阿尔泰可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床云母和长石的矿物学研究及意义

可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床是阿尔泰造山带产出的规模最大的伟晶岩脉,其完美的同心环状结构分带举世闻名。云母和长石作为3号脉9个结构带的贯通性矿物,由外向内表现不同的结构和成分特征。其中,云母由白云母系列向锂云母系列演化,白云母呈黄-绿色中细粒→白色或绿色中粗粒-巨晶→白色或绿色书状集合体→白色或绿色中粗粒-巨晶,锂云母呈玫瑰紫中细粒鳞片状或楔状集合体,BSE图像下云母表现出成分分带及不平衡和交代结构;长石主要为钾长石和钠长石,及少量斜长石,钾长石主要呈块体产出,钠长石呈细粒→叶片状→薄片状产出。本次研究通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)获得3号脉各结构带云母和长石的主微量成分。3号脉云母具有高Li(249×10^-6~35932×10^-6)、Rb(1240×10^-6~22825×10^-6)、Cs(35.9×10^-6~13980×10^-6)、Ta(13.3×10^-6~447×10^-6)含量、低K/Rb值(4.23~59.4)和K/Cs值(6.53~2368),钾长石具有低K/Rb值(35.4~1865),且由外向内,随K/Rb值降低,云母的Li、Rb、Cs、F、Ta含量升高,表明3号脉是一个由外向内结晶的分异演化程度较高的伟晶岩脉。另外,连续相邻结构带中云母和长石的主微量成分呈振荡变化,该现象主要受熔体不混溶过程的控制,也受矿物结晶不平衡影响,而熔体不混溶过程也是控制3号脉结构分带的机制之一。外部带(I-IV带)和内部带(V-VIII带)的云母和碱性长石在成分(FeO、Li、Rb、Cs、F、Ta含量和K/Rb值及K/Cs值)和结构(不平衡和交代结构)上具有明显差异,内部带演化程度明显加大,流体组分比例升高,表明体系由以熔体为主的阶段(外部带)进入以熔流体为主相对不稳定的阶段(外部带)。结合野外观察的证据,促使体系在IV带和V带间发生突然转变而进入熔流体阶段的是一个泄压事件。     

基于数字矿床模型的新疆可可托海3号脉三维定位定量研究

以数字矿床为手段,进行资源三维定位、定量研究是危机矿山隐伏矿体找矿的新思路和新方法。在对可可托海3号伟晶岩脉的地质模型、成矿规律进行研究和总结的基础上,以Mincromine软件为平台建立了3号脉9个共生结构带的三维实体模型,并利用钻孔数据开展隐伏矿体的定位定量研究。结果表明。可可托海3号脉仍有较好的开发利用潜力,矿体中大于工业品住的BeO保有资源量60t,预测资源量63t。可为矿山的复采提供4～5年的资源保证。在矿脉的外围及深部,大于边界品位的BeO远景资源量1118t,Li20大于边界品位的资源量241t,显示3号脉具有良好的深入勘探开发的前景。对实例的研究也表明,基于数字矿床模型的研究方法在危机矿山找矿中具有独特的优势。     

新疆可可托海航磁调查方法及主要成果

为加强重点成矿区带航空物探调查工作,中国地质调查局组织实施了重要矿产资源调查计划及应用项目,在新疆可可托海进行1:5万航磁调查工作,获取了高质量的航空磁测数据45 992.6 km测线; 完成研究区及周边岩性、物性测量工作,获得该区域各类重要岩石磁性参数; 形成了一套信息丰富、覆盖面积广的航磁系列图件,填补了研究区大部分地区航磁资料空白,为普查找矿和研究区域地质构造提供了新的基础资料。通过航磁筛选出重点异常进行地面查证,发现磁铁富矿1处、铜矿化蚀变带2条、重要找矿线索12处,获得良好的找矿效果。     

阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中的铪质锆石

利用电子探针技术研究了阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中铪质锆石的成分特征。结果表明：细粒花岗岩和正岩浆阶段结构带(Ⅳ带)的锆石相对贫Hf，(HfO2)=3．06％-13．33％，主要属于普通锆石；岩浆-热液过渡阶段结构带(V带和Ⅶ带)锆石相对富}Hf，w(HfO2)=9．06％-35．21％，主要属于铪质锆石，少量具有普通锆石特征；同时本区发现的铪质锆石中HfO2最高含量是目前伟晶岩已报道铪质锆石中HfO2的最高含量。成分特征还显示，边部细粒花岗岩和正岩浆阶段锆石成分变化非常局限，岩浆-热液过渡阶段锆石成分变化巨大。认为锆石中HfO2含量从正岩浆阶段结构带到岩浆-热液过渡结构带的高度富集是挥发份从岩浆中分离出来独立成相的结果，而岩浆-热液过渡结构带锆石中HfO2含量在带内的巨大变化可能与热液流体的富集有关。     

阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中铌铁矿族矿物环带构造及其岩石学意义

本文利用电子探针和背散射电子成像技术系统地研究了新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉各结构带中的铝铁矿族矿物。研究表明,本区伟晶岩脉中铌铁矿族矿物主要为铌锰矿-钽锰矿。成分特征显示从岩脉边部带到核部,Ta/(Nb Ta)比值呈近垂向演化,但Mn/(Fe Mn)比值没有明显变化。另一方面,铌铁矿族矿物在早期正岩浆阶段(Ⅰ-Ⅳ带)的成分变化非常局限,而在晚期的岩浆-热液过渡阶段(Ⅴ-Ⅶ带)的成分变化非常大。背散射电子成像技术观察还表明本区铌铁矿族矿物在正岩浆阶段没有环带构造特征,而在岩浆-热液过渡阶段有明显的环带构造特征,而且随着伟晶岩固结过程的进行,环带构造主要沿着渐变环带构造→韵律环带构造→交代构造的趋势变化。研究认为,本区铌铁矿族矿物在不同结构带的成分变化和在单颗粒中的环带构造是热液流体参与铌铁矿族矿物结晶的反应,环带构造的类型主要是由热液流体参与结晶的程度所控制。     

对1931年新疆富蕴地震断裂带及构造运动特征的初步认识

本文对1931年8月11日富蕴8.0级地震造成的地震断裂带作了较详细的叙述,探讨了发震构造及其新构造运动特征。地震断裂带是在北北西向的可可托海-二台断裂的基础上发展的,南端已超出老断裂范围。全长170公里,总体走向北西342°,断裂面多向北东倾斜,倾角70°左右。从地震断裂的组合形式及山脊、冲沟错动情况,显示出水平运动为主的右旋扭动特征。富蕴8.0级大地震是可可托海-二台断裂新活动的体现,无论在区域受力状况,断裂力学性质和运动方式等方面,都具有强裂的继承性活动特征     

国家地质公园——可可托海

可可托海，蒙古语意为“蓝色的河湾”，哈萨克语意为“绿色丛林”。该镇位于新疆富蕴县城东北48公里的阿尔泰山间。逶迤的额尔剂斯河穿镇而过，造就了额河两岸大片湿地胜景。每当夏季来临，这里气候宜人，风光旖旎；秋季，金色的桦林、西伯利亚白杨的红叶把环抱这座小镇的阿尔泰山装扮的层林尽梁。     

阿尔泰可可托海3号脉花岗伟晶岩侵位机制、熔-流体演化、稀有金属富集机理及待解之谜

新疆阿尔泰可可托海3号脉以独特的实心礼帽形态、完美的同心环状结构分带和复杂的稀有金属矿化组合闻名于世,是我国最重要的稀有金属矿床之一。可可托海3号脉伟晶岩岩浆具有不均一性和高度演化特征。伟晶岩岩浆沿缓倾斜节理上侵,在周缘断裂的帮助下通过岩浆顶蚀形成实心礼帽形态。岩浆就位后经历了岩浆阶段、岩浆-热液阶段和热液阶段,分别伴随Be-Nb-Ta、Li-Be-Nb-Ta和Ta-Cs-Rb-Hf矿化。结晶分异作用和液相不混溶控制着3号脉的稀有金属富集和沉淀序列,流体交代可影响稀有金属再分配。外部带(Ⅰ～Ⅳ带)的强烈结晶分异过程和发生于Ⅳ带与Ⅴ带间的流体大规模出溶,有利于岩浆达到锂饱和浓度,开始锂的大规模沉淀。指出熔-流体演化过程的精细刻画、稀有金属成矿机理的进一步解析、岩浆成因的深入探讨、挥发分P、F、B、Li和CO₂对稀有金属成矿的影响以及缓倾斜帽沿深部找矿为未来研究方向。     

新疆可可托海国家地质公园的地质景观特征——兼议申报世界地质公园

可可托海国家地质公园有着十分丰富的景观资源,可分为地质遗迹景观与矿业遗迹景观2大类,共计141处景观点。其中以3号矿脉为代表的可可托海花岗伟晶岩稀有金属矿床及采矿遗址,以神钟山为代表的额河源花岗岩地貌,以卡拉先格尔地震塌陷区为代表的富蕴断裂带上的地表地震遗迹等为核心地质景观。通过其比较优势分析评价,其景观品质具有申报世界地质公园的潜值。     

新疆可可托海伟晶岩田岩浆活动时限与伟晶岩形成

可可托海伟晶岩田是新疆阿尔泰造山带内众多伟晶岩田中最重要的伟晶岩集中区.区内发育大量花岗岩体和伟晶岩脉.本文针对出露于该岩田中部—西部区域的4个不同岩相的花岗岩体以及3号伟晶岩脉石英-锂辉石带开展了锆石U-Pb的LA-ICP-MS测年研究,获得了变质黑云母二长花岗岩、变质细中粒黑云母花岗闪长岩、似斑状中粒二云母花岗岩和黑云母花岗岩的加权平均年龄分别为(408.9±1.1)Ma(MSDW=1.7)、(398.6±1.3)Ma(MSDW=0.67)、(395.5±1.3)Ma(MSDW=0.50)和(388.4±1.1)Ma(MSDW=1.8),3号脉石英-锂辉石带中的锆石样品加权平均年龄为(209.4±1.3)Ma(MSDW=0.33).综合前人大量可靠的年代学成果,表明可可托海伟晶岩田内存在两期岩浆活动:早泥盆世到中泥盆世时期包括基性和酸性岩浆的侵入,其峰值在400 Ma左右.另一期则是三叠纪中—晚期(218—210 Ma)发育的花岗岩浆及与之有成因联系的伟晶岩岩浆-热液(211—202 Ma)的侵入活动,它们构成了一个完整的花岗-伟晶岩体系.