长江中下游地区鄂东南和九瑞矿集区成矿岩体特征及其识别标志

长江中下游地区是我国一条重要的铜多金属成矿带,成矿与燕山期岩浆活动密切相关,矿床类型主要有斑岩型和矽卡岩型。在长江中下游成矿带西段的鄂东南和九瑞地区产有该带中几个十分重要的大型铜多金属矿床,如铜绿山、鸡冠嘴、铜山口、城门山、武山等。通过对该区岩体的系统对比研究表明,成矿岩体和不成矿岩体的矿物组成,主微量元素成分及成岩年龄上并无明显差异。总体而言,九瑞地区岩浆岩的形成年龄集中在141～148Ma之间,略早于鄂东南地区与铜矿相关的岩浆岩(集中在137～140Ma)。对岩浆岩全岩的Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究表明,一些成矿岩体具有比不成矿岩体更高比例的幔源物质贡献。对岩浆岩中主要造岩矿物,如角闪石和黑云母的详细研究,可以区分它们的不同结晶历史,从而揭示岩浆从早至晚演化过程中,相容元素和不相容元素、成矿元素和挥发份元素的变化规律,判别岩浆分离结晶过程、流体出溶过程,指示成矿与否。通过对角闪石和黑云母温压计的应用,估测了九瑞和鄂东南地区成矿岩体与不成矿岩体的侵位压力和深度,发现成矿岩体一般具有较低的压力(4kbar)和较浅的侵位深度。九瑞和鄂东南地区成矿岩体均具有较高的氧逸度。成矿岩体演化到晚期,氧逸度显示升高的趋势,岩浆中的挥发分/成矿金属含量较高。而不成矿岩体就位前岩浆贫化Cu、S、Cl等元素,不能分异出含足够成矿元素的成矿热液。因此,通过详细的矿物学、特别是造岩矿物角闪石和黑云母以及副矿物锆石和磷灰石的主微量元素和同位素组成的研究,以及由其计算出的温度、压力、氧逸度、流体成分等参数,可以区分成矿与不成矿岩体,从而为长江中下游成矿带乃至其他类似地区的深部找矿工作提供理论指导。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

西南三江甭哥金矿床磷灰石地球化学特征及地质意义

甭哥金矿床位于西南三江造山带北段的义敦弧南缘,属于与富碱侵入岩有关的金矿床。目前,对其成矿机理认识仍较为薄弱,制约了资源评价和找矿勘查进展。本文选取甭哥金矿床强矿化的正长斑岩和弱矿化的黑云辉石正长岩中的磷灰石作为研究对象,详细剖析磷灰石的地球化学特征,探讨其记录的成岩成矿信息。结果表明,磷灰石的稀土元素含量特征及配分模式显示富碱岩浆主要来自于壳幔混合的源区,黑云辉石正长岩中磷灰石的(La/Sm)N、(La/Yb)N、(Sm/Yb)N值和Sr含量呈正相关,说明长石结晶对岩浆结晶分异有重要的影响;正长斑岩中磷灰石具有高Sr/Y、Ce/Pb值,而Th/U、(Sm/Yb)N值较低,指示强烈的流体活动参与了岩浆结晶过程;磷灰石挥发分(F、Cl)含量及比值特征指示金矿成矿流体主要来自地幔源区,成矿与富碱、高氯的成矿流体有关。磷灰石Mn氧逸度计估算结果显示,甭哥富碱侵入岩具有高氧逸度特性,但两种不同岩性岩石的氧逸度具有差异性。其中,正长斑岩的logf_(O_2)值为-12～-10. 3,黑云辉石正长岩的logf_(O_2)值为-15. 5～-11. 1,磷灰石中SO_3含量及Ga含量也暗示正长斑岩的氧逸度高于黑云辉石正长岩的特征;结合磷灰石低Mn、Ga含量和高的Cl、SO_3含量,反映甭哥金矿床金的成矿是在高氧逸度条件下金氯络合物迁移、富集而沉淀的结果。因而,磷灰石的地球化学特征对金矿床成矿过程示踪和勘查评价具有重要的指示意义。     

锆石铀含量与岩体成矿能力相关性研究——以诸广南部花岗岩为例

为初步探讨锆石铀含量在花岗岩型铀矿远景区预测方面的应用前景,以勘探研究程度较高的诸广南部花岗岩为样本,经花岗岩类样品概率统计显示产铀岩体锆石平均铀含量略大于贫铀岩体,总体差别不明显;样品分期次、岩性对比分析表明产铀岩体锆石平均铀含量也并非普遍高于贫铀岩体,印支期产铀岩体二云母花岗岩锆石平均铀含量甚至低于贫铀岩体;统计发现产铀岩体花岗岩岩脉中具有超高的锆石铀含量(平均铀含量3000×10-6以上)。初步分析认为依据花岗岩类锆石铀含量暂不能有效判别诸广山复式岩体成矿能力;岩脉锆石铀含量超高可能是铀矿找矿的重要标志,因而具超高锆石铀含量的花岗岩岩脉是否发育可能是该区域寻找工业铀矿床的关键。     

云南宝丰寺岩体锆石微量元素特征及地质意义

云南宝丰寺岩体地处扬子陆块西缘金沙江-红河断裂与程海-宾川断裂夹持部位,属于金沙江-红河富碱斑岩带组成部分,由细晶黑云母花岗斑岩(FCBGP)和粗晶花岗斑岩(CGGP)组成。通过对宝丰寺岩体开展的锆石Ti温度、锆石Ce~(4+)/Ce~(3+)值和δEu和δCe值研究结果表明:两类岩石锆石Ti温度相差不大(FCBGP为618.55℃—792.75℃,均值为692.42℃;CGGP为560.35℃～820.41℃,均值为714.13℃),与S型花岗岩浆形成温度相似,反映宝丰寺岩体属S型花岗岩;锆石Ce~(4+)/Ce~(3+)值、δEu和δCe值总体较高(FCBGP的Ce~(4+)/Ce~(3+)值、δEu和δCe分别为24.51～1190.06、0.32～0.49和10.17～1231.19,均值分别为390.36、0.42和264.29;CGGP的Ce~(4+)/Ce~(3+)值、δEu和δCe分别为50.13～494.56、0.44～0.58和24.87～262.76,均值分别为232.98、0.49和141.82),与金沙江-红河富碱斑岩带含矿岩体特征值类似,表明宝丰寺岩体形成于高氧逸度环境,有利于岩浆体系中的成矿金属元素保留至岩浆分异演化的晚阶段,有利于形成斑岩型矿床。     

川东南地区洗象池组碳氧同位素特征、古海洋环境及其与储集层的关系

本文在野外剖面调查的基础上,结合薄片观察,对川东南地区三汇剖面寒武系洗象池组237块碳酸盐岩样品进行了系统的碳氧同位素组成研究,结果表明,δ~(18)O值主要分布在-8‰～-6‰,平均为-7.63‰;δ~(13)C值介于-5.53‰～3.44‰之间。利用碳氧同位素数值计算古盐度及古温度结果表明,绝大多数Z值高于120‰,且δ~(13)C值大于-2‰,古海水温度主要集中在19～25℃,说明整体为海水-咸化海水沉积环境与温暖或炎热的亚热带气候。认为洗象池组沉积期海平面变化有五个阶段:早期缓慢上升与下降,中期快速海侵,中后期缓慢海退,后期动荡,末期海退。三汇剖面洗象池组储集层岩性主要为颗粒云岩及晶粒云岩,储集空间以溶蚀孔洞、粒间孔与晶间孔为主。多期的海平面的下降,对应碳同位素多旋回负漂,从而发育向上变浅的多旋回韵律性地层,形成纵向上的多套储集层,洗象池组储集层的形成与演化受海平面变化控制,主要发育在古地貌较高处与滩体向上变浅旋回的上部。另外,依据δ~(13)C值显著的正漂移,明确了芙蓉统地层的底界,为四川盆地寒武系地层的划分提供了证据。     

京西雾迷山组第4段强迫型海退过程中的层序旋回特征及其构造古地理意义

燕辽地区雾迷山组下、中部主体属海进阶段的层序旋回,以发育对称型相序组构为特征,但上部表现为强迫型海退过程,层序旋回特征未有精细的研究。为此,笔者等选择京西永定河庄户洼剖面的雾迷山组第4段开展系统的沉积微相、沉积相序和层序地层学、化学地层学研究,用以恢复沉积相和划分副层序类型,并通过碳、氧同位素组成和相关数据分析的方法验证古环境的演变过程。庄户洼剖面中共识别出九种岩相,不同岩相反映了特定的水深、地形和生物条件,其δ~(13)C值和δ~(18)O值也会有相应的体现。一般情况下,古温度T值增大,δ18 O值和古盐度Z值减小,反映海平面上升;反之则指示海平面下降。研究表明,强迫型海退过程中的层序旋回为不对称相序组构,从潮上带至潮下带其副层序结构由复杂趋于简单,微层序的主要叠加方式也由1∶4向1∶2演变。因此,雾迷山组第4段层序旋回的相序组构与典型的"雾迷山组旋回"差异巨大,这可能与华北古陆北缘中元古代的构造演化转折相关。     

准噶尔盆地哈山地区石炭系—二叠系裂缝充填方解石的成因机制及石油地质意义

准噶尔盆地西北缘哈山地区经历了多期强烈构造活动,石炭系、二叠系裂缝发育且普遍充填方解石脉。通过对充填方解石脉的碳、氧、锶同位素和流体包裹体等地球化学分析,探讨了该区石炭系、二叠系成缝期后的地层流体活动及其与油气成藏的关系。结果表明,充填的方解石普遍受火山热液与油源流体的双重影响,δ13 C特征反映形成方解石的碳元素存在两类来源:地幔和大气CO2,δ18 O偏负特征主要反映高温流体介质的影响,87Sr/86Sr比值说明其受幔源锶和壳源锶的混合叠加影响;综合分析认为,区内裂缝充填的方解石脉存在三种成因机制:火山热液成因、油源流体改造成因和大气水改造成因,分别对应于三类流体活动,第一类,二叠纪火山热液的活动,第二类,晚二叠世以来的油源流体,第三类,燕山期—喜马拉雅期的大气水。与油源流体有关的方解石脉中次生含烃盐水包裹体的均一温度分布在70~80℃,100~110℃,130~160℃三个温度区间,分别对应二叠纪末、三叠纪末、白垩纪末三期油源流体充注,油源流体活动对区内石炭系、二叠系的油气成藏具有重要贡献。     

赣西北大湖塘石门寺钨矿区花岗岩的成因及其对钨矿的指示意义

江西省晚中生代大湖塘钨矿是近年来中国勘查出的世界级钨矿产地之一,位于新元古代江南造山带的东段,地处赣北武宁、修水、靖安三县交界处。该区属于江南地块中生代钨铜钼等多金属成矿带,大规模出露晋宁期闪长岩和燕山期花岗岩。文章对赣西北大湖塘石门寺钨矿区新元古代和燕山期的4种花岗岩进行详细的岩相学,锆石和锡石U-Pb年代学、微量元素的研究。锆石U-Pb研究结果表明,新元古代黑云母花岗闪长岩的成岩年龄为(829.9±4.7)Ma;燕山期云英岩化似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩和云英岩化黑云母花岗斑岩的成岩年龄分别是(148.3±2.6)Ma,(145.5±3.6)Ma和(147.7±1.5)Ma,与锡石所获得的U-Pb年龄相互吻合。主要含矿的似斑状黑云母花岗岩中锡石所含的钨含量明显高于其他燕山期花岗岩,暗示了似斑状黑云母花岗岩岩浆中高的钨含量。锆石钛温度计表明,燕山期的花岗岩均形成于较低的温度,加权平均值的变化范围为734~788°C。锆石的微量元素结果表明,似斑状黑云母花岗岩形成于较低的氧逸度环境,更有利于形成钨矿。     

饵料浓度、温度对缢蛏能量代谢的影响

本文以缢蛏（Sinonovacula constricta）为实验对象,使用实验室静水法,研究其在不同饵料浓度、温度梯度下的代谢情况,测定其摄食、呼吸、排粪、排泄等生理参数,并根据能量平衡原理估算了缢蛏的能量收支情况。结果表明:（1）缢蛏的摄食能、呼吸能、排泄能随饵料浓度的上升而增加;随着温度的变化,其摄食能呈峰值性改变,呼吸能和排泄能有缓慢增长趋势;（2）缢蛏从球等鞭金藻（Isochrysis sphaeric）中摄取的有机碳源主要通过呼吸代谢消耗,以粪便的形式排出,少部分随排泄代谢产物流出,余下的碳主要用作贝类自身的生长;（3）单因素方差分析表明,饵料浓度和温度均显著影响缢蛏的摄食率和耗氧率（P<0.05）,温度为23℃时,缢蛏的摄食率和耗氧率在饵料浓度为3.0×105 cells/mL时达到最高;饵料浓度为3.0×105 cells/mL时,缢蛏的摄食率在23℃时达到最大值,而耗氧率和排氨率在31℃时达到最高。