华南中生代陆内成矿作用

陆内成矿机制是全球性科学难题。华南陆块中生代成矿大爆发,成矿作用远离活动大陆边缘,形成西部金锑铅锌低温成矿省和东部钨锡多金属高温成矿省,是研究陆内成矿的理想场所。因为空间上的分离,两个成矿省长期被认为是互为独立的体系。研究发现,西部低温成矿(230~200 Ma、160~130 Ma)与东部高温成矿时代一致并显示类似的地球化学指纹,印支期陆内造山和燕山期软流圈上涌是其共有成矿驱动机制,两个成矿省是具有成因联系的整体,共同构成面状展布的巨型多金属陆内成矿区;成矿后华南从西向东剥蚀程度的增强控制了目前近地表矿西部低温、东部高温的空间分布格局,低温成矿省东部区域的深部可能存在高温钨锡多金属矿床。在此基础上,建立了定位于陆内岩石圈先存薄弱区、陆壳供给矿源、高低温矿并重、成矿面状展布从而明显区别于板块边缘成矿机制的华南陆内成矿新理论。

右江盆地卡林型金矿成矿年代学研究进展

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期以石英裂变径迹和流体包裹体Rb-Sr等时线法为代表的定年,到中期以硫化物Re-Os等时线法为代表的单矿物溶样法定年,再到最新以热液金红石、独居石和磷灰石U-Th-Pb法为代表的微区原位定年,其定年对象和方法见证了同位素地质年代学的发展历程。现已基本明确,右江盆地主要发育两期卡林型金矿成矿作用,分别为215~200 Ma和155~140 Ma,相当于印支期和燕山期,其动力学背景分别对应于印支-华南-华北地块碰撞后的印支期陆内造山过程以及燕山期软流圈上涌诱发的岩石圈伸展作用。

基于大数据关联规则算法的卡林型金矿床元素富集规律及找矿方法研究

大数据时代的到来,为卡林型金矿床开拓了新的找矿思路。本研究应用关联规则算法,挖掘滇黔桂“金三角”卡林型金矿床内微量元素与金矿化海量数据之间的关联性,提取元素异常组合,分析控制因素,定量构建找矿标志。结果显示矿床内元素异常组合分为4组:(1)强正关联显著富集元素(As、Sb、Hg、Tl、Ag、W和Rb),显示硫化和黏土化作用;(2)较强正关联略富集元素I(Zr、Th、Ta、Nb和Hf)和强负关联强迁出元素(Li和Sr),显示去碳酸盐化作用;(3)较强正关联略富集元素II(Sn、Zn、Ni、V、Co和Cu),显示硫化作用;(4)弱关联基本无富集元素(Cd、Pb、Ba、Bi、U和Mo),与成矿无显著关联。从大数据角度获取的元素异常组合,与学界关于Au主要在去碳酸盐化、硫化和黏土化条件下形成的认识一致。通过关联规则算法分别对与硫化和去碳酸盐化相关的元素建立定量找矿标志。硫化找矿标志:样品中As、Hg、Sb、Tl、W、Ag和Rb等元素内中高含量项数≥1、≥2、≥3、≥4和≥5时,对应的Au矿化分别为≥4.5×10^(-9)、≥47.0×10^(-9)、≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);样品内高含量项数≥1、≥2和≥3时,对应的Au矿化分别为≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);找矿过程中两组指标配合使用,确保不漏矿,高效圈矿。去碳酸盐化找矿标志:样品中Zr、Th、Ta、Nb和Hf含量任意两项出现正异常,认为样品经历过去碳酸盐化作用。定量识别的硫化和去碳酸盐化找矿标志可望在卡林型金矿找矿预测中发挥重要作用。本研究基于关联规则算法分析矿床元素富集规律、控制因素和定量构建找矿标志的方法,也可为其他类型矿床开展类似研究提供新思路。

华南地区中生代以来岩石圈伸展及其与铀成矿关系研究的若干问题

华南地区中生代以来存在大规模的岩石圈伸展作用,与伸展作用相对应,形成了大量花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型铀矿床。文章详细总结了华南中生代以来岩石圈伸展作用和铀成矿作用的研究进展。通过系统分析,认为要深刻揭示岩石圈伸展与区域铀成矿的关系,至少尚有两大重要科学问题未解决:其一是华南白垩纪—第三纪岩石圈伸展和铀成矿的准确期次及其空间迁移规律;其二为岩石圈伸展期铀成矿的必然性或铀为什么会集中在岩石圈伸展期成矿。要解决第一个问题,需要对铀矿床和岩石圈伸展期形成的基性脉岩开展系统的高精度定年工作;要解决第二个问题,则需要系统研究成矿流体中CO2等气体组分在铀成矿中的作用及其成因。

地幔柱成矿系统:以峨眉山地幔柱为例

地幔柱沟通了地核、地幔、地壳各个圈层之间的物质与能量交换,提供了板内构造岩浆活动及成矿作用的一种重要的动力学机制。峨眉山地幔柱是晚古生代全球最显著的地幔柱活动之一,形成了多种有重大资源经济价值的矿床类型。以峨眉山地幔柱为例,对几种典型矿床类型的产出特征及成因进行了系统分析,阐述了地幔柱成矿系统中各种成矿作用与地幔柱构造岩浆活动的关系及成矿机理。(1)通过对部分典型岩浆硫化物矿床的地质地球化学特征和矿化特征分析,揭示了峨眉山大火成岩省不同矿化特征的岩浆硫化物矿床形成于统一的地幔柱岩浆活动体系,并与峨眉山玄武岩为同源演化关系,岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程存在的差异造成了矿化类型的变异。(2)对攀西地区4个超大型钒钛磁铁矿矿床进行了详尽的地质地球化学分析,论述了成矿岩浆的性质、与峨眉山玄武岩的关系及成岩演化过程和成矿模式,表明成矿母岩浆来自于地幔柱,但经历了较大程度的地壳混染作用,提出岩浆的多次补给混合及结晶锋面上发生的双扩散造成的液态分层导致了韵律条带矿石的形成。(3)阐述了滇黔相邻地区玄武岩型自然铜和黑铜矿铜矿化现象,指出玄武岩岩浆气液阶段的自变质作用和玄武岩构造变质热液蚀变改造作用两种方式造成铜矿化富集。

华南白垩—第三纪地壳拉张与铀成矿的关系

华南是中国最重要的铀矿产区之一。按赋矿围岩的不同 ,该区主要产出花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型 3类铀矿床。铀矿区都分布有比铀成矿超前形成的富铀岩石 ;铀矿床成矿热液中的水主要为大气成因地下水 ,成矿温度约为 1 2 0～ 2 5 0℃ ,成矿热液的δ1 3 C值主要为 - 4‰～ - 8‰ ,表明幔源CO2 参与了成矿作用 ;矿床的N(3 He) /N(4He)为 0 .1 0～ 2 .0 2Ra,显示成矿热液中大量幔源He的存在。这些铀矿床的成矿时代与赋矿围岩的岩性和时代无关 ,都集中在该区地壳受到强烈拉张因而断陷盆地广泛发育并伴有幔源基性岩浆活动 (基性脉岩、玄武岩 )的白垩—第三纪。研究表明 ,白垩—第三纪导致了地幔与地壳表层沟通的地壳拉张 ,把该区 3大类型的铀矿床串联成了一个有机的整体 :(1 )地壳拉张通过控制向大气成因的贫CO2 热液提供铀成矿必不可少的幔源CO2 ,而与铀成矿发生联系 ;(2 )同一机制形成的富CO2 热液浸取同一或不同铀源岩石中的铀并在不同围岩中成矿 ,形成了按赋矿围岩划分的各种矿床类型 (花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型 )。

扬子地块西南缘大面积低温成矿时代

中国西南地区(川、滇、黔、桂、湘)发育有世界上很典型的低温成矿域,其面积之大(约90万km2)、包含的矿种之多(Au、Hg、Sb、As、P、Pb-Zn、U、Ni-Mo-PGE、重晶石、冰州石和分散元素等)、矿床组成和组合之复杂,在全球十分鲜见。扬子地块西南缘是中国西南大面积低温成矿域的重要组成部分。近年来,作者采用Rb-Sr、Sm-Nd、Ar-Ar等多种同位素定年方法,对扬子地块西南缘产出的磷矿、金矿、锑矿等低温矿床的成矿时代进行了较系统的研究。文章总结了这些研究成果,并结合前人的资料,初步拟定出该区存在三期大规模低温成矿作用,它们分别相当于晚元古代—早古生代(晚震旦世—早寒武世)、晚加里东期(晚志留世—早泥盆地)和燕山期(晚侏罗世—中白垩世)。该区的磷矿、重晶石矿和黑色页岩中的镍钼铂矿主要形成于晚元古代—早古生代,同位素年龄主要为585～540Ma;赋存于前寒武纪浅变质碎屑岩中的金-锑-钨矿床主要形成于晚加里东期,同位素年龄主要为435～380Ma;产于寒武系以后地层中的锑矿床主要是在中燕山期成矿,同位素年龄主要为160～140Ma;而该区的卡林型金矿和汞矿主要在燕山中晚期大规模成矿,同位素年龄主要为170～80Ma。

华南陆块陆内成矿作用的一些科学问题

华南陆块由扬子地块和华夏地块组成,是全球罕见的世界级多金属成矿省,成矿潜力巨大。华南陆块的形成和演化,受到了很有特色的陆内大陆动力学过程的影响,其中的晚古生代地幔柱成矿系统、中生代大面积低温成矿系统、中生代大花岗岩省成矿系统等陆内成矿系统,在全球背景中很有特色,是全球研究陆内成矿作用的理想基地。对华南陆块地质历史时期的大陆动力学过程如何制约上述成矿作用的发生,以往已开展不同程度的研究并取得重要成果。笔者在论述这些研究进展的基础上,提出了三大成矿系统需要进一步研究的一些科学问题。

临沧锗矿床成因初探

本文根据临沧锗矿床中富锗煤与硅质岩的空间分布规律、富锗煤中黄铁矿的硫同位素组成、锗在矿化煤层中的品位变化规律以及硅质岩的地球化学特征，探讨了分散元素锗形成独立矿床的可能机制。研究结果表明，与矿化煤层互层的硅质岩为热水沉积成因，矿化煤层中的锗主要来自形成硅质岩的热水溶液，而这种热水溶液中的锗则主要由盆地基底的富锗花岗岩所提供。

矿床地球化学近十年若干研究进展

矿床地球化学的主要任务是研究各种地质作用过程中矿床形成的地球化学问题,重点包括成矿元素的地球化学行为、成矿元素的源-运-储过程和矿床形成的驱动机制等。矿产资源勘查已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术新方法的应用。因此,近10多年来,探索成矿新理论一直是地质学家们的不懈追求,矿床地球化学研究取得明显进展。本文扼要论述了其中的几个方面,包括大陆动力学与成矿关系、成矿流体地球化学、矿床同位素地球化学、成矿年代学和分散元素成矿作用等方面的某些研究进展。

浅谈大陆动力学与成矿关系研究的若干发展趋势

传统的板块构造理论提供了解释大陆板块边缘成矿问题的理论框架,但对解释板块碰撞后大陆内部演化阶段的成矿作用则无现成答案。基于这一现状,20世纪90年代以来,以发展板块构造理论、深入理解大陆成矿作用、提高发现大陆内部矿床能力为主要目的的大陆动力学及其与成矿关系的研究,引起了国际地学界的高度重视。纵观近年大陆动力学与成矿关系的研究,可以发现以下若干趋势:在成矿机制上,将成矿作用研究与壳幔相互作用研究密切结合;在成矿时代上,成矿作用与重大地质事件的内在关联受到高度重视;在成矿区域上,除继续重视板块边缘成矿作用的研究外,大陆板块内部的成矿作用成了新的研究热点。

华南大规模低温成矿的主要科学问题

大面积低温成矿是全球独特的重要成矿事件。华南地区扬子地块西南部面积约50万平方千米的广大范围，低温矿床广泛发育，包括卡林型金矿床、MVT型Pb—Zn矿床和脉型锑、汞、砷等矿床，构成华南低温成矿域。该成矿域由川滇黔接壤区的Pb—Zn、右江盆地Au—Sb—As—Hg和湘中盆地Sb—Au等三个矿集区组成。其中的矿床主要赋存于沉积岩中，受断裂构造控制，形成于100～250℃的低温条件下。以往的研究取得了重要进展，但成矿时代、成矿动力学背景、成矿物质基础和成矿过程等关键科学问题一直悬而未决。近年的研究表明，这些矿床可能形成于200～230Ma（印支期）和130～160Ma（燕山期）两个时期，除川滇黔Ph—Zn矿集区由盆地卤水演化成矿外，其余两个矿集区的形成可能均受印支期和燕山期的深部岩浆活动驱动，尽管成矿流体中的水主要是大气成因地下水。本专题报道了近年来这些方面的最新研究进展，包括20篇文章，主要涉及这些低温矿床的地质地球化学特征、成矿时代、矿床成因和成矿动力学背景等。

滇黔桂三角区微细浸染型金矿床成矿热液一种可能的演化途径:年代学证据

本文主要根据年代学资料和金活化迁移的地球化学属性，探讨了滇黔桂三角区微细浸染型金矿床成矿热液的演化途径。多种定年方法揭示，该区金成矿初始流体（古流体）的年龄为260Ma左右；金成矿年龄约为140～75Ma。考虑到该区燕山晚期岩浆岩富含Cl，本文认为古流体（260～140Ma）向成矿流体（140～75Ma）的转化，可能主要是通过燕山晚期岩浆活动产生的富氯流体加入原已存在的贫氯古流体，从而使这种新的混合流体具有浸取金的能力来实现的。

扬子克拉通前寒武纪基底对中生代大面积低温成矿的制约

大面积低温成矿主要见于扬子克拉通和美国中西部,且扬子克拉通比美国中西部具有更多的矿床类型,在全球极具特色,是建立大面积低温成矿理论的理想区域。前人对扬子克拉通中生代大面积低温矿作用进行了较系统的研究,在矿床地质特征、矿床物质组成、成矿流体特征、成矿时代和成矿动力学背景等方面,已取得重要进展。进一步的研究表明,扬子低温成矿域不同矿种的矿床组合(Pb-Zn、Au-Hg-Sb-As、Au-Sb等)在地理位置上是分区产出的,而这种不同矿床组合的分区对应着不同类型的前寒武纪基底。初步证据显示,扬子克拉通前寒武纪基底(含寒武纪)富含低温成矿元素,深循环流体浸取基底岩石中的成矿元素发生了大面积低温成矿,而基底岩石成矿元素组成的空间不均一分布则控制了不同区域矿床组合的差异。应指出的是,由于成矿金属元素来源示踪的复杂性,大面积低温成矿的物质基础尚需更系统的研究进一步证实。

华南铀矿床研究若干进展

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究不断深入,获得一批较精确的成矿年龄;通过精细矿物学研究,发现了零价铀和高铀酸钙[(CaU^6+) O4]等以往在自然界少见的铀矿物;揭示华南不同类型的铀矿床是受白垩-古近纪岩石圈伸展事件统一控制并具有密切内在联系的有机整体;攻深找盲取得新突破,发现了新的成矿元素组合并预示了深部找矿的重要潜力。本专辑报道了近年华南铀矿研究的部分新进展,包括15篇文章,主要涉及这些铀矿床的地质地球化学特征、成矿时代、成矿过程、成矿动力学背景和找矿潜力等。

对煤中锗矿化若干问题的思考──以临沧锗矿为例

本文在综述煤中锗矿化国内外研究现状的基础上，以临沧锗矿为例，深入讨论了在煤系地层中形成超大型独立锗矿床的特殊条件。结果表明，煤是锗成矿极有利的围岩，煤能否富集锗主要取决于有无富锗流体与煤相互作用。

上升热液浸取成矿过程中铀的迁移沉淀机制探讨——以希望铀矿床为例

本文主要根据热力学的理论和方法,以希望铀矿床为例探讨了上升热液浸取成矿过程中铀的迁移沉淀机制。研究表明,虽然热液在上升过程中的氧化性逐渐增强,但是,铀源体中的四价铀在深部相对还原性热液作用下的氧化迁移(浸取)以及热液中的六价铀在浅部相对氧化性条件下的还原沉淀(成矿)都是可能的。这主要取决于热液演化过程中∑CO_2的动态以及受其制约的热液中六价铀的存在形式。

贵东花岗岩体中煌斑岩的成因

本文主要从大地构造环境、煌斑岩的空间分布及其硫同位素、微量元素和稀土元素组成等方面,探讨贵东花岗岩体中煌斑岩的成因.结果表明,煌斑岩与周围的壳型花岗岩不同源,形成煌斑岩的原始岩浆,应为幔源大陆拉斑玄武岩浆。

中国若干固体矿床He,Ar同位素研究

本文以成矿阶段矿物中的流体包裹体为测定对象，研究了哀牢山金矿带内３个金矿床、马厂箐斑岩铜矿床、金顶铅－锌矿床和白云鄂博稀土－铌－铁矿床的Ｈｅ、Ａｒ同位素组成。结果表明，Ｈｅ、Ａｒ同位素对揭示成矿古流体的在因，具有灵敏的示踪作用。