陕西户县大石沟碳酸岩成因分析

通过岩体地质及岩石学研究，结合微量元素、岩石化学、稀土元素、碳氧同位素分析，认为户县大石沟碳酸岩属构造-热液成因，即在特定的构造部位，热液交代结晶片岩，强烈碳酸盐化而形成的。     

陕西蓝田花岗岩体地质特征及成因分析

本文通过蓝田花岗岩地质特征及岩石学研究，结合岩石化学微量元素的分析，认为蓝田花岗岩是上地壳岩石经岗岩化－交代作用形成的原地型花岗岩。     

新疆阿尔泰可可托海伟晶岩型稀有金属矿床中磷灰石地球化学特征及意义

磷灰石可以记录和保存岩浆和热液活动的信息。可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石发育,为研究该矿床伟晶岩成岩成矿过程提供了优良的条件。已有对可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石的研究集中在其稀土元素特征,较少讨论其对伟晶岩成岩成矿过程的制约。本文选取可可托海伟晶岩型稀有金属矿床富矿伟晶岩脉（3号脉）和相对贫矿伟晶岩脉（1号、2b号和3a号脉）中的磷灰石作为研究对象,进行磷灰石岩相学和地球化学研究。岩相学分析表明,磷灰石主要与钠长石、石英、白云母、锰铝榴石等伴生。EPMA分析显示,磷灰石F含量为3.67%~4.41%,Cl含量小于0.67%,较低的Cl含量表明伟晶岩熔体出溶的流体Cl含量较低;大部分磷灰石MnO含量为4.67%~8.71%,但2b号脉磷灰石MnO含量变化较大（1.23%~14.28%）,这是由于2b号脉磷灰石具有分带结构,暗示其遭受后期热液作用,促使磷灰石溶解-再沉淀,导致MnO含量发生较大变化。LA-ICP-MS分析显示,贫矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较低（< 180×10^-6）;相反,富矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较高（>700×10^-6）,并具有明显的四分组效应（TE_1-3平均值为1.7）。1号脉和3a号脉磷灰石均显示轻稀土元素富集,反映其形成过程中有含Cl热液的参与。3号脉磷灰石显示强烈Eu负异常和Ce正异常,而2b号脉磷灰石显示强烈Ce负异常和中等Eu负异常,这种Eu、Ce异常的差异可能与岩浆-热液阶段大量流体出溶密切相关。磷灰石的沉淀将导致热液中HF含量的降低,促使磷灰石周围铌钽矿结晶和Nb、Ta进入磷灰石中。可见,在伟晶岩形成过程中,磷灰石并非保持稳定,其分带结构和主微量成分变化记录了后期热液活动,暗示后期热液活动对伟晶岩的成矿具有重要作用。

     

新疆西准噶尔苏云河钼矿床含矿岩体地球化学和年代学

苏云河钼矿床位于新疆西准噶尔巴尔鲁克山西段,容矿岩石为二长花岗岩和二长花岗斑岩。这些花岗岩具有类似的地球化学特征:富集Rb、Th、U和LREE,相对亏损Ba、P、Ti,属于高钾钙碱性I型花岗岩系列,局部经历过强烈的分离结晶作用。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示苏云河钼矿区的成岩年龄为309.3~310.2 Ma,这表明与成矿有关的岩浆活动发生于晚石炭世。黑云母的Ti温度计表明Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶温度相近,为695~728℃;而Ⅱ号岩体的结晶温度较低,为642~668℃。同时根据角闪石-斜长石压力计获得Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶压力为(3.0~3.9)×108Pa。综合地球化学研究表明,苏云河钼矿区3个岩体均形成于岛弧环境。此外,以苏云河钼矿床为代表的巴尔鲁克山成矿带与哈萨克斯坦境内的巴尔喀什成矿带在岩石地球化学、成岩成矿时代等方面具有许多类似的特点,表明巴尔鲁克山成矿带可能是巴尔喀什成矿带在中国境内的延伸。     

新疆西天山喇嘛苏铜锌矿床矽卡岩矿物学与还原性流体演化

喇嘛苏铜锌矿位于中亚成矿域西段, 为新疆西天山地区相对较早发现的斑岩-矽卡岩铜锌矿床。本文对喇嘛苏铜锌矿矽卡岩和矽卡岩化大理岩中的矽卡岩矿物进行了岩相学及主微量成分分析, 首次发现了喇嘛苏铜锌矿床发育的黑榴石和富钛钙铝榴石。对矽卡岩中发育震荡环带的钙铁榴石进行主量元素和电子探针mapping分析, 发现钙铁榴石发育不均一的核部, 环带部分表现为Al-Fe元素此消彼长的耦合震荡关系; 对钙铁榴石从核部中央向边缘环带进行定向原位微量元素LA-ICPMS分析, 发现∑REE表现为连续略有降低的趋势、δEu表现出震荡变化。黑榴石和富钛钙铝榴石表现为核幔结构, 显示流体氧逸度的降低, 流体从超常富集Ti转变为富集Ti。对富钛钙铝榴石进行原位微量元素LA-ICPMS测试, 发现富钛钙铝榴石∑REE高于钙铁榴石(钙铝榴石: 58.4×10^-6~408.4×10^-6; 钙铁榴石28.2×10^-6~108.7×10^-6), 富钛钙铝榴石具有强烈正Eu异常(δEu=11.3~15.0), 钙铁榴石和富钛钙铝榴石均表现为富集轻稀土而亏损重稀土。喇嘛苏铜锌矿中的原生辉石为透辉石, 后经退蚀变流体交代发生Mg元素丢失和Fe元素富集, 转变为次透辉石-铁次透辉石, 随交代程度加深, 进一步转变为铁角闪石, 最后在退蚀变流体中直接沉淀出铁镁钙闪石。在背散射下, 原生透辉石、次透辉石-铁次透辉石、铁角闪石、铁镁钙闪石表现为亮度不同的明暗结构。矽卡岩矿物的显微结构和主微量成分表明, 蚀变流体为酸性和富Cl、REE、Ti的流体, 蚀变阶段早期为氧化性流体, 晚期为还原性流体。喇嘛苏铜锌矿流体中CH₄、C₂H₆等还原性物质、共生的磁黄铁矿-磁铁矿低氧逸度组合及还原状态矽卡岩矿物组合表明喇嘛苏铜锌矿可能为一还原性斑岩-矽卡岩铜锌矿。

     

中哈俄阿尔泰稀有金属矿床时空分布、成因及成矿规律

中哈俄阿尔泰发育许多大型—超大型稀有金属矿床,是世界著名的稀有金属成矿省.该成矿省可分为3个稀有金属成矿带,自西南向东北依次为哈萨克斯坦Kalba-Narym、中国阿尔泰和俄罗斯山区阿尔泰等.这3个成矿带稀有金属矿床以伟晶岩型为主,但伟晶岩与花岗岩关系及其伟晶岩成因不一致:在哈萨克斯坦Kalba-Narym成矿带和俄罗...     

新疆哈图-包古图金铜矿集区锆石年龄及成矿特点

晚古生代,新疆西准噶尔地区发生了强烈的构造-岩浆活动和广泛的金、铜成矿作用,形成了哈图-包古图大型金铜矿集区。锆石SHRIMP U-Pb年龄测量表明,含矿闪长岩体形成于312.3±2.2Ma～332.0±2.8Ma,矿集区岩浆活动及其成矿作用发生在石炭纪。哈图-包古图矿集区成矿作用有4个显著特点:(1)地幔流体活动强烈;(2)构造应力转化快速;(3)拉斑系列和钙碱性系列岩浆成矿;(4)多种矿化类型集中发育等。哈图-包古图矿集区发育石英脉型-蚀变岩型金矿床、斑岩型铜矿床和同期的石英脉型-蚀变岩型金矿床以及热液脉型铜金矿床的成矿系列。     

中国还原性斑岩矿床研究进展及判别标志

世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体(CO_2 CH_4)。然而,Rowins(2000)提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH_4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形成与含钛铁矿的还原性的Ⅰ型花岗岩类有关,并将其称之为还原性斑岩Cu-Au矿床。我国学者研究发现,中国不但发育还原性斑岩铜矿床,还发育还原性斑岩-矽卡岩铜矿床和还原性斑岩钼矿床,我们建议将这三种矿床统称为还原性斑岩矿床。本文基于课题组近十年来的研究工作,并结合前人的研究成果,综合分析了中国发育的大中型还原性斑岩矿床的典型实例,在此基础上,重点阐明中国大型还原性斑岩矿床的特点、流体中CH_4来源及其有关的成矿作用、容矿围岩特点、成矿岩浆氧化还原状态及其成因、矿床形成的构造背景等。与Rowins(2000)提出的还原性斑岩铜矿床规模小的特点不同,中国发育的一些还原性斑岩矿床规模大;我们研究还识别出该类矿床发育独特的热液矿物和矿石矿物,比如,还原性斑岩铜矿发育热液钛铁矿,矿石矿物以黄铜矿为主,罕见斑铜矿、辉铜矿等矿物;还原性斑岩钼矿床出现热液钛铁矿,矿石矿物以辉钼矿为主,罕见黑钨矿和锡石等矿物;还原性斑岩-矽卡岩铜矿床的矽卡岩期发育钙铝榴石、钙铁辉石等还原性矽卡岩矿物和大量的磁黄铁矿,热液期以发育黄铜矿而非斑铜矿和辉铜矿等矿石矿物为特征。因此,还原性斑岩矿床除了Rowins(2000)提出的发育富CH_4还原流体和磁黄铁矿等识别标志之外,还可辅以独特的脉石矿物(如钛铁矿、钙铝榴石、钙铁辉石等)和简单的矿石矿物(如黄铜矿、辉钼矿等)这两个标志进行识别。中国还原性斑岩矿床含矿岩体的围岩中普遍发育还原性岩石(如含碳质沉积岩或火山沉积岩、含亚铁的火山岩或火山沉积岩等);对于成矿流体中CH_4、C_2H_6等还原性气体的来源,多数学者认为CH_4、C_2H_6等还原性气体主要源于还原性围岩,部分源于岩浆。关于还原性斑岩矿床的成矿岩体是否为含钛铁矿的、还原性的花岗岩类,目前研究较少且存在争议,多数学者认为成矿原始岩浆为氧化性岩浆,但其氧逸度偏低,少数学者认为成矿岩浆始终为还原岩浆。还原性斑岩矿床与经典的斑岩矿床的成矿构造背景类似,二者没有明显区别。还原性斑岩矿床显示的还原性热液蚀变和成矿特点均与成矿流体富含CH_4还原气体密切相关,因此,富含CH_4还原流体是还原性斑岩矿床形成的关键。     

新疆备战火山岩型铁矿床大哈拉军山组碳酸盐岩中铁矿体的发现及成因意义

新疆西天山备战铁矿床出露下石炭统大哈拉军山组海相火山喷发-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造, 前人认为矿区铁矿体赋存在中-基性火山岩中, 主要为岩浆-热液成因。本文作者对矿区进行了剖面测量和钻孔岩芯编录, 发现在碳酸盐岩地层中也发育有铁矿体, 该矿体由纹层状、浸染状、条带状和块状矿石组成, 前三种矿石组成贫矿体, 呈层状分布于碳酸盐岩中; 块状矿石组成富矿体, 呈脉状产出于不同围岩界面及裂隙中。对矿区的碳酸盐岩进行了岩相学、地球化学和同位素分析, 认为区内碳酸盐岩包括灰岩、硅质灰岩、白云岩、钙质白云岩和大理岩等, 含矿岩石主要是白云岩。碳酸盐岩的碳同位素δ¹³C_V-PDB值(3.0‰~5.2‰)变化小, 而氧同位素δ¹⁸O_V-PDB值(-21.7‰~-12.3‰)变化大, 与成岩作用及热液活动有关; 灰岩和硅质灰岩的U/Th(< 0.5)、Ni/Co(2.99~7.59)和V/Cr(1.37~2.32)比值相对较低, δCe(0.85~1.02)异常不明显, 硅质灰岩中含有较高的SiO₂(>15%)和Al₂O₃(>3%), 其中还有硅质岩夹层, 指示其沉积环境为受陆源碎屑混染作用影响的酸性、氧化环境。白云岩的U/Th(>0.5)、Ni/Co(6.01~-18.36)、V/Cr(2.06~5.38)比值适中, δCe(0.83~0.98)具有负异常, 岩石含有硫化物和有机质, 很少有陆源碎屑混染, 指示白云岩沉积环境为碱性、还原环境, 利于Fe²⁺的溶解及铁胶体沉淀成矿。矿相学和矿物化学研究表明, 碳酸盐岩中的纹层状和浸染状矿石的磁铁矿分别是铁胶体后期转化和黄铁矿被交代的产物, 磁铁矿具有富镁低硅的特点, 为沉积成因; 而条带状和块状矿石中的磁铁矿是重结晶作用和热液交代及充填作用所致, 磁铁矿具有富钙和铝的特点, 为热液成因。因此, 备战铁矿床的碳酸盐岩中发育的铁矿体为沉积成因, 有后期热液成矿作用的叠加, 可归为沉积-热液叠加成因。

     

新疆包古图斑岩铜矿磁黄铁矿和毒砂成因及其成矿指示意义

新疆准噶尔盆地西缘包古图斑岩铜矿是中亚成矿域内首例确认的还原性斑岩铜矿,具有区别于氧化性斑岩铜矿的矿物学特征。包古图斑岩铜矿的成矿闪长岩发育钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变及少量青磐岩化蚀变,铜矿化主要集中在钾硅酸盐蚀变阶段和绢英岩化蚀变阶段。钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变两阶段发育不同的金属矿物共生组合：前者发育磁黄铁矿,具有黄铜矿+辉钼矿+黄铁矿+磁黄铁矿+钛铁矿+闪锌矿±毒砂组合,黄铁矿主要呈细粒—粗粒五角十二面体,富集Cu而亏损As;后者发育毒砂和碲铋矿物,出现与毒砂共结晶的碲化铋以及不含其他硫化物的独立毒砂脉体,具有辉钼矿+黄铜矿+黄铁矿+毒砂+闪锌矿±碲铋矿物组合,黄铁矿主要呈粗粒立方体,黄铁矿和毒砂中均富集Au+Ag+Te+Bi。钾硅酸盐蚀变和绢英岩化蚀变阶段的硫化物具有不同的组成、结构和成分,反映了绢英岩化蚀变阶段As—Au—Ag—Te—Bi矿化和钾硅酸盐蚀变阶段Cu—Mo—Au—Ag矿化叠加的关系。利用磁黄铁矿和毒砂成分反演了其形成温度和硫逸度,钾化蚀变阶段的温度和硫逸度分别为267~600℃和-1.5~-9.5;绢英岩化蚀变阶段的温度和硫逸度分别为209~325℃和-15.8~-9.7,同时构建了不同阶段的矿物组合相图,结果显示磁黄铁矿的形成和早期低氧逸度流体相关,毒砂的形成与流体温度降低和硫逸度降低相关。同时推断在早阶段Cu—Mo—Au—Ag矿化期和晚阶段As—Au—Ag—Te—Bi矿化期,由于温度和硫逸度存在差异,Cu和As经历了不同的反应沉淀过程。