构造物理化学的理论纲要和应用前景

构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影响压力的探索。构造应力场可以分解为两部分:一部分是应力差,使岩石发生变形;另一部分是平均应力部分,即各向相等的正压应力状态,使岩石体积变化。后者称为“构造附加静水压力”。“构造附加静水压力”叠加在其地质作用引起的压力之上,改变该点的压力并影响其他物理化学条件,由此控制成岩成矿地球化学过程。构造物理化学是研究“构造力改变物理化学条件进而影响化学过程”,即研究构造引起的构造附加压力、温度等物理化学条件及其控制物理化学过程的领域。构造物理化学和“成矿深度构造校正”等理论方法预测胶东金矿深部存在“第二富集带”已得到证实,为胶东成为全球第三大金矿区提供了理论和方法方面的支撑。经过30多年科研和找矿实践,构造物理化学产生了广泛学术影响;中国地质学会地质力学专业委员会1996年设立“构造物理化学专业学组”,中国地球物理学会2018年批准成立“构造物理化学专业委员会”。构造物理化学需继续深入研究的问题有:构造附加静水压力问题,构造作用影响温度问题,构造作用改变岩石物理性质问题,构造作用影响地质P-T相图问题,还要发展“构造结合建造”的构造变形岩相观测研究方法等。构造物理化学在地壳异常压力和地壳深部压力状态、构造对油气的驱动和圈闭问题、成岩成矿深度的构造校正测算和隐伏矿床预测、超高压变质带的“构造增压壳内成因”问题、煤变形-变质作用的物理化学条件、临界成矿的热力学分析、地震灾害流体对于岩石系统的构造物理化学约束以及构造变形岩相基础上的地球物理勘查等方面推广应用已取得长足进展,且具有广阔的发展前景。

海南岛富文金银多金属矿床成矿流体演化:来自流体包裹体和H-O同位素证据

富文金银多金属矿床位于海南岛雷鸣盆地,为中型高硫化物含金石英脉型金矿床。主要金属矿物有自然金、银金矿、黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿及少量黄铜矿;非金属矿物主要为石英、碳酸盐矿物。金的赋存状态主要以含金矿物形式出现,分布于石英、黄铁矿、毒砂裂隙和被包裹在闪锌矿中。该矿床成矿过程可分为早、中、晚3个阶段,其中,中阶段为主成矿阶段,金主要在中阶段沉淀。早阶段流体包裹体为纯CO_(2)型、富CO_(2)型和少量富液相水溶液包裹体,中阶段为纯CO_(2)型、富CO_(2)型、富液相水溶液型和含子矿物多相包裹体,晚阶段为富液相水溶液包裹体。从早阶段到晚阶段,包裹体均一温度峰值分别为320~330℃、205~225℃和130~140℃,盐度峰值分别为3.50%~5.00%NaCl_(eqv)、2.80%~3.50%NaCl_(eqv)和2.25%~3.00%NaCl_(eqv),指示成矿流体以中温、低盐度为特征。包裹体激光拉曼光谱分析表明,富文矿床的流体包裹体成分以H_(2)O为主,富含CO_(2),并含有少量硫化物。主成矿阶段石英中流体包裹体的δD值为−53.9‰~−45.4‰,δ^(18)OH_(2)O值为1.5‰~7.5‰,反映成矿流体具有岩浆水和大气降水两种来源。进一步利用纯CO_(2)包裹体和纯H_(2)O包裹体等容线相交法,估算主成矿阶段的成矿温度为245~315℃,成矿压力为64~130 MPa。综合研究表明,富文矿床是与侵入岩有关的高硫化物金银多金属矿床,其主成矿阶段发生的流体沸腾和不混溶是金沉淀的主要机制。

海南岛雷鸣盆地鹿母湾组碎屑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成:对物源及构造环境的启示

海南岛雷鸣盆地鹿母湾组的确切沉积时限和沉积物来源是研究的空白区域。本文选取雷鸣盆地鹿母湾组作为研究对象,通过全岩地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析,旨在限定其沉积时限及物质来源,并探讨其沉积构造环境。鹿母湾组碎屑沉积岩的最年轻碎屑锆石年龄峰(113.3 Ma)与侵入其中的花岗闪长岩岩体年龄(~107 Ma)限定鹿母湾组沉积时限为109.9~113.3 Ma。全岩地球化学研究表明,鹿母湾组碎屑沉积岩的分异指数(ICV)为0.78~1.52(平均值0.96)、化学风化指数(CIA)为51.11~73.45(平均值65.27),反映其源区岩石具有中等成熟度并经历了弱的化学风化作用。结合微量元素、稀土元素含量及相关比值(如La、Th、Sc、Zr、Hf、∑REE及δEu)、源区判别图和构造环境判别图解,本文认为鹿母湾组碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘相关的盆地,主要来源于同时代的长英质火山岩或火山物质,少量碎屑来自华南内陆和海南岛早古生代岩浆岩。

江西相山火山岩型铀矿床构造‒流体动力学数值模拟研究

相山铀矿床是中国最大的火山岩型铀矿床,矿体的空间分布主要受断裂构造控制,但构造对流体运移的具体影响,以及对成矿的控制机制尚未明确。本文基于FLAC3D软件,运用数值模拟方法对相山地区的构造‒流体‒成矿系统进行研究。首先通过总结分析前人研究资料得到模拟所需的地质模型,然后设置模型中的物性参数、边界条件和初始条件,并在此基础上进行相山铀矿床成矿过程数值模拟中应力场和流体场的耦合模拟计算,最后得到了不同构造背景下的体积应变率、流体流速和流动模式等。模拟结果显示,坡度的存在为浅部流体下渗提供了一定的驱动力,在挤压构造环境下,流体趋向于通过断层向上流入红层,体积应变率最大的区域位于红层中;在拉张构造环境下,流体趋向于通过断层向下流入基底,体积应变率最大的区域位于火山岩层中的断层内。因此,构造拉张作用有利于浅部氧化性流体的下渗,并且构造拉张环境下的断层活化能够形成有利于成矿的空间。

连云山岩体韧性走滑剪切带变形特征及其动力学

晚侏罗世末‒早白垩世早期中国东部岩石圈经历了从挤压到伸展的构造转变,这一过程反映了古太平洋板片活动方式的变化。连云山岩体位于江南造山带中段,发育E-W向和NE-SW向走滑剪切带。E-W向走滑剪切带(F1)弥散地发育于二云母花岗岩中,而NE-SW向走滑剪切带(F2)以应变集中带形式切过黑云母花岗岩和斑状花岗岩岩株,叠加在F1之上。锆石U-Pb定年结果表明,连云山岩体中剪切变形的黑云母二长花岗岩和斑状花岗岩的侵位年龄分别150±2 Ma和138±5 Ma。从F2剪切带斑状花岗岩中心向边缘,石英C轴组构揭示糜棱岩中石英滑移系从柱面<c>到底面,表明从岩体中心向边缘变形温度从500℃降至约300℃。据此可以确定F1变形时间为150 Ma之后,F2变形时间为斑状花岗岩冷却至中心温度约400~500℃时,接近138 Ma。应力分析揭示两条剪切带发育的最大主应力(σ1)为NEE-SWW向,指示早白垩世早期古太平洋板块向扬子板块低角度俯冲方向为NEE-SWW向,深俯冲板片“回绕”时间略晚于138 Ma。

专业评价背景下资源勘查工程专业建设提升路径

专业综合评价工作是本科教学质量保障体系的重要组成部分,该文基于江西省第二轮本科专业综合评价背景和评价指标体系,分析东华理工大学资源勘查工程专业存在的若干问题,并提出该专业在日后建设和发展的新思路和提升路径,即从提升思政质量、加强内涵建设、创建一流课程、培育一流师资和培养一流人才等方面制订教学质量提升方案,以切实提高人才培养质量,培养具有宽口径、厚基础、高素质的创新型人才,有效推动专业可持续发展。

赣西北麦斜岩体岩石成因:来自黑云母矿物化学的约束

黑云母是花岗岩常见的暗色矿物之一。黑云母化学成分变化是寄主岩浆固结成岩时不同的物理化学条件下所对应的结果,因此,黑云母化学成分很好地记录了寄主岩浆的属性,对黑云母开展矿物化学成分的研究可以有效地反演寄主岩岩浆演化和成岩过程的物理化学条件,指示岩石的成因类型、岩浆物质来源等信息(Wones and Eugster,1965)。

江西金滩岩体花岗岩的侵位深度——来自白云母矿物化学成分的约束

白云母是过铝质花岗岩中常见的矿物,可以用来作为限制岩体侵位深度的压力计矿物。文章利用电子探针对金滩二云母花岗岩中的白云母进行了化学成分分析,通过白云母结晶压力计算获得金滩岩体的侵位压力为4.9×10^(8)~6.1×10^(8)Pa,平均5.4×10^(8)Pa,对应的侵位深度为16~20 km,平均18 km。综合前人研究成果认为,华南印支期花岗岩侵位深度普遍为17~19 km,且华南印支期造山加厚的地壳厚度很可能≥50 km,而在燕山期经历了强烈的风化剥蚀去顶作用。这一认识为揭示华南地区相对缺乏印支期火山岩提供了一种新的解释。

乡村振兴战略背景下大洲塘地质文化村建设路径选择

地质文化村建设是拓展地学实践、助力乡村振兴的重要途径。以大洲塘地质文化村为典型案例区,在乡村振兴视角下,从生态、文化、产业、人才和组织五个维度分析振兴之路。研究得出:大洲塘地质文化村依托地质遗迹,打造“地质+生态旅游”的乡村建设模式,助力生态振兴;依托场所精神,进行文化提升,助力文化振兴;依托自然资源优势,打造优质现代农业加特色旅游产业体系,助力产业振兴;依托研学旅行、地质科普,构建多元人才体系,助力人才振兴;依托党建引领,共建共治共享,助力组织振兴。研究结论对于丰富地质文化村理论及开展地质文化村建设具有重要参考价值。

海南高通岭石英脉型钼矿床成矿流体来源与成矿机制研究

高通岭矿床是海南岛典型的石英脉型钼矿床。基于流体包裹体以及H、O、S、Pb同位素研究,本文对高通岭石英脉型钼矿床成矿流体性质、成矿物质来源及成矿机制进行了讨论。结果表明,①流体包裹体以富液两相水溶液(A-L型)为主,次为富液两相含CO_(2)水溶液(AC-L型)和富气两相含CO_(2)溶液(AC-V型);A-L及AC-L型包裹体均一成液相,AC-V型包裹体均一成气相。均一成液相和均一成气相的包裹体共生指示流体不混溶或沸腾。拉曼结果显示流体成分以H_(2)O为主,其次是CO_(2),含微量N2、CH4和H_(2)等气体;成矿期流体包裹体均一温度为180~280℃,盐度为4.0%~8.2%NaCleqv;②H-O同位素组成显示成矿流体具有岩浆水与大气降水混合特点;δ34S值域为-0.9‰~5.5‰,均值2.8‰,属于深源硫;③Pb同位素组成及特征参数暗示其具有岩浆作用带来的地幔Pb与上地壳Pb混合成因。据此,高通岭钼矿床成矿流体主体来源于壳幔岩浆源区,上升过程可能萃取了少量壳源岩石的Mo;来自壳幔源区的初始流体与大气降水的混合发生在成矿部位及其附近,其作用主要是导致成矿流体温度、压力、盐度降低,是高通岭钼矿成矿的主要机制。断裂作用及其引起沸腾、排气作用进一步促进了成矿物质的结晶沉淀。

湘西沃溪金锑钨矿床燕山期幕式成矿作用:来自原位白钨矿U-Pb定年与黄铁矿元素-同位素的约束

沃溪矿床位于江南造山带中段,是一座同时具有金、锑、钨大规模成矿的大型金矿,近年的研究揭示其主要形成于燕山期,但该矿的成矿物质源区及矿床成因尚存争议。基于此,本文利用SEM、EPMA、LA-MC-IF-ICP-MS等原位分析技术,对该矿床多世代黄铁矿的结构、成分及同位素组成和成矿期白钨矿的U-Pb年代学进行了研究。在沃溪矿床中,识别出3个世代5种类型黄铁矿(Py),即成矿前Py1,成矿第二阶段Py2和第三阶段的Py3a、Py3b和Py3c。黄铁矿微区成分及围岩蚀变特征指示,成矿期Au、As和Cu耦合,Au主要以固溶体(Au+)的形式存在于Py3b的晶格中;As-取代S-进入黄铁矿是促进晶格金富集的主要因素;而强烈的水-岩反应是导致成矿期热液黄铁矿Co/Ni<1的原因。黄铁矿的原位微量元素和S-Pb同位素组成(δ34 S V-CDT值:Py2为-4.33‰~-1.61‰,Py3a为-6.36‰~3.59‰,Py3b为-4.36‰~3.59‰,Py3c为-2.21‰~-0.65‰;206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208 Pb/204 Pb值:Py2分别为18.029、15.618和38.653,Py3a分别为18.047~18.341、15.594~15.698、38.781~39.394)及其在环带结构中的变化,指示第二及第三成矿阶段流体性质存在显著差异。成矿第三阶段白钨矿的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为132.7±7.9Ma(1σ,n=31,MSWD=0.43)。结合前人研究成果,我们认为沃溪金锑钨矿床主要形成于燕山期148~140Ma的黑钨矿(少量白钨矿、黄铁矿和金)和~130Ma的金-锑-白钨矿两阶段幕式成矿作用。早阶段成矿为下伏基底岩石重熔岩浆演化出的相对高温的还原性流体;晚阶段金-锑-白钨矿成矿以脉冲性幔源流体为主,金主要具地幔来源,而锑和钨可能来源于壳源与幔源流体混合演化出的富矿热液,成矿的脉动性可能与深部断层阀机制有关。金的主要沉淀机制为水岩反应和硫化作用,流体混合是辉锑矿与白钨矿的沉淀机制。富集交代的岩石圈地幔活化和古太平洋板块俯冲后撤、拆沉导致的岩石圈大规模伸展是江南造山带中段(湖南)燕山晚期金多金属大规模成矿的关键因素及构造背景,区域上具有进一步寻找陆内弧后伸展背景金多金属矿床的潜力。

鄂尔多斯盆地与四川盆地砂岩型铀矿成矿条件对比初探

为了研究砂岩型铀矿成矿条件,使其勘探工作能进一步拓展,通过总结北方鄂尔多斯盆地和南方四川盆地的主要控矿因素,较系统地对比了二者砂岩型铀矿铀成矿条件。研究表明,二者在盆地类型、规模及展布特征、铀源、盆地演化史和矿床成因类型等方面具有相似性,但在构造活动性、控矿沉积体系和古气候演化三大方面存在明显差异。四川盆地具备良好的铀成矿条件,成矿潜力巨大,是实现我国南方陆相盆地砂岩型铀矿找矿突破的重要基地,也为后期围绕差异性控矿因素详细开展成矿理论和成矿规律研究提供参考方向。

东乡盆地虎圩金多金属矿床金属沉淀机制:来自矿物组合和微量元素的限制

钦杭结合带中部的虎圩金多金属矿床为东乡火山岩盆地内典型热液矿床,基础地质研究表明该矿床赋矿围岩为侏罗纪-白垩纪石英闪长玢岩和流纹质火山碎屑岩,矿体受断裂构造控制,呈NW向脉状展布,然而有关该矿床的成因类型、金属沉淀机制和成矿过程研究尚欠缺。本文针对该矿床开展详细矿相学和黄铁矿微量元素研究。结果显示,从早到晚,该矿床矿化过程可分为四个阶段:石英-黄铁矿阶段(S1)、石英-黄铁矿-赤铁矿阶段(S2)、石英-多金属硫化物阶段(S3)和石英-赤铁矿阶段(S4)。金主要以自然金的形式存在于S2和S4阶段中;S2阶段黄铁矿(Py2)明显富集Pb、Sb、Bi、W、V、Sc、U、Al和Ti等元素,不同阶段黄铁矿中不可见金含量均较低(均值0.8~1.7μg/g),As(均值517~931μg/g)与Au整体上正相关,局部存在解耦,微量元素变化主要受控于黄铁矿中不同类型矿物包裹体。综合地质特征、矿物组合、矿物结构、微量元素和热力学计算分析显示,该矿床为中硫型浅成低温热液矿床,流体沸腾和流体混合导致的氧逸度快速上升分别是S2和S3阶段自然金沉淀的关键因素,而黄铁矿中的不可见金主要受控于As对黄铁矿晶格的改变,局部受控于动力学过程控制的黄铁矿晶格缺陷。

宜春Ta-Nb与黄山Nb-Ta矿床成矿元素差异性富集的因素研究

宜春、黄山地区均位于华南板块钦杭结合带上。宜春Ta-Nb矿床与雅山岩体密切相关,为富Ta的Ta-Nb矿床,赋矿矿物主要为钽锰矿和铌钽锰矿;黄山Nb-Ta矿床与黄山岩体密切相关,为富Nb的Nb-Ta矿床,赋矿矿物以铌铁矿和铌钽铁矿为主。目前,二者在成矿元素上差异性富集的原因尚不清楚。本文在详细的岩相学观察基础上,对雅山和黄山岩体多期岩相中的云母进行主量和微量元素分析,并结合前人研究,综合探讨控制成矿元素Nb、Ta差异性富集的关键因素。雅山岩体为强过铝质S型花岗岩,具有高Al低碱、P和Li含量较高的特征,岩浆源区以古老地壳物质为主且源区熔融温度相对较低。黄山岩体为准铝质‒过铝质花岗岩,具有相对低Al高碱、P和Li含量低的特征,Zr+Nb+Ce+Y值为345~876μg/g,是典型的A型花岗岩,成岩岩浆主要来源于古老地壳部分熔融,且有相对较多新生地壳或地幔物质的参与,源区熔融温度较高。雅山岩体稀土元素总量较低,具有强烈的Eu负异常和明显的四分组效应;Nb/Ta值(0.32~4.91)、Zr/Hf值(3.96~32.0)较低,Rb/Ba值(1.06~6500)和Rb/Sr值(6.08~22750)较高,显示极高分异的特征;云母中的Ⅳ(F)平均值为–0.17,Ⅳ(Cl)平均值为–2.39,F富集程度较高,Cl富集程度较低。与之对比,黄山岩体稀土元素总量较高,呈现较强的Eu负异常和四分组效应;Nb/Ta值(3.80~45.2)、Zr/Hf值(13.3~30.1)较高,Rb/Ba值(2.61~136)和Rb/Sr值(9.46~521)较低,显示分异程度较高,但低于雅山岩体;云母中Ⅳ(F)平均值为0.01,Ⅳ(Cl)平均值为–3.52,F富集程度相对较低,较富集Cl挥发分。综上,岩浆富Al贫碱,分异演化极高,富F、P、Li,是形成富Ta的Ta-Nb矿床的重要因素;而岩浆贫Al富碱,分异演化较高,较富F、Li,贫P,且有更高比例新生地壳或地幔物质的加入,则有利于形成富Nb的Nb-Ta矿床。本研究认为岩浆源区及熔融温度、构造背景、岩浆演化程度、岩浆成分综合控制了宜春和黄山矿床Nb、Ta成矿元素的差异性富集,对今后指导找矿勘查具有重要的指示意义。

广东河台金矿田糜棱岩磁组构对剪切带变形与成矿的约束

河台金矿田是广东省内规模最大的金矿,由于金矿床都产于糜棱岩带中,因而被认为是典型的与剪切带有关的金矿。然而,对于Au矿化与剪切带变形条件之间的关系目前仍不十分清楚。高村和云西是河台金矿田两个代表性的金矿床,分别受ML11和ML9两条剪切带的控制。本文在对两条剪切带中的含矿和无矿糜棱岩的变形特征进行野外调查和室内岩(矿)相学观察的基础上,分别开展岩石磁学和磁化率各向异性(AMS)特征研究。糜棱岩x-T曲线显示了磁黄铁矿的居里温度,结合磁滞回线、等温剩磁(IRM)以及矿相学特征,表明河台金矿田糜棱岩几乎不含磁铁矿,载磁矿物主要为黑云母和磁黄铁矿,但是磁黄铁矿的贡献要远大于黑云母。两条糜棱岩带中不含矿糜棱岩的平均磁化率K_(m)<500×10^(-6)(SI)、磁化率各向异性度P_(j)、椭球体形状参数T、磁面理F和磁线理L没有明显差别。并且形成两条剪切带的主应力方向也近于一致,最大主应力方向σ_(1)(K_(3))为近水平NNW-SSE向,最小主应力σ_(3)(K_(1))为NEE-SWW向,倾伏角较缓。运动学涡度W_(k)值也近似,在0.12~0.65之间,小于0.71。上述特征暗示两条含金剪切带都是在印支期NNW-SSE向近水平的强烈挤压作用下形成的,其中发育的糜棱岩为S型和SL型构造岩,具有强烈压扁的特征,并且在剪切变形过程中纯剪切作用所占的比重要明显大于简单剪切。然而,两条剪切带中含矿糜棱岩与无矿糜棱岩的AMS特征有明显的区别。含矿糜棱岩的K_(1)近于直立,且K_(m)>500×10^(-6)(SI)和P_(j)值都明显大于无矿糜棱岩。因此,糜棱岩的变形强度与含矿性具有一定的正相关关系,而在燕山期叠加的脆韧性变形使得最大磁化率主轴(即最小主应力轴)变陡,更有利于热液的运移和最终成矿。

海南岛石门山钼多金属矿床年代学、源区特征及其岩浆氧逸度对成矿作用的启示

石门山钼(铅‒锌‒银)多金属矿床为中等规模(金属Mo=1万吨)、高品位(Mo=0.17%)的斑岩型矿床,位于海南岛西南部近东西向九所‒陵水断裂带北西侧的千家复式岩体内,赋矿岩石主要为黑云二长花岗岩和云英岩,矿石类型主要为石英脉型和云英岩型。为了精确厘定该矿床的年代学格架,进一步了解岩石源区特征和成岩成矿的物理化学条件,对采自矿区内的黑云二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为94.5±1.6 Ma(MSWD=3.7,n=16),同时分别获得1件石英脉型和云英岩型辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为77.9±0.6 Ma、89.6±2.4 Ma。结合已报道的年代学数据,发现该矿床具有明显的两个钼成矿期,分别为89~90 Ma和78~80 Ma,均为晚白垩世早期的产物,且成岩与早期成矿时差接近,具有同源的可能性;黑云二长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值为−10.20~−2.52,二阶段地壳模式年龄t_(DM2)峰值为1.4~1.5 Ga,表明其主要来源于中元古代下地壳的重熔,该时期可能是海南岛钼矿床赋矿花岗质围岩源区的主要形成时期。两种方法计算的全岩锆饱和温度分别为729~785℃(平均753℃)、679~744℃(平均700℃),锆石Ti温度为604~760℃(平均676℃),反映其源区很可能经历了富水条件下的熔融过程。锆石氧逸度计算结果表明其源区处于较强的氧化环境,有利于该矿床的形成。

马达加斯加Maevatanana金矿床Re-Os同位素年龄及其地质意义

马达加斯加Maevatanana金矿床是一个产在绿岩带中的石英脉型金矿床,其成因备受争议。本文对其进行了元素地球化学分析和测年,探讨了金矿床的成矿时代和成矿过程。马达加斯加Maevatanana片麻岩金含量为1.11×10^(-9)~80.8×10^(-9),平均值19.55×10^(-9);片麻岩中黄铁矿为主要载金矿物,黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为752±27 Ma。含金石英脉金品位26.44×10^(-6)~132.22×10^(-6),黄铁矿为主要载金矿物,含金石英脉中黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为535±26 Ma,代表了Maevatanana金矿床的成矿年龄。两期黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄与泛非造山事件两次碰撞的时间相对应。片麻岩金含量远远高于地壳平均品位,在黄铁矿中可见包裹金,黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄表明752±27 Ma花岗岩、辉长岩侵入,马达加斯加地体发生了广泛的绿片岩相到角闪岩相的变质作用,火山沉积岩中的金被活化、迁移、富集形成矿源层。含金石英脉的成矿年龄535±26 Ma和马达加斯加中北部寒武纪后碰撞A型花岗岩的年龄一致,野外证据和地球化学数据表明Maevatanana金矿床和寒武纪后碰撞A型花岗岩有密切的成因联系。在岩浆上升过程中,岩浆逐渐演化形成成矿流体,这些成矿流体进入容矿构造,富集成矿。

东昆仑驼路沟钴金矿床中黄铁矿的结构和成分特征及其对钴成矿作用的启示

驼路沟钴金矿床是我国少见的大型热液型矿床。为了深入认识该矿床(含)钴成矿过程,选取驼路沟矿床中的富钴黄铁矿为研究对象,通过岩相学、矿物学、微量元素特征和S同位素组成分析,确定黄铁矿结构、成矿流体特征、演化过程及成矿物质来源,进而揭示详细的成矿过程,以及黄铁矿对钴成矿的指示作用。研究表明,驼路沟含钴黄铁矿可分成三部分:晶型较好、偶见孔隙的黄铁矿核部;具有震荡环带,与硫镍钴矿、辉砷镍矿共生的黄铁矿幔部;晶型较好的黄铁矿边部。其中,黄铁矿核部富集Co、Ni等元素,幔部富集Co、Ni、As等元素,边部具有较高的As、Se含量和稍高的Au含量。三者对比显示,核部Co含量最高,幔部As含量最高,边部含有较高的Au,三者ω(Co)/ω(Ni)值绝大部分都大于1,指示其热液成因;从核部到幔部再到边部,Co、Ni含量逐渐降低,Se含量逐渐升高,说明其流体温度逐渐降低;黄铁矿中δ^(34)S值整体为-1.43‰~0.48‰,说明成矿物质主要来源于岩浆。黄铁矿的结构、微量元素特征、S同位素组成表明,驼路沟的成矿流体为富含Co、Ni、As等元素的低温热液流体。本研究对于揭示喷流热液型钴矿床成矿过程及指导类似矿床的找矿勘查具有重大意义。

虚拟仿真技术在“铀资源地质学”课程教学中的应用探索

随着信息技术的发展,虚拟仿真技术逐渐应用到教学领域,引领教学模式的深刻变革。本文以“铀资源地质学”课程为例进行虚拟仿真教学应用探索,秉持“虚实结合、以虚补实、以实助虚”的原则,构建了铀矿物与矿石虚拟仿真实验,有效弥补了传统教学中实验环节的缺失。为了使学生深刻理解本门课重点内容—不同类型铀矿床成矿模式,通过虚拟仿真技术模拟不同类型铀矿床的成矿过程,将抽象的成矿模式以直观生动的形式展现在学生眼前,同时学生可以进行交互式实验,如改变围岩组成,观察成矿特点。虚拟仿真技术的应用,激发了学生的学习兴趣和探索欲望,不仅使学生对知识理解更加深刻,更在潜移默化中锤炼了他们的实验操作技能与创新思维能力,为培养符合时代和行业需求的“核地学”人才提供了坚实保障。

湘东北地区连云山花岗岩的成因及地球动力学暗示

江南古陆是华南地区一个重要的花岗岩和金及金多金属矿床集中区。位于该区中段的连云山晚中生代花岗岩具有高的SiO_2(69.41%～75.14%)和Al_2O_3(13.61%～17.46%)、相对偏低的铁镁质(0.92%～3.14%)以及变化范围较大的Na_2O(2.04%～3.83%)、k_2O(1.94%～4.94%)和CaO(0.82%～3.24%)等氧化物含量;在微量元素和稀土元素组成上,Y(5.2×10^(-6)～18.0×10^(-6))和Yb(大多数在0.29×10^(-6)～0.70×10^(-6))丰度普遍偏低、而Sr/Y(多数在55与82之间)和(La/Yb)_N(大多数在31与111之间)比值较高,且普遍表现LREE强烈富集的REE配分特征。结合Sr(^(87)Sr/^(86)Sr_i=0.71008～0.73852)-Nd(ε_(Nd)(t)=-9.95～-12.37)-Pb(^(206)Pb/^(204)Pb_i=17.972～19.959)同位素组成,以及野外地质和岩相学特征,连云山岩体为典型的强过铝质花岗岩,并显示埃达克质岩地球化学亲和性,是玄武质岩浆底侵作用下由加厚的下地壳部分熔融产生的岩浆经同化混染和分异结晶而形成,其源岩可能主要为变杂砂岩、长英质片麻岩和变英云闪长岩。结合区域构造演化,我们推测晚中生代连云山花岗岩是三叠纪时期华北板块和扬子板块碰撞导致地壳加厚及随后的太平洋板块向华南大陆俯冲导致华南大陆伸展、减薄的联合作用构造背景下,主要由古元古代连云山群(?)物质部分融熔而产生。连云山花岗岩的成因及地球动力学背景的研究将有助于深刻揭示湘东北地区金和金多金属矿产形成的地球动力学机制。