江西九瑞矿集区硅质断裂磨砾岩带的厘定及其成岩成矿意义

在九瑞矿集区研究叠合断裂和叠加成矿作用的基础上,我们进一步详细研究了出露在洋鸡山-丁家山-望夫山一线的硅质角砾岩,指出它们不是原先认为的石炭系沉积硅质岩,而应属于一种断裂磨砾岩,并深入探究其形成过程及与成矿之关系.断裂磨砾岩是断裂分带结构成熟的标志之一,多在剪切作用和热液作用下,断裂岩石经硅化-破裂-碎裂-粉碎-研磨,形成具有一定圆度和球度,大小差异较大的磨砾或磨粒,且又会反复的集结-破碎,不断拓宽断裂构造形成磨砾-角砾岩带.本文研究的断裂磨砾岩,呈北东向展布,延长达十几千米.成分上以硅化角砾岩为主,SiO2含量一般大于90％,石英颗粒由隐晶到显晶.一些角砾岩中含Fe2O3较高,有可能是原先的硫化物经氧化形成的褐铁矿.本区洋鸡山-丁家山-望夫山一线产出的断裂磨砾-角砾岩带,很可能是燕山期构造-岩浆-成矿事件的产物.在城门山和武山铜矿,我们之前的工作己发现存在产于泥盆系五通组和石炭系黄龙组层滑构造体系中的黄铁矿角砾岩,则有可能属于海西期同生断裂活动的产物.因此,这些不同的角砾岩具有多阶段活动和叠加成矿的特征.本文还进一步指出,九瑞地区其他层位(如泥盆系与志留系之间、志留系与奥陶系之间)发育的层滑构造体系和断裂角砾岩及热液蚀变岩,也很可能是成矿有利部位,值得今后找矿工作的关注.     

小秦岭文峪金矿床流体包裹体研究及矿床成因

文峪金矿位于小秦岭矿田南部,其产出受脆-韧性剪切带控制,赋矿围岩为太华群变质杂岩.根据脉体穿切关系和矿物交代关系,可以将文峪金矿流体成矿过程分为早、中、晚三个阶段,其热液石英中发育CO2-H2O型、纯CO2型和H2O溶液型三种类型流体包裹体.平阶段石英中原生包裹体主要是CO2-H2O型和纯CO2型,其成分为CO2+H2O±N2±CH4,均一温度集中在290～330℃,盐度为1.02％～9.59％ NaCleqv;中阶段为主成矿阶段,该阶段石英中包含了所有3种类型的包裹体,其中以CO2-H2O型包裹体为主,获得CO2-H2O和水溶液包裹体均一温度集中在250～290℃,盐度为0.02％～12.81％NaCleqv;晚阶段石英仅发育水溶液型包裹体,具有较低的均一温度(114～239℃)和盐度(4.18％～8.95％ NaCleqv).根据CO2-H2O型包裹体计算早、中阶段压力分别为130 ～ 178MPa和85 ～ 150MPa,对应的成矿深度分别为4.7～6.5km和3.1～5.5km.总体而言,文峪金矿的初始流体具有中高温、富CO2、低盐度的变质流体特征,晚成矿阶段流体演化为低温、低盐度水溶液流体,流体的不混溶导致了主成矿期矿质的大量沉淀,文峪金矿为中浅成的造山型矿床.     

九瑞矿集区燕山期构造-岩浆作用及其与铜金多金属成矿关系研究

九瑞地区是长江中下游成矿带中最重要的铜金多金属矿集区,成矿作用可分为海西期喷流沉积期及燕山期岩浆热液期,其中燕山期的构造-岩浆热事件对成矿至关重要。本文在详细的野外矿田构造-地层-岩浆岩调查与分析及室内成岩成矿机理研究基础上,对九瑞矿集区构造系统、岩浆系统和成矿系统进行了综合研究。梳理厘定出该区主要控岩成矿断裂构造为NEE（近EW）向脆韧性走向叠掩逆冲断裂带和SN（近SN）向张扭性横向破碎断裂带。两组断裂形成“井”字形的构造格架,制约着该区的岩浆岩分布并与成矿密切相关。区内岩浆岩种类繁多,与成矿有关的主要是花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩。两类岩体侵位的时期都集中在燕山早中期（138~148Ma）。其产状一般为岩株、岩锥、岩枝和岩墙等。岩枝、岩墙多沿NEE向逆冲断层带,尤其是沿其特有的“Y”字形断裂分布。而与成矿关系最为密切的岩株、岩锥则都侵位于NEE向和SN向断裂的交汇处。本文特别强调前人关注不够的SN（近SN）向张裂带及其控岩成矿作用。在本区确定的4组SN向张扭性带中,其中第2组宋家湾-严家村一线同NEE断裂带的几处交汇处是值得进一步详查的预测区。九瑞矿集区矿床成因类型主要包括矽卡岩型、斑岩型（包括隐爆角砾岩型）、沉积-热液叠加改造型和热液脉型等。在不同矿区,各种不同成因类型的矿床可以叠加复合为不同的矿床式,如①武山式（沉积-热液叠加改造型+矽卡岩型矿化）;②丰山洞式（矽卡岩型+隐爆角砾岩型矿化）;③城门山式（斑岩型+矽卡岩型+沉积-热液叠加改造型矿化）;④洋鸡山式（隐爆角砾岩型+斑岩型矿化）。     

江西相山铀矿田如意亭剖面火山岩的年代学格架及其地质意义

江西相山铀矿田如意亭剖面最底部的熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的开始时间,本文首次报导了该熔结凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果,得出其形成年龄为137.3±0.9Ma,表明相山火山-侵入活动开始于早白垩世。此外,对如意亭剖面的两个流纹英安岩样品的锆石U-Pb定年结果分别是136.8±2.5Ma和136.4±1.5Ma,对采自如意亭剖面的流纹英安斑岩的锆石U-Pb定年结果是135.0±2.0Ma,对采自如意亭剖面的碎斑熔岩的定年结果是134.1±1.6Ma,这些定年结果结合前人已有的研究,得出相山火山-侵入杂岩的形成时代集中在135Ma左右（137~132Ma）,再次证实了相山火山-侵入活动始于早白垩世,是一次集中且短暂的火山-侵入活动。本文对如意亭剖面的定年结果证实相山地区打鼓顶组和鹅湖岭组的火山岩地层应属于早白垩世。然而赣杭构造带上原先所划分的打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩形成的时间与武夷山北坡冷水坑盆地中火山岩系并不相同,因此,打鼓顶组与鹅湖岭组地层在区域上应予重新厘定。     

与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制

铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床,加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究,对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关,地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集,结晶铌和稀土矿物;碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变,岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物;而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位;在碱性硅酸岩体系中,少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位,而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。     

多孔介质中天然气水合物稳定性的实验研究进展

勘探表明天然气水合物多产出于细碎屑沉积物中,其分布和赋存形式受温度、压力、水化学条件等多种物理化学因素的影响。前人的实验研究表明不同孔径尺度中的甲烷水合物稳定性有别于块状、层状水合物,同时孔隙表面的润湿性也是影响因素之一。在综合分析前人研究成果的基础上,系统阐述了孔隙的孔径、孔隙内表面润湿性对所含天然气水合物稳定性的影响规律,总结了可能的内在机理;并指出了当前应当尽快建立包括空间效应、温度、压力和组分等因素的综合天然气水合物相图,查明含天然气水合物沉积物的孔隙结构和表界面特征,建立天然气水合物的稳定性模型,将有助于精确预测天然气水合物的分布和规模,对于水合物开发和甲烷存储技术的研发也有着重要的意义。     

硼同位素及其地质应用研究

硼的两个稳定同位素（10B 和11B）相对质量差较大,因此,硼同位 素分馏较显著。由于分析测量技术方面的改进和创新, 硼同位素地球化学近年来有了长足 的发展。业已查明,自然界中δ11B值变化为 －37‰～+58‰。其中,较负的 δ11B值见于非海相蒸发硼酸盐矿物和某些电气石,而较正的δ11B值见 于某些盐湖卤水和蒸发海水。现代大洋水的δ11B值十分恒定 (+39,5‰)。原始 地幔的δ11B值估测为－10‰±2‰。陨石的δ11B值很不均一,变化 可达90‰。而月岩的δ11B值变化较小（－6‰～+4‰）。由于硼同位素存在大的 分馏和不同地质体中截然不同的δ11B值,硼同位素地质应用范围十分广泛。目 前,硼同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,壳-幔演化和板块俯冲作用过程,判别沉积 环境,研究矿床成因,示踪古海洋和古气候条件,和判断环境污染源区等方面的研究中成效显著。     

锂同位素及其地质应用研究进展

锂同位素示踪是近几年发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法,锂有两个稳定同位素：^6Li和^7Li。自在界锂同位素的组成变化很大,其δ^6Li值变化幅度超过60‰,现代大洋水的δ^6Li值为－31．0‰,洋中脊玄武岩（BORB）的δ^6Li值为－4．7‰--3.7‰,由于锂同位素存在大的分馏和不同地质体中在截然不同的δ^6Li值,因此锂同位素地质应用前景十分广泛。目前,锂同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,洋壳蚀变和海底热液活动,壳－幔物质循环和板块俯冲作用过程,判断卤水起源和演化等方面的研究中成效显著。     

壳-幔演化和板块俯冲作用过程中的硼同位素示踪

硼同位素是近年来发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法。硼有两个稳定同位素 :10 B和11B。硼同位素组成自然界变化十分大 ,δ11B值为 - 37‰～ +58‰。对地幔岩石的硼同位素研究表明 ,原始地幔的δ11B值为 - 10‰± 2‰ ,B的质量分数估算为 (0 2 5± 0 1)×10 -6。相对而言 ,地壳岩石的B含量和δ11B值均较高。由于壳、幔岩石具有不同的B含量和δ11B值 ,硼同位素已被广泛应用于研究壳幔演化和板块俯冲作用过程 ,用于示踪俯冲板块中大洋沉积物和蚀变洋壳在地幔中的循环。     

探索墨西哥湾深水沉积的超高压和流体流动过程与机理--IODP308航次钻探成果

墨西哥湾深水区发育有典型的浊流沉积,长期以来就以独特的被动边缘浊积类型闻名于世。由密西西比河带来的大量碎屑物在河口外形成巨厚泥砂层,快速沉积造成上陆坡特别不稳定,所以塌坡或崩塌事件经常发生,引起迭繁的浊流活动。松散的浅水碎屑物往往随浊流被搬运到陆坡或更深的深水区,造成大规模的再沉积。塌坡事件及其引发的浊流活动存在较大的随机性及其对沉积物造成的分选性,直接控制了墨西哥湾深水区沉积物中的流体流动以至油气生成,使其成为目前世界上富含油气的三大海区之一。但沉积砂层所伴生的超高压常常造成“井喷”,使油气探采难度加大,成本增高,连年来使有关石油公司损失惨重,也给科学界提出了急需解决的科学问题。为什么墨西哥湾深水区超高压现象这么普通？超高压区的流体流动规律有什么特征？它受什么机理控制？浊流沉积跟气候变化有联系吗？是否受冰期／间冰期旋回的影响？