藏南地壳速度结构与地壳物质东西向“逃逸”──以佩枯错-普莫雍错宽角反射剖面为例

根据佩枯错-普莫雍错480余公里长地震剖面上纵、横波波场特征识别的来自Moho界面反射及壳内界面反射震相, 通过正演拟合解释藏南地区近东西向剖面地壳纵、横波速度与泊松比结构. 结果显示: 该区地壳厚度东西向变化显著, 分别以定日西、定结东为界呈现“块体三分”格局, 西段Moho界面埋深为71 km, 中段约76 km, 东段约74 km; 上地壳底部深度20~30 km左右处存在一低速层, 其厚度沿东西向急剧变化, 即从西段的20 km减薄至东段的6 km左右; 地壳内纵、横波速度变化剧烈, 在东西方向上呈现出跳跃式周期性变化. 下地壳物质低波速与3条近南北向活动正断层的存在可能是伴随印度与欧亚板块碰撞、下地壳物质“拆沉”、地壳增厚与物质东西向“逃逸”耦合作用的结果.     

表生异极矿成因研究及其找矿意义

云南金顶异极矿产于铅锌矿床氧化带中,基于对该矿床异极矿产出特征、颜色环带、不同颜色环带的成份、显微结构以及其他铅锌氧化物的分析,认为异极矿是由硅酸与锌的重碳酸盐溶液反应生成。镜下异极矿集合体纤维交织结构、环带结构、毛粘状结构等显微结构特征分析表明异极矿是表生环境下形成。扫描电镜获得异极矿清晰的单晶体、集合体和晶体间充填物的图像,晶体大小约为100μm～300μm,晶体间片状充填物约为250μm。同时对云南金顶铅锌矿床和异极矿与其他地区铅锌矿床和异极矿产出特征进行比较认为：异极矿一般产出于铅锌矿床表生氧化带,在风化淋滤作用较强环境下产出,对矿床环境和原生铅锌矿床找矿有一定指示意义。     

成矿系统嵌套分形结构和自有序效应

成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。     

胶东焦家金矿床热液蚀变作用

胶东作为中国最重要的金矿集区,区内大型-超大型金矿床集中产出,已探明金矿资源量占全国近1/3。其中,破碎带蚀变岩型金矿床是最重要的金矿床类型,占胶东已探明金矿资源量的90%以上,焦家金矿床是著名的"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿的命名地,内发育大规模的绢英岩化蚀变带(宽20~200m)和钾化蚀变带(50~300m),蚀变岩型金矿体主要发育在焦家断裂带下盘的绢英岩化蚀变带中。本文通过详细的野外地质观测,查清了焦家金矿床蚀变类型及矿物组合特征,系统采集了不同蚀变类型的岩石样品,进行了岩石元素地球化学分析,运用质量平衡方法讨论了热液蚀变过程中元素迁移规律,初步探讨了焦家金矿床热液蚀变机理。其中,钾化蚀变是成矿前蚀变,钾化花岗岩常以团块状或角砾状残留于黄铁绢英岩和绢英岩内;黄铁绢英岩化和绢英岩化蚀变受焦家断裂及其下盘的次级断裂控制,其规模大小受断裂的规模控制;其中焦家主断裂下盘的绢英岩化蚀变带规模最大,一般宽10~200m;而次级断裂控制的绢英岩化蚀变带规模相对较小,一般以0.1~1m宽的脉状发育在钾化花岗岩内,指示绢英岩化蚀变晚于钾化蚀变。相对于黑云母花岗岩,不同蚀变带岩石普遍表现出高K2O、低Al2O3、CaO和Na2O,而不同蚀变岩石Si、Fe、Mg等元素各表现出不同特征。钾化带岩石表现为K2O的富集,而绢英岩带和黄铁绢英岩带岩石表现为MgO、Fe2O3增加的趋势。黑云母花岗岩发生钾化蚀变过程中,SiO2、K2O表现为明显的带入,指示在钾长石化过程中,流体为富硅的碱性氧化流体。在钾化花岗岩→黄铁绢英岩过程中,Fe2O3表现为明显的带入,可能是由于黑云母等暗色矿物的分解造成的;此外,亲硫元素(Au、Ag、As、Pb、Zn)均表现为带入,特别是成矿元素Au表现为明显的带入。结合本区金的来源可能部分为玲珑黑云母花岗岩,本研究认为钾化过程中的富硅碱性氧化流体通过交代蚀变反应使金从围岩中释放、成为高价态离子活化进入成矿流体,即分散还原态的金(Au0)被活化为氧化态(Au+、Au3+)以AuH3SiO4形式随热液迁移。在绢英岩化过程中,热液中的SiO2等组分损失,引起热液中的AuH3SiO4稳定性降低,造成AuH3SiO4分解,Fe2+、Fe3+被消耗形成黄铁矿,导致金大量沉淀和聚集沉淀,此时完成了金由活化→迁移→沉淀富集成矿。     

胶东矿集区金成矿系统组成与演化概论

由于中生代以来构造动力体制多次转换及火山-侵入岩活动形成了胶东矿集区金成矿系统。成矿类型主要以石英脉型、复合脉带型、浸染细脉带型等类型为主，多种类型金矿多为同源成矿溶液在不同构造背景和物化条件下的沉淀产物，从而发育类似的构造-蚀变-矿化分带结构。胶东矿集区存在3期成矿作用，金成矿作用主期明显集中于燕山中期（130~120 Ma），（含金）银矿化为燕山晚期（<97 Ma），含金（银）铅锌矿化介于两者之间、更接近于燕山晚期（100 Ma前后），区域地质事件的定年与因果分析显示这三期成矿过程的物质来源、成矿作用均受壳-幔相互作用等大尺度构造体制转折事件控制。     

中甸普朗还原性斑岩型铜矿床：矿物组合与流体组成约束

成矿流体高氧逸度是斑岩铜矿床模式的一个基本原则。虽然亚洲单个矿体储量最大的普朗铜矿床的成矿母岩——普朗复式岩体具氧化性岩浆特点,但其矿物组合及流体成分却与还原性斑岩型铜金矿床一致:矿石中以发育大量磁黄铁矿为特征,构成黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿为主的矿物组合,不发育表征高氧逸度的原生磁铁矿和硫酸盐(硬石膏等)矿物;成矿流体中含较多CO₂、CO和CH₄等还原性组分,氧逸度低于铁橄榄石-磁铁矿-石英缓冲剂。成矿流体中还原性组分可能来源于普朗复式岩体周围的含碳质千枚岩或深部铁镁质岩浆。还原性流体中铜元素的溶解度比氧化性流体中的低,但金元素的溶解度不受氧化还原条件的影响;而CH₄可使SO₂还原形成S^2-,为辉钼矿的形成提供物质基础;可能是导致普朗铜矿床Cu品位偏低而伴生大量Au、Mo矿化的主要原因之一。普朗铜矿床还原性特征的厘定有益于深入研究其矿床成因、乃至区域斑岩型铜矿床成矿机制。     

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。     

胶东新城金矿床黄铁矿热电性特征

新城金矿床是胶东焦家金矿田内发育的超大型破碎带蚀变岩型金矿床,黄铁矿为主要载金矿物。通过对该金矿床不同中段、不同勘探线内载金黄铁矿热电性特征的研究,厘定了黄铁矿热电导型的空间分布规律,估算了成矿温度及矿体剥蚀率,并圈定了深部找矿靶区。研究结果表明：新城金矿床载金黄铁矿热电导型以P型为主,出现率为70.20%,热电系数集中于180~320 μV·℃^-1,N型黄铁矿热电系数集中于-180~-80 μV·℃^-1;从矿体顶部到底部,Ⅰ号、Ⅴ号矿体载金黄铁矿热电导型变化规律分别为PN→NP→N→NP、P→NP,整体呈P→N,局部存在波动性;成矿温度集中于180~340 ℃,表明矿床为中温矿床;矿体剥蚀率为49.98%,整体剥蚀程度较低。综合分析提出149~157勘探线和181~193勘探线-630 m往深部以及161~179勘探线-730 m往深部3处找矿靶区。