滇东南洒西钨铍矿床成矿流体来源和演化:来自流体包裹体和H-O同位素证据

洒西钨铍矿床位于滇东南老君山钨锡多金属成矿区。确定早期似层状矿体和晚期脉状矿体的流体性质、来源和演化过程,并对其流体地球化学和同位素进行约束,可以有效探讨洒西钨铍矿床成矿机制,为老君山矿集区下一步找矿工作提供理论思考。洒西钨铍矿床脉状矿体的形成经历了硅酸盐阶段、氧化物-硫化物阶段和碳酸盐-萤石阶段,白钨矿和绿柱石主要形成于前两阶段。对洒西钨铍矿床脉状矿体不同阶段石英中的流体包裹体进行了岩相学特征、显微测温、激光拉曼光谱分析等研究,并对早期似层状矿体和晚期脉状矿体矿石中石英的氢-氧同位素组成进行了测试。结果表明:该矿床内脉状矿体的流体包裹体主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物多相包裹体3种类型。流体包裹体的气相成分以H_(2)O主,含少量还原性气体如C_(2)H_(2)等,液相成分也以H_(2)O为主。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段,包裹体的均一温度和盐度(NaCl_(eq))峰值范围分别为240~360℃、2.35%~13.81%;220~310℃、4.03%~9.86%和190~270℃、2.41%~6.88%。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段,成矿流体的温度呈现降低趋势,盐度也呈降低趋势。成矿流体总体上属中-高温度、低盐度、贫CO_(2)、含部分还原性气体的NaCl-H_(2)O流体体系。早期似层状矿体石英样品δD_(V-SMOW)值变化范围小,为-102.8‰~-99.0‰,δ^(18)O_(V-SMOW)值为11.7‰~13.0‰,δ^(18)OH_(2)O值为3.16‰~6.46‰;晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段石英样品δD_(V-SMOW)值变化范围较大,为-99.6‰~-69.5‰,δ^(18)O_(V-SMOW)值为11.2‰~14.1‰,δ^(18)OH_(2)O值为3.08‰~6.73‰。综合表明成矿流体主要是岩浆水,混合有少量大气降水或有机水,流体可能发生了沸腾作用,加之温度的降低,导致晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段主要成矿物质的沉淀。洒西钨铍矿床属于中高温热液矿床。

矿田构造变形岩相分类与应用效果

矿田相当于Ⅴ级成矿区带的地质找矿勘查对象,需要研究"构造与建造共生"的地质现象,建立相应的概念和野外观测方法,有别于"沉积构造岩相"、"岩浆岩相"、"变质岩相"、"大地构造相"、"构造岩相"、"构造相"等理论观点。在长期矿田构造和深部外围找矿实践基础上,研究提出"构造变形岩相"的地质概念。构造变形岩相被理解为"显示构造变形的那部分岩相",是喻示受构造影响的那部分(沉积、岩浆和变质地质作用的)岩相,是包含构造变形及建造特征的地质实体,或构造建造形迹。构造变形岩相,是岩石形变和相变密切共生的地质体,既能反映成岩地质环境又包含成岩物理化学条件,是一种适用于开展"构造结合建造"观测和分析的构造岩石单元。依据地质作用类型,划分了4种矿田构造变形岩相:沉积构造变形岩相、岩浆构造变形岩相、变质构造变形岩相和复成构造变形岩相。根据地质亚相,划分了矿田尺度的27类构造变形岩相。建立矿田构造变形岩相的观测和分析方法,不仅推动了构造结合建造的地质调查和研究,而且为矿田构造向矿田地质学的发展奠定了基础。构造变形岩相研究,用1∶1000~1∶50000不同精度,可以调查几十至几百平方千米范围的地质找矿问题,直接服务于已知矿床的深部外围找矿。地表结合中段大比例尺填图,三维刻画矿化岩相带的分布特征,成为圈定靶区的最佳途径。在"就矿找矿"的基础上,探讨了中距离找矿的预测方向--构造变形岩相界面成矿带。

基于深部地球物理信息的构造变形岩相分类研究

"构造变形岩相"填图方法的创立和应用为老矿区深部及外围的找矿工作指明了方向,在实践中取得了显著的效果,需要大力推广和深入研究。对于构造变形岩相带的深部结构认识,需要依靠地球物理信息的解译。与地球物理场性质相类似,构造变形岩相带也是一个现存的地质体;物探工作目的是要探测和揭示构造变形岩相带的埋深、轮廓、内部结构构造等特征,为确定其形成时间和演化过程提供依据。由于地质与地球物理的复杂时空关系,如果仅以新鲜岩石标本物性参数的差异作为判别标志,难以提高地球物理方法的分辨率和有效性。结合构造变形岩相进行综合解译,更能提高解释推断成果的多学科融合性。作为终极勘探目标,需要紧密结合构造控矿级序,建立构造变形岩相带的三级分类标准,提取对应的地球物理信息:一级构造变形岩相带为目标物所处的构造单元及构造应力场,及其所对应的区域地球物理场特征,如隆凹构造相间的伸展构造域;二级构造变形岩相带为目标物所处的控矿构造体系,及其所对应的矿田地球物理场特征,如岩浆核杂岩隆起-拆离构造系统;三级构造变形岩相带为目标物所在的有利成矿构造部位,及其所对应于关键剖面的地球物理特征,如侵入岩体与围岩的接触带或者含矿断裂带等。选择国际流行的典型金属矿床类型,介绍了三级构造变形岩相带的地球物理组合信息特征及其分级利用操作流程,为有效应用地球物理勘探方法开展深部找矿预测提供了范例。

新华夏构造体系结构面“米字型”分布与演化的数学模拟研究

构造体系由多方向、多应力-应变性质和多重次序的结构构造组成,这些结构面在构造应力场中有较为固定的分布型式。经过区域成矿带、矿田、矿床等不同层次地质研究,揭示了新华夏构造体系的共轭剪切、挤压和引张三种类型结构面,它们在平面上组成“米字型”构造。通过应力-应变有限元法模拟,将“米字型”构造分为三个形成阶段:第一期共轭构造阶段,发育NNW 345°方向(大义山式)张扭断裂和NEE 75°方向(泰山式)压扭构造;第二期挤压构造阶段,产生NNE 25°方向挤压断裂和褶皱;第三期横张构造阶段,产生NWW 300°方向(长江式)的横张断裂,给出了有利于控矿成矿的应力-应变场特征,为地质找矿指明了方向。三个阶段相比,构造带内主干拉应力以第一期NNW向构造带内为最大,第三期NWW向“长江式”构造带次之,第二期NNE向和第一期NEE向构造带内拉应力微弱,拉应力总体呈现出时间由老到新从最高下降至微弱之后再回升的趋势;最大主压应力从第一期NEE向构造带为中等,演进到第二期NNE向构造带为最大,第三期NWW向“长江式”构造带和NNW向构造带为最小,表现出时间由老到新,先增强至最高值再下降至最小的趋势。