科技管理兼盈——纪念程裕淇院士诞辰110周年

程裕淇院士是我国著名的变质岩石学家、矿床学家和前寒武纪地质学家。中国科学院学部委员(院士)，中国人民政治协商会议第四届、第五届全国委员会委员，第六届、第七届全国政协常务委员会委员。程裕淇先生开拓了我国变质岩研究领域，提出了矿床成矿系列理论，发展了我国前寒武纪地质学。他在管理上积极推进地质行业的对外开放，促进国际合作交流，为建立中央直属的野战军队伍建言献策；在政协多次提案，推动了我国矿产资源法的立法和实施。     

胶东金翅岭金矿床黄铁矿原位微量元素和硫同位素特征及对矿床成因的指示

位于招远-莱州金成矿带中西部的金翅岭金矿床是胶东地区典型的石英脉型高品位金矿,但其成矿流体来源和矿床成因一直存在争议.在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上,利用LA-ICP-MS技术原位分析与成矿有关黄铁矿的微量元素特征,结合原位硫同位素分析成矿流体来源,为进一步认识矿床成因提供制约.成矿阶段的黄铁矿划分为2种类型（PyI和PyII）,PyI产在石英-黄铁矿阶段,PyII产在石英-多金属硫化物阶段,伴随大量可见金的出现.根据背散射的核-边结构,PyII可细分为含有较多硫化物的核部PyIIa和表面较为干净的边部PyIIb,但二者有明显溶蚀结构.LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au（< 0.015×10-6~2.18×10-6,均值0.62×10-6）和As（78.98×10-6~857×10-6,均值542×10-6）,但Pb、Zn等其他元素含量较低.核部PyIIa和PyI微量元素分布特征较为相似,但Au（< 0.015×10-6~0.59×10-6,均值0.11×10-6）和As（0.62×10-6~198×10-6,均值35.81×10-6）的含量相对下降.边部PyIIb较核部PyIIa明显富集Au（< 0.015×10-6~19.71×10-6,均值5.91×10-6）和As（399×10-6~18 153×10-6,均值6 412×10-6）,且Au与As表现出良好的正相关性.PyI和核部PyIIa原位δ34S的分布范围较为一致,集中在3.0‰~4.9‰;而边部PyIIb的原位δ34S值较高（5.2‰~6.6‰）.根据黄铁矿结构、微量元素和硫同位素特征,推断在主成矿期富34S和富Au-As的热液流体加入形成了边部PyIIb且与核部的PyIIa发生了交代作用,同时大量可见金直接从热液中沉淀形成.该研究表明多期次富Au-As成矿流体的注入可能是高品位石英脉矿床形成的主要机制.      

与A型花岗岩有关锡矿的云英岩化蚀变矿化地球化学:以新疆卡姆斯特和干梁子矿床为例

新疆准噶尔盆地东部卡拉麦里地区发育我国典型的A型花岗岩型锡矿.通过对该区卡姆斯特和干梁子两个锡矿4个矿化蚀变带的岩相学及地球化学研究,发现矿体和致矿岩体是同源岩浆演化的结果,矿体是岩浆分异演化末期向流体演化过程中形成的.矿床的蚀变分带模式可分为两种:（1）（红色）细粒黑云母花岗岩→云英岩化细粒花岗岩→含锡石英脉;（2）细粒黑云母花岗岩→含锡云英岩→含锡石英脉.其蚀变带中岩石的地球化学组分总体迁移规律为:SiO₂迁入,Na₂O、K₂O迁出,Fe₂O₃总体表现为迁入,Th/U值不断降低,表明硅化和碱交代作用贯穿整个成矿过程,成矿环境由碱性向酸性变化,并伴随氧逸度的升高.F、Cl、W、Cu、Bi、In、Pb、Rb、Nb、Ta等元素与成矿元素Sn的迁移、富集和沉淀密切相关,其中F和Cl是迁移过程中最活跃的组分,是Sn元素最大的"搬运工",Sn元素的富集与W、Cu、Bi、In等元素迁移呈正相关,反映流体作用与Sn成矿密切相伴,而与Pb、Rb、Nb、Ta等元素的迁移呈负相关,反映致矿岩体自身元素的稀释和带出,Sn的富集和成矿是在岩浆向流体演化过程中完成的.      

陕西略阳煎茶岭镍矿床酸性侵入岩形成时代及成矿意义

煎茶岭镍矿是一个与镁质超基性岩和酸性侵入岩有关的镍矿床。矿床地质研究发现,矿体主要赋存于花岗斑岩北侧超基性岩体内,矿石中交代状、浸染状、网脉状结构发育,显示热液改造成因矿床的典型结构、构造特征。岩、矿石地球化学及同位素分析表明,煎茶岭镍矿床与典型的镁铁质岩浆硫化物矿床不同,镍矿床在成矿过程中虽继承了超基性岩中的成矿物质,但受到花岗斑岩强烈改造有关,矿床成因类型为岩浆热液改造型。花岗斑岩和钠长斑岩中锆石U-Pb测年表明,花岗斑岩U-Pb年龄为859±26 Ma,钠长斑岩U-Pb年龄为844±26 Ma,认为煎茶岭镍矿成岩成矿时代为新元古代晋宁期,非前人所认为的海西期或印支期,是全球Rodinia超大陆裂解事件在扬子板块西北缘的重要响应。     

西秦岭大店沟金矿成矿流体演化及矿床成因

大店沟金矿是西秦岭成矿带近年来新发现的中型金矿床,金矿体赋存在下古生界丹凤群木其滩组绢云绿泥石英片岩中,叠加在北东东向脆韧性剪切带中的脆性构造为成矿结构面。在总结控矿地质特征的基础上,通过开展系统的流体包裹体、稳定同位素地球化学研究及成矿流体演化、矿床成因探讨,认为成矿期共分半自形黄铁矿、它形粒状黄铁矿、石英多金属硫化物和碳酸盐-黄铁矿4个成矿阶段,其中它形黄铁矿阶段和石英多金属硫化物阶段为最主要成矿阶段。流体包裹体类型以水溶液包裹体、CO₂三相包裹体和纯CO₂包裹体为主,成矿温度集中在120~256 ℃之间,成矿流体盐度为4.03%~15.27%。H-O同位素研究显示成矿热液主要为变质水混合大气降水,S同位素组成特征表明成矿物质来自深源;流体不混溶和沸腾作用是金沉淀的主要机制,矿床成因类型为造山型金矿。通过成矿结构面舒缓波状特征规律总结,判断成矿流体沿成矿结构面自南西深部向北东浅部运移、沉淀,形成分段富集矿化。     

辽东石庙沟岩体岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

辽东石庙沟地区位于华北陆块东部的辽吉造山/活动带上,该带经历了十分复杂的构造演化过程,记录了多期岩浆-构造-变质事件。石庙沟岩体为花岗斑岩,富SiO₂、Na₂O和K₂O,贫CaO、MgO及Al₂O₃,亏损高场强元素（Nb、Ti、Ta、P）,富集大离子亲石元素（K、Rb、Ba、U）,A/CNK值大于1,REE配分曲线呈"海鸥"式分布,以具有显著的负Eu异常为特征,高Ga/Al值,与典型A型花岗岩特征一致。花岗斑岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明其成岩年龄为（123.0±1.6）Ma,为早白垩世。锆石Hf同位素分析表明,ε_Hf（t）值均为负值,介于-15.72~-12.85之间,平均值为-14.14,二阶段模式年龄（T_DM2）在2 164~1 989 Ma之间,平均为2 067 Ma,反映源岩以大陆壳成分为主。结合花岗斑岩高SiO₂,低Mg、Co、Cr、Ni,且富集LREE和LILE,亏损HFSE等特征,表明早白垩世花岗斑岩岩浆应为大陆地壳物质熔融的产物。根据年代学和岩石地球化学研究认为,早白垩世花岗斑岩是古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲所形成的活动大陆边缘弧花岗岩。研究区早白垩世花岗斑岩的形成主要受太平洋构造域的影响,形成环境受板块俯冲造山后伸展作用和下地壳拆沉作用的联合制约,是辽东地区岩石圈减薄的直接证据。     

华北地台北缘西段主要成矿系统分析

研究了华北地台北缘地质演化、构造分区, 从南到北依次为乌拉山-色尔腾山-大青山陆内隆起区、东升庙-渣尔泰山陆内裂陷区、狼山-石哈河陆缘隆起区、霍各乞-白云鄂博陆缘裂陷区、白乃庙-白银都西隆起裂陷带、温都尔庙-爱力格庙裂陷带、苏左旗-锡林浩特槽内隆起区.分析了陆缘基底建造和裂谷沉积建造, 划分出裂谷裂陷期和沉降期沉积.研究了成矿系统, 以成矿物质来源的同一性和继承性划分出3个成矿系统: (1) 变质岩金矿成矿系统, 以绿岩建造为物源基础, 有多种矿床类型组合, 主要产于古陆隆起带的变质岩区. (2) 海相火山细碧岩及喷流沉积成矿系统, 主要产于裂谷裂陷期形成的火山岩建造中, 与火山活动岩浆同期的热水喷流有关, 有铜、铅、锌多金属矿床. (3) 碱性-碳酸岩及喷流叠生成矿系统, 产于白云鄂博裂谷早期碱性-碳酸岩火山岩中, 其中伴随高温硅钾热水喷流沉积, 形成稀有-稀土-铁叠生矿床.主、东矿床新生代以来经受了强烈风化剥蚀, 并有冲积富集现象.      

新疆双亚幔柱模式及其控矿机制

文章简述了新疆地区的地质理论研究成果、矿产地质特征,认为准噶尔、塔里木双亚幔柱是新疆金属矿产呈现"8"字型分布的主要控制因素;双亚幔拉主体形成时期分别为石炭纪和二叠纪。准噶尔亚幔柱斜向天山造山带,塔里木亚幔柱近垂直,前者作用强烈、短暂,后者温和而漫长。准噶尔、塔里木盆地周缘薄弱带与内部构造体制为地幔深源岩浆及后碰撞造山岩浆的上侵提供了通道。天山造山带形成于晚石炭世,它受双亚幔柱挤压隆起作用有限,成矿局部叠加;二叠纪以来,以相对南北向挤压为主,是能源矿产主要形成时期;阿尔金、昆仑等山脉在新近纪快速隆升。基于幔枝构造启示,建议金属矿产地质找矿勘查与石油、煤炭及铀矿地质勘查展开合作,在准噶尔、塔里木两盆地内进行金属矿产综合找矿。     

不同成矿机理和地质环境下形成的软玉的化学成分特征

利用外束质子激发X射线荧光(PIXE)分析技术对国内外软玉进行主量和微量元素测定,并分析软玉在化学成分上存在的差异与玉矿成矿机理和地质环境之间的关系。软玉依据成矿机理不同可以分为2种类型:第一种类型的软玉由花岗闪长岩和白云石大理岩接触交代而形成,主要化学成分偏向于透闪石,但是少数样品受地质环境影响会变为阳起石;第二种类型的软玉由镁橄榄石与中-低温热液交代作用而成的蛇纹岩再同围岩(大理石或白云石)接触交代蚀变而形成,主要化学成分接近甚至已转化为阳起石。第二种类型的软玉比第一种类型的软玉含有更多的Cr、Co、Ni等过渡金属元素。两种类型玉石的微量元素含量上的差异可为主要成分为软玉的中国古代玉器的玉料来源判定提供科学参考。     

皖南地区区域地球化学特征及成矿潜力的地球化学预测

根据皖南地区1:20万区域化探资料,计算了区内元素的背景值、区域浓集系数、总体变化系数等参数,阐明了区内元素含量空间分布与成矿元素共生组合特征。使用区域浓集系数及变化系数两个参数,对皖南地区32种元素的成矿潜力进行排序,在目前安徽省地质勘查主攻矿种中,皖南地区的成矿潜力依次为金(银)-钨-钼-铜-铀-锌-铅。同时根据地球化学块体理论和方法,预测了区内金、银资源量,分别为金474t、银16117t,显示出较大的找矿潜力。