新疆东天山地区土屋和延东铜矿床斑岩叠加改造成矿作用

土屋和延东铜矿床位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带南部,是中亚成矿带的重要组成部分。文章根据脉次穿插关系、蚀变矿物组合及矿物共生关系,将土屋和延东铜矿床均划分为斑岩成矿期、叠加改造期和表生期3个期次。土屋铜矿床的铜矿化形成于斑岩成矿期和叠加改造期,而延东铜矿床的铜矿化主要形成于叠加改造期;土屋和延东铜矿床伴生的钼矿化主要形成于叠加改造期。因此,笔者认为前人获得的辉钼矿Re-Os年龄(326.2~322.7 Ma)代表叠加改造期的成矿年龄,该期矿化与石英钠长斑岩((323.6±2.5)Ma)的侵入相关,而斑岩成矿期的矿化与斜长花岗斑岩(339~332 Ma)相关,成矿年龄为341.2~333.9 Ma。叠加改造期的存在,使得斑岩成矿期的蚀变分带可能受到了叠加和破坏。     

地壳内的岩浆动力学过程及其资源与环境效应SCIEI北大核心CSCD

岩浆是将地球内部物质传送到表层系统的主要载体,并造成显著的资源聚集和环境效应。岩浆动力学是研究岩浆的迁移、储存、演化、就位以及喷发过程,侧重物理机制。这些岩浆过程主要发生在岩浆通道系统中,包括岩浆储库和岩浆管道。本文对目前国际岩浆动力学领域一些热点和前沿进行了介绍,这包括从岩浆房到岩浆储库概念的转变、岩浆储库的生长和动力学演化过程、岩浆过程的时间尺度以及岩浆中晶体的生长。然后阐述了岩浆中挥发分的种类和溶解度、获取天然岩浆挥发分含量的方法、一些典型镁铁质岩浆中的挥发分含量、岩浆去气的化学和物理机制,并简要梳理了热液金属矿床的形成过程和岩浆挥发分进入地表圈层系统引发的环境气候效应。最后列举了一些岩浆动力学有关的重要科学问题并建议了进一步的研究方向。     

短波红外光谱技术在矽卡岩型矿床中的应用——以鄂东南铜绿山铜铁金矿床为例

铜绿山铜铁金矿床是长江中下游铜铁多金属成矿带最重要的矽卡岩型矿床之一,矿床的形成与铜绿山石英闪长岩株体密切相关,矿体主要沿北北东向断裂产于石英闪长岩与大理岩/白云质大理岩的接触带,形成钙-镁复合型矽卡岩铜多金属矿化。围岩蚀变由致矿岩体到接触-蚀变矿化中心为:绢云母-绿泥石-钾化带、高岭石-绿泥石-弱矽卡岩化带、皂石-绿泥石-强矽卡岩化带。蚀变矿化期次可分为岩浆-热液期和表生期,其中,岩浆-热液期可分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、氧化物阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段。绿泥石是钻孔岩芯中出现最多且分布最为广泛的蚀变矿物之一。经短波红外光谱(SWIR)研究发现,从蚀变矿化中心到外围,绿泥石出现由铁绿泥石/铁镁绿泥石逐渐转变为镁绿泥石,且绿泥石Fe-OH特征吸收峰位值(Pos2250)显示出从高值变为低值的趋势。结合其他蚀变矿物的空间分布特征,文章提出绿泥石的高Fe-OH特征吸收峰位值(Pos22502253 nm)与金云母、蛇纹石、绿帘石、皂石和高岭石的大量出现,对指示铜绿山矽卡岩型矿床的矿化中心具有一定的作用。     

西藏青草山斑岩铜金矿含矿斑岩锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及地质意义

西藏青草山斑岩铜金矿是班公湖-怒江缝合带北侧、羌塘地块南缘新发现的具有超大型远景的斑岩型铜金矿床。本文首次对青草山含矿花岗岩闪长斑岩的锆石进行了 LA-ICPMS U-Pb年代学和微量元素地球化学研究,通过对含矿斑岩中锆石的13个点的U-Pb定年,得出锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为114.60±1.20Ma (MSWD=1.07),此年龄与同样分布于该带上的多不杂斑岩铜矿含矿斑岩成岩年龄、波龙斑岩铜矿成矿年龄基本一致。应用锆石Ti温度计,计算出含矿斑岩中绝大部分锆石的结晶温度小于700℃,如此低的结晶温度指示含矿斑岩岩浆来源于水近饱和条件下发生的部分熔融。通过对锆石微量元素的详细研究,得出青草山含矿斑岩形成于活动大陆边缘的陆缘弧环境,这与前人研究得出的多不杂斑岩铜矿的形成构造背景一致。相近的成岩成矿年龄和一致的形成构造背景揭示以多不杂、青草山、波龙斑岩铜(金)矿床为主要组成的班公湖-怒江斑岩铜矿带的客观存在。依据青草山斑岩铜金矿和多不杂斑岩铜矿的含矿斑岩和同期火山岩的地球化学特征,并结合已有弧环境斑岩铜矿的经典成矿模型,本文提出班公湖-怒江斑岩铜矿带形成的动力学机制,即在早白垩世,班公湖-怒江洋壳向北俯冲,大洋板片向下俯冲到一定深度时,发生大规模脱水作用,释放的流体交代上覆地幔楔,诱发其部分熔融,产生的富含成矿物质的岩浆向上运移,在浅部地壳发育成与成矿相关的岩浆房,部分岩浆上升直接喷出地表,形成下白垩统美日切错组火山岩,部分浅成-超浅成侵位成斑岩体及斑岩型矿床,随着岩浆的多点多期次侵位,最终形成班公湖-怒江斑岩铜矿带。     

锆石Hf和全岩Nd同位素填图研究进展:以三江特提斯造山带为例

近年来,区域性的Nd-Hf同位素填图正成为探索岩石圈结构和演化,制约陆块边界位置和壳-幔相互作用以及它们与金属成矿作用耦合关系的重要研究方法。目前的研究主要集中于中国的拉萨地体以及澳大利亚太古宙尤冈克拉通,包括地体地壳性质与空间变化规律、成矿系统约束和区域找矿潜力等方面。本文以三江特提斯造山带为例,使用克里格插值法在MAPGIS平台完成同位素等值线图,基此解析三江地区岩石圈结构以及大规模成矿作用。Nd-Hf同位素填图支持昌宁-孟连缝合带为冈瓦纳和泛华夏古陆的分界。昌宁-孟连缝合带划分了两个εNd(t)同位素明显不同的异常区,缝合带以西表现为古老地壳基地组成,而缝合带以东部表现为较年轻的地体。三江特提斯造山带中不同类型与岩浆岩有关的发矿床大多汇聚在同位素边界处,这些同位素边界可能代表着地体边界或缝合带、岩浆弧。沿金沙江-哀牢山缝合带分布的斑岩型或斑岩-矽卡岩型Cu-(Mo)矿床,具有高εHf(t)正值和较高εNd(t)负值的特征,对应始新世钾质斑岩及有关的矿化。在腾冲-保山地块、义敦岛弧和临沧次地块,具有低εHf(t),低εNd(t)值岩浆岩分布特征,主要形成与过铝质花岗岩型有关的锡-钨矿床。因此,我们认为区域尺度的同位素填图对研究岩石圈结构和演化、解剖壳-幔相互作用机理、解析深部动力学机制和成矿机制、总结区域成矿规律和指导区域成矿潜力具有重要意义。     

Distribution of fatty acids in the alpine grassland soils of the Qinghai-Tibetan Plateau

As an important biomarker, fatty acids(FAs) have been extensively used to trace the origin of organic matter in sediments and soils. However, studies of the distribution and abundance of FAs in alpine grassland soils are still rare, especially on the Qinghai-Tibetan Plateau(QTP), the highest plateau in the world, which contributes sediments to many large rivers in Asia. This study investigates the composition, distribution and source of FAs with increasing soil depths from 17 typical alpine grassland sites in the QTP. The most abundant FAs included the ubiquitous C16 FA and even-numbered long-chain FAs(C20–C30), indicating mixed inputs from microbial and higher plant sources. Source apportionment showed that higher plants were the dominant contributor of FAs(approximately 40%) in QTP soils. The abundance of FAs decreased with soil depth, with the highest value(1.08±0.09 mg/g C) at a 0–10 cm depth and the lowest value(0.46±0.12 mg/g C) at a 50–70 cm depth, due to much lower plant inputs into the deeper horizons. The total concentration of FAs was negatively correlated to the mean annual temperature(MAT; P0.05) and soil p H(P0.01), suggesting that the preservation of FAs was favored in low-MAT and low-p H soils on the QTP. The abundance of fresh C source FAs increased significantly with the mean annual precipitation(MAP; P0.05), indicating that high MAP facilitates the accumulation of fresh FAs in QTP soils. Other environmental parameters, such as the soil mineral content(aluminum and iron oxide), microbial community composition as well as litter quality and quantity, may also exert a strong control on the preservation of FAs in QTP soils and warrant further research to better understand the mechanisms responsible for the preservation of FAs in QTP soils.     

Muglad盆地Sufyan凹陷下白垩统AG组2段沉积特征与成因模式

下白垩统AG组2段(后简称AG2段)是苏丹Muglad盆地Sufyan凹陷的主力烃源岩和最重要的含油层系。本文基于岩石学、测井相、地震相和地震属性研究,对Sufyan凹陷下白垩统AG2段沉积体系进行精细研究,结合其沉积期构造特征、古地貌特征、古气候环境及内物源和外物源发育特征,建立了其断陷期沉积模式。Sufyan凹陷AG组断陷初期为双断模式,南北两侧高陡断层发育规模相当,随着盆地的演化和湖平面的变化,到AG2段进入高水位期,凹陷北部逐渐演变为缓坡沉积环境,南部仍然为陡坡沉积环境。凹陷北部为Babanusa凸起和中非走滑带,为Muglad盆地的盆外物源,凹陷南部以Tomat凸起与Nugara凹陷分割,发育内物源。从钻井和岩心资料来看,凹陷北部以分选较好、细粒沉积为主,在断层下降盘发现中粗粒重力流沉积,反映了北部物源长距离搬运和长期供应的特点,据此建立了断陷后期AG2段北部曲流河三角洲沉积模式,北部物源为主力物源区;南部临近凹陷断裂带钻井揭示其发育较高砂地比的细粒沉积,显示物源供给的周期性和近源性,研究认为发育辨状河三角洲,沉积模式类似于扇三角洲,总体物源供给能力较弱,具有近源水下搬运特征。南部物源和西部物源一起,构成凹陷的次物源。本文综合编制了Sufyan凹陷AG2段沉积期的两期沉积相图,建立了立体沉积模式,认为盆地优质储层应以凹陷中部近烃源岩的区带为目标进行寻找。     

西南三江兰坪盆地金满铜矿床成因研究:来自铜和硫同位素的联合约束

三江地区兰坪盆地中-新生代砂岩和板岩中赋存有脉状铜矿床,其成因一直存在争议。本文选取金满矿床作为实例进行了详细的铜和硫同位素研究。解析了该矿床成矿物质来源及其富集机理。研究表明金满矿床具有多期性、成矿物质多来源性。硫同位素数据显示,大部分分布在-5.0‰~+3.4‰之间,个别富集硫的轻同位素,δ~(34)S值达-10.1‰、-11.4‰、-11.6‰,认为硫主要来源于盆地蒸发岩硫酸盐,通过有机质热分解作用还原成H_2S,同时有少量生物成因硫及深部来源硫。铜同位素研究表明,成矿早阶段铜同位素δ~(65)Cu值在零附近,铜主要来源于深部地壳或上地幔,晚阶段硫化物富集铜的轻同位素,δ~(65)Cu值达-1.10‰、-1.02‰,铜主要来自盆地内成矿流体流经的地层。结合研究区成矿物质来源、流体性质及地质背景,认为不同性质流体混合发生氧化还原作用促使金属硫化物沉淀是金满矿床主要形成机制。另外,成矿流体沿断裂上涌,外界条件突变,压力下降,气体逸出等过程对硫化物沉淀也起到一定作用。     

东秦岭沙沟银铅锌矿床成矿流体来源的锶同位素约束

沙沟银铅锌矿床位于华北克拉通南缘的熊耳地体,属于受断裂带控制的中温脉状矿床.本文对沙沟含矿石英脉流体包裹体进行了锶同位素分析,并利用前人获得的成矿年龄(145Ma)进行了返算,获得其Isr-145变化于0.72019 ～0.73096之间,平均为0.72726.通过与熊耳地体及邻区相关地质体锶同位素组成对比,认为沙沟银铅锌矿的成矿流体不可能单独来自太华群,也不可能来自太华群与熊耳群或燕山期岩浆岩的混合,而可能是官道口群+栾川群经变质脱水产生的成矿流体与太华群水岩相互作用的结果.     

藏南彭措林埃达克质岩脉的岩石成因及对区域成矿作用的启示

彭措林岩脉群位于藏南冈底斯斑岩铜矿带中段的西侧,宽约3~5m,呈近南北向穿截冈底斯岩基。两组样品的锆石U-Pb定年结果为9.7±0.2Ma和9.9±0.3Ma。岩石地球化学研究显示,岩石以高SiO_2(67.05%~69.96%)、K_2O(6.05%~6.88%)和低MgO(0.47%~1.27%)为特征,高度富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有高Sr/Y和La/Yb比值,表现出埃达克岩地球化学亲合性。相对冈底斯中新世埃达克质斑岩而言,该岩脉更加富集放射性成因Sr、Pb同位素(~(87)Sr/~(86)Sr_((i))=0.7120~0.7123,~(206)Pb/~(204)Pb=18.812~18.844,~(207)Pb/~(204)Pb=15.705~15.728,~(208)Pb/~(204)Pb=39.424~39.523)、具更低的Nd同位素值(εNd(t)=-10.9~-9.8)和更为古老的Nd模式年龄(tDM=1.36~1.43Ga)。以上地球化学分析表明,彭措林岩脉很可能起源于加厚的古老下地壳,相较于冈底斯斑岩铜矿带内其他的中新世斑岩而言,其岩浆源区含有更少的幔源组分和更多的古老地壳组分。锆石微量元素结果显示,岩脉的氧逸度较低(ΔFMQ=-6.7~+2.1,平均值为-1.4)。故而,彭措林埃达克质岩脉不具备区域成矿潜力的原因可以归结如下:(1)下地壳岩浆源区中新生幔源组分含量较少,指示了古老下地壳中岛弧幔源岩浆注入量较少,因而岛弧期堆晶至下地壳的金属硫化物极为有限;(2)较低的氧逸度导致岩浆萃取金属的能力相对较弱。结合前人研究可知,下地壳中新生幔源组分的贡献率是影响冈底斯斑岩铜矿带后碰撞埃达克岩能否成矿的关键因素。