扬子地台西南缘铅锌成矿作用与找矿模型

川滇黔地区作为中国西南地区重要的铅锌工业基地之一,区内成矿条件优越,产有一批不同规模的铅锌矿床,但随着逐年开采,后续接替资源储备不断减少,急需寻找和发现新的矿产地。前人对该区铅锌矿床开展了一系列富有成效的研究工作,取得了诸如后生、碳酸盐岩容矿和构造控矿等一系列的共识。除了以上共识外,当前在成矿流体的通道、容矿空间的形成,成矿物质的来源,成矿时代及成矿背景,找矿模型的建立等方面仍然存在较大争议。本文在总结典型铅锌矿床地质特征的基础上,通过对成矿物质来源、成矿要素、成矿时代及背景等方面的研究成果梳理,总结出区内铅锌矿床成矿物质主要来源于围岩及下伏地层,控矿要素主要有地层、岩性、构造,成矿作用主要形成于印支晚期扬子板块与印支板块碰撞后的伸展环境,建立了扬子地台西南缘区域成矿模式,形成了以找矿要素为核心的综合找矿模型,为该区铅锌矿床找矿勘查提供了依据。

云南北衙金多金属矿床富碱斑岩地球化学特征及其地质意义

北衙金多金属矿床位于金沙江—哀牢山富碱斑岩成矿带中段,是中国西南地区最大的金矿床。研究表明矿床的形成与喜马拉雅期富碱斑岩密切相关,以往研究集中于万硐山岩体,对外围笔架山、桅杆坡与红泥塘岩体研究甚少。本文以北衙矿区外围的笔架山、桅杆坡与红泥塘岩体为研究对象,通过系统的野外地质调查与全岩主量、微量和稀土元素分析,讨论了岩石成因以及岩浆源区特征,并与万硐山富矿岩体进行了对比。主量元素测试结果表明本次研究的所有岩体属于高硅、富碱的钾玄岩系列,且岩浆分异程度较高,同时P_(2)O_(5)与SiO_(2)呈现负相关关系,指示所有岩体均为Ⅰ型花岗岩。稀土元素配分模式为右倾型、无明显Ce异常和轻微的Eu负异常,显示有少量斜长石分离结晶。微量元素分析结果显示,所有岩体具有高Sr、低Y、高Sr/Y比值且富含大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征。全岩Rb/Sr比值、Nb/Ta比值、La/Nb比值,均显示了地壳和地幔的双重特征。同时,在稀土元素配分模式图和微量元素配分模式图中,笔架山、桅杆坡和红泥塘以及前人测得万硐山石英正长斑岩均显示出与滇西加厚下地壳埃达克质岩石相似的地球化学特征,表明北衙矿床的岩浆均起源于加厚下地壳的部分熔融,并混有少量地幔物质。

南岭科学钻探青白口系中发现381 Ma流纹岩

南岭科学钻探(NLSD-1)选址于江西省于都—兴国—宁都三县交界地区实施,构造上属华夏板块内部的武夷和罗霄两块体交汇部位。南岭科学钻探瞄准构造结合部区域地质问题和矿集区深部成矿预测两方面科学目标进行探索。NLSD-1开孔至1373.71 m揭露了连续的青白口纪地层,是一套完整的凝灰质火山碎屑岩韵律层,主要岩性有凝灰质粉砂岩、凝灰质细砂岩、变沉凝灰岩、凝灰质板岩和流纹岩。本次工作在科学钻探精细地质编录的基础上,对各类岩性地层进行镜下鉴定,并挑选流纹岩中的单颗粒锆石,应用LA-ICP-MS锆石U-Pb法进行定年,获得了一组高度谐和的同位素年龄,确定流纹岩成岩时代为381 Ma,为赣中南地区新元古代地层时代的进一步划分、归属和地质演化研究提供了新的信息。

江西阳储岭两期岩浆活动与钨成矿作用的关系:来自黑云母地球化学的证据

阳储岭斑岩型W-Mo矿床位于江南造山带中部,是华南地区最早发现的斑岩型钨钼矿床。已探明WO_(3)资源储量6.13万吨(平均品位0.2%),Mo资源储量1.69万吨(平均品位0.03%~0.06%),其成矿作用与中生代花岗质岩浆活动密切相关。区内发育早期花岗闪长岩和晚期二长花岗斑岩,钨矿体以细脉状和浸染状产于二长花岗斑岩体内,而花岗闪长岩内未见矿化。两期岩浆活动与钨成矿的关系尚不明确,制约其含矿差异性的因素尚不清楚。本文以花岗闪长岩和二长花岗斑岩中的黑云母为研究对象,对比研究两类岩浆结晶分异程度、氧逸度、岩浆流体卤素浓度,探讨其对钨成矿的制约。黑云母主量元素分析结果显示,阳储岭两类岩浆岩均为壳源,但显著不同于S型花岗岩的Mg/(Fe+Mg)和Al^(VI)值,指示其具有I型花岗岩的特征。黑云母的微量元素信息显示,相对于花岗闪长岩中的黑云母(类型一),二长花岗斑岩中的黑云母(类型二)显示低的K/Rb、Nb/Ta比值,高的Rb、Cs、Nb和Ta含量,表明其分异程度较花岗闪长岩更高,更有利于钨的富集。两类黑云母所指示的岩浆氧逸度均在NNO缓冲线附近,表明其母岩浆均为还原性岩浆,但二长花岗斑岩显示出更为还原的特征,还原环境有利于钨矿的形成。类型二黑云母比类型一黑云母具有低的IV(F)但高的IV(F/Cl)值,表明其F富集程度更高。通过黑云母计算出对应岩浆流体的log(f H_(2)O/f HF)^(fluid)、log(f H_(2)O/f HCl)^(fluid)、log(f HF/f HCl)^(fluid)值。结果表明类型二具有比类型一更低的log(f H_(2)O/f HF)^(fluid)、log(f H_(2)O/f HCl)^(fluid)值,显示二长花岗斑岩流体中更加富含HF和HCl。而类型二高的log(f HF/f HCl)^(fluid)值,显示出其更高的HF/HCl比值,对应了更高的结晶分异程度。阳储岭晚期二长花岗斑岩与早期花岗闪长岩为同一岩浆房分离结晶作用的产物,矿化存在于二长花岗斑岩顶部,岩浆结晶分异过程中,挥发性组分F、Cl和成矿元素W、Mo从体积更大的花岗闪长质岩浆聚集到小体积的二长花岗质岩浆中,形成具有经济价值的W-Mo矿体。研究结果表明,黑云母可有效示踪花岗质岩浆性质和岩浆结晶分异程度,并可作为矿产勘查的有利标志。

滇西“碱质热液型”金多金属矿床地质特征与找矿模型

滇西地区地质构造演化复杂,成矿地质条件优越,经历了多期次、多类型成矿作用,形成了多条各具特色的金多金属成矿带。文章通过对区内金沙江-哀牢山金多金属成矿带内北衙、马厂箐、姚安、长安等典型矿床的解剖和对比研究,发现带内金多金属矿床与经典的斑岩型矿床相比具有显著的差异性,主要表现是:成矿岩体岩性以碱性系列为特征,w(K_(2)O+Na_(2)O)超过8%;成矿流体碱质含量偏高,流体阳离子(K^(+)+Na^(+))含量约占流体总量的87%~95%;成矿过程中,除岩浆热液参与成矿外,岩浆气水热液与围岩间的水岩反应,是导致矿质沉淀的主体;自成矿岩体向外依次发育裂隙脉型、矽卡岩型、构造破碎带型和石英硫化物脉型矿化,组成多位一体。文章基于典型矿床特征的系统总结,提出了“碱质热液型”金多金属矿床的概念,并对其成矿作用过程进行了初步探讨。最终,文章构建了滇西地区碱质热液型金多金属矿地物化遥综合找矿模型,并指导相关矿床找矿勘查取得了重要进展。

滇西姚安金矿床磷灰石化学特征及指示意义

姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯造山带结合部位,其成矿与新生代富碱岩浆-岩浆热液密切相关。野外调查发现矿化仅存在于黑云母正长斑岩体内,而与黑云母正长斑岩空间关系密切的石英正长斑岩却未发现矿化。为探讨黑云母正长斑岩与石英正长斑岩岩体含矿性差异,运用电子探针、LA-ICP-MS分析方法,以富矿黑云母正长斑岩和贫矿石英正长斑岩岩体内的磷灰石作为研究对象,对比磷灰石之间的差异,探讨磷灰石记录的岩浆演化以及反映岩浆氧化还原条件和流体活动性相关信息。测试结果表明,姚安矿区富矿岩体与贫矿岩体磷灰石均为岩浆磷灰石且富F、低Cl;富矿岩体磷灰石相比于贫矿岩体磷灰石具有较大的δEu变化范围与较低的δCe,指示富矿岩体具有较高的氧逸度,高的氧逸度会抑制金以硫化物形式沉淀,从而增强了岩体的成矿潜力。富矿岩体磷灰石具有较高的Ce/Pb比值与低的Th/U比值,表明岩浆形成过程中成矿岩体流体活动性较强,岩浆分异较强。富矿岩体角闪石和黑云母的发育表明岩浆具有较高的水含量,高水含量可以增加金属元素在熔体中的溶解度,并且高水含量的岩浆在演化过程中水也较易达到饱和,发生对成矿有重要意义的流体出溶。总之,在姚安地区,高氧逸度,高水含量以及强流体活动性是成矿的关键。

滇西姚安金矿床正长斑岩角闪石、黑云母化学特征及其地质意义

姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯构造域结合部位,其成矿与新生代富碱斑岩密切相关。前人研究都集中在富矿岩体的岩石学、矿物学和地球化学特征,对贫矿岩体研究甚少。文章以姚安矿区贫矿正长斑岩为研究对象,在岩相学基础上对姚安正长斑岩中的角闪石,黑云母进行了电子探针分析,计算了矿物结晶的温压条件、氧逸度和含水量等要素,并与其他地区富矿岩体与贫矿岩体进行了对比,讨论了富矿岩体与贫矿岩体在矿物化学尺度上的差异性。姚安贫矿正长斑岩角闪石富MgO(11.82%~12.93%)、CaO(11.25%~11.58%)、K_(2)O(1.09%~1.37%)、Na_(2)O(1.99%~2.21%),属于镁闪石;计算得出角闪石结晶温度为822.47~850.69℃,压力112.69~151.21 MPa;侵位深度为3.72~5.44 km。黑云母为岩浆成因且富镁,w(MgO)为14.36%~18.01%,Fe^(2+)/(Mg^(+)Fe^(2+))比值0.23~0.34,属于镁质黑云母。黑云母结晶温度为719.69~738.78℃;压力51.15~178.35 MPa;侵位深度1.69~5.89 km。通过角闪石成分计算岩浆氧逸度变化介于ΔNNO+0.20到ΔNNO+0.91,略高于Ni-NiO出溶线。根据角闪石化学成分计算出岩浆含水量介于2.54%~3.02%。大型-超大型斑岩Cu矿多金属矿与高氧逸度、富水的浅侵位中酸性岩浆密切相关,对比姚安富矿岩体和成矿带上马厂菁、北衙的富矿岩体,姚安贫矿岩体与六合贫矿岩体相似,具有低氧逸度,较深的侵位深度的特点。低氧逸度致使金属元素早期以硫化物形式沉淀,无法随岩浆运移,较深的侵位深度使得流体难以出溶成矿。以上特征是其不成矿的关键因素。

北衙地区贫矿和富矿斑岩对比研究——对斑岩成矿的指示意义

北衙超大型斑岩—矽卡岩型金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯构造域结合部位,其成矿与新生代富碱斑岩密切相关。前人研究均集中在富矿岩体地球化学特征,而对贫矿岩体研究甚少,控制北衙地区岩体含矿差异性的因素尚不明确。文章以北衙矿区外围白莲村、马头湾和南大坪贫矿石英正长斑岩为研究对象,运用全岩主微量、锆石U-Pb定年以及角闪石矿物学分析,讨论了北衙地区富碱斑岩岩石成因、源区特征、岩浆含水量、氧逸度等要素,并与本区富矿岩体进行对比,由此探讨其成矿的差异性。贫矿石英正长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为(33.96±0.43)Ma、(33.26±0.30)Ma和(32.80±0.27)Ma,与金沙江-哀牢山富碱斑岩带的岩浆活动时限吻合。岩石地球化学特征显示,贫矿石英正长斑岩具有高钾富碱的特点,微量元素上显示富轻稀土元素和Ba、Rb、K、Sr等大离子亲石元素而亏损Ta、Ti和Nb等高场强元素。富碱斑岩的Rb/Sr、Nb/Ta、La/Nb以及LREE/HREE比值较高,Eu异常不明显表明北衙富碱斑岩具有壳幔混合特征。角闪石化学成分显示,贫矿岩体中的角闪石主要是绿钙闪石。通过角闪石计算其结晶时温度、压力、氧逸度和水含量等参数并与富矿岩体中的角闪石进行对比,发现北衙地区贫矿岩体角闪石结晶环境相比于富矿岩体具有高温高压的特点,且贫矿岩体相对于富矿岩体具有更低的氧逸度和更深的侵位深度。贫矿岩体更深的侵位深度意味着更大的围岩压力,难以发生对成矿有利的流体出溶;低氧逸度意味着金属元素早期就已经沉淀无法随岩浆向上运移。因此,在北衙矿区,氧逸度和侵位深度是北衙地区岩体含矿差异性的主要控制因素。

滇西北衙金多金属矿集区构造控矿作用及深边部找矿潜力--以万硐山矿区为例

北衙金多金属矿集区夹持于金沙江—红河断裂、宾川—程海断裂和丽江—木里断裂之间。沿金沙江—红河断裂及其附近侵入大量富碱斑岩,北衙金多金属矿集区位于鹤庆—祥云区富碱斑岩带中。北衙金多金属矿集区构造主应力经历了近东西向→近南北向的转变,近南北向断裂为成矿前构造,近东西向断裂为成矿后构造。万硐山矿区主要断裂有3组,分别为近南北向断裂、近北东向断裂和近东西向断裂。其中,近南北向断裂具有明显的控岩、控矿性质,与万硐山岩体的侵入关系密切。通过对构造与成矿关系的研究,预测沿F_(6)断裂及其他近南北向断裂深部及矿区边部具有寻找矽卡岩型及构造破碎带型矿体的潜力。层间破碎带、褶皱弯曲及虚脱等部位是找矿的有利部位,近南北向构造与其他方向构造交会部位有利于矿体的形成与富集。北衙金多金属矿集区深部及边部具有寻找斑岩型铜多金属矿床的潜力。

华南燕山构造亚阶段花岗岩及其岩浆作用研究新进展

华南早燕山期花岗岩是华南大花岗岩省的重要组成部分,其在强度和广度上都胜于其他时期的花岗岩作用,它不仅与华南多期多阶段的地壳运动和板块构造密切相关,同时也是引起区域内钨等多金属大规模成矿作用的主导因素。前人对华南地区早燕山期花岗岩及其地质演化特征研究由来已久,在前人研究的基础上,以华南早燕山期花岗岩为研究对象,总结华南早燕山构造亚阶段花岗岩的岩石学、岩石地球化学及其时空分布特征,探讨早燕山期各侵入阶段花岗岩的耦合关系及其岩浆演化特点与成因类型,以得出华南早燕山构造亚阶段花岗岩的研究进展,为今后该区花岗岩的研究提供可行性建议。