磁铁矿结构和化学成分标型对铁多金属成矿作用制约的研究进展

磁铁矿作为铁多金属矿床重要的矿石矿物,已经成为成矿作用的直接见证者,不仅影响早期的岩浆作用,而且参与后期的热液作用,这使得利用磁铁矿限定铁多金属成矿作用的难度增加。本文尝试以磁铁矿结构和成分为主线,立足于其晶体和微观结构,结合其现代元素和同位素分析进展,系统梳理其在铁多金属成矿作用研究的进展,具体包括:(1)磁铁矿的Re-Os、Ar-Ar和U-Th-He定年,可在一定程度上限定成矿年龄;(2)磁铁矿的Co/Ni比值、REEs含量、O-Fe-Ti同位素组成,可以较好地限定成矿物质来源;(3)磁铁矿的Eu异常、Ti/V比值、Cr含量及Fe同位素组成,可以有效地限定成矿的氧逸度;(4)磁铁矿中微量元素含量(Ti、Al、V、Ga、Mn、Zn)、比值及组合((Al+Mn)-(Ti+V)),可以很好地限定成矿的温度;(5)磁铁矿的主、微量元素组合,可以对判断矿床的类型提供一定的指示。然而,磁铁矿存在形成温度区间较大、微量元素含量较低、元素赋存状态不清等问题,使得部分成矿作用的限制存在误差,有待分析方法革新和数据处理优化,以期强化成矿年代学、物质来源示踪、物化条件限制和矿床类型判定的研究。

有机质参与铅锌成矿作用研究——以兰坪盆地金顶铅锌矿床为例

滇西北兰坪盆地属于中新生代盆地,历经多期次构造-热演化过程。在盆地新生代成矿过程中,金顶铅锌矿床内部有机质丰富且与矿体相伴生,但有机质参与铅锌成矿的方式与过程仍存在争议。研究表明:在盆地浅层非强酸性流体介质及低于200℃流体温度条件下,有机质与金属离子络合并非其参与金顶铅锌矿化的主要方式。金顶矿区有机质普遍经历过生物降解,但仍含有可检的正构烷烃、类异戊间二烯烃以及萘、菲、联苯等化合物,少量有机质已不含正构烷烃和类异戊间二烯烃,呈现出甾烷初步降解的特征,无25-降霍烷生成,总体符合2~5级生物降解,与细菌还原硫酸盐作用(BSR)相一致。矿床内成矿方解石的δ^(13)C_(PDB)与δ^(18) O_(PDB)值之间无明显相关性,其稀土元素分布模式、Y/Ho值以及Sr含量等指标与热化学硫酸盐还原作用(TSR)成因的方解石的特征不同,且矿床中固体沥青的δ^(13)C_(PDB)值(-27‰)未显示出小于烃源岩δ^(13)C_(PDB)(估算值)的特征,因此认为TSR可能在盆地局部浅层区域内不起主要作用。硫化物δ^(34)S的估算结果显示,由有机质热解生成的H_(2)S的δ^(34)S值为-5‰~0,这与矿床金属硫化物δ^(34)S直方图中重硫同位素峰值的范围(-8‰~-2‰)相符。基于实际成矿特征,考虑1/3的铅锌矿石与有机质热解作用相关,且古油藏原油含硫量为1.5%,则成矿所需原油量为9687万t,这与地质事实相符,表明有机质热解也可能参与成矿作用。综上,在盆地演化过程中,有机质主要通过古油藏形成阶段的BSR作用和盆地深部高温成矿阶段的TSR作用或有机质热解作用参与铅锌成矿过程。

鄂尔多斯盆地北部直罗组砂岩型铀成矿作用的构造背景

鄂尔多斯盆地北部是我国最大的砂岩型铀矿聚集区,其铀成矿作用的构造背景一直是研究重点。文章通过对鄂尔多斯盆地北部构造背景及其与砂岩型铀成矿关系的研究,认为盆地北部砂岩型大规模铀成矿作用的构造背景与“次造山带控矿理论”、“层间渗入成矿理论”和“卷状水成铀矿理论”等传统水成铀矿理论明显不同,成矿构造背景、成矿特征和找矿标志具有很强的特殊性。鄂尔多斯盆地受新构造运动的影响,黄河断陷的形成破坏了铀成矿地下水统一的补、径、排系统,区域层间氧化作用及铀成矿作用基本停止,新构造运动在总体抬升的背景下呈现间歇性和弱活化性的特点,对早期形成的铀矿床造成了明显的再次氧化改造和富集作用。

川西甲基卡锂矿床伟晶岩结构分带及多期岩浆成矿作用

LCT(lithium-cesium-tantalum)伟晶岩的分带有两种形式,一种是单个伟晶岩脉的内部结构分带,这种伟晶岩脉通常体积巨大,内部结构显示出成分分带的特征,单一脉体中不同结构带中可能发育不同的稀有金属矿化带,例如新疆可可托海3号伟晶岩脉;另一种分带性表现为伟晶岩和成矿系统的区域分带,通常以高分异的过铝质花岗岩为中心,围绕花岗岩数以百计的伟晶岩脉显示出不同的伟晶岩类型和矿化类型,越向外围,伟晶岩的演化程度越高。区域分带内的伟晶岩单个脉体的规模不大、内部分带性差、含矿性各不相同,甲基卡锂矿就是这一类伟晶岩矿床的典型代表。对甲基卡矿区伟晶岩的野外观察发现,含Be的9号脉、含Li的133号脉和含Nb、Ta的528号脉具有相对较好的内部结构分带性,而含Li的104号脉和308号脉的内部分带性则相对较差,推测与脉体内部多期岩浆-热液活动有关。甲基卡矿区伟晶岩脉的相互穿插现象说明,矿区存在多期次的岩浆与成矿作用。科学钻探在JSD-2和JSD-3两个钻孔中均发现含锂辉石的伟晶岩脉和细晶岩脉侵入在不含矿的马颈子花岗岩中,佐证了多期岩浆与成矿事件的存在。伟晶岩中不同矿物U-Pb定年结果表明,全区伟晶岩的形成至少有两期,分别发生在213~206 Ma和199~191 Ma。依据钻孔JSD-1的研究表明,岩浆由深至浅逐步向高分异方向演化。从下向上,花岗岩与伟晶岩同步演化,花岗岩依次出现黑云母花岗岩、含白云母的黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩和钠长石花岗岩,伟晶岩依次出现微斜长石型伟晶岩、微斜长石-钠长石型伟晶岩、钠长石型伟晶岩和钠长石-锂辉石型伟晶岩。根据不同深度伟晶岩的矿化特点,矿床的垂向分带大致划分如下:0~105 m的Li-Be-Nb-Ta矿化带;0~860 m的Be-Nb-Ta矿化带;0~1730 m的第一期Nb-Ta矿化带;1730~3170 m的无矿伟晶岩带;3170~3211 m的第二期Nb-Ta矿化带。

巴西圣弗朗西斯科克拉通地质演化与重要成矿作用

【研究目的】本文旨在梳理构建巴西圣弗朗西斯科克拉通构造演化过程,概述与之成矿作用地质背景及矿床成矿系列的耦合关系,并查明典型矿床的时空分布,目的是服务于克拉通演化与成矿理论。【研究方法】本文在中巴合作开展野外地质调查的基础上,结合巴西圣弗朗西斯科克拉通基底太古宙片麻岩和元古代的碎屑岩锆石U-Pb、Sm-Nd同位素年代学等文献资料,初步归纳出圣弗朗西斯科克拉通重大地质构造演化事件和重要成矿作用。【研究结果】圣弗朗西斯科克拉通4个重要地质演化过程:(1)太古宙3.5 Ga前克拉通古陆核与微陆块形成,3.3~2.9 Ga和2.8~2.5 Ga间则由克拉通北区的盖维奥、索布拉迪纽、塞里尼亚和吉基耶等4个古陆核及南区的近圆形古陆核相互碰撞、拼合和绿岩-增生造山岩浆作用而形成稳定的克拉通陆块;(2)2.5~1.9 Ga古元古代泛亚马逊造山岩浆作用;(3)1.78~1.20 Ga克拉通基底隆升与裂谷改造阶段,形成大量基性岩墙群及陆内非造山型岩浆,完成陆块增厚和最终克拉通化;(4)新元古代克拉通边缘经历巴西利亚/泛非运动(0.64~0.54 Ga)改造,又形成巴西利亚等6个活动造山带。圣弗朗西斯科克拉通形成4期重要成矿作用及相应矿床成矿系列:(1)太古宙(2.5 Ga前)形成绿岩型金矿、苏必利尔湖型硅铁建造为主的变质火山-沉积矿床等成矿系列;(2)古元古代早中期(2.5~1.8 Ga)形成与(超)基性岩相关的铜镍钴硫化物矿床、VMS型铅锌银矿床、IOCG等系列矿床;(3)固结纪-中元古代(1.8~1.0 Ga)形成与非造山岩浆作用相关的铌钽矿、铀矿床,与陆内(缘)裂谷型的钒-钛-铁矿床等系列;(4)新元古代(1.0~0.54 Ga)主要形成铁锰矿、砂锡矿及磷矿等矿床,包括古陆缘-浅海沉积环境有关的(冲积)金刚石砂矿等系列矿床。【结论】构建了巴西圣弗朗西斯科克拉通4个重要地质演化过程,相应划分出4期重要成矿作用。

辽东半岛内生金矿床基本特征、成矿作用与资源潜力

辽东半岛是华北克拉通重要组成部分,中生代发生强烈的构造、岩浆活动和金矿成矿作用,其内部产有不同规模的金矿床,并具有明显的地域特色.通过系统总结辽东半岛金矿床的空间分布、赋矿围岩、控矿构造类型、矿化蚀变等基本特征和成矿作用,分析金矿的资源潜力.根据金矿床的空间分布,划分4个金矿集区,即:猫岭、白云-青城子、五龙-四道沟和新房金矿集区.猫岭和白云-青城子矿集区赋矿围岩为古元古代沉积变质岩系,矿化类型分为蚀变岩型和石英脉型,矿体主要受低角度层间断裂控制;五龙-四道沟矿集区赋矿围岩分别为中侏罗世片麻状黑云母花岗岩和古元古代沉积变质岩系,矿化类型以石英脉型为主,蚀变岩型次之,矿体受高角度断裂和低角度层间断裂控制;新房矿集区赋矿围岩为太古宙片麻岩和新元古界青白口系变质砂岩、变粒岩和大理岩,矿化类型为石英脉型和蚀变岩型,矿体多呈脉状受变质核杂岩剥离断层下盘发育的韧-脆性次级断裂和上部新元古界青白口系盖层构造裂隙控制.年代学研究表明,金矿成矿时代可分为晚三叠世(约220 Ma)、早侏罗世(约190 Ma)和早白垩世(约120 Ma).流体包裹体研究显示,流体不混溶是金矿成矿的主要机制;氢-氧同位素显示,成矿流体主要来自岩浆水,后期有大气降水加入;氦-氩同位素数据揭示,成矿流体主要来自壳源,少量来自幔源;硫-铅-锶同位素显示,成矿物质主要来自中生代岩浆.同时,赋矿地层起到不可或缺的作用.矿床地质特征及同位素数据显示,辽东半岛金矿为与岩浆热液有关的金矿床.结合区域构造大地构造演化,认为,辽东半岛晚三叠世金矿形成与扬子板块向华北板块深俯冲背景有关,早侏罗世金矿形成与古太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压构造背景有关,早白垩世金矿形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲折返伸展环境.结合典型矿床地质特征、区域地球化学和地球物理特征,圈定找矿靶区23处,预测3000 m以浅金资源量2414.56 t.

华北板块北缘东段稀有-稀土成矿作用综述

华北克拉通北缘东段稀有-稀土矿产资源主要分布在板块边缘或不同时代的构造接合处,受郯庐断裂带、索伦-西拉木伦-长春-延吉断裂带等区域性大断裂控制,主要经历了吕梁期、印支期和燕山期等3期的构造-岩浆事件.区内的稀有-稀土矿产与中元古代和中生代岩浆岩关系密切.目前,研究区内已发现稀有-稀土矿床或矿点10余处,主要分布于辽宁省和内蒙古东部地区,成矿类型以碱性花岗岩-碱性岩型为主,伟晶岩型次之.区内稀有-稀土成矿均与碱性岩浆作用有关,成矿岩体的年代学研究表明,成矿作用可分为3个阶段,即燕山期的120~140 Ma、印支期的200~230 Ma以及与吕梁运动有关的2500~2510 Ma.本区稀有-稀土元素富集成矿过程主要与碱性岩浆的高度演化密切相关,在水和挥发分作用下,岩浆强烈分异结晶,导致成矿元素迁移聚集,随着温度、压力等成矿条件的变化,含矿流体在岩浆作用晚期随着主要造岩矿物的晶出而富集成矿.

中国大陆古生代成矿作用及特征

古生代是中国大陆重要的成矿期之一,在空间分布上,磷、锰、铝、煤、重晶石、金刚石等矿产主要分布在华北、扬子等稳定地台区,稀土、大理岩、硅灰石、云母、水晶、萤石、铜钼、锂铍、金等矿产主要分布在天山—兴蒙造山系,铅锌矿分布在秦岭弧盆系和武夷—云开造山系。油气主要分布在塔里木、华北陆块沉积盆地内,页岩气主要分布于扬子陆块沉积盆地内。整个古生代以沉积作用成矿为主,晚古生代岩浆成矿作用有所增强。在全面搜集、综合研究以往资料的基础上,本文以板块构造与地幔柱理论为指导,以活动论的观点,划分古生代地质构造单元,讨论了中国古生代主要成矿作用类型,进一步完善了中国大陆古生代成矿规律。

与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制

铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床,加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究,对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关,地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集,结晶铌和稀土矿物;碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变,岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物;而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位;在碱性硅酸岩体系中,少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位,而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。

黑色岩系矿床成因及其海水、热水与生物有机成矿作用

黑色岩系型矿床是矿床学研究的一个重要对象,其成因由于成矿作用复杂而存在争议。为深入理解这种复杂性并为解决争议提供参考信息,通过深入剖析国内外这类矿床的典型实例,述评了矿床成因研究的现状与进展,并进一步提出了值得加强研究的方向。全球黑色岩系矿床分布广泛,矿床形成过程中受多种地质作用影响,并可主要归纳为3种:海水、热水与生物有机成矿作用。其中,海水和热水为成矿提供元素及有利的成矿条件(如还原的沉积环境)。相比而言,生物有机质的成矿作用则主要体现在对海水和/或热水提供的元素进行富集,并在合适条件下成矿。可见,这3种成矿作用的多元复合作用使得成矿过程极其复杂,这是导致很多矿床成因至今未完全确定的一个重要原因。今后可从两方面开展深化研究:一是揭示多期复杂成矿演化过程;二是剖析生物有机成矿作用。这些认识对沉积岩型矿床的研究同样具有普遍参考意义。

西南天山陆相砂砾岩型铜铅锌矿床成矿特征与成矿作用研究进展

西南天山造山带中—新生代沉积盆地(库孜贡苏盆地、乌鲁—乌恰盆地、柯坪盆地、库车盆地)发育包括乌拉根超大型铅锌矿床和萨热克大型铜矿床在内的一系列以沉积岩容矿的铜铅锌矿床,构成我国西北地区一条重要的贱金属成矿带。已有研究表明区域上沉积岩容矿型铜铅锌矿床主要包括砾岩型铜矿床、砂岩型铅锌矿床和砂岩型铜矿床3个类型,本文在简要介绍各类型矿床主要地质特征的基础上,重点总结了其在成矿时代、成矿流体性质和来源及成矿物质(金属和硫)来源等方面的研究进展。结果表明:区域上砾岩型铜矿床形成于早白垩世末,即形成于盆地构造转换期,砂岩型铅锌矿床和铜矿床形成于中新世晚期,其形成与大型逆冲推覆构造关系密切。砾岩型铜矿床成矿流体以有机流体为主,砂岩型铅锌矿床成矿流体以盆地建造水为主,而砂岩型铜矿床成矿流体则表现为有机流体和盆地建造水混合的特征,成矿过程有大气降水的加入。造山带物质和沉积硫酸盐是区内各类型矿床金属及硫的主要来源。本文指出应加强砂岩型铜矿床成矿年代和砂岩型铅锌矿床成矿作用的研究,以及与新发现的海相砂岩型铜矿床的对比研究。

松辽盆地南部砂岩型铀矿储层结构与铀成矿作用

以松辽盆地南部DL地区砂岩型铀矿为目标,在沉积学背景研究的基础上,开展铀储层结构与铀成矿作用研究。通过钻孔数据统计及系统的取样分析并编制铀储层非均质性图件,精细地刻画了姚家组铀储层的几何形态和复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。结果显示,区内灰色砂体多为原生灰色砂体,而下氧化带在沉积期后经历了较强的表生流体改造,为后生氧化带,矿体主要分布于河道砂体分岔处,以及从无隔挡层到隔挡层突然变厚的河道砂体边缘而非河道中央,其形态受氧化还原界面控制以板状为主。综合分析认为,表生流体成矿作用经历了晚白垩世姚家组含矿主岩预富集与表生流体叠加改造成矿2个阶段。通过对比DL地区储层结构对铀成矿的控制作用,在BL地区优选出3片找矿靶区,为下一步的勘查工作提供理论依据。

铁同位素分馏机理以及在镁铁-超镁铁质岩浆作用和成矿作用中的应用

镁铁-超镁铁质侵入体包含了大量来自地球深部的信息,与其具有成因联系的岩浆矿床具有重要的经济价值。铁作为直接参与成矿的元素,其同位素组成在示踪成矿物质来源与反演成矿过程方面有着天然的优势。近年来,随着MC-ICP-MS的出现与发展,诸多学者对镁铁-超镁铁质侵入体及相关的岩浆矿床开展了一系列铁同位素研究,并取得了重要的研究进展。本文通过总结镁铁-超镁铁质岩浆作用及成矿作用中铁同位素的组成,探讨了镁铁-超镁铁质侵入体中铁同位素的分馏机制。研究表明不同地质储库的铁同位素组成不同,其中球粒陨石代表地球最初始的铁同位素组成,其他岩体均因遭受不同程度的后期地质作用的改造而产生铁同位素分馏。铁同位素的分馏机制包括热力学平衡分馏和动力学分馏,在自然界矿物中,Fe3+形成的化学键一般强于Fe2+,因此富Fe3+的矿物相(如磁铁矿)相对于富Fe2+的矿物相(如磁黄铁矿、镍黄铁矿)更富集重同位素。多种动力学过程包括部分熔融、分离结晶、氧化还原过程和扩散等均会导致铁同位素产生动力学分馏。由于其独特的地球化学性质,铁同位素在与镁铁-超镁铁质侵入体相关的铜镍铂族元素硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床和铬铁矿矿床等领域有着非常广泛的应用及前景。与其他稳定同位素,如锂、硫、镁、镍同位素等相结合,可以有效地用来示踪沉积物质的同化作用,反演硫化物熔体冷凝结晶过程和揭示矿床成因。

甘肃省主要岩浆作用金矿床类型及其成矿作用

甘肃作为黄金资源大省之一,金矿类型多样,成矿作用复杂,其中岩浆作用成矿是金矿床的主要成矿机制之一,构造-岩浆-成矿的找矿研究思路更适用于岩浆作用金矿床。甘肃岩浆岩省可划分为10个构造岩浆岩带,分布范围广、规模大的主要有北山构造岩浆岩带、秦岭-大别构造岩浆岩带、塔里木构造岩浆岩带、祁连山构造岩浆岩带、阿尔金构造岩浆岩带、北秦岭构造岩浆岩带等,这些区域也是金矿床分布较集中区域,主要岩浆作用金矿床类型有岩浆型矿床、接触交代型矿床、斑岩型矿床、岩浆热液型矿床和火山岩型矿床五大类。结合甘肃省构造岩浆岩带划分及其主要特征和金矿床分布,重点分析研究了北山构造岩浆岩带和秦岭-大别构造岩浆岩带的岩浆作用金矿床与岩浆岩的时空分布特征、主要类型金矿床的成矿物质来源和物理化学条件,总结了控矿因素,提出有利于金矿找矿的主要岩浆岩类型、空间范围和技术方法。

新疆阿尔泰伟晶岩型锂矿床磷的地球化学行为及其对锂成矿作用的指示意义

新疆阿尔泰造山带是我国重要的伟晶岩型稀有金属成矿带,分布有不同规模的多个伟晶岩型锂矿床,目前尚不明确岩浆-热液演化过程中磷的地球化学行为及其对锂成矿作用的指示意义。本文通过对可可托海3号脉、小虎斯特91号脉和塔拉提1号脉中碱性长石、磷灰石和磷锰(铁)锂矿等含磷矿物的微区结构和化学成分的对比研究,探讨上述科学问题。研究结果显示,随着岩浆分离结晶作用进行,磷逐渐在残余岩浆中富集,到达一定程度后会出现磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶作用,由于锂更加倾向于进入磷酸盐熔体中,因此会形成磷锰(铁)锂矿等富锂的磷酸盐矿物。可可托海3号脉Ⅱ带中出现骸晶结构富锰磷灰石可能是由于岩浆过冷导致晶体快速结晶所致。此外,已经形成的磷锰(铁)锂矿等易被更晚期出溶的岩浆流体交代从而形成一系列复杂的次生磷酸盐矿物。

非岩浆后生热液矿床构造—流体耦合成矿作用研究现状综述

构造—流体耦合成矿作用是矿床学研究的核心问题之一。本文聚焦非岩浆后生热液矿床成矿系统的构造—流体耦合成矿作用研究成果,从构造对流体作用、流体对构造作用两个方面,总结了构造活动与流体作用同步进行且相互影响的机制。通过典型实例分析,认为构造—流体耦合成矿作用研究要从时间、空间、物质方面的耦合关系阐明构造与流体成矿作用过程及其“矿源—输运—聚集”过程,揭示构造活动与流体成矿作用机理。在此基础上,提出了构造—流体耦合成矿作用研究的主要方向及发展趋势。该研究对丰富热液矿床成因理论研究和成矿规律的认识具有重要意义。

胶西北新东庄金矿床蚀变岩岩石地球化学特征与成矿作用

新东庄金矿床位于招平断裂中段,矿体主要沿中生代玲珑型花岗岩与胶东群变质岩接触带展布。黄铁绢英岩是主要矿化岩石,矿体下盘玲珑型花岗岩主要发育红化蚀变,上盘胶东群变质岩发育青磐岩化蚀变。主量元素分析结果显示,红化花岗岩、黄铁绢英岩、绢英岩中K_(2)O、SiO_(2)、SO_(3)含量及LOI较原岩玲珑型花岗岩普遍增加,为带入成分,且在黄铁绢英岩、绢英岩等与矿化密切相关的岩石中增幅更大。在微量元素中,Rb、U在红化花岗岩和黄铁绢英岩、绢英岩中普遍带入。新东庄金矿床的金成矿与氧逸度、酸碱性条件的变化密切相关,金富集主要发生在还原性和偏酸性条件。

湖北庙垭碱性杂岩体中铌成矿作用:来自金红石矿物学和年代学的制约

庙垭碱性杂岩体主要由富Nb和REE的碳酸岩和正长岩组成,已探明Nb_(2)O_(5)储量93万吨,平均品位0.12%,是国内仅次于白云鄂博的碳酸岩型Nb-REE矿床。前人对碳酸岩成因及稀土成矿作用开展了大量的研究,但对正长岩中铌的赋存状态和富集机制尚不清楚。文章在野外地质调查的基础上,结合TIMA、电子探针和LA-ICP-MS分析技术对正长岩中含铌矿物开展了详细的岩相学、矿物化学和U-Pb年代学研究。结果显示庙垭正长岩中主要含铌矿物为金红石,根据矿物结构和化学组成可划分为岩浆金红石和热液金红石两类。其中岩浆金红石少见,而热液金红石在各类正长岩中广泛发育,多呈浸染状沿原生金红石边缘或裂隙分布,或与黑云母和钛铁矿等其它矿物紧密共生。在化学组成上,原生金红石显示低Nb2O5(1.43%~2.56%)、FeO(0.74%~1.01%)和微量元素(如Ta、Cr、V、W、Mo、Sb)含量特征;而热液金红石具有不同程度的Nb_(2)O_(5)(3.48%~20.68%)、FeO(1.18%~6.92%)和微量元素富集特征。原位微区U-Pb定年显示两类金红石形成于不同的时代,原生金红石形成时代为446±21 Ma,而热液金红石形成时代为240±19 Ma,表明正长岩中铌矿化经历了早古生代岩浆阶段的初次富集和三叠纪热液交代阶段的二次富集。综上,我们认为庙垭杂岩体中铌富集成矿受控于岩浆和热液过程。在早古生代岩浆阶段,正长岩中Nb主要以晶格置换的方式进入早期金红石、黑云母等含钛矿物中;在三叠纪热液交代阶段,热液流体可分解黑云母形成次生富铌金红石和铌铁矿,亦或交代早期金红石和钛铁矿最终形成富铌金红石。

深海沉积物中稀土元素的富集成矿作用

我国虽是稀土大国,但重稀土仍是十分紧缺的关键金属资源。2011年日本学者Kato等在太平洋深海盆地中发现了大规模富含稀土元素的沉积物,引起世界各国高度重视。深海富稀土沉积物广泛分布于海底,其富集稀土元素尤其是相对富集重稀土元素等关键金属,是继大洋结核结壳、洋中脊热液硫化物、天然气水合物之后一种重要的海洋矿产资源。目前太平洋和印度洋中都证实有大面积富稀土沉积物的存在,我国科学家将深海稀土资源分为4个主要成矿远景区,其中太平洋3个,印度洋1个。富稀土沉积物的矿物组分主要包括生物成因磷灰石(鱼牙和鱼骨)、微结核(铁锰氧化物或氢氧化物)、沸石、黏土矿物等,其中生物磷灰石是最重要的稀土载体。稀土元素直接来源于上覆海水和孔隙水,热液和火山活动可能也有贡献。水深、沉积速率和氧化还原环境等是控制深海稀土元素富集的重要因素,强底流、海底火山和热液活动以及气候事件所导致的陆源输入的变化也会对深海稀土富集产生重要影响。深海稀土成矿作用仍然存在一些尚未解决的科学问题,需进一步加强深海富稀土沉积物成因及超常富集机制等的研究,以丰富和完善深海稀土的成矿模型,为我国在深海稀土富集区的勘探研究与实践提供重要借鉴。

冀东冷口金成矿带“长城式”金矿成矿作用研究

冀东地区燕山期开始进入了幔枝构造发育期,冀东幔枝构造的形成控制大规模的岩浆侵入活动和金成矿作用。沿冷口断裂带分布着多个“长城式”金矿,主要受外围拆离滑脱带控制,属于构造控矿,主拆离滑脱带为金成矿流体的运移提供了通道,次级拆离滑脱带、层间滑动带及盖层岩石中的裂隙、节理等为成矿物质富集提供了富集空间,有向深部厚度变大的特点,为远程低温热液型矿床,肖营子花岗岩浆为金成矿提供了部分成矿物质。