基于Protégé的矿床成因类型本体推理判别方法——以中低温岩浆热液型金矿床为例

中低温岩浆热液型金矿床分布范围广,规模大,数量约占中国金矿床的65%,是中国矿产金的主要来源。在找矿过程中,不同矿床类型对应不同的找矿方法,确定矿床成矿模式能够为找矿提供理论支撑,并且能为矿产勘查和预测提供理论指导。鉴于此,结合勘查区找矿预测理论,对中低温岩浆热液型金矿床的本体构建和推理机制进行研究。利用Protégé本体建模软件,完成对矿床的本体建模,基于SWRL推理规则语言,定义矿床成因类型的推理规则,设计了一套面向矿床类型判别的本体推理机制,利用HermiT推理机完成推理。经大量试验,提出了矿床成因类型本体推理判别方法,其在金矿床成因类型判别方面具有较好应用效果,并可广泛应用于其他矿床成因类型的判别。

新疆准东淖毛湖北山火山-岩浆热液型金矿床成矿模式

淖毛湖北山金矿床位于新疆东准噶尔东部重要的金及多金属成矿带—唐巴拉-卡拉麦里成矿带,产于含金丰度值较高的上泥盆统托让格库都克组火山碎屑岩系中;区内岩浆活动频繁,侵入岩呈岩株、岩基状分布于矿区东部;断裂、火山构造十分发育,北西向区域大断裂斜穿全区,其主断裂及次级断裂构成控矿构造和容矿空间,断裂带内岩石发育强烈黄铁绢岩岩化、千枚岩化、糜棱岩化等;金矿床类型属火山-岩浆热液型,金主要来源于深部含矿热液和围岩地层。

东昆仑东段中-晚三叠世区域岩浆-热液成矿系统

东昆仑成矿带在早中生代发生了大规模的成矿作用,形成了一系列脉状金矿床、脉状银铅锌矿床、斑岩型铜钼矿床和矽卡岩型铁多金属矿床,但这些矿床之间的成因联系尚不清楚。东昆仑东段以其多样的矿床类型为这一科学问题的研究提供了理想场所。在总结归纳东昆仑东段主要类型矿床时空分布和地质特征的基础上,通过系统分析各类矿床的成矿时代、成矿构造背景及成矿流体与物质来源,探讨它们之间的成因联系。研究结果显示,东昆仑东段各类矿床主要形成于中-晚三叠世(240~220 Ma),均是东昆仑古特提斯陆陆碰撞及后碰撞伸展作用的产物。此外,区内及外围东昆北地体中的各类矿床均具有相似的成矿流体与成矿物质来源,且与该时期广泛发育的深部岩浆作用密切相关,共同组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统,不同类型的矿化可能是该岩浆-热液系统不同演化阶段的产物。巴颜喀拉板块深俯冲及板块断离诱发软流圈地幔的上涌及随后的大规模岩浆-流体活动,富含金属挥发分的岩浆热液与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终形成区内巨型的岩浆-热液成矿系统。基于该成矿系统,东昆仑东段具有寻找多类型共生矿床的潜力。

滇黔桂地区不同成矿温度热液金矿床磷灰石矿物化学特征:兼论卡林型金成矿流体来源特殊性

滇—黔—桂地区是我国重要的金成矿区之一,分布有众多高温岩浆热液型金(铜)矿床和低温热液型金矿床,但这些矿床的成矿物质来源和形成过程仍存在争议。通过对高温岩浆—热液型金(铜)矿床(姚安金矿床和普朗金铜矿床)和低温卡林型金矿床(八渡和泥堡)中的热液磷灰石进行微量元素统计分析发现:高温富碱斑岩型金(铜)矿床中的磷灰石自形程度较好,具有较高的F和Cl含量,稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损;相对而言,低温卡林型金矿床中产出的磷灰石自形程度较差,具有相对较低的F和Cl含量,稀土呈中稀土富集模式。另外,磷灰石δEu-δCe图解和球粒陨石标准化稀土元素配分模式揭示卡林型金矿床相对于岩浆热液型铜、金矿床具有更高的氧逸度。结合右江盆地辉锑矿稀土元素地球化学分析,认为磷灰石(包括萤石和方解石)中稀土(MREE)富集特征指示低温成矿流体可能与特殊的盆地基底岩石存在一定联系。综合分析认为:磷灰石在高温—中低温金矿床中具有独特的地球化学特征,能够有效揭示矿床类型及成矿流体演化过程。

冈底斯中段尼木斑岩铜矿田的K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar年龄：对岩浆-热液系统演化和成矿构造背景的制约

青藏高原冈底斯斑岩成矿带不同于经典的产于岛弧和大陆边缘的斑岩铜矿,而形成于后碰撞挤压向伸展转变期,显示了极好的成矿前景。本文对冈底斯中段尼木矿田白容、厅宫和冲江斑岩铜矿区斑岩体进行了系统研究,确定出斑岩体演化和侵入序列为:似斑状二长花岗岩→成矿二长花岗斑岩→石英闪长玢岩→花岗闪长斑岩。K-Ar和^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究获得白容矿区似斑状二长花岗岩中角闪石的K-Ar年龄为16.9±2.4Ma;石英闪长玢岩中黑云母的K-Ar年龄为12.3±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.5±0.2Ma;花岗闪长斑岩中黑云母的K-Ar年龄为11.5±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.4±0.2Ma;厅宫矿区石英闪长玢岩中黑云母的K-Ar年龄为13.8±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为14.9±0.2Ma;花岗闪长斑岩中黑云母的K-Ar年龄为13.5±0.3Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为14.2±0.2Ma,这些年龄表明:石英闪长玢岩晚于似斑状二长花岗岩,略早于花岗闪长斑岩。成矿与二长花岗斑岩有关,其侵位时间晚于似斑状二长花岗岩,早于石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩。尼木斑岩铜矿田这种复式杂岩体较充分的分异演化有利于含矿热液的集中与逐渐富集成矿。白容斑岩铜矿蚀变矿化二长花岗斑岩的蚀变绢云母的K-Ar年龄为11.8±0.2Ma,^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.0±0.1Ma,代表了中低温蚀变和矿化末期的年龄。白容矿区绢云母化带的蚀变年龄与石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄基本一致,与厅宫矿区辉钼矿Re-Os年龄及石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄同样基本一致,暗示两个矿区石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的岩浆结晶冷却与成矿二长花岗斑岩后期热液成矿时间上有重叠。结合前人年龄数据大致确定出白容矿区岩浆-热液活动时限为0.5～5Ma,厅宫为4Ma,冲江为4.5Ma。尼木矿田成矿斑岩^(40)Ar/^(39)Ar年龄晚于冈底斯碰撞后第一次快速隆升时间≈21Ma,15Ma冈底斯中段NS向正断层开始活动,表明含矿斑岩体可能侵位于地壳加厚、冈底斯山大规模隆升到一定程度后出现弱伸展环境的构造背景下,即斑岩铜矿形成于从南北向挤压隆升到东西向伸展初始发育的过渡构造背景。

安庆铜牛井热液脉型铜、钼、金矿床石英的^(40)Ar-^(39)Ar快中子活化年龄

长江中下游成矿带中安庆铜牛井热液(充填)脉型铜、钼、金矿床主成矿阶段的石英样品的^(40)Ar-^(39)Ar快中子活化法坪年龄为134.77±0.70Ma,对应的等时线年龄为130.92±0.76Ma,最小视年龄为133.10±1.87Ma,三个年龄值在误差范围内十分接近,以等时线年龄(130.92±0.76Ma)代表石英的形成年龄。铜牛井热液脉型矿床与同一矿田中夕卡岩型矿床的形成时代相近,成矿与岩浆作用密切相关,可能为一连续的过程。

班公湖-怒江成矿带西段主要岩浆热液型矿床成矿特征初探

文章对班公湖—怒江成矿带西段与岩浆热液有关的主要矿床空间分布、矿化类型进行了总结;对主要成矿事件形成时代进行了统计,识别出6期成矿事件,分别为晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期、早白垩世晚期、晚白垩世中期、晚白垩世晚期和中新世。基于前人研究成果,对主要矿床地质特征、成矿岩浆岩基本地质特征、岩石地球化学特征进行了阐述和对比研究,明确了成矿岩体特征之差异。通过对班—怒成矿带西段主要矿床成矿岩体锆石Hf同位素和辉钼矿Re含量的梳理,阐明了成岩-成矿物质源区差异与矿化元素组合之间的耦合关系,即幔源物质参与成矿强度大,形成铜金矿。最后,文章对区域成矿特征进行了总结梳理,并提出了班公湖—怒江成矿带西段可望取得找矿新进展的矿床类型和找矿方向。

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。

中国卡林型金矿成矿构造环境及热液特征

通过对近年来国内地质界在卡林型金矿研究方面最新成果的对比总结，认为卡林型金矿多产于大地构造活动地带，如不同大地构造单元接合部位，古裂谷带等；成矿物质和成矿热液流体具有多源性，成矿热液为中弱酸性的低盐度流体，其中含有一定数量的有机质。

胶东型金矿热隆-伸展成矿系统

胶东型金矿具有独特的成矿特征和成因机制,不同于国际已知金矿类型。为了深化认识控制矿床形成、变化和保存的地质要素及成矿过程,本文综合分析了胶东半岛晚中生代岩浆作用、构造活动和成矿特征及其构造背景,提出该区深部岩浆活动与地壳快速隆升及浅部变质核杂岩、张性断层、断陷盆地等伸展构造,共同控制了以Au为主的矿床成矿系列及成矿演化过程,谓之热隆-伸展成矿系统。阐明了晚中生代岩浆演化过程中的元素变化规律,发现了金矿化蚀变带中的低Ba、Sr含量异常及早白垩世胶东地壳中金丰度的显著变化,揭示了壳幔物质混合和伟德山型花岗岩岩浆活动对金成矿的贡献。认为这一成矿系统形成于古太平洋板块俯冲后撤的后俯冲伸展环境,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔性质由富集向亏损转化,从而引起岩浆岩地球化学特征变化,地球化学元素重新调整,幔源含金流体与由重熔下地壳析出的壳源含金流体混合形成富金流体库,并产生贫金花岗岩。大规模岩浆活动为成矿元素的活化、迁移提供了热动力条件,上地壳伸展产生的断裂构造则为成矿元素聚集提供了良好空间。热隆-伸展成矿系统是中国东部晚中生代重要的成矿系统。

中国西南部特提斯构造域浅成低温热液型金矿分类及时空分布特征

中国西南部特提斯构造域浅成低温热液型金矿床划分为火山－次火山热液型金矿床、地下热卤水型金矿床和火山热泉型金矿床３个大类及７个亚类．研究了各类型金矿的地球化学特征，在此基础上论述了区内浅成低温热液型金矿床的时空分布，划分出６个成矿区和２１个成矿带．

大兴安岭东北部受韧性剪切构造控制的中低温型热液型金矿成矿流体特征及成矿作用研究——以二十四号桥金矿床为例

位于大兴安岭东北部的呼玛地区金矿产资源丰富,发育大小金矿床(点)几十处,是'黑龙江金边'的重要组成部分。然而前人对矿床成因和成矿作用研究不足,仅限于对矿床地质特征进行了论述,严重制约本地区金矿成矿规律总结和找矿勘查工作的深入。为此,本文通过对位于呼玛南部地区受韧性剪切构造控制的二十四号桥金矿的成矿流体特征研究,探讨了其成矿作用过程,为研究成矿规律提供依据。

胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造-岩浆背景

胶东是我国最重要的黄金基地,近年来深部和海域隐伏区找矿又取得重大突破。尤其是,在莱州三山岛北部发现了海域超大规模金矿床。这一矿床与位于其南侧的三山岛矿区的深部主矿体相互连接,实际上为同一矿体,矿体全长超过3km,最大斜深超过1.7km,金资源总量超过500t,是我国规模最大的单一金矿体。矿床赋存于三山岛断裂下盘,为破碎带蚀变岩型金矿。其规模最大的4号矿体,赋存标高-796^-1736m,矿体走向长1446m,倾向最大延深1072m,平均厚度30.91m,平均品位5.23g/t。矿床由浅部矿体群和深部矿体群组成,二者均分布于控矿断裂倾角平缓和由陡变换的转折部位,构成由浅部至深部的台阶式分布特征,称之为阶梯式成矿模式。浅部第一台阶矿体赋存于-600m标高深度以上,矿体倾角25°~50°;深部第二台阶矿体赋存于-1000m标高以下,矿体倾角35°~40°。第一台阶与第二台阶的矿化特征有差异,后者矿体资源量多、规模大、厚度厚、品位高。控矿断裂——三山岛断裂的产状变化大,沿走向S形拐弯特征明显,沿倾向总体上显示浅部倾角陡深部倾角缓的铲式特点,且呈现倾角陡、缓交替变化规律,形成阶梯式断层。断裂下盘变形强,构造带厚度大;沿倾斜方向由浅部至深部,断裂带宽度变大、韧性变形特征增强、成矿空间增大,矿体厚度增大。这些特征指示,三山岛断裂具有铲式正断层性质。三山岛断裂的形成可能与郯庐断裂活动有关,郯庐断裂于早白垩世发生左行走滑时,在其东侧产生SEE向的伸展作用,形成了包括三山岛断裂在内的胶东地区的伸展构造。胶东侏罗—白垩纪岩浆活动强烈,玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩的地球化学特征研究表明,该区经历了由华北-扬子构造体系向欧亚-太平洋构造体系和由挤压机制向伸展机制的转换,由EM1型富集地幔向EM2型富集地幔演变。金矿的同位素年龄与壳幔混合源伟德山型花岗岩及相关中基性脉岩的形成时代一致,均形成于早白垩世。早白垩世岩浆活动在金成矿中起到了"热机"作用,使围岩中的金活化,并将地幔中的金携带上来,提供了部分成矿物质。白垩纪,中国东部软流圈上涌,构造岩浆活动强烈。在胶东地区,受早白垩世壳幔混合型大规模深部岩浆热隆影响,侏罗纪形成的壳源型玲珑岩基强烈隆升,其上覆的变质岩层发生大幅度拆离滑脱,形成拆离断层,三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂均是热隆-伸展体制下的铲形下滑断裂,属拆离断层的组成部分。这种热隆-伸展构造为金矿成矿提供了有利条件,岩浆活动为金矿形成提供了适宜的物源、热源和流体,伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间,构造、岩浆、流体的耦合造成了胶东型金矿大规模成矿作用。

岩浆-热液型矿床顺向分带之成因探讨

岩浆-热液型矿床水平分带即岩浆-热液成矿流体在侵入近地表含水围岩矿化蚀变过程中元素产生顺向分带[Ni、Ta、Hf、Th、REE、W、Sn、Mo、Bi等(内带和过渡带)→Cu、Pb、Zn等(中带)→Au、Ag、Hg、Sb等(外带)]的现象。主要从矿物溶解度、元素不相容程度、亲和性以及地球化学亲缘性等地球化学角度与电负性、晶格能和生成热等化学和晶体化学等角度详细分析和探讨了岩浆-热液型矿床元素分带的原因。认为:(1)元素的分带是内因和外因综合影响的结果,单纯的一种因素不能解释众多热液矿床中的元素分带现象,元素的化学内因是导致其分带的主要因素;(2)同时,在元素周期表中对岩浆-热液型矿床中常出现的(金属)元素进行了高温、中温、低温成矿元素的地球化学分类。

粤北大沟谷钠长石岩型金矿床的构造—热液成矿机理

粤北大沟谷钠长石岩型金矿床位于清远市新洲地区，产在由震旦纪和寒武纪实质地层组成的新洲逆冲推覆构造的外来系统之中，并受同推覆期Ⅱ级推覆期层带及其下盘结构所控制。印支晚期－燕山期的早阶段，在大沟谷金矿区形成两个对顶分布、枢纽走向（ＮＮＷ）的大型平卧褶皱（ＲＦ１和ＲＦ２），以及倾向ＳＮＮ的低角度推覆断层带（Ｆ＾３Ｉ、Ｆ＾４Ｉ）。印支晚期－燕山期的晚阶段。

浅成低温热液型金矿研究综述

浅成低温热液型金矿是重要的金矿类型,近年来对该类矿床的地球化学特征、成矿岩浆背景、成矿机理及成矿模式等方面的研究取得了重大进展。研究表明,该类矿床形成时代主要是中、新生代,其次为晚古生代;高硫化型矿床主要形成于挤压应力场环境和流体混合导致成矿物质沉淀,而低硫化型矿床主要产于张性或中性环境下由于流体的沸腾使得成矿物质沉淀;蒸气冷却收缩模式合理地解释了浅成低温热液矿床和斑岩矿床在时间和空间上的共生关系,对指导找矿具有一定的实践意义。

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。

新疆奇台县黄羊山岩浆热液型石墨矿床含矿岩体年代学与地球化学特征

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里造山带,是近年来我国发现并初步探明的一个超大型岩浆热液型石墨矿床。石墨矿体主要赋存于黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的球状构造,其成因机制还不清楚。本文对该矿床含石墨碱性花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:(1)号和(2)号石墨矿体含石墨碱性花岗岩的年龄分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,其成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。岩石地球化学研究表明,含石墨碱性花岗岩具有高硅(SiO_2=74.26%~79.07%)、富碱(K_2O+Na_2O=8.69%~8.92%)、贫钙(CaO=0.11%~0.90%)、低钛(TiO_2=0.07%~0.25%)等特征,均属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素配分曲线呈右倾"V"字形,具明显的负Eu异常,与A型花岗岩特征一致。依据微量元素比值及相关判别图,含石墨花岗岩在成因类型上属于A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境,可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里深大断裂上升侵位过程中同化混染石炭纪含碳地层,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。

河南省熊耳山地区晚侏罗世-白垩纪构造应力场变化及其对岩浆、热液活动的影响

通过对河南省熊耳山地区晚侏罗世-白垩纪构造应力场、同位素测年以及同期的岩浆、热液活动进行了研究,结果表明,在侏罗纪晚期(145～135 Ma),区内构造应力场最大压应力方向为NW向,同期形成了NW走向的五丈山岩体以及NW向展布三人场、黄水庵2个角砾岩带;在白垩纪早期(135～123 Ma),最大压应力为NNW向,同期花山斑状黑云母花岗岩体上侵,并伴有NW向的祁雨沟角砾岩带的形成;其后(123～105 Ma),构造应力场最大压应力方向变为NE向,同期形成了NE向含金石英脉及角砾岩体中金矿体;最后(105～90 Ma),区域构造应力场的最大主压应力方向变为NEE向,同期形成了雷门沟花岗斑岩以及NEE向展布的雷门沟角砾岩带(含钼矿床).

新疆东天山黑尖山铁矿床富铁团块中磁铁矿的成分特征及岩浆-热液演化过程

黑尖山铁矿床是新疆东天山阿齐山-雅满苏成矿带中典型的海相火山岩型铁矿床。黑尖山矿床围岩安山质熔岩中发育大量不规则的富铁团块,可分为钠长石磁铁矿型、钠长石钾长石磁铁矿型、钾长石磁铁矿型、绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型5种类型,可能代表了在岩浆-热液成矿过程中不同演化阶段的产物,对黑尖山铁矿床成矿过程及形成环境有指示意义。本文对上述5类富铁团块中的磁铁矿进行了主量元素分析,为了精确地测出磁铁矿中铁的总量,采用差分法加入不确定的O含量,并加以ZAF矩阵校正。对比5类富铁团块中磁铁矿Ti含量,钠长石磁铁矿型最高、钠长石钾长石磁铁矿型和钾长石磁铁矿型较高、绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型最低,且Ti含量与Fe含量为正相关关系;绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型富铁团块Fe含量特征与矿石中磁铁矿Fe含量相近。上述特征表明钠长石磁铁矿类型是残余富铁熔体中最早的结晶产物,钠长石钾长石磁铁矿和钾长石磁铁矿类型具有岩浆热液转变的特征,而绿帘石磁铁矿和石英-磁铁矿类型则是受热液完全交代的产物,说明矿床形成于岩浆-热液成矿作用。各类富铁团块内磁铁矿的Fe含量均大于相对应蚀变环边磁铁矿的Fe含量,表明富铁岩浆结晶与热液活动分异同期发生。