西藏念青唐古拉山帕戈勒中新世二云母花岗岩成因机制及对稀有金属铍成矿能力的指示

淡色花岗岩是研究浅部地壳物质成分和碰撞造山带地球动力学过程的理想对象,也是稀有金属成矿的重要载体。本文研究的帕戈勒二云母花岗岩发育在西藏冈底斯念青唐古拉复式花岗岩岩基的西南侧,以岩株和岩枝形式产出,局部偶见绿柱石。精细的锆石U-Pb定年显示,岩体结晶成岩年龄为18.4 Ma和17.6 Ma,形成于中新世。岩体具有高的SiO_(2)(72.78%~75.53%)和K_(2)O(4.83%~5.52%)含量,低的Al_(2)O_(3)(13.42%~14.60%)、MgO(0.10%~0.24%)、TFe_(2)O_(3)(0.86%~1.65%)含量,A/CNK为1.04~1.12,属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.712139~0.713545,εNd(t)=-9.0~-8.3,Nd二阶段模式年龄tDM2=1211~1468 Ma,^(206)Pb/^(204)Pb=18.797~18.841,^(207)Pb/^(204)Pb=15.755~15.785,^(208)Pb/^(204)Pb=39.425~39.519,ε_(Hf)(t)=-6.8~+2.0,Hf二阶段模式年龄tDM2值为970~1529 Ma,显示岩浆源区以中上地壳元古宇念青唐古拉群变质岩为主(70%~80%),混合有少量的幔源成分(20%~30%)。LREE/HREE=4.30~9.61,(La/Yb)_(N)=3.61~13.42,δEu=0.16~0.34,DI分异指数=95~97,K/Rb=76.51~116.39,且Rb、Th和U相对富集,P、Zr和Ti强烈亏损,Rb-Ba-Sr分异特征明显,暗示岩浆经历了强烈的钾长石、斜长石、锆石、磷灰石和黑云母分离结晶作用。结合区域地质资料,本文认为包括帕戈勒二云母花岗岩在内的念青唐古拉中新世花岗岩形成于印度大陆俯冲板片撕裂背景下,是软流圈地幔上涌诱发幔源岩浆沿着构造薄弱带上侵,并引发中上地壳泥质变质岩发生白云母脱水熔融形成壳源熔体,其与幔源岩浆混合并经历不同程度的结晶分异所形成。帕戈勒二云母花岗岩中局部偶见绿柱石,可能与富铍中上地壳部分熔融、强烈结晶分异和F-Be络合迁移等铍的富集机制有关。由这一富铍花岗质岩浆体系进一步演化形成的、分布在其外围的富铍花岗伟晶岩具有较大的铍成矿能力。

磷灰石地球化学特征对花岗岩锡成矿能力的指示——以滇西腾冲-梁河锡矿带小龙河锡矿床为例

锡矿床全球空间分布高度不均,成矿与花岗岩密切相关,对花岗岩Sn成矿作用的研究受到学界高度重视。准确示踪岩浆源区和精细刻画岩浆演化过程对理解花岗岩与对Sn成矿之间的关系十分关键。磷灰石作为花岗岩类岩石中常见的副矿物,其化学组成在示踪花岗岩岩浆源区和成岩过程方面有独特优势。本文对滇西腾冲-梁河锡矿带具有代表性的小龙河锡矿床,对矿区内的花岗岩展开磷灰石原位化学成分分析。研究结果表明,小龙河锡矿区的花岗岩为一套高分异花岗岩,显示A型花岗岩特征,主要源于地壳物质熔融,花岗岩形成于相对还原的环境,富F且含有一定量的Cl元素。上述岩石地球化学特征有利于花岗岩浆演化过程中Sn的富集和迁移,说明磷灰石的成分特征可以很好地指示花岗岩浆的成因、演化及其物理化学条件,能有效评价花岗岩的Sn成矿能力。

南岭中段花岗岩中榍石对锡成矿能力的指示意义

榍石是钙碱性花岗岩中常见的副矿物,因Ti4+与Sn4+具有相近的晶体化学性质,榍石可以有不同含量的Sn,因此,榍石是研究含锡花岗岩(特别是氧化型花岗岩)的有用矿物之一。本文选择南岭地区中段3个含锡花岗岩(骑田岭、花山、姑婆山)和3个尚未发现重要锡矿化的花岗岩(连阳、大东山、九峰)中的榍石进行了系统的矿物学研究。在这些花岗岩中,榍石都可以既形成于岩浆早期,也可以形成于黑云母绿泥石化的热液阶段。在骑田岭、花山和九峰花岗岩中,还发现了岩浆晚期结晶的榍石。电子探针分析结果表明,三类榍石具有不同的微量元素成分,岩浆早期榍石含有微量Sn(SnO2一般低于1%),岩浆晚期榍石明显富锡,在不同花岗岩中ω(SnO2)可从约3%到26%不等,热液榍石则以富Al,F为特征。进一步对比6个花岗岩中榍石的化学成分发现,骑田岭、花山和姑婆山3个含锡花岗岩中的榍石(无论是岩浆阶段的,还是热液阶段的)都以富锡为特征(SnO2平均高于0.4%),显示3个花岗岩具有较强的锡成矿能力;而在3个尚未发现重要锡矿的花岗岩中,连阳、大东山花岗岩中的榍石明显贫锡(SnO2含量低于0.1%),但九峰花岗岩中的榍石与花山花岗岩中的榍石十分相似,岩浆榍石最高可含约3%SnO2,热液型榍石也可含2%的SnO2,预示九峰花岗岩可能具有较好的锡矿勘探前景。本文研究结果表明,榍石可以作为判别花岗岩锡成矿能力的简便、实用的矿物学标志。

区域构造体制对湘东南印支期与燕山早期花岗岩成矿能力的重要意义——以千里山岩体和王仙岭岩体为例

湘东南是华南重要的中生代有色金属矿集区。区内,印支期王仙岭岩体与燕山早期千里山岩体紧密相邻,前者成矿差,后者则发育多个大型、超大型矿床。两岩体的地层及构造地质条件相近,都具有W、Sn多金属成矿花岗岩的岩石地球化学特征。王仙岭岩体内蚀变作用明显比千里山岩体普遍且强烈,W、Sn含量总体上明显高于千里山岩体。千里山岩体边缘有较多岩脉发育,岩体与碳酸盐岩围岩接触带矽卡岩化强烈;而王仙岭岩体边缘岩脉缺乏,岩体与碳酸盐岩围岩接触带以大理岩化为主。基于以上地质、地球化学表现,以及地球化学图解和区域构造演化背景分析,确定千里山岩体与王仙岭岩体的成矿差异,主要是由于两者侵位时的构造体制(应力场特征)不同所致:千里山岩体形成于后造山环境下的伸展构造体制,岩浆或岩体中的成矿物质能随流体沿断裂裂隙向周围有效扩散并于局部聚集、沉定而成矿;王仙岭岩体则形成于后碰撞环境下的弱挤压构造体制,侵位时断裂裂隙构造不发育,流体与成矿物质被封闭在岩体内部,因此未发生有效的成矿作用。据此推断,构造体制差异可能是造成湘东南印支期与燕山早期花岗岩成矿能力悬殊的关键原因之一。文章最后简单阐述了上述认识对区域找矿工作的启示意义。

黑龙江伊春地区早中生代花岗岩成矿作用及成矿能力差异性探讨

伊春地区晚三叠世-早侏罗世花岗岩分布广泛,岩石主要类型有似斑状二长花岗岩-二长花岗斑岩、正长-碱长-碱性花岗岩等,在该地区已发现的与早中生代花岗岩侵入密切相关的铁多金属及金等大小矿床的成因类型主要为斑岩型、矽卡岩型、矽卡岩-热液型、岩浆热液型、浅成低温热液型等,成岩、成矿时代为晚三叠世-早侏罗世(U-Pb锆石LA-ICPMS年龄为191～225Ma之间),成矿时代略晚于成岩时代。依据早中生代花岗岩岩石类型、时代、构造-岩浆演化、花岗岩成因类型及其陆陆碰撞不同阶段构造背景下的成矿作用特征,将矿床成矿系列划分为:碰撞-碰撞后构造转换型似斑状二长花岗岩-二长花岗斑岩Mo-Pb-Zn-Fe-W-Au(Ag)成矿亚系列和碰撞后崩塌型正长-碱长-碱性花岗岩Fe-Mo-Pb-Zn-NbTa成矿亚系列,其成矿元素、矿化强度、类型等成矿特征上的差异,可能与源区物源、壳幔混合程度、混合比例和侵位深度,以及与成矿构造背景不同等综合因素有关。

准噶尔盆地西北部中新生代地层铀矿成矿能力探讨

研究表明,有机质(Cy)、黄铁矿(FeS2)、氧化镁(MgO)、磷酸盐(P2O5)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)和Fe3+ Fe2+等参数在可地浸砂岩型铀矿形成演化过程中起到重要作用。本文主要通过准噶尔盆地西北部找矿目的层中原生带砂岩体与邻区伊犁盆地南缘512矿床砂岩层原生带砂体中上述参数对比分析,发现准噶尔盆地西北部原生带砂岩成矿能力存在明显的先天不足。分析表明,沉积相和沉积环境是造成上述参数差异悬殊的原因,进而指出了该区内今后的找矿方向。

地球化学找矿中的“元素成矿能量”方法试验研究

根据“元素成矿能量”理论和方法进行勘查找矿，是国外地球化学找矿领域研究的一种新理论和一种新方法。通过在新疆可可托海矿床进行该方法的试验研究，验证了该方法和已有的“原生晕”、“次生晕”等方法的一致性和对应性，并对该方法试验研究区的已知矿进行了成功、准确的异常圈闭验证，为进行多矿种、大区域的“元素成矿能量”法找矿打下了一定的理论和实践基础。

成矿能量在化探综合异常提取中的应用研究

以青海省乌兰—都兰县的阿尔茨托山地区为研究区,引入成矿能量理论,进行成矿元素地球化学特征分析及化探综合异常提取研究。在直方图筛分的基础上,分级圈定出表征该地区地球化学综合信息的成矿能量异常,并对异常的分布特征进行了充分的分析与分类,为进一步的异常优选和找矿勘查提供了科学依据。

成矿能-克立格双模型在化探数据处理中的特殊功效

作为模型组合创新的一次尝试 ,文章通过几个实例说明 ,在不规则数据的特殊条件下 ,所组建的成矿能 -克立格双模型既能保持单一模型的各自优势 ,又能使其功能互补 。

安徽高家塝钨钼矿床花岗闪长质侵入岩岩浆起源和演化及其对成矿能力的约束

安徽高家塝钨钼矿床位于江南过渡带,为一大型斑岩-矽卡岩型矿床,矿体赋存于小型花岗闪长斑岩体及其内外接触带中,紧邻的大型花岗闪长岩体中未见矿化。为查明制约两者成矿能力差异的原因,本文从岩石学、锆石U-Pb年代学、黑云母矿物化学、岩石地球化学等方面分别对矿区两个花岗闪长质侵入岩体开展了系统的对比研究。结果表明,花岗闪长斑岩成岩年龄为145.1±2.1Ma^144.9±2.2Ma,花岗闪长岩为142.5±1.8Ma^141.8±1.6Ma,前者侵位结晶稍早于后者。两者具有近于一致的主量、微量、稀土和Sr-Nd同位素组成特征,显示矿区两个花岗闪长质侵入岩体是由同一岩浆活动先后侵位到相近空间所形成,其原始岩浆具有相同的壳幔混合来源,即上涌的幔源玄武质岩浆与由其底侵引起挤压加厚的扬子下地壳部分熔融岩浆的混合,与长江中下游成矿带铜陵矿集区中酸性侵入岩不同的是,岩浆在上升过程中或滞留于浅位岩浆房中时明显地同化混染了扬子上地壳物质。然而,起源相同的花岗闪长质岩浆历经演化并先后侵位结晶时,其岩浆特征和结晶条件发生了显著变化,表现为:花岗闪长斑岩结晶时继承大量元古代锆石,花岗闪长岩则较少见有继承锆石,综合两者岩体特征和侵位结晶条件,显示前者岩浆熔体规模小、岩浆温度低、冷却结晶较快,岩体形成于富含F、Cl和相对还原的环境;而后者岩浆熔体规模巨大,岩浆温度相对较高,冷却结晶慢,岩体形成于贫F、Cl和相对氧化的环境。这在一定程度上影响了矿区两个花岗闪长质侵入岩体的成矿能力,演化早期偏还原性的花岗闪长斑岩岩浆以及其中较高的F、Cl含量更有利于钨富集于岩浆期后热液流体中,进而形成大型钨(钼)矿床。此外,相较于大型花岗闪长岩体而言,浅成侵位的小型花岗闪长斑岩体具有更为发育的裂隙系统以及受围岩更大影响而发生强烈矽卡岩化,也为矿质富集和沉淀提供了有利条件。本文研究为皖南地区钨(钼)矿床的找矿勘探及成矿模式的建立提供了新依据。

红山含黄玉花岗岩的形成时代及其成矿能力分析

对闽西南红山含黄玉花岗岩进行了LAM-ICPMS锆石U-Pb定年以及地球化学对比研究。地球化学分析显示红山花岗岩具有富F和高演化的地球化学特征,富含稀有和有色金属成矿元素,如Sn含量为(15·3~54·0)×10-6,W含量(3·04~14·9)×10-6,Nb含量为(22·5~36·7)×10-6,Ta含量为(3·37~7·31)×10-6,U、Th含量分别(6~30)×10-6和(12·1~36·4)×10-6。与含矿花岗岩的对比研究表明红山花岗岩很可能存在与之有成因联系的Sn、U矿床。地球化学填图显示了元素在空间上的分带变化,指出与红山花岗岩有关的成矿作用最可能发生在岩体的东南端,即116°8′E^116°10′E和25°29′N^25°32′N的区域。锆石U-Pb定年结果表明红山花岗岩形成于印支期(~226Ma),因此,其在形成时代、地质产状和成矿作用上不同于华南大多数形成于燕山晚期的含黄玉花岗质岩石。南岭基底变质岩富含W、Sn、Nb、Ta等成矿元素,它们是华南(特别是南岭地区)含矿花岗岩中成矿元素富集的最主要物质来源。

澳大利亚派因·克里克铀矿区成矿能分析

笔者利用成矿能理论对澳大利亚派因·克里克地区不整合面型铀矿进行分析研究,根据航放U、Th、K信息结合浓度克拉克值(K)计算该区的成矿能力和梯度。研究结果显示,该地区铀矿床主要位于成矿能高低值的过渡带及差值明显的漏斗型区域。这为今后的探矿提供了新的依据。

成矿能在吉林四平钨矿土壤测量工作中的应用效果分析

利用传统的土壤测量方法,发现了四平市脉状蚀变破碎带型白钨矿矿床。土壤异常具有强度高、套合好的特点。试用Н.И.萨弗罗诺夫提出的成矿能理论,进行成矿元素地球化学分析及化探综合异常提取研究来表达土壤测量异常,结果表明,该方法具有概括性好,地质效果更加明显的优点。

红旗岭一带中生代铜镍成矿能力及主导因素

介绍了红旗岭一带中生代铜镍成矿能力及主导因素,指出该区域中生代铜镍成矿能力极弱,印支期幔源铜镍成矿作用褪,燕山期幔源铜镍成矿微弱。红旗岭一带印支期镍成矿消褪,厚地壳、厚岩石圈条件及强挤压应力背景是主导因素,而燕山期镍不成矿,镍挣脱地心引力的能力弱是主导因素。

德兴斑岩铜矿成矿能量估算和来源探讨

斑岩铜矿的成矿作用与成矿能量的消耗是相并而行的。从成矿元素由分散到集聚过程的热力学体系变化 ,估算了形成德兴斑岩铜矿田的成矿能量 ;探讨了成矿能量的来源及其与成矿斑岩的关系 :认为斑岩并非矿田成矿能量的唯一来源 ,部分来自地球深部的内热产生的局部性对流热。

湘东南印支期与燕山早期花岗岩成矿能力差异与岩石地球化学特征关系探讨

湘东南地处南岭中段北部,为华南重要中生代有色金属矿集区。区内主要矿床均与燕山早期花岗岩有关,印支期花岗岩极少形成规模矿床。已有研究表明区域构造体制不同可能是成矿差异的主要原因,即燕山早期花岗岩形成于后造山伸展构造体制,印支期花岗岩形成于后碰撞弱挤压构造体制。本文研究发现,相对印支期花岗岩而言,燕山早期花岗岩在岩石地球化学特征方面明显具有更好的W、Sn多金属成矿条件:成矿元素W、Sn,放射性生热元素U、Th,挥发分元素F以及稀有金属元素Be、B、Li、Rb等组分的含量及碱性程度更高,岩石氧化程度(Fe2O3/FeO比值)更低;(La/Yb)N值和δEu值更低,Rb/Sr比值更高,反映岩浆分异演化程度更高。因此,除构造体制差异外,花岗岩岩石地球化学特征差异也应是两时代花岗岩成矿差异的重要原因之一。两阶段花岗岩岩石地球化学特征差异的形成可能与构造-岩浆演化历史和构造环境差异有关。

元素成矿能量法在地球化学异常信息提取中的应用

以青海省祁连县默勒一带为研究区,采用该地区1∶1万土壤地球化学测量的分析数据,尝试引入成矿能量理论,进行成矿元素地球化学特征分析及地球化学综合异常的提取。在直方图筛分的基础上,分级圈定出表征该地区地球化学综合信息的成矿能量异常,并对异常的分布特征进行了充分的分析与分类,为进一步的异常优选和下一步找矿勘查提供了详实的科学理论依据。成矿能量在对地球化学找矿信息的提取识别与增强具有直观性和有效性。

金刚石物理特性与成矿能量的关系

本文通过热力学关系的分析，得出矿物成矿能量是成矿体系的内能这一结论，指出影响金刚石成矿能量大小的主要因素是温度和压力的差异。据对山东常马庄、西峪矿带金刚石和辽宁金刚石的晶体形态、颜色、粒度、半导体特性等物理性质与成矿能量关系的研究，探讨了成矿能量对矿物物理性质的影响，并揭示了金刚石成矿能量愈高，岩体含矿性越好的规律。

淫羊藿苷及脱水淫羊藿素对人牙髓细胞增殖和成矿能力的影响

目的观察淫羊藿苷及脱水淫羊藿素对人牙髓细胞增殖和成矿能力的影响。方法将人牙髓细胞随机分为观察A组、观察B组和对照组。观察A、B组分别加入不同浓度淫羊藿苷、脱水淫羊藿素,对照组不予处理。采用CCK-8法检测各组增殖能力(以OD450表示),Real-time PCR法检测骨钙素(OCN)和牙本质涎磷蛋白(DSPP)mRNA,碱性磷酸酶染色和茜素红染色观察各组成矿能力。结果观察A组加入0.1、1、10μmol/L淫羊藿苷后OD450分别为1.86±0.08、1.96±0.07、1.82±0.04,观察B组加入0.1、1、10μmol/L脱水淫羊藿素后OD450分别为1.90±0.07、1.93±0.09、1.88±0.02,对照组为1.76±0.10;观察A、B组均高于对照组,P均<0.05;观察A、B组比较,P均>0.05。观察A、B组OCN、DSPP mRNA表达均高于对照组,P均<0.05;观察A、B组比较,P均>0.05。在成骨诱导剂存在情况下,观察A、B组和对照组的染色结果无明显差别。结论淫羊藿苷和脱水淫羊藿素均能提高人牙髓细胞的增殖和成矿能力,但成矿能力与成骨诱导剂相比作用较微弱。

热液成矿系统构造控矿理论

构造对成矿的控制是热液成矿系统的典型特征之一,系统剖析多重尺度控矿构造的几何学、运动学、动力学、流变学和热力学对认识矿床成因和预测找矿至关重要;而如何实现控矿构造格架、渗透性结构、成矿流体通道和矿化变形网络由静态到多尺度时-空四维动态的转变,查明流体通道和矿床增量生长过程与控制因素,揭示热液成矿系统的构造-流体耦合成矿机制和定位规律是亟待解决的关键科学难题。为此,我们在对已有相关成果系统梳理的基础上,提出了科学构建热液成矿系统构造控矿理论的基本要点与对应方法及应用范畴:(1)流体而非构造是构造控矿理论的中心,热液系统的流体流动与成矿作用受控于断裂带格架及其渗透性结构,其中渗透率是将流体流动与流体压力变化联系起来理解控矿构造的核心;(2)不同控矿构造组合的关键控制是构造差应力和流体压力的大小,而矿化类型的变化可能是由于构造应力场引起的容矿构造方位的不同和赋矿围岩之间的强度差异所致;(3)流体通道的生长始于超压流体储库上游围岩中孤立的微裂隙沿流体压力梯度最大的方向、随裂隙发育且相互连结而形成新的长裂隙,并最终连通形成断裂网络内的流体通道,矿床的增量生长发生在高流体通量的短爆发期,断层反复滑动驱动其内流体压力、流速和应力快速变化,当由此诱发的流体通道生长破坏了流体系统的动态平衡时,随之而来的流体快速降压就成为金属沉淀成矿的关键驱动因素;(4)以热液裂隙-脉系统野外地质观测和构造-蚀变-矿化网络三维填图为基础,通过宏观与微观各级控矿构造相结合、地质历史与构造应力分析相结合、局部与区域点-线-面相结合、浅部与深部相结合、时间与空间相结合、定性和定量相结合,对各种控矿因素开展多学科、多尺度、多层次、全方位综合研究,是应遵循的基本原则;(5)通过构造-蚀变-矿化网络填图,将蚀变-矿化体与控矿构造的类型、形态、规模、产状和间距等几何学特征联系起来,利用热液裂隙-脉系统和断裂网络拓扑学及矿体三维几何结构分析等定量方法查明控矿构造格架和渗透性结构并揭示矿化变形网络的连通性与成矿潜力;(6)合理构建地质模型,选取合适的热力学参数和动力学边界条件,利用HCh和COMSOL等方法,定量模拟成矿过程中的流体流动、热-质传递、应力变形和化学反应等的时-空变化,是揭示构造-流体耦合成矿机理和定位规律、预测矿化中心和确定找矿目标的有效途径。进而提出了构造控矿理论的研究流程:聚焦构造-流体耦合成矿机制和定位规律这一关键科学问题,选择热液裂隙-脉系统和构造-蚀变-矿化网络为重点研究对象;通过几何学描述、运动学判断、流变学分析、动力学解析和热力学综合,厘定控矿构造格架,定位矿化中心,示踪成矿流体通道和多种矿化样式的增量生长过程及其关键控制,揭示渗透性结构的时-空演变规律及构造再活化与成矿定位的成因关联,建立构造-流体耦合成矿模式,服务新一轮战略找矿突破。以胶东焦家金矿田为例,开展控矿构造理论研究和成矿预测应用实践,证实了其科学性和有效性。