胶东西北部重熔型磁铁矿花岗岩与金矿

胶东西北部是我国最主要的金矿集中区,金矿的同源岩为滦家河花岗岩,属中深侵入体。根据它富含磁铁矿及副矿物组合,高铁低镁的黑云母,岩石化学成分,锶、氧、硫同位素组成,认为属磁铁矿花岗岩,相当于Ⅰ型花岗岩。用K、Rb、Sr、岩石化学成分,稀土元素和硫同位素判别,确认其为壳源(相当于胶东群变质岩的成分)重熔型。我国脉状金矿的容矿围岩时代老,成矿时代新,空间受构造—岩浆带制约,成矿过程脉岩活动频繁,对其原因,本文提出了一种解释。     

贵州石阡-花桥断裂构造特征及其对地热资源的控制作用

石阡地区具有丰富的地热资源,在石阡-花桥断裂带及其次级构造中形成了一系列的温泉群。断裂构造对地热资源具有严格的控制作用。本文通过对石阡-花桥断裂带显微构造、运动学等构造地质特征和该地区地热特征,系统分析石阡-花桥断裂带构造特征及其对地热资源的控制作用。研究认为,石阡地区地热资源的主要热源为地温梯度增温,地热资源的分布严格受控于石阡-花桥断裂。石阡断裂为逆冲兼左行平移断层,为地热水的传导和储集提供了有利空间。花桥断裂带发育拉张裂隙、扭裂隙及分枝状断层,圈闭了含水岩系,在拉裂破碎带上形成热储。温泉大多沿主要控热、导热断裂出露,平面上呈线状分布于石阡和花桥断裂上盘及花桥断裂的断夹块中。     

河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制

河南省栾川县九龙山汤池温泉出露于马超营断裂与葫芦沟断裂交会部位的破碎带上,热储呈带状分布。研究表明,热储属中低温地热田Ⅱ类2型,地热流体呈上升泉出露,出露标高521m,水温多为69℃,为氟.硅型医疗热矿水。温泉成因机制为:马超营断裂与葫芦沟断裂交会地段岩石破碎十分强烈,从而使地球深部的岩浆入侵,将热量向上传送,形成地热异常区(即储热断裂构造);断裂切截了地壳深部高温岩体,形成的宽度数十米至上百米的构造破碎带为地下水的渗入、运移和储存提供了空间。温泉大气降水的补给,由于断裂带内围岩蚀变强烈,经过水岩的长期接触、长时间的补给、径流及高温高压的溶滤和化学作用,为地热水中有益元素的来源奠定了物质基础。     

滇西大理至瑞丽铁路沿线地温场特征及其工程地质意义

在整理、分析云南大理至瑞丽拟建铁路沿线及其邻区现今地温场分布特征的基础上,进一步总结前人的资料,综合研究、探讨了该区地温场与岩浆活动、活动构造、地震活动、区域深部构造的关系。结果表明,该区中高温温泉（中高地温场）的空间分布与地表岩浆岩的出露、地表主要活动断裂带的分布都具有较好的对应关系。综合研究后认为,该区的中高温温泉可归结为岩浆热源型、断裂深循环型和岩浆热源叠加断裂深循环作用型3种基本成因类型。同时还发现,该区的温泉分布与区域地震活动空间上也存在密切的关系,并据此将区内划分为4个地震区带。研究结果表明,本区地表温泉分布所反映出的地温场特征对本区的工程稳定性评价具有重要的指示意义。     

胶东大尹格庄金矿床热液蚀变作用

胶东是我国最重要的金矿集区。其中,破碎带蚀变岩型———"焦家式"金矿床是区内最重要的金矿床类型,占胶东已探明金矿资源量的90%以上。大尹格庄金矿床位于胶西北招平断裂带中段,是典型的破碎带蚀变岩型金矿床,区内发育有大规模的绢英岩化蚀变带(宽20~200m)和钾化/红化蚀变带(宽50~300m),蚀变岩型金矿体主要发育在招-平断裂带下盘的绢英岩化蚀变带中。本文在详细的野外地质观测基础上,查清了大尹格庄金矿床蚀变类型及矿物组合特征,针对大尹格庄金矿床Ⅱ号矿体系统采集了不同蚀变类型的岩石样品,进行了岩石元素地球化学分析,运用质量平衡方法讨论了热液蚀变过程中元素迁移规律,初步探讨了大尹格庄金矿床热液蚀变作用过程和金沉淀机制。通过本研究得出:大尹格庄金矿床内主要矿石类型为黄铁绢英岩,以浸染状、细脉状为主要矿化形式。大尹格庄金矿床热液蚀变期在时间上可以划分为:钾化/红化→绢英岩化→黄铁绢英岩化→碳酸盐化。钾化/红化蚀变为成矿前蚀变,在此过程中有少量热液钾长石的形成。在地球化学方面表现为Fe、Cu、Pb和Rb元素带入,Si、Al、Na、Ca、Ba、Sr、Cr等元素带出。同时流体-围岩通过交代反应使金从围岩中释放出来成为高价态离子活化进入成矿流体。绢英岩化和黄铁绢英岩化蚀变为成矿期蚀变,蚀变过程中与矿化有关的Fe、Cu、Pb元素表现为迁入状态,流体运移过程中,热液中的HS~-等组分损失,导致Au(HS)~(2-)络合物失稳分解,Fe~(2+)、Fe~(3+)被消耗形成黄铁矿,同时金大量聚集沉淀,此时完成了金由活化→迁移→沉淀富集成矿过程。     

华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1∶5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年

栖霞是胶东早前寒武纪变质基底的典型地区。在原1∶5万地质图中,许多TTG岩石都被作为胶东群表壳岩看待,岩石形成时代也只在少数露头被确定。根据野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年,对该区TTG岩石时空分布进行了研究。在新修编的1∶5万地质图中,太古宙变质基底的主要岩石类型为约2.9Ga、约2.7Ga和约2.5Ga的英云闪长质片麻岩,也存在少量同时代的奥长花岗质片麻岩。2.9Ga和2.5Ga左右的表壳岩(黄崖底表壳岩和胶东群)比原认为要少得多。所有岩石大致呈北西西—南东东向分布,它们在空间上共存,可能是新太古代晚期和古元古代晚期强烈构造热事件作用的结果。这是国内首次在复杂的太古宙高级变质岩区,以野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年有机结合,确定不同类型、不同时代地质体时空分布的有益尝试,对于今后类似地区开展专题地质填图具有重要的借鉴意义。     

胶东三甲金矿床流体包裹体特征

三甲金矿是胶东牟平-乳山金成矿带内重要的石英脉型金矿,金主要产于黄铁矿和多金属硫化物石英脉中。流体包裹体研究表明,三甲金矿蚀变岩石和各成矿阶段金矿石中的流体包裹体主要有三种类型：H2O-CO2包裹体、富CO2包裹体和H2O溶液包裹体。早期乳白色石英中主要赋存原生的H2O-CO2包裹体;成矿期黄铁矿石英脉和多金属硫化物石英脉中的富CO2包裹体主要为原生,随机分布,气液比变化较大,常与早期H2O溶液包裹体共生且均一温度接近,显示不混溶流体包裹体组合特征;在成矿晚期的石英和方解石中主要发育原生H2O溶液包裹体。显微测温结果显示,成矿前（第1阶段）H2O-CO2包裹体的完全均一温度（Tb．TOT,至液相）为280℃至416℃,成矿期（第Ⅱ和Ⅲ阶段）富CO2包裹体的完全均一温度为210—330℃,同期的H2O溶液包裹体均一温度为253～377℃,成矿后（第Ⅳ阶段）H2O溶液包裹体的均一温度为176—207℃。成矿流体为低盐度的CO2-H2O-NaCl型热液,成矿应力场转变导致的流体减压沸腾作用可能是三甲金矿金沉淀成矿的主要原因。     

焦家断裂渗透性结构与金矿床群聚机理:构造应力转移模拟

焦家金矿带是焦家式金矿的命名地,也是我国第一个千吨级金矿田的发现地。其内构造破碎带蚀变岩型金矿床(体)受NE-NEE向焦家断裂及其下盘近平行的次级断裂控制,具有明显的空间群聚分布特征。然而,由于对这些金矿床成因机理的认识存在分歧,对其空间群聚分布的形成机制也有多种解释,对断裂带覆盖区及其深部成矿潜力更是缺乏科学评价。为此,针对这些难题,论文在详细控矿构造解析的基础上,通过建立焦家金矿带三维有限元模型,运用应力转移模拟计算成矿期的库仑破裂应力变化值(△CFS),标定了成矿期断层活动导致的应力转移情况及其形成的高渗透率区域,探讨它们对矿床空间分布的可能控制作用和金矿床群聚分布的形成机理及焦家式金矿的成因机理,并据此圈定了成矿远景区,估算了其深部资源潜力。应力转移模拟结果显示△CFS以焦家断裂为中心呈现玫瑰弧瓣图像分布,其中,应力减小(负值)区(-195bar≤△CFS≤-3bar)以新城-高家庄子为中心呈"十"字形分布(东西宽8km、南北长12km),为低渗透率区域,其内尚未发现金矿床产出;而应力增大(正值)区(3bar≤△CFS≤84bar)呈28个大小不等的弧瓣分布在断层走向转弯处或断层交汇处,为高渗透区域,已发现的金矿床均位于其中,且已探明的金金属量与其所处区域△CFS极值正相关(金金属量Q=4.526×△CFS-83.27)。这种金矿床与断层活动导致的△CFS在空间分布上的一致性,表明焦家式金矿床的形成和产出严格受焦家断裂及其次级断裂控制,区别于典型的"与侵入体有关的金矿"和"岩浆热液矿床",而与造山型金矿床类似。然而其独特的构造背景与成矿环境及蚀变-矿化组合,表明该类型金矿床不能被现有成矿模式所涵盖,而可能属于独特的"胶东型"金成矿系统。焦家金矿带上控矿断裂的形成受同震应力转移的制约,断裂带脆性变形过程中,地震破裂沿断层传播,在断层产状变化或多组断层交汇处,△CFS增大,造成反复余震活动破坏岩石,形成局部高渗透率结构,为金的沉淀提供有利场所,产生了金矿床的群聚现象。据此,圈定朱宋、徐家疃、西良、马埠庄子四个成矿远景区,预测金资源量分别为79t、66t、43t和16t;而寺庄、望儿山、河西、河东等金矿床深部仍有巨大找矿潜力。     

胶东望儿山金矿床氢-氧同位素地球化学

胶东金成矿省位于华北克拉通东南缘,是我国最重要的黄金集区,约占全国黄金储量的25%。其中约90%的金资源量集中于胶东半岛的西北部,主要受3个一级断裂带(三山岛断裂带、焦家断裂带和招平断裂带)控制。望儿山金矿床赋存于晚侏罗世玲珑型黑云母花岗岩中,受焦家断裂带的次级断裂带(望儿山断裂带)控制,是胶东地区受二级断裂带控制的已探明规模最大的金矿床,同时发育蚀变岩型矿化和石英脉型矿化。金矿化与硅化和绢云母化蚀变密切相关,矿体多呈脉状,主要为矿区内主干断裂F1和F5控制的1号和5号矿体以及F1和F5的次级断裂控制的3号和23号矿体。矿石分为蚀变岩型和石英脉型,主要由石英、绢云母及黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化物等组成。本研究通过详细的野外和岩相学、矿相学观察,依据蚀变特征、脉体穿插关系及矿石结构构造和矿物共生组合,将成矿过程分为四个阶段:黄铁矿-石英-绢云母阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)。针对不同高程、不同成矿阶段、不同矿石类型、不同矿体,系统采集了26件样品,分别挑选石英单矿物进行氢、氧同位素测试,总体δD值分布于-77.3‰~-54.2‰,δ18O值分布于-5.56‰~7.20‰,Ⅰ阶段δD=(-62.2±6.6)‰(n=8),δ18O=(4.60±1.52)‰(n=8);Ⅱ阶段δD=(-62.5±4.5)‰(n=7),δ18O=(0.47±2.86)‰(n=7);Ⅲ阶段δD=(-66.5±3.9)‰(n=8),δ18O=(-0.44±2.21)‰(n=8);Ⅳ阶段δD=(-65.6±4.5)‰(n=3),δ18O=(-4.43±1.09)‰(n=3)。根据氢-氧同位素组成及流体混合作用图解和水-岩交换氢氧同位素演化曲线,得出变质水与大气降水的混合流体与成矿相关。成矿流体来源主要为胶东群变质水,随着成矿作用的进行,更多大气降水混入成矿流体,成矿Ⅲ、Ⅳ阶段流体很可能以大气降水为主。成矿流体依据其流动方式主要分为渗透式流动和隧道式流动两种,蚀变岩型矿石的氧同位素组成较为集中,表明渗透式流动很可能是形成蚀变岩型矿石的成矿流体的主要流动方式;石英脉型矿石的δ18O值分布范围较大并小于或等于蚀变岩型矿石的δ18O值,表现出成矿流体的隧道式流动特征。在垂向上δD值表现出由深部到浅部总体降低的趋势,可能是在流体沸腾过程中发生了动力学分馏。横向上δ18O值的变化与已探明的矿体规模之间具有明显的负相关关系,很可能表明F1和F5断裂是具有低δ18O值大气降水下渗的主要通道,混合后的成矿流体沿F1和F5断裂运移的同时向其两侧的次级断裂流动。成矿流体与玲珑黑云母花岗岩不断发生水-岩交换作用,并发生减压沸腾作用,可能是导致望儿山金矿床同位素梯度变化及巨量金沉淀成矿的最主要原因。