湖南鲁塘煤系石墨矿区构造格局及控矿机制

湖南鲁塘矿区为我国著名的煤系石墨矿区,煤系石墨的形成受岩浆热作用和构造作用的双重控制,其成矿和赋存都与构造格局密切相关。为深入研究构造作用对煤系石墨成矿的影响,通过野外地质调查和光学显微镜下观察、X射线衍射和拉曼光谱等测试分析方法,分析研究区构造特征和煤系石墨特征。研究结果表明,受区域构造活动的影响,鲁塘矿区构造格局呈现出分区分带性特征,东西方向可划分为东部、中部和西部3个条带;南北方向可划分为北部、中部和南部3个分区。自西向东,随着与岩体距离逐渐减小,煤层受岩浆热作用的影响逐渐增大,煤的石墨化程度也逐渐增高。由南向北,构造变形强度逐渐增强,导致北部分区形成以封闭式高温-高压的成矿环境为主,同时,应力作用促进了煤的石墨化,导致煤的石墨化程度较高;中部分区内构造情况复杂,形成不同温度压力条件的成矿环境,煤的石墨化程度差异性明显;南部分区构造情况简单,主要构成开放式环境,煤的石墨化程度较低,仅在近岩体附近可形成煤系半石墨。研究成果为煤系石墨资源勘探提供了有力依据。     

湘南骑田岭岩体菜岭超单元花岗岩侵位年龄和物质来源研究

湘南骑田岭岩体菜岭超单元花岗岩以角闪石黑云母二长花岗岩为主,其全岩Rb-Sr等时线年龄为159±1.2Ma,单颗粒锆石熔融法U-Pb年龄为161±2Ma,Sr同位素初始比值偏低(0.70854),Nd同位素初始比值偏高(-5.4～-5.8),Nd模式年龄偏低(0.94～1.49Ga)。在岩石化学和微量元素方面,属钙碱系列,准铝,富含K、Rb等大离子亲石元素和Th、REE、Nb等高场强元素。常见较多具有岩浆混合特征的微花岗岩类暗色包体。这些同位素、岩石学和微量元素特征,总体上反映了菜岭超单元花岗岩的成岩组成中有明显的地幔物质的参与。该花岗岩可能是在燕山早期华南地壳开始拉张减薄的构造背景下定位的,壳幔相互作用对本区大陆地壳物质的重熔和花岗岩浆的形成和演化起了重要的作用。     

骑田岭花岗岩~(40)Ar/~(39)Ar同位素年龄及其地质意义

报道骑田岭岩体长石~(40)Ar/~(39)Ar定年的结果.~(40)Ar/~(39)Ar方法定年在骑田岭岩体还是首次应用.测定的3个正长石样品~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄(Ma)分别为(139.57±2.79)(2KL 17),(140.55±2.81)(99LQ-2),(144.91土2.90)(2KL-31),上述年龄反映了骑田岭岩体主体芙蓉和菜岭超单元岩浆冷却到正长石Ar-Ar封闭的年龄.可以认为这是岩体形成的最小年龄.其中2KL-31样品采自前人划为菜岭超单元的印支期花岗岩.菜岭超单元和芙蓉超单元年龄相近,与两单元地球化学特征与岩石结构的相似性以及正长石斑晶在几乎全岩体中呈NW-SE定向排列的地质事实相吻合.表明芙蓉与菜岭两个超单元岩体是晚侏罗世同源岩浆分异的产物.对骑田岭岩体和千里山岩体进行了对比讨论.     

芙蓉锡矿田地球物理地球化学特征及找矿意义

芙蓉锡矿田位于炎陵-蓝山北东向重磁梯级带的中段南侧。锡矿产于骑田岭复式花岗岩体南部内外接触带,多呈脉状产出。锡矿体与围岩有明显的磁性、电性差异,物化探异常与矿体的空间分布有密切关系,综合异常的浓集部位,反映了矿体的分布位置。此规律对寻找新矿体和新锡矿产地具指导意义。     

骑田岭花岗岩体的地球化学特征及其对成矿的制约

骑田岭花岗岩体位于湖南省南部 ,在其东北部接触带有骑田岭大型夕卡岩型锡矿 ,南部接触带有新探明的芙蓉超大型锡多金属矿床。本文采用ICP_AES和ICP_MS分析了骑田岭花岗岩全岩的主量、微量和稀土元素含量。其主量元素特征表明 ,骑田岭花岗岩具有富硅富碱富铝、贫镁铁的特点 ,经历了较大程度的结晶分异。稀土元素总量较高 ,轻稀土元素富集 ,重稀土元素亏损。岩石富集大离子亲石元素 ,特别是富集Rb、Th ,推测源岩可能来源于陆壳物质。与相邻的千里山花岗岩比较 ,虽然没有显著的四分组效应 ,但它们的地球化学性质具有很大的相似性。另对岩体的成因、形成时代和成矿作用进行了讨论 ,认为骑田岭花岗岩超大型锡多金属矿床的形成是侏罗纪岩石圈在伸展环境下引起地幔物质上涌使地壳物质发生重熔 ,同时在热液作用参与下金属元素重新富集的结果     

骑田岭芙蓉锡矿的成岩和成矿物质来源： 锆石Lu Hf 同位素和矿物包裹体He Ar同位素证据

本文分析测试了骑田岭花岗岩芙蓉锡矿的各类花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄和Lu-Hf同位素组成。本区有两期花岗岩,早期角闪石黑云母花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为160.02.7 Ma,晚期黑云母花岗岩的锆石U-Pb谐和年龄为156.5±1.8 Ma。在晚期矿化的黑云母花岗岩中出现了蜕晶化锆石,蜕晶化锆石强烈富集LREE和U、Th,是典型热液锆石的特征。四个花岗岩锆石的Lu-Hf同位素组成说明骑田岭花岗岩的成岩物质主要来源于下地壳,它们的原始岩浆源于中元古代(1.3~1.5Ga)下地壳物质的部分熔融,并有部分地幔物质的参与。还分析测定了骑田岭芙蓉锡矿黄铁矿、石榴子石流体包裹体的He-Ar同位素组成,其3 He/4 He比值较低(0.059~0.432),介于地壳和地幔流体3 He/4 He比值之间,表明芙蓉锡矿的成矿流体主要来源于地壳,同时有部分地幔流体的参与成矿。     

湘南骑田岭矿集区深部探测剖面的稀土元素地球化学特征

湖南骑田岭白石渡—飞仙镇剖面是我国深部探测专项工作实施的重点剖面之一,前人对该剖面穿过的骑田岭岩体稀土元素特征开展了大量研究工作,但并未系统地就岩体、风化壳及其邻近的地层等各地质单元稀土元素地球化学特征作出分析。本文运用电感耦合等离子体质谱技术,对该剖面穿切的5种地质单元(灰岩岩屑、砂岩岩屑、第四纪残破积黏土、花岗岩及花岗岩风化壳)的稀土元素含量进行分析。结果表明:①剖面中各地质体的稀土配分曲线均为轻稀土富集型,但稀土总量存在显著的差异,骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量最高(均值605×10-6),灰岩的稀土含量最低(均值154.3×10-6);对于相同岩石类型的岩性,其稀土总量也存在着较大差异,往往是越靠近岩体的地层其稀土元素含量越高;②结合REEs-Y/ΣREEs、ΣREEs-δEu图解及前人对花岗岩中锇同位素示踪结果,推测骑田岭花岗岩混入了较多的幔源物质;③骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量(RE2O3平均含量814.8×10-6)超过了离子吸附型稀土矿床的边界品位(重稀土RE2O30.05%,轻稀土0.07%)。研究指出,骑田岭矿集区的稀土是否以离子吸附状态存在以及能否构成工业矿床有待进一步评价。     

湘南骑田岭矿集区成矿规律与成矿预测

骑田岭矿集区以复杂的深部地质结构和多期、多类型的成岩成矿作用为特色,是南岭中段最为重要的有色、稀有金属资源基地之一。区域成矿类型主要包括中-低温成矿作用和中-高温成矿作用2个系列;多金属矿产的赋矿围岩具有显著的“成矿专属性”,控矿构造则表现为褶皱与多向断层联合控矿的特征;空间分布上,区域成岩成矿作用主要受深断裂控制;从成岩成矿谱系来看,该区完整记录了从印支晚期—燕山晚期的多期成岩成矿作用,两者之间时间和化学成分关系十分复杂,且晚期岩相普遍具有更高的演化程度。总体来看,该区发育印支晚期造山后伸展背景下的与壳源岩浆作用有关的锡多金属矿→燕山中晚期壳幔相互作用有关的钨锡钼铋铅锌矿（西）+燕山中-晚期壳源岩浆作用有关的钨钼铋铅锌矿（东）→燕山晚期壳源与岩浆有关的锡、稀有、萤石矿的演化系列。骑田岭矿集区可能存在深及地幔的通道,且区内的小岩体从浅部至深部由岩枝过渡为隐伏大岩基。区内骑田岭岩体主要由南向北侵位于左旋构造形成的近“S”型膨大空间,在北侧前锋部位、超覆区和S型内凹部位,有利于大规模矿化的发育。从不同尺度的“全位成矿和缺位找矿”来看,骑田岭矿集区有望在类型（斑岩型、石英脉型、云英岩型）、层位（泥盆系—石炭系—二叠系）、元素组合（Li、REE、Sn）等取得突破。因此,基于骑田岭矿集区成矿规律和深部结构的总结,文章提出了2个重点远景区：① 芙蓉外围钨锡铅银找矿远景区;② 廖家湾-清河东钨锡铅银找矿远景区为进一步找矿勘察提供了理论依据。     

南岭骑田岭花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学佐证:对《关于南岭花岗岩侵位年龄问题》一文的答复与讨论

影响花岗岩熔体冷却-结晶时间长短的因素虽然较多,如花岗岩熔体的初始温度、结晶温度、侵位深度、围岩温度、体积、放射成因热以及其他各种热物理参数,但计算表明,花岗岩体积大小是决定花岗岩体侵位-结晶时差的最主要因素。采用与骑田岭花岗岩体相同参数计算得出不同出露面积花岗岩体的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为42.1Ma(骑田岭花岗岩体,520km2);0.7Ma(50km2花岗岩体);0.05Ma(4km2花岗岩体)。采用板状模型,结合骑田岭花岗岩锆石U-Pb年龄值(161Ma),通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值(tE)为206Ma,与立方体模型计算结果(203Ma)差别不大,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。对国内外花岗岩体205对锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tRb=0.9928×tZr+2.1584)。△t(tZr-tRb)频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK=-0.148;峰度系数CKU=6.771),其中位值为0Ma,众数值为2Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb定年的测定结果与全岩Rb-Sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,从而得出"花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄(tE)"的结论。对Lee等(1997)和Cherniak等(2000)所进行天然锆石中U和Pb扩散系数实验条件的分析,判明他们得出的"锆石U-Pb同位素体系封闭温度900℃"结论,只可应用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中残留锆石U-Pb同位素的行为,但不适用于解释直接从花岗岩熔体中晶出锆石U-Pb同位素体系封闭温度。华南同熔型花岗岩(龙塘花岗闪长岩体,长泰花岗闪长岩体)与其同源火山岩全岩Rb-Sr年龄存在较大的差别(ΔtRb-Rb=15.7～32Ma)以及华南部分花岗岩体锆石中存在差别较大的2组U-Pb年龄(ΔtZr-Zr=24～50Ma)的实例为花岗岩存在较大侵位-结晶时差提供了直接的佐证。     

浅谈对湘南地幔柱构造的认识及其地质意义

近30年来,对地幔柱的研究和探索取得了重要进展,对地幔柱在成矿学方面的应用也有了较深入的研究。湘南地区存在有地幔柱二、三次演化阶段的地质记录,即以宁远-道县为中心的二次柱和以骑田岭为中心的三次柱,通过对它们的认识和研究,有助于在找矿思路方面获取一些新的启示。