中国自然重砂分布特征及其意义

通过全国资源潜力评价,结合各省自然重砂资料和全国重砂资料汇总成果,对85个常见自然重砂矿物进行统计分析。研究表明,中国自然重砂矿物复杂多样,重砂矿物分布具有明显的区域性特点。造山带中自然重砂矿物产出数量相对较多且密度较大,而稳定地区重砂矿物相对较少。不同的自然重砂矿物及其组合具有明显的找矿信息,单矿物自然重砂可能来源于相对单一的矿石或岩石,其异常范围表明与其相关的矿产可能具有较好的成矿远景;矿物组合常显示出有关矿床的成因信息。自然重砂矿物与源区岩石或矿石具有密切的成因联系,对指导矿产勘查与研究具有十分重要的意义。     

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度-亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制.西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64～43 Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即: ①壳源花岗岩组合(65～50 Ma)、②正εNd花岗岩-辉长岩组合(52～47 Ma)和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53～42 Ma).林子宗第三纪火山岩系形成于印度-亚洲大陆对接碰撞之后(～65 Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性-高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征.壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i (＞0.710)和低εNd(＜-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用.正εNd值(+2～+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5～+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb, P, Ti, U, Th, LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献.幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i (＜0.7060) 、高εNd (高达+4.3,同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔.根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式.这个模式强调了①70～60 Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65 Ma),并导致加厚地壳深熔;②60～54 Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;③53～41 Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉.软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;④陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(＜40 Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40～26 Ma)和拉萨地体初始抬升.因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65～41 Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40～26 Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲.     

辽西北票二道沟金矿的成矿特点和黄铁矿热电性特征

通过对辽西北票二道沟金矿Ⅲ号脉的不同中段的矿石组构、金的分布特点和主要载金矿物立方体、五角十二面体及它形黄铁矿的热电性研究,讨论了成矿特征,计算了成矿温度和矿体剥蚀率并对深部找矿远景进行了预测。研究表明:二道沟金矿金的分布特点存在不均匀性;黄铁矿热电性以P型为主且变化范围宽,只有少量的N型,表明矿体的剥蚀率较低。二道沟金矿可能存在多期次的热液活动,且每一期次相互叠加改造;成矿热液来自南东方向,成矿热液早期温度较高,金属元素大量沉淀温度为150～300℃,属中低温,且不同中段的成矿温度有一定的变化规律。不同晶形的黄铁矿热电性研究表明,不同晶形载金能力不同,黄铁矿热电性P型频率不同,形成的温度不同,但计算的矿体剥蚀率相差不大。     

钙铝-钙铁系列石榴子石的特征及其交代机理

位于华北克拉通中部太行山北段的浮图峪矿田由七个中小型矽卡岩型铜铁矿床和木吉村大型斑岩铜（钼）矿组成。石榴子石是浮图峪矿田矽卡岩型矿床的主要矿物,与矿化关系密切,是展开浮图峪矿田成因研究的一个重要切入点。本文对其中四个典型矽卡岩型矿床中与矿化密切相关的石榴子石进行野外地质调研、岩相学特征研究,运用电子探针分析石榴子石环带的化学成分。研究结果表明,石榴子石成分属钙铁-钙铝榴石系列;从晶体核部到边缘,钙铁榴石与钙铝榴石呈韵律式变化,总体上钙铁榴石组分的质量分数（78.1%~86.2%）大于钙铝榴石（12.91%~16.61%）。根据石榴子石的环带结构及其成分特征,认为石榴子石是在弱酸、较低温度和相对氧化的环境中生成的,指示成岩成矿流体温度、pH、氧逸度和盐度均在不断地发生变化,说明石榴子石不是在一个完全封闭的平衡条件形成的,暗示流体的多期多阶段性,这是矽卡岩型矿床富集金属的前提条件和重要因素。

     

内蒙古浩布高铅锌矿床闪锌矿微量元素特征及其地质意义

内蒙古浩布高铅锌矿床位于大兴安岭南段黄岗-甘珠尔庙成矿带, 该带是我国北方重要的铅锌多金属成矿带之一。目前, 浩布高矿床闪锌矿微量元素赋存机制尚不清晰, 矿床成因类型亦存在一定的争议。本研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)原位微量元素分析手段, 结合机器学习方法, 对浩布高闪锌矿微量元素组成特征、赋存机制以及矿床成因类型进行了探讨。LA-ICP-MS分析结果表明, 浩布高矿床中闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Se、Ag、Cd、In、Sn等元素, 贫Ni、Ga、Ge、As、Mo、Sb、Au、Tl、Pb、Bi等元素为特征。其中, Fe、Mn、In等元素主要以类质同象的方式替代Zn赋存于闪锌矿中, Cu、Ag、Sn等元素含量变化范围较大, 可能部分以微粒包裹体的形式存在。In与Cu含量具有一定的正相关, 推测In在闪锌矿中富集机理可能为Cu⁺+In³⁺↔2Zn²⁺。Cd与Fe含量呈一定的正相关性, 而与Zn含量呈负相关性, 这可能暗示在闪锌矿中Cd主要以类质同象的方式置换Zn元素而非Fe元素。通过穷举闪锌矿微量元素图解发现, 即使得分最高的Co/Ag-Mn图解依然存在较大范围的重叠区域, 因此不能简单地用闪锌矿微量元素二元图解来判别矿床类型。通过测试四种机器学习中经典的不同核函数的支持向量机算法, 最终得出准确率为91.5%的高斯内核支持向量机闪锌矿成矿类型分类器, 可以用于多种矿床类型闪锌矿的研究。浩布高矿床中闪锌矿微量元素组成明显不同于密西西比河谷型(MVT)、沉积喷流型(SEDEX)、火山块状硫化物型(VMS)和浅成低温热液型铅锌矿床, 而与矽卡岩型接近。综合已有矿物学、年代学以及本研究获得的闪锌矿地球化学证据表明, 浩布高应是一个典型的矽卡岩型铅锌矿床。

     

基于GIS的证据权重法对三江地区的铜矿成矿预测

根据研究区铜矿的成矿规律,在已经建立的三江地质矿产数据库的基础上,将三江地区划分为6418个统计单元,利用GIS的空间分析功能提取了地层、岩体、断裂在内的12个证据图层,建立了证据权找矿模型,圈定出44个找矿远景区,其中A类远景区9个,B类远景区15个,C类远景区20个,并预测了找矿潜力。