伟晶质岩浆的同化混染与分离结晶(AFC)作用及铀成矿效应:以纳米比亚湖山铀矿为例

纳米比亚湖山铀矿位于达马拉造山带的中央南部地区,工业铀矿物为晶质铀矿,属于伟晶岩型铀矿床。关于不同矿石中铀元素的富集与沉淀机制还存在一定争议。为了揭示伟晶质岩浆演化与铀矿化作用的关系,本文对矿区内不同矿物组成的伟晶岩型矿石开展了岩石和矿物地球化学研究。野外及镜下鉴定结果显示,矿化伟晶岩可以分为“简单类型”矿体和“复杂类型”矿体。前者具有正常的花岗伟晶结构,晶质铀矿均匀分布于造岩矿物之间,矿化程度低到中等;后者表现出非均匀的结构特征,且矿化程度极高,晶质铀矿在成因上与大量黑云母团块有明显的空间联系。地球化学研究表明:在“简单类型”伟晶岩中,铀元素主要通过伟晶质岩浆的分离结晶作用富集;“复杂类型”伟晶质岩浆的演化则明显受控于同化混染作用,其铀矿化为岩浆同化混染与分离结晶(assimilation-fractional crystallization,AFC)作用产物。具体而言,外来基性组分(FeO,MgO,TiO₂,MnO)的混入导致“复杂类型”熔体中矿物的结晶顺序发生改变,长石类矿物的“延后”结晶为黑云母提供了更加有利的结晶空间和条件,促使黑云母以团块状聚集的形式产出。黑云母的大量析出会引发残余岩浆中UF_m^4-m络合物的水解,导致晶质铀矿在团块黑云母内部或周围沉淀。因此,本文有关“简单类型”和“复杂类型”产铀伟晶岩的研究,有效地揭示了岩浆演化过程与铀矿化机制,丰富了伟晶岩型铀矿床理论,为后期勘查开发提供了科学依据。     

白东构造带成因分析

位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部的白东构造带,受新构造运动影响形成了整体东西向"S"型展布,堑心组合内断层成弧形交错、南北对掉的"包心菜"状构造。笔者以局部构造变形特征分析为手段,从各层位上堑心构造组合的特殊现象分析出发,认为本区自第三纪以来是在右旋走滑拉分背景下伸展走滑作用的结果。     

Geometry and kinematics of brittle deformation in the Central Cameroon Shear Zone (Kékem area): Implication for gold exploration within the Central Africa Fold Belt in Cameroon

The Central Africa Fold Belt (CAFB) is a collision belt endowed with gold deposits in Eastern Cameroon area mined for about 50 years. However, favorable areas for gold exploration are poorly known. This paper presents (1) the kinematics of the brittle deformation in the Kékem area in the SW portion of the Central Cameroon Shear Zone and (2) constraints gold mineralization events with respect to the collisional evolution of the CAFB. The authors interpret that the conjugate ENE to E and NNW to NW trending lineament corresponds to the synthetic (R) and the antithetic (R’) shears, which accompanied the dextral slip along the NE to ENE striking shear. The latter coincides with the last 570–552 Ma D₃ dextral simple shear-dominated transpression, which is parallel to the Bétaré Oya shear zone hosting gold deposits. Gold mineralizations, which mainly occurred during the last dextral shearing, are disseminated within quartz veins associated to Riedel’s previous structures reactivated due to late collisional activities of the CAFB as brittle deformation. Gold mineralizations occurred mainly during the 570–552 Ma D₃ event. The reactivation, which might be due to dextral simple shear during mylonitzation, plausibly remobilized the early gold deposits hosted in syn-compressional rocks and/or possibly focused deep-sourced fluid mixed with those released by dehydration. Therefore, the Central Cameroon Shear Zone where Kékem is located, and which shows similar petrographical and structural features to those controling Batouri gold district, is a target area for gold exploration in Cameroon.     

东昆仑山中段布尔汗布达山地区断裂特征及昆中断裂带南界讨论

布尔汗布达山西南缘属东昆仑造山带腹地,新太古代以来区域构造作用强烈。中二叠世,随着东昆仑地区多岛洋盆依次关闭,研究区形成数条近于平行的EW向深大断裂组合,构成昆中断裂带主体格架。通过研究分析与断裂相关的地形地貌、遥感影像、地球物理、岩石地层、变形变质、断裂结构组成、显微构造等,总结出主要断裂特征,并梳理了区内构造格架,针对尚未统一认识的昆中断裂带南界问题进行探讨,最终认为温冷恩断裂属昆中断裂带南界断裂。研究成果为进一步开展相关地质问题分析提供了依据。     

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。     

武夷山成矿带及邻区上地幔速度结构及其对燕山期岩浆-成矿活动的启示

武夷山成矿带燕山期岩浆-成矿活动的深部动力学机制一直是学者们研究的热点。已有的研究结果表明,武夷山成矿带及邻区的上地幔存在着显著的低速异常,可能与地表的岩浆-成矿活动存在着密切的联系。本研究利用分布在华夏地块98个固定地震台站以及59个流动地震台站所记录到的278个远震事件,采用远震层析成像方法构建了武夷山成矿带及邻区上地幔三维P波速度结构模型。成像结果表明,武夷山成矿带及其东侧的上地幔存在着显著的低速异常,代表了热物质富集的地幔楔,且上地幔的热物质在这些地幔楔间进行着横向流动。东南沿海的地幔过渡带存在着一个显著的低速异常,推测为新生代欧亚板块与菲律宾海板块碰撞俯冲的产物。南岭成矿带下方的低速异常从上地幔一直向上延伸到上地壳,可能指示了一个热物质上涌的通道。结合已有的研究结果,本研究认为武夷山成矿带燕山期岩浆-成矿活动可能与古太平洋板块的俯冲和后撤所引起的热物质上涌有关。

     

东昆仑南缘布青山构造混杂岩带哥日卓托闪长岩体年代学、地球化学特征及其地质意义

对东昆仑南缘布青山构造混杂岩带哥日卓托闪长岩体进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其形成时代和岩石成因进行约束.结果表明,哥日卓托闪长岩锆石Th/U比值(0.63～1.28)较高,阴极发光图像显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点;LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为225.8±1.5Ma(MSWD=0.53),表明其形成时代为晚三叠世早期.岩体的SiO2含量在53.07％～58.74％之间,Al2O3(14.66％～16.17％)含量相对较高,全碱含量较低(4.76％～6.04％),高钾(1.60％～2.90％),里特曼指数σ在1.69～2.66之间,属高钾钙碱性系列.稀土元素总量(∑REE)为158.36×10-6～211.50×10-6,δEu为0.85～0.97,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱的负铕异常.高场强元素(Nb、Ta、P等)和大离子亲石元素(Ba、Sr、Ti等)具有明显的负异常,而Rb、U、La、Hf、Nd等元素具有明显的正异常.哥日卓托闪长岩形成于高温环境(800℃±),具有后碰撞岩浆活动的特征,是东昆仑地块与巴颜喀拉地块碰撞后地壳部分熔融的产物.     

长江中下游成矿带地质与矿产研究进展

长江中下游成矿带是我国重要成矿带之一,矿产资源开发利用历史悠久.自20世纪20年代至今,国内外学者在该地区开展了广泛深入研究工作,取得了丰硕的研究成果,并发表了大量科学研究论文和50余部专著.据统计,1959年～2012年间在公开发行的中文地质学期刊中,有关长江中下游地区的学术论文共888篇;1990年～2012年间公开发表的SCI检索论文中该区有185篇.这些论文中涉及矿床学方面的研究最多,约占论文总数的一半.成矿带内,铜陵矿集区研究程度最高,发表的相关论文数量也最多.有关成矿带的论文发表数量总体趋势逐年增加,在20世纪90年代初和2010～2012年出现两个研究高峰,反映了长江中下游成矿带近年来仍然是我国地质学研究的热点地区之一.近年来,长江中下游成矿带的地质找矿和科学研究均取得了重要进展,地质与矿产研究主要集中在以下几方面:(1)中生代构造转换与成岩成矿的地球动力学背景;(2)岩浆作用与深部过程;(3)成矿系统及其演化;(4)成矿潜力.本专辑收录的26篇论文基本反映了当前长江中下游成矿带及邻区的最新研究进展,所报道的大量地质学新观察、矿床学和岩石学研究、元素和同位素地球化学数据、同位素年代学特别是高精度锆石U-Pb年龄等对深入进一步探讨长江中下游成矿带形成与演化具有重要参考价值,对于推动成矿带基础理论研究和指导找矿勘探均有重要意义.     

华北克拉通的形成以及早期板块构造

地球上最早的地壳岩石是高钠的花岗质(TTG)岩石,但是否有更老的洋壳存在过、以及陆壳是怎样形成的,涉及到地球动力学几乎所有的问题。其中板块构造是在什么时候开始的,就是个延续了数十年热度不减的前沿科学问题。流行的说法是板块构造始于新元古代,也有一些学者认为在新太古代就已经开始,或者认为自从地球上有了水的记录,就开始有板块构造。在众多的判别板块构造的标志中,蛇绿岩残片和古老的高压变质岩无疑是两个最具影响力的问题。前者可以确定有远古的古老洋壳存在过并成为缝合带中的残片,后者可以指示曾有地表的岩石单元被俯冲到深部,是俯冲、消减与碰撞的岩石学证据。本文在讨论和比较了太古宙绿岩带与蛇绿岩,以及早前寒武纪高温高压(HTHP)麻粒岩/高温—超高温(HT-UHT)麻粒岩与造山带高压变质带之后,认为尚不能作为板块构造的证据。本文还对华北的新太古代末的稳定大陆形成以及古元古代活动带的裂谷-俯冲-碰撞进行了论述。提出华北克拉通在新太古代末的绿岩带-高级区格局可能标志着热体制下有限的横向活动构造,微陆块被火山-沉积岩系焊接,随后发生变质作用和花岗岩化,完成稳定大陆的克拉通化过程。其构造机制可能是适度规模且多发的地幔柱构造控制下小尺度的横向构造运动的机制。华北克拉通的古元古代活动带有与绿岩带-高级区不同的构造样式,表壳岩带状分布,经受了强烈的变形以及中级变质作用,伴随花岗岩的侵入,虽然没有蛇绿岩和高压变质带,但已表现出板块构造的雏形特征。