东天山红山高硫型浅成低温铜-金矿床：中生代成矿与新生代氧化的K-Ar、Ar-Ar年代学证据及其古构造和古气候意义

红山铜-金矿床位于新疆吐哈盆地南缘大南湖-突苏泉晚古生代岛弧带北段的中生代上叠火山盆地中,产于卡拉塔格铜-金矿带上,是新疆近年新发现的具大型远景的高硫化物型浅成低温热液铜-金矿床。铜-金成矿作用与中生代的火山活动及次火山岩侵入相关。该矿床处于东天山极端干旱荒漠地带,是东天山最炎热的地区之一,最高温度达到60℃,降水量平均只有34.1mm/y。干旱少雨和极大的蒸发作用造成氧化带极其发育,厚达50m~60m,由一系列复杂罕见的硫酸盐矿物组成。通过对红山铜-金矿床中石英闪长岩—黑云母花岗岩—二长花岗岩中角闪石、黑云母的K-Ar年龄测定,其年龄分别为296.5±6.7Ma、232.0±3.5Ma和217.10±6.4Ma,其中黑云母花岗岩的黑云母Ar-Ar年龄为238.0±2.4Ma,相当于晚石炭世末-三叠纪。并且由于含矿火山岩含有花岗岩的角砾,表明与成矿有关的岩浆活动晚于上述花岗岩,应为中生代的产物。区域上,三亚、白石泉花岗岩、红柳构花岗岩年龄以及白山钼矿的辉钼矿Re-Os年龄均为三叠纪,表明东天山地区存在中生代成岩成矿事件。对红山矿区氧化带三种含钾硫酸盐矿物进行了K-Ar年龄测试,结果显示现今地表以下1m的绿钾铁矾K-Ar年龄为56.0±4.0Ma,地表以下1.5m的高铁叶绿矾的K-Ar年龄为8.6±1.1Ma,地表以下10m的绿钾铁矾K-Ar年龄为14.7±1.7Ma,地表以下14m的斜钾铁矾K-Ar年龄为4.1±0.4Ma。因此推测红山矿床氧化带不同硫酸盐矿物的表生年龄分布在60~3.7Ma之间。不同类型矿床的氧化带年龄亦表明氧化带氧化作用主要发生在新生代。所获得的氧化带年龄与印度—亚洲大陆碰撞及随后青藏高原的多期幕式隆升时限具有较好的对应关系,可能是青藏高原碰撞隆升远程效应的表现和记录。同时,本研究初步提出使用不同种类硫酸盐矿物作为气候变化指标的可能,对于新生代以来PETM等事件研究具有借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地靖边气田北部马五41亚段储层特征

本文根据岩心和铸体薄片观察与储层物性分析,系统研究了鄂尔多斯盆地靖边气田北部马五₄¹亚段的储层特征。结果表明:马五₄¹亚段储集空间以晶间孔、溶蚀孔洞和微裂缝为主,为典型的低孔低渗型储层;溶蚀作用对储层的发育具有决定性作用。根据储层物性和产量等参数,将马五₄¹亚段划分为4类储层,其中Ⅰ、Ⅱ类为优质储层,主要分布在研究区西部和北部。     

喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义

锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚, 亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉, 其规模不等, 岩相分带简单, 主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带, 也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb, Ta)⁵⁺+Fe²⁺→3Sn⁴⁺和同价置换(Ti⁴⁺, Zr⁴⁺, Hf⁴⁺, U⁴⁺)→Sn⁴⁺为主, 部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色): 黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量, 相对高的Hf含量, 以及较大的Ti含量变化范围; 灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近, 振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量, 相对低的U含量; 白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量, 以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关, Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带), 包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体, 黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域), 向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga, 弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素, 以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化, 晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现: 同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩, 共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石, 不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。

     

新疆西准噶尔罕哲尕能Cu-Au矿床的锆石U-Pb年代学和岩石地球化学特征:对源区和成矿构造背景的指示

位于准噶尔西北缘萨吾尔地区的罕哲尕能Cu-Au矿床是新近发现的斑岩型矿床,具有很好的找矿前景。矿区岩浆活动早期以闪长岩为主,晚期以花岗闪长岩和二长花岗斑岩为主。钻孔中所见似斑状石英二长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为343.6±5.7Ma~345.3±8.3Ma;二长花岗斑岩锆石U-Pb年龄为334.9±7.3Ma~336.4±7.5Ma,表明西准萨吾尔地区早石炭世存在一期重要的岩浆-热液Cu-Au成矿事件。花岗闪长岩、石英二长岩、闪长玢岩、闪长岩和二长花岗斑岩的主量元素具有一致的演化趋势,表明它们可能是同一岩浆演化的产物。富集大离子亲石元素(LILE:如Rb、Ba、K、Sr)和活泼的不相容元素(如:U、Th),相对亏损高场强元素(HFSE:如Nb、Ta、Ti),显示具有岛弧岩浆的地球化学特征。87Sr/86Sri比值在0.7033~0.7037之间,143Nd/144Nd比值在0.512538~0.512579之间,εNd(t)在+6.7~+7.5之间,显示源区具有类似亏损地幔的特征;而且具有年轻的Nd两阶段模式年龄为488~553Ma,这些特征表明罕哲尕能矿区岩石的岩浆源区可能来源于亏损地幔分异的新生玄武质下地壳。罕哲尕能Cu-Au矿床的形成时代明显早于该区域A型花岗岩的形成时代(290~300Ma左右),结合岩石微量元素特征反映其形成于岛弧构造背景,萨吾尔山具有寻找斑岩Cu-Au矿的成矿条件。     

南岭高分异花岗岩成岩与成矿

南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花岗岩浆的高度结晶分异作用有关,但高分异作用发生的原因却并不明确。本文通过详细梳理南岭中生代燕山早期花岗岩的特征提出,这些花岗岩的结晶分异作用表现为岩浆房内晶粥体和残留岩浆的长期不断分凝。区内大面积的粗粒似斑状花岗岩为岩浆房早期结晶的堆晶体（主体）,而晚期细粒花岗岩则为残留的高硅熔体（补体）。岩浆房发生充分结晶分异作用受控于两个因素：其一是岩浆房自身在演化过程中不断受到来自深部热的补给,使岩浆房内富含金属元素的残留熔体不断发生抽离,并向上运移。花岗岩体顶端的伟晶岩壳是保证抽离的熔体在近封闭环境下不断发生分异的另一个重要因素。这些特征使得南岭花岗岩的分异机制明显有别于喜马拉雅淡色花岗岩,后者以沿大型拆离断层就位并发生分异结晶为主要机制,两者可分别归类为热驱动分异和构造驱动分异类型,构成高分异花岗岩发生的两大重要机制。未来应结合锂资源的国家重大战略需求,对南岭地区高分异花岗岩,特别是晚期钨锡铌钽成矿花岗岩展开全面检查与评价,着重研究铁锂云母花岗岩及云英岩的岩石序列、矿物演变、金属元素富集和岩浆储存机制等,使南岭花岗岩与成矿作用研究再上新台阶。

     

西藏冈底斯南缘努日铜钨钼矿床地质特征与矽卡岩矿物学研究

西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层中,矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、硅灰石、角闪石、绿帘石、符山石等;金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、斑铜矿、黝铜矿等。电子探针分析结果表明,矽卡岩矿物中石榴子石主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,角闪石属于镁角闪石-阳起石,帘石主要为绿帘石。矽卡岩类型在水平和垂向上具有较好的分带性,依次由石榴子石矽卡岩过渡到透辉石矽卡岩,再过渡到透辉石硅灰石矽卡岩,这种分带特征表现了流体交代作用的变化。矿化类型和矿化组合也具有一定的分带性,浅部以矽卡岩型钨矿化为主;随着深度的增加,逐渐过渡为脉状的铜矿体或铜钼矿体,在局部较深的钻孔中还有少量的斑岩型矿化,主要以铜矿化为主,伴有较弱的钼矿化。石榴子石组分在垂向和水平方向上均具有规律性的变化,由钙铁榴石占主体逐渐过渡为钙铝榴石占主体。成分剖面显示石榴子石的组分和化学成分随着环带的变化而变化,说明石榴子石是由一种脉动式流体形成的,可能是由流体化学成分的自身再平衡和生长过程中流体流量的改变而引起生长速率的改变共同实现的。通过含铁律比值(Kp)的计算,得出努日矿床形成于弱酸性、较强氧化状态。结合矽卡岩矿物分布和成分变化特征,推测努日矿区的矽卡岩可能是由深部侵入体分异出的热液沿着层间的破碎带或断裂,经过较远距离的运移,与地层中的碳酸盐岩发生交代作用而形成。渗透交代作用可能是形成矿区矽卡岩的主要原因,流体的温度和氧逸度变化对于形成不同的矽卡岩矿物具有重要作用。努日矿床的矽卡岩为浅部矽卡岩,可能存在统一的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,深部具有较大的找矿潜力。     

锡-银多金属成矿系统的基本特征、研究进展与展望

锡-银多金属成矿系统主要产于主动大陆边缘、板内伸展和造山后伸展等构造背景中。全球典型成矿带包括玻利维亚南部带、俄罗斯远东Sikhote-Alin带、我国大兴安岭南段、南岭和欧洲Erzgebirge地区。成矿相关岩浆岩主要为浅成中酸性侵入体或次火山岩体,包括流纹英安-流纹质火山/次火山岩、石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩等,并与同期火山岩和碱性基性岩脉密切共生。岩浆源区不仅有大量地壳物质的参与,还普遍存在不同比例地幔物质成分的加入。围岩蚀变由早到晚、由成矿中心向外依次发育电气石化/云英岩化、绢云母化、伊利石化和高级泥化,金属矿化组合相应的依次为Sn(-W)→Zn-CuPb-Sn→Ag-Pb-Zn-Sb-Sn→Ag-Sb-Pb,锡矿化产于电气石和云英岩化带内,银矿化产于伊利石化和高级泥化带内。以银为主矿体多在浅部呈多条陡立脉状产出,以锡为主的矿体在深部呈大脉状和热液角砾岩体产出,也可呈浸染状或细网脉状产出(此时称为斑岩型锡矿)。此类矿床还常伴生In、Cd、Ga等矿化,主要产于闪锌矿、黄铜矿和方铅矿为主的硫化物成矿阶段。对成矿金属起源的研究显示锡可能主要来自中上地壳富锡的变质沉积岩,但银的来源尚无明确解释,沉积岩、地幔、围岩地层可能都有贡献。岩浆较低的氧逸度条件和富Cl的成分有利于形成富锡和其它金属的成矿流体,成矿早期流体常具有较高的盐度,伴随温度的降低和天水流体的稀释过程,流体由早期的高温高盐度逐渐演化到晚期的低温低盐度,并伴随不同金属的依次沉淀,这一过程中,可能多期次流体的叠加作用对大型矿床的形成起重要作用。在前人研究基础上,提出了本类型矿床研究中存在的一些关键问题:(1)普遍存在的壳幔相互作用在成矿过程中的作用尚不明确,地幔物质可能是重要的热源、硫和金属的来源;(2)火山作用与成矿之间的关系及其所起的作用;(3)在同一锡-银多金属成矿带中,富锡贫银、富银贫锡、富锡又富银这三类矿床之间的成因联系如何?造成它们金属组合差异的原因如何?可能需要从岩体侵位深度、矿床剥蚀程度、成矿流体性质等方面进行研究探讨;(4)不同金属元素的起源与耦合成矿作用,Sn-Ag-In等重要的成矿元素可能不是相同的起源,其进入流体的时间及沉淀的物理化学条件也是有差异的,它们在同一矿床中耦合成矿的详细过程与机制尚不清楚,原位微区流体包裹体成分分析、硫化物微量元素和同位素原位分析和面扫描技术可能是解决这一难题的重要手段。上述问题的解决不仅有助于提高对锡-银多金属矿床成矿过程的认识,还可为相关矿床的勘查找矿工作提供理论支持。     

冈底斯东段羌堆铜钼矿床年代学、矽卡岩石榴石成分及其意义

羌堆铜钼矿床是在冈底斯成矿带东段新发现的一处斑岩-矽卡岩型矿床.二长花岗斑岩是该矿床的主要成矿斑岩体,本文用精确的LA-IcP-Ms锆石u-Pb定年获得其年龄为16.7±0.9Ma,确定该矿床为中新世成矿,与冈底斯成矿带上驱龙、甲马矿床为同一期成矿事件.对该矿床矽卡岩中石榴石系统研究表明,早期矽卡岩主要以钙铝榴石为主,...     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组孔隙类型及其演化

经数百片岩心薄片观察和扫描电镜分析认为,鄂尔多斯盆地南部马家沟组发育微缝、晶间缝、溶缝、破裂缝以及微孔、粒间孔、晶间孔、晶间溶孔、溶孔和溶洞等多种储集空间类型,其中晶间孔和晶间溶孔是主要的孔隙类型。在孔隙演化过程中白云石化、去膏化和溶蚀作用对形成孔隙有利,而胶结作用、岩溶压实作用、膏化作用及去白云石化作用使孔隙消失,为破坏性成岩作用。低重结晶及中等重结晶作用有利于孔隙的形成,但强重结晶作用不利于孔隙的形成。据盆地南部马家沟组碳酸盐岩经历的成岩环境、成岩阶段及相应成岩作用特征,将其孔隙演化分成早期原生孔隙形成与减少、中期和晚期次生孔隙形成及充填三个阶段。从演化过程来看,中期表生成岩阶段及晚期深埋藏成岩阶段对有效储集空间的最终形成具有决定意义。     

大兴安岭南段白音查干Sn-Ag-Zn-Pb矿床电气石矿物学特征及对岩浆-热液演化过程的启示

内蒙古西乌旗白音查干矿床是大兴安岭南段锡矿带内最典型、规模最大的Sn-Ag-Zn-Pb矿床。电气石在成矿岩体花岗斑岩和围岩地层中均广泛发育,依据其产状可分为四类：Ⅰ团斑状电气石;Ⅱ热液角砾岩胶结物中电气石;Ⅲ热液脉状电气石;Ⅳ弥散状电气石。在详细的岩相学基础上,利用电子探针点分析和面扫描分析对不同产状和结构的电气石进行了详细的成分分析。结果显示,花岗斑岩体深部的团斑状电气石（Ⅰa类）以自形、环带发育为特征,至少可见三期生长环带：核部电气石（Ⅰa-1）极高的Fe/（Fe+Mg）和Al值暗示其岩浆成因;边部电气石（Ⅰa-3）较富Mg,且与热液矿物共生,是从早期热液流体中沉淀形成的;幔部电气石（Ⅰa-2）的结构和成分显示其形成可能与不混溶的富B-Fe-Na的熔体或流体有关。因此,电气石从核部到边部的生长记录了从晚期岩浆到早期热液阶段的演变过程。花岗斑岩体中上部的团斑状电气石（Ⅰb类）环带不发育,其与热液矿物共生的组合及成分暗示其形成更倾向于与热液过程相关,可能是岩浆顶部聚集的早期流体释放之后被固结岩浆"圈闭"的残余流体结晶的产物。随后,大规模释放的富B流体形成了大量以电气石为主要胶结物的热液角砾岩（Ⅱ类）、成矿前电气石-石英阶段脉系（Ⅲa类）及伴随围岩蚀变而形成的弥散状电气石（Ⅳ类）。对Ⅱ类和Ⅲa类电气石内存在的生长环带分析显示,成矿前可能存在多个脉冲期次且成分有差异的流体的叠加作用。同时,电气石从早期到晚期向富Mg方向的演化,及成分明显受围岩地层影响的现象,暗示岩浆热液流体与围岩地层发生的水岩反应可能在金属成矿过程中起了重要作用。此外,本研究显示,不同产状电气石的结构和成分信息能够有效记录矿床内岩浆-热液转变及热液演化过程的众多细节信息,为深入理解成矿过程提供了依据。