中非新元古代造山带钴超常富集研究进展与展望

钴被誉为“低碳能源金属”,是我国乃至全球急缺的关键金属矿产。中非新元古代铜钴矿带内的沉积岩容矿型铜钴矿床每年为全球提供了60%以上的钴金属产量,是研究钴超常富集的最佳区域。前人对该矿带的研究主要聚焦于铜的成矿作用,然而该矿带内的铜矿床并非都伴生钴,目前对伴生钴的来源-富集过程及其与沉积、成岩、造山作用的成因联系仍缺乏系统研究。本文综述了中非铜钴矿带内沉积岩容矿型铜钴矿床主要研究进展及存在问题,认为超大陆裂解过程改变了中非铜钴矿带的沉积盆地环境,使得钴在沉积地层中发生初始预富集,此外古气候条件,包括增氧事件和冰川事件,也可能对该矿带内的大规模钴的聚集产生了积极作用。新元古代造山作用重新活化沉积地层呈分散分布的钴元素,导致钴的进一步富集。因此,中非铜钴矿带中的钴超常富集是大气-地球-水圈-生物圈之间长期相互作用而形成的成矿效应。在矿床尺度,深入理解沉积岩容矿型铜钴矿床的形成过程,有助于在中非铜钴矿带,甚至在全球其他有利沉积盆地内,勘探更多的钴资源。

造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入岩型,构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系,可互为找矿标志。绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度,既是容矿岩系,也是重要的矿源层,多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动,造就了造山型金矿省/巨型成矿带,岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。构建了多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型和造山型金矿区域成矿模式,强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。“富金矿源层+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志,靶区优选的目标是获取找矿潜力大的优质矿权;矿权区勘查的优先目标是发现可规模化露天开采的矿床(体),通过化探异常评价和浅钻追索次生富集带,可快速发现主矿体;矿区深部找矿(深度>300 m)潜力巨大,主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。

烃源岩作为铀源岩的可能性:研究现状与展望

烃源岩与砂岩型铀矿通常同盆共生,除了提供矿化剂之外,烃源岩能否成为铀源岩对砂岩型铀矿的勘探范围向盆地纵深部位拓展具有重要意义。研究针对烃源岩能否成为铀源岩所涉及的三个关键问题,即“铀从烃源岩中迁出的比例、如何随地层流体运移、在何种条件下沉淀和聚集”,梳理了国内外相关研究进展,指出了有必要加强研究的薄弱环节。结果表明:热模拟实验证实烃源岩中的铀能够迁出,迁出的铀很可能以U(IV)/U(VI)混合的形式随含烃地层水和石油运移,温度、压力的降低以及pH、Eh变化会导致铀溶解度的下降和铀运移载体的分解而发生铀沉淀,沉淀物也可能重新被含氧的地层水溶解。问题与建议包括:(1)铀从烃源岩中迁出的比例存在不确定性,迁出的机制以及地质规律尚不清楚,需要开展进一步的生烃排铀模拟实验及排铀动力学表征研究;(2)铀在低温、含烃、还原性热液中的赋存状态是研究其迁移机制的基础,目前对与铀结合的优势配体的类型、产物热力学性质、铀在含烃地下水与石油中的分布比例所知甚少,有必要开展基于热模拟实验的原位测试研究;(3)携铀流体向浅部运移的过程中温度、压力、pH、Eh、有机无机组分的变化控制铀的迁移/沉淀,不同组合条件下铀赋存形式的转化规律、主控因素尚不清楚,有待开展多因素、多变量的烃铀运移模拟实验进行揭示。

广东省广宁县丰木地区金矿地质特征及找矿标志

丰木地区金矿床位于粤西广宁县北部,黄泥坑金矿床的南西部。区内多期次岩浆活动,断裂构造发育,具有良好的构造蚀变岩型金多金属矿床的成矿条件。本文对丰木地区金矿区的地质特征进行研究,判断其为剪切带控制的中低温热液金矿床,并总结了找矿标志,为下一步勘查提供依据。

黔西南两类容矿围岩金矿对比及对深部找矿勘查的指示

黔西南是中国著名的卡林型金矿集区,已查明金资源量约750 t,特别是近年来在该地区新发现了玄武岩容矿金矿,以架底大型金矿床、大麦地中型金矿床为典型代表,取得了新的找矿突破和认识,至此,该地区原生金矿容矿围岩主要有玄武岩和沉积岩两类。通过对黔西南玄武岩容矿金矿与沉积岩容矿金矿进行对比分析研究,认为:(1)卡林型金矿的定义可能存在一定局限性,需进一步拓展,黔西南玄武岩容矿金矿与沉积岩容矿金矿典型特征相似,可能形成于同一区域成矿事件,是同一区域岩浆热液成矿作用形成的卡林型金矿,在深部勘查与研究工作中应系统考虑;(2)构造(背斜、穹隆、断裂、SBT)+有利岩石组合(厚度大于100 m的碳酸盐岩与上覆厚度大于50 m的碎屑岩或玄武岩/凝灰岩)+Au-As-Sb-Hg-Tl组合异常+围岩蚀变(硅化、黄铁矿化、毒砂化),可能指示深部存在卡林型金矿;(3)玄武质岩石也是卡林型金矿很好的赋矿围岩,卡林型金矿容矿岩石、容矿地层具有多样性,几乎区内所有岩石和地层均可以成为卡林型金矿的容矿岩石和容矿地层,但具体到某一个特定的矿床时,往往有特定的就位地层和特殊的容矿围岩。

东昆仑五龙沟金成矿系统:基本特征、成矿控制与勘查标志

五龙沟金矿田位于东昆仑造山带东段,金成矿与三叠纪岩浆作用、脆性和/或韧性变形显示密切时空联系。但是,金容矿地质体类型与控矿构造特征尚不清,金成矿受哪些关键要素控矿尚不明确。本文通过广泛深入的文献资料调研与详细的野外调查,详细阐明了五龙沟地区金矿床地质特征与成矿地质环境,系统梳理、总结与对比了不同地段金矿床的矿化类型、容矿地质体与控矿构造。研究表明,五龙沟金矿田发育微细脉型、蚀变岩型、石英脉型等3种矿化类型,容矿地质体主要以元古界—奥陶系变质岩系与侵入岩类为主。早期韧性剪切作用导致矿源层中金的活化与预富集,金矿化主要受控于晚期北西向脆性变形及相关断裂破碎带。大规模金成矿与古特提斯洋关闭及伴随的同/后碰撞构造过程有关。北西向构造—蚀变带、侵入岩类与古老变质基底是五龙沟金矿田的重要勘查标志。

胶西北大尹格庄金矿床与夏甸金矿床差异性研究

大尹格庄金矿床和夏甸金矿床均分布于招平断裂中段,但二者在赋矿围岩岩性与化学成分、矿石特征、蚀变岩与蚀变矿物特征等方面存在显著差异。与夏甸金矿床相比,大尹格庄金矿床的招平断裂主裂面断层泥颜色浅,厚度小;玲珑型花岗岩含SiO_(2)、K_(2)O相对较低,含Al_(2)O_(3)、CaO、MgO、TFe_(2)O_(3)相对较高,且少见变质岩残留体;红化蚀变规模和强度较高;金矿化主要产于蚀变的玲珑型花岗岩围岩中,属典型蚀变岩型金矿床,矿石银含量较高,且常见菱铁矿。与大尹格庄金矿床相比,夏甸金矿床的招平断裂主裂面断层泥颜色黑,厚度大;矿体上盘变质岩中见有大理岩夹层;玲珑型花岗岩中常见变质岩残留体;暗灰色矿石中保留有变片麻状构造和变条带状构造,空间和成因上与变质岩关系密切,常见磁黄铁矿化;蚀变岩中见含钨金红石及白钨矿化,局部还见有石英脉型金矿化;黄铁绢英岩中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)含量较低,K_(2)O、Na_(2)O、CaO、MgO含量较高,红化蚀变花岗岩中K_(2)O含量低于新鲜玲珑型花岗岩。赋矿围岩岩性差异及对成矿的制约是导致大尹格庄金矿床与夏甸金矿床差异性的关键。根据电化学成矿机制,夏甸金矿床成矿元素主要来自矿体上盘变质岩围岩,而大尹格庄金矿床成矿元素主要有2种来源,即胶东群变质岩和玲珑型花岗岩。

黔东北地区金亮萤石矿床稀土元素地球化学特征与成矿物质来源

黔东北-渝东南一带分布有大量的萤石矿床(点),这些矿床(点)主要分布在北东向区域性断裂两盘的奥陶系下统桐梓组和红花园组灰岩中NW、NNW向张性断裂内,矿体呈脉状或透镜状产出,深部至奥陶系下统桐梓组逐渐尖灭,关于该区萤石矿成因及物质来源长期存在较大争议。金亮萤石矿床是黔东北沿河地区代表性小型萤石矿床,本文对该矿床中萤石开展稀土元素地球化学研究。结果表明,萤石ΣREE为67.4×10^(-6)~90.55×10^(-6),LREE/HREE值为43.98~78.78,δEu值为77.07~94.71,δCe值为0.39~0.42。矿床萤石稀土分布模式呈明显右倾曲线,为轻稀土相对富集型,以Eu正异常和Ce负异常明显为特征。结合矿床地质特征,认为该萤石矿床为热液成因的产物,萤石为同源同期热液流体在氧化环境成矿。萤石成矿作用与沉积岩关系密切,其中成矿物质Ca主要来源于下奥陶统红花园组灰岩,可能部分来源于深部碳酸盐岩,而成矿物质F主要来源于深部上震旦统陡山沱组至下寒武统明心寺组高氟地层。

阿拉善右旗特拜金矿赋矿变沉积岩地球化学特征、源区属性及构造意义

本次对阿拉善右旗特拜金矿赋矿变沉积岩进行地球化学分析,主要岩性为云母石英片岩、变质粉砂岩、变质岩屑石英砂岩等;主量元素SiO_(2)平均含量62.39%,Al_(2)O_(3)平均含量15.40%,Fe_(2)O_(3)平均含量6.57%,MgO平均含量3.84%,CaO平均含量2.31%,K_(2)O平均含量2.65%,Na_(2)O平均含量2.09%。ΣREE配分模式曲线一致,LREE/HREE=5.75~8.34,平均为7.18,(La/Yb)_(N)=5.39~8.38,平均6.83,Eu负异常明显,轻稀土元素相对重稀土元素明显富集;微量元素中相对稳定元素比值如La/Sc、Th/Sc、Cr/Zr显示出物源来自上地壳长英质;Rb-K_(2)O图解、Ni-TiO_(2)图解和La/Yb-ΣREE图解表明其母岩主要来源于花岗岩,结合古水流特征以及碎屑锆石年龄证据等推测物源可能来自北大山地区花岗岩。结合特拜赋矿变沉积岩岩石组合特征、构造特征和地球化学特征,认为其源岩形成于大陆岛弧构造环境。

内蒙古红水泉铅锌银矿床成因研究:矿物学和地球化学证据

红水泉铅锌银矿床产于大兴安岭西北段的碳酸盐岩建造,矿床成因鲜有研究。本文以矿床硫化物的矿物学及地球化学特征为切入点,探讨了矿床成因及成矿物质来源。矿物学研究表明,闪锌矿存在2个世代,其微量元素FeS温度计指示主成矿阶段早期为中温范围,Zn/Cd值为160~215;方铅矿表现为富Ag、Sb贫Bi的特点;黄铁矿的Co/Ni>1,Fe/(S+As)均值为0.871。3种硫化物元素标型特征指示出中低温、中浅成、岩浆热液与沉积作用叠加的成因特点。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的硫同位素δ^(34)S为-6.13‰~0.25‰,均值-2.8‰,暗示硫主要是通过岩浆活动带来的深源硫,其次是赋矿碳酸盐岩建造的地层硫,整体表现为岩浆硫与地层硫混合的特点。3种硫化物铅均值为^(206)Pb/^(204)Pb=18.46~18.55,^(207)Pb/^(204)Pb=15.59~15.65,^(208)Pb/^(204)Pb=38.08~38.51,与闪长岩铅同位素组成相似,在构造判别图解中二者呈线性相关,位于造山带与上地壳演化区间。综合来看,认为红水泉铅锌银矿床为中低温热液充填脉状铅锌银矿床。

龙门山造山带北段黄泥坪金矿床蚀变矿化特征与SWIR勘查应用研究

黄泥坪金矿床位于扬子地块西北缘,是龙门山造山带北段新发现的一个重要的中型金矿床,研究程度较低,蚀变矿化分布特征和矿床成因仍不清楚,需要新的勘查方法和思路开展下一步找矿工作。基于详细的矿床地质和短波红外光谱(SWIR)研究,发现黄泥坪金矿床的围岩蚀变主要有黄铁矿化、毒砂化、白云母化、硅化和碳酸盐化,白云母通常呈细小鳞片状分布于毒砂和黄铁矿的周围,金主要以不可见金的形式存在于毒砂和黄铁矿中。汉树沟、山关石、柳树坪和石罐子4个矿段应属同一成矿系统,其中汉树沟和山关石矿段的蚀变矿化期次可分为早期变质成矿期和晚期热液脉成矿期,变质成矿期包括石英多金属硫化物阶段和浸染状毒砂-黄铁矿阶段,热液脉成矿期包括石英-方解石粗脉阶段和毒砂-黄铁矿-方解石细脉阶段。变质成矿期发生了第一次金矿化,热液脉成矿期发生了第二次金矿化。SWIR勘查应用研究发现,矿体上盘千枚岩和下盘变质砂岩中发育较多Al–OH吸收峰位值较大的变质成因多硅白云母,而矿化部位则主要发育Al–OH吸收峰位值较小的热液白云母,Pos2200≤2202.5nm可作为热液白云母族矿物与变质成岩白云母族矿物或者二者混合相(指变质成岩白云母族矿物占主导,含有部分热液白云母族矿物)的大致界线。同时Pos2200≤2202.5 nm,且IC值为1.0~1.5可作为黄泥坪矿床新的勘查指标。本研究可以为认识龙门山北段浅变质沉积岩容矿的金矿床成矿规律和找矿勘查提供新的科学依据。

西藏自治区察隅县若瓦沙底铅锌矿地质特征浅析

西藏自治区察隅县若瓦沙底铅锌矿产于侏罗纪花岗斑岩与中二叠统雄恩错组白云质灰岩的接触部位,赋矿岩石主要为外接触带矽卡岩,次为强蚀变花岗斑岩,脉状产出,其展布方向明显受断裂构造及侵入岩体控制,矿床成因类型属矽卡岩型。侵入岩体与围岩的接触带、矽卡岩分布区、构造破碎带与成矿有关的蚀变及矿化等是本区主要的找矿标志。通过对若瓦沙底铅锌矿矿床地质特征和找矿标志进行分析,认为成矿条件较好,矿产资源潜力巨大,为该地区进一步开展地质找矿工作提供了新的找矿思路。

湖南骑田岭花岗岩及其暗色微粒包体的地球化学与壳幔岩浆的混合作用

骑田岭岩体是南岭地区燕山早期具幔源组分贡献的花岗岩典型代表。其主体岩性为角闪黑云二长花岗岩和(角闪石)黑云正长花岗岩,其中发育暗色微粒包体和由暗色矿物组成的团块或条带。暗色微粒包体具有岩浆混合的大部分岩相学证据。如包体的浑圆状外形、塑性形变、冷凝边、斜长石An的“双峰式”分布、似环斑长石、针状磷灰石等。包体属于准铝质(A/KNC=0·72~1·00,平均0·85)钾玄岩系列岩石,寄主岩石为准铝或弱过铝质(A/KNC=0·89~1·06,平均0·97)高钾钙碱性系列的岩石。二者在主量和微量元素上表现出岩浆混合成因的演化趋势。包体与寄主岩石的同位素组成具趋同性,它们的ISr和εNd(t)值分别为0·71041~0·71263、-6·9^-5·3和0·70854~0·71416、-9·2^-5·1,均表现出壳幔混源花岗岩类岩石的特点。包体K_Ar年龄为152Ma,与其寄主岩石的形成年龄(155~161Ma)接近,显示岩浆混合作用发生的时间大致为晚侏罗世早期。对包体及其寄主岩石产出的构造背景和地球化学特征的综合分析表明,该岩体中的暗色微粒包体是在伸展作用的大地构造背景下,上涌的幔源基性岩浆及其诱发的长英质酸性岩浆混合作用的产物。

再论东天山白山铼钼矿区成岩成矿时代

东天山白山铼钼矿区的成岩成矿时代尚存在海西期和印支期之争。最新的同位素年代学研究表明,矿区南部斜长花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为235～245Ma,矿区东部黑云母斜长花岗岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄为239Ma±8Ma,矿石中辉钼矿的Re-Os等时线年龄为229Ma±2Ma。结合笔者已报道的燕山期岩浆侵位与成矿的年代学证据,首次提出白山铼钼矿区具有印支期和燕山期2期成岩成矿作用,早期成岩成矿作用发生于中三叠世,晚期成岩成矿作用发生于早侏罗世。

福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义

本文选择福建沿海漳州地区的角美花岗岩和包体进行了锆石U—Pb年代学和Hf同位素地球化学研究。结果表明，黑云母花岗闪长岩（106．4±1．8Ma）和岩体中的闪长质包体（105．6±1．0Ma和106．5±1．0Ma）具有相同的锆石U—Pb年龄，为同期岩浆作用的产物，它们都是高钾钙碱性系列偏铝质岩石。花岗闪长岩具有相对较为均一的锆石Hf同位素组成（εHf（t）：2．2～3．7），表明其为新生地壳部分熔融的产物。闪长质包体具有更亏损的锆石Hf组成（εHf（t）=0．9～5．5）。地球化学数据结合野外证据表明岩体形成过程中经历了岩浆混合作用。福建沿海地区96～106Ma岩浆作用的发育处于古太平洋板片俯冲造成的伸展背景。

滇东北会泽地区发现铝土质泥岩铜矿

最新研究显示,位于云南会泽县的大黑山层状铜矿的矿化分布于上二叠统峨眉山玄武岩顶部间断面(假垫合面)之上的宣威组底部,明显受铝土质泥岩层位的控制。对矿床地质特征的研究及与国内典型砂岩铜矿的对比显示,该矿床在成矿背景、赋矿围岩岩性和成矿地质特征上,有别于中国南方川滇地区的砂岩／页岩铜矿,是一种新的铜矿类型。根据赋矿围岩和沉积层控等宏观地质特征,暂定为“铝土质泥岩铜矿”

从赋矿岩系岩石类型的多样性论羊拉铜矿的成因

通过野外调查和室内工作,将羊拉铜矿床按矿石的矿物成分和组构分出9种类型,包括矽卡岩型、大理岩型、砂板岩型、角岩型、凝灰质流纹岩型、玄武岩_辉绿岩型、花岗质碎裂岩_花岗斑岩型、安山岩型和绢英岩型。矽卡岩型矿石是构成矿体的最主要矿石类型,但在不同矿段可由碳酸盐岩(里农)和凝灰质火山岩(贝吾)两种原岩形成。矿体在赋矿岩系中有3种产出形态顺层呈层状_似层状;沿花岗岩与沉积岩接触面呈透镜状;贯穿岩体和沉积岩呈大脉状。它们均与后期构造密切相关,矿体无确定的顶、底板岩石,围岩蚀变以矿体为中心呈环带状分布。研究表明,矿床相对赋矿岩系显示出明显的后成性,属于印支期花岗岩_花岗斑岩与古生代混杂岩通过强烈的接触交代作用形成的矽卡岩型铜矿床。

矿床类型模型的地质构造背景、成矿环境和容矿岩石组合

每一矿床模型类似人们"指纹"各自不同。根据中国哲学的"白马是马而非马(类)"的概念,本文提出应深入研究同一类的矿床总体特征的普适性矿床模型。据此,普适性矿床模型(马类)将包括该类矿床中的矿床(白马),从而增强其对未知矿床比对的整体性。其次,本文又对矿床普适性模型提出成矿系列的新概念。即按各类矿床产出的不同环境,作者等根据一定地质构造背景、一定成矿环境和一定容矿岩石组合提出"中国矿床普适性模型分类"和与每类成矿环境相适应的74个矿床模型(表1)。据此,人们可从地质环境分类中发现相应的矿床模型,反之,一定的矿床模型也能反应其产出的成矿环境。

东秦岭—大别山5个特大型钼矿床的成矿母岩地质特征分析

对东秦岭-大别山5个特大型钼矿床成矿母岩地质特征研究认为：①钼矿床成矿母岩为钾长花岗斑岩，岩石中钾长石、石英斑晶均为高温矿物，斜长石以更长石为主；②钼矿床受成矿母岩严格控制，而成矿母岩体则受花岗岩基的控制，三者在空间上关系密切，成矿母岩限制在花岗岩基外接触带10km范围内；③岩体为复式小岩体，出露面积均小于0．12km^2；④成矿母岩均为强酸性岩石，全部为高酸、高钾、高碱及低镁铝的钙碱性系列的超浅成侵入岩，岩体侵位深度〈3km；⑤成矿母岩微量元素中主成矿元素Mo〉10×10^-6时易成矿，Mo〉50×10^-6时易形成大一特大型钼矿床；⑥岩体成岩时代90～165Ma。

云南白牛厂银多金属矿床喷流沉积成因证据:容矿岩石的地球化学约束

滇东南是否存在广泛的热水沉积活动已成为制约滇东南三大多金属矿床(个旧、都龙、白牛厂)成因研究的主要因素之一。系统研究了白牛厂银多金属矿床容矿岩石的地球化学特征,研究表明:矿床容矿岩石主量元素数据均投影于火山及海底热卤水成因区域内;稀土元素明显分为两组,稀土元素总量较高的样品可能与较多的正常沉积物的加入有关;稀土元素总量较低的样品具有与加拿大沙利文矿山的条带状富电气石热液沉积岩和加拿大Agnico-Eugle矿山的铁建造中的条带状燧石岩相似的稀土元素配分模式与标准化参数;同时,微量元素对的演化趋势与现代大洋热水沉积物相似,而且As、Sb和Ag含量与大厂和个旧热水沉积硅质岩相当。推测白牛厂银多金属矿床属热水沉积成矿,只是在距花岗岩体较近的部位遭受了部分叠加改造。