江陵凹陷富钾锂卤水矿田地质特征及成藏模式研究

江汉盆地江陵凹陷内的高温高压高盐度卤水,富含钾、锂、硼、溴、碘、铷、铯等,达到工业品位或超过综合利用品位,构成富钾锂卤水矿,长期以来其矿体定位一直是难题,对于钾锂卤水的富集与矿田构造的关系还没有完全查清。本研究以现代矿田地质学为指导,以地球物理勘探、钻井和野外地质等资料为基础,综合分析江陵富钾锂卤水的矿田建造、矿田构造与矿田成矿作用。江陵凹陷富钾锂卤水矿田建造分为构造沉积岩相矿田和构造火山岩相矿田。江陵凹陷内各地区由于受所处构造位置的影响,在不同时期发育了不同类型的局部构造,这些局部构造在空间上有序的分布与叠置形成了大量的构造圈闭,为钾锂卤水的聚集提供了有利的场所。从古新世沙市组到早始新世新沟嘴组沉积时期,江汉盆地的古气候条件总体为高温干旱,利于古盐湖的蒸发作用,火山活动带来丰富的钾锂物质,从而利于钾锂卤水的富集。江陵凹陷富钾卤水属构造—储层耦合成藏模式:江陵凹陷盐湖沉积特征,决定了有大量卤水储存在其地层中。这些卤水最大的储集体就是砂岩孔隙,而构造产生的大量裂缝大部分位于泥岩和火成岩中,也成为储集卤水的场所。在构造褶皱及埋藏作用下,卤水开始从盐类晶间,首先进入砂岩体孔隙内,而后可能进入裂隙系统及火山岩系统。     

德兴斑岩铜矿田黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

德兴斑岩铜矿田是中国东部最大的斑岩铜矿系统,一直以来,德兴铜矿的成矿过程和成因机制都是矿床学家关注的热点问题。前人在德兴铜矿的围岩蚀变、矿化期次、流体特征、成岩年代等方面取得了较为一致的认识,但其成矿时代仍争议较大。文章首次对矿田内与黄铜矿密切共生的黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,10件样品中的4件w(Re)极低,模式年龄变化范围大,且误差较大,故不对其进行讨论;其余6件的w(Re)为10.58×10~(-9)～102.59×10~(-9),普通w(Os)较低(0.0054×10~(-9)～0.0113×10~(-9)),w(~(187)Os)较高(0.019×10~(-9)～0.177×10~(-9)),Re/Os比值较高(4406～73 422),为低含量高放射性Os成因硫化物。研究获得黄铁矿Re-Os同位素加权平均模式年龄为(165.3±2.3)Ma(MSWD=1.04)。因此,德兴铜矿的铜成矿年龄为中侏罗世,综合前人资料,德兴铜矿最可能形成于古太平洋板块俯冲的远程效应影响下的陆内伸展的地质背景,为陆内环境斑岩铜矿。     

辽宁青城子矿田高家堡子银矿成矿流体特征及地质意义

高家堡子银矿是产于辽宁青城子矿田内的大型银矿床。利用从该矿床所采集的含银石英脉及脉状铅锌银矿石样品,对矿床成矿流体进行了详细显微测温、激光拉曼光谱、群体包裹体成分及氢氧同位素测试研究。结果表明高家堡子银矿存在纯液相及水盐气液两相流体包裹体;流体包裹体显微测温揭示水-盐气液两相流体包裹体均一温度为122℃~202℃,主要集中在122℃至185℃之间;成矿流体盐度为1.05%~9.34%Na Cleq;激光拉曼测试显示包裹体主要由H2O、CO2、CH4等组成,与流体包裹体气相成分测试结果基本一致;成矿流体液相分析显示Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl-、SO2-4为主要成矿流体的阴阳离子。结合矿田内已有H-O同位素测试分析结果,认为青城子矿田内金银矿成矿流体来自岩浆活动驱动的热液系统。高家堡子银矿为岩浆热液叠加早期沉积变质大理岩的浅成低温银矿床,岩浆活动在成矿中起了重要作用。     

东昆仑祁漫塔格西段白干湖超大型钨锡矿田地质特征及其矿化交代岩分类

白干湖钨锡矿田位于东昆仑祁漫塔格西段新疆维吾尔自治区若羌县境内.笔者通过对柯可卡尔德、白干湖、巴什尔希和阿瓦尔4处矿床实地剖析,认为这些矿床已构成一个集矽卡岩型、云英岩化花岗岩微细网脉浸染型和石英脉型交代、充填叠加复合的具超大型远景规模的钨锡矿田.矿田内矿化类型显示出一定的分布规律或分带性:即产于花岗岩边部外接触带的矽卡岩型白钨矿矿体,呈透镜状或似层状分布在金水口群浅变质岩系大理岩内;产于花岗岩小突起内侧及其顶部外接触带伸枝脉岩的云英岩化花岗岩微细网脉浸染型钨锡矿体,前者呈厚板状透镜体面型分布,后者则呈脉状线型分布于围岩地层中;产于隐伏花岗岩突起上部外接触带的石英脉充填交代型锡石黑钨矿矿体,其因受区域NE向白干湖深大断裂构造限制,多呈低缓角度的平行脉状充填于金水口群浅变质岩系的绢云石英片岩中.根据矿石矿物组合等特征,矿田内的矿化蚀变可划分为3种:即矽卡岩化、云英岩化(包括钠长石化、电气石化等)和硅化.研究表明,矿田内矽卡岩型白钨矿化、云英岩化花岗岩微细网脉浸染型钨锡矿化和石英脉充填交代型锡石黑钨矿化构成一个与加里东期中细粒(似斑状)二长花岗岩侵入活动有成因联系的矿田成矿系列,属于岩浆期后高温-气化热液交代和中低温热液充填交代形成的产物.     

辽宁姚家沟钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄测定及其地质意义

本文对青城子矿田姚家沟钼矿床中的8件辉钼矿样品进行Re-Os同位素分析,所获辉钼矿的模式年龄值为166.1±2.3Ma~169.1±2.5Ma,等时线年龄为168.8±3.9Ma(MSWD=1.12),代表流体成矿年龄,结合姚家沟花岗岩体已有的年代学数据,我们推测姚家沟地区可能存在多期次岩浆侵入,姚家沟钼矿床与168.8±3.9Ma 的岩浆侵入活动有关。结合区域成矿地质背景,我们推断早中侏罗纪时期,姚家沟钼矿床可能受古亚洲洋闭合的影响,是华北板块与西伯利亚板块后碰撞造山阶段构造-岩浆作用及相关流体活动的产物。     

Petrogenesis of the Late Jurassic Laomengshan rhyodacite (Southeast China): constraints from zircon U–Pb dating,geochemistry and Sr–Nd–Pb–Hf isotopes

Extensive magmatism occurred in southeast China during Late Jurassic time, forming large-scale granitic and volcanic rocks associated with non-ferrous, rare earth and rare, radioactive metal deposits. The Shuikoushan Pb–Zn–Au orefield is a typical example located in Hunan Province. This study reports LA-ICP-MS zircon U–Pb ages, whole-rock chemistry, and Sr–Nd–Pb isotopic compositions, and in situ Hf isotopic geochemistry of zircons from the Laomengshan rhyodacite in the Shuikoushan Pb–Zn–Au orefield. Zircon U–Pb dating yields a weighted average age of 156.7 ± 1.6 Ma for the intrusion of the rhyodacite. The rhyodacite samples are mainly shoshonitic series, having metaluminous to weakly peraluminous A/CNK values ranging from 0.96 to 1.09, with moderately high magnesium content (Mg# = 42.4–47.5). Samples display high (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i values (0.71165–0.71176), low ε_Nd(T) values (?10.7 to ?10.3), old Nd model ages (T_DM = 1.73–1.86 Ga), and relatively homogeneous Pb isotopic compositions [(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i = 18.365–18.412, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i = 15.663–15.680, and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i = 38.625–38.666]. The zircons exhibit enriched ε_Hf(T) values (?16.22 to ?9.86) and old two-stage Hf model ages (T_DM2 = 1.82–2.22 Ga). All the above data indicate that the Laomengshan rhyodacite originated from melting Palaeoproterozoic basement, perhaps contaminated by subordinate mantle melts. Intense extension and thinning of the continental lithosphere during Late Jurassic time resulted in melting of upwelling asthenosphere, and mafic mantle melts interacted with and melted Palaeoproterozoic lower crust, thus forming the Laomengshan rhyodacite.     

江西会昌锡坑迳斑岩型锡矿床成矿系统发育特征与找矿模型

锡坑迳矿田位于南岭成矿带东段与武夷山成矿带交会部位,以早白垩世连续的岩浆喷发-侵入活动与多类型锡多金属成矿作用为特色。矿田内围绕似斑状花岗岩和花岗斑岩发育了岩背斑岩型、淘锡坝和矿背隐爆层间裂隙带型、苦竹岽和凤凰岽云英岩-破碎带蚀变岩型等大中型锡矿床。这些矿床的矿化-蚀变特征可与玻利维亚锡矿带、银岩、维拉斯托和洋滨等国内外斑岩型锡矿床类比,又独具特色,是研究斑岩型锡成矿系统发育特征与找矿模型的理想区域。文章在详细的野外地质调查基础上,系统总结了锡坑迳矿田内各类锡多金属矿化组合特征和蚀变结构,并对岩背矿床和淘锡坝矿床锡石开展了电子探针和LA-ICP-MS原位微区分析。研究结果显示,所有锡石样品均具有La、Pr、Gd和Tb的正异常、Ce与Eu的负异常、明显的Zr/Hf分馏和不规则的稀土元素配分模式,指示成矿热液早期阶段及锡石沉淀阶段经历了流体不相容。岩背锡石较淘锡坝锡石具有高的Ti/Zr和Ti/Sc比值,指示其更为靠近矿化中心。笔者研究认为,锡坑迳斑岩型锡成矿系统矿化类型包括细脉状、浸染状和细网脉状,围岩蚀变由早到晚、由成矿中心向外依次发育黄玉石英带、绿泥石-黄玉石英岩化带、绿泥石-绢云母化带和黏土化-碳酸盐化带。与斑岩型铜钼成矿系统相比,其成矿岩浆岩不仅有花岗斑岩,还有似斑状黑云母花岗岩,矿体在斑岩、花岗岩及上覆火山岩中均有赋存。相较于玻利维亚斑岩型锡成矿带发育的大面积石英-电气石化,锡坑迳斑岩成矿系统更富F,蚀变矿物中出现了大量黄玉、萤石和白云母等。对比国内外典型锡矿床的矿化-蚀变结构和锡石矿物学特征,文章建立了锡坑迳式斑岩型锡成矿系统的找矿模型。     

东昆仑五龙沟矿田岩金沟金矿床成矿时代新认识

五龙沟金矿田位于东昆仑造山带中段,矿田内金矿床主要沿岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道梁-苦水泉3条NWW向构造破碎带发育。文章以岩金沟金矿床为例,在补充开展金矿石流体包裹体测试和显微鉴定的基础上,运用石英流体包裹体Rb-Sr同位素测年——直接测定被封闭的成矿流体年龄的方法,测得成矿年龄为237 Ma,结合成矿构造、成矿地质体、矿床地质地球化学的综合分析,确定金矿床的成矿时代为印支早期。金矿床属于远成低温热液型,成矿温度为195～319°C。综合控矿构造和成矿地质体等相关研究成果认为,进一步找矿方向是红旗沟脑片麻状花岗闪长岩成矿地质体影响范围之内有NWW向偏脆性构造破碎带发育的部位,或者是有隐伏成矿地质体的附近。     

相山铀矿田黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其地质意义

相山铀矿田位于江西省境内的相山火山盆地中,是中国目前最大的火山岩型铀矿田。文章利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)技术对矿田内几个典型铀矿床(居隆庵、河元背和沙洲矿床)中矿前期热液蚀变阶段形成的黄铁矿分别进行了微量元素及S同位素组成特征研究。研究结果表明,矿田内铀矿床中黄铁矿的Co/Ni比值主要介于2.00～6.00,支持其为热液成因。黄铁矿的δ34S值总体变化于+0.1‰～+16.2‰,但西部与北部铀矿床之间黄铁矿δ34S值存在显著差异:西部铀矿床(居隆庵、河元背)中黄铁矿δ34S值为+0.1‰～+8.4‰,介于矿田内新元古代基底变质沉积岩δ34S值(+7.9‰～+9.4‰)与壳源岩浆δ34S值(-5.0‰～+5.0‰)之间,暗示S可能来自基底变质沉积岩硫与围岩(流纹英安岩和碎斑熔岩)中硫化物的硫的混合;北部沙洲铀矿床中黄铁矿的δ34S值为+7.5‰～+16.2‰,与蒸发硫酸盐δ34S值相接近,表明硫的来源可能主要与矿田西北侧红盆内硫酸盐的热化学还原(TSR)相关,围岩(花岗斑岩)中的Fe2+在还原过程中发挥了重要作用。同时,热化学还原产生的H2S与围岩中的Fe2+进一步结合形成黄铁矿。铀成矿期含铀热液中的六价U(Ⅵ)与铀成矿前期形成的上述黄铁矿发生氧化还原反应,导致铀沉淀成矿。