基于地球化学数据库的火成岩及其组分空间分布规律分析

文章以3个岩石地球化学数据库--海底岩石学数据库(Petrological Database of the Ocean Floor,PetDB)、海洋和大陆岩石地球化学(Geochemistry of Rocks of the Oceans and Continents,GEOROC)数据库及北美火山岩和侵入岩数据库(North American Volcanic and Intrusive Rock Database,NAVDAT)作为基础数据集,依据岩石类型、关键组分完整性、地理信息完整性的标准,筛选出按火成岩主要组分、主要岩石类型划分的全球地球化学数据集,将这些数据集进行地理位置投图,并结合邻域分析等地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术进行纬度剖面数据分析与结果可视化。在15°N、15°S、45°N及45°S共4个剖面上的邻域分析投图结果中,以SiO 2为代表的多种氧化物在各个经度范围的质量分数异常位置和现存板块交界处、火山活动活跃区域的位置表现出契合现象,这符合在各大地质时代中发生的气候变化以及岩石圈构造运动的特点。安山岩与玄武岩的数据分布结果表明,2种岩石富集位置相似度较高,存在伴生关系。就全球尺度下的个别类型火成岩及其主量组分的空间分布规律研究而言,大数据思想的应用具有不可忽视的实用价值。

新世纪十年地幔地球化学研究进展

本文在简要回顾上世纪地幔地球化学学科形成历史及新世纪十年地幔地球化学研究重大进展基础上,着重概述了我国相关领域的研究进展。重点对地球深部理论研究与途径探讨,大陆岩石圈地幔研究,地幔熔/流体与地幔交代作用,地球深部中水的存在及其地质意义,非传统稳定同位素在地球深部研究中应用,地幔体系Re-Os同位素应用,地幔地球化学数据库应用等方面的研究进展逐一作了讨论。重点讨论了各领域研究理论与实验方法的进展,及其在地幔研究中的应用;进而将对当前研究中的存在问题进行剖析并对今后十年的重要研究方向作一展望。

造山型金矿床黄铁矿微量元素对成矿机制的指示

黄铁矿作为重要的金属硫化物,在各类金矿床中广泛产出,其微量元素特征被广泛应用于成矿流体物理化学性质的反演、成矿过程和矿床成因的限定。造山型金矿床作为全球金资源的主要提供者,其黄铁矿微量元素被广泛研究,但多局限于矿床个例的精细解剖与应用,缺乏对已有数据的综合统计分析。为此,本文广泛收集了前人发表的67个造山型金矿床黄铁矿微量元素数据4092组,开展了相关的数据统计分析,以此揭示造山型金矿床的成矿流体特征及其成矿机制。分析结果表明,造山型金矿床中黄铁矿Co/Ni比值(0.2~1.5)暗示了其流体以变质流体来源为主;但少部分样品具有低Cu/Zr和高Ni、Cr的特征,表明其成矿流体也可能与幔源流体相关;根据黄铁矿Se温度计算出的造山型金矿床的成矿温度峰值接近或高于350℃,这与前人认为该类矿床的成矿温度(200~350℃)有所差异,说明在低Se条件下这种温度计的计算结果具有不确定性;造山型金矿的黄铁矿Te含量(0.320×10^(-6)~7.07×10^(-6))以及Cu/Au比值(1.3~60.2)表明流体在迁移过程主要处于还原环境。此外,造山型金矿中黄铁矿的As/Sb、Ag/Co比值表明流体沸腾是Au沉淀的主要机制,Se/Te和Se/Ge比值则表明流体与大气降水的混合对于这类矿床的Au沉淀也起到了重要作用;而其黄铁矿的高孔隙度以及Au与低熔点亲铜元素的弱相关性表明造山型金矿中赋存的不可见金需要通过溶解再沉淀过程来实现其Au的活化迁移和再富集。本文黄铁矿微量元素大数据分析结果表明造山型金矿床的成矿机制并非由单一因素控制,且其流体来源多样,这一发现对于造山型金矿床的矿产勘查具有一定的指示意义。

基于GIS的长江中下游岩浆岩成矿核心时空聚集特征分析及其指示意义

岩浆岩地球化学数据作为地质学研究的重要依据,对于指示元素特征、研究成矿规律至关重要。该文以构建的长江中下游成矿带岩浆岩地球化学数据库为基础,以岩浆岩成矿3个地质时期及其成矿岩体的地理空间分布特征为依据,利用GIS的Ripley′s K函数对不同时期成矿岩体的空间格局进行多距离空间聚类分析,获取成矿岩体的空间聚集尺度,进而利用GIS的核密度分析工具求取3个地质时期的成矿核心及其时空演化特征,并以控矿元素Cu、Au为例展开空间分析,进一步揭示成矿核心区对于成矿预测及科学找矿的重要意义。研究结果表明:1)长江中下游成矿带安徽段3个成矿时期(124~148 Ma)的岩浆岩成矿核心呈动态变化,形成一强多弱相结合的成矿核心空间分布格局,空间上成矿核心由铜陵、安庆—贵池矿集区向庐枞、宁芜盆地方向扩展,时间上成矿聚集程度逐渐变弱;2)以铜金成矿为主的第一时期,铜金等成矿岩体及其形成的重要多金属矿床受长江深断裂构造控制,安徽段主要集中于长江深断裂以南4~28 km处的铜陵、安庆—贵池等断隆区,其Cu、Au含量高值位于成矿核心东、西两侧的扇形带上,该区域是铜金等多金属矿床找矿的有利地段。