EH4在危机矿山隐伏金矿体定位预测中的应用研究

EH4连续电导率成像仪是快速高效的第四代数字化大地电磁探测仪器,基本配置(10Hz～100kHz)能测量地表向下1000m深度范围内地质体的连续视电导率值,我们对25个不同类型金属矿床进行了隐伏矿定位预测,取得了显著的效果.2D模式图能清晰地反映不同电性体的精细电阻率结构,经钻孔验证后显示:(1)火山晚期热液型金矿床,很好地反映了火山机构控矿的漏斗状形态,体现了矿体的垂向延深大于水平延长的成矿规律,矿化异常的电阻率较低(1～150Ω·m);(2)剪切带型金矿床,明显区分了矿化蚀变构造带和围岩,确认矿化异常在围岩中呈脉状分布,电阻率小于260Ω·m;(3)隐爆角砾岩型金矿床,清晰地反映了隐爆角砾岩体控矿所形成的对称矿(化)体,区分了隐爆角砾岩体和矿化蚀变带,矿化异常的电阻率较高(1000～2000Ω·m).     

藏南雅拉香波穹窿角闪片岩的年代学、地球化学及地质意义

雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带东部,其拆离系地层为曲德贡岩组,主要由千枚岩、片岩、变粒岩及少量片麻岩组成,通常认为其沉积时代为古生代。本文通过详细的野外工作,在其中新发现的一套与石榴子石绢云千枚岩互层产出的角闪片岩,薄片鉴定主要组成矿物为角闪石(65%～70%)、石英(25%～30%)与斜长石(约5%)。为查明角闪片岩的原岩性质、成岩时代以及构造背景,本文对角闪片岩展开了系统的岩石学、锆石U-Pb定年及全岩地球化学的研究。锆石测点的U-Pb同位素加权平均年龄可划分为>1000Ma、(525.4±8.7)Ma、(234.5±2.7)Ma及(47.1±0.5)Ma等4组,前2组代表了继承锆石的年龄,后2组分别代表了原岩结晶年龄及后期变质事件的年龄。岩石地球化学分析表明,角闪片岩具有较高的FeOT(13.46%～13.74%)、P2O5(0.38%～0.51%)以及Ti O2(4.26%～4.68%),轻重稀土具中等程度分异((La/Yb)N平均7.87),Ti/V和Nb/Y比值较高,富集高场强元素(如Nb、Zr),具有较弱的Ce负异常(δCe=0.89～0.96)与Eu异常(δ...     

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。     

西藏班公湖带多不杂超大型富金斑岩铜矿的高温高盐高氧化成矿流体：流体包裹体证据

多不杂富金斑岩铜矿床位于斑公湖-怒江缝合带北侧多不杂构造岩浆弧中,成矿与侵位于中侏罗统雁石坪群和早白垩统美日切组地层中的石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩有关.由于斑岩体的侵位,在岩体内及其围岩中形成强烈蚀变且分带明显,由含矿斑岩中心向外可划分出钾硅化带、中级泥化带、泥化带、伊利石-水白云母化-褐铁矿化带-角岩带或青磐岩化带（围岩是中基性火山岩时）.矿化为细脉-浸染状,含矿斑岩全岩矿化,少量矿化产于围岩中,成矿为铜-金组合,为典型的富金斑岩铜矿.初步识别出（1）钾化带中主要发育M型、EB型、A型及部分B型脉;（2）绿泥石化带（中级泥化带）中发育B型、C型、石英-绿泥石脉及S型、G型脉;（3）在粘土化带（泥化带）中主要发育C型脉、G型脉及S型细网脉;（4）在围岩中主要发育B型、C型、D型及G型细网脉以及碳酸盐脉、M型脉等.矿区范围内发育丰富的热液磁铁矿、赤铁矿、金红石等,铜、金沉淀与热液磁铁矿的形成关系密切;矿石中主要为黄铜矿、少量斑铜矿和辉铜矿,而黄铁矿很少,总体上为黄铜矿＞斑铜矿,黄铜矿＞黄铁矿.在石英斑晶及各种脉系中识别出三个大类和十个亚类的流体包裹体.包裹体显微测温数据表明最高（达935℃、压力200MPa）的均一温度出现在石英斑晶中,这种由含不透明子矿物、简单多相、含硅酸盐子矿物、赤铁矿多相包裹体类型构成的具45%NaCleq盐度的多相包裹体可能代表本矿床最原始的成矿流体组成;这种成矿流体上升到3km左右、冷却到580℃左右发生沸腾,分离出超高盐度（60%～80%NaCl eq）流体包裹体和富气相包裹体,并导致大量磁铁矿的结晶和还原硫的释放,且伴随部分金属硫化物及部分金沉淀,形成早期的M、A型脉;随着温度的进一步降低和分离出的流体包裹体的聚集,在500℃～480℃之间、22～40MPa之间、深度约1.5km发生沸腾,大量释放出的硫与金属离子结合,导致了大量铜、金的沉淀,形成如B型脉等一系列脉系及浸染状的铜矿化.在450℃～400℃之间、压力20～32MPa之间、深度1.1km左右又发生了明显的沸腾事件,形成了如C型脉、S型等舍铜脉系.在370℃～200℃之间、压力5～30MPa之间,包裹体以液相包裹体和多相包裹体为主,其盐度变化较大,可能是由于岩浆流体的稀释作用或少量大气降水参与循环所致,形成了D型脉及面状硅化.我们的研究结果揭示多不杂富金斑岩铜矿是主要由直接从岩浆熔体中出溶（600℃～950℃）的具高氧化性、（超）高盐度的富合成矿元素的岩浆流体形成的,是斑岩矿床系列中正岩浆端元的典型代表.     

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。

     

西藏冈底斯西段鲁尔玛晚三叠世二长闪长岩的成因

晚三叠世及以前岩浆活动研究的缺乏严重制约了雅鲁藏布新特提斯洋演化模式的讨论.为探讨冈底斯西段打加错地区晚三叠世岩浆活动的地球动力学背景,对鲁尔玛二长闪长岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究工作.利用LA-ICP-MS方法测得2件二长闪长岩样品的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为212.1±0.6 Ma(MSWD=0.97)和212.8±0.2 Ma(MSWD=0.74),表明鲁尔玛中性岩浆活动发生在晚三叠世.二长闪长岩主要由斜长石、钾长石、普通角闪石等组成,并含少量石英、普通辉石、黑云母、磁铁矿、磷灰石等,具有中等的SiO₂(50.75%~54.69%)含量,高的K₂O(2.71%~3.99%)和总碱(K₂O+Na₂O=5.84%~8.65%)含量,以及中等的A1₂O₃(13.77%~19.17%)含量,较高的CaO(4.90%~10.14%)含量.里特曼指数(σ₄₃)为3.40~7.65,A/CNK值为0.56~1.00,表明鲁尔玛二长闪长岩属于准铝质钾玄岩系列岩石.岩石富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),相对亏损重稀土元素和高场强元素(HFSE),轻重稀土分异较弱(LREE/HREE=7.45~11.10),并具轻微的Eu负异常(δEu=0.83~0.95),无Ce异常(0.93~1.04).相对较低的87Sr/86Sr初始比值((87Sr/86Sr)_t=0.705 532~0.706 135,平均0.705 852)、正的ε_Hf(t)值(4.97~14.10,平均8.77)、年轻的地壳模式年龄(T_DM2=348~930 Ma,平均为686 Ma),(143Nd/144Nd)_t和ε_Hf(t)分别为0.512 639~0.512 669(平均为0.512 657)和0.08~0.67(平均为0.43),(206Pb/204Pb)_t、(207Pb/204Pb)_t和(208Pb/204Pb)_t分别为:18.235~18.521(平均为18.411)、15.593~15.651(平均为15.617)和39.948~38.579(平均为38.401),指示二长闪长岩起源于新生地壳.Sr-Nd-Pb-Hf同位素及微量元素特征表明鲁尔玛二长闪长岩为新生地壳部分熔融的产物.研究结果揭示,鲁尔玛二长闪长岩体是晚三叠雅鲁藏布新特提斯洋北向俯冲初期,新生地壳熔融形成的准铝质碱性钾玄岩系岩石.该岩体的研究表明,在晚三叠世(~213 Ma),冈底斯西段的打加错地区,雅鲁藏布新特提斯洋壳已经向北俯冲到南拉萨微陆块之下.      

西藏努日铜钼钨矿床辉钼矿微量元素、稀土元素地球化学特征——对矿床成矿流体性质的约束

为厘清努日铜钼钨矿床的成矿时代,以矿床中的辉钼矿为研究对象,用ICP-MS分析方法,开展了稀土元素和微量元素地球化学研究。结果显示,辉钼矿具有典型的轻重稀土分馏、轻稀土元素(LREE)富集的右倾配分模式,辉钼矿稀土元素具有强烈的Ce负异常和Eu负异常,前者可能为成矿流体本身具有高温高氧逸度导致,后者可能是与矽卡岩矿化有密切关系的黑云母花岗闪长岩浆在分离结晶过程中大量的斜长石晶出引起的,同时岩体蚀变过程中对成矿流体体系亏损铕有一定贡献。辉钼矿中Pb、Ba、V、Ni、Sr、Rb含量相对较高,U、Th含量非常低,Hf/Sm、Th/La远小于1,Nb/La远大于1,表明成矿流体早期以富F的来自于深部幔源的岩浆热液为主,而Y/Ho、Zr/Hf、Nb/Ta变化范围存在不同幅度的差异。表明主成矿期成矿流体在该阶段不同程度的混入了部分外来流体而富Cl,但总体特征仍以早期成矿流体为主。     

西藏班公湖-怒江结合带北缘多龙地区侏罗纪 增生杂岩的特征及意义

西藏班公湖-怒江成矿带北部多龙矿集区出露的增生杂岩属总体无序、局部有序的非史密斯地层,由基质和块体2个部分组成。基质为侏罗系砂泥质复理石建造,块体由大小不等的玄武岩、砂岩、硅质岩、泥质灰岩、超基性岩等组成。增生杂岩系变形强烈,发育强烈的构造置换作用,块体与基质之间由透入性挤压面理或剪切面理分隔,为典型造山带大陆增生边缘的增生杂岩。这套增生杂岩形成于侏罗纪羌塘陆块南缘的侧向增生边缘,发育于晚古生代增生杂岩系之上,与班公湖-怒江中特提斯洋壳侏罗纪时期向羌塘陆块的俯冲作用有关,侏罗纪—白垩纪羌多岩浆弧为在这套增生楔基础上发育起来的火山-岩浆弧。班公湖-怒江结合带北缘多龙地区侏罗纪增生杂岩的识别为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和结合带的演化提供了新的线索。     

南印度洋海区营养盐的分布特征

探讨了南印度洋海区总有机磷(TOP)、总有机氮(TON)以及溶解无机营养盐的分布规律。分析结果表明：研究海区内溶解无机营养盐受水体中生物活动和物理过程的综合影响,表层水体由于生物活动的消耗,其磷酸盐等无机营养元素的含量一般是采样水深范围内最低的;中深层水体由于生物活动的降低以及有机质矿化作用的影响,无机营养元素的变化范围较小。表层水体中TOP和TON含量占TP和TN的主要部分,说明表层水体中的氮和磷主要以有机态形式存在,且沿着37.8°S从西向东,TOP和TON的含量以及TOP/TP和TON/TN的比值呈降低的趋势。研究海区叶绿素a的分析结果表明,初级生产力的变化可能是控制研究海区TON和TOP空间分布的主要因素。不同形态氮、磷营养元素的相关分析表明,有机营养盐和无机营养盐之间互为补充,且表层水体中有机氮和磷是水体初级生产所需营养盐的重要来源,总氮、总磷的关系表明研究区初级生产力并不受氮、磷的限制。