大湖塘矿集区燕山成矿阶段矿床成矿系列研究及找矿问题探讨

大湖塘矿集区位于赣西北九岭成矿带西北部位,区内燕山期岩浆岩侵入活动及成矿作用强烈。大湖塘燕山期岩浆岩形成时间分布在130.3 Ma~151.4 Ma之间,可划分为三次侵入:130.3 Ma~134.3 Ma、140.4 Ma~144.4 Ma、146.4 Ma~151.4 Ma;在144.4 Ma~146.4 Ma之间,岩浆活动处于休宁阶段。区内燕山期岩浆岩与矿床在形成时间上十分接近,空间关系上相互依存,并显示特定的分布格局。根据区内矿床的分布特点、产出位置、成矿时间、燕山期花岗岩与矿床的相关性等特征,可将大湖塘矿集区由北向南依次划分为W、Mo—W、Mo、Cu、Pb、Zn—Cu、Pb、Zn、Au、Ag三个成矿系列,并提出了"北钨南铜"的找矿观点。区内双桥山群与成矿,燕山期岩浆岩的起源,矿床等间距分布,以及重力勘探方面的研究应加强。     

矿床成矿系列——五论矿床的成矿系列问题

矿床的成矿系列(简称成矿系列)是矿床学领域的一个理论性概念,由五级序次组成。矿床成矿系列是成矿系列的第二序次,是成矿系列的核心部分。矿床成矿系列的划分,以岩浆、沉积、变质、表生和流体(非岩浆-非变质成因流体)5种成矿作用为基本原则,以成矿地质环境为基础,结合成矿的时段与形成的矿床组合进行划分。本文对矿床成矿系列时空范围、时空组成结构、矿化强度与演化、成矿区带内不同矿床成矿系列之间的演化、叠加和复合作用及对指导找矿的意义进行了论述。     

扬子西缘乡城-丽江结合带燕山期斑岩Mo多金属矿床成矿系统

位于扬子陆块西缘与西南三江造山带结合部位的乡城-丽江地区,北起四川乡城经云南格咱南至丽江地区,在印支期斑岩铜矿带上新发现叠加了燕山期斑岩Mo多金属成矿作用,形成乡城-丽江斑岩Mo矿带。受印支期古特提斯洋盆闭合后地壳缩短与加厚的影响,燕山晚期下地壳发生拆沉作用,导致后碰撞型花岗质岩浆侵位,发育了Mo多金属成矿作用,并构成斑岩成矿系统。岩石地球化学特征表明,燕山晚期含矿斑岩具高硅(SiO_2=66.29%~79.36%)、高碱(K_2O+Na_2O=5.07%~9.24%)、富钾(K_2O/Na_2O=0.71~2.13)的特点,属于高钾钙碱性岩石系列。岩石富集轻稀土元素(LREE),具有负δEu异常;微量元素具富集大离子亲石元素K、U、Th、Rb,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特征;大离子亲石元素的富集和Nb、Ta等高场强元素的亏损,表明形成这些岩体的岩浆主要来自地壳,具有造山带花岗岩的地球化学特征。区内代表性含矿斑岩相似的地球化学组成及分布特征表明,乡城-丽江结合带燕山晚期的成矿斑岩是由同源岩浆分异演化而来。成矿系统的分析表明,燕山晚期主要含矿斑岩成矿物质以壳源为主,但具有少量地幔物质的加入,成岩成矿物质来源具有相似或一致的源区特征。在成矿元素的组合上,由成矿斑岩体向外带表现出W、Mo→W、Mo、Cu→Pb、Zn、Ag的演化趋势。研究表明,本区燕山晚期花岗岩浆的侵入及Mo多金属成矿作用并不是独立或个别的成矿事件,而是纵跨义敦岛弧、甘孜-理塘结合带及扬子西缘的带状成矿活动,属于区内与燕山晚期岩浆侵入作用相关的统一斑岩成矿系统。     

湘南荷花坪锡多金属矿床成矿年代研究

荷花坪锡多金属矿床是本世纪初在南岭中段湘南地区新发现的一个大型矿床,区内的锡多金属矿化产在王仙岭岩体东南内、外接触带,已发现有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ号4个主要锡多金属矿体。其中,Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ号矿体由早期矽卡岩型和晚期蚀变碎裂岩型矿石组成,Ⅲ号矿体则由独立产出的蚀变碎裂岩型矿石组成,且包含有部分碎裂花岗斑岩。以往研究已对Ⅳ号矿体中的矽卡岩型矿石和Ⅲ号矿体中含矿斑岩脉分别采用辉钼矿Re-Os法和锆石SHRIMP U-Pb法进行了测年,获得的年龄分别为224.0±1.9Ma和142±2Ma。本文补充了晚期蚀变碎裂岩型矿石的~(40)Ar/~(39)Ar测年,结果显示,Ⅱ号矿体中蚀变碎裂岩型矿石白云母样品和石英样品的坪年龄分别为151.88±1.58Ma和155.39±7.04Ma;Ⅳ号矿体中蚀变碎裂岩型矿石石英样品的坪年龄为156.94±1.64Ma。结合前人研究资料综合分析,认为荷花坪矿区存在印支晚期(224Ma)、燕山早期(151~156Ma)和燕山晚期(142Ma)三期成矿作用,分别与区内印支期中粗粒含电气石黑云母花岗岩、燕山早期中粗粒黑云母花岗岩和燕山晚期花岗斑岩脉有关,不同期成岩、成矿作用的构造环境均为岩石圈的拉张伸展。湘南地区印支期(205~224Ma)基性岩浆活动及荷花坪矿床印支期成岩、成矿过程中均有幔源物质的参与,它们共同指示南岭地区中生代构造体制的转换或岩石圈伸展减薄可能始于印支主期(230~244Ma)之后的224Ma左右,即晚三叠世。     

Statistical analyses of Global U-Pb Database 2017

The method of obtaining zircon samples affects estimation of the global U-Pb age distribution.Researchers typically collect zircons via convenience sampling and cluster sampling.When using these techniques,weight adjustments proportional to the areas of the sampled regions improve upon unweighted estimates.Here,grid-area and modern sediment methods are used to weight the samples from a new database of 418,967 U-Pb ages.Preliminary tests involve two age models.Model-1 uses the most precise U-Pb ages as the best ages.Model-2 uses the~(206)Pb/~(238)U age as the best age if it is less than a1000 Ma cutoff,otherwise it uses the~(207)Pb/~(206)Pb age as the best age.A correlation analysis between the Model-1 and Model-2 ages indicates nearly identical distributions for both models.However,after applying acceptance criteria to include only the most precise analyses with minimal discordance,a histogram of the rejected samples shows excessive rejection of the Model-2 analyses around the1000 Ma cutoff point.Because of the excessive rejection rate for Model-2,we select Model-1 as the preferred model.After eliminating all rejected samples,the remaining analyses use only Model-1 ages for five rock-type subsets of the database:igneous,meta-igneous,sedimentary,meta-sedimentary,and modern sediments.Next,time-series plots,cross-correlation analyses,and spectral analyses determine the degree of alignment among the time-series and their periodicity.For all rock types,the U-Pb age distributions are similar for ages older than 500 Ma,but align poorly for ages younger than 500 Ma.The similarities(500 Ma)and differences(500 Ma)highlight how reductionism from a detailed database enhances understanding of time-dependent sequences,such as erosion,detrital transport mechanisms,lithification,and metamorphism.Time-series analyses and spectral analyses of the age distributions predominantly indicate a synchronous period-tripling sequence of~91-Myr,~273-Myr,and~819-Myr among the various rock types.     

Study of late-Mesozoic magmatic rocks and their related copper-gold-polymetallic deposits in the Guichi ore-cluster district,Lower Yangtze River Metallogenic Belt,East China

ABSTRACT

The Guichi ore-cluster district in the Lower Yangtze River Metallogenic Belt hosts extensive Cu–Au–Mo polymetallic deposits including the Tongshan Cu–Mo, Paodaoling Au, Matou Cu–Mo, Anzishan Cu–Mo, Guilinzheng Mo and Zhaceqiao Au deposits, mostly associated with the late Mesozoic magmatic rocks, which has been drawn to attention of study and exploration. However, the metallogenic relationship between magmatic rocks and the Cu–Au-polymetallic deposits is not well constrained. In this study, we report new zircon U–Pb ages, Hf isotopic, and geochemical data for the ore-bearing intrusions of Guichi region. LA-ICP-MS U–Pb ages for the Anzishan quartz diorite porphyrite is 143.9 ± 1.0 Ma. Integrated with previous geochronological data, these late Mesozoic magmatic rocks can be subdivided into two stages of magmatic activities. The first stage (150–132 Ma) is characterized by high-K calc-alkaline intrusions closely associated with Cu–Au polymetallic ore deposits. Whereas, the second stage (130–125 Ma) produced granites and syenites and is mainly characterized by shoshonite series that are related to Mo–Cu mineralization. The first stage of magmatic rocks is considered to be formed by partial melting of subducted Palaeo-Pacific Plate, assimilated with Yangtze lower crust and remelting Meso-Neoproterozoic crust/sediments. The second stage of magmatism is originated from partial melting of Mesoproterozoic-Neoproterozoic crust, mixed with juvenile crustal materials. The depression cross to the uplift zone of the Jiangnan Ancient Continent forms a gradual transition relation, and the hydrothermal mineralization composite with two stages have certain characteristics along the regional fault (Gaotan Fault). Guichi region results from two episodes of magmatism probably related to tectonic transition from subduction of Palaeo-Pacific Plate to back-arc extensional setting between 150 and 125 Ma, which lead to the Mesozoic large-scale polymetallic mineralization events in southeast China.     

江南造山带黄金洞金矿床成矿机制:矿物形成环境与金成矿物理化学条件制约

黄金洞超大型金矿床位于江南造山带中段,赋存于新元古界浅变质岩系中,受控于NNE-NE向长平断裂带,金资源储量达100吨。该矿床可由南至北分为金福、金塘、杨山庄和曲溪矿段,主要矿化类型有石英-硫化物脉型、构造角砾岩型和黄铁毒砂绢英岩型。金属矿物主要发育有自然金、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿等;非金属矿物有石英、绢云母、方解石和菱铁矿等,其中金主要以自然金与不可见金形式存在。根据野外与镜下观察,金成矿作用分为Ⅰ石英-金-毒砂-黄铁矿、Ⅱ石英-金-多金属硫化物-白钨矿和Ⅲ石英-辉锑矿-绿泥石3个阶段,前二者为主要成矿阶段。曲溪矿段Ⅱ阶段毒砂相对不发育、而磁黄铁矿和自然金显著发育,绿泥石主要发育于Ⅲ阶段中,与辉锑矿及闪锌矿共生。根据不同矿段各阶段毒砂与Ⅲ阶段绿泥石成分,计算其温度、lgf(S_2)与lgf(O_2),可见Ⅰ阶段成矿温度与硫逸度高于Ⅱ阶段:杨山庄矿段两阶段成矿温度分别为300～378℃、260～300℃,lgf(S_2)分别为-11～-7.2、-11.9～-10.1;金塘两阶段成矿温度为240～311℃、245～298℃;金福Ⅱ阶段成矿温度上限为297℃;曲溪矿段成矿温度为268～368℃,Ⅱ阶段毒砂lgf(S_2)与Ⅲ阶段绿泥石lgf(O_2)分别为-13.2～-8.7、-50.9～-40.1。根据不同阶段矿物之间的相互关系及成矿温度与硫逸度演化特征,推断Ⅰ、Ⅱ成矿阶段伴随强烈的硫化作用,金以类质同象方式进入毒砂和黄铁矿中,形成不可见金;其中Ⅱ阶段由于成矿流体压力骤降,含金流体发生相分离作用,H2S等气体大量逃逸,导致成矿流体中硫含量骤降,加以硫化作用持续消耗流体中的硫,促进了含金络合物分解与自然金的沉淀。     

卷积神经网络及其在矿床找矿预测中的应用——以安徽省兆吉口铅锌矿床为例

大数据人工智能地质学刚刚起步,基于大数据智能算法的地质研究是非常有意义的探索性实验。利用大数据和机器学习解决矿产预测问题,有助于人们克服不能全面考虑地质变量的困难及评估当前模型在已有数据中的可靠性。元素地表分布特征量主要受原岩成分、成矿作用影响和地表过程的影响,它们携带某些指示矿体就位的信息,即矿体在地下空间就位时在地表的响应,且未在地表过程中消失。以往的地球化学勘查工作仅仅识别异常,但未能发现矿体在地表响应的成矿特征量。本文以安徽省兆吉口铅锌矿床为例,通过机器学习,利用卷积神经网络算法,不断挖掘元素Pb分布特征与矿体地下就位空间的耦合相关性。经过1000次训练后,可以得到准确率0. 93,损失率0. 28的卷积神经网络模型。这种神经网络模型就是矿体在地下就位时元素在地表分布的响应,可以用来进行矿产资源预测。应用该模型对未知区进行预测,结果显示第53号区域具有很大概率存在尚未发现的矿体。     

华北地台北缘集宁地区古元古代片麻状石榴花岗岩的深熔成因及地质意义

本文对华北克拉通北缘集宁地区空间上密切共生的片麻状石榴花岗岩和孔兹岩系富铝片麻岩的岩相学、地球化学及年代学特征进行了对比研究。SHRIMP锆石U-Pb定年方面,在富铝片麻岩中获得了1910±10Ma和1839±13Ma变质锆石年龄,在片麻状石榴花岗岩中获得了1919±17Ma的变质重结晶锆石年龄。在石榴花岗岩的石榴石包裹体中识别出与富铝片麻岩相对应的进变质阶段(M1)和峰期阶段(M2)的矿物组合,由此确认富铝片麻岩的变质作用和导致石榴花岗岩形成的深熔作用是同一构造热事件的产物。通过对二者变质作用演化及特征变质矿物的对比,认为深熔作用主要发生在峰期后等温降压阶段(M3),石榴花岗岩中的石榴石为深熔作用过程中的残留矿物相或转熔矿物相,而石榴花岗岩则是混合有大量残留矿物相的熔体结晶的产物。对片麻状石榴花岗岩和富铝片麻岩的地球化学组成特征进行了对比分析,片麻状石榴花岗岩既有一定的继承性,又有十分明显的变异性。变异性表现为:1)石榴花岗岩主量和微量元素含量分布极不均匀,微量元素含量普遍低于源岩(Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等);2)大离子亲石元素Cs和生热元素U、Th亏损明显,Sr相对富集;3)高场强元素Nb、Ta、P、Ti的明显亏损;4)铕异常变化大,存在铕富集型、铕平坦型和铕亏损型共存的稀土配分曲线的岩石,这是深熔成因石榴花岗岩最突出的表现,也可能是原地-半原地深熔花岗岩的主要地球化学标志。综合区域上的地质资料,认为深熔作用与碰撞后伸展构造背景下基性岩浆底侵事件有关。     

青海省大干沟地区黑色岩系中V-Mo-PGE矿床找矿前景分析

分布在东昆仑山南坡青海省大干沟地区的浩特洛哇组黑色岩系,属陆缘裂陷滨海—浅海相沉积的碎屑岩—碳酸盐岩建造,形成于缺氧环境。区内的大干沟钒钼矿床、大干沟口V-MoPGE矿床均赋存于浩特洛哇组(C2P1h)中,矿体均为层状、似层状,具层控特征。近年工作在大干沟口浩特洛哇组碳质板岩中发现了Mo、Au等元素的化探异常,通过少量的槽探及钻探工程控制钒钼矿体8个;钻孔ZK001、ZK701中均见Pd矿化,w(Pd)=0.03×10~(-6)~0.16×10~(-6),达到伴生矿床工业开采品位。大干沟黑色岩系中伴生铂族元素的发现,给青海省柴南缘地区非传统类型的铂族元素矿床的找矿突破带了希望,与黑色岩系有关的V-Mo-PGE矿产找矿前景光明。