新疆备战火山岩型铁矿床大哈拉军山组碳酸盐岩中铁矿体的发现及成因意义

新疆西天山备战铁矿床出露下石炭统大哈拉军山组海相火山喷发-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造, 前人认为矿区铁矿体赋存在中-基性火山岩中, 主要为岩浆-热液成因。本文作者对矿区进行了剖面测量和钻孔岩芯编录, 发现在碳酸盐岩地层中也发育有铁矿体, 该矿体由纹层状、浸染状、条带状和块状矿石组成, 前三种矿石组成贫矿体, 呈层状分布于碳酸盐岩中; 块状矿石组成富矿体, 呈脉状产出于不同围岩界面及裂隙中。对矿区的碳酸盐岩进行了岩相学、地球化学和同位素分析, 认为区内碳酸盐岩包括灰岩、硅质灰岩、白云岩、钙质白云岩和大理岩等, 含矿岩石主要是白云岩。碳酸盐岩的碳同位素δ¹³C_V-PDB值(3.0‰~5.2‰)变化小, 而氧同位素δ¹⁸O_V-PDB值(-21.7‰~-12.3‰)变化大, 与成岩作用及热液活动有关; 灰岩和硅质灰岩的U/Th(< 0.5)、Ni/Co(2.99~7.59)和V/Cr(1.37~2.32)比值相对较低, δCe(0.85~1.02)异常不明显, 硅质灰岩中含有较高的SiO₂(>15%)和Al₂O₃(>3%), 其中还有硅质岩夹层, 指示其沉积环境为受陆源碎屑混染作用影响的酸性、氧化环境。白云岩的U/Th(>0.5)、Ni/Co(6.01~-18.36)、V/Cr(2.06~5.38)比值适中, δCe(0.83~0.98)具有负异常, 岩石含有硫化物和有机质, 很少有陆源碎屑混染, 指示白云岩沉积环境为碱性、还原环境, 利于Fe²⁺的溶解及铁胶体沉淀成矿。矿相学和矿物化学研究表明, 碳酸盐岩中的纹层状和浸染状矿石的磁铁矿分别是铁胶体后期转化和黄铁矿被交代的产物, 磁铁矿具有富镁低硅的特点, 为沉积成因; 而条带状和块状矿石中的磁铁矿是重结晶作用和热液交代及充填作用所致, 磁铁矿具有富钙和铝的特点, 为热液成因。因此, 备战铁矿床的碳酸盐岩中发育的铁矿体为沉积成因, 有后期热液成矿作用的叠加, 可归为沉积-热液叠加成因。

     

新疆西准噶尔苏云河钼矿床含矿岩体地球化学和年代学

苏云河钼矿床位于新疆西准噶尔巴尔鲁克山西段,容矿岩石为二长花岗岩和二长花岗斑岩。这些花岗岩具有类似的地球化学特征:富集Rb、Th、U和LREE,相对亏损Ba、P、Ti,属于高钾钙碱性I型花岗岩系列,局部经历过强烈的分离结晶作用。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示苏云河钼矿区的成岩年龄为309.3~310.2 Ma,这表明与成矿有关的岩浆活动发生于晚石炭世。黑云母的Ti温度计表明Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶温度相近,为695~728℃;而Ⅱ号岩体的结晶温度较低,为642~668℃。同时根据角闪石-斜长石压力计获得Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶压力为(3.0~3.9)×108Pa。综合地球化学研究表明,苏云河钼矿区3个岩体均形成于岛弧环境。此外,以苏云河钼矿床为代表的巴尔鲁克山成矿带与哈萨克斯坦境内的巴尔喀什成矿带在岩石地球化学、成岩成矿时代等方面具有许多类似的特点,表明巴尔鲁克山成矿带可能是巴尔喀什成矿带在中国境内的延伸。     

新疆哈图-包古图金铜矿集区锆石年龄及成矿特点

晚古生代,新疆西准噶尔地区发生了强烈的构造-岩浆活动和广泛的金、铜成矿作用,形成了哈图-包古图大型金铜矿集区。锆石SHRIMP U-Pb年龄测量表明,含矿闪长岩体形成于312.3±2.2Ma～332.0±2.8Ma,矿集区岩浆活动及其成矿作用发生在石炭纪。哈图-包古图矿集区成矿作用有4个显著特点:(1)地幔流体活动强烈;(2)构造应力转化快速;(3)拉斑系列和钙碱性系列岩浆成矿;(4)多种矿化类型集中发育等。哈图-包古图矿集区发育石英脉型-蚀变岩型金矿床、斑岩型铜矿床和同期的石英脉型-蚀变岩型金矿床以及热液脉型铜金矿床的成矿系列。     

新疆西天山喇嘛苏铜锌矿床矽卡岩矿物学与还原性流体演化

喇嘛苏铜锌矿位于中亚成矿域西段, 为新疆西天山地区相对较早发现的斑岩-矽卡岩铜锌矿床。本文对喇嘛苏铜锌矿矽卡岩和矽卡岩化大理岩中的矽卡岩矿物进行了岩相学及主微量成分分析, 首次发现了喇嘛苏铜锌矿床发育的黑榴石和富钛钙铝榴石。对矽卡岩中发育震荡环带的钙铁榴石进行主量元素和电子探针mapping分析, 发现钙铁榴石发育不均一的核部, 环带部分表现为Al-Fe元素此消彼长的耦合震荡关系; 对钙铁榴石从核部中央向边缘环带进行定向原位微量元素LA-ICPMS分析, 发现∑REE表现为连续略有降低的趋势、δEu表现出震荡变化。黑榴石和富钛钙铝榴石表现为核幔结构, 显示流体氧逸度的降低, 流体从超常富集Ti转变为富集Ti。对富钛钙铝榴石进行原位微量元素LA-ICPMS测试, 发现富钛钙铝榴石∑REE高于钙铁榴石(钙铝榴石: 58.4×10^-6~408.4×10^-6; 钙铁榴石28.2×10^-6~108.7×10^-6), 富钛钙铝榴石具有强烈正Eu异常(δEu=11.3~15.0), 钙铁榴石和富钛钙铝榴石均表现为富集轻稀土而亏损重稀土。喇嘛苏铜锌矿中的原生辉石为透辉石, 后经退蚀变流体交代发生Mg元素丢失和Fe元素富集, 转变为次透辉石-铁次透辉石, 随交代程度加深, 进一步转变为铁角闪石, 最后在退蚀变流体中直接沉淀出铁镁钙闪石。在背散射下, 原生透辉石、次透辉石-铁次透辉石、铁角闪石、铁镁钙闪石表现为亮度不同的明暗结构。矽卡岩矿物的显微结构和主微量成分表明, 蚀变流体为酸性和富Cl、REE、Ti的流体, 蚀变阶段早期为氧化性流体, 晚期为还原性流体。喇嘛苏铜锌矿流体中CH₄、C₂H₆等还原性物质、共生的磁黄铁矿-磁铁矿低氧逸度组合及还原状态矽卡岩矿物组合表明喇嘛苏铜锌矿可能为一还原性斑岩-矽卡岩铜锌矿。

     

新疆谢米斯台中段火山岩岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

谢米斯台中段地区发育的火山岩主要为安山岩、英安岩和流纹岩。岩石地球化学研究表明,岩石的K2O、Na2O含量高(K2O=3.42%～9.85%;Na2O=0.48%～5.30%),大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,其中Nb、P、Ti强烈亏损,轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)分馏较强;Pb同位素比值为206Pb/204Pb=18.435～19.409、207Pb/204Pb=15.535～15.602、208Pb/204Pb=38.36～39.213;火山岩具有高的初始εNd(t)值(+4.43～+6.65)和低的初始87Sr/86Sr值(0.700953～0.704435)。该地区流纹岩SIMS锆石U-Pb测年结果为422.5±1.9Ma。综合研究认为,谢米斯台中段地区火山岩是晚志留世准噶尔洋壳俯冲,在地幔楔形区,经过洋壳与富集地幔的局部熔融,经历了一定程度的分离结晶作用形成的中酸性岩浆喷发而成,在岩浆上升过程中有少量地壳物质的混染。     

甘肃北山地区南金山金矿床隐爆角砾岩体的发现及成矿规律研究

地质研究发现,南金山金矿区出露的下石炭统白山组上岩组的部分岩石为隐爆角砾岩,其中厚层-块状变花岗质砂砾岩为隐爆岩浆角砾岩,厚层-块状变凝灰质砂砾岩为隐爆凝灰角砾岩。隐爆角砾岩体呈近EW向带状分布,隐爆岩浆角砾岩分布于岩体中部,构成岩体的内带,隐爆凝灰角砾岩对称分布于岩体南北两侧,构成岩体的外带。经矿床地质研究,提出了新的认识,认为该矿床的形成受隐爆角砾岩体及隐爆断裂构造的控制,金矿体分布于隐爆角砾岩体外带的隐爆凝灰角砾岩及隐爆断裂中;提出了隐爆角砾岩体外带成矿、对称成矿和双层成矿等3条矿体分布规律。采用EH-4连续电导率成像仪进行了深部地球物理测量,测量结果验证了隐爆角砾岩体控矿及其成矿规律。     

陕西镇安丘岭微细浸染型金矿床同位素组成特征及成因意义

本文通过硫、氢、氧、碳、铅同位素组成的研究，认为成矿溶液来自大气降水，成矿物质来自南羊山组和袁家沟组的不纯细碎屑岩－碳酸盐岩。在此基础上分析了成矿过程。     

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床成矿流体演化——基于短波红外光谱、云母成分和石英流体包裹体研究SCIEI北大核心CSCD

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是中国东北地区最大的斑岩矿床之一,发育显著的石英-绢云母化蚀变,对早期的钾硅化蚀变有强烈的叠加改造,模糊了各蚀变的分带特征和不同矿化之间的关系,复杂的流体改造阻碍了精细热液演化过程的重建。本文以白云母为研究对象,在细致的显微镜、扫描电镜分析确定云母的形态特征以及矿物共生组合等基础上,利用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以及短波红外光谱(SWIR)分析手段,详细揭示不同阶段、不同产状白云母的成分差异,探讨了其对矿床热液演化以及成矿机制的指示意义。结果显示,乌山斑岩矿床的白云母由白云母端员及少量钠云母、绿鳞石、伊利石端员组成。与辉钼矿有关的云母更富集Al、K、Sr、Ba,且Al-OH特征波长在2197~2203nm之间。与黄铜矿有关的云母具有更高的Si、Ti、Fe、Mn、Mg、Cu、Zn、Sn、W等元素含量,Al-OH特征波长在2200~2206nm之间。氧化环境下形成的云母更富集Sc、V、W。乌山斑岩矿床的白云母在2200nm处吸收峰位置的波长偏移与距离成矿中心的远近及矿化类型有关,特征波长<2203nm则指示钼矿化,并且靠近成矿中心,因此可以利用SWIR特征圈定热液活动区域,确定矿化类型,指导找矿勘查工作。石英流体包裹体测温证据、白云母成分等信息,暗示铜沉淀阶段存在其他流体补充注入。综上所述,白云母作为常见的蚀变、热液矿物,对研究成矿流体演化及矿床勘查评价具有重要的科学意义。     

新疆阿尔泰可可托海矿区伟晶岩成因与矿化潜力研究：来自石英SEM-CL和微量元素的指示

新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作, 然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海矿区不同规模的伟晶岩脉以及淡色花岗岩为研究对象, 利用石英SEM-CL和原位微量元素技术手段, 查明各伟晶岩脉和花岗岩的稀有金属禀赋差异及成因联系。研究结果表明, 石英的Li和Al含量可以用来指示伟晶岩的矿化潜力。与1号和2号伟晶岩脉相比, 3号伟晶岩脉具有更宽的分异范围, 以石英中Ge/Ti变化于1.83×10^-6~159×10^-6范围为特征, 更高的Li含量, 其中外侧带平均Li含量为39×10^-6, 因而成矿潜力最大。此外, 证实了白云母钠长花岗岩为矿化花岗岩, 其微量元素组成和演化程度与3号脉伟晶岩外侧带相当, 而白云母碱长花岗岩为贫矿花岗岩。更重要的是, 本文利用各伟晶岩结构分带内的石英中Ge/Ti-Ge以及Ge/Ti-Al/Ti图解, 确定了各伟晶岩脉具有相似的演化趋势, 指示它们可能源于相同的花岗岩母岩。与世界上典型的RMG(花岗岩浆演化后残余熔浆结晶)和DPA(直接深部地壳熔融)成因的伟晶岩相比, 可可托海矿区含矿伟晶岩和花岗岩中石英微量元素与RMG成因伟晶岩存在地球化学亲和性, 这指示它们来源于花岗质岩浆的残留熔浆。

     

胶东金牛山金矿区深部地球化学特征及成矿预测

对胶东金牛山金矿区金矿深部地球化学原生晕研究。结果表明金牛山金矿区金牛山矿段地球化学轴向分带具有反向分带特点，亦有正向分带的存在，原生晕复杂。为原生叠加晕。有不同原生晕共存和反向分带现象存在。据此推测50勘探线西主脉和中主脉分别在-50m和 15m以下有较大延伸，而54勘探线东副脉在0m以下可能有盲矿体存在。