与花岗岩有关锡矿成岩成矿作用研究若干问题讨论

文章基于近年来大量典型锡矿床和成矿区带成岩成矿作用及高温高压实验研究成果,对锡矿成矿年代学、成矿花岗岩类型、物质来源、源区物质的熔融条件及锡在岩浆中的存在形式、熔体-流体相间分配行为及热液流体中的存在形式等方面的研究进展及存在问题进行了系统综述,指出:①锡石原位U-Pb测年已成为直接测定锡成矿年龄的有效手段,近年来发展起来的多种矿石矿物U-Pb测年方法与传统蚀变矿物测年方法的结合,将为研究锡多金属矿床多期次成矿作用叠加、矿集区内不同类型矿床成因联系及区域矿床组合模型的建立提供关键的年代学依据;②锡的富集成矿不仅与花岗质岩浆的高程度的结晶分异密切相关,而且受源区组成及部分熔融条件的制约;③全球锡多金属矿床的不均匀分布、与准铝质花岗岩有关锡矿的富集成矿机制以及各类复杂的锡-钨-铜-钼-铅-锌银多金属矿种组合差异及其金属元素富集机制亟待查明;④已有的关于锡在花岗质熔体、热液流体相中的存在形式及两相间的分配行为的高温高压实验结果受锡与贵金属容器间合金效应的影响,人工合成流体包裹体等新的实验方法的开发及XAS同步辐射和激光拉曼等原位分析技术的应用,将为研究花岗岩浆-热液过程锡的迁移、富集及沉淀成矿机制提供更为直接、可靠的实验依据。     

近距离煤层群开采遗留煤柱下沿空掘巷煤柱宽度研究

目前关于沿空掘巷煤柱尺寸及巷道围岩稳定性方面研究多为单一煤层,近距离煤层群开采遗留煤柱下沿空掘巷窄煤柱留设条件复杂,需考虑同一煤层侧向支承压力与上部遗留煤柱应力集中的双重影响。以新疆石梯子西沟煤矿东翼采区近距离煤层群开采为工程背景,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法开展研究。基于极限平衡理论建立1E302工作面沿空掘巷窄煤柱宽度计算力学模型,计算结果表明,工作面窄煤柱宽度不小于4.92 m,分析窄煤柱巷道围岩随界面黏结力和应力集中系数变化规律。FLAC3D三维数值模拟运算指出,受遗留煤柱应力集中作用影响,巷道应布置在煤柱边缘0～8 m,当煤柱宽度大于5 m时,煤柱中出现较稳定的承载核。理论计算和数值模拟综合确定窄煤柱宽度为5 m。工程实践应用表明,巷道支护效果良好。本文提出的近距离煤层群开采遗留煤柱下沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法,可为类似条件下窄煤柱合理宽度计算提供借鉴参考。     

新特提斯洋演化与动力过程

新特提斯洋主要存在于中生代,是位于劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间的一个向东开口的海湾状大洋.实际上,从二叠纪起,多个微陆块从冈瓦纳大陆北缘裂解,初始新特提斯洋开始形成.随着微陆块群的北向漂移,新特提斯洋逐步扩张,达到最大化.微陆块群在晚三叠世开始与欧亚大陆南缘碰撞拼合,之后,新特提斯洋开始向北俯冲到新形成的欧亚大陆南缘之下....     

Magmatic control on the contrasting Sn feritility of different granite plutons in the giant Gejiu orefield.SCIEI北大核心CSCD

云南个旧锡矿是全球最大的锡多金属矿床之一,但矿区内同时代花岗岩成锡矿潜力差异显著,其控制因素仍不清楚。本文选取贫矿的龙岔河似斑状花岗岩和成锡矿的老厂-卡房(后文简称老-卡)花岗岩为研究对象,通过全岩地球化学成分和黑云母成分分析,系统研究个旧矿区不同花岗岩成锡矿潜力差异的控制因素。测试结果表明,龙岔河花岗岩和老-卡花岗岩具有相似的、以表壳物质为主的岩浆源区以及较高的初始熔融温度,表明岩浆源区和熔融条件不是控制二者成矿潜力差异的主要原因。黑云母成分显示老-卡花岗岩和龙岔河花岗岩均具有较低的氧逸度,岩浆演化过程中锡为不相容元素,有利于锡在残余熔体中富集,表明氧逸度条件也不是导致成矿潜力差异的关键因素。龙岔河花岗岩发育角闪石、榍石、黑云母,而老-卡花岗岩发育岩浆白云母,指示后者分异程度更高。此外,与龙岔河花岗岩相比,老-卡花岗岩具有富硅,贫钛、铁、镁、钙和稀土元素特征,稀土元素呈现“海鸥式”配分模式,并且具有较低的Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和较高的Rb/Sr比值,同样指示老-卡花岗岩具有更高的结晶分异程度。并且相比于龙岔河花岗岩为准铝质的特征,老-卡花岗岩的过铝质特征有利于锡分配进入岩浆出溶的流体相中富集成矿。因此,岩浆性质和演化程度是导致个旧地区不同花岗岩成矿潜力差异的主要原因,龙岔河花岗岩形成锡矿化的潜力较小。     

内蒙古西乌珠穆沁旗哲斯组宏体化石新发现和沉积相分析

详细的沉积相分析表明内蒙古西乌珠穆沁旗南部哲斯组下部为一套滨浅海相地层,上部逐渐向陆相地层转变,代表向上变浅的沉积序列。在西乌珠穆沁旗西南毛登地区前人发现放射虫的哲斯组相同地点和层位发现了宏体的腹足类螺化石及双壳类化石,环境分析表明这些宏体化石应形成于近岸的潮间带或潮下带水体。对中二叠统哲斯组地层进行了横向对比研究,表明哲斯组在内蒙古中东部地区以浅海相和滨浅海相为主体,而非深海洋盆。     

湘南黄沙坪多金属矿床花岗质岩浆性质及演化对成矿差异的约束

黄沙坪矿床是湘南地区最大的铅锌矿床,除铅、锌外,可供开采利用的矿种还包括钨、锡、钼、铜、铁、硫等。矿区内岩浆作用复杂、成矿元素多样、矿化类型丰富,是研究湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩W-Sn多金属复合成矿作用的理想对象。为查明矿区Cu多金属与W多金属复合成矿机理,本文在已有研究的基础上,从岩石学、矿物学及元素地球化学等方面分别对区内石英斑岩和花岗斑岩这两类成矿岩体开展了系统研究。结果表明,两类岩体具有相似的源区特征,但在源区性质及其演化过程方面仍存在差异:石英斑岩侵位深度更浅,具有相对较高的氧逸度和较低的形成温度;而花岗斑岩则侵位相对更深,具有更高的形成温度和极高的分异演化程度、更低的氧逸度。这些地球化学特征差异可能是制约石英斑岩成铜矿而花岗斑岩成钨矿的重要原因。     

内蒙古西拉木伦河两岸志留-泥盆系碎屑锆石年龄及其构造意义

为了通过碎屑岩的物源对比讨论古亚洲洋的闭合过程,笔者选择西拉木伦河北侧林西双井子地区和南侧奈曼旗下石碑地区的志留纪地层进行碎屑岩锆石U-Pb年代学研究。北侧样品LX0831-11为粉砂质板岩,采于西拉木伦河北岸上志留统杏树洼组。碎屑锆石年龄分为三组:385~531Ma(N=52)、872~1097Ma(N=11)、1344~1901Ma(N=11),碎屑锆石的最小年龄限定地层沉积下限为中-晚泥盆世。南侧样品130417-06为石英岩屑砂岩,采于奈曼旗下石碑组顶部砂岩中。碎屑锆石年龄分为四组:370~523Ma(N=34)、884~1481Ma(N=21)、1573~1900Ma(N=6)、2369~2588Ma(N=8),碎屑锆石的最小年龄限定地层沉积下限为晚泥盆世。这两个分别来自西拉木伦河南、北两侧原志留纪样品,显示一致的志留-泥盆纪及晚元古代碎屑锆石年龄谱,表明两者从泥盆纪开始即具有相同的沉积物源;而代表兴蒙造山带的元古代碎屑锆石在奈曼旗地区的出现,说明泥盆纪以来兴蒙造山带的剥蚀物已到达华北板块北缘。因此,本次碎屑锆石年代学研究暗示华北板块与其北部松辽地块在中-晚泥盆世之前已经完成拼合过程,即此时两者间已不存在古亚洲洋。     

宁镇地区成矿斑岩与铁镁质包体铜同位素研究

长江中下游地区成矿斑岩的成因及铜矿中铜的来源一直受到争议。寻找斑岩铜矿中铜的来源归根结底是限定其寄主岩的成因。本文拟通过测定宁镇地区一系列中生代岩体的成矿斑岩及其铁镁质包体的Cu同位素组成,来探究成矿斑岩中Cu的来源。测定结果显示,安基山闪长斑岩δ65Cu值为-0.13‰~+0.36‰;其辉长岩包体δ65Cu的值为+0.14‰~+0.19‰。铜山成矿斑岩δ65Cu值为+0.03‰~+0.36‰;其辉长岩包体δ65Cu的值为+0.10‰~+0.20‰。象山花岗闪长岩δ65Cu为+0.20‰±0.06‰;其辉长岩包体δ65Cu为+0.16‰±0.06‰。三个岩体成矿斑岩δ65Cu值为-0.13‰~+0.36‰,变化范围较大;而辉长岩包体δ65Cu值均在+0.1‰~+0.2‰之间,平均δ65Cu为+0.15‰±0.05‰,与地幔δ65Cu值(+0.07‰±0.10‰)吻合。结合前人对研究区成矿斑岩高Mg O、Mg#值,低放射性成因Pb同位素组成,以及古老下地壳来源的岩石具有较大的Cu同位素组成变化的认识,我们认为宁镇地区成矿斑岩及成矿物质主要为幔源岩浆和古老下地壳部分熔融岩浆混合成因。     

湖南宝山铜多金属矿床流体包裹体特征及氢氧同位素地球化学的初步研究

宝山矿床处于NE向钦杭成矿带与EW向南岭成矿带的结合部位,是湘南地区最大的铜多金属矿床,成矿斑岩主要为花岗闪长斑岩,其中铜钼矿体主要分布于花岗质岩体与碳酸盐岩接触带的矽卡岩中,铅锌矿体则分布于断裂破碎带和石炭系的层间裂隙带中。本文以宝山铜多金属矿床为研究对象,在详细野外调查的基础上,系统开展了镜下观察、流体包裹体显微测温、激光拉曼分析以及H-O同位素分析,进而对宝山矿床的成矿流体演化进行了初步研究,获得了如下认识:(1)该矿床成矿演化过程可分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、金属硫化物阶段及萤石-方解石脉阶段;(2)包裹体类型以富液相包裹体为主,成矿流体主要为H_2O-NaCl体系,含少量的CO_2,偶见含子晶包裹体;(3)矽卡岩阶段流体包裹体均一温度分布在430~550℃,主要集中在550℃以上,盐度范围为13.4%~21.98%NaC leqv;退化蚀变阶段的均一温度范围为211.8~395℃,在260~320℃和360~395℃出现两个峰值,盐度范围为3.71%~19.53%NaCleqv,该阶段围压由静岩压力向静水压力转变;金属硫化物阶段均一温度分布于156.7~323.1℃,主要为190~240℃,盐度范围为3.71%~19.84%NaC leqv;萤石-方解石脉阶段中的包裹体均一温度为100~266.5℃,主要集中于145~180℃,盐度分布在0.71%~18.3%NaC leqv。宝山矿床成矿压力介于23.8~169.9Mpa之间,利用静岩压力-静水压力梯度可得宝山矿床成矿深度约为2.25~6.29km,主要为4~6km;(4)退化蚀变阶段流体的37‰~7.47‰之间,δD_(H_2O)值介于3. 64‰;金属硫化物阶段和萤石-方解石脉阶段的δ~(18)O_(H_2O)值为-70‰~-δ~(18)O_(H_2O)值介于0.33‰~5.28‰之间,表明有大量的大气降水混入。因此,成矿流体从早阶段到晚阶段,由岩浆热液演变为大气降水,流体混合作用可能是矿质沉淀的主要机制。宝山铜多金属矿床是早期高温中高盐度流体向低温低盐度流体演化过程中形成的。     

Geochronology of granite and associated Sn mineralization in the Shuangyuanchong Sn deposit and its implication for Sn-W prospecting potential in the Shizhuyuan-Hehuaping area,the Nanling region,South ChinaSCIEI北大核心CSCD

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床位于南岭成矿带中西段,处于荷花坪与柿竹园两个大型锡钨多金属矿田中间,并与两个矿田处于同一构造体系,但目前对该矿床的研究程度较低,由此也制约了其矿床成因研究及该区的找矿部署。本次研究获得双园冲云英岩化花岗岩的锆石和独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为161.2±2.5Ma和157.1±1.8Ma,与云英岩型矿石中锡石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄(158.9±2.9Ma)一致,二者均形成于晚侏罗世,表明其具有密切的成因关系,这一年龄也与南岭成矿带钨锡成矿大爆发时代(150-160Ma)一致。综合对比双园冲锡矿及与其空间相邻的柿竹园和荷花坪锡多金属矿田特征显示,三者成岩成矿时代一致,岩体侵位和矿体分布均受NE向断裂控制,矿体也均赋存于中-上泥盆统碳酸盐岩地层中,并且成矿花岗岩具有相似的岩石学特征和岩浆源区。综合以上信息,本文提出三个矿床可能形成于同一次岩浆热液活动,成矿岩体可能来自地壳深部同一个大岩浆房,柿竹园和荷花坪之间的区域具有发育晚侏罗世花岗岩体及相关钨锡矿的较大潜力。根据双园冲锡矿及其周缘大型锡钨矿床浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化和深部矽卡岩-云英岩型Sn-W矿化的特征,提出研究区乃至整个南岭地区浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化是深部Sn-W找矿勘查的有利部位。