成矿多过程耦合模型数值模拟研究态势

成矿作用是构造变形-热量传递-流体流动-质量转移等四种性质完全不同过程的耦合.数值模拟是通过建立多过程耦合模型来刻画其物理和化学规律.由于这些耦合模型过于复杂而难以得到其解析解,因而数值模拟被用来讨论这些复杂动力学过程.针对成矿预测领域主要的耦合模型:形变-流动模型、形变-热-流动模型、热-流动-质模型、变形-热-流动-质模型,通过这些耦合模型应用实例分析得出,印证了高差和温度变化是流体对流、矿物沉淀发生的重要机制;详释了构造控制流体输运的方式及过程,高渗透率断裂是流体汇聚的有利场所,从而渗透率等控制成矿的关键参数成为成矿预测的主要指标.     

胶东招掖矿集区巨量金质来源和流体成矿效应

胶东招掖大型金矿集中区的形成是一个多期次、多来源的复杂过程.胶东群正变质岩的原岩——太古代拉斑玄武岩为初始矿源岩;太古代-元古代胶东群、荆山群和粉子山群变质岩为中间矿源岩;中生代剪切重熔岩浆岩——玲珑型花岗岩和郭家岭型花岗岩是成矿物质的主要直接提供者;郭家岭型花岗岩还起到"热机"作用;而蓬莱群及滦家河型花岗岩提供成矿物质的可能性较小.金的成矿作用是在古老地幔分异出的太古代拉斑玄武岩基础上,经韧性剪切→区域变质→岩浆重熔等构造热动力作用逐步富集的过程.岩浆侵入后,形成以岩体为中心的凸形热场,是流体成矿作用的主要动力之一.成矿流体的流速可以促进混合热液的生长,剪切破碎带是强烈输运-反应耦合成矿的有利场所.地幔富C-H-O流体、中-下部地壳富硅流体、浅-表部富硫流体3个层次流体相互沟通、混合,导致流体循环持续时间增长,萃取围岩有用元素增多,成矿元素丰度升高,并最终形成胶东招掖金矿集中区.     

交代地幔源区与造山带铜镍成矿作用

造山带具有复杂的动力学环境、俯冲交代历史和热力学状态,其地幔源区物质组成、熔融机制和岩浆产物明显不同于地幔柱和大陆裂谷带,因此造山带环境中与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍成矿作用有别于板内环境。本文综述了交代地幔源区与造山带铜镍成矿关系的新进展,重点聚焦于：(1)岩石圈与软流圈的贡献。成矿岩浆来源于上涌的软流圈驱动交代岩石圈地幔不同程度的混合熔融,其中后俯冲阶段岩浆产物的成矿作用最为普遍、规模最大;岩石圈地幔经历不同比例俯冲板片沉积物熔体(富钙沉积物)和低温蚀变洋壳流体交代,具有显著的富挥发分和碳酸盐特征。(2)幔源岩浆氧化还原状态对成矿的约束。显生宙造山带成矿初始岩浆(硫化物未发生饱和)可能普遍为氧化性岩浆,岩浆体系硫化物饱和前后存在氧逸度骤降,导致岩浆体系硫化物饱和时硫的溶解度呈指数级下降,直接触发硫化物熔离,或者为达到熔离创造低的硫溶解度条件,其中岩浆还原作用由碳质物在岩浆期的有效混染造成。(3)挥发分对岩浆硫化物的运载汇聚。挥发分显著降低熔体粘度,从而减小粘滞阻力对岩浆超压的消耗;岩浆在上侵减压过程中挥发分能够发生出溶-成核作用,形成大量低密度气泡并与硫化物液滴形成复合液滴,促进...     

青藏高原碰撞造山背景造山型金矿床:构造背景、地质及地球化学特征

青藏高原碰撞造山背景下形成了雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带两条造山型金矿带。雅鲁藏布江缝合带包含马攸木、念扎、邦布及折木朗金矿等;该矿带形成于拉萨地块及特提斯喜马拉雅地层序列地壳初始缩短加厚的背景(59~44Ma),与林子宗火山岩和高压变质岩同期形成。控矿构造主要以EW向展布。金以自然金形式赋存在石英硫化物脉及石英脉两侧以绿片岩相变质为主的千枚岩及板岩中。哀牢山造山带包含镇沅、金厂、大坪及长安金矿等,主要形成于35~26Ma,成矿背景为区域发生大规模走滑剪切,矿区内分布有成矿前期的煌斑岩及富碱斑岩。控矿构造主要以NW-SE向展布,围岩变质级低于雅鲁藏布江缝合带。C-S-H-O-Pb同位素变化较大,整体雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带造山型金矿成矿流体主要来源于深部地幔流体、围岩地层的变质流体及岩浆流体,成矿围岩的差异性也会导致同位素的变化性。     

南澜沧江带勐满热泉型金矿床成矿作用:热液蚀变与元素地球化学制约

勐满金矿床是西南三江特提斯造山带迄今为止报导的为数不多的热泉型金矿床之一,也是南澜沧江带唯一发现的该成因类型的金矿床。然而目前对勐满金矿床热液蚀变特征的分析不足和地球化学数据的缺乏,一直制约着对其成矿过程的深入理解。勐满金矿床原生矿体产于早古生代澜沧群曼来组片岩和侏罗纪花开左组碎屑岩不整合面附近,断裂构造导流、控矿作用显著。矿区两类围岩均发生强烈蚀变,但蚀变类型简单,仅为硅化和高岭土化,与金成矿密切相关。热液高岭土化的大量发育,反映围岩中的长石等含铝矿物与呈酸性的流体发生作用。全岩微量元素组成对比研究表明,近矿围岩蚀变过程中未发生明显的微量元素迁移。镜下观察到Au与黄铜矿等金属硫化物共生,元素相关性分析显示Au与Ag、Cu、Pb、As、S、Sb等元素有正相关趋势,表明它们由统一热液系统携带并发生卸载。在弱酸性成矿流体中,Au主要以金硫络合物的形式进行迁移。当含Au流体运移至地层不整合面附近时,与围岩反应并发生强烈高岭土化,导致流体中的SiO_2和高岭石含量急剧增加,逐渐在矿区导流断裂中沉淀下来。断裂变窄甚至封闭,流体内压持续升高,最终发生爆破,成矿流体强烈减压沸腾,引发金硫络合物失稳,Au发生卸载并沉淀。该过程反复多次发生,形成了矿区含金硅质角砾岩及蚀变岩型矿石。