中亚成矿域斑岩大规模成矿特征：大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制

中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带——中亚造山带相当,并产出一系列大型—超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古—古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山—伊犁南缘—吉尔吉斯北天山—中哈萨克斯坦—科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代—早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古—鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀变遵循经典Lowell and Guibert模式,高氧化性岩浆流体有效出溶造就了大型-超大型斑岩矿床。中亚成矿域斑岩铜矿的成矿斑岩岩石类型与环太平洋域成矿斑岩类似,以钙碱性和高钾钙碱性成分为主,最常见的是石英二长闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗岩。成钼矿斑岩比成铜(-金-钼)斑岩更偏酸性,具更高SiO2含量。部分斑岩具埃达克质岩微量元素地球化学特征,另一部分斑岩却有类似正常弧火山岩的特征。虽然现有弧环境斑岩岩浆产生的‘MASH’和‘板片熔融’模型以及‘后碰撞拆沉与新生基性下地壳熔融’模型能够解释中亚成矿域部分斑岩铜矿床成矿的深部机制,但本文新提出‘残余洋中脊俯冲+预富集基性下地壳熔融’模型解释哈萨克斯坦成矿省巴尔喀什—西准噶尔成矿带斑岩铜大规模成矿的深部机制。中亚域斑岩钼成矿与古老地壳或古老岩石圈地幔的熔融无关,而与新生地壳熔融产生长英质岩浆的深部事件存在直接成因联系。西段哈萨克斯坦省新生地壳由古生代古亚洲洋演化过程中弧增生事件形成,而东段中国东北成矿省新生地壳则是新元古代与Rodinia超大陆相关聚合和裂解事件造就的。"新生下地壳部分熔融成钼"模型突破了钼成矿与古老地壳熔融有关的传统认识,能很好地解释全球最大的中国东北钼成矿省的成矿深部动力学机制。     

北喜马拉雅错那洞穹隆铍铷稀有金属矿床地质特征 及找矿方向

错那洞穹隆是北喜马拉雅片麻岩穹隆带(NHGD)中发现的新成员,穹隆由核-幔-边3部分组成。核部由寒武纪花岗质片麻岩组成,幔部由早古生代云母片岩和矽卡岩化大理岩组成,边部由变质沉积岩组成。在穹隆核部侵入有大量淡色花岗岩和伟晶岩脉。通过系统的地表工程控制,在穹隆幔部中新发现了环穹隆展布、层位稳定的矽卡岩带和厚大的铍铷稀有金属工业矿体。通过对错那洞穹隆东部矿带典型矿区的解剖,初步把矿床的类型定为热液型稀有金属矿床,在碳酸盐赋矿层位中形成富铍、铷、钨、锡的矽卡岩型矿床。铍铷稀有金属矿具超大型的资源潜力,钨锡也达大型规模。错那洞铍铷稀有金属矿主要的矿床类型为矽卡岩型。此外,还有伟晶岩型稀有金属矿、锡石硫化物型锡多金属矿。文章研究矿体特征和总结矿床类型,提出了下一步的找矿方向。     

冈底斯成矿带西段鲁尔玛斑岩型铜(金)矿床的成矿 物质来源研究

西藏措勤县鲁尔玛铜(金)矿床为冈底斯成矿带西段新发现的斑岩型矿床,位于中拉萨微陆块的西部,矿体主要呈脉状和不规则状产于含矿斑岩顶部和接触带,矿床形成于晚三叠世(213 Ma)。文章通过研究主成矿阶段硫化物的S-Pb同位素组成特征,并与晚三叠世含矿斑岩体Pb同位素组成进行对比,发现共生硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄(δ34SV-CDT=-2.38‰～1.75‰,极差为4.13‰,均值为-0.64‰),具有深源硫(地幔或下地壳)的特征;共生硫化物(黄铁矿、黄铜矿和毒砂等)Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.450～18.903、15.602～15.669、38.637～39.424)和晚三叠世含矿斑岩的Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.845～19.560、15.634～15.689、39.273～40.211)具有一致的线性演化曲线,显示出壳幔混合的特征,暗示鲁尔玛铜(金)矿的铅来自于晚三叠世的岩浆活动。研究认为,鲁尔玛铜(金)矿床形成于晚三叠世新特提斯洋壳向北俯冲的环境,成矿物质应源于新生地壳熔融形成的中酸性岩浆。     

藏南错那洞淡色花岗岩成因：来自全岩地球化学和锆石U-Pb年龄的约束

藏南错那洞穹隆位于喜马拉雅造山带东部,淡色花岗岩是其核部组成部分之一。对其中的弱定向二云母花岗岩和含石榴子石二云母花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,显示其结晶年龄分别为(20.6±0.3) Ma和(16.7±0.2) Ma,属于喜马拉雅中新世淡色花岗岩。错那洞含石榴子石二云母花岗岩和弱定向二云母花岗岩均具有富硅(w(SiO2)为71.6%~74.6%)、富铝(w(Al2O3)为14.5%~16.1%)、富钾(w(K2O)为4%~4.7%)及高铝饱和指数(A/CNK=1.16~1.22)的特征,属高钾钙碱性系列的强过铝质花岗岩,并且两类花岗岩都富集Rb、U、K、Pb,相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti。但含石榴子石淡色花岗岩具有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.29~0.46),而弱定向二云母花岗岩Eu的负异常相对较弱(Eu/Eu*=0.58~0.80)。弱定向二云母花岗岩的Rb/Sr值为2.4~3.5,Ba含量为(200~253)×10-6,TiO2含量相对较低,表明错那洞弱定向二云母花岗岩是在无水条件下由变泥质岩中的白云母脱水熔融而形成,并且弱定向二云母花岗岩的产生可能与藏南拆离系(STDS)启动造成的构造减压有关。含石榴子石二云母花岗岩的K/Rb、Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho值呈现出非球粒陨石异常,稀土四分组效应和异常高的Rb/Sr值(18.6~22.2)表明错那洞含石榴子石二云母花岗岩是经过岩浆高度演化而形成的。高度演化的岩浆有利于W、Sn、Be等稀有金属成矿。错那洞含石榴子石二云母花岗岩与错那洞穹隆的W-Sn-Be矿具有相邻的空间位置,两者之间可能存在一定的成因联系;而错那洞弱定向二云母花岗岩与扎西康Pb-Zn矿床在时间上和空间上都具有一致性,两者之间很可能也存在一定的成因联系。     

班公湖—怒江成矿带商旭造山型金矿床Ⅲ号矿段深部找矿潜力研究

西藏双湖县商旭造山型金矿床位于班公湖—怒江缝合带中段,矿体受NWW向的脆—韧性断裂构造控制,呈似层状、脉状产于中—下侏罗统木嘎岗日群混杂岩中。围岩为炭质板岩、变石英砂岩等。矿石类型主要为石英脉型和构造蚀变岩型,矿石构造以细脉状和角砾状为主,矿石矿物为自然金。矿床学与同位素地球化学研究认为木嘎岗日群含金建造为商旭金矿提供了主要物质来源,NWW向脆—韧性断裂构造为含金热液的运移和金的沉淀供了运输通道和就位空间,羌塘南缘早白垩世构造—岩浆活动为含金热液的运移提供了热动力,矿区内NWW向构造破碎带中变形强烈,具黄铁矿化、硅化蚀变的地段,为本矿区的找矿有利地区。土壤地球化学调查显示,Ⅲ号矿段南部,T-4、T-5异常区域具有较好的找矿潜力;电法测深资料显示,Ⅲ号矿段的控矿构造在深部还有延伸,并可能与区域较深大的断裂相连。综合分析认为,Ⅲ_(1-2)号矿体在标高4200m以下还具有较大的找矿潜力,通过进一步地质勘查工作,有望提高金资源量,扩大矿床规模。同时,初步总结了商旭造山型金矿床"找矿三步组合拳"的勘查工作方法。     

北喜马拉雅错那洞穹隆:片麻岩穹隆新成员与穹隆控矿新命题

错那洞片麻岩穹隆位于特提斯喜马拉雅南侧,靠近藏南拆离系,是北喜马拉雅片麻岩穹隆带(NHGD)中最新发现的新成员。本文在详实的野外地质调查基础上,首次全面介绍了错那洞片麻岩穹隆的结构组成,同时进行了片麻岩的年代学研究。结果表明,错那洞片麻岩穹隆由核-幔-边三部分组成,核部由花岗片麻岩及淡色花岗岩组成,并可见大量伟晶岩脉穿插;幔部为一套强变质变形的二云母片岩,从内至外具有夕线石+石榴石→蓝晶石+石榴石→十字石+石榴石→石榴石+十字石+堇青石→堇青石+石榴石的变质分带特征;边部主要为浅变质沉积岩系,可见较多因穹隆隆升而形成的A型褶皱。花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(499.7±3.4)Ma(MSWD=0.025),与NHGD其它穹隆核部片麻岩时代基本一致,均为泛非—早古生代造山活动的产物。在本次野外地质调查过程中,在错那洞片麻岩穹隆中发现了矽卡岩型钨锡铍工业矿体以及铜金矿化体,同时在伟晶岩中还存在着大量的绿柱石等宝石矿产,这样的成矿作用与矿化组合在NHGD中尚属首次发现,基于此本文提出了北喜马拉雅片麻岩穹隆控矿新命题。     

黑龙江铜山断裂的变形特征及铜山铜矿床蚀变带-矿体重建

黑龙江铜山铜矿床系多宝山铜矿田的重要组成部分,它和多宝山矿床同是中亚造山带东段最古老的斑岩铜矿床(奥陶纪)。铜山断裂为铜山斑岩铜矿床内最为重要的一条成矿后断裂,它截切矿体和蚀变带,因而导致矿化中心、深部找矿方向不明。现阶段的研究对其运动学特征还存有较大争议,缺乏对该带变形特征与性质的细致观察与鉴别。据此,本文开展详细地野外及室内研究工作,取得如下新认识:1)铜山断裂为近东西走向的压扭性断裂,最典型的构造几何学特征为发育北东-北东东走向劈理、构造透镜体、以及岩脉及热液脉扭曲现象。2)断裂带内石英、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿的镜下变形特征和石英C轴组构特征显示低温变形条件,依据矿物和岩石变形特点判断铜山断裂主体为脆性断裂。3)构造解析表明铜山断裂运动学特征为:上盘由南东向北西方向斜向逆冲。综合断裂上、下盘地质体界线、蚀变和脉系分布特征等,判断上盘相对下盘大致沿NW320°方向水平移动距离700~800m,垂向抬升550~700m,错开蚀变外带(青磐岩化带、石英-绢云母-伊利石-绿泥石化带)和矿化带。4)铜山断裂的次级断裂截切了中晚三叠世白云母花岗岩,推测铜山断裂活动时限晚于中晚三叠世。5)复原铜山断裂上盘和下盘的空间位置至铜山断层活动前,重建铜山铜矿床蚀变带-矿化体,初步判断铜山断裂活动前铜山矿床为纺锤形态。根据重建后矿化和蚀变的分布规律推断下盘Ⅲ号矿体的南侧位置应有尚未发现的成矿斑岩和矿体,为深部找矿提供了依据。     

班公湖-怒江成矿带金成矿规律及成矿作用初讨

金矿是班公湖-怒江成矿带的优势矿种之一。由于地质工作程度总体较低,金矿的成矿规律和成矿作用研究相对薄弱,严重制约了金矿的评价。本文在前人已有研究成果的基础上,通过大量的野外地质调查与综合研究成果,初步论述了班公湖-怒江成矿带金的成矿地质背景、金矿床的主要成因类型、时空分布特征和成矿作用。研究结果表明,班公湖-怒江成矿带金矿床(点)在空间分布上具有东西成带,相对集中的分布特征。金主要以共生、伴生的形式存在。矿床类型有矽卡岩型、斑岩型、造山型和浅成低温热液型等4类,其成矿时代集中于晚侏罗世—晚白垩世。依据矿床成因及成矿作用主控因素,可将班公湖-怒江成矿带金矿床归纳为与洋壳俯冲消减作用有关的岩浆热液金成矿系统和与大陆碰撞造山作用有关的金成矿系统。与洋壳俯冲消减作用有关的岩浆热液金成矿系统可进一步划分出浅成低温热液型金矿床、斑岩型铜金矿床、矽卡岩型金铜矿床等3种成因类型;而与大陆碰撞造山作用有关的金成矿系统包括浅成低温热液型铜金矿床、造山型金矿床、矽卡岩型金铜矿床等3种成因类型。     

矿床开发经济意义概略研究系统(PSDD)的开发与应用

为促进矿床开发经济意义概略研究工作的规范化,方便地质工作者开展概略研究的需要,开发了矿床开发经济意义概略研究系统(PSDD)。PSDD可生成概略研究要求的所有图表和概略研究报告,给出经济评价指标。图表为.xls格式,概略研究报告为.doc格式。静态经济评价指标包括矿山总利润、投资利润率和投资回收期;动态指标包括财务净现值、财务净现值率、财务内部收益率和动态投资回收期。PSDD通过实际应用,取得了预期的效果。PSDD作为矿床开发经济意义概略研究的工具,将为提升研究水平、规范研究成果、提高研究效率起到积极的作用。但PSDD的应用效果和选取参数的代表性关系密切,使用前应认真进行市场调研。     

爆破地震效应主控因素分析及减震措施探讨

爆破地震动机制复杂,影响因素众多,为找出影响爆破地震效应的主控因素,引入灰色系统中灰色关联理论。通过实例分析,得到了影响爆破地震效应的主次关系,指出钻孔超深、孔网参数是影响爆破地震效应的主控因素,通过优化这些爆破参数是降低爆破地震效应最有效的方法。灰色关联分析方法计算简单、结果可靠、使用简便,在爆破工程中有一定的应用价值。