大别山北缘石炭系碎屑岩地球化学及碎屑锆石年代学分析及其对物源区大地构造属性判别的制约

大别山北缘石炭系作为古生代唯一不变质或轻微变质的沉积地层,记录了其物源信息和古生代的构造演化.针对研究区这一地质特征,本文分析了研究区砂岩的碎屑组分、常量元素、微量元素和稀土元素,以及碎屑锆石的同位素年龄,并据此对物源区的大地构造属性进行了研究.研究区碎屑岩主要以中细粒石英砂岩和长石石英砂岩为主,砂岩的QFL平均值为Q 76.2％,F 15.9％,L7.9％,Q/(F+ L) 4.26;主要元素氧化物平均百分含量SiO263.69％,Al2O3 11.25％,MgO 3.66％,CaO 5.15％,Fe2O3T 6.15％,K2O 1.68％,Na2O 0.68％;部分特征微量元素Th,U,Hf,Sc,Zr,Y平均含量分别为10.78×10-6、2.64×10-6、4.39×10-6、15.67×10-6、166×10-6、25.33×10-6.Rb/Sr,Th/U,La/Y,La/Sc,Th/Sc比值分别为1.49、4.10、14.75、31.92和0.89;稀土元素总量ΣREE平均146.2×10-6(54.11×10-6 ～256.0×10-6),Eu异常0.64,轻稀土略有富集,La/Yb为12.58(3.94～15.42),(La/Yb)N为9.02.锆石年龄测定表明,早石炭世地层中碎屑锆石的年龄主要集中在400 ～500Ma,晚石炭世地层中碎屑锆石年龄主要为900～ 1300Ma,其次为2000～ 2800Ma.上述结果表明大别山北缘石炭系沉积物来源于不同的源区,包括早古生代的大陆岛弧、扬子板块中-新元古代基底以及华北板块古-中元古代基底.     

江陵凹陷古新统光卤石的发现及其钾盐找矿意义

通过薄片鉴定和XRD等分析,在江陵凹陷古新统发现光卤石矿物,单层厚度达23cm,经化学分析该层含光卤石石盐岩中光卤石含量为1.6%。光卤石在江陵凹陷古新统有两种产出状态:一种是被包裹在石盐岩内,呈颗粒状分布,粒度大小0.1~0.5mm;另一种是充填硬石膏孔隙中,粒度大小0.1~0.2mm。经石盐包裹体测温、碳氧同位素和元素地球化学研究,确定了江陵凹陷古新统时期的古气候属于"暖旱"型。江陵凹陷古近纪时期属于裂谷型小盆地,构造期沉降较大,盆地封闭性良好,同时期火山活动频繁,为凹陷带来丰富的成矿物质,火山期后的温热泉水补给同样也为凹陷带来丰富的成矿物质;裂谷的某些部分与大洋沟通,接受海水补给。这样的构造条件、物质条件与古近纪时期的干旱气候相互耦合,出现光卤石沉积。江陵凹陷古新统光卤石发现,说明在该时期江陵凹陷卤水已演化到析出钾盐阶段,具有重要找钾指示意义。     

滇东北镇雄硫磺矿区环境地质问题及其对策与意义

硫磺渣是硫磺矿区主要的矿业固废,其随意堆放可产生一系列的环境地质问题,并对山水林田湖草等自然资源、环境及人的健康构成较大危害。滇东北地区长期以硫铁矿为原料、以煤炭为燃料,土法炼硫生产硫磺,导致巨量硫磺渣堆积,产生了严重的环境地质问题。本文针对该地区镇雄县硫磺矿区,调查了小硫磺生产形成硫磺渣的规模和特征,梳理了该硫磺矿区主要环境地质问题及其对当地生态环境的影响,认为目前镇雄硫磺矿区存在的环境污染、自然资源破坏及可能形成的矿渣性泥石流等环境地质现状与过去40多年的小硫磺生产密切相关。基于以上认识,强调应结合矿业固废无害化、减量化和资源化技术政策,从资源回收利用、生态环境恢复、地质灾害防治和文化遗产保护方面探讨和提出镇雄硫磺矿区矿渣治理和生态修复的新理念和新对策。     

大陆动力学演化与成矿研究: 历史与现状

地球动力学演化过程与成矿作用是当今矿床学研究的前沿。文章回顾了自20世纪60年代以来，有关大陆动力学演化与成矿的研究历史和当前的研究动向。综述了几个研究大阶段，即：海底喷流成矿作用、大陆边缘成矿作用、板内成矿作用及地质历史演化过程的大陆汇聚或增生与多期次成矿。同时，以华南地区为例，将大陆侧向和垂向增生作为切入点，阐述了华南世界级有色、稀有、贵金属成矿省在地质历史过程中的成矿作用，并提出在该成矿省进一步实现找矿突破的重要科学问题。     

南秦岭杨家坝多金属矿区中的碳酸岩岩相学及成矿地球化学

秦岭造山带是我国重要的成矿区带之一。研究发现,南秦岭杨家坝多金属矿区中元古界碧口群火山沉积岩系中原以为所夹的“白云岩”在产状上具侵入接触关系,并且从岩相学、元素和同位素地球化学分析论证,确认其为源自地幔的碳酸岩;岩石总体表现为明显富集轻稀土、大离子亲石元素,尤以Sr、Ba相对富集,而过渡元素,尤以Ti、Cr、Ni相对亏损,高场强元素则表现为矿化蚀变较之弱蚀变和无蚀变相对富集,这与岩相学研究伴随硅化和硫化物蚀变而发育多金属矿化,以及同位素系列研究表现强烈相似于EMⅡ型富集地幔背景,并具碳酸岩与碳酸盐岩的过渡特征形成呼应,暗示矿区碳酸岩及相关矿化的形成,可能与秦岭造山带从中元古代到中新生代发生同生成矿,或构造体制转换并伴随后造山期强烈陆内造山作用导致的壳幔叠加改造密切相关,是重大深部地质事件的标志。碳酸岩的发现和确认,为论证本区深部地质地球化学动力学事件和过程,以及壳幔混染对成矿的贡献提供了新的岩石学证据。     

藏西班公湖斑岩铜矿带成矿斑岩地球化学及Pb、Sr、Nd同位素特征

对班公湖铜矿带2个具有代表性的斑岩铜矿床--多不杂铜矿床和尕尔穷铜矿床进行了详细的岩石地球化学和Pb、Sr、Nd同位素特征研究表明,与冈底斯铜矿带相比,该铜矿带含矿斑岩大离子不相容元素的富集程度相对减弱,而高场强元素和重稀土元素的亏损程度明显减轻,轻、重稀土元素的分馏程度减弱,且具有Eu的弱正异常,岩石在氧化性上更强一些;从Pb、Sr、Nd同位素特征来看,班公湖铜矿带含矿斑岩更富含放射性成因铅,~(143)Nd/~(144)Nd比值明显降低,其源区更接近印度洋沉积物区域,表明该铜矿带含矿斑岩的岩浆源区更浅,有更多的地壳物质加入;班公湖铜矿带含矿斑岩形成的构造环境属于活动大陆边缘区域,而冈底斯铜矿带明显偏离了活动大陆边缘区域,表明班公湖斑岩铜矿带形成于碰撞后地壳隆升阶段,而冈底斯铜矿带则形成于碰撞后地壳伸展阶段.     

滇西哀牢山老王寨金矿床控矿构造样式

哀牢山金矿带是我国最重要的新生代造山型金矿带,老王寨金矿床是该矿带中已发现规模最大的金矿床。该矿床中金矿化的产出受NW向九甲-安定断裂和NWW向老王寨-营盘山背斜联合控制,金矿体定位于老王寨-营盘山背斜两翼NW-NWW向层间接触带或脉岩与地层交界面等构造薄弱部位的左行剪切逆断裂带中。成矿前,区域NNE-SSW向挤压构造应力场导致轴向NWW的老王寨-营盘山背斜形成,背斜形成晚期在其两翼形成NW-NWW向的次级断裂。成矿作用过程中,在NEE-SWW向挤压构造背景下,NWW向老王寨-营盘山背斜的转折端和两翼呈背驮式叠瓦状排列的NW-NWW向左行剪切逆断裂为有利容矿空间。之后,构造体制转变为近SN向挤压,形成少量NE向左行剪切断裂,对已有NW向矿体略有破坏。走滑断裂是哀牢山造山带最具特色的构造型式,也是区域最重要的控矿构造样式,在老王寨金矿床主要体现为控制金矿化产出的NW-NWW向左行剪切逆断裂大规模发育于NWW向老王寨-营盘山背斜构造的两翼,对应于区域构造动力体制转换晚期,印度与欧亚大陆斜碰撞导致的区域大规模走滑断层最发育时期。     

造山型金矿成矿流体来源与演化的氢-氧同位素示踪：夹皮沟金矿带例析

在详细的矿床地质研究和成矿阶段划分基础上,系统采集了距夹皮沟断裂带100~3622m的6个金矿床不同成矿阶段的20件矿石样品,进行了氢、氧同位素测试。距夹皮沟断裂带由近及远,各金矿床的氢、氧同位素组成分别为:北沟(100~172m,δD=-97‰~-90‰,δ18O_w=-3.26‰~5.49‰)、二道沟(820~830m,δD=-95‰~-94‰,δ18O_w=-4.58‰~-0.50‰)、三道岔(1385~1412m,δD=-97‰~-91‰,δ18O_w=-3.58‰~-1.39‰)、四道岔(2776~2802m,δD=-99‰~-80‰,δ18O_w=0.75‰~4.69‰)、八家子(3400m,δD=-102‰,δ18O_w=0.22‰)、夹皮沟本区(3595~3622m,δD=-108‰~-92‰,δ18O_w=2.91‰~5.39‰)。成矿早、主、晚阶段δD、δ18O_w和W/R值分别为-97‰~-80‰、3.99‰~5.49‰和约0.1;-108‰~-90‰、-3.26‰~4.71‰和0.1~0.5;-97‰~-91‰、-4.58‰~-2.68‰和0.01~0.1。反映金矿早阶段成矿流体以变质水为主体,混入有少量岩浆水,W/R值较小;主阶段成矿流体为变质水和大气降水的混合,W/R值显著增大,氢、氧同位素和W/R值具有明显的空间不均一特征(成矿流体隧道式流动):前者与距夹皮沟断裂带的距离正相关、后两者负相关,而它们与各金矿床已探明资源量的相关性相反,可能表征了成矿系统有效流体压力对W/R值和金沉淀成矿的控制作用;晚阶段大气降水大量加入,成矿流体弥散式的流动机制引起大面积同位素均一化,W/R值最小。据此推断,氧同位素低值区与氢同位素和W/R高值区(尤其是它们的显著变化区)的套合部位是金大规模沉淀聚集的最有利地段暨找矿勘查的重要选区。     

印度大陆板片前缘撕裂与分段俯冲：来自冈底斯新生代火山-岩浆作用证据

青藏高原碰撞造山带不仅呈现南北不均一性,而且显示东西分段性。以横贯高原腹地的NNE向负磁异常带为界,将冈底斯分为三段。在宽约300km的负磁异常带为代表的中段,近SN向的裂谷和正断层系统、重要地震和现代热水活动、古新世林子宗火山岩系和中新世超钾质火山岩系、以及日喀则弧前盆地集中发育,伴有斑岩型Cu-Mo和成因独特的Au-Cu矿化;在85°E以西的西段,主要发育强烈逆冲推覆系、同碰撞期花岗岩和中新世钾质-超钾质火山岩系,伴有造山型Au矿化;而在90°E以东的东段,主要发育走滑断裂系、同碰撞期花岗岩和中新世埃达克质斑岩,伴有斑岩型Cu-Mo矿化。古新世林子宗火山岩的精细定年和地球化学特征揭示,印度大陆板片向北的俯冲-汇聚至少在50Ma前没有表现出明显的时间差异性。然而,中新世钾质-超钾质岩和大规模花岗岩基的时空分布和地球化学特征反映,印度大陆板片前缘可能发生撕裂,并发生分段式差异俯冲,西段(85°E以西)俯冲规模大,距离远,东段(90°E以东)俯冲规模小,可能未跨过雅江缝合带。沿着负磁异常带两侧的边界裂谷带,高SiO_2煌斑岩和念青唐古拉花岗岩基及相伴钾质火山岩的发育,揭示来源于软流圈地幔的岩浆和高热流穿过板片撕裂带并沿耦合上覆的裂谷带上涌,前者侵位和喷发,后者诱发地壳熔融。90°E与85°E之间的俯冲板片可能由于撕裂、断离和破碎,因而导致斜跨高原腹地的大面积通道式负磁异常带。     

羌塘南缘多龙矿集区荣那斑岩-高硫型浅成低温热液Cu-(Au)套合成矿:综合地质、热液蚀变及金属矿物组合证据

位于羌塘南缘多龙矿集区内的荣那斑岩-高硫型浅成低温热液Cu-(Au)矿床系近年来中铝西藏与西藏地质五队合作勘查取得重大找矿突破的铜矿床,控制资源量已达超大型规模,但对该矿床的成因类型仍存在争议。本文根据详细的钻孔岩芯、结合光学显微镜、扫描电镜观察、硫化物的电子探针分析,认为该矿床成矿与早白垩世花岗闪长斑岩有关。矿体主要产于下中侏罗统色哇组长石石英砂岩和成矿斑岩体中,矿体呈东西走向、南倾的隐伏状,延深巨大,金属矿化以铜为主,伴有金、银矿化,偶见钼矿化。热液蚀变具有两阶段蚀变:与斑岩型矿化有关的黑云母化、角岩化、硅化-绢云母化及硅化-伊利石-绿泥石化以上部叠加的高级泥化,蚀变分带明显。相应的该矿床具有斑岩型细脉浸染状矿化和以硫砷铜矿为特征的高硫型矿化,含铜矿物主要分为4个带,大致与蚀变分带相对应,下部主要为斑铜矿-黄铜矿;过渡带以斑铜矿-铜蓝组合为特征;中上部为蓝辉铜矿-砷黝铜矿-硫砷铜矿组合;顶部主要由为辉铜矿-蓝辉铜矿组成。总体上,矿床中上部为Cu-S体系、向下转变Cu-Fe-S体系。与其它类似矿床相比,该矿床硫化物中以富Zn、贫金为特征。综上认为该矿床为斑岩-高硫型浅成低温热液Cu-(Au)套合成矿的典型实例,其勘查突破为羌塘南缘火山岩区及覆盖区的找矿打开了一扇窗口。