豫西前河构造蚀变岩型金矿成矿过程中的流体-岩石反应

前河金矿区位于华北地台南缘,赋存在中元古界熊耳群安山岩和英安岩中,矿体受断裂破碎带控制。含矿热液在迁移过程中与围岩发生了广泛的流体-岩石反应而引起热液蚀变。本区石英中有4种类型的流体包裹体,均一温度范围为145～331℃,其中含CO2包裹体的完全均一温度主要分布在中-高温区。成矿流体的密度和压力变化范围分别是0.68～0.94g/cm3和(367.01～896.55)×105Pa。金大量沉淀成矿时的流体特征为:温度213～260℃、密度0.80～0.89g/cm3和压力(502.86～710.57)×105Pa。流体相为SO42->Na+>Cl->K+型,CO2/H2O比值及N2、H2S、Ar、C2H6等挥发分的含量明显增高,f(CO2)、f(H2S)、f(CH4)和Eh值增大;f(O2)、f(H2O)和pH值减小。在青磐岩化安山岩的基础上发生的流体-岩石反应是造成本矿床金沉淀成矿的最主要原因。

龙门山多层分层拆离地壳结构：新构造变形与深部构造证据

2008年5.12汶川地震发生后,对于龙门山地壳结构及其与汶川地震的成生联系成为构造地质学研究极为关注的科学问题。然而,现有的多种龙门山地壳结构模式在综合解释表层构造变形及深部构造时与调查和探测资料均有不符。利用前人地球物理探测成果,结合穿过龙门山主要发震构造单元彭灌杂岩及雪隆包岩体的综合构造剖面,将地表构造与深部地壳探测资料结合进行了综合解释,认为龙门山逆冲构造带中的多重冲断推覆构造由约10 km深处的拆离断层分隔,因而应该只是浅层次构造变形的组合样式;在中、下地壳韧性流壳层的主导下,扬子地块基底被动?入并形成多层拆离的韧性流变构造组合。5.12汶川地震及余震是由于以彭灌杂岩和雪隆包岩体为代表的刚性体,在上部韧性流壳层前端的持续推挤作用下,发生破裂而形成的。

深部找矿非线性定量理论与技术方法研究进展综述

深部找矿前景的定量评价等研究内容已成为当前中国深部找矿工作中地质成矿理论研究的热点,大深度物探技术和深穿透的化探新方法、高分辨率航卫遥感技术以及大深度的钻探技术等方法的研制和应用已成为深部找矿技术的发展方向。文中提出和介绍了深部成矿作用的分形性质及混沌机制、分形小波多尺度分析方法、分形地质统计分析、深部找矿的物化探新技术方法。

大陆边缘动力沉降及其深部构造作用控制

动力沉降是动力地形的一种,即动力地形低。动力地形一般认为具有两种成因,一种为与超大陆集聚和分散有关的动力地形,另一种为与大洋板片俯冲有关的动力地形。大陆边缘动力沉降的模拟已经提出了不同的动力学模型,如大洋板块缓倾角或陡倾角俯冲模型、不同样式(俯冲角度变化和速度变化)和性质(大洋岩石圈热年代变化等)的大洋板块俯冲模式和具应力引导的、动态三维的板块俯冲模型。关于大陆边缘动力沉降及其深部板块俯冲作用控制的研究已经趋向更加符合实际、更加精细和系统。对深部地幔活动及其地表动力地形响应的深入研究有望对关于大陆边缘区高级别层序单元及其界面的成因机制、大陆内部动力沉降与深部构造作用之间的耦合关系、我国晚中生代至新生代大陆边缘区动力学背景和油气资源评价等问题的研究取得新的进展和突破。

岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。

火山岩储层斜长石选择性溶蚀的岩石学特征和热力学条件

长石溶孔是火山岩中重要的孔隙类型之一,火山岩的主要孔隙类型中长石溶孔所占的比例在1.24%～60.61%之间,在储层中占有重要地位。从岩相学、岩石化学CIPW标准矿物成分、热力学等方面论证了斜长石的选择性溶蚀。岩相学特征表现出斜长石选择性溶蚀的特征,即钙长石溶蚀时钠长石没有溶蚀,同时出现斜长石选择性溶蚀时钠长石和钾长石生长的现象。斜长石选择性溶蚀得到了CIPW标准矿物成分的支持,在CIPW标准矿物成分中长石的端元组分主要为钠长石和钾长石,而钙长石绝大多数为0或接近0。热力学研究表明,在同样的温度、压力和地层水成分的条件下,在斜长石中优先溶解钙长石组分。当地层水中Na+和K+浓度达到饱和时发生钠长石和钾长石沉淀,出现斜长石选择性溶蚀的同时发生钠长石和钾长石生长的现象。

安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用——来自矿物巨晶和岩石包体的证据

安徽铜陵地区中生代的岩浆岩岩体中产有多种矿物巨晶和岩石包体。笔者对产于曹山辉石闪长玢岩和鸡冠石花岗闪长岩中的辉石和角闪石巨晶及其堆积岩或堆积晶进行了详细的岩相学和矿物化学研究 ,并在此基础上估算了矿物平衡结晶的温压条件 ,讨论了安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用问题。研究表明 ,铜陵地区大约在14 0Ma以前发生了碱性橄榄玄武质岩浆的底侵作用 ,辉石巨晶和角闪石巨晶及其堆积晶是由底侵的碱性橄榄玄武质岩浆在 2 8～ 33km深处的深位岩浆房中与下地壳发生同化混染作用形成的中基性岩浆经结晶分异作用形成的 ,而辉石堆积岩是由中基性岩浆在 19～ 2 1km深处的浅位岩浆房中与中地壳的浅变质岩系发生同化混染作用形成的中性岩浆经结晶分异作用形成的。

胶东西北部金矿床深部资源潜力与找矿方向

结合胶东地区近年来金矿勘查的重大突破,通过对控矿断裂构造网络、成矿流体来源、成矿深度估算和剥蚀程度的综合分析,认为胶东地区具有良好的区域金成矿地质条件和深部找矿前景。胶东地区具有三山岛、焦家、招平3条主要的控矿断裂和众多次级断裂,构成成矿流体活动和金矿床就位的构造网络。成矿流体具有壳幔混合特征,暗示成矿作用深部延伸潜力可观。近年来的勘查实践已经发现众多深部资源,证明胶东地区深部找矿切实可行。通过流体包裹体压力和花岗岩形成深度综合分析,认为胶东金矿床成矿深度上限为2～3km,成矿深度下限5～8km,后期剥蚀程度不超过3km,因此区域上3km以浅甚至5km以浅均具有找矿前景。三山岛断裂与焦家断裂深部可能在4km左右深度交汇,其交汇部位可能发育隐伏的巨型金成矿带。

成矿作用过程中赤铁矿-磁铁矿之间非氧化还原转变

自然界中铁氧化物的主要存在形式为赤铁矿和磁铁矿,两者之间的相互转变一直是人们关注和研究的热点。磁铁矿和赤铁矿之间的相互转变一直被认为是一个氧化还原反应的结果,反应的发生与一定的氧化剂或还原剂密切相关。然而,近年来一个铁氧化物之间的非氧化还原反应机制被提出,这种非氧化还原反应机制对于认识和了解复杂的成矿作用具有重要的意义。本文阐述了自然界中铁氧化物之间的相互交代结构,对BIF研究和实验学两方面的证据进行了综述,认为这种非氧化还原反应可能存在于很多不同类型的成矿作用过程之中。这种赤铁矿和磁铁矿之间的非氧化还原反应机制具有重要的理论和实际意义:一方面,仅靠地质作用过程中出现磁铁矿或赤铁矿现象不一定就能判别其形成流体的氧化还原状态;另一方面,它可以为勘探含后生赤铁矿的铁矿床提供新的找矿思路,进一步指导深埋在古风化面以下铁矿体的寻找。

多源多时相遥感分类技术在赣州稀土矿区环境变化检测中的应用

稀土矿的开采容易破坏生态,造成水土流失,环境污染。本文以江西赣州稀土矿区为例,选择1988年至2005年间的4期不同数据源的遥感数据,对矿山开采环境下17年的环境变化信息进行了提取分析,采用分类后对比检测法提取了矿区定量变化信息,并通过计算植被覆盖率和地形坡度,对研究区的土壤侵蚀状况进行了分级,评价了矿区及其周边的环境变化状况。研究成果可为进一步对赣州地区稀土矿矿山开发管理提供参考依据。

柴达木盆地鄂博梁Ⅲ号构造地震低速异常识别及成因探讨

岩石空隙中含气造成的地震波低速异常是检测天然气藏的一个重要地震信息.笔者在对鄂博梁Ⅲ号地震解释过程中发现,构造东高点深层地震所反映的构造形态及深、浅层构造叠置样式不仅与相邻构造存在较大差异,与区域构造变形规律也不相吻合.通过对全区地震精细解释及原始地震速度谱的分析判定,构造东高点深层地震反射不是真实构造形态的反映,而是由于地震异常低速造成同相轴"下拉"导致的构造形态畸变.进而,在排除影响地震速度的地表、处理流程、地下特殊岩性体等主要因素的基础上,通过石油地质综合研究认为,构造东高点紧邻生气凹陷、深层储、盖配置良好、晚期成藏,具备形成大型天然气藏的地质条件.圈闭含气是构造东高点深层地震产生低速异常的主要原因.

北京南口地区构造特征与虎峪水坝渗流稳定性分析

南口地区地处军都山隆起与京西丘陵平原区的过渡部位。系统的野外调查、地形地貌解析、节理统计分析,结合基岩样品显微组构研究表明,区内上口—南口断裂总体表现为正断性质,自燕山早期形成以来,其经历了由压性转变为张性的力学过程,南口地区主应力σ1在侏罗纪为NW—SE向,早白垩世以来为NEE—SWW向。上口—南口断裂最晚活动时期为晚更新世晚期,库区构造背景较不稳定。虎峪水库现今储水不满,下游地下潜流发育,是由于基岩中密集发育的节理渗流而引起的,且主要受控于早期区域NW—SE向挤压运动产生的顺河流走向节理。为了提高水库储水能力,建议对其进行防渗加固处理。

盐类在金属成矿过程中的作用

在自然界中,矿产资源的形成与分布并非单一和独立的,它们相互之间往往存在诸多联系.涂光炽[1]曾把金属矿床、非金属矿床、盐类矿床、煤、石油、天然气等矿产资源之间的有机联系列为矿床地球化学研究的若干重要生长点之一.……

胶东招平金矿带构造体制叠接与成矿作用叠加模式

构造与成矿关系的确定对研究矿床成因、探讨成矿规律、指示找矿方向具有重要意义.占我国金矿储量和产量1/4的胶东金矿区被认为是构造控矿的典型区域,区域NE-NNE向的招平断裂带是最重要的控矿构造之一,其内现已探明金矿储量超过700 t.尤其是最近的研究显示(Deng等,2006;Yang等,2007),该断裂带深部和走向方向上均具有良好的找矿前景.诸多研究者对招平断裂带的空间结构、构造演化与金成矿关系进行了研究,积累了大量极富价值的数据资料.但是,不同研究的侧重点存在一定差异,其认识也各不相同.……

滇东南老君山地区片麻状花岗岩年代学、地球化学特征及构造意义

本文对滇东南老君山地区南捞片麻状花岗岩进行岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素等方面的研究,以探讨其岩石成因和构造意义。研究结果表明岩体地球化学上具有高硅,富碱和高铝特点;稀土配方模式呈现轻稀土富集略右倾斜型,轻稀土分馏明显,存在明显Eu负异常;相对亏损Rb、Ba、Pb、Sr、Ti、Eu、Yb等元素,相对富集Th、K、Pr、Nd、Sm、Hf和Tb等元素。样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为431.8±4.1Ma。锆石Hf同位素研究结果表明,εHf(t)=0.8^-11.70,其两阶段模式年龄(T2DM)主要为1395~1544Ma。上述地球化学及年代学研究结果表明南捞片麻状花岗岩主要来自中元古代下地壳物质部分熔融,为有幔源物质的参与形成的I型花岗岩。结合华南加里东期成岩构造环境,判断滇东南老君山早期南捞岩体形成于后造山伸展环境。

火山岩中脱玻化孔及其对储层的贡献

岩相学研究表明火山岩中玻璃的脱玻化作用可以产生相当数量的微孔隙,所观察到的微孔隙为脱玻化孔和脱玻化形成的矿物与流体之间相互作用产生的孔隙之和,统称为脱玻化孔。球粒流纹岩、熔结凝灰岩中脱玻化孔是仅次于气孔的第二大孔隙类型,球粒流纹岩和熔结凝灰岩中脱玻化孔分别占相应岩石中所有类型孔隙的20%,30%左右。脱玻化孔是凝灰岩的主要孔隙类型,占凝灰岩中所有类型孔隙的70%左右。运用火山玻璃脱玻化作用的物理过程及质量平衡的原理和方法,可估算球粒流纹岩、熔结凝灰岩、凝灰岩中流纹质玻璃脱玻化作用产生的孔隙。运用流体-岩石相互作用的热力学原理和方法计算出长石溶蚀至少可以产生20 cm3/mol的孔隙。

中、上扬子北部盆-山系统演化与动力学机制

中国南方中生代经历了中国大陆最终主体拼合的陆缘及其之后的陆内构造演化。晚古生代末期,在秦岭—大别山微板块与扬子板块之间存在向西张口的洋盆,即勉略古洋盆。中三叠世末期开始,扬子板块相对于华北板块发生自南东向北西的斜向俯冲碰撞作用,扬子北缘晚三叠世至中侏罗世发育陆缘前陆褶皱逆冲带与前陆盆地系统。晚侏罗世至早白垩世,中国东部的大地构造背景发生了重要的构造转变,中、上扬子地区处于三面围限会聚的大地构造背景。在这种大地构造格局下,中、上扬子地区晚侏罗世至早白垩世发育陆内联合、复合构造与具前渊沉降的克拉通内盆地系统。自中侏罗世末期开始,扬子北缘前陆带与雪峰山—幕阜山褶皱逆冲带经历了自东向西的会聚变形过程及盆地的自东向西的迁移过程和收缩过程。扬子北缘相对华北板块的斜向俯冲导致在中扬子北缘的深俯冲及超高压变质岩的形成。俯冲之后以郯庐断裂—襄广断裂围限的大别山超高压变质地块在晚侏罗世向南强逆冲,致使扬子北缘晚三叠世至中侏罗世前陆盆地被掩覆和改造。

江西冷水坑Ag-Pb-Zn矿田碳、氧、硫、铅同位素特征及成矿物质来源

江西冷水坑矿田是武夷山地区重要的银铅锌集中区之一。无论是世界上少有的斑岩型银铅锌矿床还是火山沉积-热液改造矿床都独具特色,具有很高的研究意义。该矿田的黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物的δ34S值变化为-3.80‰～6.94‰,平均为1.87‰。大约为-4.11‰的δ13C值与峰值约为2‰的δ34S值的很窄分布表明成矿流体中的碳和硫来源于深部岩浆,并不排除地层提供一部分硫和碳的可能性。硫化物矿石的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为17.771～17.867、15.564～15.685和38.235～38.652。地层中火山岩、火山岩沉积岩以及变质岩石的206Pb/204Pb比值为17.899～18.220,与矿石铅既有联系又有分离。然而,矿石和花岗斑岩的长石铅中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值是相近的,它们在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb和207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图上落在同一条直线上。这条铅同位素混合线两个端员分别为上地壳和地幔。这些证据都强烈地支持了成矿物质主要来源于斑岩岩浆系统,地层对于成矿流体和物质的贡献不可或缺。冷水坑是一个典型的与次火山岩有关的岩浆热液成因的Ag-Pb-Zn矿田,成矿作用均发生于中国东部燕山中期陆内环境。

叠加成矿系统与多成因矿床研究

漫长复杂成矿地质过程中多次成矿事件的叠加常形成叠加成矿系统,它是产生多成因矿床的主要原因。中国大陆独特的大地构造时-空特征和特殊的结构组成,造成了中国叠加成矿系统的发育,是中国区域成矿的一个特色。文章回顾了叠加成矿研究历史,分析了长江中下游成矿带等地的叠加成矿作用,探讨了叠加成矿的效应(形成大矿富矿、复杂成分矿石等)、形成机制和控制因素(稳定的地球化学场、重叠的构造带、同生断层多期活动、早期矿层的地球化学障作用),提出了叠加成矿系统的组合类型,其中以广义沉积型-岩浆热液型二者的叠加最为常见,且多形成大矿。随着矿产勘查和矿山开发的深入将可能发现更多叠加成矿现象。叠加成矿研究对于深入认识区域成矿特征和指导找矿勘查有重要理论意义和实用价值。

滇西洱海北部北衙地区富碱斑岩的地球化学、锆石SHRIMPU-Pb定年及成因

用SHRIMP锆石U-Pb测年法获得滇西北衙地区炭窑石英正长斑岩的年龄TY-1为31.5 Ma±1.1Ma,TY-3为31.34Ma±0.73Ma,证明该斑岩形成于新生代。北衙富碱斑岩具有富碱、高钾的特点,总体属于钾玄岩系列的岩石。岩石富轻稀土和Rb、Ba等大离子亲石元素而亏损Nd、Ta等高场强元素。岩石的∑LREE/∑HREE比值和(La/Yb)N比值高,Eu异常不明显。综合北衙地区富碱侵入岩的常量、微量、稀土元素和同位素地球化学特征发现,富碱斑岩具有许多与埃达克岩(adakite)相似的岩石地球化学特征,但又与Defant等定义的典型埃达克岩有明显的差别,而与中国可可西里钾质埃达克岩更为接近。通过对北衙地区富碱斑岩的Sr、Nd、Pb同位素的系统研究发现,富碱斑岩的源区具有EMⅡ富集地幔的地球化学特征。