地幔流体与铀成矿作用

文中探讨了地幔流体铀成矿作用的可能性 ,并以相山世界级铀矿田为例 ,阐明了地幔流体铀成矿作用的主要特征。岩石圈之下存在一个富含放射性生热元素的富集圈 ,在造山带崩塌阶段 (岩石圈拆沉或减薄 )以及弧后拉张环境下 ,富集圈中的U、Th将随地幔流体一起上升迁移至地壳中直接成矿。相山铀矿床就是在弧后拉张环境下由当地富集地幔流体上升迁移至早先火山杂岩裂隙带中沉淀成矿而形成的。弧后拉张环境有利于地幔流体上升 ,早先的火山通道和火山杂岩中非常发育的裂隙为成矿流体提供了迁移和赋矿空间 ,成矿与幔源岩浆活动 (煌斑岩 )相伴随 ,成矿流体和成矿物质具有幔源特征 ,地幔中放射性生热元素富集圈为其提供了强大的物质基础 ,从而形成了相山超大型铀矿田。     

辽宁八家子铅—锌矿床的铅同位素研究

笔者对八家子矿床矿石铅、岩体长石铅和高于庄组沉积地层铅同位素的详细研究表明,矿石铅是由下地壳基底岩石铅、上地壳高于庄组沉积地层铅和高于庄组沉积矿石铅三端元混合的产物。与矿化关系密切的黑云母石英闪长岩浆来自一个铀亏损区,推测岩浆房在下地壳,岩浆上侵过程中同化了部分围岩。矿床成因类型应为沉积—岩浆热液活化型交代充填铅—锌矿床。     

大别山花岗岩流体包裹体面的初步研究

地质流体是在应力作用下迁移演化的，把它们割裂开来研究是不可取的。流体包裹体面就是把地质流体与应力联系起来的好途径。通过对花岗岩流体包裹体面的研究，可以揭示花岗岩在侵位冷却过程中经受的区域应力场变化及受应力控制的流体运移和演化特征。统计了位于大别山碰撞造山带中的主薄原、天柱山和司空山三个花岗岩岩体的流体包裹体面产状，并对其中的流体包裹体进行了显微测温。数据显示，主薄原和天柱山岩体的流体包裹体面特征相似，有NE和NWW两个优势方向，其中NWW向早于NE向，从NWW向到NE向均一温度、盐度降低，CO2含量下降；司空山岩体的流体包裹体面与主薄原和天柱山岩体的明显不同，有SN和EW两个优势方向，EW向早于SN向。从早到晚流体的演化趋势为高温、高盐度、含CO2和CH4的流体演化为较低温度、低盐度、基本不含挥发组分的流体。司空山岩体与主薄原和天柱山岩体侵位于不同的区域应力场下，流体的组分也存在一定的差别。但流体总的演化趋势一致：从高温、高盐度、富挥发分的流体向低温、低盐度、贫挥发分的方向演化。     

巴西Paraná和Bahia地区滑石矿床的地质特征与成因模式

本文总结了巴西两个最重要的滑石产地,Paran岷虰ahia区中滑石矿床的地质特征,并探讨了这些矿床的可能成因.巴西的滑石在世界滑石储量与产量中占有十分重要的地位.巴西Paran岷虰ahia区的滑石矿主要产于前寒武纪地体中.尽管该区的滑石具有不同的地质产状,与变质火山岩和变质沉积岩共生的滑石最为重要.其他类型的滑石,如与镁铁质-超镁铁质岩共生的、在花岗岩与白云质大理岩接触带的、在花岗岩体中呈包体或顶垂体状的、则相对不重要.在巴西与岩浆活动有关的滑石矿化主要发生在前寒武纪(Bahia区)和白垩纪(Parana区.滑石的成因模式主要有两类一为与岩浆热液有关的热液交代成矿模式,另一是起源于盆地热卤水的变质流体交代成矿模式.其中后一种成因模式可用来解释巴西的大多数大型滑石矿床,同时也适用于其他地区,如中国辽宁和乌拉尔南部的滑石成矿.     

新元古代陡山沱组－灯影组中 C-Sr 同位素演化及其古环境意义

碳酸盐岩中碳同位素组成的演化对于古环境研究重要意义。笔者研究了浙江煤山剖面的新元古代地层陡山沱组和灯影组中δ13C，δ18O，87Sr/86Sr以及微量元素含量的演化。所分析的87Sr/86Sr值都大于0.714，同时大多数Mn/Sr比值在4～20之间。因为Sr在海洋中的存留时间很长（约3Ma），盖帽碳酸盐的87Sr/86Sr可指示冰期海水的Sr同位素组成，而在雪球事件期间87Sr/86Sr不可能这么高。在冰期之后，由于冰期前沉积的大量碳酸盐岩和冰期时喷发的玄武岩与陆壳岩石一起风化，海洋87Sr/86Sr也不会升到如此之高，可以认为所研究地层87Sr/86Sr已被成岩改造。大多数δ13O大于－10，并且δ13O和δ13C之间不存在明显的相关关系，表明大多数样品记录了初始的碳同位素组成。δ13C的演化曲线在碳酸盐盖帽以及陡出沱组－灯影组交界呈现明显的负漂移（－4‰～－3‰），在主要的陡山沱和灯影时期则最高升至＋3‰～＋4‰。碳酸盐盖帽中的δ13C负漂移可能由多种原因造成，例如：因为在雪球事件时海洋中光合作用几乎完全中止，造成海水与海底热液中CO2（约－6‰）的δ13C值趋同；冰期后即使生物产量已经快速恢复，但是极高的碳酸盐沉积速率仍会造成较低的δ13C值；原来甲烷水合物在冰期后中释放出甲烷；冰期后原来分层的海洋发生垂向洋流。目前尚不能唯一地确定碳酸盐盖幔中的δ13C负漂移是由某一个原因造成的，可能是由几个因素共同作用的结果。随着生物产量、大气中CO2含量和洋流都在雪球事件之后逐渐恢复正常，陡山沱组碳酸盐岩中δ13C也逐渐升高到正常的正值。当大气中巨量的CO2通过风化、碳酸盐岩沉积和有机质埋藏等途径被移除以后，气候开始变冷。当气个冷到某个临界范围时，强烈的温盐环流造成的上升洋流把富集12C的深部海水带到表层海水，造成陡山沱组－灯影组交界处的δ13C表现负漂移，同时使大气中的CO2升高到正常水平。灯影时期的气候要比陡山沱稳定。大气和海洋环境在几乎整个灯影时期都维持在适合生态系统的状态中，因面灯影组的δ13C大多为正值。     

与陆相火山岩有关的铁、铜、金矿床成矿地质特征及矿床成因

文章对与陆相火山岩有关的浅成低温金矿、斑岩铜矿和玢岩铁矿产出的大地构造背景、火成岩性质和矿化蚀变特征、成矿流体以及成矿物质来源等方面进行了综述.三类矿床在成矿地质条件上各具特色,表现在:成矿构造背景上,斑岩铜矿和浅成低温金矿均以岛弧和活动大陆边缘为主,其次是陆内环境;而长江中下游玢岩铁矿的形成环境可能为陆内似裂谷环境.浅成低温金矿、斑岩铜矿及玢岩铁矿的主要围岩分别为中、酸性火山岩系、中酸性次火山岩及中基性次火山岩;围岩蚀变分别以硅化、钾化、钠化为特征.浅成低温金矿床成矿流体以低盐度、低温(200～300℃)为主;而斑岩铜矿中则主要是高温(400～800℃)高盐度的流体;玢岩铁矿成矿温度介于两者之间.从低硫亚类浅成热液矿床、高硫亚类浅成热液矿床到斑岩型矿床,流体中大气水含量逐渐减少,岩浆水含量逐渐增多.成矿物质来源上,Fe主要来源于赋矿的火山-次火山岩或原始岩浆,Cu,Au,S和Na等成矿物质的来源更为复杂,还可能来源于与岩浆无关的围岩,其他的可能还包括Cu,S的岩浆混合来源以及Na的高盐卤水来源.一些特殊的岩石类型,如埃达克岩、橄榄玄粗岩及碱性岩与陆相火山岩矿床有密切联系.     

广东河源白石冈岩体:一个高分异的I型花岗岩

广东河源白石冈岩体位于近东西向展布的佛冈花岗岩带的东端,主体岩性为中粗粒黑云母花岗岩,主要组成矿物为石英(25%～35%)、微纹长石(45%～50%)、斜长石(An=20～30,15%～20%)和黑云母(5%～10%)。锆石U-Pb定年结果表明其形成年龄为148.5±1.6Ma,属晚侏罗世岩浆活动的产物。化学成分上,该岩体铝弱过饱和,A/NKC值主要变化于1.0～1.1之间;富硅,富钾(K2O/Na2O=1.31～1.70),全碱含量中等偏低(K2O Na2O=7.44%～8.48%),碱铝指数(AKI值)为0.75～0.88,可归为高钾钙碱性岩系。微量和稀土元素组成上,岩体富Rb、Th、U、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti,Rb/Sr比值高,K/Rb比值低,铕负异常显著(δEu=0.05～0.28),Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素含量及104×Ga/Al比值(2.43～3.26)较之典型A型花岗岩均偏低。岩体的εNd(t)值为-5.99～-7.51,TDM值偏低(1.42～1.54Ga),综合地球化学资料指示其应属高分异的I型花岗岩。结合对区域动力地质背景的全面分析,表明白石冈岩体形成于后造山的伸展引张环境,是由底侵的幔源基性岩浆及其诱发的长英质岩浆在深部岩浆房混合,并经高程度分离结晶的产物。     

现代海底热液活动与块状硫化物矿床成因研究进展

现代海底热液活动的发现及对其分布特征和成矿机理的研究是近年来海洋地质学和矿床地质学的一大进展。对现代海底金属硫化物成矿作用的研究大大推动和促进了对古代块状硫化物矿床成因的认识。有关研究成果综合分析表明：(1)深部热液对流循环系统是块状硫化物成矿的核心，对流循环模式有简单的热液对流模式和双扩散对流模式。(2)块状硫化物矿床集中分布在大洋中张裂性活动板块边界，与大地构造活动紧密联系。(3)成矿流体与成矿物质均有多源性，在强调海水循环淋滤的同时，通过应用新的方法技术，岩浆来源物质(流体及成矿金属等)对一些块状硫化物矿床成矿的直接贡献得到初步确认。(4)在高温热液活动区及金属硫化物沉积中发现大量生命活动和生物群体，意义重大。     

中国东南部晚中生代大规模岩浆作用序幕: J2早期玄武岩

中国东南部在约205~180 Ma之间处于岩浆活动的沉寂期, 在随后的180~170 Ma的中侏罗世早期则出现了小规模岩浆活动, 从而揭开了本区晚中生代大规模长时期岩浆活动的序幕. 在这10 Ma左右的时间段内形成的火山岩, 分布在湘南、湘东南、赣南及闽西南地区, 构成了一条呈近EW向展布的火山岩带. 沿该岩带由内陆向沿海方向, 火山岩的规模逐渐增大, 玄武岩由单独产出过渡到与大量酸性岩类共生, 岩性由碱性变化为拉斑质, 具明显的规律性变化. 对各处玄武岩地球化学特征的研究发现, 沿内陆向沿海方向, 玄武岩原始岩浆的起源深度逐渐变浅, 而源区熔融程度、分离结晶程度以及受陆壳物质混染的程度逐渐增强, 是造成火山岩带地质特征变化的深部制约因素. 在中侏罗世早期, 西向扩张的太平洋板块开始向中国东南大陆俯冲, 并主要以挤压应力作用于中国东南部, 使得本区印支期形成的近EW向断裂重新活化拉张, 并有越靠近沿海, 近EW向断裂重新活化拉张的程度越高的趋势, 从而造成本区软流圈沿断裂拉张带减压上涌的程度自西向东逐渐增强, 并为本期岩浆活动的产生提供了动力源.     

加厚下地壳拆沉过程中形成胶东金矿集区:来自围岩花岗岩和煌斑岩的证据

胶东是我国最大的金矿集区,大规模的金成矿作用发生在早白垩世,晚侏罗世玲珑花岗岩和早白垩世郭家岭花岗闪长岩是其主要赋矿围岩,金成矿作用稍晚于郭家岭花岗闪长岩的侵入,但与区内广泛分布的煌斑岩脉的形成基本同时.目前对胶东金矿成因的认识尚未达成共识,从绿岩带型金矿(沈保丰,1994),到造山带型金矿(Mao等,2002;毛景文等,2003),直至最近的非造山带型金矿(翟明国等,2004).为了更好地限定金成矿作用的地球动力学背景,加深理解金成矿作用的深部过程,我们对围岩花岗岩和与成矿作用同时形成的煌斑岩作了进一步研究,结果表明胶东金矿集区是在加厚下地壳拆沉过程中形成的,这种拆沉作用与古太平洋板块俯冲引起的弧后伸展作用有关.