湘南骑田岭地区锡多金属矿的岩石磁学研究

湘南地区骑田岭芙蓉矿田存在众多航磁以及地面高精度磁力异常,正确认识磁异常与锡多金属矿异常的对应关系,直接涉及到对矿区找矿前景的评价与找矿工作部署。笔者从岩石磁学参数的统计特征来探讨磁法勘探的应用范围及其应注意的问题。     

华南与花岗岩有关的一种新类型的锡成矿作用：矿物化学、元素和同位素地球化学证据

华南是我国最重要的锡成矿省,产有大量的与花岗岩有关的大型-超大型锡多金属矿床。近年来,在湘南新探明一个超大型锡矿床-芙蓉锡矿床,其中,最重要的锡矿化产在骑田岭花岗岩体西南部的破碎蚀变带内,与绿泥石化密切相关。骑田岭花岗岩富含角闪石,具有较高的氧逸度,显示出准铝的地球化学特征,在花岗岩形成过程中发生过壳-幔岩浆混舍作用。这些特点都表明骑田岭花岗岩并不同于一般的S型含锡花岗岩,而显示出A型花岗岩的地球化学特征。同位素定年分析表明,芙蓉锡矿床主成矿阶段的形成时代要晚于骑田岭花岗岩侵位年龄近20Ma。氢、氧同位素分析表明,发生过水-岩反应的大气降水在成矿流体中占有很重要的地位。硫同位素分析表明花岗岩和地层都提供了成矿所需的硫。因此,用花岗岩浆结晶分异过程中分离出富锡的岩浆流体来形成锡矿的传统模式并不适合于解释芙蓉锡矿的形成。我们认为芙蓉锡矿的形成主要与骑田岭花岗岩的绿泥石化蚀变有关,循环的大气降水与花岗岩发生水-岩反应,富锡的铁镁矿物在蚀变成绿泥石的同时释放出Sn和Ti等金属到流体中,当物理化学条件改变时,沉淀形成锡矿体。这是一种比较独特的锡矿化模式,丰富了华南与花岗岩有关的锡矿化类型。     

湘南骑田岭矿集区的深部构造特征 及其对区域成矿的制约

湘南骑田岭矿集区是我国重要的有色金属基地之一,具有断裂构造异常发育,存在多期次岩浆活动、多类型矿床和矿种组合的特点。为了揭示深部地壳结构对区域成矿特征的制约,本文布置了穿越黄沙坪铅锌矿床和骑田岭花岗岩体的人工地震剖面,数据采集采用了直线多次叠加的技术方法,采取大炮和小炮相结合的激发方式进行实验工作,共完成物理点651个。实验结果表明,骑田岭矿集区深、中、浅部存在着比较明显的地震构造波组,莫霍面深度约为33~38km;在骑田岭岩体深部存在明显的莫霍面不连续性,呈现出类似于"逆断层"的构造特征和无反射波组或弱波组异常;反射速度反演结果也表明骑田岭岩体深部存在着下凹状低速度异常。这些深部构造特征说明区域存在幔源物质上涌和参与成岩成矿作用的通道,该构造通道可对应于茶陵-郴州-临武深大断裂带,暗示地幔物质的混入可能是湘南骑田岭矿集区发生大规模成矿作用的内在原因之一。而且,莫霍面"逆断层"构造特征显示区域上曾遭受较强烈的构造挤压作用,是区域中生代多次构造挤压作用的体现。这种构造挤压作用致使岩石圈增厚,发生较大规模的拆沉作用和深部岩浆上侵活动,为区域成矿作用提供必要的物质和能量。     

芙蓉锡矿田骑田岭花岗岩黑云母矿物化学组成及其对锡成矿的指示意义

芙蓉锡矿田骑田岭复式岩体主要由早阶段角闪石黑云母花岗岩和晚阶段黑云母花岗岩组成.电子探针分析结果表明角闪石黑云母花岗岩中的黑云母属于铁黑云母,黑云母花岗岩中的黑云母属于铁叶云母.相对于黑云母花岗岩,角闪石黑云母花岗岩中黑云母的MgO、TiO2含量偏高,Al2O3含量偏低.矿物化学研究结果显示,角闪石黑云母花岗岩中黑云母的结晶温度、氧逸度(logfO2)分别为680℃～740℃、-16.00～-15.31,黑云母花岗岩中黑云母的结晶温度、氧逸度分别为530℃～650℃、-19.20～-17.50.从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩,岩浆结晶温度和氧逸度逐渐降低.与花岗岩有关的共存流体性质的研究发现,与角闪石黑云母花岗岩共存的热液流体log(fH2O/fHF)fluid,log(fH2O/fHCl)fluid,log(fHF/fHCl)fiuid值分别为4.22～4.39,2.78～3.24,-1.82～-1.73,而与黑云母花岗岩共存的热液流体log(fH2O/fHF)fluid,log(fH2OfHCl)fluid,log(fHF/fHCl)fluid值分别为3.27～3.53,2.85～3.22,-0.75～-0.22,可见与两种岩石类型共存热液流体的性质存在明显差异,且热液中Cl、Sn含量变化与岩浆结晶分异指数呈正相关关系.骑田岭岩体从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩,随着岩浆的演化.岩浆结晶期后分异出的热液流体向富Cl和Sn方向演化.芙蓉锡矿田的成矿流体应主要来源于黑云母花岗岩岩浆结晶期后分异出的岩浆热液.     

湖南芙蓉锡矿床中萤石的Sr－Nd同位素研究

芙蓉锡矿床是一个新探明的超大型锡矿床，产于湘南的骑田岭花岗岩体中。本次研究测试了该矿床中与锡石硫化物共生的萤石的Sr和Nd同位素组成。各矿脉中萤石的87Sr/86Sr比值并不相同，变化从0.70770～0.71484，反映了成矿流体的初始87Sr/86Sr比值并不均一。萤石的Sm－Nd同位素组成并没有构成很好的等时线，计算的ENd（t）值变化在－6.6～－9.8之间。萤石的Sr－Nd同位素组成并不同于花岗岩，成矿流体中的Sr和Nd有很大一部分来自围岩的碳酸盐岩地层。     

骑田岭北部地区锡多金属矿成矿特征及找矿潜力分析

在介绍骑田岭北部地区成矿地质环境的基础上，概述了区内两种主要矿床类型－－矽卡岩型钨钼矿及热液充填交代型锡铅锌矿的成矿地质特征，进而总结了区内矿床的成矿规律和预测标志。认为该区矿质来源丰富，矿体严格受岩体和构造控制，据此提出了进一步找矿方向的建议。     

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。     

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。     

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。