Mechanism of mineralization in the Changjiang uranium ore field,South China: Evidence from fluid inclusions,hydrothermal alteration,and H–O isotopes

The Changjiang uranium ore field, which contains >10,000 tonnes of recoverable U with a grade of 0.1–0.5%, is hosted by Triassic two-mica and Jurassic biotite granites, and is one of the most important uranium ore fields in South China. The minerals associated with alteration and mineralization can be divided into two stages, namely syn-ore and post-ore. The syn-ore minerals are primarily quartz, pitchblende, hematite, hydromica, chlorite, fluorite, and pyrite; the post-ore minerals include quartz, calcite, fluorite, pyrite, and hematite. The fluid inclusions of the early syn-ore stage characteristically contain O₂, and those of the late syn-ore and post-ore stage contain H₂ and CH₄. The fluid inclusions in quartz of the syn-ore stage include H₂O, H₂O–CO₂, and CO₂ types, and they occur in clusters or along trails. Homogenization temperatures (T_h) for the H₂O–CO₂ and two-phase H₂O inclusions range from 106 °C to >350 °C and cluster in two distinct groups for each type; salinities are lower than 10 wt% NaCl equiv. The ore-forming fluids underwent CO₂ effervescence or phase separation at ∼250 °C under a pressure of 1000–1100 bar. The U/Th values of the altered granites are lowest close to the ore, increase outwards, but subsequently decrease close to unaltered granites. From the unaltered granites to the ore, the lowest Fe₂O₃/FeO values become lower and the highest values higher. The REE patterns of the altered granites and the ores are similar to each other. The U contents of the ores show a positive correlation with total REE contents but a negative correlation with LREE/HREE ratios, indicating the pitchblende is REE-bearing and selectively HREE-rich. The δEu values of the ore show a positive correlation with U contents, indicating the early syn-ore fluids were oxidizing. The δCe values show a negative correlation, indicating the later mineralization environment became reducing. The water–rock interactions of the early syn-ore stage resulted in oxidization of altered granites and reduction of the ore-forming fluids, and it was this reduction that led to the uranium mineralization. During alteration in the early syn-ore stage, the oxidizing fluids leached uranium from granites close to faults, and Fe₂O₃/FeO ratios increased in the alteration zones. The late syn-ore and post-ore alteration decreased the Fe₂O₃/FeO ratios in the alteration zones. The δ¹⁸O_W–SMOW values of the ore-forming fluids range from −1.8‰ to 5.4‰, and the δD_W–SMOW values range from −104.4‰ to −51.6‰, suggesting meteoric water. The meteoric water underwent at least two stages of water–rock interaction: the first caused the fluids to become uranium-bearing, and the second stage, which was primarily associated with ore-bearing faults, led to uranium deposition as pitchblende, accompanied by CO₂ effervescence.     

巴尔哲超大型稀有稀土矿床成矿机制研究

巴尔哲矿床中的矿化和非矿化碱性花岗岩主要造岩矿物均为微斜长石、石英、钠闪石和钠长石,但其相对含量及颗粒大小明显不同,且两类岩石中包裹体的组成特征及锆石的结晶习性也有显著差异.主量元素分析显示,矿化与非矿化碱性花岗岩均以富硅、富碱、贫镁和钙为特征,为较典型的非造山A型花岗岩.尽管矿化碱性花岗岩中K_2O和Na_2O的含量均没有明显的增加,但其Na+K/Al、Na_2O+K_2O/CaO、FeO~*/MgO及K_2O/MgO等岩石化学参数与非矿化碱性花岗岩明显不同.在矿化碱性花岗岩中除了矿化的稀土元素及Nb、Zr强烈富集外,U、Th及Y也明显富集,而Ba、Sr、P、Eu和Ti表现为强烈的亏损.在非矿化碱性花岗岩中除了大离子亲石元素Rb略有富集外,稀土元素、Nb、Zr、U、Th、Ta及Y并无明显富集,虽然Sr、P、Eu和Ti也表现为亏损,但与矿化碱性花岗岩相比其亏损程度明显降低.岩相学、岩石化学及微量元素地球化学特征显示,矿化碱性花岗岩不可能是非矿化碱性花岗岩硅化和钠长石化作用的产物,二者应是同一岩浆体系不同演化阶段熔体固结的产物.K/Rb、Rb/Sr及δEu等地球化学参数显示,矿化碱性花岗岩是高演化A型花岗质熔体固结的产物;而岩石学、包裹体及地球化学特征则显示,这种高演化的A型花岗质熔体已经进入了岩浆一热液过渡阶段.巴尔哲矿床稀有稀土元素的超常富集和成矿与A型花岗岩的高演化过程密切相关.     

云南北衙富碱斑岩体特征与成矿关系

北衙富碱斑岩体分布在北衙向斜两翼,其展布主要受北北东、北北西及东西向3组断裂控制,绝大部分呈南北走向,平面上呈脉状,剖面上呈钟状、脉状,局部透镜状,向深部有膨大相连趋势,北衙金多金属矿化分布主要与近南北向的富碱斑岩体关系密切,矿化主要发生在岩体与三叠系中统北衙组(T2b3—T2b5)灰岩的接触破碎带及灰岩层间构造破碎带中。通过对大量钻探资料的分析研究认为,北衙金多金属矿床及其成矿物质主要来自于富碱斑岩体中的石英正长斑岩,属于富碱斑岩-热液型金多金属矿床。     

闹牛山铜矿床火山机构控矿特征及次火山岩系列演化

闹牛山铜矿床受火山机构控制,反映了成矿作用从供矿→运矿→集中→定位的全过程,次火山岩从基中性→中性→酸性方向演化,铜矿与次火山岩具有同空间,同时间（或稍后）,同源的特征。     

超大型铜镍硫化物矿床研究进展

超大型铜镍硫化物矿床不仅赋存有巨大的铂族贵金属资源,而且赋存有非常重要的深源信息,对其成矿理论的多学科综合研究具有重要的理论和实际意义。通过对超大型铜镍硫化物矿床的产出特征、时空分布、构造环境、控矿条件、母岩浆系列、成矿机理等研究现状的总结,认为以下几方面研究具有较大潜力：（１）矿床成因;（２）通过构造—流体—岩浆—成矿动力学综合研究,揭示成矿机制与全球变化的内在关系;（３）元古宙板块构造演化与超大型矿床形成的关系。     

新疆富铁矿成矿特征及主攻类型成矿模式探讨

富铁矿资源是我国紧缺战略资源,远远不能满足我国钢铁生产需求.近年来新疆富铁矿找矿重大突破表明,富铁矿是新疆优势资源,是我国寻找富铁矿重点远景区.从新疆实际地质条件和成矿特征出发,初步形成植根于新疆实际的“新疆富铁矿成矿新理论及主攻类型的成矿模式”,并分别构建了“上叠裂谷火山岩型富铁矿成矿模式”、“沉积变质-热液加富型铁矿床成矿模式”和“海相沉积-加富型菱铁矿矿床成矿模式”.这些成矿新认识和新成矿模式在本区铁矿评价中广泛应用,取得很好效果,丰富了铁矿成矿理论,拓展了新疆铁矿找矿领域.     

东天山土屋-延东大型、超大型斑岩铜矿田成矿条件探讨

以东天山土屋-延东斑岩铜矿田为研究对象,在总结前人研究资料及进行针对性野外地质调查基础上,通过土屋-延东斑岩铜矿田成矿地质特征综合分析,对成矿构造背景、相关岩浆活动、围岩、成矿物质来源及成矿流体等进行探讨,获得初步认识.土屋-延东斑岩铜矿田主要形成于聚合板块活动时期陆缘构造岩浆活动带,与造山带汇聚阶段俯冲-碰撞作用有关...     

贵州开阳地区富磷矿成矿作用过程与找矿潜力

贵州开阳地区是我国富磷矿集中分布区。近年来,通过产学研协同创新、联合攻关,实现了磷矿理论创新,推动了该区磷矿找矿突破;厘清了开阳地区磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平的平缓海岸型的无障壁海滩(缓坡浅滩)环境控制;建立了富磷矿"三阶段"动态磷矿成矿模式,阐明了"富"的成矿作用过程,即原始生物-化学、波浪波选(机械)暴露淋滤、磷质沉淀胶结成矿作用。建立新的磷矿区域成矿模式和地质找矿预测模型,开展找矿预测,通过工程验证,估算磷矿资源量(333+334?) 54892万吨,取得了富磷矿找矿新的重大突破。预测区内富磷矿还有8亿吨的找矿潜力。     

大别山地区沙坪沟斑岩型钼矿床蚀变及矿化特征研究

沙坪沟钼矿床是大别山地区新近发现的、世界第二大的斑岩型钼矿床。本文在前期以及前人的工作基础上,通过详细的野外地质观察和系统的岩相学、矿相学以及探针测试分析工作,详细研究了沙坪沟钼矿床的蚀变与矿化特征。结果表明,沙坪沟钼矿床的围岩蚀变类型主要有钾硅酸盐化、青磐岩化和绢英岩化,绢英岩化又可细分为以石英为主和以绢云母为主。矿床中产出16种脉体类型,根据矿床的脉体类型划分了4个成矿阶段:(1)石英-钾长石阶段;(2)石英-硫化物阶段;(3)石英-绢云母阶段;(4)石英-萤石-石膏阶段。蚀变及矿化特征显示,沙坪沟钼矿床的钼矿化开始于石英-钾长石阶段晚期,结束于石英-绢云母阶段早期,石英-硫化物阶段是辉钼矿主要的形成阶段。沙坪沟钼矿床经历了多期次脉动式成矿流体的蚀变与矿化过程,在不同蚀变-矿化阶段中,成矿流体的物化条件和组分的变化是控制各阶段蚀变类型和脉体中矿物组合的主要因素。产于以伸展为主的板内环境的沙坪沟钼矿床与其他构造环境下的斑岩钼矿床在与成矿关系密切的岩石、蚀变分带等方面相似,但由于围岩性质的差异,矿体赋存位置及产状不同;而在矿物种类、矿化产出位置及产状、与矿化关系最为紧密的蚀变类型等方面存在差异。斑岩型钼矿床的构造背景可能控制了其岩浆的形成、演化以及含矿性,而岩浆岩最终定位的深度、围岩等条件也是控制蚀变和矿化特征的重要因素。     

岩石圈中水的临界奇异性——大规模成矿的根源

水的临界奇异性是岩石圈中许多重大地质作用的关键和枢纽,有独特的地质意义、超乎常识。水在临界点发生二级相变,许多物理化学性质奇异性突变,特别是溶解行为和热压的突变,对成矿作用影响极大。