广西栗木锡多金属矿区锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

年代学研究是花岗岩型稀有金属矿床研究的重要内容,多种定年方法的联合有助于对岩浆演化及稀有金属元素富集成矿过程的精细刻画。论文选择栗木矿区具代表性的金竹源、老虎头和水溪庙花岗岩型钨锡铌钽矿床和(长石)石英脉型钨锡矿床,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb和LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb年代学研究。结果显示,老虎头细粒铁锂云母钠长石花岗岩锆石U-Pb年龄为(216.3±1.7)Ma,长石石英脉型钨锡矿床锡石UPb年龄为(210.1±4.9)Ma;两件金竹源花岗岩型钨锡铌钽矿床锡石U-Pb年龄分别为(219.6±1.5)Ma和(219.9±2.2)Ma,石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(217.3±3.2)Ma;水溪庙长石石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(210.7±2.5)Ma。本次研究可以看出,金竹源花岗岩的成岩年龄与花岗岩型钨锡铌钽矿床及石英脉型钨锡矿床的成矿年龄间隔较小,表明含矿花岗岩可能在较短时间内经历了岩浆冷凝结晶、富集成矿和热液锡矿化过程,是短暂矿化事件的产物,而非以往认为的岩浆-热液长时间演化的结果。同时,基于不同测年方法的对比结果显示,在含锡花岗岩中,锡石年龄既能代表锡矿的成矿年龄,也能代表花岗岩的结晶年龄;花岗岩中未受蚀变的锆石年龄和锡石年龄基本一致,但锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间普遍晚于实际成岩年龄。

稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体地球化学标志——以广西栗木锡多金属矿为例

烃类气体在自然界广泛分布并具有复杂成因和来源,同时针对烃类气体的研究不应局限于石油、天然气等传统能源矿产,而需要推广到更多其他科研领域。笔者等采取苦橄岩烃类气体标准化的研究思路,以广西栗木锡多金属矿为中心,重点围绕矿区各阶段花岗岩、矿体及地表土壤开展烃类气体宏观特征和微观规律的研究工作。通过研究和对比,揭示花岗岩及矿石中烃类气体特征和变化规律,查明在成矿作用影响下烃类气体成熟度提高且通过构造裂隙向上运移,并被地表土壤吸附形成异常的事实,明确了深部隐伏矿体与土壤烃类气体异常的成因联系及空间对应关系,建立了判断稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体特征指标和参数,研究表明,将烃类气体特征作为判断稀有金属花岗岩富集成矿地球化学标志的思路正确且方法可行,并将对今后进一步拓展烃类气体的研究和应用领域产生积极影响。

桂林恭城河栗木站实用水文预报

以桂林市恭城瑶族自治县栗木水文站为例,介绍了广西中小流域常用的水文预报方法,包括多元回归分析法、地貌单位线法、中国洪水预报系统、涨率分析法。通过比对各方案的特点、适用条件及预报合格率,结果表明:涨率分析法综合误差最小,地貌单位线法误差最大。而在实际应用中,多元回归方程预报方法使用最为广泛。

广西桂林地区东部栗木花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄

栗木矿区位于南岭钨锡多金属成矿带的中段,成矿作用与花岗岩密切相关。通过对栗木金竹源与三个黄牛地区云英岩化花岗岩的年代学研究,获得2个SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为218.3Ma±2.4Ma和214.0Ma±5.0Ma,代表了栗木花岗岩体的形成年龄。结合前人的研究数据,栗木矿区成岩、成矿作用年龄近乎一致,应为晚三叠世同一期次岩浆作用的产物。

广西栗木花岗岩岩浆气-液分异作用与成矿作用

广西栗木花岗岩是华南地区具有代表性的含锡、钨、钽、铌矿的稀有金属花岗岩,发育一些紧密共生但结构有明显差异的岩石。在岩相学研究的基础上,运用热动力学原理对这些特殊地质现象进行成因分析以了解相应的岩浆演化过程,得出的结论构成了岩浆演化的动态证据链并相互印证,且与热动力学方程检验结论相吻合。研究结果表明,气—液分异是稀有金属花岗岩最重要的成岩与成矿作用机制。当富水岩浆上升侵位时,岩浆发生大规模的气—液分异作用,形成新的熔体相和大量夹带气相的气泡。新的熔体相因饱和水压尸(H_2O)的突然降低而过冷却结晶形成斑状结构岩石,气泡则上升迁移至不同部位,随后破裂再次发生气—液分异形成残余气流体和残余熔体相。残余气流体进一步交代先结晶的斑状结构岩石形成蚀变带花岗岩,或者结晶形成伟晶岩。残余气流体还是金属成矿元素迁移的主要载体,岩体内带的蚀变花岗岩型锡铌钽矿的成矿作用主要与残余气流体对花岗岩的自交代作用有关,而岩体顶上带的岩脉型钨锡矿的成矿作用主要与残余气流体在围岩裂隙中的结晶作用有关。

广西栗木锡钨铌钽矿床岩浆液态不混溶作用及其与矿化的关系

锡钨多金属矿化多与Li-F碱长花岗岩有关,其岩浆演化晚期常发生较大规模的液态分异作用。广西栗木锡钨铌钽矿与成矿有关的岩体包括肉红色中粒碱长花岗岩以及顶部的白色细粒碱长花岗岩。矿化产于碱长花岗岩顶部附近,主要矿化类型包括花岗岩型钨锡铌钽矿化、似伟晶岩型钨矿化、长石石英脉型钨矿化和石英脉型钨锡矿化。碱长花岗岩中存在大量岩浆液态不混溶现象,包括矿囊、似伟晶岩和细晶岩等。地质地球化学研究发现,岩浆液态不混溶作用贯穿于栗木碱长花岗岩分异演化的全过程,矿囊代表岩体中富含钨锡和挥发份的岩浆,岩体顶部的似伟晶岩和细晶岩是碱长花岗岩岩浆分异的结果。在岩浆液态不混溶作用过程中,W、Sn、Nb、Ta等成矿元素以及挥发份不断富集,形成岩浆岩型、长英质脉型以及石英脉型矿化。不同类型的矿化对应岩浆液态不混溶作用的不同阶段,由此建立了栗木矿床岩浆液态不混溶的成矿演化模型。

栗木锡矿云英岩化花岗岩白云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

栗木锡矿的锡铌钽成矿作用与花岗岩有密切的关系,其中锡金属成矿作用与花岗岩云英岩化蚀变作用有关。通过对云英岩化花岗岩中白云母的40Ar/39Ar快中子活化年龄测试,获得白云母的坪年龄和等时线年龄分别为214.1±1.9 Ma和214.3±4.5 Ma。栗木矿田云英岩化蚀变的年龄为214 Ma左右,即栗木锡矿成矿作用主要发生在214 Ma左右的晚三叠世,栗木锡铌钽金属矿床是后碰撞的伸展体制下的产物。

广西栗木锡铌钽矿田成矿物质来源的惰性气体同位素示踪

文章利用黄铁矿流体包裹体惰性气体同位素,探讨了广西栗木锡铌钽矿田成矿流体的来源。黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.14～0.97Ra,远远低于地幔流体的比值,接近饱和大气水的比值,并与地壳流体的比值处在相同的数量级上;40Ar/36Ar比值为555.98～855.11,平均705.55,显然偏离大气氩的同位素组成;40Ar*/4He比值为0.08～0.27,平均值为0.153,接近地壳值;20Ne/22Ne=9.671～9.748和21Ne/22Ne=0.0306～0.0330,具有饱和大气水的Ne同位素比值特征。结果表明,广西栗木锡铌钽矿田老虎头、牛栏岭和金竹源3个矿床的成矿流体是大气水和地壳流体的混合流体;水溪庙矿床的成矿流体也主要是大气水和地壳流体的混合流体,但可能有少量地幔流体的加入。

广西栗木矿区牛栏岭岩体印支期年龄的厘定及其意义

本文对牛栏岭细粒铁锂云母花岗岩和似斑状铁锂云母花岗岩进行了锆石u—Ph年代学和岩石地球化学研究，讨论了岩体的形成时代、成因类型、源区性质及其与成矿关系。两种岩性锆石的LA—ICP—MSU—Pb定年表明，其加权平均年龄分别为（223．6±1．7）Ma和（223．7±1．7）Ma，属印支晚期构造岩浆活动的产物。岩石相对富集SiO2，K2O，Na2O，P2O；和贫CaO，MgO，TiO2；A／CNK值为1．08～1．31，落入强过铝质花岗岩区域；CIPW计算结果给出的岩体标准矿物刚玉的含量为1．6％～4．5％；岩体的球粒陨石标准化稀土配分曲线呈轻微右倾形，具有强烈的Eu负异常，8Eu为0．01～0．05。岩体富集cs，Rb，K等大离子亲石元素（LILE）和U，Pb，Hf，Ta等高场强元素（HFSE），明显亏损Ba，Sr，n等元素；锆石饱和温度介于631℃～681℃之间，低于S型花岗岩的平均锆石饱和温度。岩体中发现有（248±4）Ma和（1947±23）Ma的继承锆石，暗示其源区可能为晚古元古代的壳源物质，印支早期岩浆物质也可能参与了岩体的形成。岩体的地质地球化学特征研究表明，岩体可能为牛栏岭地区的W—Sn成矿作用提供W—Sn来源，暗示牛栏岭地区可能存在有224Ma左右的成矿作用，印支期成矿作用可能成为栗木矿区乃至南岭西段今后找矿工作的一个重点方向。

广西栗木泡水岭印支期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

广西栗木泡水岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,泡水岭花岗岩体可能存在3期岩浆活动:210Ma、222Ma和239Ma,佐证了栗木岩体是印支期岩浆活动的产物。结合最新的研究,栗木花岗岩体形成于印支期,岩浆活动集中在210Ma±4Ma^222Ma±5Ma之间,并且在239.8Ma±4.3Ma可能存在印支早期的岩浆活动。

广西栗木锡铌钽矿田矿化花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

栗木矿田是南岭地区典型的锡铌钽多金属矿田,成矿作用与花岗岩关系十分密切。本文通过锆石SHRIMP U-Pb法定年研究,获得栗木矿田水溪庙矿区的隐伏矿化花岗岩形成年龄为212.3±1.8 Ma(98%可信度,MSWD=1.5),与前人测得的老虎头矿区的云英岩化花岗岩中白云母的Ar-Ar坪年龄(214.1 Ma)、金竹源花岗岩中蚀变白云母Ar-Ar坪年龄(212.4Ma)及金竹源和三个黄牛花岗岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄(分别为214.0 Ma和218.3 Ma)在误差范围内一致。结合其它资料分析,我们认为栗木地区锡铌钽矿与花岗岩为印支期同一构造-岩浆活动的产物,建议在南岭地区下一步规划部署中应注意印支期成矿岩体和印支期锡多金属矿的寻找。

广西栗木钨锡多金属矿区铷矿床地质特征及其资源评估

栗木矿区是华南重要的钨锡稀有金属矿床之一,通过对栗木铷矿床地质特征的研究发现,该矿床具有明显的时空分布规律:主要富集在燕山早期的3个阶段,并具有随岩体演化程度增高而进一步富集的趋势;同一阶段同一岩体的水平剖面上,Rb_2O含量具有岩体边部高、中心低的特点;垂直剖面上,Rb_2O含量总体变化不大,岩体顶部相对富集。同样,在花岗岩中云母和钾长石中的Rb也有一定的规律:在不同阶段或者不同岩体中,云母的Rb_2O含量都比钾长石中的高;无论钾长石还是云母中Rb2O的含量,在燕山早期的第三阶段都比第二阶段更高,可见铷矿化随着岩浆分异而逐渐增强。栗木矿区铷金属主要产于花岗岩中,根据已知的矿石量可预估伴生铷矿床已达中型,整个栗木矿区则具有大型伴生铷矿床的潜力;据前人资料估算,尾矿中的铷金属储量可达大型伴生铷矿床。今后可进一步对原生铷矿床和尾矿中的铷资源进行研究评价,从而提高矿区资源综合利用率。

灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例

对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值(w/r)可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。

广西栗木锡铌钽矿床地球化学分带模型与找矿评价标志

从找矿地球化学角度,依据栗木锡铌钽花岗岩型矿床的分带、元素异常组合、平均含量和比值的垂直变化特征,综合建立了矿床地球化学分带模型,指出了F、Li、Be、W、Sn、Nb、Ta、Cu、Mo、Bi、Ti是寻找该类矿床的有效指标,总结了矿体前缘、近矿和矿尾的异常组合、强度及比值等地球化学评价标志。

氡气测量在栗木锡铌钽矿外围的找矿效果

虽然氡气测量法在多个领域应用广泛,但用氡气测量法寻找隐伏有色金属矿却少有报道。为了扩大氡气测量法的应用范围,为寻找隐伏有色金属矿提供新的勘查方法,我们用美国产RAD7型电子测氡仪在广西栗木锡铌钽矿上进行了试验。结果在三个黄牛和水溪庙锡铌钽矿体上方土壤中除有很好的氡气异常反映,氡气异常特征与深部隐伏锡铌钽矿在空间上和规模上具有很好的对应关系外,对矿区外围2个氡气异常地段进行钻探验证也取得了良好的找矿效果,这为该区外围找矿、扩大矿产资源储量提供了一种有效的勘查方法。

广西栗木钨锡多金属矿床岩体特征及岩浆不混溶证据

广西省恭城县栗木矿区处于湘南南北向构造带与南岭东西向构造带中段北缘衔接部位,恭城复式向斜的北部扬起端西侧。矿区出现的花岗岩主要为栗木复式岩体,为燕山早期产物。矿体主要受栗木岩体及构造控制,地层控矿不明显。野外及地球化学数据表明,栗木复式岩体是一套富Li-F的花岗岩,该岩体演化过程呈现不混溶(液态分离)特征。

恭城—栗木断裂带中的断溶角砾岩——一种新型断层岩

通过对恭城—栗木裂带中断层岩的研究 ,确立了一种新型断层角砾岩——断溶角砾岩的存在。断溶角砾岩兼具断层角砾岩和岩溶角砾岩的特点 ,是断裂和岩溶塌陷共同作用的产物。这种角砾岩的角砾分为断层角砾和溶洞崩塌角砾两种 ,角砾及胶结物中均发育有方解石 e双晶等应力作用的产物 ,它形成于地下 5～ 8km深的脆性变形环境中 ,并记录了断裂带的多期活动及运动方向和应变型式。对断溶角砾岩的研究有利于恢复恭城—栗木断裂带的形成及其演化历史。断溶角砾岩形成模式的提出揭示了研究区与断裂伴生的地下溶洞的分布形成、发展及灭亡的规律 。

广西栗木锡铌钽多金属矿床成矿流体包裹体特征

综合研究广西栗木矿田香粉厂、老虎头、牛栏岭、金竹源矿床矿石中的石英流体包裹体,结果表明,成矿热液矿物中的原生流体包裹体类型主要为纯液相包裹体,其次为气液两相包裹体。香粉厂矿床流体包裹体的均一温度平均值为203.5℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.885g/cm3,压力为55.31MPa,成矿深度为5.94km;老虎头矿床流体包裹体的均一温度平均值为168℃,盐度为6.50wt%NaCl,密度0.934g/cm3,压力为46.72MPa,成矿深度为5.42km;牛栏岭矿床流体包裹体的均一温度平均值为187℃,盐度为5.03wt%NaCl,密度0.919g/cm3,压力为46.00MPa,成矿深度为5.37km;金竹源矿床流体包裹体的均一温度平均值为178℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.913g/cm3,压力为48.42MPa,成矿深度为5.51km,总体属中低温度、低盐度、中等密度的体系;表明该矿床形成于中深成环境。

栗木矿田深部新发现二云母花岗岩及其与上部白云母花岗岩的相变关系研究

在栗木矿田沟挂垒钻孔深部发现花岗岩体下部有厚度大于190m的二云母花岗岩,通过对二云母花岗岩以及上部白云母花岗岩的岩相学研究和分析对比,认为该区第二阶段的花岗岩上部为白云母花岗岩,在深部相变为二云母花岗岩,岩体中、上部的白云母花岗岩相主要是二云母花岗岩不同程度蚀变交代形成的,而不是岩浆就地重力分离结晶形成的,其蚀变程度相当于该区含矿花岗岩体矿化蚀变带下部的钾长石化带。无斑的白云母花岗岩相在钾长石化带中蚀变最强,最靠近主矿化蚀变带,有重要的找矿意义。各岩相的化学分析表明,W、Sn、Nb、Ta的矿化富集可能与岩浆气液分离作用或深部岩浆分异有关。

广西恭城——栗木断裂带的分形分析

恭城—栗木断裂带的分形分析结果是 :整个断裂带的分维值 D接近 1.5 ,与整个华南地区线性构造的分维值 (D =1.35 )相比 ,该断裂带属结构较复杂、活动性较强的一类 ,但总体上它已趋于成熟。在恭城—栗木断裂带中 ,南北向断裂的分维值远大于北东向和东西向断裂的分维值 。