新疆阿尔泰可可托海矿区伟晶岩成因与矿化潜力研究:来自石英SEM-CL和微量元素的指示

新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作,然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海矿区不同规模的伟晶岩脉以及淡色花岗岩为研究对象,利用石英SEM-CL和原位微量元素技术手段,查明各伟晶岩脉和花岗岩的稀有金属禀赋差异及成因联系。研究结果表明,石英的Li和Al含量可以用来指示伟晶岩的矿化潜力。与1号和2号伟晶岩脉相比,3号伟晶岩脉具有更宽的分异范围,以石英中Ge/Ti变化于1.83×10^(-6)~159×10^(-6)范围为特征,更高的Li含量,其中外侧带平均Li含量为39×10^(-6),因而成矿潜力最大。此外,证实了白云母钠长花岗岩为矿化花岗岩,其微量元素组成和演化程度与3号脉伟晶岩外侧带相当,而白云母碱长花岗岩为贫矿花岗岩。更重要的是,本文利用各伟晶岩结构分带内的石英中Ge/Ti-Ge以及Ge/Ti-Al/Ti图解,确定了各伟晶岩脉具有相似的演化趋势,指示它们可能源于相同的花岗岩母岩。与世界上典型的RMG(花岗岩浆演化后残余熔浆结晶)和DPA(直接深部地壳熔融)成因的伟晶岩相比,可可托海矿区含矿伟晶岩和花岗岩中石英微量元素与RMG成因伟晶岩存在地球化学亲和性,这指示它们来源于花岗质岩浆的残留熔浆。

利用地震反射剖面研究辽东青城子矿集区浅层地壳结构

青城子矿集区位于辽东地区中部,发育大量的金及铅锌矿床.尽管前人对矿集区内的矿床进行了大量的地质研究,但仍存在矿集区控矿构造延深情况不清、浅层地质格架不明的问题,制约了对矿集区成矿作用的认识及下一步的找矿工作.本文基于青城子矿集区布设的二维反射地震测线,通过偏移成像获得了矿集区9 km以浅地质构造特征,结果表明:(1)青城子矿集区的上地壳呈现“双层”结构特征,即古元古代变沉积岩系辽河群覆于太古代基底之上,同时还反映出该地区辽河群可分为上、中、下三个地层层序,其界面及展布形态等较为清楚,总体厚度5000~6700 m;(2)矿集区构造格架是以尖山子深大断裂为根带的一个逆冲推覆体系,为分析白云、小佟家堡子金成矿构造样式及成矿提供了可靠的依据;北西向尖山子断裂为青城子矿集区内一级控矿断裂,可能是区内的导矿构造,控制着青城子东部地区金矿床的空间展布;(3)在小佟家堡子断裂下盘大石桥组地层内部解译出一个隐伏岩体,推测其可能是与金成矿有成因关系的印支-燕山期岩体,暗示青城子矿集区深部具有较好金成矿潜力;并在此基础上建立了该区金成矿模式,为确定深部找矿远景区指明了方向.

山西五台金岗库矿床成矿作用研究

金岗库矿床位于华北克拉通中部造山带,具有典型的VMS与BIF共生特征。本文对金岗库矿床的地质与地球化学特征进行系统研究,探讨金岗库硫化物矿石与磁铁石英岩的共生特点与成矿动力学模式。研究表明,硫化物矿体受地层及岩性控制,多呈扁豆、层状—似层状赋存于五台绿岩带金岗库组的磁铁石英岩、斜长角闪岩、斜长片岩和云母石英片岩中。矿石中金属矿物组合为黄铁矿—黄铜矿—磁黄铁矿—磁铁矿,矿石主要呈半自形—他形粒状结构和块状、条带状构造,围岩蚀变为绿泥石化和绢云母化。斜长角闪岩的原岩恢复,表明斜长角闪岩的原岩为拉斑玄武岩,可能形成于岛弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示变基性火山岩的原岩形成于2 500 Ma,代表了金岗库矿床的成矿年龄。变质流体体系的成分模式为H2O-NaCl-CO2-CH4±N2±H2,变质峰期为中高温(322℃~473℃)、低盐度(2.2%~6.74%)的热液流体,并叠加少量中高温(290℃~470℃)、高盐度(37.4%~55.79%)的岩浆热液流体;峰后阶段为中低温(225℃~302℃)、中低盐度(4.03%~11.81%)的热液流体。金岗库矿床赋存的磁铁石英岩和硫化物矿体紧密共生,具有相同的成矿时代、物质来源和变质变形历史。综合以上研究认为金岗库矿床的成因类型为海相火山喷流沉积—变质热液流体叠加改造型。

粤北棉花坑(302)铀矿床围岩蚀变分带的铀矿物研究

粤北棉花坑(302)铀矿床是华南最大的花岗岩型铀矿床。本文以该铀矿床的一个代表性钻孔岩心为研究对象,利用电子探针对该钻孔中的铀矿物进行系统研究。该钻孔岩心具有明显的垂直围岩蚀变分带现象:从上到下可分为四个带,分别为:正常花岗岩或弱蚀变带(Ⅰ带);高岭石化、绢云母化带(Ⅱ带);强绢云母化、绿泥石化带(Ⅲ带);矿化带(Ⅳ带)。铀矿物类型也具有分带现象:Ⅰ带、Ⅱ带、Ⅲ带的铀矿物主要是晶质铀矿和铀钍石;矿化带Ⅳ带的铀矿物主要有沥青铀矿、铀石、钛铀矿、铀钍石四种类型。运用电子探针测年方法对不同蚀变带的晶质铀矿和沥青铀矿进行定年,获得晶质铀矿的化学年龄为165±3.1Ma,代表长江岩体的形成年龄;沥青铀矿的化学年龄可分为四组:~120Ma、~102Ma、~92Ma和~68Ma,代表矿区多期次的热液活动时间,也可代表粤北地区多期次铀成矿作用年龄,前三组可能代表早期铀成矿事件,第四组为主成矿期。广泛发育的热液蚀变促使U发生活化、转移,进而在有利空间富集成矿。对典型铀矿床作深入细致的蚀变分带研究工作,有助于提高对成岩成矿过程的认识。

火山岩型铀矿床的基本特征、研究进展与展望

火山岩型铀矿床主要分布在环太平洋带、阿尔卑斯-喜马拉雅山带、俄罗斯西伯利亚地台南部,形成于白垩纪、古近纪和新近纪等三个时期。其形成过程主要包括铀从源岩中萃取出、热液流体的运输、以及物理化学环境的变化导致铀的沉淀。铀的源岩一般是中酸性-酸性岩石,通常呈碱性、准铝质至过铝质,富硅质、富钾、贫钙,富集U、F、Nb、Ta、Zr、Th和Rb等元素,而亏损Mg、Fe、Ti、P、Ba、Sr、La和Eu等元素;与之有关的火山岩和次火山岩多数显示出A型花岗岩特征。铀通常赋存于副矿物或火山玻璃中,因此,铀源岩发生蚀变、副矿物发生蜕晶化是成矿物质释放的关键。火山岩型铀矿床中铀主要以碳酸盐和氟络合物离子形式迁移,铀的迁移形式对其沉淀机制有着重要影响。成矿流体通常是大气降水和岩浆水的混合,成矿温度集中在100~350℃、盐度一般小于15%NaCleqv。铀沉淀机制主要包括还原作用、pH值升高和沸腾作用。火山岩型铀矿床常伴生Mo、Be、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg和F等元素。未来火山岩型铀矿成因机制的研究应加强成矿物质来源、铀与伴生元素成因关系研究,这不仅有助于提高对火山岩型铀矿床成矿过程的认识,也可为勘查找矿工作提供理论帮助。

Micromine软件在西天山备战铁矿床三维建模及资源量估算中的应用

矿床三维立体模型是“数字矿山”的基础,在综合研究区域成矿地质背景、矿床地质特征、已有勘探资料和澳大利亚Micromine软件技术研究基础上,构建了备战铁矿床地表模型、矿体模型、钻孔模型和综合地质模型。在立方体预测模型基础上,综合分析处理各种深部找矿评价定量化信息,建立研究区三维实体模型。据实体模型进行研究区三维立方体提取,并将找矿定量化信息赋予每一个立方体,应用距离反比加权法,开展研究区深部矿体三维预测,优选找矿区和资源量估算,为该矿床深部找矿和矿山开采提供理论支撑和技术依据。

东天山晚古生代-中生代构造演化和内生金属矿床成矿系列

本文立足于东天山地区晚古生代-中生代内生金属矿床的野外地质研究,在充分整理和消化前人大量研究成果的基础之上,选取典型矿床进行重点解剖研究,尝试应用成矿系列的理论来认识东天山晚古生代-中生代内生金属矿床的时空分布和成矿动力学演化规律,以内生金属矿床时空分布样式作为大地构造环境的标志和限定;本文主要以东天山地区的内生金属矿床为研究对象,并按照成矿系列的学术思想,将其进一步划分为5个成矿亚系列。按照时代顺序,对于每一个成矿系列形成的成矿动力学背景、时空分布规律、典型矿床特征和成因机制进行了简要论述;基于对成矿系列的分析研究,进而探讨了东天山晚古生代-中生代内生金属矿床规律与构造演化之间的关系;总结了该地区古生代俯冲-增生和中生代后碰撞演化导致了该地区独居特色的内生金属矿床侧向分带现象;指出东天山作为中亚增生造山带的重要组成部分,古生代-中生代的构造经历了完整的俯冲-增生、碰撞造山和后碰撞的演化阶段,而每一个构造演化阶段都伴随有一套内生金属矿床成矿系列和金属元素的大量堆积。

西天山造山带晚古生代构造演化和成矿作用

西天山是我国重要的内生金属矿床集中区,其矿种包括有铜、镍、钼、铁、金、锌等,这些矿产在前寒武纪和显生宙的地质历史中分别形成了大量的成矿体系。通过对西天山成矿地质背景和成矿类型的研究,厘定了5种内生金属矿床类型:1)岩浆型铜镍矿床;2)斑岩铜钼矿床;3)火山岩型铁矿床;4)浅成低温热液型金矿床;5)造山型金铜矿床。典型矿床有菁布拉克铜镍矿床、达巴特铜钼矿床、喇嘛苏铜矿床、敦德铁锌矿床、备战铁矿床、阿希金矿、伊尔曼得金矿床和卡特巴阿苏金矿床等。从构造上看,这些矿床的发育与西天山造山带的增生和汇聚作用密切相关。矿床的形成经历了3个主要阶:早志留世,南天山洋北向俯冲于伊犁—中天山地块之下,形成与铜镍矿床有关的菁布拉克岩体;早-晚石炭世,由于北向俯冲作用,形成了斑岩型铜金矿床、低温热液型金矿床和火山岩型铁矿床;晚石炭世早期,南天山洋壳可能被消耗殆尽,导致了塔里木克拉通与南天山造山带的碰撞。大花岗岩体广泛分布于北天山增生楔和伊犁—中天山地块,并伴随造山型的金矿床形成。

新疆阿尔泰—准噶尔北缘晚古生代构造演化和内生金属矿床成矿系列

阿尔泰是中亚成矿域重要的内生金属矿产集中区,该矿集区晚古生代发育有5类内生金属矿床:1)块状硫化物Cu-Pb-Zn矿床,2)斑岩型Cu-Au矿床,3)岩浆Cu-Ni硫化物矿床,4)矽卡岩型Cu-Mo-Fe矿床,5)造山型金矿床和伟晶岩型稀有金属矿床。在构造上,这些矿床的形成与阿尔泰造山带俯冲—增生作用密切相关。阿尔泰晚古生代矿床的形成可以划分为3个主要阶段:Ⅰ)早-中泥盆世,沿阿尔泰南缘古生代活动大陆边缘弧后伸展,导致在阿尔泰西部琼库尔—塔拉特地质体中形成的多金属火山成因块状硫化物矿床,以及阿尔泰东段铁—铜矽卡岩矿床;Ⅱ)石炭纪—二叠纪的地体增生和弧岩浆作用,在布尔津—二台和额尔齐斯地体中形成了广泛分布的斑岩型矿床、岩浆铜镍硫化物矿床,在额尔齐斯地体中形成的铜铁矽卡岩矿床;Ⅲ)早二叠世的持续增生导致阿尔泰南部的杜拉特岛弧形成,并伴随有矽卡岩铜钼矿床和造山型金矿的形成;晚二叠世阿尔泰地区进入造山带演化阶段,并发生区域动力热流变质作用和片麻岩穹隆,伴随有花岗岩化和重熔岩浆活动和大量伟晶岩矿床的形成。晚古生代阿尔泰南缘的俯冲—增生构造演化过程,导致了不同类型内生金属矿床的形成,构成了我国重要的内生金属矿集区和矿山后备基地。

新疆智博铁矿床三维地质建模及深部成矿预测

随着浅部矿的日益减少,深部找矿任务越来越受到重视。三维地质建模技术在成矿预测、资源定量评价等方面得到广泛应用。基于Micromine软件平台利用三维建模技术及地质统计学等方法,结合收集的矿区勘探工程数据,构建了西天山典型火山岩型铁矿床——新疆智博铁矿地表模型、地层模型、钻孔模型、矿体模型等三维地质模型。基于地质认识及构建的三维地质模型的研究得出:①新疆和静县智博火山岩型铁矿床具层控特征;②矿床控矿因素包括地层标志和围岩蚀变;③初步估算靶区资源量为9382.85×10^(4) t。

新疆兴地Ⅱ号铜镍矿床辉长岩SIMS锆石U-Pb年龄和地质意义

兴地Ⅱ号铜镍矿床为岩浆多期次分异、侵位形成的基性-超基性杂岩体；本文通过对兴地辉长岩进行SIMS锆石U—Pb精确测年，获得。206Pb／238U加权平均年龄为737±2Ma，该数据表明兴地Ⅱ号杂岩体形成于南华纪，并非形成于中元古代。塔里木北缘广泛发育的碳酸岩、基性-超基性岩和双峰式火山岩，为Rodinia超大陆长期的和持续的裂解产物。

天山-兴蒙造山带主要钼矿床Re—Os定年和地质意义

天山-兴蒙钼矿带是中亚成矿域的重要组成部分，该成矿带主要呈近东西向分布；本文通过对天山-兴蒙钼矿带4个典型矿床Re-Os同位素精确定年，结合前人区域动力学背景的研究，揭示天山-兴蒙造山带钼矿床的成矿作用主要与岩浆侵入形成的花岗岩热液作用有关，并识别出兴蒙造山带3期岩浆活动、钼成矿作用和构造热事件；Re-Os定年结果揭示出晚古生代铜-钼矿床与俯冲-增生作用有关，三叠纪钼的成矿形成于西伯利亚板块与塔里木-华北克拉通碰撞背景下，而侏罗纪-早白垩世的钼成矿作用与古太平洋板块西向俯冲作用有关。