安徽铜陵矿集区舒家店矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄

铜陵矿集区位于长江中下游成矿带的中部,区内分布多个大型铜、硫、金多金属矿床(常印佛等,1991;翟裕生等,1992;毛景文等,2009)。舒家店矿床位于铜陵矿集区东部,根据目前的研究进展,舒家店矿床类型为斑岩型铜矿床,铜矿化与舒家店辉石闪长岩密切相关(王世伟等,2011;     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床成矿流体特征及其对矿床成因的指示

庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区.庐枞盆地西北部勘探新发现的大型泥河铁硫硬石膏矿床,矿床中硬石膏在不同蚀变-矿化阶段均广泛发育,具有鲜明的成矿特色,是玢岩型铁矿床成矿流体研究的理想对象.本次工作在详细野外地质和室内研究基础上,对矿床不同成矿阶段硬石膏等脉石矿物中流体包裹体开展较系统的包裹体岩相学、显微测温学和拉曼光谱学研究.鉴定出矿床中的包裹体类型有Ⅰa型原生包裹体(L+G),Ⅰb型次生包裹体(L+G)和Ⅱ型包裹体(L),均属盐水体系.拉曼探针分析结果显示包裹体的主要成分为盐水溶液,气相成分含有微量的CO2、N2和CH4.各成矿阶段矿物中包裹体测温工作表明,硬石膏-辉石-磁铁矿阶段、硬石膏-黄铁矿-磁铁矿阶段、高岭石-硬石膏-石英-黄铁矿阶段和重晶石-方解石-硬石膏阶段成矿流体温度的峰值分别为460.0～ 380.0℃、350.0～ 270.0℃、250.0～190.0℃和190.0～150.0℃,成矿流体盐度的平均值分别为14.11％ NaCleqv,10.73％NaCleqv,4.03％ NaCleqv和3.26％ NaCleqv,成矿流体经历了从中高温中等盐度流体向中低温低盐度流体的演化过程.在此基础上初步分析了矿床成矿流体系统的演化过程和成矿机理,建立了泥河矿床的成矿模式.     

安徽泾县湛岭斑岩型钼矿床中铼的赋存状态研究

铼(Re)作为关键金属之一,是国家安全和军事战略必不可少的关键矿产,近年来受到世界各国的广泛关注。目前全球90%的Re产出于斑岩型矿床中,由于Re和Mo(钼)的元素性质相近,辉钼矿是Re的主要富集矿物。目前,前人的研究主要集中于含Re辉钼矿多型、辉钼矿中Re的含量、以及微米尺度上Re在辉钼矿中的赋存规律等方面,但纳米尺度上,Re在辉钼矿中的赋存状态研究仍十分薄弱。本次工作以安徽省泾县新发现的湛岭斑岩型钼矿床中的辉钼矿为研究对象,查明矿床中的辉钼矿主要有两种类型:粗粒叶片状辉钼矿(Ⅰ型)和细粒集合体辉钼矿(Ⅱ型)。通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)确定了微米尺度上辉钼矿中的Re含量呈较大的不均一性。粗粒叶片状辉钼矿核部的Re含量(90.2×10~(-6))高于边部(37.6×10~(-6)),细粒集合体辉钼矿中的Re平均含量(89.4×10~(-6))明显高于粗粒叶片状辉钼矿(50.0×10~(-6)),其中可见多个无规律的局部Re富集区域。在此基础上,对细粒集合体辉钼矿中富Re区域进行聚焦离子束(FIB)原位取样,并运用透射电镜(TEM)分析发现,在纳米尺度上,辉钼矿Re含量也有较大不均一性。在ADF-TEM照片中识别出辉钼矿具有a、b两种不同的表征。表征a的辉钼矿Re含量较高,晶格受到明显干扰,除类质同象替换外,还存在以Re-S吸附的方式赋存的Re;而表征b中的辉钼矿Re含量较低,晶格并未受到明显的干扰,Re主要是以类质同象替换的形式存在。以上研究结果表明,湛岭斑岩型钼矿床中的Re除了类质同象替代Mo进入辉钼矿晶格外,还以Re-S的形式吸附在辉钼矿晶格表面,Re的两种赋存状态是辉钼矿中Re含量不均一性的主要原因。     

安徽庐枞盆地龙桥铁矿床中钴的赋存状态和空间分布规律

中国东部的长江中下游、莱芜、邯邢和临汾等矿集区中发育大量的矽卡岩型铁矿床,其中普遍伴生钴,部分矿床估算伴生钴资源量大于1万t,达到中型钴矿床的规模。已有研究表明,中国东部富钴矽卡岩型铁矿床的成矿时代相同,成矿特征相似,均为中国东部130Ma大规模成矿作用的产物,反映较大规模的铁钴成矿作用受统一的动力学背景控制。钴与其他伴生组分一样,其工业价值主要不取决于矿石中钴的含量,而取决于钴的赋存状态,因此开展矽卡岩型铁矿床中钴的赋存状态和分布规律研究具有重要的理论和实践意义。龙桥矽卡岩型铁矿床位于长江中下游成矿带,是目前发现的成矿带内伴生钴含量最高的矿床。矿床主矿体长1000m,成矿岩体位于矿体中部,黄铁矿分布范围广,距离岩体中心不同距离均有分布,是研究矽卡岩型铁矿床中钴赋存状态和空间分布规律的理想对象。本次研究在龙桥铁矿床勘探巷道-370m平面自西向东采集了9件含黄铁矿样品,黄铁矿主要呈浸染状-细脉状交代磁铁矿。研究表明,龙桥铁矿床中钴主要赋存在黄铁矿和磁铁矿中,其次为独立钴矿物(主要为辉砷钴矿)。黄铁矿的LA-ICP-MS微区微量元素分析结果表明,龙桥黄铁矿中Co(0.019×10~(-6)～5639×10~(-6))、Ni(0.025×10~(-6)～5798×10~(-6))和As(0.46×10~(-6)～14526×10~(-6))的含量均具有较大的变化范围,黄铁矿总体上具有边缘富钴、核部贫钴的特征,黄铁矿边部的钴含量是核部的100～1000倍。通过对LA-ICP-MS测试数据以及时间分辨率剖面的逐一对比,推测Co主要以类质同象形式替代Fe进入黄铁矿晶格。由于钴在黄铁矿中分布极不均匀,不同空间位置采集的黄铁矿样品中Co含量平均值和变化范围没有明显规律。本文通过类比,提出中国东部矽卡岩型铁矿床中钴矿物可能是普遍存在的,但以前受限于分析测试手段未能发现;如何在选矿过程中分离富集钴矿物和富钴黄铁矿,是矽卡岩型铁矿床硫精粉中钴回收利用的关键。     

新疆东天山觉罗塔格地区花岗岩类年代学、构造背景及其成矿作用研究

东天山觉罗塔格地区岩浆岩非常发育,以花岗岩类分布最为广泛,对其研究还较为薄弱。本文对觉罗塔格地区主要的花岗岩类岩体系统开展了地质特征研究并进行了同位素精确测年,报道了区内16个主要花岗岩类岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄：镜儿泉岩体376.9±3.1Ma、西凤山岩体349.0±3.4Ma、石英滩岩体342±11Ma、长条山岩体337.4±2.8Ma、天目岩体320.2±3.1Ma、百灵山岩体317.7±3.7Ma、白石泉岩体303±18Ma、迪坎岩体288.0±2.5Ma、黄山岩体288±17Ma、白山东岩体284.5±4.5Ma、管道岩体284.1±5.8Ma、红石岩体282.7±4.2Ma、陇东岩体276.2±2.5Ma、多头山岩体271.7±5.5Ma、双岔沟岩体252.4±2.9Ma、土墩岩体246.2±2.6Ma,上述定年结果为研究区岩浆活动与区域构造演化及深部过程的关系研究提供了可靠的年代学支持。结合前人已有的部分年代学成果认为,觉罗塔格地区花岗岩类的形成年龄分布在386~230Ma之间,岩浆活动可分为晚泥盆世(386.5~369.5Ma)、早石炭世(349~330Ma)、晚石炭世-晚二叠世(320~252Ma)、早中三叠世(246~230Ma)等4个阶段。前3个阶段岩浆活动具有持续时间逐渐变长、岩浆活动逐渐加剧的特点,并在第三阶段达到顶峰,而第四阶段岩浆活动则明显变弱。花岗岩类岩浆活动在时空分布上表现为,自哈尔里克-大南湖岛弧带→阿奇山-雅满岛弧带→康古尔-黄山韧性剪切带,岩体侵位由早到晚; 自研究区东部→中西部→沿韧性剪切带,岩体侵位由老到新。结合区域构造演化研究成果认为,觉罗塔格地区花岗质岩浆活动与区域构造演化具有很强的耦合关系,花岗岩类在前碰撞阶段、主碰撞阶段、后碰撞阶段、板内阶段等4个构造演化阶段均有发育,与花岗岩类在时间分布上的4个阶段完全对应,其中尤以后碰撞构造演化阶段花岗岩类的分布最广泛、岩浆活动最强烈。觉罗塔格地区与4个阶段花岗岩类有关的成矿作用由早到晚具有无明显矿化→斑岩型铜矿、火山岩型铁矿→韧性剪切带型金矿、夕卡岩型银(铜)矿→斑岩-石英脉型钼矿的演化特点,其中以对应于主碰撞阶段的斑岩型铜矿和后碰撞阶段的韧性剪切带型金矿最为发育。本文系统阐述了东天山觉罗塔格地区中酸性岩体的时空格架、与区域构造演化的耦合、与成矿作用的关系,为北疆地区晚古生代特别是后碰撞背景下的岩浆演化及其成矿关系的研究提供了有力支持。     

东天山自然铜矿化带玄武岩的起源、演化及成岩构造背景

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点,自然铜矿化主要发育在玄武岩、杏仁状玄武岩及凝灰岩夹层中。本文基于玄武岩的地球化学特征,研究东天山自然铜矿化带玄武岩是否与地幔柱有关、岩浆源区性质、岩浆演化、成岩构造背景等问题。研究显示,东天山自然铜矿化带玄武岩与地幔柱岩浆活动无直接关系,整个天山地区是否存在石炭-二叠纪地幔柱岩浆活动也需要进一步的研究; 玄武岩起源于亏损岩石圈地幔,是演化岩浆的产物; 演化的玄武质岩浆形成后,在岩浆房中或上升至地表的过程中没有发生明显的分离结晶作用,也没有受到明显的地壳物质混染; 与玄武岩对应的地幔橄榄岩平衡原生岩浆演化的高镁岩浆的产物,可能为东天山地区与铜镍硫化物成矿有关的基性-超基性岩,指示这些铜镍硫化物矿床可能与地幔柱岩浆活动也没有关系; 玄武岩形成于新疆北部后碰撞构造阶段的伸展期,是在拉张应力体制下,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔部分熔融而形成。     

宁芜盆地闪长玢岩的形成时代及对成矿的指示意义

宁芜盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分和玢岩型铁矿床的主要产地,盆地内广泛产出闪长玢岩,这类岩体与铁矿床的形成关系密切,但其精确的成岩成矿时代及其形成构造背景的研究仍十分薄弱。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统开展了盆地内与铁矿床有关的7个闪长玢岩体的年代学研究,通过对闪长玢岩锆石LA-ICP-MS同位素定年方法,确定了盆地内主要闪长玢岩体,凹山岩体、陶村岩体、和尚桥岩体、东山岩体、白象山岩体、和睦山岩体和姑山岩体的成岩时代分别为130.2±2.0Ma、130.7±1.8Ma、131.1±1.5Ma、131.1±3.1Ma、130.0±1.4Ma、131.1±1.9Ma和129.2±1.7Ma。定年结果表明盆地内闪长玢岩成岩年龄均为130Ma左右,其成岩年龄可以近似代表铁矿床的成矿年龄。长江中下游地区存在145～136Ma、135～127Ma、126～123Ma三期成岩(成矿)作用,宁芜盆地内闪长玢岩是第二期岩浆活动的产物,其形成时代明显晚于长江中下游成矿带断隆区内与斑岩型-矽卡岩型铜(铁)、金矿床有关的高钾钙碱性岩体。宁芜盆地内闪长玢岩及玢岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展构造环境。     

安徽庐枞（庐江-枞阳）盆地火山岩的年代学及其意义

庐枞盆地是长江中下游地区最重要的火山岩盆地之一,发育有龙门院、砖桥、双庙和浮山4组以橄榄安粗岩系为特征的火山岩地层．通过对4组火山岩中熔岩的锆石LA-ICP MS同位素定年,得到各组火山岩形成的时间分别为：龙门院组（134．8±1．8）Ma、砖桥组（134．1±1．6）Ma、双庙组（130．5±0．8）Ma和浮山组（127．1±1．2）Ma．庐枞盆地内火山岩皆形成于早白垩世,火山岩浆活动发生的起止时间约为135～127Ma,持续时间在8～10Ma左右．包括庐枞盆地在内的长江中下游地区各火山岩盆地均不存在侏罗纪火山岩浆活动．研究结果为进一步探讨和认识长江中下游及中国东部中生代构造-岩浆-成矿作用提供了新的年代学成果．