南岭科学钻探0~2000m地质信息及初步成果

国家深部探测-南岭科学钻探工程(SP-NLSD-1)位于赣南于都县银坑镇,大地构造位置上属于南岭东西向构造-岩浆-成矿带与武夷北东向成矿带的交汇结合部位,是研究重要成矿带地壳结构、深部成矿机制的最佳地区之一。南岭科学钻探于2011.6.25开孔,2013.7.22终孔,总进尺2967.83m,岩心已全部准确归位。课题组建立了矿集区内科学钻探的精细编录方法,建立了岩性、构造、矿化、地球化学、岩石物性等精细剖面。钻孔于1373.71m揭露了区域上控岩控矿的F1推覆构造,其上为青白口系库里组火山碎屑岩地层,其下为二叠系乐平组-车头组-小江边组(栖霞组)海陆交互相地层;揭露了丰富的岩浆活动信息,0~2000m共见29层花岗质岩浆岩脉,主要岩性有流纹斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩和花岗闪长斑岩;发现了浅部细脉-网脉-浸染状铅锌铜金银矿化百余处,深部发现了细脉-浸染状钨铋矿化信息,初步实现了南岭科学钻探的预期目标。     

赣南兴国县张家地钼多金属矿床U-Pb和Re-Os同位素定年：对成岩成矿时代的限定

正1研究目的(Objective)赣南钨矿带分布于江西省崇义—大余—上犹、兴国—宁都、赣县—于都和龙南—定南—全南4个矿集区内。近年来,兴国—宁都矿集区找矿成果显著,先后发现了画眉坳钨铍矿、张家地钼钨矿、岩前钨矿、见龙铜钨矿、廖坑钨矿和小龙钨矿等一批大、中型钨多金属矿床。前人研究表明赣南地区燕山期岩浆活动与钨多金属成矿存在密切的时空关系,     

内蒙古东乌旗朝不楞铁矿区中粗粒花岗岩SHRIMP定年及其意义

内蒙古东乌旗朝不楞铁矿床位于二连-东乌旗多金属成矿带的东端。对与朝不楞铁矿床有密切成因联系的中粗粒花岗岩进行了SHRIMP定年,获得了(136.9±1.5)Ma的精确年龄。该年龄与成矿年龄(140.7±1.8)Ma(Re-Os)在误差范围内相一致,说明成矿作用与成岩作用基本上是同时发生的。对该带区域成矿地质背景进行分析后认为,该带以燕山期成矿为主。     

IKONOS遥感数据在离子吸附型稀土矿区环境污染调查中的应用研究——以赣南寻乌地区为例

稀土矿山的开采活动产生了一系列的环境问题。为解决我国南方离子吸附型稀土矿山环境监测的问题,本文选取赣南寻乌地区为研究区,针对目前离子吸附型稀土矿存在的两大环境问题——土地荒漠化及水体污染,采用IKONOS高分辨率遥感数据进行监测方法研究,运用光谱角分类算法提取了研究区土地荒漠化较为严重的区域,运用ISODATA非监督分类算法对稀土矿开采周边河流污染程度进行评估。通过提取结果分析及野外调研,表明高空间分辨率遥感数据处理与分析为离子吸附性稀土矿矿山环境快速、动态监测提供了良好的技术手段。     

赣南盘古山和淘锡坑黑钨矿化学成分和晶体结构及指示意义

赣南地区是世界著名的钨矿资源产区,黑钨矿是该区钨矿中最重要的钨矿石矿物。本文以赣南盘古山和淘锡坑两个典型钨矿床中的黑钨矿作为研究对象,采用电子探针、X射线衍射等分析技术对黑钨矿的晶体结构、化学成分及其空间分布规律开展研究。结果表明,研究区黑钨矿主要属于锰钨铁矿,黑钨矿中Mn~(2+)和Fe~(2+)为类质同象的关系,因此MnO与FeO之间呈明显的负相关。在空间上x(Fe/(Mn+Fe))值有一定的变化规律,由矿脉深部到浅部,x值先变大再变小,反映出矿液的运移从下而上,随后上部矿液又有向下回流的现象;同一脉体各中段均为中间x(Fe/(Mn+Fe))值大,向两侧比值减小,说明同一中段上矿体中部黑钨矿形成温度较高,两侧黑钨矿形成温度较低。盘古山黑钨矿中Nb和Ta的含量均高于淘锡坑黑钨矿,这说明盘古山黑钨矿体比淘锡坑黑钨矿更靠近岩体。单一矿脉自下而上黑钨矿中Nb、Ta含量先是迅速变小,而后略有增大,这也说明矿液运移的复杂性。两矿区黑钨矿都具有重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。盘古山矿床黑钨矿稀土总量(ΣREEs)较高,La_N/Yb_N比值较低,轻重稀土分馏较为明显;淘锡坑矿床黑钨矿稀土总量(ΣREEs)较低,La_N/Yb_N比值范围较广,轻重稀土分馏程度有强有弱。它们都具有强烈的δEu负异常和弱的δCe负异常,说明矿床是在封闭的还原条件下形成的。将赣南盘古山、淘锡坑钨矿与广西珊瑚、江西浒坑和湖南瑶岗仙钨矿中黑钨矿的晶胞参数进行对比分析,显示产于花岗岩体内接触带的黑钨矿FeO含量较低,晶胞参数值较大;产于花岗岩体外接触带的黑钨矿FeO含量较高,晶胞参数值较小。因此,利用黑钨矿的化学成分和晶体结构的变化特征,可以指示成矿物质在空间上的运移特征,也可作为判断矿床成因的依据。研究成果对同类矿床的研究具有借鉴和启示意义。     

南岭钼矿的岩浆岩成矿专属性初步研究

南岭地区钼成矿与花岗质岩浆活动关系密切,"成钼"岩体常呈小岩株或岩瘤状产出,出露面积多数3.5 km2,以钾长石花岗岩/普通花岗岩类-二长花岗岩类-花岗闪长岩类系列为主。根据近年来南岭地区钼矿及其相关花岗岩的最新研究成果初步总结了"成钼"岩体的成矿专属性。结果表明,南岭地区"成钼"岩体具有以下特征:(1)极强的时代专属性和地域差异性,即成矿岩体集中形成于燕山期的150~171 Ma、129~140 Ma和90~105 Ma 3个主要阶段。其中,高峰期为150~171 Ma,主要分布在南岭中东段的赣南、粤北和湘南地区。早白垩世岩体以南岭东段的闽西南地区为主(90~140 Ma),其次为南岭西段(90~105 Ma);(2)化学成分专属性不显著,SiO2含量范围较广(58.04%~78.68%),呈双峰式分布(峰值分别为62%~70%和72%~78%),但当岩体具有不同矿化组合时,其SiO2含量、碱含量(K2O+Na2O)、K2O/Na2O比值和分异指数(DI)具有不同的特征范围,表现出一定的专属性:一般具不太高的SiO2含量(65%~71%)、高碱(6%~9%)、高K2O/Na2O比值(6)、高氧化态(磁铁矿系列)和适度演化(70DI90)的岩体对形成较大规模的(独立)钼矿最为有利;(3)富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Zr、LREE等,具不同矿化组合的岩体稀土元素组成差异比较大:当与铜矿有关时,各时代岩体稀土元素配分曲线呈右倾,具有不明显的Eu负异常(0.6δEu1);独立钼矿与含铜矿化岩体特征相似,但Eu负异常更不明显(0.8δEu1);与钨、铅、锌、锡矿等相关的岩体稀土元素配分模式呈平卧海鸥状,具有明显的Eu负异常(δEu0.45);(4)岩石成因类型可以是I型、A型和S型,以后两者为主,当岩体为I型花岗岩时,往往发育铜矿化,当有幔源物质参与成岩时往往对成钼矿十分有利。     

石墨Re-Os同位素分析及其在成矿年代学中的初步运用

本文探索性地对江西省铅山县长寿源铅锌共生的晶质石墨进行了Re-Os同位素分析。研究结果显示石墨的Re-Os同位素年龄为424±25Ma(n=7,MSWD=7.8),与该区二云二长花岗岩中锆石的年龄(433±9Ma)在误差范围内相一致,说明石墨的成因与区域上岩浆的侵入存在密切联系。Re的含量介于47×10-9～330×10-9之间,普通Os和187Os的含量分别为0.32×10-9～2.15×10-9和0.27×10-9～1.75×10-9,相对于Re、Os在地壳中的丰度显著富集,Os同位素初始比值187Os/188Os=1.69±0.29,表明石墨来源于富有机质沉积地层。通过测定石墨样品中的有机碳和固定碳,对Re、Os在石墨中的赋存状态进行了研究,表明Re、Os可能是以某种形式赋存在石墨的固定碳中,与其中有机质无关。从原理上解释了石墨的Re-Os同位素年龄反映的是使沉积地层中的炭质变质为石墨,并发生富集迁移的岩浆热变质事件的时期。研究表明石墨的Re-Os同位素分析技术不仅能够为变质作用时间的精确测定提供新的方法,而且对矿床成因的研究也具有重要意义。     

石英脉型钨矿原生晕特征及深部成矿定位预测——以赣南淘锡坑钨矿11号脉为例

以往对金、银、铜、铅、锌等矿床的原生晕研究较多,而对钨矿床原生晕的研究很少。为了探求新的钨矿找矿思路,更快速有效地圈定预测靶区、进而发现隐伏矿体,本文以原生晕轴向分带理论为指导,对赣南淘锡坑钨矿11号脉6个中段内沿脉所采的样品选取W、Zn、Au、Ag、Co、Mn、As、Sb及Ce、Hf、Lu和Yb来分析钨矿原生晕的结构,建立了该矿脉的原生晕叠加模型,继而预测靶区。结果表明,Zn、Au、Ag、Co、Mn、Ce、Hf、Lu和Yb异常晕与矿体中心的距离在50m范围内,为近矿晕指示元素;As、Sb异常晕发育于钨矿体前缘,与矿体中心相距200～250m,为前缘晕指示元素;根据该矿脉原生晕模型特征,预测了56m标高的3个靶位和-144m标高的3个靶位,其中靶位1和靶位2最具找矿潜力。     

新疆备战铁矿侵入岩的地球化学特征、成岩时代及地质意义

新疆备战铁矿是西天山阿吾拉勒铁铜金成矿带上重要的铁矿床之一,矿区南部出露有钾长花岗岩和钾长花岗斑岩,两者之间呈脉动侵入接触关系。岩石地球化学研究表明,分析样品均属于高硅、富钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素Rb、K,亏损高场强元素,具有明显的Ba、Sr、P、Ti负异常,轻、重稀土元素分馏明显。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,钾长花岗岩和钾长花岗斑岩形成时代分别为(320.5±1.9)Ma和(306.8±1.6)Ma。依据岩石地球化学、年代学,结合区域地质资料,矿区出露的钾长花岗岩和钾长花岗斑岩为同源岩浆产物,可能形成于早石炭世末—晚石炭世时期的南天山洋俯冲结束向陆内碰撞造山带转换阶段中。     

汝城高坳背钨—钼矿区花岗岩锆石U Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re Os年龄

湖南汝城高坳背钨—钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨—钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨—钼成矿年龄还缺乏研究。本文利用锆石SHRIMP UPb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为2221±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代—新太古代的继承锆石。晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值（-4.7~-10.9）和1.6~2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成。古元古代—新太古代继承锆石中正的εHf(t)值（4.3~8.5）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。利用辉钼矿ReOs 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11)。高坳背钨—钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在。这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据。