东天山镁铁-超镁铁岩含矿性评价以及Cu-Ni(PGE)成矿规律与隐伏矿定位预测

新疆镁铁-超镁铁质岩分布广泛,是我国铜镍矿床的主要产地之一,占全国探明镍储量的13. 8%,占新增镍储量的90%以上.东天山成矿带是中亚造山带的重要组成部分,也是世界上典型的增生型造山带,早二叠世后碰撞驰张构造阶段,大量镁铁-超镁铁岩沿深大断裂带上侵,形成了一系列岩浆铜镍硫化物矿床.     

天宇铜镍矿床的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学特征：对东疆镁铁-超镁铁质岩体源区和成因的制约

天宇镁铁-超镁铁质岩体位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——沙泉子深大断裂的南侧约5km。岩体呈向北陡倾的岩墙状,地表出露面积约0.056km²。该杂岩体主要由辉长岩、辉石岩、辉橄岩和橄榄岩相组成,橄辉岩、辉橄岩和橄榄岩是主要的Cu、Ni赋矿岩相。镁铁-超镁铁岩的主量元素含量显示,天宇岩体属拉斑玄武岩成因系列,m/f为1.44~3.61,平均值为2.25,为铁质超基性岩（m/f=2~6.5）。稀土元素标准化配分模式为轻稀土富集型,Eu弱负异常或无异常,相似的稀土元素配分模式说明岩体的同源性。富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,说明源区可能有陆壳物质的混染。Nb/Hf、Ce/Pb、Nb/U、La/Sm、Th/Nb比值显示岩体可能经受上地壳物质的混染。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为290.2±3.4Ma,与东天山地区镁铁-超镁铁质杂岩体的形成时间一致。锆石的Lu/Hf比值比较均一,且(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf) _i变化很小,说明源区性质比较单一。锆石的(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf) _i值为0.282625~0.282770,相应的ε_Hf(t)均为正值（1.10~6.06）,Lu-Hf的单阶段模式年龄（t_DM1）为674~884.7Ma,平均年龄为799Ma,比岩体的U-Pb年龄大,显示岩浆来源于亏损地幔或者源区有壳源物质的加入。上述岩石地球化学、年代学特征,为晚古生代古亚洲洋向南俯冲提供了佐证。     

东天山三岔口铜矿床类型、赋矿岩石成因与矿床矿物学特征

在野外系统考察及采样基础上,以等离子光谱（ICP）对东天山三岔口铜（钼）矿床赋矿石英闪长玢岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩的主、微量元素及Sr-Nd同位素组成进行测定,揭示了该矿区容矿岩石实属C型埃达克岩类,形成于二叠纪早期,产于碰撞增厚背景。通过扫描电镜、电子探针及X射线衍射,重点分析并研究了以黑云母为主的暗色硅酸盐矿物、硫化物、铁-钛氧化物以及其它有关副矿物的标型特性,旨在对判别矿床成因类型、预测成矿远景提供依据。据多数黑云母中的Mg/Fe比值＞0.52之事实,可推断出本地区虽具一定成矿潜力,但因赋矿埃达克岩中Mg^#＜40,且不属于俯冲洋壳成因,找到大型规模矿床的可能性不大。磁铁矿的标型显示本矿床具有部分夕卡岩型特色,而富锰钛铁矿与其寄主埃达克岩有同样的形成物理、化学条件,显示二者成因密切相关。通过对辉钼矿多型的X射线分析,以及硫化物中Au/Ag比的研究,进一步证实本矿床属于斑岩型-叠加热液脉型矿床。对硫化物微量元素的测定,揭示了本矿床富钴的事实,一种少见的硫铜钴矿的发现更加证实这一认识,进而指出对钴综合利用的重要性。     

东疆中天山红星山铅锌(银)矿床地质特征及区域成矿作用对比

红星山铅锌矿床位于东疆中天山地块的东段.矿体赋存于青白口系天湖群红星山组第三亚组地层内,并受断裂构造的控制,主要呈脉状、透镜状顺层产出,含矿岩石为大理岩和碳质糜棱岩.金属矿物组合为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉银矿,围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、白云石化、碳酸盐化.矿石中硫化物的δ<'34>S值为8.76‰～12.65‰;矿石的铅同位素组成与地层岩石铅的相似,并具有较好的相关性,显示出同源关系.流体包裹体的th集中于220～250℃,成矿流体的w(NaCleq)为3.39%～11.81%.区域岩石地球化学特征表明,青白口系天湖群内的大理岩、片麻岩及各类花岗岩中Pb、Ag的丰度值较高,可能是该区铅锌矿的矿源层,矿石的铅和硫同位素特征也指示成矿物质可能来源于地层.此外,该矿区内华力西期中酸性岩浆活动也可能提供了部分成矿物质.通过与同一成矿带内的彩霞山铅锌矿床、玉西银(铅锌)矿床对比,总结了东疆中天山地块内铅锌(银)矿的成矿特征及成矿规律.笔者认为,区域内铅锌(银)成矿与前寒武纪基底变质岩关系密切,矿体产于特定的地层层位和岩性建造(大理岩、含碳碎屑岩)内,并受一定构造部位的控制,华力西期岩浆活动对成矿具有改造变富作用,矿床成因类型属沉积变质-热液改造型层控矿床.     

西藏冈底斯南缘努日铜钨钼矿床地质特征与矽卡岩矿物学研究

西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层中,矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、硅灰石、角闪石、绿帘石、符山石等;金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、斑铜矿、黝铜矿等。电子探针分析结果表明,矽卡岩矿物中石榴子石主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,角闪石属于镁角闪石-阳起石,帘石主要为绿帘石。矽卡岩类型在水平和垂向上具有较好的分带性,依次由石榴子石矽卡岩过渡到透辉石矽卡岩,再过渡到透辉石硅灰石矽卡岩,这种分带特征表现了流体交代作用的变化。矿化类型和矿化组合也具有一定的分带性,浅部以矽卡岩型钨矿化为主;随着深度的增加,逐渐过渡为脉状的铜矿体或铜钼矿体,在局部较深的钻孔中还有少量的斑岩型矿化,主要以铜矿化为主,伴有较弱的钼矿化。石榴子石组分在垂向和水平方向上均具有规律性的变化,由钙铁榴石占主体逐渐过渡为钙铝榴石占主体。成分剖面显示石榴子石的组分和化学成分随着环带的变化而变化,说明石榴子石是由一种脉动式流体形成的,可能是由流体化学成分的自身再平衡和生长过程中流体流量的改变而引起生长速率的改变共同实现的。通过含铁律比值(Kp)的计算,得出努日矿床形成于弱酸性、较强氧化状态。结合矽卡岩矿物分布和成分变化特征,推测努日矿区的矽卡岩可能是由深部侵入体分异出的热液沿着层间的破碎带或断裂,经过较远距离的运移,与地层中的碳酸盐岩发生交代作用而形成。渗透交代作用可能是形成矿区矽卡岩的主要原因,流体的温度和氧逸度变化对于形成不同的矽卡岩矿物具有重要作用。努日矿床的矽卡岩为浅部矽卡岩,可能存在统一的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,深部具有较大的找矿潜力。     

东天山红山高硫型浅成低温铜-金矿床：中生代成矿与新生代氧化的K-Ar、Ar-Ar年代学证据及其古构造和古气候意义

红山铜-金矿床位于新疆吐哈盆地南缘大南湖-突苏泉晚古生代岛弧带北段的中生代上叠火山盆地中,产于卡拉塔格铜-金矿带上,是新疆近年新发现的具大型远景的高硫化物型浅成低温热液铜-金矿床。铜-金成矿作用与中生代的火山活动及次火山岩侵入相关。该矿床处于东天山极端干旱荒漠地带,是东天山最炎热的地区之一,最高温度达到60℃,降水量平均只有34.1mm/y。干旱少雨和极大的蒸发作用造成氧化带极其发育,厚达50m~60m,由一系列复杂罕见的硫酸盐矿物组成。通过对红山铜-金矿床中石英闪长岩—黑云母花岗岩—二长花岗岩中角闪石、黑云母的K-Ar年龄测定,其年龄分别为296.5±6.7Ma、232.0±3.5Ma和217.10±6.4Ma,其中黑云母花岗岩的黑云母Ar-Ar年龄为238.0±2.4Ma,相当于晚石炭世末-三叠纪。并且由于含矿火山岩含有花岗岩的角砾,表明与成矿有关的岩浆活动晚于上述花岗岩,应为中生代的产物。区域上,三亚、白石泉花岗岩、红柳构花岗岩年龄以及白山钼矿的辉钼矿Re-Os年龄均为三叠纪,表明东天山地区存在中生代成岩成矿事件。对红山矿区氧化带三种含钾硫酸盐矿物进行了K-Ar年龄测试,结果显示现今地表以下1m的绿钾铁矾K-Ar年龄为56.0±4.0Ma,地表以下1.5m的高铁叶绿矾的K-Ar年龄为8.6±1.1Ma,地表以下10m的绿钾铁矾K-Ar年龄为14.7±1.7Ma,地表以下14m的斜钾铁矾K-Ar年龄为4.1±0.4Ma。因此推测红山矿床氧化带不同硫酸盐矿物的表生年龄分布在60~3.7Ma之间。不同类型矿床的氧化带年龄亦表明氧化带氧化作用主要发生在新生代。所获得的氧化带年龄与印度—亚洲大陆碰撞及随后青藏高原的多期幕式隆升时限具有较好的对应关系,可能是青藏高原碰撞隆升远程效应的表现和记录。同时,本研究初步提出使用不同种类硫酸盐矿物作为气候变化指标的可能,对于新生代以来PETM等事件研究具有借鉴意义。     

东秦岭古生代伟晶岩稀有金属成矿特色与成矿条件分析

东秦岭伟晶岩区是秦岭造山带规模最大、稀有金属矿化最丰富的伟晶岩区.该区稀有金属矿化种类齐全,产出贫矿、铀矿化、铍矿化、锂矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩,以锂矿化和铀矿化伟晶岩为主.稀有金属伟晶岩类型丰富,包括绿柱石-铌铁矿亚型、锂辉石亚型、锂云母亚型和钠长石-锂辉石型.伟晶岩内部结构分带型式多样,包括对称分带、分层和均一结构.铀矿化伟晶岩分带简单,铍矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩以对称分带结构为主,锂矿化伟晶岩具有多种内部结构分带型式.伟晶岩分异演化程度跨度大.结晶分异影响着复杂稀有金属矿化伟晶岩的成矿过程.该区主要产出古生代伟晶岩,形成于晚志留世—中泥盆世,集中于两期,处于晚造山-造山后阶段.伟晶岩形成时代与伟晶岩空间分布、岩浆岩分异演化程度、稀有金属矿化类型等关联不大.东秦岭地区中大面积不同时代花岗岩体的侵位、变质沉积岩地层的发育以及长期复杂的造山演化历史,包括地壳加厚和抬升,是形成高度分异演化的伟晶岩岩浆的有利地质条件.该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力,且需要关注长石、石英和云母等矿物的综合利用.稀有金属伟晶岩的岩浆成因是未来研究的重要方向.     

南岭高分异花岗岩成岩与成矿

南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花岗岩浆的高度结晶分异作用有关,但高分异作用发生的原因却并不明确。本文通过详细梳理南岭中生代燕山早期花岗岩的特征提出,这些花岗岩的结晶分异作用表现为岩浆房内晶粥体和残留岩浆的长期不断分凝。区内大面积的粗粒似斑状花岗岩为岩浆房早期结晶的堆晶体(主体),而晚期细粒花岗岩则为残留的高硅熔体(补体)。岩浆房发生充分结晶分异作用受控于两个因素:其一是岩浆房自身在演化过程中不断受到来自深部热的补给,使岩浆房内富含金属元素的残留熔体不断发生抽离,并向上运移。花岗岩体顶端的伟晶岩壳是保证抽离的熔体在近封闭环境下不断发生分异的另一个重要因素。这些特征使得南岭花岗岩的分异机制明显有别于喜马拉雅淡色花岗岩,后者以沿大型拆离断层就位并发生分异结晶为主要机制,两者可分别归类为热驱动分异和构造驱动分异类型,构成高分异花岗岩发生的两大重要机制。未来应结合锂资源的国家重大战略需求,对南岭地区高分异花岗岩,特...     

塔里木东北缘坡十Ni矿化侵入体中橄榄石和铬尖晶石对成岩成矿及源区特征的约束

坡十Ni矿化超镁铁侵入体的矿化岩相主要为第二侵入期次的（斜长）单辉橄榄岩、（斜长）二辉橄榄岩、 纯橄岩等岩相。坡十超镁铁岩的橄榄石成分变化范围较大, 橄榄石的Fo值在76.8～89.6之间, Ni含量为767×10^-6～4 580×10^-6。铬尖晶石的Mg^#值和Cr^#值变化范围分别为19.4～41.9和49.8～64.8, 原生铬尖晶石中Cr₂O₃和Al₂O₃表现为负相关, 蚀变改造的铬尖晶石则表现为正相关。橄榄石成分剖面显示坡十母岩浆处于一个动态的岩浆系统中, 成分稳定的新鲜岩浆的补给、 持续向上的动力及浅部橄榄石快速分离结晶,造成了不同深度橄榄石成分的不同变化。坡十侵入体母岩浆估算结果为MgO=14.49％, FeO=10.01％,模拟结果显示橄榄石中Ni含量的变化主要受橄榄石结晶分异和硫化物不混溶作用共同控制,其中橄榄石与硫化物熔体发生明显的Fe-Ni交换反应。坡十母岩浆中橄榄石分离结晶造成的硫饱和,是坡十硫化物熔离的重要因素。橄榄石高Fo值、母岩浆高MgO、超镁铁岩中斜长石发育、矿物高结晶温度和铬尖晶石成分的弧岩浆特征显示,塔里木东北缘坡十侵入体是俯冲交代的岩石圈地幔部分熔融形成的母岩浆的产物,表现出低压高温的演化特征,其中源区熔融机制可能与塔里木二叠纪地幔柱提供的热源或该区大规模拆沉作用造成的软流圈上涌有关。     

大兴安岭南段白音查干Sn-Ag-Zn-Pb矿床电气石矿物学特征及对岩浆-热液演化过程的启示

内蒙古西乌旗白音查干矿床是大兴安岭南段锡矿带内最典型、规模最大的Sn-Ag-Zn-Pb矿床。电气石在成矿岩体花岗斑岩和围岩地层中均广泛发育，依据其产状可分为四类：Ⅰ团斑状电气石；Ⅱ热液角砾岩胶结物中电气石；Ⅲ热液脉状电气石；Ⅳ弥散状电气石。在详细的岩相学基础上，利用电子探针点分析和面扫描分析对不同产状和结构的电气石进行了详细的成分分析。结果显示，花岗斑岩体深部的团斑状电气石（Ⅰa类）以自形、环带发育为特征，至少可见三期生长环带：核部电气石（Ⅰa-1）极高的Fe/（Fe+Mg）和Al值暗示其岩浆成因；边部电气石（Ⅰa-3）较富Mg，且与热液矿物共生，是从早期热液流体中沉淀形成的；幔部电气石（Ⅰa-2）的结构和成分显示其形成可能与不混溶的富B-Fe-Na的熔体或流体有关。因此，电气石从核部到边部的生长记录了从晚期岩浆到早期热液阶段的演变过程。花岗斑岩体中上部的团斑状电气石（Ⅰb类）环带不发育，其与热液矿物共生的组合及成分暗示其形成更倾向于与热液过程相关，可能是岩浆顶部聚集的早期流体释放之后被固结岩浆"圈闭"的残余流体结晶的产物。随后，大规模释放的富B流体形成了大量以电气石为主要胶结物的热液角砾岩（Ⅱ类）、成矿前电气石-石英阶段脉系（Ⅲa类）及伴随围岩蚀变而形成的弥散状电气石（Ⅳ类）。对Ⅱ类和Ⅲa类电气石内存在的生长环带分析显示，成矿前可能存在多个脉冲期次且成分有差异的流体的叠加作用。同时，电气石从早期到晚期向富Mg方向的演化，及成分明显受围岩地层影响的现象，暗示岩浆热液流体与围岩地层发生的水岩反应可能在金属成矿过程中起了重要作用。此外，本研究显示，不同产状电气石的结构和成分信息能够有效记录矿床内岩浆-热液转变及热液演化过程的众多细节信息，为深入理解成矿过程提供了依据。