中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

斑岩-浅成低温热液型Cu-Au矿H2O-Cl-S流体性质和演化方式对成矿的制约

斑岩—浅成低温热液型Cu—Au成矿流体最具代表性的是H2O—Cl—S流体。流体的性质强烈控制着Cu、Au的成矿行为,包括溶解性、迁移形式和气—液分配。流体的氧逸度和流体中Cl、S物种相对含量决定金属在流体中的溶解形式,高氧逸度的高温高盐度流体中Cu、Au主要和Cl络合,S-3也可能是促进Au溶解的重要S物种形式。而过量的S有利于Cu、Au等元素以含S离子络合物进入液相流体,与含S中性络合物配分进入气相流体并迁移Au至浅成低温热液环境形成矿床。岩浆需要经历充分的分异,出溶成分和性质有利于金属迁移的流体,形成高品位的斑岩型Cu、Au矿体;上覆叠加浅成低温热液型Au矿体可能需要初始的成矿流体状态进入NaCl—H2O的超临界区、有效的演化方式、良好的流体缓冲环境和有利的Au沉淀场所。相分离和流体—流体反应是沉淀斑岩—浅成低温热液型Cu—Au矿体最重要的流体演化方式。气相流体具有独特的流体性质和演化方式,可能成为十分重要的成矿流体。     

山西平顺西安里铁矿成矿流体特征及演化

[摘 要]对西安里铁矿床蚀变矿物（透辉石、石榴子石、绿帘石和方解石）流体包裹体进行了岩相学、均一温度、盐度和H-O同位素组成分析研究,结果表明：透辉石中流体包裹体均一温度为515℃～622℃,盐度（w（NaCl））为48～75;石榴子石均一温度为475℃～525℃,w（NaCl）均小于26wt%NaCl;绿帘石均一温度为390～440℃,盐度主要分布在40 wt%NaCl左右;方解石均一温度为141～4066oC,w（NaCl）为6.74～21.11;石榴石、透辉石的δD_SMOW值介于-106‰～-86‰,δ¹⁸O_SMOW值介于6.7～8.7‰,δ¹⁸O_H2O值介于2.7‰～8.7‰。磁铁矿δ¹⁸O_H2O值介于2.6‰～6.2‰。综合分析认为：热液主要来源于岩体,在上升过程中萃取了围岩中Na和Cl,Na的加入使大量Fe析出并与Cl结合进行迁移,流体物理化学特征具有显著的变化,导致Fe质析出形成西安里铁矿床。     

Preliminary assessment of the geothermal potential of Rosario de la Frontera area (Salta,NW Argentina): Insight from hydro-geological,hydro-geochemical and structural investigations

This work is part of a project aimed to the development and application of hydrogeological, hydrogeochemical and geological methodologies for the study of the geothermal system of Rosario de La Frontera (NW Argentina).The surface thermal manifestations of this area, whose temperatures range from 22.6 to 92.6 °C, are mainly located in the northern sector of Sierra de la Candelaria anticline. This regional structure crops out between the provinces of Salta and Tucuman (NW Argentina), at the foothills of the central Andean retro-wedge.The present investigation focuses on hydrogeological and structural data, and isotopic compositions (¹⁸O, D and ³H) of thermal springs.Preliminary results allowed to define: i) the meteoric origin of spring water and their long (more than 50 years) residence time at depth, ii) a positive water balance, ranging between 2 and 4 millions of m³/yr, and iii) a conservative geothermal reservoir volume of about 39 km³, iv) a geothermal potential with Er = 5.6*10¹⁸ J and Ef = 0.8*10¹⁸ J.     

岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨

与岩浆-热液系统有关的铁矿类型有岩浆型钒钛磁铁矿床、玢岩铁矿、矽卡岩型铁矿和海相火山岩型铁矿,与这些铁矿有关的岩浆岩从基性-超基性、中性到中酸性岩均有,其中岩浆型钒钛磁铁矿床与基性-超基性深成侵入岩有关,形成于岩浆阶段,主要与分离结晶作用有关,但是厚大的富铁矿石的形成则可归结于原始的富铁钛苦橄质岩浆、分离结晶作用、多期次的岩浆补充以及流动分异等联合过程。钒钛磁铁矿石产于岩体下部还是上部与母岩浆的氧逸度有关:高的氧逸度导致磁铁矿早期结晶而使得其堆积于岩体的下部,相反,低氧逸度则导致低品位的浸染状矿石产于岩体的上部。虽然野外一些证据表明,元古宙斜长岩中的磷铁矿石可能是不混溶作用形成的,但是目前尚无实验证据。某些玢岩铁矿的一些磷灰石-磁铁矿石可能与闪长质岩浆同化混染了地壳中的磷导致的不混溶作用有关。除此之外,其他各类与岩浆作用有关的铁矿床均与岩浆后期的岩浆-热液作用有关。这些不同类型铁矿床的蚀变和矿化过程具有相似性,反映了它们形成过程具有相似的物理化学条件。成矿实验以及流体包裹体研究表明,岩浆-流体转换过程中出溶流体的数量以及成分受多种因素控制,其中岩浆分离结晶作用以及碳酸盐地层和膏盐层的混染可导致出溶的流体中Cl浓度的升高。早期高氧逸度环境可以使得硫以SO42-形式存在,抑制硫与铁的结合形成黄铁矿,有利于铁在早期以Cl的络合物发生迁移。大型富铁矿的形成需要一个长期稳定的流体对流循环系统,而岩浆的多期侵位或岩浆房以及在相对封闭的环境中(需要一个不透水层)一个有利于流体循环的断裂/裂隙系统是形成一个长期稳定的流体对流循环系统的必要条件。但是由于不同地质环境,流体中铁的卸载方式和位置会有明显差别,由此导致不同的矿石结构构造和不同的矿体产状。     

新疆准噶尔北缘阿克希克铁金矿流体包裹体研究

阿克希克铁金矿床位于准噶尔北缘,矿体呈似层状、脉状、透镜状赋存于南明水组火山岩及凝灰岩的接触带上。围岩蚀变不发育,主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等。矿床的形成经历了火山沉积期和热液期,铁矿化主要形成于火山沉积期,金矿化主要形成于热液期。火山沉积期石英以发育液体包裹体和少量含CO2包裹体为特征,热液期石英以发育含CO2和碳质(CH4和C4H6)包裹体为特征。火山沉积期成矿流体为中温(集中于180~320℃)、低盐度(集中于6~10 wt%Na Cleq)、中-低密度(0.59~0.98 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2体系。热液期成矿流体为中温(集中于220~320℃),低盐度(集中于2~10 wt%Na Cleq),中-低密度(0.55~1.03 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2-CH4型流体。火山沉积期石英的δDSMOW为-129.9‰~-97.9‰,δ18OSMOW值介于7.9‰~12.3‰,δ18OH2O值为-2.6‰~4.4‰,推测成矿流体为海水与岩浆水的混合。热液期石英的δDSMOW介于-129.8‰~-102.6‰,δ18OSMOW值介于11.2‰~16.1‰,δ18OH2O变化于3.1‰~7.4‰,推测成矿流体为变质水混合深循环的大气降水。结合矿床地质特征、流体成分和性质,本文认为热液期金矿化与CO2-CH4流体有关。     

耐高温（230 ℃）饱和盐水钻井液技术研究

我国未来深部大陆科学钻探计划深度为13000 m,温度梯度按3．0℃/100 m计算,井底温度将达到390℃以上,钻井液将面临超高温高压环境,钻井液技术将面临严峻考验。为此,开展了超高温钻井液的预研究,利用抗盐粘土、抗高温降滤失剂、抗高温解絮凝剂、抗高温保护剂等,研制了可用于230℃高温环境的饱和盐水钻井液配方。室内评价试验表明,用该配方配制的耐高温钻井液经230℃、16 h高温滚动老化后,具有良好的流动性能,高温高压失水量（210℃、3．45 MPa）＜35 mL/30 min。     

脉状铅锌（铜、银）多金属热液矿床研究进展

目前在矿床学分类研究中对沉积岩容贱金属矿床的命名和分类尚未统一,其中一类赋矿围岩为沉积岩、矿体受构造(断层、褶皱等)控制呈脉状产出的、成矿金属为铅锌铜银多金属的矿床成为缺失环节,缺少系统的归纳总结。但该类矿床是造山作用的产物,对其进行归纳综合分析,有助于了解造山作用中的矿质迁移和沉淀过程。本文将该类矿床资料收集,对其成矿特征、控矿构造、成矿流体、矿质来源等进行分析总结。研究表明,此类矿床与造山作用或造山带有着紧密的联系。成矿物质表现为多源性,包括基底围岩、岩浆来源以及幔源贡献。成矿流体具有岩浆流体、变质流体、盆地卤水等多种来源,部分矿床的成矿流体受大气水影响。该类型矿床与MVT铅锌矿床有相似之处,但在成矿环境、控矿因素、金属来源以及成矿流体来源等方面有较大差异。     

含霞石翡翠的成因研究

本文针对鲜有报道的含霞石翡翠,选择了若干具有代表性的样品进行了详细的岩相学、矿物化学、拉曼光谱和X射线粉晶衍射等方面的研究,并对其成因进行了深入探讨。本研究中的样品属于翡翠中的“飘蓝花”品种,为柱粒状结构,主要由硬玉、霞石、角闪石和少量的钡铝硅酸盐等组成。硬玉可分为两个世代,早期硬玉呈自形,发育规则的环带结构,反映了成岩流体的反复补给过程。早期自形的硬玉颗粒部分被后期细粒化的硬玉±角闪石取代,反映了后期流体事件的改造作用。根据产出和成分特征可将霞石分为两种：贫钾霞石和富钾霞石,其中贫钾霞石多沿自形的硬玉颗粒边界分布,而富钾霞石充填在自形的硬玉颗粒之间。根据结构特征可以推测,含霞石翡翠主要是从成岩流体中直接结晶形成的。矿物组成及其成分特征表明该成岩流体主要富集Na、Al、Si、K、Ba以及少量的Ca、Fe、Mg等元素,微量元素则相对富集LREE、HFSE和Sr等元素。结合样品中的矿物相关系和前人的研究结果,含霞石翡翠中硬玉的结晶压力和温度范围分别被限制在0.6～1.4GPa和300～450℃之间,其中霞石代表着母岩减压后流体活动的产物。     

The Mandel–Cryer effect in chemoporoelasticity

Chemoporoelastic theory is an extension of classical Biot poroelasticity that accounts for coupling with the presence and the transport of ions in the pore fluid. The impact of this extra level of coupling can be both substantial and complex. This paper relies on the two variations of Mandel's classical problem, which has become a canonical illustration of the complexity that poromechanical coupling can bring to an otherwise straightforward system. To this end, solutions for a chemoporoelastic shale cylinder and a spherical shale ball are derived. These solutions are then used to demonstrate that chemoporoelastic coupling leads to a coupled pore pressure response that is not only non‐monotonic, as in Mandel's classical case, but also demonstrates the consequences of the semi‐permeable membrane‐like nature of the shale and of the problem's two diffusion‐related timescales. This paper concludes with a discussion of the implications of these results for experimentation and modeling of so‐called reactive shales using chemoporoelastic theory. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.