内蒙古苇莲河石英脉型黑钨矿赋矿花岗岩成岩时代、地球化学特征及其地质意义

内蒙古苇莲河地区是近年来进行黑钨矿找矿勘查的区域,位于兴蒙造山带中东部,大兴安岭主脊中部。矿床类型可能为典型的石英脉型黑钨矿。黑钨矿石英脉以近于直立（75°）的平直脉体产于花岗岩内或岩体与地层的外接触带,脉体向下尖灭于岩体内部,主要的矿化蚀变类型有钾长石化、绿帘石化、绢云母化、硅化等。本文在初步研究矿床地质特征的基础上,对成矿岩体——花岗岩进行高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学分析。UPb测年结果显示,²⁰⁶Pb/²³⁸U谐和年龄为（145±1）Ma,加权平均年龄为（143±1）Ma。地球化学特征显示,岩体具有典型的富硅、富碱特征,SiO₂平均74.13%,（Na₂O+K₂O）平均9.44%,Na₂O/K₂O平均0.95,属高钾钙碱性系列岩石;Al₂O₃平均为12.91%,铝饱和指数A/CNK全部靠近1.0,为准铝质到弱过铝质花岗岩类,相对贫Mg;稀土总量较低,∑REE变化于122.02×10^-6~235.79×10^-6,表现为右倾稀土元素配分模式,弱富集轻稀土,并具有强烈的负铕异常,高场强元素Th、U、Nd、Hf明显富集,而Ba、Sr、P、Ti、Nb显著亏损;低Sr,高Yb,Nb/Ta比值变化于12.12~13.78,强不相容元素Rb高度富集,Rb/Sr比值1.25~14.58,Ti/Y比值42.49~114.48,Ti/Zr比值5.20~8.45;总体为壳源岩浆的特征。苇莲河花岗岩侵位时代为早白垩世,属燕山期构造岩浆活动的产物,其可能的形成构造背景为古太平洋板块斜向俯冲后,后退过程中的伸展滑塌背景。     

西藏拉隆穹窿地质特征和Be-Nb-Ta稀有金属矿化的厘定及其战略意义

拉隆穹窿位于北喜马拉雅片麻岩穹窿带东段,介于康马穹窿和错那洞穹窿中间.在野外地质调查和精细剖面测量基础上,通过详细的构造变形、野外岩石学和矿物学综合研究,发现拉隆穹窿由内向外由三部分组成,依次是核部、滑脱系和盖层.核部主要是一套新生代高分异的淡色花岗岩组合,未见老基底出露;滑脱系主要由一套中高级变质的云母类片岩、和夹于片岩中的大理岩、矽卡岩和变形花岗岩组成,整体属于一条规模较大的韧性剪切带;盖层主要是一套浅变质或未变质的千枚岩、千枚状板岩和粉砂质板岩组成.滑脱系与盖层之间以上拆离断层为界,下拆离断裂在穹窿中还未完全剥露出来,整体以鞘褶皱发育为典型特征.且拉隆穹窿分别经历了由南向北逆冲挤压构造、由北向南伸展剪切构造、成穹构造和近E-W向伸展构造等四期构造变形;其中第二期构造变形在穹窿中发育和保存最好.在变质作用上,拉隆穹窿保存了两类变质作用:一类是围绕穹窿核部呈环带分布的典型巴洛式变质作用,由外向内依次是硬绿泥石-堇青石变质矿物带、石榴石-黑云母变质矿物带、十字石变质矿物带、蓝晶石变质矿物带;另一类是受岩体热烘烤所形成的热接触变质作用,典型的变质矿物有红柱石.穹窿核部花岗岩呈良好的垂向分带特征,从下向上依次是二云母花岗岩、白云母花岗岩、伟晶质花岗岩、钠长石花岗岩和伟晶岩壳/石英壳.在稀有金属成矿方面,拉隆穹窿中共识别出三种矿化类型:矽卡岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿、钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿和构造-热液型Cu-Pb-Zn多金属矿,其中拉隆穹窿Be-Nb-Ta稀有金属矿床,特别是钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿的发现,极大地丰富和扩展了北喜马拉雅带稀有金属的成矿类型和成矿潜力;同时在摸清我国关键矿产资源家底、提高关键矿产资源战略统筹能力、发挥其作为大国博弈的重要利器作用等方面具有十分重要的战略意义.     

喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例

特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带,其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系.西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区,集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床.矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布,体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿.这些矿床分布特征与区域1:5万区域水系沉积物分析结果一致,从错那洞片麻岩穹窿核部—淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合.错那洞穹窿形成于中新世,该时期伴有大量的淡色花岗岩(23～14 Ma)侵位,此时也迎来了扎西康矿集区"成矿大爆发"(21～12 Ma).矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明,各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献.矿石矿物的Pb同位素特征表明,锡钨铍来自于淡色花岗岩,铅锌具有多源性,既可以来自于淡色花岗岩,亦可以来自于古老基底物质,而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩.结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点,文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件,构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统.自中新世以来,喜马拉雅造山带处于伸展活动时期,发育多期次的淡色花岗岩深熔作用,并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿.深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度,演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体.在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下,岩浆流体向外扩散,在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿,在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿,在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿.岩浆流体在向外渗流过程中,萃取各类地质体中的成矿元素,并与大气降水、地热循环水不同程度的混合,在外围的张扭性断裂中形成铅锌,在温度更低的压扭性断裂中形成金(锑)矿.     

喜马拉雅淡色花岗岩成因与稀有金属成矿潜力

喜马拉雅淡色花岗岩世界瞩目,具有重要的理论研究和找矿意义,但是其成因争议较大。本文统计了两千余件样品的全岩主微量地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素、锆石/独居石/磷钇矿等副矿物原位U-Pb年龄和锆石Hf同位素等,试图全面地总结喜马拉雅淡色花岗岩的研究进展和现状。喜马拉雅淡色花岗岩分为南北两带,北带花岗岩主要出露于特提斯喜马拉雅和片麻岩穹隆中,而南带花岗岩主要发育在高喜马拉雅顶部和东-西构造结中。从北往南,成岩时代逐渐变新;南北两带均以二云母花岗岩和(石榴石-电气石)白云母花岗岩为主,两期(始新世和中新世)中-基性岩脉和埃达克质岩主要在北带中发育。新生代岩浆活动分为5个阶段：49~40 Ma、39~29 Ma、28~15 Ma、14~7 Ma、6~0.7 Ma,分别主要与新特提斯洋壳板片断离、印度陆壳板片的低角度俯冲、断离或回撤、南北向撕裂(裂谷)和东西构造结的快速隆升有关。喜马拉雅淡色花岗岩起源于高喜马拉雅杂岩系的不一致(不平衡)部分熔融,并经历了矿物分离结晶的高分异演化。淡色花岗岩属于强过铝质岩石,具有高Si、K、Na,低Ca、Fe、Mg、Ti、Mn,高的Rb/Sr、Y/Ho值,低的Th/U、Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb值,稀土元素总量较低,负Eu异常明显的地球化学特征。随着成岩时代变新,Sr-Nd-Pb-Hf等同位素都指示岩浆源区中古老地壳物质的占比逐步增加。喜马拉雅淡色花岗岩/伟晶岩中Li、Be、W、Sn、Ta、Cs和Rb等稀有元素的富集系数大于10,伟晶岩属于典型的LCT型伟晶岩。喜马拉雅新生代淡色花岗岩带有望成为一条新的世界级的Li-Be-Sn-W-Ta稀有金属成矿带。     

西藏隆子县扎西康铅锌多金属矿床XV号矿体元素分带特征研究

作为特提斯喜马拉雅新生代构造–成矿事件中最为典型的Pb-Zn矿化代表的扎西康铅锌多金属矿床,近年来新发现的XV号矿体,规模仅次于主矿体Ⅴ、Ⅵ号矿体,由于其发现时间晚,所以研究程度低。为了更好剖析该矿体地质特征,通过研究XV号矿体的元素分带特征,结果表明：① 矿体围岩地层对Pb、Ag、Sb元素有着良好的供给能力,但Zn的富集成矿与地层关系不大,铅锌矿化与一套完整的高温—中温—低温元素组合Hg、Ag、Sb、Bi、Pb、Sn、Cd、Cu、Mn及Zn密切相关。② XV号矿体主要由含矿热液携带成矿元素往上运移的过程中不断析出成矿,未见明显的叠加改造痕迹。③ 矿体深部仍然具有一定的成矿潜力。XV号矿体分带模型的建立,是对特提斯喜马拉雅新生代构造–成矿事件的良好响应,能较好代表在该事件下Pb-Zn矿化的普遍特征,同时在深部潜力预测等方面也具有重要的意义。     

云南南秧田钨矿床电气石的成分和硼同位素特征及成矿意义

南秧田矿床是滇东南地区最大的以钨为主的金属矿床。文章以含电气石花岗片麻岩、无矿电气石石英脉和白钨矿矿化电气石石英脉样品为研究对象,结合地质特征、电气石元素地球化学及B同位素,对电气石成因开展研究。研究显示三类电气石均属于碱性电气石中的镁电气石,以富Mg及Y位中无Al或低Al为特征,具有相对高的FeO/(FeO+MgO)比值(平均0.53);其稀土元素(REE)配分曲线与晚白垩世花岗岩稀土元素配分曲线相似;δ~(11)B值集中在-14‰,与地壳平均值非常接近,这些特征表明其与岩浆期后热液成因的电气石特征一致。电气石石英脉中广泛的钨矿化表明晚白垩世岩浆期后热液对矿区主矿体的叠加富集作用明显,据此提出距晚白垩世花岗岩体数百米至一千米的中源距离为有利矿化区,为矿区外围及深部勘查评价指明了找矿方向。     

西藏冈底斯成矿带达布矿区色日普金矿流体包裹体研究

色日普金矿位于西藏冈底斯成矿带中段达布斑岩铜钼矿床外围。本文对该矿床矿体中赋存于含矿石英脉中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、激光拉曼探针以及氢氧同位素分析。研究表明:与成矿有关的流体包裹体可以分为3个大类和5个亚类;流体包裹体均一温度变化范围为117~377℃,流体盐度范围为2.57%~45.59%NaCleqv,成矿流体早期为高温、高盐度的H2O-NaCl-CO2体系,成矿期为中高温、中盐度H2O-NaCl-CO2体系,成矿晚期为中低温H2O-NaCl体系;成矿期流体包裹体气相成分除CO2外,还含少量CH4、N2等。据测温结果估算的成矿压力为120~130 MPa。通过对该矿区石英和硅化脉石英流体包裹体研究得出成矿流体主要来源于大气降水和具有显著岩浆贡献的携带金属成矿物质的热液混合的产物。     

青藏高原南部洋板块地质重建及科学意义

在复杂碰撞造山带中发现、识别和重建能够揭示从洋中脊形成到海沟俯冲消亡洋陆转换过程的洋板块地层(OPS)单元及岩石组合序列,是大陆动力学研究的重大课题。本文在冈底斯地块南部与雅鲁藏布江结合带东段地区发现和识别出大量洋岛、海山、洋内弧、楔顶盆地、大洋盆地等洋板块地层。通过对该洋板块地层岩石组合序列、产出状态与变形变质特征与形成时代、构造环境等的初步研究,得出如下新的认识:(1)新发现的洋板块地层单元是雅鲁藏布江结合带东段在特提斯洋演化过程俯冲消减而形成增生杂岩带的重要组成部分;(2)在青藏高原南部古特提斯和新特提斯洋同时存在并连续演化;(3)南冈底斯带在中生代具有新特提斯增生楔和增生弧的地质背景,并且该增生楔是冈底斯南缘加厚新生下地壳的重要物质组成部分,对斑岩铜矿的形成起了促进作用。     

中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系

矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。     

中硫型浅成低温热液金多金属矿床基本特征、研究进展与展望

继20世纪80年代以来低硫型和高硫型浅成低温金矿床概念提出及成矿模型建立之后,相继发现一些浅成低温热液矿床不具上述两类矿床端元的成矿特点,相反兼具过渡性质;很多学者将其作为单一矿床类型,定义为中硫型浅成低温热液矿床。作为一个新的矿床类型,中硫型矿床是否有单独划分的必要?该类矿床具有什么样的地质特征?长期以来这些问题令人困惑。本文从大量文献中,在全球范围内甄别出24个比较明确的中硫型浅成低温热液金(多金属)矿床,基于其基本特征和研究进展的系统梳理与分析,从中硫型矿床的时空展布、地质特征、矿物组合、金属源区特征、中硫型与高硫型金(铜)矿和低硫型金矿的主要区别,以及目前国际研究进展及难点等方面进行总结阐述。中硫型金多金属矿床具有如下六大特征:(1)发育富碳酸盐-贱金属硫化物成矿体系,碳酸盐矿物可见于各成矿阶段热液脉系中,尤其在热液晚阶段以碳酸盐矿物为主;贱金属硫化物主要为Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物;(2)发育中硫化态矿物组合,如贱金属硫化物黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黝铜矿等;可少量发育明矾石和冰长石;(3)含矿脉系中富硫化物(总量大于5%),且在斑岩铜矿系统中较富黄铜矿;(4)普遍发育浅色贫铁闪锌矿(有待进一步证实);(5)普遍赋存在挤压岛弧背景下斑岩Cu-Au-Mo矿的外围;(6)空间上可与高硫型和低硫型金多金属矿床共存。普遍发育斑岩型Cu-Au-(Mo)矿床和浅成低温热液型矿床的世界著名三大成矿域(滨太平洋成矿域、古亚洲洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域),同样具有形成中硫型矿床的有利成矿条件。未来关于中硫型矿床的研究亟需解决以下几个关键问题:(1)目前尚未有文献对"富碳酸盐-贱金属(Cu、Pb、Zn、Fe等)"进行详细报道,这种成矿体系是如何形成的?流体中CO_2、H_2S及贱金属元素对Au的运移和沉淀有何影响?此问题是认识中硫型金多金属矿床成矿机制的关键所在。(2)中硫化态矿物的矿物(黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、砷黝铜矿、黄铜矿等)的沉淀环境?与高硫化态、低硫化态矿物有何区别?(3)从成矿系统、成矿过程和矿物形成的复杂性来考虑,显然以闪锌矿中Fe S的含量多少作为区别IS型、HS型、LS型矿床的特征地化标志过于简单,且与已有关于闪锌矿的矿物学研究成果相矛盾,因此仍需进一步工作。(4)早期形成的作为赋矿围岩的火山岩地层或者次火山岩体是否提供了成矿物质?是否充当了浅成低温热液矿物沉淀的地球化学屏障?其具体过程是怎样的?以上问题的解决可辅助揭示IS型矿床的成因机制和形成过程,并为同类型矿床的勘查工作提供支持。