黄沙坪矿区花岗岩的硫同位素特征及地质意义

黄沙坪矿床是湘南地区最大的铅锌多金属矿床.矿区内发育的花岗岩出露面积最大仅为0.6 km2,却导致铅、锌等金属巨量堆积,因此明确其成矿物质来源是理解矿床成因的关键.为探究矿床内硫的来源,本次研究在已有工作的基础上,对黄沙坪矿区石英斑岩和花岗斑岩进行了系统的全岩硫同位素分析,并与已有硫化物硫同位素数据进行了对比研究.结果显示,矿区石英斑岩和花岗斑岩的δ34 S范围分别为+4.1‰～+7.5‰和+4.9‰～+11.4‰,与典型的S型花岗岩硫同位素组成基本一致,而明显低于区内矿石δ34S值(+2.3‰～+17.5‰).综合上述,我们认为矿区岩浆硫的同位素组成应接近或略低于花岗质岩石全岩硫同位素组成,成矿物质硫除部分来自岩浆外,很大程度上有地层或膏盐层硫的加入,这可能是黄沙坪成为区域上最大铅锌多金属矿床的重要原因.     

兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探

本文根据古亚洲洋早古生代闭合、晚古生代伸展的观点初步建立了兴蒙造山带早、晚古生代的构造单元。以前寒武纪微陆块为基本划分单位,以它们之间的缝合带或断裂带为界,将兴蒙造山带中泥盆世之前的构造格局划分为"五块四带",从北向南依次为额尔古纳地块、兴安地块、艾力格庙-锡林浩特地块、松辽-浑善达克地块及佳木斯地块;它们之间的4条边界为:新林-喜桂图缝合带、艾力格庙-锡林浩特-黑河缝合带、温都尔庙-吉中-延吉缝合带和牡丹江缝合带。中-晚泥盆世之后兴蒙造山带出现多处陆相及海陆交互相沉积,石炭纪广泛分布陆相及滨浅海相碎屑岩和碳酸盐建造和蛇绿岩、辉长岩、花岗岩及双峰式火山岩,可划分陆相盆地、陆表海盆地、蛇绿岩带、侵入岩带等构造单元。早-中二叠世沉积类型多变,出现陆相、海相和海陆交互相沉积岩系,遍含植物和滨浅海相动物化石,具大量双峰式火山岩,可划分出被动裂谷带、主动裂谷带、陆缘型蛇绿岩带和碱性岩带等构造单元。结尾讨论中指出兴蒙造山带内的放射虫化石不能代表二叠纪存在古亚洲洋,而新的古地磁资料支持至少从晚石炭世以来古亚洲洋已经闭合。     

锡矿床研究现状及发展趋势SCIEI北大核心CSCD

锡矿属于世界各国所列出的关键矿产,其成因通常是与高分异、还原性、来自于上地壳变泥质沉积岩重熔形成的钛铁矿系列花岗质岩石有关。在复式岩体中往往出现在最晚阶段岩体的内外接触带。其成矿环境包括大陆碰撞环境、俯冲环境、后俯冲环境和大陆内部裂谷环境,局部可见弧后地区锡矿带与活动大陆边缘斑岩铜矿带平行分布(例如,南美、我国东南沿海和缅甸中东部)。近年来,随着锡石、黑钨矿和白钨矿等以及其它副矿物U-Pb测年技术的发展,不断地助推深化了区域成矿规律认识。LA-ICP-MS原位单个流体/熔体包裹体成分分析、阴极发光显微成像技术、锡石fs-LA-MC-ICP-MS原位锡同位素和SIMS原位氧同位素等技术的开发和应用,极大地提升了锡矿成矿机制的研究程度,并在厘定花岗岩体内外接触带的锡矿与外围铅锌银矿的成因联系,揭示成矿系统的形成过程中发挥了重要作用。文中指出锡成矿作用研究中存在的五个值得探索的科学问题,提出矿床学研究务必服务找矿勘查,提高找矿效率。     

钪矿床主要类型与成矿机制

全球范围内钪(Sc)金属资源丰富,主要集中于俄罗斯、中国、乌克兰、美国、菲律宾、澳大利亚等国家,但易选取、高品位的钪矿床非常稀缺。钪金属资源属于中国优势关键矿产资源,其储量占全球的33%,且中国供给全球90%的钪金属。钪元素因其独特的地球化学性质导致其形成的独立矿床较为稀少,主要以伴生矿产的形式产出。依据钪矿床成因类型,可以分为2大类:第一大类为与内生成矿作用相关的钪矿床,包括:Ⅰ.花岗伟晶岩型钪矿床;Ⅱ.碱性-超基性岩型磷、稀土(Sc)矿床;Ⅲ.基性-超基性岩型钒、钛、铁(Sc)矿床;Ⅳ.第二大类为与外生成矿作用相关的钪矿床,包括:Ⅳ.沉积型钪矿床;Ⅴ.风化淋滤型钪矿床。其中,在与内生成矿作用相关的碱性-超基性岩型磷、稀土(Sc)矿床和基性-超基性岩型钒、钛、铁(Sc)矿床中,钪金属主要作为副产品被回收利用,是全球钪金属的主要来源;而与外生成矿作用相关的沉积型钪矿床和风化淋滤型钪矿床开采成本较低,其中钪以离子态形式赋存、易选取、回收率高,因此,欧洲、澳大利亚、美国等钪资源研究团队认为该类型钪矿床有望改变全球钪资源的分布格局。对于钪载体矿物的研究表明,独立钪矿物主要发育于花岗伟晶岩和碳酸岩中,部分发育于热液石英脉或表生风化环境中。除独立钪矿物以外,钪主要赋存于铁镁质矿物:如辉石;富高场强元素(HFSE)矿物:如斜锆石;表生风化矿物:如针铁矿、黏土类矿物;稀土矿物:如磷钇矿等。其中,热液或岩浆成因的辉石是最重要的载体矿物之一。关于钪赋存状态的研究表明,与内生成矿作用相关的钪矿床中,除独立矿物相以外,钪主要以类质同象的形式赋存于矿物晶格中;而在与外生成矿作用相关的钪矿床中,钪主要以类质同象和离子吸附2种形式赋存。对于钪矿床成矿机制的研究表明,硅酸盐岩浆体系中钪的富集与铁镁质造岩矿物密切相关,推测岩浆的结晶分异过程可能不利于钪的富集;相比而言,热液过程对于钪的再次迁移和富集更为关键。     

Geochronology of granite and associated Sn mineralization in the Shuangyuanchong Sn deposit and its implication for Sn-W prospecting potential in the Shizhuyuan-Hehuaping area,the Nanling region,South ChinaSCIEI北大核心CSCD

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床位于南岭成矿带中西段,处于荷花坪与柿竹园两个大型锡钨多金属矿田中间,并与两个矿田处于同一构造体系,但目前对该矿床的研究程度较低,由此也制约了其矿床成因研究及该区的找矿部署。本次研究获得双园冲云英岩化花岗岩的锆石和独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为161.2±2.5Ma和157.1±1.8Ma,与云英岩型矿石中锡石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄(158.9±2.9Ma)一致,二者均形成于晚侏罗世,表明其具有密切的成因关系,这一年龄也与南岭成矿带钨锡成矿大爆发时代(150-160Ma)一致。综合对比双园冲锡矿及与其空间相邻的柿竹园和荷花坪锡多金属矿田特征显示,三者成岩成矿时代一致,岩体侵位和矿体分布均受NE向断裂控制,矿体也均赋存于中-上泥盆统碳酸盐岩地层中,并且成矿花岗岩具有相似的岩石学特征和岩浆源区。综合以上信息,本文提出三个矿床可能形成于同一次岩浆热液活动,成矿岩体可能来自地壳深部同一个大岩浆房,柿竹园和荷花坪之间的区域具有发育晚侏罗世花岗岩体及相关钨锡矿的较大潜力。根据双园冲锡矿及其周缘大型锡钨矿床浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化和深部矽卡岩-云英岩型Sn-W矿化的特征,提出研究区乃至整个南岭地区浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化是深部Sn-W找矿勘查的有利部位。     

Characteristics of fluid inclusions and metallogenic mechanism of the Longshang skarn type tin polymetallic deposit in eastern Hunan Province,ChinaSCIEI北大核心CSCD

矽卡岩型锡矿是全球重要的锡金属来源,但是锡石沉淀成矿机制仍存在较大的争议。垄上矽卡岩型锡矿床位于湘东锡田锡多金属矿田中部,是南岭钨锡成矿带内矽卡岩型锡矿的典型代表。本文在野外考察、矿石矿相学、流体包裹体岩相学研究的基础上,采用流体包裹体组合法对垄上矽卡岩矿床不同矿化阶段代表矿物中的流体包裹体进行了详细研究。结果显示,垄上矽卡岩型多金属矿床成矿阶段可划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、云英岩-氧化物阶段、石英硫化物阶段以及萤石碳酸盐化等5个阶段,其中,锡石主要形成于云英岩-氧化物阶段。与锡石密切共生的石英中发育流体包裹体类型主要为富液相、富气相两相水溶液包裹体,含液相CO_(2)三相水溶液包裹体和纯CO_(2)型包裹体。流体温度和盐度具有较大的变化范围(200-400℃和2%-9%NaCleqv),指示流体在降温过程中经历了显著的不混溶。与硫化物共生的石英中主要为富液相两相水溶液包裹体,温度和盐度主要集中在190-261℃和3%-7%NaCleqv,指示流体冷却过程同时经历了流体混合。本次研究提出锡田矽卡岩型矿床中流体不混溶是导致云英岩-氧化物阶段锡石沉淀成矿的主要机制,而流体冷却和混合是导致硫化物沉淀的主要原因。     

湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示

黄沙坪矿床位于钦杭成矿带与南岭成矿带的交汇部位,是湘南地区矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩型W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内Cu与W-Sn成矿物理化学条件以及成矿流体的性质,本文对黄沙坪矿床两类矽卡岩中的石榴子石开展电子探针和LA-ICP-MS原位微区主微量元素研究。结果表明,成W-Sn矿矽卡岩中石榴子石为钙铝榴石-钙铁榴石(平均And71. 3-Gro23. 8)固溶体系列,具有一致的稀土元素配分模式,轻重稀土分异不明显,负Eu异常显著,明显亏损La,∑REE含量与Fe~(3+)/(Fe~(3+)+Al)具有负相关关系,具有较高的U含量,表明石榴子石可能是在相对还原的环境下缓慢结晶形成的。石榴子石中W和Sn的含量随石榴子石中钙铝榴石的比例增加而减少,有利于W-Sn在晚期热液中富集成矿。与Cu矿有关矽卡岩中的石榴子石几乎为纯的钙铁榴石(平均And90. 1-Gro9. 2),具有低的U、∑REE含量,轻重稀土元素分异明显,相对富集轻稀土,具有明显正Eu异常,表明石榴子石具有较快的生长速度,成矿流体具有相对较高的氧逸度和Cl的含量,这种环境有利于Cu在岩浆热液中迁移和富集成矿。因此,早期成矿流体成分以及氧化还原条件的差异可能是导致黄沙坪矿床W-Sn与Cu成矿差异的重要原因。     

新疆煤矿顶板事故现状及控制对策研究

通过对近10年新疆煤矿16次事故统计分析发现,矿井多种灾害事故中,顶板事故发生率高且伤亡人数最多。针对新疆生态脆弱矿区顶板事故频发问题,采用理论分析和现场案例解析方法,建立顶板岩层失稳力学模型,揭示顶板垮落致灾机理,结合现场案例对事故原因进行分析总结。基于当前顶板事故治理的紧迫性,据新疆生态脆弱矿区特殊地质条件,针对性提出优化开采方案设计、提高工作面及巷道支护强度、加强顶板实时监测预警和发现顶板危险区后及时解危的控制措施。     

基于新的合成流体包裹体方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的实验研究

岩浆挥发相出溶过程中各组分在熔体-流体相间的分配行为对于岩浆热液矿床的形成具有重要的控制作用.由于传统实验方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的研究难以保持体系的封闭性,严重制约了人们对元素在熔体-流体相间分配行为及其控制因素的认识.本研究尝试采用在硅酸盐玻璃中合成流体包裹体的新方法,即通过硅酸盐玻璃颗粒大小(200...     

湘南圳口石英脉型黑钨矿床白云母Ar-Ar同位素测年及其对区域找矿勘查的指示

彭公庙岩体是南岭地区早古生代大花岗岩基的典型代表之一,在其周围发育有圳口、张家垄及杨梅坑等大-中型的钨矿床(点)。由于钨矿化主要产出于彭公庙岩体的内部及其周缘地层中,这些矿床过去一直被认为形成于早古生代,与彭公庙岩体有着紧密的成因联系。然而,这些矿床与大花岗岩基的时间及成因关系尚未准确厘定。文章在已有研究的基础上,对圳口钨矿进行了高精度白云母Ar-Ar测年,获得坪年龄为(148.0±0.7)Ma(MSDW=3.1),对应的等时线年龄为(148.1±0.8)Ma(MSDW=2.6),反等时线年龄为(148.1±0.8)Ma(MSDW=2.6),表明圳口钨矿床形成于晚侏罗世,明显晚于早古生代彭公庙大花岗岩基的侵位时间,是南岭地区中-晚侏罗世大规模钨锡成矿事件的一部分。通过总结研究发现,区域上早古生代花岗岩基周缘的钨锡矿床均形成于晚侏罗世,该结论不仅表明研究区深部晚侏罗世岩浆活动强烈,而且指示区内不同矿床之间在成因上密切相关。整个区域上的矿床类型和空间分布显示出不同的围岩性质制约了不同的矿化过程,从而形成不同的矿床类型。含矿热液沿着裂隙通道向上运移,当围岩为花岗岩时,形成了石英脉-云英岩型矿床,而当围岩为碎屑岩时,则形成石英脉型矿床。这些不同类型矿床可以构成一套矿床组合模型,互为找矿指示。