甘肃龙首山地区古生代岩浆核杂岩隆起：来自金川矿区脉岩年龄与地球化学的证据

新元古代形成的金川铜镍硫化物矿床位于华北板块西南缘龙首山中部,由于古生代造山过程中的构造挤压作用及变质热液叠加,矿床中铜铂得到再次富集。矿区及周边出露大量古生代基性—中酸性脉岩与岩基,暗示龙首山地区古生代发生了岩浆核杂岩隆起作用。综合研究了矿区切穿赋矿岩体的辉绿岩脉、煌斑岩脉和花岗斑岩脉,通过锆石U-Pb定年,获得侵入金川铜镍矿床的花岗斑岩锆石U-Pb年龄为367.1±2.0 Ma;煌斑岩锆石U-Pb年龄为400.6～425.3 Ma;前期工作获得辉绿岩中锆石的U-Pb年龄为423.5±1.4 Ma。初步认定矿区各类脉岩的形成时代为古生代。岩石地球化学及同位素地球化学分析结果显示,辉绿岩样品的ε_Nd(t)值为-4.59～-1.58,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.7056～0.7077;煌斑岩样品的ε_Nd(t)值为-2.97～-2.03,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i变化范围为0.7083～0.7085;证明基性脉岩的...     

新疆东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体成因及成矿潜力研究

新疆东天山铜镍成矿带铜镍总储量达百万吨,是我国重要的铜镍矿集区。以往的研究多集中在成矿带的东段和中段,而本文选择成矿带西段的典型岩体进行详细的地质年代学、矿物学和岩石地球化学研究。东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体以大草滩和白鑫滩岩体为代表,可分为四种岩相:闪长岩相、辉长岩相、橄榄辉长岩相和橄榄岩相,其中橄榄岩相为主要含矿岩相。白鑫滩岩体橄榄辉长岩锆石U-Pb年龄为286.4±1.6Ma,与岩体含长辉石橄榄岩(~278 Ma)相差~7 Ma。大草滩和白鑫滩岩体样品主量元素投影点都处于主要造岩矿物化学成分之间,表明岩体的主量元素主要受堆晶矿物控制。大草滩和白鑫滩岩体的微量元素标准化图解与东天山典型成矿岩体相似,均具有明显的Nb,Ta亏损,且具有较高的ε_(Nd)(t)值(+6.01~+8.9,t=286 Ma)和ε_(Hf)(t)值(+11.62~+16,t=286 Ma)。大草滩和白鑫滩岩体岩浆源区是软流圈上涌导致被俯冲事件改造的交代地幔发生部分熔融的产物。岩体橄榄石Fo值与Ni的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程中存在硫化物熔离。模拟计算表明上述岩体母岩浆在上侵过程中在深部与新生的岛弧地壳发生5%~15%的混染后达到了硫饱和,造成了硅酸盐岩浆PGE的亏损。分离结晶和地壳硫的加入是导致岩浆在地壳层位发生二次熔离的主要因素。不同岩相的年龄数据表明大草滩和白鑫滩岩体形成于多期次岩浆作用,有助于形成具有经济价值的铜镍矿体。对比可得新疆东天山铜镍成矿带西段的镁铁—超镁铁质岩体的年龄和硫化物饱和过程与东段和中段的成矿岩体相似,故成矿带西段有寻找大中型铜镍硫化物矿床的潜力。     

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1 143~1 257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1 283~1 301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。     

甘肃龙首山岩带西井镁铁质岩体成因及其构造意义

西井岩体位于北祁连造山带以北,阿拉善地块西南缘的龙首山隆起带。以往的研究多以沿龙首山断裂分布的镁铁-超镁铁质岩带作为和金川岩体相关的岩浆事件进行,而本次选择西井镁铁质岩体进行了精确的地质年代学和地球化学研究,确定了西井岩体岩性主要为橄榄辉石岩和辉长岩,成岩时代为 (421.0±9.0) Ma,可以和北祁连高压变质带榴辉岩年龄相对应;ε_Nd(t)为4.06~5.52,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i为0.704 548~0.707 575,具有地幔岩石圈特征;微量元素及其同位素计算表明西井岩体经历了约10%的下地壳物质混染。据此得出西井岩体及其龙首山岩带早志留世镁铁质侵入岩体成因模式为:祁连洋壳连续俯冲过程中洋壳与陆壳分离,热的软流圈物质持续冲击地幔岩石圈的底部;由于热传导效应,大地热流沿着地幔岩石圈上升,使得80 km深度的湿的橄榄岩层发生熔融,产生玄武质岩浆作用,玄武质岩浆上升过程中与下地壳物质发生约10%混染,形成西井岩体及其龙首山镁铁超镁铁质岩带。     

内蒙古中部克布铜镍硫化物矿床岩石成因与成矿过程

内蒙古中部地区横跨中亚造山带与华北克拉通北缘,区内岩浆铜镍硫化物矿床(点)广泛发育。克布矿床位于该区白云鄂博裂谷西南侧,是近年来新发现的品位较高的铜镍化物矿床。因此,准确厘定克布镁铁-超镁铁质岩体的形成时代,查明岩石成因与矿床成矿过程对于进一步指导克布矿床深部铜镍找矿突破以及区域类似镁铁-超镁铁质岩体含矿性评价具有重要意义。克布岩体主要岩相由主体辉长岩相与赋矿橄榄岩相组成,其中辉长岩相属于主体岩相而橄榄岩相则是主要赋矿岩相。岩石地球化学分析结果表明,克布镁铁-超镁铁质岩体各岩相具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式,富集Rb、Sr和Ba等元素,亏损Nb和Ta等元素。本次研究获得克布岩体橄榄辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为267.5±1.8Ma,为中二叠世岩浆作用的产物,形成于古亚洲洋闭合后的碰撞后伸展环境。同位素组成研究结果表明,克布岩体锆石ε_Hf(t)值为-4.67～2.84,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.7062～0.7071,ε_Nd(t)值为为-10...     

金川铜镍硫化物矿床的岩浆质量平衡与成矿过程

金川铜镍硫化物矿床及其与附近的镁铁-超镁铁质岩体的成因关系对成岩成矿理论研究及找矿具有重要意义。通过对镁铁-超镁铁质岩体的岩石学、年代学、岩石地球化学、同位素地球化学研究,获得金川附近的茅草泉镁铁-超镁铁质岩体中单颗粒锆石U-Pb年龄为(832.5±1.5)Ma,与金川超镁铁质岩体中锆石U-Pb年龄(831.8±0.6)Ma在误差范围内一致。岩石地球化学数据显示,金川岩体与茅草泉岩体都属于亚碱性拉斑玄武岩系列,微量及稀土元素配分曲线平行,变化趋势相似,属于右倾型,具有Nb、Ta负异常;Cu/Zr比值显示过渡变化特征,Cu/Ni比值都小于1,原始地幔标准化的铂族元素配分曲线平行过渡。同位素地球化学数据显示,样品具有高正εSr(t)值,低的εNd(t)值,较低的206Pb/204Pb值,指示岩浆源区为EMⅠ型富集岩石圈地幔。多种方法证明了金川、茅草泉岩体具有同期同源岩浆演化特征,茅草泉小岩体群可能是金川母岩浆先期侵入岩相,为金川矿床的形成贡献了亲铁元素与橄榄石成分。     

东天山地区图拉尔根铜镍硫化物矿床成因及成矿过程

东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物岩浆矿床是近年找矿的重大突破。通过矿床中坑道穿脉的精细研究,表明 岩体的岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相的稀土元素配分曲线平行过渡变化,暗示各岩相是同源岩浆演化而成。岩相的分布及其接触关系、岩石地球化学及区域构造等指示图拉尔根矿床发生了后期变位。元素地球化学及同位素地球化学研究显示,岩体来自尖晶石稳定的亏损型地幔源区,亏损型地幔部分熔融与消减板片脱水物质混合导致图拉尔根岩体富集轻稀土元素而保持了MORB型同位素特征。岩浆上升过程中经历了微弱(<5%)的上地壳混染。铂族元素地球化学研究显示矿床中铂族含量较低,主要是因为地幔部分熔融较低(约16%),部分铂族元素残留在地幔中所致。     

基于匹配追踪的瞬时能量异常属性在Albertine地堑油气预测中的应用

东非裂谷Albertine地堑是当今世界油气勘探的热点地区之一,具有埋藏浅、演化快、地层新的地质特点。作为主力含油气层段的新生代地层中疏松砂岩异常发育,物性参数差异较大,受控于孔隙度以及孔隙流体的综合影响,含油气储层的地震响应无明显规律,油气预测难度较大。基于能量吸收分析思想的指导,在利用匹配追踪时频分解方法有效提高时频分辨率的前提下,进一步提出瞬时能量异常属性的计算方法。以Albertine地堑的W油田为例,针对含油气储层表现的低频能量增加、高频能量衰减的异常特征,借助瞬时能量异常属性实现了油气预测,预测结果获得了钻井的验证。      

小岩体成(大)矿理论与实践

镍、铜、铂族、钨、锡、钼等关键矿产主要产于小岩体和/或附近的围岩中。系统阐述了小岩体成(大)矿的机制,并以岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床为例,总结成矿理论的主要科学问题;依据小岩体成(大)矿理论指导找矿突破实例,针对镁铁—超镁铁质岩体,从地质、物探、化探、遥感等信息中总结成矿要素,提出了快速筛选含矿岩体的评价方法。大量勘查成果表明：小岩体成(大)矿理论对地质找矿具有重要指导意义。     

东天山红石岗镁铁—超镁铁质岩体成因及铜镍成矿潜力

红石岗岩体是新疆东天山铜镍成矿带东段近年来新发现的含铜镍矿化的镁铁—超镁铁质岩体。红石岗岩体由橄榄岩相、辉长岩相和闪长岩相组成,铜镍硫化物主要赋存于辉长岩相和橄榄岩相中。辉长岩中锆石U-Pb定年表明红石岗镁铁—超镁铁质岩体的形成年龄为(280±1)Ma,与东天山其他主要含铜镍矿岩体形成年龄一致。红石岗岩体中橄榄石Fo牌号为82.2～87.3,Ni含量为(1 240～3 470)×10~(-6),橄榄石Fo牌号与Ni含量的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程存在硫化物熔离,但是模拟计算表明仅橄榄石分离结晶不能使岩浆中硫化物达到饱和。红石岗岩体全岩微量元素特征为轻稀土元素富集,具明显的Nb、Ta负异常,Nb/Yb-Th/Yb图解表明其母岩浆侵位过程中曾经历了10%～20%的地壳物质混染,这可能促使母岩浆中发生硫化物熔离。红石岗镁铁—超镁铁质岩体具有与东天山铜镍成矿带内其他含矿岩体相似的成岩成矿时代、母岩浆特征及硫化物饱和机制,表明红石岗岩体具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。