侵入岩填图方法体系及专题研究

中国侵入岩填图经历了不同发展阶段。目前,需要探索中大比例尺(1∶5万~1∶2.5万)填图方法。依据以往的填图实践经验,特别是同源花岗岩、异源花岗岩、中基性岩、超基性岩试点填图,提出侵入岩填图方法体系。无论何种成因,侵入岩填图应该建立不同级别的等级体制填图单位,即侵入体-单元-序列(或岩套)-超序列(或超岩套)-超序列组合(或超岩套组合),分别对应岩体-岩基-岩带-巨型岩带。同源花岗岩岩浆,可以按照以往的谱系单位填图,其侵入体-单元-序列-超序列应该是同一个岩浆旋回演化的产物。岩浆混合花岗岩,可以按照混合程度划分单元,归并序列。中基性-超基性侵入岩,也可以参考上述谱系单位和混合单位填图。侵入岩不同级别等级体制单位的建立有利于深入认识岩浆系统及其制约因素。此外,花岗岩等侵入岩蕴含了丰富的地球动力学信息,有必要开展深入的专题研究。     

塔里木东北缘早二叠世坡东铜镍硫化物矿床成矿特征与岩石成因

新疆北山坡北基性-超基性岩体位于塔里木板块东北缘,形成于早二叠世,赋存了坡一、坡十超大型铜镍硫化物矿床,以贫矿为主,赋存于橄榄岩相中。近年在坡一矿床东部勘探过程中,新发现了海绵陨铁状富矿,赋存于辉长苏长岩相中,命名为坡东铜镍硫化物矿床,为该区找矿对象提供了新的线索。坡北岩体的地质背景、岩石成因与成矿机制存在较大的争议,本研究在坡东矿床最新勘探钻孔中取得一系列样品,从年代学、岩石地球化学、同位素地球化学角度进行了系统剖析,对比坡一矿床的成岩成矿特征。发现坡东矿床中与成矿相关的辉长苏长岩相的全岩m/f值、εNd(t)值及橄榄石的Fo值明显低于坡一矿床,指示坡东矿床中赋矿岩相的岩浆演化程度相对较高,随着岩浆演化程度增高,地壳混染作用影响增强。岩石学与地球化学研究指示:坡东矿床是岩浆在地壳浅部发生分离结晶和地壳混染,岩浆达到硫化物饱和并发生硫化物熔离后成矿;坡一矿床是岩浆在深部发生橄榄石与铬尖晶石结晶,通过岩浆自身结晶分异导致硫化物饱和成矿。结合前人研究成果,提出坡北岩体的形成可能与～275Ma塔里木地幔柱事件有关,岩体的母岩浆来自亏损型地幔,具有OIB特征,地幔源区遭受了流体的交代作用。     

中基性侵入岩中-大比例尺专题地质填图实践——以河北武安铁矿集区填图试点为例

侵入岩类的填图方法伴随侵入岩成因分类、填图实践及研究技术手段发展而不断更新和完善。近20年来,由于新技术及新方法的应用,侵入岩的研究取得了长足的进步。研究表明,一个岩浆系统可能具有多个岩浆源区,单一岩浆房和全岩浆同时结晶模式在自然界几乎不能存在。因此,基于同源岩浆演化理论的"单元-超单元"填图方法似乎应该得到修正和完善。以河北武安铁矿集区填图试点为依托,总结出一套针对中性-基性侵入岩的填图方法——"岩浆系统-子系统"填图方法。运用该填图方法,在武安地区识别出6个岩浆成矿系统,在详细研究的基础上,对每个系统进行了若干子系统的进一步划分。在此基础上,厘清了每个系统的侵入岩组装过程及成岩成矿过程。     

新疆坡北-笔架山地区基性-超基性岩铜镍矿成矿规律

新疆坡北-笔架山位于北山裂谷带内,发育较复杂的地层、构造和岩浆岩,该地区是新疆铜镍矿重要成矿远景区.该区与基性-超基性岩型有关的铜镍矿床有:坡十铜镍矿床、坡一铜镍矿床、红石山铜镍矿床等.通过对区域成矿地质背景、典型矿床特征、成矿规律总结,建立与基性-超基性岩有关的铜镍矿矿床成矿模式及区域成矿模式.     

北山地区坡北1号、10号基性-超基性岩体成矿预测及找矿方向

简述了坡北1号、10号基性-超基性岩体地质特征，从总结求取哈密黄山 岩带（黄山东、黄山南、黄山）基性-超基性岩成矿富集系数入手，对坡北1号、10号岩体的Cu、Ni、Co资源量及硫化相资源量进行预测及对岩体的找矿方向作了简单分析，对北山裂谷带中基性-超基性岩体部署找矿工作有一定的地质意义。     

甘肃北山大山头-黑山一带基性-超基性岩成矿条件与找矿前景

甘肃北山大山头—黑山一带位于塔里木板块北缘北山裂谷带,区内与基性-超基性岩有关的铜镍矿化较为普遍,含矿岩体多受庙庙井-西双鹰山及其次级断裂控制,成岩时代集中在358~397Ma,岩体的形成和演化与裂谷作用密切相关。区内与铜镍矿化有关的基性-超基性岩体规模较小,多期侵位且分异较好,具高Mg、低碱、低Ca和低Ti的特征,含矿岩相具有较高的Mg~#,稀土元素配分形式较为平坦,LREE略富集,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、U)相对富集,高场强元素(Nb、Zr、Hf)相对亏损。矿化岩体发育强度不高,但规模较大的Cu、Ni成矿元素异常,并有套合较好的磁、电异常。通过对区内已知及新发现的几处铜镍矿化基性-超基性岩体地质特征、岩石学特征及岩石地球化学特征等进行研究,结合近年来的地质找矿实践,认为该地区与铁质基性-超基性岩有关的铜镍成矿条件较好,具有进一步寻找岩浆型铜镍硫化物矿床的前景。     

初论雪峰山地区基性-超基性岩镍钴铜金矿找矿方向

近年来,雪峰山地区的基性-超基性岩矿床找矿工作取得了一定的进展。为了及时总结成矿规律,指导进一步的找矿工作,本文在大量野外调研的基础上,系统总结了该地区基性-超基性岩岩体的地质特征、已有找矿进展的长界镍矿和字溪金矿地质特征及已发现的镍钴铜金等矿化特征,并与国内外同类型矿床的成矿特征进行了比较,最后提出了如下认识:雪峰山地区具备找寻基性-超基性岩矿床潜力,目标矿种主要为镍、钴、铜及金矿,主要矿床类型为岩浆硫化物型镍钴铜矿及蚀变热液型金矿。前者目标地质体以通道-洪江-中方-古丈一带新元古代基性-超基性岩群/带最为有利,后者则以隘口岩群及艾头坪-大洪山岩群的大洪山段最为有利。     

金川南延地区基性-超基性岩特征及其与矿区含矿超基性岩体的对比研究

金川南延地区出露近百处基性-超基性岩体,查清这些岩体的活动规律及其与金川含矿岩体的关系,对南延地区找矿具有十分重要的意义。本文通过显微镜鉴定、X射线粉晶衍射及岩石化学分析等方法,研究了金川南延地区的基性-超基性岩的岩石学和地球化学特征,并与金川含矿超基性岩体进行了对比分析。结果表明,南延地区出露的变辉橄岩与金川含矿岩体有类似的矿物组成、相近似的微量元素含量,以及相似的稀土配分曲线,表明它们是同源岩浆演化岩体在不同地段侵入的产物。     

滇东南富宁地区基性侵入岩与峨眉山地幔柱存在成因关系吗?——来自1∶5万洞波幅和皈朝幅地质填图的证据

在滇东南富宁地区,出露一系列以辉绿岩为主、含少量辉长辉绿岩和辉绿玢岩的基性侵入岩。根据地球化学、同位素地球化学以及锆石U-Pb年代学等分析结果,前人将这些基性侵入岩视作峨眉山大火成岩省的组成部分,源自峨眉山地幔柱。国内外研究的共识认为,峨眉山地幔柱活动发生于263~252Ma之间,持续时间极短。在开展1∶2.5万大比例尺地质调查与填图(洞波幅和皈朝幅1∶5万地质调查手图)过程中,我们发现,这些基性侵入岩不仅侵入古生代地层,还侵入了富宁县皈朝一带的晚二叠世-中三叠世岛弧玄武安山岩(255~241Ma)以及早-中三叠世地层。这些地质事实表明,富宁地区基性侵入岩的形成时代至少晚于中三叠世Anisian期或更晚,与峨眉山地幔柱活动时代存在很大的时差,岩石类型与组合上也与峨眉山大火成岩省的有很大差异。根据我们填图过程中获得的基本地质事实分析,滇东南富宁地区的基性侵入岩是华南地块与北越地块间的古特提斯分支洋盆闭合、两个地块碰撞造山(即印支造山)后的岩浆活动产物,与峨眉山地幔柱没有成因关系。     

东天山镜儿泉铜镍矿床成矿预测及EH4地球物理测量依据

镜儿泉铜镍矿床产于东天山黄山-镜儿泉铜镍成矿带东部,是典型的岩浆熔离型铜镍硫化物矿床.岩体地质研究表明,基性-超基性葫芦岩体是一复式岩体,东部辉石岩相形成的小环切穿西部辉石岩相形成的大环,两环相交呈葫芦状.矿床形成受岩体控制,矿体呈似层状赋存于复式岩体西部辉石岩相的底部.EH4连续电导率成像仪测量结果清晰地反映了岩体的基本形态,识别了岩体的不同岩相:①超基性岩(1～300 Ωm)在南北剖面呈不对称的盆状,东西剖面呈东浅西深相交的盆状,含矿辉石岩相(130～300 Ωm)呈盆状分布于橄榄岩相(1～130 Ωm)外围;②中基性岩(500～1000 Ωm)包括辉长岩相和闪长岩相呈漏斗状分布于辉石岩相外围,漏斗状形态预示岩浆上升通道可能在矿区西南部.在此基础上,预测葫芦岩体地下250～450 m区段是最有希望的成矿区段.     

新疆坡北基性-超基性岩带1号岩体地质特征及其含矿性研究

坡北1号岩体是幔源基性岩浆以深部分异多次侵入和结晶分异两种方式形成的基性-超基性复式岩体。该岩体属于橄榄辉长岩—橄榄单辉岩—单辉橄榄岩型,规模较大,分异良好,地表发现铜镍硫化物矿化带。与国内已知含矿岩体对比,1号岩体的类型、岩石化学特征、有用组分含量和地表矿化特征都在含铜镍硫化物矿体的变化范围之内。物探测量结果显示深部存在低阻高激化体。因此,1号岩体是坡北岩带中寻找铜镍硫化物矿床远景很好的岩体。     

新疆喀拉通克铜镍矿镁铁质岩体形成时代、成矿特征与深部找矿前景

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔地块东北缘,由13个小岩体组成。在以往的研究中,这些岩体多被视为同期形成。笔者新获得的锆石SHRIMP U-Pb年龄显示,镁铁质岩体群发育晚石炭世和早二叠世2个时期的岩体,其中Y3岩体闪长岩、苏长岩以及G21岩体淡色辉长岩的年龄分别为290 Ma、283 Ma和281 Ma,与Y1和Y9含矿岩体的年龄在误差范围内一致;Y5岩体辉长岩和闪长岩的年龄均为320 Ma,明显早于其他岩体。结合区域构造演化资料分析,晚石炭世Y5岩体是俯冲环境下岩浆作用的产物,这与以往研究较多的早二叠世后碰撞伸展环境下形成的岩体不同。在该矿区,具有工业价值的硫化物矿体主要赋存在Y1~Y3以及Y9岩体中,其中Y1和Y9岩体中富硫化物的矿体主要分布在岩体中部,而Y2和Y3岩体中矿体主要分布在底部的苏长岩中,在Y1-Y2以及Y2-Y3岩体结合部位均可见块状矿体。矿体空间分布及其与通道对应关系显示镁铁质含矿岩体可能形成于不同的岩浆通道系统或通道的不同部位。矿物学变化显示Y3、Y9和G21演化程度相对高于Y1和Y2岩体;同时,前者硫化物矿石多为中等稀疏浸染状和星点状,后者多为稠密浸染状和块状矿石,且前者浸染状矿石的Ni/Cu比值(0.15~2.00)总体小于后者(0.14~4.48)。上述特征表明含矿岩体的岩浆相对演化程度与矿化富集程度有一定的关系。综合分析地质、物探资料以及成矿特征,笔者认为Y1-Y3岩体深部仍具有寻找成矿岩体的潜力。G21岩体的演化程度较高,但具有与Y2、Y3岩体相似的重力异常和源区性质,推测该地段深部可能存在体积更大的岩体。     

新疆若羌县坡一超镁铁岩浆岩型铜镍矿床特征及远景展望

新疆北山裂谷带中出露有数量众多的镁铁-超镁铁岩,坡一铜镍矿位于北山裂谷金铜镍成矿带西部、坡北镁铁-超镁铁岩带西南部。经1989~2014年的持续勘查,坡北岩带中的坡一铜镍矿规模达到100万吨以上。笔者在前人工作的基础上,结合裂谷环境下成岩机制,分析了坡一铜镍矿成矿环境及成矿作用演化特征,树立了独特的多期岩浆成矿模式,建立了找矿标志,为成矿带镁铁-超镁铁岩浆硫化物型铜镍矿床建立了成矿模型,且对成矿远景做了探讨。     

塔里木板块东北部坡十侵入体铂族元素地球化学特征及成矿作用

坡十侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的十几个小侵入体中的一个。现有钻探资料显示其主要岩石类型有:纯橄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、正堆晶辉长岩。其中,含矿岩石主要为二辉橄榄岩。矿石构造以星散浸染状-稀疏浸染状为主,局部具稠密浸染状构造。铂族元素(PGE)地球化学特征表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆,演化过程中深部发生了约0.012%硫化物熔离,使得侵入体现有岩石和矿石的PGE含量总体偏低。综合坡十侵入体的岩体特征、矿体在侵入体中赋存的部位、矿石类型和矿石结构/构造分析,现阶段评价的矿(化)体主要为含有少量硫化物的上悬矿体,侵入体深部找矿潜力较大。     

金川铜镍矿床成矿模式、控矿因素分析与找矿

金川岩浆Cu-Ni-PGE硫化矿床与世界上其它几个大型硫化铜镍矿相比,具有矿化比例极高,岩体的岩相分带和矿体产状与原地熔离机制不协调等地质和成因特点.论文通过对金川铜镍矿地质构造及矿化特征、成矿模式系统分析,指出金川铜镍硫化物矿床形成和定位的主要控制因素表现为:同源岩浆控制和后期构造控制.侵入体成矿后期的构造变形对矿化的控制主要表现在对侵入体形态产状的改变,并影响到矿区深部、外围及区域矿化及分布特征,因而对矿区深部、外围及区域找矿具有指示意义.据此提出了矿区深部、外围及区域找矿新思路,并在矿床外围及区域与龙首山隆起平行的金川超镁铁岩带确定了两个勘探靶区一金川东延靶区和金川远东靶区.     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球镍床近二十年来最重要的发现之一,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的中国第二大铜镍矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存Ⅰ号岩体内;其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体的主要岩性是辉长岩,LA ICP-MS锆石U-Pb测试获得Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存于辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的表现。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备成镍矿良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。     

东昆仑夏日哈木Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球近二十年来最重要的发现。在中国,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存在Ⅰ号岩体内。其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体中主要岩性是辉长岩,通过LA ICP-MS锆石U-Pb测试,获得夏日哈木矿区Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存在辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本就是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的结果。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,与柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区的早泥盆世早期岩浆活动有关。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备形成镍矿的良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床成矿岩浆作用过程

喀拉通克铜镍硫化物矿床3个主要含矿镁铁质岩体的主量元素、微量元素和铂族元素组成分析及母岩浆组成估算结果表明:3个岩体中不同类型岩石的主要氧化物含量的变化具玄武质岩浆结晶分异的特征;在MgO含量为10%～15%区间,SiO2含量迅速增高;微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式相似,具Nb和Ta亏损,K、Sr富集的特征.与1号和2号岩体相比,3号岩体中大离子亲石元素及轻稀土元素相对富集,(La/Yb)N介于6.8～9.2之间,δEu显示轻微负异常,在460 m深度表现出Cu-Ni等成矿元素与SiO2含量同时剧变的特征,铂族元素配分模式与2号岩体相似.上述结果显示,3个岩体可能是同源岩浆不同期次的产物,原始岩浆为高镁玄武岩浆.成矿岩浆演化过程中经历的岩浆分离结晶作用和富硅地壳组分混染可能是成矿岩浆硫饱和及硫化物熔离的主要诱因.     

金川含矿超镁铁岩侵入体侵位序列

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大镍矿床,但其成岩成矿过程及侵位机制一直存在较大争论。根据金川含矿超镁铁岩岩石学特征、穿插关系、矿物成分及地球化学特征,提出了金川含矿岩体5阶段的成岩、成矿侵位序列,它们分别是:(1)超镁铁质岩浆侵位;(2)浸染状硫化物矿浆侵位;(3)网状硫化物矿浆侵位;(4)块状硫化物矿浆侵位;(5)铂钯富集体侵位。金川铜镍(铂)矿床中Ni,Cu,Pt,Pd,Rh,Ir,Ru,及Co与S呈正相关关系;当ω(S)=5%～15%时,铂族元素发生明显的分离作用,铂族金属主要富集在铂钯富集体中。铂钯富集体是硫化物矿浆经单硫化物固溶体结晶后的残余熔浆;块状矿石是单硫化物固溶体堆积而成的产物。金川铜镍硫化物矿床的侵位机制为岩墙型岩浆通道。     

桂北地区清明山基性-超基性岩体的地球化学特征及含矿性分析

桂北地区分布有大量的层状侵入的基性-超基性岩体,清明山岩体是出露最大的基性-超基性岩体,出露面积20 km2以上。对该岩体的区域地质背景、岩体地质特征、岩体的岩石地球化学特征等研究表明,与金川超基性岩体相同,即存在岩体底部就地熔离型浸染状矿体,也存在深部熔离贯入型块状矿体,岩体具有很好的岩浆熔离分异作用和成矿性,找到有一定规模的贯入型富矿可能性较大。