滇西马厂箐多金属矿床系列成矿的深部过程与壳幔混染成因机制

滇西地区是青藏高原东缘非常活跃的新生代陆内变形区。自晚新生代以来,由于印度-亚欧板块碰撞和青藏高原整体快速抬升,该区金沙江—哀牢山断裂(缝合)带中局部由挤压转为拉张,出现断陷盆地,并随地幔上拱和岩浆喷发,特别是富碱岩浆和地幔流体沿深大断裂带上侵及引发的构造-岩浆活动。

锡矿山锑矿床成矿流体的热场研究

根据湘中盆地的水文地质特征,建立了热-重力驱动型的流体运移模型;选择有代表性的龙山-锡矿山剖面,在不同的假设条件下进行锡矿山锑矿床成矿时期流体的热场数值模拟;结合包裹体的研究结论,确定了锡矿山锑矿床的成矿模式:锡矿山锑矿床成矿时期流体主要来源于盆地边缘的大气降水,在运移过程中流体不断被加热,同时淋滤地层中的成矿物质成分,搬运到泥盆系灰岩中卸载成矿。模拟表明在锡矿山锑矿床的下部应有一个隐伏的岩体,它提供的热流值约0.2W/m2。模拟结果还表明,在锡矿山地区成矿作用时期地温梯度约86℃/km,成矿部位的温度约180～200℃,古流体的密度为865～887kg/m3,在成矿部位的流速接近0.5m/a。

安徽铜陵凤凰山铜矿床成矿流体研究

以安徽铜陵凤凰山铜矿床为例,通过对成矿流体特征的研究以及碳、氢、氧同位素分析,探讨矿床的成矿机制,分析成矿流体性质以及成矿流体来源。凤凰山铜矿床石榴子石、石英和方解石普遍发育流体包裹体,其类型为V-L型、V-L+S型、V-L富气相型和V型。石榴子石、石英和方解石中的流体包裹体分别集中于3个区,其流体包裹体的温度和盐度区间代表成矿流体演化的3个不同阶段。成矿流体经历了从高温度、高盐度向低温度、低盐度的持续演化过程,与成矿作用阶段基本对应,降温、流体沸腾是导致流体中巨量铜元素卸载的主要因素。氢、氧同位素组成表明成矿流体以岩浆水为主,可能在成矿晚期混有少量大气降水。

加拿大Sullivan超大型Pb-Zn-Ag矿床中几个指示成矿环境的特征矿物研究

加拿大Sullivan矿床是世界上最典型的SEDEX型Pb Zn Ag矿床。对该矿床中产出的几个特征矿物 ,如硼矿物电气石 ,富氯的方柱石和黑云母 ,富钡的钾长石和白云母 ,及富锰的石榴子石、绿泥石、碳酸盐和钛铁矿进行了研究。指出这些矿物的存在反映了该矿床产出的物理化学环境。提出成矿流体可能淋滤了深部存在的非海相蒸发岩层 ,层状硫化物矿石可能形成于海底高盐度热卤水池中。

赣南印支期白石钨(铜)矿床成矿岩体地球化学特征及地质意义

白石钨(铜)矿床是赣南印支期的一个中型石英脉型矿床,其成矿岩体的研究薄弱。为探究成矿岩体的岩浆成因及其与成矿之间的关系,以白石花岗岩为对象,开展了地球化学研究。白石花岗岩具有富硅、总碱含量高、铝饱和指数高及分异指数较高的特征,在稀土元素配分曲线上显示右倾的特征,Eu异常明显,微量元素蛛网图上显示富集大离子亲石元素(如Rb、Th和U),亏损高场强元素(如Nb和Ti)。上述岩石地球化学特征及相关地球化学图解均表明白石花岗岩为分异的S型花岗岩。研究结果揭示,白石花岗岩为板内环境形成的花岗岩,源岩为泥质岩,形成过程以分离结晶作用为主,形成于印支造山运动后的伸展环境,与华南印支期的成矿作用密切相关。

天柱大河边—新晃重晶石矿床矿物组成特征的电子探针研究

通过对天柱大河边—新晃重晶石矿床系统的剖面勘查和采样分析,对矿石和围岩进行了系统的电子探针研究,发现在该矿床的矿石中广泛分布有钡冰长石。在研究钡冰长石及其共生矿物(重晶石、黄铁矿等)的化学组成、光学性质及其相互关系的基础上,对钡冰长石的成因进行了分析,进而对矿床的成因作了进一步探讨,为天柱大河边-新晃重晶石矿床热水沉积成因提供了新的证据。

江苏省新沂市小焦榴辉岩型金红石矿床的特征及成因初探

江苏小焦榴辉岩型金红石矿床是苏鲁超高压变质带中发现的品位最富、连续宽度最大的大型矿床,它与超高压变质榴辉岩密切相关。矿体主要赋存在含金红石的块状榴辉岩中,呈似层状、长条状和透镜状产出。地球化学特征表明榴辉岩的原岩为来自上地幔或壳幔过渡区的基性至超基性岩。金红石在矿石中主要呈包裹体、粒间充填、蚀变残余、热液充填4种赋存形式,分别代表了4个不同的形成及演化阶段。电子探针分析结果显示,在高压、超高压变质作用期间,富含Na的深部流体对金红石的成矿可能起了重要的作用。研究表明该矿床属典型的榴辉岩型金红石矿床,在成因上与超高压变质作用有关,类似于挪威的Engebfjellet、俄罗斯的Shubino矿床和意大利的PianPaludo矿床,而不同于中国已知的主要金红石矿床。此外,通过本次研究以及对普查和勘探资料的总结,提出了该类矿床的主要找矿标志。

安徽铜陵凤凰山燕山期中酸性侵入岩地球化学特征及其与金属成矿关系

安徽铜陵凤凰山铜矿是铜陵矿集区内最典型的矽卡岩型铜矿床之一,也是凤凰山矿田内规模最大的铜矿床。矿区内新屋里岩体属于高钾钙碱性系列,主要岩性为石英二长闪长岩和花岗闪长岩。岩石地球化学特征表明凤凰山中酸性侵入岩岩浆属于壳幔混合型,原始岩浆来源于上地幔碱性玄武岩区并有地壳物质混染,在岩浆不断演化过程中有外来物质的加入,成岩过程以混合作用为主。凤凰山铜矿体分布于岩体与大理岩的内矽卡岩带上,岩体中铜含量较高。铜矿体是岩浆期后热液交代碳酸盐地层形成的。矿体的空间分布受构造变形-岩浆侵入高温高压作用的双重控制。矿化经历了从高温矽卡岩阶段到中低温热液阶段的多期次复合成矿作用。

滇西马厂箐钼铜金矿床深部地质过程的系列成矿效应

马厂箐钼铜金矿床是金沙江-哀牢山断裂带上与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型矿床之一,其成矿作用具有特殊性。本文应用透岩浆流体成矿理论,重点探讨了马厂箐钼铜金矿床深部地质过程中成岩与由地幔流体作用引发壳幔混染并形成系列成矿的关系。通过对马厂箐矿床成岩成矿时代的厘定、岩矿石稀土和微量元素、稀有气体及Pb-Sr-Nd同位素研究,论证了成矿流体和岩浆流体均来自于富集地幔,这种成矿流体是包含于富碱岩浆并与其互不混溶的地幔流体。在上升运移过程中,地幔流体可随富碱岩浆的结晶成岩过程对岩体进行同步自交代蚀变而在斑岩体内或其深部形成矿床;也可与岩浆分离而独立运移,在岩体与围岩的接触带及地层围岩中进行交代蚀变成矿。在这一成岩成矿过程中,引发并促进壳幔物质混染和叠加成矿,由此导致了马厂箐矿区成矿分带表现为从岩体到围岩、从高温到低温的不同矿种和不同类型的系列成矿效应。

100MPa、850℃和800℃条件下锡在流体与富磷过铝质熔体相间分配的实验研究

利用江西宜春414岩体中的钠长石花岗岩作为实验初始物,制备含不同P2O5含量(0.27%～7.71%)的实验玻璃,本次实验研究了100MPa、850℃和800℃条件下Sn在流体与富磷过铝质熔体相间的分配。实验结果显示,Sn在流体与熔体相间的分配系数(DfSlnuid/melt)变化于2.10×10-4～1.36×10-3之间,指示Sn强烈趋向于在富磷过铝质熔体中富集。随体系中P2O5含量从0.27%增至1.91%,Sn在流体与熔体相间的分配系数逐渐增加,当体系中P2O5含量进一步增加时,Sn在两相间的分配系数呈降低的趋势。本次实验结果表明,P可能不是Sn以流体相形式进行搬运的主要络合剂。

磷对过铝质岩浆液相线温度影响的实验研究

以宜春414岩体中的钠长花岗岩作为实验初始物,利用"RQV-快速内冷淬火"高温高压装置实验研究了100MPa压力、含5%H2O条件下,P对过铝质花岗岩液相线温度的影响。实验结果表明,碱性长石是最早结晶的矿物;随着体系中P2O5含量从0.27%增加到7.71%,液相线温度从最初的810℃降低到740℃,表明P有效地降低了过铝质岩浆体系的液相线温度。在过铝质岩浆体系中,P5+与Al3+的结合形成AlPO4,降低了熔体中碱性长石组分的活度,很可能是液相线温度降低的机制。

大气降水量对成矿流体热场的影响——以锡矿山锑矿床成矿流体为例

成矿流体热场直接影响矿床的成矿作用.依据湘中盆地的水文地质特征,以锡矿山锑矿床成矿流体为例,利用热-重力驱动型流体运移模型,选择具有代表性的龙山岳坪峰-锡矿山(AB)剖面,研究大气年降水量的大小对成矿流体热场的影响.首先选取一个对比降水量1200mm/a,计算出区域的温度场分布,然后分别取年平均大气降水量为600、1800和2400mm/a与对比降水量的温度场进行对比,得出2种温度场的差值图.模拟结果表明:大气降水的水量大小对区域流场影响较大,而对区域温度场的影响不大,在不同降水量条件下,其对温度的影响在5%～20%之间.研究结论认为,大气降水量对成矿流体的热场影响不大.

中国西北地区中亚型造山—成矿作用的研究意义和进展

地处欧亚大陆核心的中亚型造山带 ,由多条古生代缝合带与多个前寒武纪小陆块镶嵌 ,基此形成中新生代盆地—山脉耦合的构造格局 ,并具有独特的构造演化史和动力学机制。中亚型造山作用造就了丰富的矿产资源 ,矿床类型多样 ,超大型矿床汇聚 ,是解决我国 2 1世纪矿产资源问题的关键地带。但目前尚未查明其成矿规律、成矿机制和找矿方向 ,因而急需研究。

铅锌矿床地质样品的Ge同位素预处理方法研究

目前Ge同位素研究主要局限于地球有机质(煤等)、火成岩及陨石样品,作为Ge重要储库之一的铅锌矿床,其Ge同位素的研究涉及较少。铅锌矿床样品中Ge的化学分离及提纯是Ge同位素研究的基础。本文详细考察了陨石样品中Ge同位素预处理方法(分离和提纯)对铅锌矿石样品的适用性。阴离子条件实验说明,目前普遍采用的离子交换树脂单柱法虽然对铅锌矿样品中Fe、Se等元素的剔除效果理想,但无法有效剔除其中的Zn,当Zn/Ge比值大于3时,样品必须经过阳离子交换树脂柱作进一步处理剔除Zn。通过对闪锌矿标准样品、锌矿石标准样品的条件实验以及实际闪锌矿样品对条件结果的验证显示,当闪锌矿的称样量为0.15 g左右时,仅需将前人对玄武岩等样品Ge同位素处理方法中阴离子树脂洗脱酸(1.4 mol/L硝酸)的用量6 mL调整为10 mL,而阳离子树脂洗脱方法保持不变,此方法即满足闪锌矿样品Ge同位素的化学分离和提纯要求。样品经过本文推荐的阴阳离子交换树脂双柱法处理后,主要干扰元素(Fe、Zn、Se、Ni)及基质元素的剔除率接近100%,Ge的回收率优于99%。而前人对玄武岩等样品的Ge同位素处理方法中,主要干扰元素(Fe、Zn、Se、Ni)及基质元素的剔除效果亦较好,但Ge的回收率仅为97.3%,比本文推荐方法的Ge回收率要差。利用MC-ICP-MS对Ge化学分离和提纯后的富乐铅锌矿床闪锌矿样品的检验结果显示,测试过程中未见同质异位素以及可能的多原子离子影响,样品中Ge同位素符合质量分馏定律,经过调整后的阴阳离子交换树脂双柱法满足闪锌矿样品的Ge同位素测试要求。

棉花坑铀矿床红色硅化蚀变岩地球化学特征及对铀成矿的指示

棉花坑铀矿床是我国重要的花岗岩型铀矿床,其铀成矿与硅化蚀变作用关系密切,但硅化蚀变与铀成矿之间的成因联系研究相对薄弱,尤其对早期红色硅化蚀变流体特征研究较少。文章选取棉花坑铀矿床早期红色硅化蚀变岩、微晶石英进行了主量、微量及稀土元素分析,结果表明:棉花坑铀矿床红色硅化蚀变岩亏损Zr、Nb、Ta等高场强元素,富集U等元素;w(∑REE)值较低,为(10.3~109.2)×10^(-6),且稀土元素配分模式与赋矿围岩基本类似,暗示红色硅化蚀变流体贫稀土元素,矿化物质主要来自赋矿围岩;同时其Sm/Nd、Pb/Ce和La/Ba值分别为0.27~0.39、0.97~8.11、1.76~16.81,指示了红色硅化蚀变流体为浅源和深源的混合。棉花坑铀矿床红色微晶石英中w(Al)值介于(45~157)×10^(-6)之间,含量相对较低且变化范围较小,暗示流体的pH值变化较小;结合红色微晶石英型铀矿化品位相对较低的特征,推测红色微晶石英中w(Al)值变化特征可作为红色微晶石英型铀矿化铀品位相对高低的重要判据。

湿-热条件下Fe-S系列矿物形成过程的实验研究

金属硫化物包括黄铁矿(FeS2)、白铁矿、磁黄铁矿(Fe1-xS)、胶黄铁矿(Fe3S4)等在多金属矿床中大量存在,能够反映矿床的成矿过程及矿体存在的物理化学条件等信息,对分析成矿地质条件和矿床地球化学环境有重要的意义。

赣中变质岩带对该区铀成矿控制作用的研究

本文从变质岩带的含铀性分析入手,研究了赣中变质岩带中铀矿化与变质岩带的含铀性、构造岩浆活动带、变质岩带出露的动力学机制及变质核杂岩构造的关系。研究表明:铀成矿与构造岩浆活动带以及地壳减薄、地幔上隆和在变质核杂岩边缘沿着低角度正断层的地壳伸展构造有着实质的关系。

华能南京电厂粉煤灰中微珠的矿物相特征及形成机理探讨

利用现代分析测试技术 ,对华能南京电厂粉煤灰中玻璃微珠的一些物理性质和微结构特征 ,如形貌、粒径分布、颗粒类型和化学成分、矿物相种类和含量、漂珠的丰度、微珠的密度和壳壁厚度以及热稳定性等进行了详细研究 ,并对其成因机制进行了讨论。空心微珠包括各种复珠的形成 ,主要与煤的成分和微结构有关 ,也与煤粒的燃烧过程有一定的联系。

白垩纪大洋红层的致色机制及成因研究

为了查明白垩纪大洋红层的致色矿物及其赋存状态,并探讨白垩纪大洋红层可能的制约因素及成因模式,本文以中国西藏床得剖面红色页岩、意大利Vispi Quarry剖面红色灰岩以及北大西洋ODP1049C孔12X岩芯段Aptian-Albian期高频旋回红色泥灰岩为研究对象,对各剖面(或岩芯)中的红色和非红色样品分别进行了X射线衍射和漫反射光谱测试,同时对配制的含赤铁矿的标样进行了同样的测试。测试结果表明,无论是红色页岩、红色灰岩,还是红色泥灰岩,赤铁矿都是主要的致色矿物,其中西藏床得剖面红色页岩由结晶较好的碎屑状赤铁矿和结晶较差的细分散状的赤铁矿共同致色。在意大利Vispi Quarry剖面红色泥岩中,结晶程度相近的赤铁矿是唯一的致色铁氧化物,而在ODP1049C孔红色泥灰岩中,结晶差的赤铁矿和针铁矿的出现是泥灰岩呈红色的矿物学根源。赤铁矿的形成主要受铁的来源、沉积时的氧化还原条件以及成岩作用的影响,这些因素也成为制约红层形成的关键因素。本课题组在多年研究的基础上,结合前人研究成果进一步从矿物学的角度深化了大洋红层的成因模式。

西天山库茹尔铜金矿床成矿流体特征及矿床成因

库茹尔铜金矿床位于新疆西天山晚古生代伊什基里克裂谷带,赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组安山质岩屑凝灰岩,矿体受一系列断裂构造控制。有关该矿床的成矿流体特征研究不足,限制了对矿床成因的认识。以该矿床的地质特征、流体包裹体为主要研究对象,探讨了成矿流体性质、来源及演化规律,初步查明了矿床成因类型。库茹尔铜金矿床热液成矿过程可划分为石英-黄铜矿-黄铁矿-自然金阶段、石英-黄铜矿阶段和石英-绿泥石/绿帘石-方解石阶段。流体包裹体研究表明:主成矿阶段(石英-黄铜矿-黄铁矿-自然金阶段)以气液水两相包裹体为主,含少量CO2-H2O三相包裹体与含石盐子晶多相包裹体,均一温度分别为184℃~359℃、250℃~319℃和229℃~263℃,盐度分别为4.1%~8.5%NaCleq、1.0%~6.0%NaCleq和32.7%~33.9%NaCleq;石英-黄铜矿阶段和石英-绿泥石/绿帘石-方解石阶段均以气液水两相包裹体为主,均一温度分别为144℃~212℃和114℃~163℃,盐度分别为0.2%~6.7%NaCleq和0.1%~3.1%NaCleq。库茹尔铜金矿床的初始成矿流体具中-高温、中-低和高盐度的岩浆热液特征,流体不混溶是导致Au-Cu富集成矿的主要机制,矿床成因类型应属于与斑岩成矿系统相关的次浅成低温热液矿床。