斑岩铜(钼-金)矿床的成矿流体

斑岩铜矿是主要的铜资源,是矿床研究和勘查的重要目标。斑岩铜矿按其与板块构造的关系可分为2种:俯冲带斑岩铜矿和碰撞造山带斑岩铜矿,它们在成矿流体方面有很多区别,其中较大的差别是碰撞造山带斑岩铜矿的钾化蚀变带比俯冲带斑岩铜矿的钾化蚀变带强得多,且范围也相对较宽。文章简述了这2种斑岩矿床的主要地质特征,着重从流体包裹体、蚀变作用和稳定同位素研究来探讨斑铜矿床成矿流体的主要特征,包括成矿流体的成分、形成温度和压力,氢、氧、碳和硫稳定同位素组成。这两种类型的斑岩铜矿中主要发育5种包裹体:M熔体包裹体;Ⅰ液体包裹体;Ⅱ气体包裹体;Ⅲ含子矿物的多相包裹体和CO2_H2O包裹体。Ⅱ类和Ⅲ类包裹体常共存,且均一温度相似,表明成矿流体经历了不混溶和沸腾作用。在Ⅲ类含子矿物的包裹体中发现了含金属硫化物(黄铜矿、黄铁矿)和氧化物(赤铁矿、磁铁矿)子矿物。在斑岩金矿和碰撞造山带的斑岩铜矿中出现CO2_H2O包裹体,在斑岩的斑晶和一些早期石英脉的石英中可见到熔体包裹体以及熔体_流体包裹体,它们代表斑岩岩浆的样品,说明斑岩铜矿的形成经历了岩浆和热液阶段。最近的研究表明,斑岩铜矿的初始流体是中等盐度和密度的岩浆流体。这种流体在上升过程中因压力释放而发生沸腾,形成气体包裹体和含子矿物的高盐度包裹体。     

金沙江—红河富碱侵入岩带含矿与不含矿富碱斑岩Li同位素地球化学特征及其地质意义

Li同位素示踪是近几年发展起来的一种新兴的稳定同位素地球化学方法,它在示踪岩浆源区物质组成微小变化方面非常灵敏。本文首次运用Li同位素地球化学示踪方法对金沙江—红河富碱侵入岩带不含矿的剑川北岩体和含矿的万硐山岩体进行了研究。结果表明剑川北岩体和万硐山岩体的Li/Yb的比值分别为7.20～9.58和11.18～20.0,δ7Li特征分别为+0.3‰～+6.2‰和-6.5‰～+0.1‰;含矿与不含矿岩体δ7Li值存在明显差异,指示含矿岩体的岩浆源区可能遭受过较大程度的板片脱水所释放的具有较低δ7Li值的流体的交代作用。研究结果为进一步揭示金沙江—红河富碱侵入岩带富碱斑岩源区特征提供了重要依据。     

岩浆熔体包裹体研究进展

近现代对于熔体包裹体的研究已经有50余年,但它们在反映岩浆系统特征方面的价值是直至最近10~15年间才逐渐被火山学家、岩石学家和包裹体学者所意识到。熔体包裹体的研究结果之所以难以被接受主要有以下几个因素:1)缺乏可靠的分析技术;2)熔体包裹体捕获后会发生一系列的变化;3)包裹体中熔体存在不均匀的现象;4)较高的均一温度,很难测定。但随着分析方法的改进和熔体包裹体的系统研究,学者们逐渐确定了熔体包裹体在解开岩浆系统复杂性方面的实用性,可以这么说"熔体包裹体的研究正值当年"。例如:现代的研究提供了岩浆中溶解和出溶的挥发分含量的不可否认的证据,并且从熔体包裹体中得到的气相、盐类卤水和岩浆不混溶信息证明岩浆的相分离远比从结晶相图中推论得到的要复杂得多;包裹体岩相学已详细地描绘了熔体包裹体捕获之后经历的特定变化——结晶,挥发分的扩散,气相出溶,以及泄露等。因此,如果有细致的包裹体岩相学的观察以及精确的测试分析,那么,从熔体包裹体中得到的成分数据是有用且可靠的。     

德兴铜矿花岗闪长斑岩体岩浆期HF、HCl浓度特征及其对Cu成矿的指示意义

热力学和实验地球化学研究表明,由于化学性质和成键方式的不同,不同成矿元素对主要络阴离子的种类具有明显的选择性.尽管特定成矿元素的络阴离子种类可能具有多样性,但作为优势和普遍性的情况,Cu通常主要与C1关系密切,形成CI的络合物进行迁移.     

滇东南南秧田超大型钨矿床流体包裹体及H、O同位素研究

滇东南南秧田钨矿床位于老君山钨锡多金属成矿区内,大地构造位置位于扬子板块、华夏板块与三江褶皱系的结合部位。钨矿体主要呈似层状赋存于南秧田组,根据不同的矿物组合及穿插关系,可划分出三种矿石类型,即矽卡岩型矿石、石英脉型矿石和碳酸盐型矿石。对南秧田不同矿化类型白钨矿中流体包裹体的岩相学观察后发现该矿床主要发育4类流体包裹体:富液相两相包裹体(Ⅰ类)、富气相两相包裹体(Ⅱ类)、含子矿物三相包裹体(Ⅲ类)和纯气相包裹体(Ⅳ类)。矽卡岩型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度变化于176~311℃,盐度变化于0.2%~10.9%NaCleqv。石英脉型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度变化于200~395℃,盐度变化于0.4%~11.3%NaCleqv。碳酸盐型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度和盐度分别变化于201~395℃和2.6%~11.3%NaCleqv。显微测温结果表明成矿流体属中高温度、中低盐度流体。激光拉曼探针分析表明,白钨矿中流体包裹体组分主要为H2O,含少量的CH4。矽卡岩阶段成矿流体δD值范围为−80.2‰~−78.3‰,δ18O水值为6.8‰,石英脉阶段成矿流体的δD和δ18O水值分别为−93.7‰~−79‰和6.5‰~7.1‰,表明成矿流体主要来自于岩浆水,并可能经历了强烈的去气作用,或者存在不同程度地层有机质、大气降水和孔隙水的混入。流体包裹体均一温度和盐度呈正相关关系及H、O同位素特征综合分析,本研究认为岩浆水与大气降水混合是引起白钨矿沉淀的主要因素。     

富碱斑岩成因与Cu—Mo—Au矿床成矿作用——以金沙江—红河富碱斑岩成矿带为例

富碱斑岩因其产出构造环境独特、岩石类型特殊,并常与铜多金属矿床密切相关,而受到广泛关注。本文在回顾相关研究进展的基础上,通过岩石成因和构造环境、岩浆性质和岩浆源区等方面的综合研究,探讨了金沙江—红河富碱斑岩成矿带富碱岩浆成矿作用及成岩成矿机制。系统的矿床地质、年代学、地球化学等研究表明：① 金沙江—红河富碱斑岩成矿带内成岩成矿作用集中于43~32 Ma,成矿富碱斑岩系始新世—渐新世I型钾玄质花岗斑岩,是印—亚大陆后碰撞背景下大陆内部大型走滑和伸展等动力过程诱导的岩浆活动产物,金沙江和哀牢山—红河断裂的差异走滑运动可能控制了成矿带差异性成岩成矿事件;② 成矿带北段以Cu—Mo为主的成矿富碱斑岩源自新元古代下地壳的部分熔融,且源区有富集地幔和亏损地幔物质的加入,而南段以Cu—Au或Cu(—Mo—Au)为主的成矿富碱斑岩源自具有不同程度富集地幔物质加入的新生下地壳的部分熔融;③ 带内以Cu为主的斑岩—矽卡岩型矿床中成矿富碱斑岩的氧逸度（ΔFMQ）与矿床规模具有正相关性。除受氧逸度控制外,源区高K2O含量有利于斑岩—矽卡岩型Au矿床的形成。该研究对金沙江—红河富碱斑岩成矿带乃至同类矿床研究和找矿勘查具有理论和实际意义。     

花岗质岩浆挥发性组分演化对铜和铀成矿机制的制约

近二十年来,对岩浆中挥发性组分(H2O、CO2、F、Cl、B、S等)及其性状的研究,已成为花岗岩成岩、成矿研究领域十分重要的一环.一系列证据显示,挥发性组分是花岗质岩浆的重要组成部分,它们可直接或间接地影响到岩浆的性质和岩浆作用的种种过程,包括岩浆的产生和运移、岩浆的对流和扩散、岩浆的结晶分异和液相不混溶等,同时也制约着元素在熔体/流体相中的分配以及流体体系的地球化学行为及其成矿效应.     

滇西剑川新生代富碱岩浆岩Li同位素地球化学特征及其对岩浆源区的制约

对滇西地区金沙江—红河富碱岩浆岩带内发育的剑川、玉召块和老君山岩体进行了岩相学、全岩主量、微量元素和Li同位素组成分析。结果显示,3个岩体都富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素(HFSE),具有弱Eu元素异常。上述3个岩体的δ⁷Li值分别为0.70‰～6.48‰、0.50‰～5.89‰、3.73‰～4.28‰。结合前人的研究结果,认为玉召块岩体具有埃达克质特征,来源于增厚下地壳的部分熔融,在成岩过程中有少量的铁镁质岩浆注入,并在岩浆上升过程中混染了中上地壳物质,剑川和老君山岩体则是交代富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆持续分异产物。     

云南卓潘碱性杂岩体岩浆演化与稀土富集机制——来自磷灰石地球化学的证据

云南卓潘碱性杂岩体具有较高的稀土元素含量(约1 319×10–6), 具有较高程度的稀土元素找矿前景, 然而, 对于卓潘碱性岩的岩浆演化过程和稀土元素富集机制有待深入研究。本研究选取卓潘岩体中的出露岩性(正长辉石岩和辉石正长岩), 对其中主要的富稀土矿物磷灰石进行主、微量测试, 深入剖析磷灰石的地球化学特征, 旨在探讨岩浆演化过程和稀土元素富集机制。电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)分析结果表明, 正长辉石岩和辉石正长岩中磷灰石均为氟磷灰石, F含量分别为2.92%和3.31%; 磷灰石稀土元素含量存在差异, 平均值分别为12 288×10–6和16 503×10–6; 稀土模式配分图均表现出富集轻稀土元素, 强烈亏损重稀土元素特征。据磷灰石Mn温度计估算结果结合SO3含量的相对高低, 正长辉石岩氧逸度相对低于辉石正长岩; 磷灰石中高的Ce/Pb和低的Th/U特征, 表明岩浆演化过程中流体活动性较强, 并且前者流体活动性高于后者; 磷灰石中的挥发分(F、Cl)含量及其比值特征指示岩浆源区受到大洋俯冲相关的交代作用。基于上述研究结果, 卓潘碱性杂岩体稀土元素的富集过程: (1)18~10 km岩浆房阶段, 由于硅酸盐矿物的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量逐渐饱和并结晶生成大量磷灰石, 此时岩浆体系具有较高流体活动性和较低的挥发分F, 导致正长辉石岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较低; (2)~10 km岩浆房阶段, 由于早期磷灰石的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量降低并生成少量磷灰石, 此时岩浆体系具有较低流体活动性和较高的挥发分F, 导致辉石正长岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较高。因此, 卓潘碱性杂岩体中正长辉石岩和辉石正长岩均具有一定程度的稀土找矿前景。     

德兴铜矿花岗闪长斑岩成岩过程分异的初始岩浆流体HF、HCl浓度特征

用全岩锆饱和温度计和角闪石Al压力计计算得到德兴花岗闪长斑岩体的平均结晶温度为(790±50)℃,压力为(198±60)MPa。以此温压条件为前提,根据化学反应平衡时各组分浓度与反应吉布斯自由能的关系,在假设磷灰石中F-、Cl-与OH-理想替位的前提下,运用电子探针测试及计算得到的花岗闪长斑岩中斑晶矿物磷灰石F-、Cl-、OH-浓度,计算得到磷灰石结晶时流体中HF、HCl的活度分别为0.00079和0.196mol/L。这个浓度代表了岩浆结晶早期分异的初始岩浆流体中HF和HCl的含量特征,且HCl的有效浓度远远大于HF,暗示德兴花岗质岩浆分异的初始岩浆流体富含能与成矿元素Cu形成稳定络合物的挥发性组分Cl,有利于形成花岗质岩浆热液铜矿床。