岩浆房中早期结晶的花岗岩,性质与区域花岗岩相近;石英闪长斑岩和黑色包体为前寒武纪变质岩在重熔时的残留;云英岩析离体是由花岗岩Ⅰ的岩浆晚期进一步分异形成的浆液过渡态流体结晶沉淀而成;产于石英斑岩中的细粒黑云母花岗岩包体(Ⅲb)捕获自岩浆房中分异的补体或补体上升时初步分异形成的花岗岩。形成瑶岗仙岩体的花岗岩高度富含挥发分,致使其中的包体强烈同化混染,并富含萤石、云母、电气石等以及硫化物矿物。瑶岗仙岩体是区域花岗岩基所代表的岩浆房高度分异的岩浆上侵的产物,石英斑岩岩浆直接来自于岩浆房结晶分异残留岩浆,而非瑶岗仙岩体的分异产物。建立了瑶岗仙地区燕山早期岩浆演化序列:岩浆房主体(二长花岗岩)→细粒黑云母花岗岩(补体)→碱长花岗岩岩株→浆液过渡态流体成矿→石英斑岩脉侵入。     

湖南茶陵邓阜仙花岗岩中“眼球”状析出物地球化学特征及成因

湖南茶陵邓阜仙岩体燕山期细粒二云母花岗岩(γⅡ)中分布大量"眼球"状析出物,单个"眼球"大小约1~3 cm,其分布呈单个的"眼球"独立产出,或由大量"眼球"连成条带,延伸可达几米至数十米。"眼球"状析出物具有明显的成分分带,核部"黑眼珠"富含黑云母(大部分蚀变为绿泥石),边部"白眼仁"富含石英;"眼球"与花岗岩围岩(γⅡ)界线清楚截然,具有流动构造,可能是岩浆液态分异的结果。南岭主要钨矿成矿花岗岩具有高分异演化特征,同时发生液态分异作用。对比邓阜仙"眼球"及附近二云母花岗岩∑REE为97.83×10-6~219.37×10-6,LREE/HREE为10.41~15.29,稀土元素配分曲线呈右倾的"V"字形,不具有四分组效应,δEu负异常不明显,指示其演化程度不高,由此认为南岭岩浆液态分异作用主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段,但在岩浆演化至二云母花岗岩阶段就已经开始,甚至可能发生的更早。岩浆液态分异作用使"眼球"中挥发分元素Li、F含量升高,成矿元素Cu、Pb、Zn等富集,岩浆液态分异制约着元素的迁入迁出,促进了挥发分元素以及成矿元素的富集,对矿化的形成也有一定制约作用。     

浆液过渡态流体在矽卡岩型钨矿成矿过程中的作用——以湖南柿竹园钨锡多金属矿为例

湖南杮竹园是世界著名的大型矽卡岩型锡钨多金属矿床,产于千里山碱长花岗岩岩体南部接触带。矽卡岩中广泛发育网脉状碱交代脉和少量花岗岩脉、云英岩脉等各类脉体。碱交代脉主体由钾长石、萤石、少量石英、磁铁矿、黑钨矿、白钨矿及花岗岩构成,以往被统称为"云英岩脉"。其中早阶段碱交代脉中央发育花岗岩,边部为钾长石-萤石-黑钨矿,脉体两侧发育石榴子石透辉石矽卡岩化,对应矽卡岩阶段。晚阶段碱交代脉主要成分为钾长石、萤石,脉体及两侧出现大量阳起石、绿帘石、磁铁矿、白钨矿及辉钼矿、辉铋矿、自然铋等,对应退变质氧化物阶段。空间上,碱交代脉分布于矽卡岩和矽卡岩化大理岩中,不进入岩体。自花岗岩体→岩脉→碱交代脉→矽卡岩,Ca O、Ti O2、成矿元素W、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn以及Sr、Ba等元素含量增高,显示出成矿元素向热液中富集,且岩浆和矽卡岩受到碳酸盐岩围岩的影响。碱交代脉的组构显示出其形成于富含成矿物质和挥发份流体的岩浆,其中广泛发育熔融包裹体和熔流包裹体,显示其浆液过渡态流体的成因性质。从岩浆晚期分异演化→热液阶段是连续演化的过程,块状云英岩和矽卡岩阶段,岩浆并未完全固结,成矿作用自岩浆固结之前已经开始。总结了杮竹园矿床成矿模型:碱长花岗岩岩浆演化晚期分异出的高度富含挥发份的熔浆,在岩体顶部聚集,部分形成似伟晶岩(壳)和块状云英岩以及条带状硅灰石符山石矽卡岩。进一步聚集以及矽卡岩化产生大量CO2引起大规模隐爆,富含挥发份的岩浆或浆液过渡态流体沿隐爆形成的碎裂裂隙进入碳酸盐岩围岩,与碳酸盐岩不断发生反应,在脉体边部形成钾长石化以及大范围的石榴子石透辉石矽卡岩化。至退变质氧化物阶段,随着岩浆冷凝和温度、压力的降低,地下水大范围参与,成矿流体逐渐转变为热液性质,形成大量阳起石、磁铁矿、白钨矿及钼、铋硫化物。硫化物阶段,大量的大气降水参与成矿,温度、盐度进一步降低,在矽卡岩及其外侧的碳酸盐岩中形成铅锌硫化物矿石。     

深海硬岩连续取心钻头的研制

气举反循环技术是一种可用于深井硬岩地层的高效钻进技术,不受地层裂隙、溶洞影响,排渣彻底。通过研究专用的连续取心钻头,可实现深海硬岩的连续取心作业,提高深海硬岩钻井效率及取心率,为深海钻探提供一种全新的取心方案。本文从牙掌选型、卡断器结构、岩渣及岩心通道优化设计等方面进行研究,提出了连续取心钻头的设计方案,并试制加工钻头。在地热井中进行了验证性应用,灰岩地层、砂岩地层取心率可达80%以上,高于大洋钻探统计取心率。陆地验证性应用为该技术方法在海洋取心钻探中的应用奠定了技术基础。     

空气泡沫钻进技术在复杂漏失地层中的应用

山西霍州煤电集团鑫博煤业霍3号水源井工程,地层复杂漏失严重,开始采用顶漏钻进,工程进度难以保证,施工成本高,后改用空气泡沫钻进,解决了漏失地层钻进难题,钻进效率高,钻探成本低。介绍了该水源井空气泡沫钻进施工工艺,并对钻探效果及成本进行了对比分析。     

我国水井钻探装备的发展及应用

随着我国经济建设的进一步发展,水井钻机研制也呈快速发展的趋势,通过引进消化吸收国外先进的钻探设备与工艺,推动了我国水井钻机设备制造业水平的提高,缩小了与世界先进水平的差距。结合我国实情,全面论述了水井钻机的分类和使用特点、钻探新技术的推广应用情况,并对我国水井钻机发展进行了综合分析,提出了一些看法和设想。     

“带外脉式”钨矿床成矿模型——以湖南白云仙钨矿田头天门矿床为例

石英脉型钨矿床是南岭钨矿成矿带的主要矿床类型,含钨石英脉产于成矿花岗岩顶部的接触带附近,其中"带外脉式"的石英脉几乎全部产于接触带外侧。湖南白云仙钨矿田头天门钨矿床发育较完整的"带外脉式"钨矿矿化组合和空间分带,主要矿化类型包括花岗岩型和石英脉型,前者分布于岩墙上部,后者发育于上方外侧的砂岩中。笔者研究了头天门钨矿床中花岗岩和各类矿体的地质地球化学特征,探讨了岩浆演化与钨的富集成矿过程。提出头天门钨矿床粗粒斑状黑云母花岗岩→细粒碱长花岗岩岩株→岩墙→云英岩化花岗岩→云英岩→石英脉的岩浆-热液演化-成矿全过程,成矿流体表现出"上液下浆"的分带特点。在岩墙形成前的演化过程中,成矿元素的富集主要受岩浆晚期分异作用的制约,岩墙之后的演化则主要受热液作用的影响。成矿地质体为细粒碱长花岗岩岩株以及上部的岩墙。建立了带外脉式型钨矿床成矿模型,形成机制主要为:在岩浆固结之前,岩浆中的挥发分和H2O在岩体顶部聚集引起围岩破裂,岩浆充填形成岩墙,挥发分和成矿物质在岩墙上部聚集形成花岗岩型(云英岩型)钨矿,并在外侧形成石英脉型钨矿。