昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】 特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】 本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】 认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】 就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。     

哈萨克斯坦乌拉尔肯皮赛铬铁矿资源基地地质背景、成矿特征及矿床成因

铬铁矿是中国极为短缺的战略性矿产,哈萨克斯坦乌拉尔肯皮赛铬铁矿资源基地是全球最大的豆荚状铬铁矿产地。笔者系统总结了肯皮赛铬铁矿资源基地的地质背景、蛇绿岩特征及成矿类型,并对基地的开发现状进行了梳理。肯皮赛铬铁矿资源基地位于乌拉尔造山带南部,伴随寒武纪—三叠纪古乌拉尔洋形成演化,大量蛇绿岩地体残存于乌拉尔造山带内,形成一系列豆荚状铬铁矿床。肯皮赛地块出露完整的蛇绿岩层序,地幔橄榄岩以方辉橄榄岩和纯橄岩为主,发育高铝型和高铬型两类富铬铁矿。其中,高铝型铬铁矿形成于早泥盆世（或更早）MOR环境下;而高铬型铬铁矿形成于晚泥盆世洋内俯冲环境下（SSZ）,是俯冲带流体与残留地幔橄榄岩交代反应后形成的熔体与围岩（地幔橄榄岩）发生熔岩反应的产物。肯皮赛铬铁矿资源基地铬铁矿探明储量约3亿t,年产铬铁矿和铬铁合金约700万t和169万t,主要用于出口。中国应不断加强与哈萨克斯坦的铬铁矿资源潜力调查、勘查开发及产能合作。     

青海沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世基性岩浆事件及其地质意义

青海省沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世构造背景是影响该区成矿规律和找矿方向分析的重要因素。对开心岭一带中二叠世诺日巴尕日保组玄武岩地球化学及侵入其中的辉长岩进行年代学研究,以期对该区中二叠世—早三叠世成矿构造背景提供一定的约束。采用LA-ICP-MS技术测得的辉长岩中锆石206Pb/238U年龄加权平均值为247.0±1.7Ma,属于早三叠世,该期岩浆事件可能是龙木错—双湖缝合带和可可西里—金沙江缝合带在此阶段发生俯冲的产物。地球化学特征表明,中二叠世玄武岩具有高镁、富铁、贫碱的特征,属于拉斑系列玄武岩;富集LREE和部分HFSE,REE表现为轻、重稀土元素分馏明显的右倾型配分型式。具有相对高的Zr含量（平均含量大于70×10-6）和Zr/Y值（5.2～7.0）,Nb、Ta、Zr、Hf和Ti相对亏损,Nb/La 值(0.1~0.3)较低,总体具有大陆玄武岩的特征,但受到不同程度陆壳或岩石圈地幔的混染。综合多种判别图解分析认为,该套玄武岩形成于大陆裂谷环境。     

甜水海地块寒武纪安山岩的地球化学和年代学研究:对西昆仑-喀喇昆仑造山带原特提斯洋演化的启示

甜水海地块作为西昆仑-喀喇昆仑造山带重要的组成部分,夹持于麻扎-康西瓦板块缝合带和洪山湖-乔尔天山板块缝合带之间,其构造属性的探讨对认知西昆仑地区早古生代地质演化具有重要的科学意义。笔者在甜水海地块中部麻扎地区通过野外填图新发现并厘定出一套火山岩-沉积岩组合,主要由安山岩、英安岩、流纹岩及其火山碎屑岩和少量沉积岩组成;与安山岩互层产出的英安岩和流纹岩锆石U-Pb年龄为519~513Ma,表明这套火山-沉积地层形成于中寒武世。该火山岩套的地球化学特征为：安山岩SiO₂含量为57.0%~67.2%,具有高MgO（1.91%~7.17%）含量和Mg^#值（39.1~65.3,平均值为55.0）,较高Cr（31.0×10^-6~190×10^-6）和Ni（12.2×10^-6~121×10^-6）含量,低FeO^T/MgO比值（1.12~3.26）,低Al₂O₃（13.7%~17.3%）和K₂O（1.12%~5.52%）含量的特征,属于低铁钙碱系列高镁安山岩-镁安山岩;英安岩较安山岩SiO₂含量高（63.8%~71.8%）,具有相似的Al₂O₃（13.4%~15.4%）含量,低MgO（0.28%~1.19%）含量和Mg^#值（9.98~36.5,平均值为25.3）,低Cr（11.5×10^-6~25.2×10^-6）和Ni（4.33×10^-6~11.8×10^-6）含量,高FeO^T/MgO比值（3.64~18.9）和K₂O（4.84%~9.27%）含量的特征,属于高钾钙碱性系列。安山岩和英安岩总体表现出右倾轻稀土富集分配模式,富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素,具有典型的岛弧岩浆岩特征。野外调查表明,安山岩与英安岩在空间上相邻,呈互层产出,且它们都出露于中寒武系地层中,暗示了二者在成因上紧密相联。岩石地球化学特征指示了安山岩和英安岩可能源于富集地幔楔不同比例的部分熔融作用,所产生的岩浆在上升过程中又遭受了不同比例的地壳混染。推测麻扎地区寒武纪火山岩形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岛弧构造环境,同时结合区域资料,认为在寒武纪甜水海地块存在两期岩浆作用,在早寒武系末期（~520Ma）原特提斯洋发生双向俯冲,甜水海地块北缘转化为活动大陆边缘。     

巴基斯坦贾盖火山岩浆岩带斑岩型铜-金矿床地质特征、成矿作用及找矿潜力

贾盖火山岩浆岩带是巴基斯坦境内西部第二大岩浆弧,属于特提斯成矿域的重要组成部分之一。晚渐新世—中新世,随着新特提斯洋的闭合,阿拉伯板块、印度板块与欧亚板块不断碰撞。在持续的挤压条件下,巴基斯坦西部发育了一系列逆冲褶皱系统,并且先后经历了中—晚始新世(43~37 Ma)、早中新世(24~22 Ma和18~16 Ma)、中中新世(13~10 Ma)和晚中新世—早上新世(6~4 Ma)4次大规模的岩浆作用,形成了贾盖火山岩浆岩带,赋存有48个斑岩型铜金矿床(点)、远景区。根据区域地质及矿化情况,可将贾盖火山岩浆岩带内的斑岩型铜-金矿床分为东、西两部分。前者主要分布在贾盖侵入体的边缘或与围岩接触带中,矿体产于晚白垩世辛贾拉尼群碎屑岩和始新世贾盖侵入体中;后者则分布在索尔科侵入体的岩株中,矿体产于古新世和更年轻的碎屑岩和火山岩中。矿体主要与磁铁矿系列的石英闪长斑岩和花岗闪长斑岩相关,具有钙碱性系列的特征,围岩热液蚀变分带明显,自岩体中心向外依次为钾硅酸化(钾化)、泥化、石英绢云母化、青磐岩化。境内外斑岩铜矿产出特征显示,索尔科侵入岩可能符合"小岩体成大矿"的现实情况,贾盖侵入岩的大型复合岩基中也可能存在斑岩铜矿床,具有很好的找矿潜力。最新勘查资料显示,贾盖火山岩浆岩带已发现的48个矿床(点)、远景区可能都具有很好的找矿前景和巨大的资源潜力,如萨因达克、雷克迪克、塔拉鲁格、科·伊·达利尔等矿床(点)、远景区,以及Western War Chah斑岩体,尤其是贾盖火山岩浆岩带西部和Koh Dalil(Rackodiq)矿点。     

帕米尔构造结锂矿资源潜力评价——基于1 ∶ 100万地球化学调查

帕米尔构造结夹持于塔吉克盆地与塔里木盆地之间,是印度板块与欧亚板块碰撞形成的巨大山结,由西侧的兴都库什山、中部的帕米尔高原、东侧的昆仑山3部分组成,它们经历了相同的地质演化历史.近年来,在西部的兴都库什地区发现了帕斯古斯塔、贾马纳克等大型、超大型伟晶岩型锂矿,在东侧的西昆仑地区发现了大红柳滩、俘虏沟等具大型、超大型远景...     

塔吉克斯坦托赫塔梅什一带铁铜多金属矿化体的发现及其成因分析

近年来在塔吉克斯坦南帕米尔托赫塔梅什地区发现数条铁铜多金属矿化体,对该矿化体进行野外地质调查、岩相学研究、遥感解译等工作,结合矿石的化学分析、X 衍射分析、光谱半定量分析、电子探针分析结果,综合研究认为, 铁铜多金属矿化体的形成与海相火山作用有关,该地区无论是寻找铁矿还是铜矿,从近铜远铁的成矿模式,都具有较大的找矿潜力。同时,该地区此类矿产的发现对指导中国境内西昆仑的找矿勘查提供思路。     

南帕米尔北缘切实界别辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

南帕米尔北缘切实界别地区广泛分布的基性岩体(岩脉)侵位于下二叠统中,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年获得其成岩年龄为269.5±1.3Ma,反映该地区存在中二叠世基性岩浆活动。岩体中SiO2含量为46.68%~49.20%,TiO2平均值为1.40%,(K2O+Na2O)在3.94%~5.83%之间,属于碱性系列;稀土元素配分模式呈LREE富集型,δEu值为0.92~1.31,无明显Eu异常;明显富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Th、U放射性生热元素,类似于板内玄武岩;微量元素构造环境判别图亦显示其形成于板内构造环境。与邻区二叠纪基性火山岩地球化学特征对比,结果表明,南帕米尔和南羌塘在二叠纪同处于板内伸展环境,而冈底斯带属于岛弧背景,这为帕米尔和青藏高原石炭纪—二叠纪构造单元的划分与对比提供了岩浆作用方面的依据。     

巴基斯坦成矿地质背景、主要金属矿产类型及其特征

巴基斯坦位于特提斯构造域的中部,处于印度板块、欧亚板块、阿拉伯板块的交汇部位,具有复杂的构造环境和良好的成矿条件。在前人研究基础上,对巴基斯坦成矿地质背景、主要金属矿产类型及其特征进行了全面的归纳总结。结果显示,伴随着特提斯构造域的演化,巴基斯坦经历了以新生代为主的3期成矿作用(晚白垩世-渐新世成矿期、渐新世-中新世成矿期、上新世-更新世成矿期),形成了众多的铜、铁、铬、铅、锌、金、银矿床,其成因类型涉及斑岩型、沉积型、岩浆型、喷流沉积型、密西西比河谷型、黑矿型、热液型、矽卡岩型、火山岩型、沉积变质型等。     

帕米尔东缘杜格里富碱斑岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及构造意义

帕米尔构造结是陆陆碰撞造山的典型地区之一,位于帕米尔东缘的杜格里富碱斑岩是揭示帕米尔新生代构造演化的重要对象。岩体侵位于下二叠统粉砂质板岩中,主要由正长斑岩和石英正长斑岩组成。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩体的成岩年龄为10.76±0.09 Ma,表明杜格里富碱斑岩形成于中新世中期。地球化学分析结果显示,杜格里岩体具富碱、高钾、准铝质—弱过铝质的特征,微量元素高度富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE),而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),稀土元素总量较高,球粒陨石标准化配分型式呈右陡倾的LREE富集型,且无明显负Eu异常,反应源区为加厚镁铁质下地壳,并经历过古俯冲洋壳板片流体的交代作用和富集地幔物质的加入。综合分析认为,杜格里富碱斑岩形成于后碰撞阶段伸展构造体制下,是青藏高原西北缘构造转换带对印度-欧亚大陆碰撞造山过程响应的记录。