印尼巴布亚新生代岩浆活动对斑岩型铜金成矿的控制:以Grasberg斑岩型铜金矿床为例

Grasberg斑岩铜金矿床位于新几内亚岛西巴布亚地区（图1）,是全球著名的铜金矿床,为已发现的高品位斑岩型铜金矿床之一（Cu >1%,Au >1 g/t）,铜金储量规模巨大。该地区自新生代以来一直处于活动大陆边缘和岛弧环境,其大地构造位置欧亚板块-印度-澳大利亚板块和太平洋板块的结合部位,板块间的汇聚、碰撞、俯冲和拆离、扩张等地质作用形成了复杂的沟-弧-盆体系（Baldwin et al., 2012）,也形成了该地区复杂的构造系统,概括为增生岛弧地体、巴布亚移动变质带、巴布亚褶皱带、Fly地台四个构造单元。由于缺少对Grasberg斑岩型铜金矿床成矿岩浆地球化学属性的深入研究,其成因机制和构造演化存在诸多争论。本文对该岩体开展地球化学研究,以期探索巴布亚新生代区域岩浆岩演化和铜金成矿作用。     

钼的地球化学性质与成矿

钼在硅酸盐地球中的丰度很低,作为中度不相容元素,简单的岩浆形成、演化过程很难使之从地壳丰度直接富集到工业品位。我们研究结果显示钼的成矿主要通过两阶段富集过程来实现:一是与风化、沉积有关的表生过程;二是与板块俯冲或深埋熔融有关的岩浆过程。钼是变价元素,在寒武纪大气氧再次升高以后,钼在地表化学风化过程中容易被氧化为水溶性的Mo O42-,进入地表径流和海洋湖泊中,并且在还原条件下进入富含有机质的黑色页岩等沉积物(岩)中。富钼沉积物(岩)在随板块俯冲到地幔或深埋等条件下可以因升温变质,进而发生部分熔融,形成富钼的原始岩浆,在俯冲条件下往往形成斑岩铜(金)钼矿床,氧逸度低于斑岩铜矿,而斑岩钼矿的氧逸度更低。具有高化学风化速率、大的流域面积的封闭、半封闭型水域和河口地区是表生过程中钼富集的最佳区域,是大型钼矿形成的基础。     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。     

郯庐断裂带南段韧性剪切带糜棱岩化过程中岩石组分变化特征研究

近年来地下热流体在变质作用中所扮演的角色特别是在剪切带变形变质过程中的重要影响已经受到国内外学者的广泛注意,各学者分别从不同角度研究区域性或局部范围内热流体在剪切变形—变质中的作用。研究发现剪切变形过程中存在着流体作用—体积亏损—元素迁移作用的相关关系。在糜棱岩化作用过程中元素的变化与流体作用有密切关系,流体的作用可导致岩石中新矿物相的生成。本文通过对郯庐断裂带南段构造岩特别是中深层次的韧性剪切带中的糜棱岩进行了深入细致的研究,自北向南在郯庐断裂带的主干断裂带沿线选取3条有代表性的韧性剪切带进行仔细的地质测量,共采集有     

四川石棉县大水沟岩片绿片岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

大水沟岩片位于安宁河深大断裂带中段, 川西松潘甘孜造山带与扬子地台结合部位, 因其特殊的构造位置和赋存碲矿床而备受重视.运用SRHIMP U-Pb定年技术对大水沟绿片岩进行年龄测试, 来确定大水沟岩片的形成时代, 为大水沟周缘石棉-冕宁一带乃至川西扬子地台西缘的构造岩浆演化提供有益信息, 同时为大水沟碲铋矿床的形成时代提供线索.大水沟原岩恢复表明其应当有相当部分为沉积岩, 运用SHRIMP U-Pb定年从中获得的5种不同年龄段具有内部结构、外观特征的锆石差异.2467~2358Ma年龄的残留碎屑岩浆锆石说明扬子地台西缘存在太古代-古元古代的物源搬运; 790.5~762.5Ma的岩浆锆石与新元古代早期Rodinia超大陆裂解、地幔柱上涌时的岩浆事件有关; 696.8~642.9Ma锆石年龄反映了大水沟周缘碰撞造山和后造山期岩浆活动和变质作用; 伴随峨眉地裂大规模基性岩浆活动, 在大水沟近源很可能有262.0~220.0Ma碱性杂岩的侵入; 典型热液增生锆石216.5~167.1Ma年龄揭示了该区中侏罗世大规模的岩浆期后热液活动.大水沟岩片可能为异地推覆系统, 岩浆锆石年龄和热液增生锆石年龄限制了大水沟岩片总体定位于220.0~167.1Ma之间.      

白云鄂博Fe-REE-Nb建造地球化学特征及成因：元素及同位素新证据

通过野外地质观察和室内镜下研究,利用XRF和ICP-MS对白云岩及其周围的板岩的主、微量元素进行分析,同时对硫化矿化的样品开展硫同位素测试。元素测试结果显示白云鄂博Fe-REE-Nb建造白云岩既具有部分火成碳酸岩的地球化学特征,也具有部分沉积碳酸岩的地球化学特征,表明白云鄂博Fe-REE-Nb建造赋矿白云岩不是典型的火成碳酸岩或沉积碳酸盐岩。硫同位素的测试结果表明,全岩的硫同位素组成不呈塔式模型分布,出现两个比较明显的峰值,一个在0‰左右,具有深源特征;另一个在+8‰左右,明显高于幔源硫,这个结果说明其来源可能有两个:地幔和海水。赋矿白云岩中Nb随着稀土的富集也发生富集作用,但是Ta的富集作用却十分微弱,显示了成矿热液强烈富REE和Nb及贫Ta的元素地球化学特征。据元素和硫同位素结果,我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩岩浆及派生的流体交代的产物,而非直接源于火山碳酸岩喷发成因。地幔深部碳酸岩岩浆及其派生的富稀土流体沿区域性深大断裂上涌与沉积碳酸盐岩进行交代作用,形成了白云鄂博独特巨大的Fe-REE-Nb矿床及区域性的稀土矿床。     

华北陆块南缘下震旦统顶部裂离不整合的发现及其地质意义

华北陆块南缘四十里长山地区下震旦统四顶山组叠层石白云岩与其上部凤台砾岩的接触界面上为一薄层黄铁矿,对其宏观和微观以及地球化学特征研究表明,这一接触界面为裂离不整合。这一裂离不整合的发现和确认为研究华北陆块在Rodnia超大陆裂解时期的地质响应提供了直接依据,也为研究凤台砾岩及其相对应地层的成因提供了重要的构造背景条件。     

质子探针分析方法研究矿石中微细粒金的赋存状态——以皖中沙溪斑岩铜(金)矿床为例

本文应用先进的微束分析技术——质子探针分析方法对安徽中部沙溪斑岩铜（金）矿床中金的赋存状态进行系统的研究。结果表明,该斑岩铜（金）床中金的赋存状态以微细粒微米级的自然金形式存在,其载体矿物主要为黄铁矿和黄铜矿。本研究对斑岩铜（金）矿床中金的综合利用提供了理论上的依据,同时也为其它同类矿床中金的赋存状态提供了新的研究方法。     

白云鄂博铁-稀土-铌矿床地质特征及其研究中存在的科学问题——兼论白云鄂博超大型矿床的成因

华北克拉通北缘的白云鄂博Fe-REE-Nb建造矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,其矿床类型特殊,具有十分重要的意义,长期以来都备受国内外矿床地质学家的关注。由于其成矿作用的独特性和复杂性,国内外地质学界对此争议颇大,一直没有定论。国内外地质学家提出了多种成矿模式,但至目前为止,没有一种模型能够成功地解释区内缤纷复杂的地质现象,致使很多有关矿床成因关键性问题争论依旧。研究该矿床成因的意义不仅是解释矿床的形成条件,而且对于正确认识华北陆块北缘与西伯利亚板块碰撞条件下的壳幔相互作用以及寻找超大型矿床均有重要意义。结合我们多年的科研积累,特别是针对已获得大量岩石化学、稳定和放射成因同位素数据及相关研究成果,系统梳理及综述了白云鄂博超大型矿床的基底性质、火成碳酸岩、岩石地层及矿床形成时代,在此基础上,提出了白云鄂博矿床多阶段成矿模式。我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩浆及派生的流体交代的产物,碳酸岩浆及其派生的富稀土流体与在地壳深部对沉积碳酸盐产生强烈交代,导致稀土元素在H8白云岩及其他地层的第一次富集。后来经加里东时期的板块聚合过程中的流体改造,使得稀土元素二次运移富集,形成了白云鄂博独特的Fe-REE-Nb矿床及区域性的大规模稀土矿化。至于铁矿的形成,我们认为它是在基底之上发育的一套BIF,经过中元古的碳酸岩侵入作用的改造,之后在加里东时期的板块聚合过程的再次聚集。     

新疆博尔塔拉盆地含油碎屑岩的初步研究

在新疆博尔塔拉中亚型地洼盆地第三系地洼构造层中首次发现油浸碎屑岩，经气相色谱、红外光谱及有机质谱的初步分析．确认存在丰富的有机质，主要成分为饱和烷烃。表明地层中有生油和聚积的过程，这将为在该地洼区进一步开展找油（气）工作提供方向。