湘南坪宝矿田岩浆热液成矿系统深部探测与地球化学约束

湘南是我国乃至世界最重要的钨锡多金属矿集区之一,发育了坪宝、柿竹园、骑田岭等多个大型矿床(田)。随着浅部资源逐渐枯竭,成矿系统深延与探测成为找矿突破的重点,尤其是覆盖层下隐伏成矿岩体、流体运移通道与矿体赋存空间的准确识别。本文以湘南坪宝矿田为例,采用广域电磁、构造解析与地球化学等方法揭示了成矿系统的空间结构与物质组成:(1)矿田深部(<5 km)存在4个隐伏的燕山期花岗岩体,包括宝山、黄沙坪、大坊、野鹅塘,岩体呈现不规则形态;(2)岩体侵位受NNE走向、NE走向与NW走向的区域断裂交汇联合控制,其岩体接触带与次级断裂为主要的控矿构造;(3)断层破碎带中方解石、石英、赤铁矿等热液矿物为成矿流体活动留下的痕迹,可用来识别成矿流体的源区与路径;(4)科学钻探证实了矿体与成矿运移通道深延稳定,且可能与深部隐伏岩体导通;(5)宝山矿区西部、黄沙坪矿区东部、大坊与野鹅塘矿区深部应为该区未来找矿勘查的重点。通过广域电磁、构造解析与矿物地球化学分析可以深入认识隐伏岩体的空间形态与形成时代,构建成矿物质与流体的“源-运-储”模型,开展成矿系统的深部探测与成矿潜力评价。

超大型斑岩成矿系统浅部岩浆储库时空结构——来自西藏甲玛矿区3000 m科学深钻的证据

近年来,碰撞型斑岩成矿系统的深部动力学机制、岩浆源区演化以及成矿物质来源已经有了较为清晰的理论认识,但对浅部岩浆储库(3~5 km)的精细地质结构、演化过程及其对斑岩成矿作用的制约机制尚不清楚。文章以西藏甲玛超大型斑岩成矿系统为实例,基于矿区成功实施的3000 m科学深钻,通过详细的地质编录,揭示甲玛斑岩成矿系统3000 m以浅的地质信息和浅部岩浆储库地质结构。同时,基于不同期次岩脉的穿切关系以及年代学分析,精细刻画了成矿系统浅部岩浆储库的时空结构,并建立了中新世(~15 Ma)多期次快速脉冲的岩浆演化模型。其中,锆石SIMS U-Pb测年揭示暗色石英闪长玢岩侵位时间为(14.9±0.1)Ma,略晚于二长花岗斑岩(15.534Ma)、花岗闪长斑岩(15.368 Ma)的侵位时间,暗色石英闪长玢岩的蚀变与矿化特征表明其为重要的成矿岩脉。最后,浅部岩浆储库的不同期次岩脉的时空格架、矿化和蚀变特征,以及中酸性岩脉中广泛出现的暗色包体、石英溶蚀结构和大量再循环晶等证据,证实了甲玛斑岩成矿系统存在多级岩浆活动、多期次热液演化或基性岩浆持续补给,上述过程是控制铜多金属成矿的关键因素。

江西会昌锡坑迳斑岩型锡矿床成矿系统发育特征与找矿模型

锡坑迳矿田位于南岭成矿带东段与武夷山成矿带交会部位,以早白垩世连续的岩浆喷发-侵入活动与多类型锡多金属成矿作用为特色。矿田内围绕似斑状花岗岩和花岗斑岩发育了岩背斑岩型、淘锡坝和矿背隐爆层间裂隙带型、苦竹岽和凤凰岽云英岩-破碎带蚀变岩型等大中型锡矿床。这些矿床的矿化-蚀变特征可与玻利维亚锡矿带、银岩、维拉斯托和洋滨等国内外斑岩型锡矿床类比,又独具特色,是研究斑岩型锡成矿系统发育特征与找矿模型的理想区域。文章在详细的野外地质调查基础上,系统总结了锡坑迳矿田内各类锡多金属矿化组合特征和蚀变结构,并对岩背矿床和淘锡坝矿床锡石开展了电子探针和LA-ICP-MS原位微区分析。研究结果显示,所有锡石样品均具有La、Pr、Gd和Tb的正异常、Ce与Eu的负异常、明显的Zr/Hf分馏和不规则的稀土元素配分模式,指示成矿热液早期阶段及锡石沉淀阶段经历了流体不相容。岩背锡石较淘锡坝锡石具有高的Ti/Zr和Ti/Sc比值,指示其更为靠近矿化中心。笔者研究认为,锡坑迳斑岩型锡成矿系统矿化类型包括细脉状、浸染状和细网脉状,围岩蚀变由早到晚、由成矿中心向外依次发育黄玉石英带、绿泥石-黄玉石英岩化带、绿泥石-绢云母化带和黏土化-碳酸盐化带。与斑岩型铜钼成矿系统相比,其成矿岩浆岩不仅有花岗斑岩,还有似斑状黑云母花岗岩,矿体在斑岩、花岗岩及上覆火山岩中均有赋存。相较于玻利维亚斑岩型锡成矿带发育的大面积石英-电气石化,锡坑迳斑岩成矿系统更富F,蚀变矿物中出现了大量黄玉、萤石和白云母等。对比国内外典型锡矿床的矿化-蚀变结构和锡石矿物学特征,文章建立了锡坑迳式斑岩型锡成矿系统的找矿模型。

中上扬子地块周缘主要金属成矿系统及成矿谱系

中上扬子地块周缘巨型成矿带是多旋回多阶段构造演化背景下成矿作用的产物。主要的成矿系统包括沉积-热水沉积成矿系统类、后生盆地流体成矿系统类、岩浆热液成矿系统类三大类。南华纪沉积-热水沉积锰成矿系统、震旦纪沉积-热水沉积铅锌成矿系统、震旦纪一寒武纪沉积-热水沉积银钒多金属成矿系统、二叠纪沉积-热水沉积锰成矿系统主要发育在古大陆边缘且形成于大地构造挤压向拉张的转换期,大型、超大型矿床定位受大陆边缘构造网络系统的制约,成矿的有利环境是拉张断裂控制的裂陷槽,同生断裂系统和深部含矿流体的持续补给是关键的控矿要素。印支一燕山早期后生盆地流体Pb-Zn成矿系统是本区主要的成矿系统且发育在盆山结合带,大型、超大型矿床定位主要受断裂、层位与岩性联合控制。燕山期岩浆热液型Pb-Zn多金属成矿系统受侵入接触构造体系控制,Pb-Zn矿体主要发育在外带;燕山期岩浆热液型Au多金属成矿系统主要发育在盆山结合带,大型、超大型矿床定位受断裂、褶皱构造和隐伏花岗岩的联合控制。本文初步构建了中上扬子地块周缘主要金属矿床成矿谱系。

大兴安岭东坡中北段六九山斑岩铜成矿系统浅成岩成因与地球动力学背景

六九山铜矿床产在大兴安岭地区东坡中北段,位于中亚造山带东端。为了探讨该区浅成岩成因与地球动力学背景,对六九山斑岩铜成矿系统内与成矿密切的闪长玢岩、二长斑岩两类浅成岩进行了地质、岩相学、锆石U-Pb同位素定年和元素地球化学等方面的研究。结果表明:闪长玢岩和二长斑岩内岩浆锆石加权平均年龄分别为(132.6±2.6)Ma(n=5)和(132.4±1.3)Ma(n=22),岩浆就位发生在约132 Ma,结合辉钼矿Re-Os同位素年龄((134.1±0.8)Ma),限定成矿作用发生在早白垩世;闪长玢岩(w(SiO_(2))为52.98%~59.83%)和二长斑岩(w(SiO_(2))为66.90%~67.56%)为典型的中—酸性浅成斑岩,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,分别为典型岛弧钙碱性岩和埃达克质岩石;岩浆起源于与大洋板块俯冲有关的以流体交代为主的富集地幔部分熔融;成岩成矿作用适值中生代早白垩世库拉板块向欧亚板块俯冲的大陆边缘岩浆弧背景。

上黑龙江盆地金属矿成矿系统

上黑龙江盆地位于额尔古纳地块东北部,上黑龙江Au-Cu-MoⅢ级成矿带上,成矿条件十分优越。上黑龙江Au-Cu-Mo成矿带经历了蒙古—鄂霍茨克洋俯冲增生、挤压碰撞的复合造山过程,多幕式构造—岩浆活动频繁,发育有与燕山期中酸性侵入活动有关的铜、金、钼矿床成矿系统.

同构造隐伏花岗岩体及其热液成矿系统——以河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为例

以位于华北克拉通南缘的河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为研究对象,通过对区内地质构造、成矿作用、物化探资料、遥感影像等综合研究,发现该矿田是一个与同构造隐伏花岗岩体有关的岩浆热液成矿系统。推测该隐伏岩体为一个东宽西窄、东厚西薄的“鞋底”状花岗质岩席,其总体空间形态与熊耳山变质核杂岩下盘的东向运动学方向密切相关。高位岩浆房的主体(隐伏岩体厚大部分)定位于故县水库以东地带。区内已发现的银、金多金属矿床主要是隐伏岩体东部主体顶上带外缘区定位的中温热液脉状矿化。推测在隐伏岩体顶上带的中南部还有三个隐伏岩钟发育部位,正是岩浆热液二次沸腾核心区域,因而是形成高温的斑岩型铜钼矿或隐爆角砾岩型钼金矿的最有利区段。

东昆仑斑岩-热液成矿系统找矿实践——以乌兰乌珠尔-十字嵩矿床为例

近年来,东昆仑成矿带西段的祁漫塔格地区新发现了乌兰乌珠尔-十字嵩大型银多金属矿床,矿区发育大面积晚古生代泥盆纪侵入花岗岩,岩性主要为似斑状二长花岗和二长花岗岩;矿区构造以北西向、近东西向为主,北北东、北东向次之,其中,北西向和近东西向断裂与成矿关系密切。紧邻乌兰乌珠尔-十字嵩矿区北部的乌兰乌珠尔矿区发现有斑岩脉体,岩性为花岗闪长斑岩和花岗斑岩。本区找矿突破是以斑岩成矿系统理论为指导,基于缺位找矿思路,通过分析地质资料和区域地球化学异常,在全面掌握前人工作程度的基础上,以野外斑岩脉旁侧发现的矿化构造蚀变带为突破口,类比国内及东昆仑成矿带碰撞造山环境斑岩成矿模式,建立斑岩-热液脉型矿床找矿模型,进而在勘查工作中发现银铅锌矿体,并建立了地质、地球化学测量、遥感、地球物理测量综合勘查标志,为区域上开展同类型矿床的找矿工作提供了思路和方向。

全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展

全国先后共设置了141个整装勘查区,分布在26个重点成矿区带,位于古亚洲、滨太平洋、特提斯三大成矿域。整装勘查区成矿条件优越,矿产资源丰富,矿床类型复杂多样。运用成矿系统理论,对全国典型整装勘查区开展了研究与梳理,按构造动力体制划分出3类成矿系统,按照成矿机制划分出4类成矿系统,并划分(厘定)出24个成矿系统亚系统。根据上述成矿系统研究成果,重新划分出14个成矿系列、34个矿床式,建立了典型矿床的结构模型,在此基础上构建了15个成矿系统空间结构模型。归纳总结整装勘查区成矿系统,建立成矿系统空间结构模型,运用缺位找矿思维,调整整装勘查区区域矿产勘查工作部署,开展新矿种、新类型、新区域、新层位勘查找矿,取得了重要进展与成果,丰富了成矿系统和勘查区找矿预测理论。

澜沧老厂多金属矿床叠加成矿系统稳定同位素对比研究

云南澜沧老厂多金属矿床是"三江"成矿带南段重要的多金属矿床之一,属于多种构造环境演变过程中形成的火山喷流沉积+隐伏斑岩热液成因为主的矿床,多因复成矿特征典型。本文在对不同成矿系统典型矿物/岩石开展S、Pb、H、O、Sm-Nd、Rb-Sr同位素分析研究的基础上,对比了不同成矿系统在矿床地球化学特征上的异同。研究表明,两个成矿系统的成矿物质来源既有继承性,又有新生性,多源特征明显。其中,火山喷流沉积成矿系统的S主要来源于火山热液,Pb主要来源于古陆壳基底和火山岩,成矿流体主要为海水与岩浆水的混合。斑岩型矿石矿物的S、Pb同位素组成也具壳幔混合源的特征,金属成矿物质来源主要与岩浆有关,成矿流体主要来源于岩浆水及大气降水,晚期成矿流体向大气降水漂移的特征相对明显。斑岩热液成矿系统中花岗斑岩的^(87)Sr/^(86)Sr比值介于地壳与地幔岩石平均值之间,Sm-Nd同位素数据接近EMⅡ地幔端员,指示岩浆源区处于壳-幔组分过渡区。

铁矿成矿系统与成矿模式研究

随着地质科学和矿产资源勘探技术的飞速发展,铁矿成矿系统与成矿模式的研究成为矿床地质学的重要课题。然而,目前对铁矿系统的研究仍存在不足之处,特别是在成矿机制和模式方面。基于此,本文针对铁矿的地质背景、成矿条件、成矿热力学条件及其成矿模式展开分析,以期揭示其成矿机制,构建科学合理的成矿模式,从而为矿产资源勘探提供理论支持。

炼就地质勘探的“火眼金睛”——专访云南三江成矿系统与评价系统创新团队李文昌教授

入地可能比上天更难,要把地下的矿藏解剖清楚——它的结构、演化,以及后期对矿产形成的贡献。探索是没有止境的。从无到有,从理论到预测到最终把矿找出来,这是李文昌最引以为傲的事。多年来,他的初心就是多找矿、找大矿、找好矿。在《小康》杂志与他的对话中,这位兢兢业业的专家无疑诠释了“卓越”的力量。

青海同德金矿成矿地质背景与区域成矿系统对比研究

本次研究目的是通过对青海同德金矿成矿地质背景的论述和区域成矿系统的对比分析。在详细剖析区域地质概况,矿床地质特征,成矿地质条件和矿床成因等基础上,揭示同德金矿成矿地质背景。进一步对同德金矿与甘肃肃北县夏腊窑洞和新疆京希-伊尔曼德金矿床的区域地质背景作了对比研究,对其成矿类型,矿化特征,成矿规律,找矿方向,成矿流体演化特征等方面进行异同分析。综合分析结果表明:同德金矿成矿地质背景在区域成矿系统中所处位置及作用特殊,可为该区矿产资源勘查开发提供科学依据。并对成矿预测及勘探提出建议,以期对今后矿产资源勘探工作起到一定指导作用。

湖南湘东锡田矿田钨锡多金属成矿系统及成矿模式研究

锡田矿田位于湖南省茶陵县东部,钦杭结合带西南段,南岭成矿带东段,大地构造位置上大地构造位置上位于南岭中段、扬子板块与华夏板块间的钦-杭结合带中部。区内矿产资源丰富,发育钨锡、铅锌、铌钽等稀有金属矿床,典型矿床包括垄上钨锡矿、狗打栏钨锡矿、茶陵铅锌矿、星高萤石矿,均为岩浆期后热液成矿作用成矿,成矿潜力巨大,且形成一个完整的高-中-低温热液成矿系列。本文系统梳理、总结、凝练该矿田钨锡多金属矿丰硕的找矿和科研成果,从该矿田成矿岩体特征、典型矿床地质特征、成矿地球化学特征、成矿物质及成矿流体来源、成矿时代、成矿作用、矿床成因及关键控矿因素等进行了分析和总结,以建立锡田矿田的区域成矿系统以及成矿模型,指导本地区及同类矿床的边深部找矿有实际意义。

湖南湘东邓阜仙矿集区钨锡多金属成矿系统及成矿模式研究

邓阜仙矿集区位于湖南省茶陵县东北部,钦杭结合带西南段,南岭成矿带东段,大地构造位置上处于赣南隆起与湘桂坳陷的交接部位。区内矿产资源丰富,发育钨锡、铅锌、铌钽等稀有金属矿床,典型矿床包括湘东钨矿床(又名邓阜仙钨矿床)、金竹垄铌钽矿床、鸡冠石钨矿床、大垄铅锌矿床,太和仙铅锌矿床,均为岩浆期后热液成矿作用成矿,成矿潜力巨大,且形成一个完整的高-中-低温热液成矿系列。通过对该矿集区矿床地质特征、成矿物理化学条件、成矿物质及成矿流体来源、成矿时代、成矿作用及矿床成因等的方面研究,建立该矿集区成矿系统以及成矿模式,指导本地区及同类矿床的边深部找矿有实际意义。

三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统

义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。

滇西富碱斑岩型金成矿系统特征与变化保存

同时开展成矿作用及成矿后变化保存两方面研究,是提高矿产预测能力的迫切需求。滇西新生代富碱斑岩型金多金属矿床除与喜马拉雅期富碱斑岩有密切的时空和成因关系外,另一个显著特点是发生了强烈的次生富集作用,是开展成矿系统变化与保存研究的天然实验室。含矿斑岩为一套以富碱(K2O+Na2O>8%)为特征的从基性到中酸性的岩石系列,其源区为古特提斯构造演化过程中形成的富集地幔,并于新生代早期上升至壳幔混合带时遭受部分熔融。含矿斑岩主体形成于33～38Ma,大规模成矿作用集中于34±2Ma左右,它们的形成与构造动力体制转换过程中的壳幔物质强烈交换和构造变形密切相关,并可能受青藏高原物质向东逃逸和软流圈脉动隆起的联合制约。之后,发生了印度板块由前期逆时针旋转向顺时针旋转的转变、反向旋转板块的拖曳与斜向俯冲板块回退作用的综合效应,导致了滇西地区岩石圈伸展作用和多期左行和右行断裂走滑运动及强烈构造隆升的发生,诱发了亏损地幔减压熔融产生的板内高钾岩浆岩的就位、大规模热水流体活动,并叠加区域红土化作用,成矿系统遭受了强烈的变化与改造,金的表生成矿作用在矿床形成后即已开始,之后经历了多阶段的演化,有明显的穿时性。主要表现为矿床抬升或掩埋、矿体错切或错失、矿化叠加或次生富集、远距离迁移以及就近淋滤或贫化等。

火成岩构造组合与壳-幔成矿系统

讨论了火成岩构造组合，指出不能单纯地运用化学图解，强调要结合岩相学、岩石组合特征研究，要注意区分区域与局部的构造环境。指出双峰式火成岩组合的确切含义是指缺乏中性成员，而不单看化学图解的几何形态，讨论了伸展与挤压对双峰式和钙碱性火成岩组合的可能约束。指出由蛇绿岩套再造的古构造历史可能是残缺的，结合弧火成岩的厘定可在某些方面弥补这个不足，讨论了弧火成岩组成极性形成的可能原因。讨论了大陆碰撞造山带的火成岩构造组合类型及其在再造造山带的边界性质、造山带演化历史中的重要意义。指出大陆裂谷带的火成岩常呈组成对称的水平分带，而不同于弧火成岩的组成极性。讨论了岩浆构造热事件及其序列的重要意义，提出大陆碰撞造山带具类似于变质作用的顺时针演化的事件序列，而大洋俯冲造山带则具反时针演化的事件序列。最后，强调并讨论了“壳幔岩浆流体成矿系统”的科学命题。

构造演化与成矿系统动力学——以胶东金矿集中区为例

成矿系统的形成、演化与区域构造演化和地球动力学行为有关，成矿系统动力学是确定成矿系统演化和最终结果的关键，其研究是对传统成矿理论的突破，具有重要的理论与实践意义。胶东地区长期处于大陆边缘，构造成岩成矿作用过程表现出复杂性和多样性：（１）太古宙—元古宙绿岩地体产生、形成———金的矿源系统雏形；（２）古生代构造环境稳定———金成矿作用间歇；（３）中生代绿岩带强烈活化改造———构造成岩成矿；（４）新生代构造继承性活动———后期构造破矿作用。胶东金矿集中区是典型的剪切带构造成矿系统，是区域尺度地质作用的产物，其形成、演化受大陆岩石圈和深断裂成熟度控制，与太平洋区板块俯冲碰撞及郯庐断裂带的形成、演化紧密相关，其发生和作用过程及演化受地壳演化和地球动力体制转换制约，与区域构造的形成、演化相互关联。“断裂阀地震泵吸周期性破裂愈合”的构造动力体制转换是成矿物质活化、运移、聚集、成矿的基本动力学保障，构造应力场转换是其重要表现形式。