江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江-信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床.矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化.对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe Mg)为0.21～0.33,TiO2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe MS)为0.10～0.15,TiO2含量为2.43%～3.86%.黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合.永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石.石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe Mg)=0.72～0.76;TiO2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃.而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe Mg)=0.36～0.44;TiO2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～400℃)基本吻合.Sr-Nd-Hf同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的εHf(t)值(-0.1～-10.3)和εNd(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征.而石英斑岩的εHf(t)值(-8.4～-12.5)和εNd(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于似斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小.永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物.     

江西省永平铜矿西部排土场极限堆载高度确定

国内外对排土场极限堆载高度的理论计算缺乏研究,目前尚无成熟的统一理论计算方法。文章结合永平铜矿西部排土场的工程实例,在进行边坡工程地质条件勘察与排土场岩土物理力学性质试验研究的基础上,采用数值计算方法对排土场进行了分层堆载数值模拟计算。通过对计算结果的分析,得到位移、塑性区与安全系数随堆载高度的变化规律,并确定了该排土场的极限堆载高度。     

云南巍山—永平矿集区流体地质填图的理论与实践

流体地质填图是一种全新的地质调查及找矿方法。本次研究选择云南巍山－永平矿集区进行流体地质填图试验，研究了矿集区的控矿地质要素、各种主要的矿床（点）特征、成矿流体子系统及流域、流体的盐度与均一温度、流体的气液相成分、微量元素含量、稳定同位素特征及成矿流体的浓集中心。得到的流体地质图基本反映了本区成矿流体的性质与状态，反映了两个成矿流体子系统的基本特征，圈字了2个成矿流体子系统的流域范围及7个成矿流体浓集中心。这些浓集中心与已知矿化点分布、化探异常及有利的地质条件基本吻合，成为该区进一步找矿预测的重要依据之一。本项目的实践表明，流体地质填图不失为一种有效的找矿手段。     

永平水泄铜钴矿控矿因素

水泄铜钴矿区地质条件较为复杂,控矿因素较多,通过分析认为主要受断层及岩性控制,地层初始富集,构造及区域变质作用提供通道及热源。水的循环、溶解作用形成热卤水成矿。     

江西永平铜矿田构造地球化学

本文在对永平铜矿田构造调查研究的基础上,初步探讨了矿田主要控岩控矿构造——F_1断裂构造地球化学和候家—嵩山倒转背斜褶皱构造地球化学,以及构造应力对矿液和成矿物质的运移与富集的影响——成矿构造地球化学。最后还提出了永平铜矿田构造地球化学成矿模式。     

江西永平铜矿区古构造应力场与构造演化

利用多重反演方法(Multiple Inverse Method,MIM)恢复永平铜矿多期古构造应力场,该方法可以划分形成断层擦痕的多个古构造应力期次.研究表明,永平矿区印支期以来至少受到3期古构造应力场作用,进而探讨了永平铜矿构造演化历史.第一期构造应力场为EW方向的近水平挤压,形成轴向近SN的褶皱,以及走向近南北的逆断层;第二期构造应力场为NW-SE方向近水平挤压,伴随着岩体的侵入,导致层间破碎带的矽卡岩化和矿体形成;第三期构造应力场为EW方向的再次挤压作用,造成控矿断层推覆距离加大,混合岩和矽卡岩破碎带向西逆冲推覆到晚古生代地层之上.     

江西永平Cu-W矿床成矿岩体的锆石U-Pb年龄、Hf同位素、微量元素特征及其意义

江西永平矿床位于钦杭成矿带东段,是该成矿带内矽卡岩型Cu-W共生成矿的典型代表.为查明永平似斑状黑云母花岗岩的源区特征及其与Cu-W矿化的关系,文章对该花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及Hf同位素研究.结果表明,似斑状黑云母花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为160 Ma,与空间上密切相关的矽卡岩Cu-W矿床(辉钼矿Re-Os年龄为156 Ma)具有密切的时间联系,表明永平Cu-W矿床成岩成矿作用均发生于中晚侏罗世.锆石的Ce4+/Ce3+平均值为283,表明其具有高的氧逸度,指示出很好的Cu成矿潜力.锆石的εHf(t)值为-9.60～-2.27,并且有高w(MgO)(0.84％～1.33％)和Mg#(44～49)值,表明该区花岗质岩浆来源于古老地壳物质的部分熔融,并有地幔物质的加入.通过与区内同期Cu矿化和W-Sn矿化花岗岩对比,成Cu和成Cu-W矿花岗岩的氧逸度高于成W-Sn花岗岩,成Cu-W花岗岩εHf(t)值介于成Cu和成W-Sn花岗岩之间.因此,岩浆高氧逸度和一定比例的壳幔混合可能是形成Cu-W矿的重要条件.     

云南永平卓潘新生代碱性杂岩体的元素地球化学和Nd-Sr-Pb同位素特征及地质意义

云南永平卓潘碱性杂岩体是金沙江-哀牢山富碱斑岩带中的重要岩体,位于兰坪走滑拉分盆地西部。该岩体的主要岩石类型为辉石正长岩、正长岩和霞石正长岩等。岩石地球化学显示高碱、高K_2O/Na_2O比值、低TiO_2、高Al_2O_3的超钾质钾玄岩系列岩石。微量元素表现为富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Ta、Nb、Ti、P、Zr等高场强元素(HFSE),表现为明显的"Ta-Nb-Ti"负异常,同时富集过渡性元素Cr、Ni、Co等。稀土元素为稀土总量高,富集LREE、(La/Yb)_N比值高、Eu异常不明显为特征。(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.707611～0.709167、ε_(Nd)(t)值为-4.89～-6.57,~(206)Pb/~(204)Pb变化于18.6886～18.7022、~(207)Pb/~(204)Pb变化于15.6169～15.63493、~(208)Pb/~(204)Pb变化于38.7972～38.8927,显示岩浆源区具有富集地幔(EMⅡ)与下地壳共同作用的壳幔过渡带特征,构造环境判别为大陆弧(CAP)环境。岩体是在碰撞造山过程中大陆板片俯冲,使曾经遭受古洋壳板片流体强烈交代的壳幔过渡带在上升的软流圈熔体的注入而发生部分熔融,在走滑拉分盆地的核心部位沿构造断裂上升侵位而形成。     

江西永平铜矿花岗质岩石的岩石结构、地球化学特征及其成矿意义

江西永平铜矿位于华南怀玉山—北武夷山铜铅锌多金属成矿带内,是赣东北地区除了德兴铜矿外的另一个大型铜矿基地。该矿区存在两种类型的花岗质岩石,一种是花岗岩;另一种是英安斑岩。英安斑岩具有典型斑状结构和石英眼结构,而花岗岩则具有单向固结结构。在化学成分上,两者属于高钾的钙碱性系列岩石,英安斑岩贫硅、富Al、Fe、Mg、Ca,以及具有较大的Na_2O/K_2O(0.02～0.64)等特点;而花岗岩富硅、贫Al、Ca,以及富碱和具有较小的Na_2O/K_2O(0.02～0.03)等特点。两种类型的岩石具有一致的REE配分曲线。它们均富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K),亏损高场强元素(Th、Nd、Ta、Ti)以及元素Sr和P,显示了与俯冲作用有关的岩浆作用。在结构和化学成分上,花岗岩则类似于美国Climax斑岩钼(铜)矿成矿斑岩的性质(如具有单向固结结构、较高的分异指数、富Si、贫Al、Ca、富Na_2O K_2O以及K_2O>Na_2O)。与英安斑岩有关的蚀变作用主要有夕卡岩化、黑云母化、白云母化、绿泥石化和萤石化,而与花岗岩有关的蚀变作用主要是白云母化和萤石化;相应地,与英安斑岩有关的成矿作用主要为铜,而与花岗岩有关的成矿作用则主要为钼。2件辉钼矿样品的Re-Os年龄分别为156.7±2.8Ma和155.7±3.6Ma,表明与花岗岩有关的钼成矿作用发生在156Ma左右。本文认为,永平铜钼矿的成矿地球动力学背景应是由挤压向伸展的转换环境。     

江西永平铜矿下盘网脉状矿化的流体包裹体研究

永平块状硫化物矿床下盘脉状矿化的流体包裹体的温度介于220～400℃,原始流体盐度5.1～9.3wt.%NaCl。第一阶段脉状矿化形成于较低的温度范围(集中于220～320℃),此后流体温度逐渐升高,形成了第二阶段脉状矿化(240～400℃),最后流体温度稍微降低形成了第三阶段脉状矿化(290～370℃)。在演化过程中流体盐度也发生变化。形成第一脉状矿化时流体盐度较高(为6～9wt.%NaCl)。第二阶段脉状矿化时流体盐度变化不大(5.1～9.1wt%NaCl),但该阶段流体明显发生过沸晦作用,造成了端员组分的流体盐度分别为1.2～3.3 wt%NaCl 和41.2～45.5wt%NaCl。第三阶段矿化脉的形成时,流体的盐度有所降低(3.5～7.9wt%NaCl),也可见到局部的沸腾作用。三阶段脉状矿化脉石英流体包裹体的 Cl~-和SO~2的含量从第一阶段到第二阶段明显增高,到第三阶段降低;Na~ 、K~ 从第一阶段到第二阶段明显增高,到第三阶段有所降低。三阶段脉状矿化中的流体包裹体中均含有微量的二氧化碳(CO_2)、硫化氢(H_2S)和氮气(N_2)等挥发组分,其中第二阶段脉状矿化中的挥发份相对其它两阶段脉较为富集。