藏南地壳速度结构与地壳物质东西向“逃逸”──以佩枯错-普莫雍错宽角反射剖面为例

根据佩枯错-普莫雍错480余公里长地震剖面上纵、横波波场特征识别的来自Moho界面反射及壳内界面反射震相, 通过正演拟合解释藏南地区近东西向剖面地壳纵、横波速度与泊松比结构. 结果显示: 该区地壳厚度东西向变化显著, 分别以定日西、定结东为界呈现“块体三分”格局, 西段Moho界面埋深为71 km, 中段约76 km, 东段约74 km; 上地壳底部深度20~30 km左右处存在一低速层, 其厚度沿东西向急剧变化, 即从西段的20 km减薄至东段的6 km左右; 地壳内纵、横波速度变化剧烈, 在东西方向上呈现出跳跃式周期性变化. 下地壳物质低波速与3条近南北向活动正断层的存在可能是伴随印度与欧亚板块碰撞、下地壳物质“拆沉”、地壳增厚与物质东西向“逃逸”耦合作用的结果.     

中甸普朗还原性斑岩型铜矿床：矿物组合与流体组成约束

成矿流体高氧逸度是斑岩铜矿床模式的一个基本原则。虽然亚洲单个矿体储量最大的普朗铜矿床的成矿母岩——普朗复式岩体具氧化性岩浆特点,但其矿物组合及流体成分却与还原性斑岩型铜金矿床一致:矿石中以发育大量磁黄铁矿为特征,构成黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿为主的矿物组合,不发育表征高氧逸度的原生磁铁矿和硫酸盐(硬石膏等)矿物;成矿流体中含较多CO₂、CO和CH₄等还原性组分,氧逸度低于铁橄榄石-磁铁矿-石英缓冲剂。成矿流体中还原性组分可能来源于普朗复式岩体周围的含碳质千枚岩或深部铁镁质岩浆。还原性流体中铜元素的溶解度比氧化性流体中的低,但金元素的溶解度不受氧化还原条件的影响;而CH₄可使SO₂还原形成S^2-,为辉钼矿的形成提供物质基础;可能是导致普朗铜矿床Cu品位偏低而伴生大量Au、Mo矿化的主要原因之一。普朗铜矿床还原性特征的厘定有益于深入研究其矿床成因、乃至区域斑岩型铜矿床成矿机制。     

岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源形成与集聚的深层动力学响应

中国的快速工业化发展和经济腾飞必须有大量金属矿产资源的支撑,在共享世界资源的同时,其根本出路在于立足本土．因此提出第二深度空间（500～2000 m）金属矿产资源的找矿勘探新理念．通过对国内外金属矿产资源地球物理勘探发展的概况分析和研究提出：①金属矿产资源的集聚和分布受控于地壳内部物质与能量的交换和其深层动力过程;②在地壳内部第二深度空间存在着丰富的矿产资源,包括大型和超大型矿床;③必须充分发挥高精度地球物理探测方法的效能,并进行综合技术集成．     

中国金矿床发现的启示

通过对中国258个金矿床资料的统计，简析了中国金矿床在发现年代，规模，类型以及找矿关键因素等方面的一些进规律，提出了时期中应保障黄金勘查工作的投入，加强金成矿理论研究，发展完善找金新技术，新方法，以提高金矿床找矿的成效，不断增加地质储量，满足黄金徨产的需要。     

滇西哀牢山老王寨金矿床控矿构造样式

哀牢山金矿带是我国最重要的新生代造山型金矿带,老王寨金矿床是该矿带中已发现规模最大的金矿床。该矿床中金矿化的产出受NW向九甲-安定断裂和NWW向老王寨-营盘山背斜联合控制,金矿体定位于老王寨-营盘山背斜两翼NW-NWW向层间接触带或脉岩与地层交界面等构造薄弱部位的左行剪切逆断裂带中。成矿前,区域NNE-SSW向挤压构造应力场导致轴向NWW的老王寨-营盘山背斜形成,背斜形成晚期在其两翼形成NW-NWW向的次级断裂。成矿作用过程中,在NEE-SWW向挤压构造背景下,NWW向老王寨-营盘山背斜的转折端和两翼呈背驮式叠瓦状排列的NW-NWW向左行剪切逆断裂为有利容矿空间。之后,构造体制转变为近SN向挤压,形成少量NE向左行剪切断裂,对已有NW向矿体略有破坏。走滑断裂是哀牢山造山带最具特色的构造型式,也是区域最重要的控矿构造样式,在老王寨金矿床主要体现为控制金矿化产出的NW-NWW向左行剪切逆断裂大规模发育于NWW向老王寨-营盘山背斜构造的两翼,对应于区域构造动力体制转换晚期,印度与欧亚大陆斜碰撞导致的区域大规模走滑断层最发育时期。     

成矿系统嵌套分形结构和自有序效应

成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。     

山东大尹格庄金矿蚀变岩中矿体分布稳定性的动力学控制参量探讨

元素品位分布的相依性指标--赫斯特指数（Hurst指数）是矿体分布稳定性的动力学控制参量,重标极差（R/S）分析是相依性分析的有效方法.利用R/S分析对胶东大尹格庄金矿黄铁绢英岩内不同勘探线金元素品位系列的Hurst指数计算发现,Hurst指数主要介于0.59至0.89之间,均值为0.75,标准差为0.09,均大于随机行走经验Hurst指数的均值与标准差;计算结果说明元素品位分布存在正相关性,但由于受多种因素影响,其空间分布的相依性具有一定波动.元素品位分布的正相依性显示在特定的地质背景内,矿体连续分布或者间断出现,发育相对稳定,其与大尹格庄金矿的地质事实相吻合.     

构造应力场转换的成矿地球化学响应

以剪切带型金矿为例,基于对中国东部胶东西北部地区及其典型金矿田、金矿床构造应力场与成矿地球化学场的详细研究结果,初步阐释了它们在多重时-空间尺度上的耦合关系。区域尺度上,应力极值区不利于成矿,金矿床就位于应力梯级带,尤其是不同方向应力梯级带的交汇部位。矿田尺度上,成矿物质有从应力高值区向低值区运移的趋势,成矿主期应力梯度的增大有利于成矿元素进一步浓集,应力梯级的强烈变化地段(或时段)往往形成金属元素的大量堆积。矿床尺度上,成矿物质的运移受不同方向剪应力梯级带的叠加影响,金属元素就位于NE和NW向应力梯级带交汇部位缓坡带一侧的次级梯级带之上。多重时-空尺度成矿动力学的深入研究,将可能揭示出这种非线性效应的丰富内涵。     

云南大坪大型金多金属矿床叠加成矿作用地质、流体包裹体和稳定同位素证据

对云南元阳县大坪大型金多金属矿床矿脉地质特征、流体包裹体和稳定同位素的研究表明,矿区内大量的矿脉是叠加成矿的产物,空间上具有并置、侧列（现）、再现等复杂关系,成矿可分石英．黄铁矿（主要形成金矿化）和石英．方铅矿（主要形成铜铅银矿化,并叠加有金矿化）两个阶段共7个亚阶段。石英-黄铁矿阶段流体包裹体以个体小,数量多。杂乱分布为特征,以二相气液包裹体为主,均一温度变化区间为165℃～393℃,平均258℃;流体密度为0．648—0．7984g／cm^3,盐度变化为13,72％～18．96％NaCleqv,平均17．13％NaCleqv,捕获压力为64MPa左右。流体为含CO2的NaCl-H2O体系,在成分上相对富集Na^＋、Cl^-、CH4和N2、NO3^-等组分,从早到晚,具有Na^＋、Ca^2＋、SO4^2-略有升高,而K^＋有所降低的趋势。石英方铅矿阶段流体包裹体大小混杂,杂乱分布或呈线性排列,以CO2包裹体为主,并有二相气液和少量单相包裹体。均一温度177℃～372℃,平均284℃,流体密度为0,7413～O．9518g／cm^3,盐度变化为10．86％～21．26％NaCleqv,平均14．16％NaCleqv,捕获压力为60MPa左右。流体属为NaCl-H2O-CO2体系,在成分上以相对富集Na^＋、K^＋、SO4^2-为特征,部分脉体的流体包裹体中还含有一定量的Ca^2＋、Mg^2＋等离子。矿区不同（亚）阶段矿石氧同位组成总体变化较小（2.65‰～6.0‰）,氢同位素组成变化较大（-120％～-40‰）,其中石英-黄铁矿阶段H、O同位素组成变化均较小,以岩浆源为主,而石英．方铅矿阶段氢同位素组成变化较大,表明有新的流体加入,但也以深源流体为主;石英-方铅矿阶段一个铁白云石的δ^13C值为-4．81％o,而石英．黄铁矿阶段晚期方解石碳同位素组成变化为-2．79‰～-4.34‰,平均-3．75‰。不同矿脉黄铁矿、方铅矿的硫同位素组成变化范围为0．3‰-4.4‰,其中石英-黄铁矿阶段为0.3‰～4．4‰,石英-方铅矿阶段为0.5～4.3‰,总体上与深源（地幔）碳、硫同位素组成基本一致。综合对比研究认为,大坪金多金属矿床为源于深部的多源成矿热液在同一容矿空间充填的结果,叠加成矿作用与区内长期的岩浆活动密切相关。矿床为中-高温热液硫化物．石英薄脉型金多金属矿床。     

胶东焦家金矿床热液蚀变作用

胶东作为中国最重要的金矿集区,区内大型-超大型金矿床集中产出,已探明金矿资源量占全国近1/3。其中,破碎带蚀变岩型金矿床是最重要的金矿床类型,占胶东已探明金矿资源量的90%以上,焦家金矿床是著名的"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿的命名地,内发育大规模的绢英岩化蚀变带(宽20~200m)和钾化蚀变带(50~300m),蚀变岩型金矿体主要发育在焦家断裂带下盘的绢英岩化蚀变带中。本文通过详细的野外地质观测,查清了焦家金矿床蚀变类型及矿物组合特征,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,初步探讨了焦家金矿床热液蚀变机理。其中,钾化蚀变是成矿前蚀变,钾化花岗岩常以团块状或角砾状残留于黄铁绢英岩和绢英岩内;黄铁绢英岩化和绢英岩化蚀变受焦家断裂及其下盘的次级断裂控制,其规模大小受断裂的规模控制;其中焦家主断裂下盘的绢英岩化蚀变带规模最大,一般宽10~200m;而次级断裂控制的绢英岩化蚀变带规模相对较小,一般以0.1~1m宽的脉状发育在钾化花岗岩内,指示绢英岩化蚀变晚于钾化蚀变。相对于黑云母花岗岩,不同蚀变带岩石普遍表现出高K2O、低Al2O3、CaO和Na2O,而不同蚀变岩石Si、Fe、Mg等元素各表现出不同特征。钾化带岩石表现为K2O的富集,而绢英岩带和黄铁绢英岩带岩石表现为MgO、Fe2O3增加的趋势。黑云母花岗岩发生钾化蚀变过程中,SiO2、K2O表现为明显的带入,指示在钾长石化过程中,流体为富硅的碱性氧化流体。在钾化花岗岩→黄铁绢英岩过程中,Fe2O3表现为明显的带入,可能是由于黑云母等暗色矿物的分解造成的;此外,亲硫元素(Au、Ag、As、Pb、Zn)均表现为带入,特别是成矿元素Au表现为明显的带入。结合本区金的来源可能部分为玲珑黑云母花岗岩,本研究认为钾化过程中的富硅碱性氧化流体通过交代蚀变反应使金从围岩中释放、成为高价态离子活化进入成矿流体,即分散还原态的金(Au0)被活化为氧化态(Au+、Au3+)以AuH3SiO4形式随热液迁移。在绢英岩化过程中,热液中的SiO2等组分损失,引起热液中的AuH3SiO4稳定性降低,造成AuH3SiO4分解,Fe2+、Fe3+被消耗形成黄铁矿,导致金大量沉淀和聚集沉淀,此时完成了金由活化→迁移→沉淀富集成矿。