滇东南上二叠统吴家坪阶下部铝土矿 地球化学特征及物源分析

[摘 要] 滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿不整合于峨眉山玄武岩或灰岩之上,查明其物质来源对铝土矿勘探具有重要意义。对铝土矿及峨眉山大火成岩省玄武岩、花岗岩及下伏灰岩的地球化学指标进行研究,结果表明:滇东南铝土矿常量元素主要由SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂ 和FeO 组成;铝土矿中富集Zr、Hf、Nb、Ta 元素,表明Zr、Hf、Nb、Ta 等高场强元素在滇东南地区铝土矿矿化过程中较为稳定,且Zr、Hf、Nb、Ta 表现出良好的相关性;铝土矿球粒陨石标准化曲线与峨眉山玄武岩配分曲线趋势一致,均富集轻稀土元素,而与下伏灰岩差异较大,且Zr-Hf、Nb-Ta 图解与峨眉山玄武岩呈线性关系,而与矮郎河过铝质花岗岩的相关性不强。据此推断滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿主要物质来源为峨眉山玄武岩。     

滇东南白垩纪高分异S型花岗岩研究进展

滇东南地区广泛出露白垩纪花岗岩,面积超过500km2。在岩体周缘形成了众多金属矿床,如世界级的个旧Sn-Cu多金属矿床、都龙Zn-In-Sn多金属矿床、南秧田超大型W矿床等,使其成为国内地球科学研究的热点地区。本文系统收集了前人近年来公开发表的滇东南典型白垩纪花岗岩体(个旧、薄竹山和老君山)的地球化学数据,综合地质和地球化学分析表明滇东南白垩纪3个大型花岗岩体为高分异S型花岗岩,系统的年代学数据表明滇东南白垩纪岩浆活动与成矿主峰期发生在77～95 Ma。Sr、Nd、Hf同位素均显示该花岗岩岩浆主要来源于华夏板块元古代基底物质的部分熔融,综合分析后本研究初步认为滇东南地区晚白垩纪大规模的酸性岩浆活动是对晚三叠世华南板块与印支板块碰撞造山后伸展环境的响应。     

滇东南大黑山一带矿产地球化学普查信息提取

通过滇东南大黑山一带1:5万水系沉积物测量,以矿产地质调查为目的的地球化学普查获得海量地球化学数据信息,结合区域成矿地质背景和成矿特征有效提取与Mn、Sb、Pb、Zn等成矿元素有关的地质与矿产地球化学信息,总结成矿元素及其相关元素在时空上的分布规律,研究穹窿背斜核部及其两翼、北东向和北西向断裂带附近的碳酸盐岩与火山岩建造、含锰岩系法郎组中元素地球化学特征,建立主要成矿元素的地球化学找矿模型,在圈定异常、异常查证、优选找矿靶区的基础上,进一步作出远景评价。     

滇东南猛洞岩群变质-变形研究及构造意义

猛洞岩群出露于中越边境滇东南老君山地区,是一套前寒武系变质沉积-岩浆杂岩,其所处大地构造位置特殊,对滇东南地质演化,乃至华南大陆西端以及特提斯构造域形成与演化具有重要的科学意义。在系统野外调研基础上,本文利用光学显微镜、电子显微镜、电子探针等微观研究手段,对猛洞岩群变质-变形进行了详细的研究。研究发现,猛洞岩群地层宏观构造发育同构造分泌结晶脉、顺层褶皱、透镜体等,微观构造发育云母鱼构造、膝折构造、石英矩形条带等现象。显微组构统计表明猛洞岩群经历过北东-南西、南东-北西向、近东西向、北东-南西(近南北向)挤压过程,与上述宏观、微观现象基本一致。同时,猛洞岩群片岩中黑云母-石榴石温压计分别为429℃、0.5GPa,片麻岩中电气石-黑云母温度计平均温度为546℃,为绿片岩相-低角闪岩相。石英斜长角闪片麻岩中榍石和金红石TIMS U-Pb同位素年龄分别为236Ma和170Ma。以上工作表明,滇东南猛洞岩群记录了多期变质-变形作用,其中主期变质-变形年龄为236Ma,控制了变质杂岩系的宏观构造格架,其应力(σ1)为南东-北西向挤压,近南北向、近东西向挤压可能为与上述主应变相匹配的次级应变方向;但北东-南西向挤压可能为主变质-变形之后的另一次变质-变形产物,时间限定为170Ma,代表老君山穹窿燕山早期的伸展-剪切活动。因此,本文认为老君山-Song Chay穹窿先后经历了印支期南北向推覆挤压作用,晚印支期-早燕山期伸展-剪切作用以及中晚燕山期接触变质作用;且老君山穹窿开始隆升时限为236Ma左右,与周边的特提斯闭合、碰撞时间基本一致;至170Ma穹窿发生垮塌后的伸展剪切活动。文山-麻栗坡NE方向广泛发育印支期飞来峰及异地岩,可能指示包括猛洞岩群在内的前印支期地层是一套从越南北部推覆而至的外来岩体。上述认识为华南西端的构造演化探讨提供了证据。     

滇东南猛洞岩群斜长角闪岩成因及其构造意义

滇东南老君山地区发育猛洞岩群前寒武系斜长角闪岩,呈港湾状分布在片岩、片麻岩中,并为后期变质-变形作用叠加改造。斜长角闪岩SiO_2质量分数为47.0%~50.4%,西蒙尼图解、DF及A-K图解均显示其原岩为正变质岩,因此推测为一套变质基性岩。斜长角闪岩地球化学特征显示,稀土总量w(ΣREE)=(214~267)×10~(-6),高于洋岛玄武岩,其配分模式与洋岛玄武岩相似,为轻稀土富集的右倾曲线;蛛网图显示Ba、Zr、Hf、Y元素亏损,富集Rb、Th、Ta、Nb、Ce、Sm元素,与板内碱性玄武岩特征类似;Zr/TiO_2-Nb/Y、TiO_2-10MnO-10P_2O_5、La/10-Nb/8-Y/15、Th/Zr-Nb/Zr、Th/Hf-Ta/Hf等判别图解显示,原岩为一套亚碱性—碱性玄武岩岩浆系列,其形成可能与大陆裂谷环境有关。角闪石及斜长石内部指示的(亚)显微结构较为发育,主要有自由位错、位错列,偶见位错环或位错偶极,与角闪石-斜长石矿物对获得的平均温度和压力(646℃、0.88GPa)一致,最高变质程度达低角闪岩相;同时,前人获得榍石U-Pb年代学及南温河片麻岩状花岗岩变质增生锆石均为230 Ma左右,代表印支期构造-热事件,此时老君山变质核杂岩雏形开始形成。     

滇东南晚二叠世铝土矿地球化学特征及物源分析

滇东南地区晚二叠世铝土矿属典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上二叠统吴家坪组(龙潭组),分析其地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。全岩分析显示铝土矿石成分以Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂和TiO₂为主,其中Al₂O₃与Fe₂O₃ 、SiO₂具有较好的负相关关系。微量元素Cr、Zr、 Hf、Ta、Th、U和稀土元素在铝土矿矿化过程中不断富集,元素Zr-Hf、Nb-Ta之间具有明显的正相关关系。lgCr-lgNi图解、稳定元素比值(Zr/Hf)及稀土元素配分模式等地球化学特征说明峨眉山玄武岩为铝土矿的形成提供了主要的物质来源,同时下伏碳酸盐岩也提供了部分成矿物质。     

滇东南铝土矿成矿物质来源探讨

滇东南含铝岩系为上二叠统吴家坪组（龙潭组）底部和第四系,铝土矿床类型分原生沉积型和第四系岩溶红土堆积型两大类,成矿物质分别来源于峨眉山大火成岩省的基性玄武岩的风化、剥蚀、淋沥所形成的含铝土矿碎屑-红土物质,以及邻近的原生沉积型铝土矿的风化残积、残坡积。     

滇东南地区泥盆纪沉积地质学研究

滇东南地区的泥盆系分布广泛,层序完整且岩相类似多样,下泥盆统主要为以碎屑岩为主的陆相－滨岸－浅海陆棚的海进型沉积序列,中－上泥盆统演化为酸盐台地和盆地沉积相间分布的古地理格局。碳酸岩台地相区几乎全部纯碳酸盐岩,由于所处的环境不同,在台地的不同位置不同时期分别出现丰富的微相类型;     

滇东南洒西钨铍矿床成矿流体来源和演化: 来自流体包裹体和H-O同位素证据

洒西钨铍矿床位于滇东南老君山钨锡多金属成矿区。确定早期似层状矿体和晚期脉状矿体的流体性质、来源和演化过程, 并对其流体地球化学和同位素进行约束, 可以有效探讨洒西钨铍矿床成矿机制, 为老君山矿集区下一步找矿工作提供理论思考。洒西钨铍矿床脉状矿体的形成经历了硅酸盐阶段、氧化物-硫化物阶段和碳酸盐-萤石阶段, 白钨矿和绿柱石主要形成于前两阶段。对洒西钨铍矿床脉状矿体不同阶段石英中的流体包裹体进行了岩相学特征、显微测温、激光拉曼光谱分析等研究, 并对早期似层状矿体和晚期脉状矿体矿石中石英的氢-氧同位素组成进行了测试。结果表明: 该矿床内脉状矿体的流体包裹体主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物多相包裹体3种类型。流体包裹体的气相成分以H₂O主, 含少量还原性气体如C₂H₂等, 液相成分也以H₂O为主。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段, 包裹体的均一温度和盐度(NaCl_eq)峰值范围分别为240~360℃、2.35%~13.81%;220~310℃、4.03%~9.86%和190~270℃、2.41%~6.88%。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段, 成矿流体的温度呈现降低趋势, 盐度也呈降低趋势。成矿流体总体上属中-高温度、低盐度、贫CO₂、含部分还原性气体的NaCl-H₂O流体体系。早期似层状矿体石英样品δD_V-SMOW值变化范围小, 为-102.8‰~-99.0‰, δ18O_V-SMOW值为11.7‰~13.0‰, δ18O_H2O值为3.16‰~6.46‰; 晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段石英样品δD_V-SMOW值变化范围较大, 为-99.6‰~-69.5‰, δ18O_V-SMOW值为11.2‰~14.1‰, δ18O_H2O值为3.08‰~6.73‰。综合表明成矿流体主要是岩浆水, 混合有少量大气降水或有机水, 流体可能发生了沸腾作用, 加之温度的降低, 导致晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段主要成矿物质的沉淀。洒西钨铍矿床属于中高温热液矿床。      

滇东南南秧田超大型钨矿床流体包裹体及H、O同位素研究

滇东南南秧田钨矿床位于老君山钨锡多金属成矿区内,大地构造位置位于扬子板块、华夏板块与三江褶皱系的结合部位。钨矿体主要呈似层状赋存于南秧田组,根据不同的矿物组合及穿插关系,可划分出三种矿石类型,即矽卡岩型矿石、石英脉型矿石和碳酸盐型矿石。对南秧田不同矿化类型白钨矿中流体包裹体的岩相学观察后发现该矿床主要发育4类流体包裹体:富液相两相包裹体(Ⅰ类)、富气相两相包裹体(Ⅱ类)、含子矿物三相包裹体(Ⅲ类)和纯气相包裹体(Ⅳ类)。矽卡岩型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度变化于176~311℃,盐度变化于0.2%~10.9%NaCleqv。石英脉型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度变化于200~395℃,盐度变化于0.4%~11.3%NaCleqv。碳酸盐型矿石白钨矿中流体包裹体的均一温度和盐度分别变化于201~395℃和2.6%~11.3%NaCleqv。显微测温结果表明成矿流体属中高温度、中低盐度流体。激光拉曼探针分析表明,白钨矿中流体包裹体组分主要为H2O,含少量的CH4。矽卡岩阶段成矿流体δD值范围为−80.2‰~−78.3‰,δ18O水值为6.8‰,石英脉阶段成矿流体的δD和δ18O水值分别为−93.7‰~−79‰和6.5‰~7.1‰,表明成矿流体主要来自于岩浆水,并可能经历了强烈的去气作用,或者存在不同程度地层有机质、大气降水和孔隙水的混入。流体包裹体均一温度和盐度呈正相关关系及H、O同位素特征综合分析,本研究认为岩浆水与大气降水混合是引起白钨矿沉淀的主要因素。