“岩浆期后矿床”的成矿原理与环形构造成矿

本文应用数学物理的方法对“岩浆期后矿床”的成矿原理和环形构造的控矿机制进行了研究，得出：“岩浆期后矿床”的成矿原理是：成矿物质是以早期气态分离的形式贮存于岩浆源顶部，“岩浆期后矿床”是由早期气态物质上升到地表后汇集而成；环形构造控制“岩浆期后矿床”，但是并不是所有环形构造都控制“岩浆期后矿床的形成，只有那些与早期气态物质上升高度相当的截面并由早期气态物质爆破形成的环形构造才有可能控制“岩浆期后矿床”的形成。

相山铀矿田火山岩浆期后成矿热液系统

文章系统论述了相山铀矿田的成矿特征,从时空尺度对成矿物质来源进行了探讨,结合成矿的构造-岩浆-地球动力学背景分析,研究了相山火山盆地成矿热液系统的形成和演化,认为相山铀矿田成矿流体系统是受区域构造环境制约、火山岩浆期后热液系统演化的客观产物。火山岩浆期后成矿热液系统在时间上延续了大约50 Ma,但在不同时间域内其活动空间有异,并由此制约着矿田内铀矿化的时空分布。文章还对矿田内深入找矿提出了建议。

花岗质岩浆作用及后期演化过程:来自矿物原位微区成分与同位素组成的制约

花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分,其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确,为此,本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这些数据记录了全岩数据无法识别的单矿物颗粒内部和不同矿物颗粒之间元素和同位素组成的变异特征,明显提高了对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识。首先,矿物原位微区成分对花岗质岩浆的源区性质和混合过程具有指示意义。花岗岩中岩浆锆石Hf同位素组成的变异可能暗示其源区在深熔作用过程中发生了锆石的不平衡和选择性熔融,而未必是壳幔混合作用的结果,这是对“锆石效应”概念新的扩展;同一花岗岩样品中分选出的磷灰石颗粒可以具有完全不同的稀土元素配分模式、Eu异常、Sr含量和Sr-Nd同位素组成等,表明它们中的部分颗粒是岩浆形成和上升过程中从围岩捕获的,是小规模地壳混染作用的产物;榍石的微区成分分带记录了多种岩浆混合过程,也反映了熔体成分、氧逸度和温度等因素的变化;花岗岩与其中发育的包体、捕虏体和相关围岩的锆石Hf-O同位素和磷灰石Sr-Nd同位素组成可以记录上述岩石在形成过程中经历岩浆混合和同化混染等作用。其次,矿物原位微区成分可以反映花岗质岩浆的分离结晶过程。岩浆成因磷灰石不同的稀土元素配分模式可能指示它们受到了其他矿物分离结晶作用的影响,如帘石族、榍石、角闪石、斜长石等;花岗伟晶岩系统中岩浆成因独居石Sm/Nd值在不同岩带中的规律性变化揭示了岩浆分离结晶程度的差异;榍石的多种微区元素含量和它们之间的协变关系受控于花岗质岩浆的结晶分异过程和氧化还原状态;岩浆成因绿帘石族矿物的震荡环带表明在绿帘石结晶的晚期阶段花岗质岩浆中的Fe^(3+)含量降低,且结晶过程中褐帘石和绿帘石并不能形成完全连续的固溶体,因此晚期结晶的绿帘石环边与褐帘石核具有成分间断;根据角闪石的电子探针数据可以计算得到花岗质岩浆结晶时的温度、压力和f_(O2),并据此推断出岩浆起源的深度。此外,矿物原位微区成分可以记录花岗质岩石晚期经历的构造热事件和矿化作用过程。经历晚期变质/交代作用改造的花岗岩中的磷灰石具有低的轻稀土元素含量和变化很大的Nd同位素组成,导致花岗岩具有Nd-Hf位素体系解耦的特点;晚期变质/交代作用同样会改变磷灰石和榍石的δ^(18)O值,造成各副矿物之间δ^(18)O值相互解耦的现象;蚀变独居石的元素和U-Th-Pb同位素体系指示流体交代过程中多种置换反应的发生以及普通Pb混染和Pb丢失的过程;热液成因绿帘石族矿物的成分环带表明氧化环境下热液流体成分会不断演化,根据矿物-流体平衡模型,可以利用绿帘石成分计算出成矿作用发生的温度以及流体的pH值,研究表明绿帘石向流体中释放的大量Ca^(2+)有效促进了硫化物矿床的成矿作用进程。综上,单矿物原位微区成分分析技术的不断提高使我们对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识有了很大进步,在未来的研究中,如何取长补短,将这些数据进行良好地运用是本领域的重要方向。

幕阜山南部地区锂铍铌钽成矿与燕山期岩浆演化关系研究

通过幕阜山南部地区伟晶岩与花岗岩地质特征的分析,研究锂铍铌钽成矿与燕山期岩浆演化的关系,总结锂铍铌钽矿床(点)分布规律。研究表明:幕阜山南部地区构造环境为伟晶岩形成提供了必要条件;花岗岩在空间上的含矿分带性形成了锂铍铌钽稀有金属矿集区,且后期热液作用直接影响锂铍铌钽稀有金属的分布与富集;锂铍铌钽稀有金属找矿首选地段为燕山期岩体接触带上的伟晶岩脉密集区。

武当地区新元古代岩浆岩地球化学特征及其对南秦岭晋宁期区域构造性质的指示

对南秦岭武当地区武当群火山岩、基性侵入岩墙群和耀岭河群火山岩系统的元素和Nd同位素地球化学研究表明,武当群火山岩为形成于约1.0～0.9Ga的新元古代陆缘岛弧火山岩,而耀岭河群火山岩与武当地区基性侵入岩墙群为0.82～0.78Ga形成的大陆裂谷型同源岩浆岩;它们分别可与扬子克拉通北缘西乡群和南秦岭陕西境内的镇安磨沟峡火山岩、扬子克拉通北缘的火地垭群铁船山组碱性火山岩和望江山基性侵入岩群相对比,揭示出南秦岭与扬子克拉通北缘于晋宁期属统一的陆块。扬子克拉通北缘和南秦岭大量的新元古代岩浆岩所具有的1.2～0.9Ga Nd同位素模式年龄和较高的εNd正值等特征表明,晋宁期是扬子克拉通地壳增生和大陆岩石圈演化的重要时期之一。

安徽滁县琅琊山一带燕山期岩浆岩成因及区域找矿方向

滁县琅琊山铜矿床是长江中下游成矿带北东段滁县-庐江铜金成矿带的一部分,为安徽东部目前发现规模最大的铜及伴生金矿床。与成矿关系密切的滁县岩体,长期以来前人鲜有系统的地球化学研究,本文在野外地质调查的基础上,系统采集了一套滁县岩体样品,发现其地球化学特征与典型的埃达克岩基本一致:具有SiO2>56%,Al2O3≥15%,富Sr、Ba和Cr、Ni,具有高的Sr/Y和(La/Yb)N值,但Y和Yb含量低,无明显Eu异常,另外岩石具有较高的MgO、Mg#及Sr/La值,显示海水蚀变MORB相似的地球化学特征。分析认为,该区燕山期岩浆岩为洋壳俯冲产物,属比较典型的和成矿有关的埃达克岩,伴随着该期侵入岩的上侵,富含Cu、Au的成矿物质随着温度、压力或者氧逸度的降低,在合适的部位富集成矿。对比分析了上腰铺岩体的地球化学特征,认为它和滁县岩体特征基本一致,应该有着相似的成岩成矿背景。同时在滁县岩体西南段发现一条含微细粒黄铁矿碎裂状白云岩质硅化带,在上腰铺岩体周边发现一条多金属矿化硅质脉,并对琅琊山含铜矿化矽卡岩及上述白云岩质硅化带和多金属矿化硅质脉进行了地质分析和痕量元素测试,认为它们与燕山期侵入岩有着密切的关系,上腰铺岩体周边可以作为下步铜及伴生金矿床勘查的新的远景地区,同时指出该区找矿不能只盯着矽卡岩型铜金矿而忽视多金属矿化硅质脉新类型矿的寻找。

柴北缘地区印支期构造背景、岩浆活动及稀有金属成矿作用

柴北缘地区大地构造位置处于古亚洲构造域与特提斯构造域结合部位的多旋回弧盆造山系;岩浆活动强烈,印支期岩浆岩主要分布于新青界山、察汗诺、哈莉哈德山南以及橡皮山等地区,岩浆岩以中酸性岩为主,花岗岩类分异程度高,与稀有金属矿产关系密切,形成于印支期柴北缘活动大陆边缘俯冲碰撞环境。柴北缘地区伟晶岩脉断续出露200余公里,伟晶岩具有集中性、分片性产出特征,其成矿作用与岩浆活动密切相关;印支期是伟晶岩型稀有金属成矿重要时期;厘定出稀有金属主要成矿类型为伟晶岩型、花岗岩型。

地球深部真的贫铀钍吗?——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度,通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U—Th—Pb同位素测年文献,掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩,共计191件样品,6979个(铀含量数据3552个,钍含量数据3427个)锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊,可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损,不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现"局部长期"分布的特征,表现为:10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区,岩浆多来自由HIMU,EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区;24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S—I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹(商南—丹凤)地区,岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀(0价)的发现等前人研究成果初步分析认为,加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点,地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集,其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录,这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。

钦杭成矿带东段燕山期岩浆活动与主要金属矿产时空分布规律

钦杭成矿带受钦杭结合带控制,是我国东部一条重要的铜、金、钨锡、铅锌、铌钽、铀等多金属成矿带,也是国家级重点成矿带之一。该成矿带经历了前加里东、华力西-印支和燕山等3次成矿期,并以燕山期为主。而燕山期与I型花岗岩有关的铜铅锌金钼多金属矿床成矿系列和与S型花岗岩有关的钨铌钽铀银多金属矿床成矿系列是钦杭成矿带最为重要的成矿系列。由于构造背景和演化过程存在一定差异,钦杭成矿带东西两段的矿床类型及其时空分布规律呈现出诸多不同的特点。

江西大湖塘地区燕山期构造-岩浆热液成矿系统及其成矿机理

江西大湖塘地区近年发现了一批大-特大型钨铜多金属矿矿床,矿床类型均为燕山期构造-岩浆热液型,成矿与燕山期花岗岩有关,基底中的成矿元素被活化并参与成矿;矿化受燕山期断裂及其岩体与围岩接触面的控制,根据岩体形成时代、岩石地球化学特征及与矿化的关系判断,细粒花岗岩及花岗斑岩为成矿岩体或成矿地质体;该区的成矿作用与区域燕山期构造-岩浆热液成矿系统直接相关,并受深部作用过程和浅部构造环境的双重控制;其成矿机理是基于成矿系统内部各种物理、化学(生物)作用的耦合,成矿实际上是深部过程背景与表层岩石响应的结果。

青海牛苦头矿区两期岩浆岩及其矽卡岩型成矿作用

牛苦头矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区中段,目前已探明Pb+Zn资源量116万吨(推断及以上),为祁漫塔格地区探明的最大矽卡岩型铅锌矿床之一。M1、M4以及M2三个磁异常区(矿段)为牛苦头矿区主要的矿段(点),矿区发育大量与铅锌多金属矿成矿密切相关的花岗质岩体。本文通过对M1、M4以及M2三个矿段典型矿床地质特征、蚀变与矿化分带空间关系的研究,初步确定了M1和M4矿段钻孔底部的花岗闪长岩、M2矿段钻孔底部的二长花岗岩为成矿岩体。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果表明,牛苦头矿区花岗质岩浆岩主要分为两期:M1和M4矿段的花岗闪长岩,其时代为375~353Ma,对应于海西期;M2矿段钻孔底部的二长花岗岩,其时代为216~212Ma,对应于印支期。全岩主微量元素地球化学研究表明,M1和M4矿段海西期花岗闪长岩为钙碱性系列-高钾钙碱性系列I型花岗岩,Mg^#值相对较高(平均44.23),含有大量暗色包体,具有弱的δEu负异常(0.68~0.87),以上特征暗示其源区形成过程中存在地幔物质的参与,类似于变玄武质角闪岩源区。其富集LREE和大离子亲石元素,亏损HREE和高场强元素,显示出后碰撞岩浆岩的地球化学性质。M2矿段钻孔底部的印支期二长花岗岩,属于高钾钙碱性-钾玄岩系列I型花岗岩,Mg^#值相对较低(平均27.05),不含暗色包体,较为明显的δEu负异常(0.11~0.56),∑REE为113×10^(-6)~512×10^(-6),富集LREE和大离子亲石元素、亏损HREE和高场强元素,Rb/Sr比值高,代表了较高分异的岩体,其源区类似于变砂岩源区。综合区域构造-岩浆演化地质背景,本文认为牛苦头海西期花岗闪长岩形成于晚泥盆世始特提斯洋闭合后的后碰撞阶段背景下,地幔底侵古老陆壳,由幔源岩浆与壳源岩浆混合而形成。而晚期印支期二长花岗岩则形成于晚古生代古特提斯洋闭合后的后碰撞环境,类似于变砂岩岩性地壳的部分熔融并经历了较强分异演化而成。结合矿床地质及矿物学特征,本文初步将牛苦头矿区划分为两个成矿系统:即M1、M4海西期成矿系统和M2印支期成矿系统,分别对应海西和印支两期岩浆成矿作用。

西藏拉萨地体西北部革吉地区两期早白垩世岩浆作用——锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征

邦巴岩体位于拉萨地块西部革吉地区,由主体花岗岩、花岗闪长岩、闪长质包体及一系列近平行、南北向展布的花岗斑岩脉体组成。野外地质调查和LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,革吉地区白垩纪的两期岩浆活动分别发生在131~132Ma和127Ma。早期岩浆作用形成主体花岗岩、花岗闪长岩及闪长质包体,具有以下特征:(1)明显富集K、Cs等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Zr等高场强元素;(2)具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.49~0.61)及负Ce异常;(3)具负εHf(t)值(-3.2^-0.3)及古老的地壳模式年龄(1.210~1.399Ga);(4)初始Sr同位素比值为0.70424~0.71472,εHf(t)值为-5.70^-5.54。晚期岩浆作用形成花岗斑岩脉体,具有以下特征:(1)富集K、Cs等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素;(2)基本不具有负Eu异常或具有轻微的负Eu异常(Eu/Eu*=0.74~0.87);(3)具有更老的Hf同位素地壳模式年龄(1.226~1.576Ga)及更负的大范围变化的εHf(t)值(-6.1^-0.7)。晚期岩浆作用锆饱和温度(777~796℃)及轻稀土元素不饱和温度(794~812℃)均高于早期岩浆的锆饱和温度(661~762℃)及轻稀土元素不饱和温度(750~769℃)。上述特征表明,两期岩浆作用均为中拉萨地块古老基底部分与地幔物质混染部分熔融的产物,随着岩浆作用的持续进行,岩浆中的古老地壳组分增加,熔体温度也增加,可能与南向俯冲的班公-怒江洋壳回转驱动的地幔岩浆活动向北迁移有关。

内蒙古中部地槽区印支期岩浆岩特征及构造环境研究

经岩石化学研究认为,分布于地台北缘的印支期岩浆岩属于强过铝质花岗岩,源岩应为含泥质成分较高的岩石(但不完全是泥质岩或砂岩)。该岩石在压力小于1.5GPa(约50km)的条件下形成,其成因类型属于介于岩石圈拆沉和幔源岩浆底侵的一种过渡类型。本区印支期岩浆岩形成的构造环境,大概类似不列颠的加里东造山带。

皖东滁州地区燕山期岩浆岩地球化学特征与铜金成矿

1背景介绍滁县琅琊山铜矿床是长江中下游成矿带的北东段滁县—庐江铜金成矿带一部分,为安徽东部目前发现规模最大的铜及伴生金矿床,位于扬子地台东部,西邻著名的郯庐大断裂。成矿区区内侵入岩主要为滁县岩体、马厂岩体及上腰铺岩体。

江西大湖塘矿集区燕山期岩浆岩基本特征及其与成矿的关系

文章对大湖塘矿集区燕山期岩浆岩从岩体的空间分布、岩石的地球化学特征等方面进行了分析研究,探讨了岩浆岩的成因及其与成矿的关系。结果表明,该矿集区燕山期岩浆岩是一个半隐伏―隐伏的多次侵入的岩株状杂岩体,均属强过铝质的S型花岗岩,为岩浆成因,深熔浅成,形成于同碰撞构造环境。各期次岩体W、Sn、Mo、Bi、Cu、Zn等成矿元素含量高,矿床、矿体及矿床金属分带均围绕岩体展布,是成矿的母岩。成岩与成矿是先行后续的关系,成矿主要发生在燕山早期。

湖北省海西——印支期岩浆岩的发现及其地质意义

本文首次报导了湖北北部四个碱性岩体(庙垭、杀熊洞、观子山和花山寨)的8个同位素年龄数据,这些数据采用U-Pb、K-Ar和Rb-Sr法测定,其变化范围在213—306百万年之间,因此可以判定它们均形成于海西——印支期。这期岩浆岩的发现,为证实湖北乃至南秦岭淮阳褶皱带海西——印支期构造旋回提供了可信依据。根据岩石学和同位素研究,上述四个岩体的成岩物资来源于上地幔,由此可知,这期海西——印支运动曾在湖北境内发生过超壳型深大断裂。

桑托斯盆地L区块早白垩世Aptian期火山喷发旋回特征与Itapema组介壳灰岩沉积

桑托斯盆地裂陷初期岩浆活动与储层发育关系密切。本文以盆地L区块火成岩-介壳灰岩复合体为研究对象,通过对火成岩岩石学、年代学测试及钻井、测井资料分析等,首次明确了桑托斯盆地裂陷初期岩浆活动特征及其对介壳灰岩沉积过程的控制,并指出介壳灰岩储层的分布特征。L区块内火成岩分属晚白垩世Santonian期—Campanian期和早白垩世Aptian两期岩浆活动产物,并以Aptian期为主,至少经历了7次不连续喷发和3次侵入过程,形成了块状玄武岩、杏仁状玄武岩和玻基斑状玄武岩(含再沉积玻基斑状玄武岩)等喷发相火成岩和以辉绿岩(局部属粗玄岩)、煌斑岩形式产出的侵入相火成岩。Aptian期岩浆多期活动重塑了古地貌,形成了局部构造凸起,促成并控制了下白垩统Itapema组至少6期介壳灰岩沉积,最终形成了~620 m厚火成岩-介壳灰岩复合体。介壳灰岩储层呈透镜体形状,以“散点式”不连续分布在Aptian期盆内古隆、古断阶(坡)等区域,横向连续性差,垂向连通性受限,其发育规模和质量受古地貌及水深条件等影响。

胶东金矿陆内构造岩浆核杂岩隆起-拆离带蚀变成矿

胶东金矿是全球级别的大型金矿床,与世界范围内绿岩带型金矿明显不同,矿床以中生代强烈活化改造绿岩带的壳源深熔花岗岩为成矿岩体,具有地台构造活化的独特成矿特征。前人注重板块俯冲、造山作用等构造环境研究,但这里需要强调的是,胶东金矿在陆内构造环境中形成。本文特别注重岩浆侵入作用及其热液交代蚀变成矿的这一特殊过程。研究开展野外观测,依据五条1∶5万长达220km的实测剖面,编制了胶东莱州—招远地区1∶25万构造蚀变岩相成矿图,并由此提出"胶东陆内构造岩浆核杂岩隆起-拆离带蚀变"的成矿模式。此模式认为,在东亚区域反钟向剪切构造体制下,构造应力场首先引起莫霍面的变化和起伏,形成了北东向和斜列展布的地幔隆起和凹陷。这一壳幔结构的变化控制了中生代交代重熔岩浆发育的区带。例如,胶西北莫霍面凹陷区带,发育北北东分布的玲珑杂岩体。花岗岩的成岩构造测量与分析显示,形成了"玲珑花岗杂岩核"及其岩浆穹隆构造。在胶东群等变质岩与花岗岩的接触带叠加了区域剪切断裂破碎带,断裂破碎带的构造测量表明,它们在岩浆固结期或更晚发育了上盘下滑的正断层活动。就是在这些剪切拆离带,形成了多期次、多方向构造破碎且同步发生了大规模的岩浆期后热液交代蚀变成矿作用。在胶东西北部宽达1.5km或更宽的断裂破碎同步叠加的热液交代蚀变作用,形成了巨大的"玲珑-焦家式"石英脉-蚀变岩金矿床。这一"陆内岩浆核杂岩隆起-拆离带"成矿模式不仅对胶东金矿成矿研究具有推动作用,而且可以指导多层次深部外围找矿。