内蒙狼山成矿带东升庙多金属硫化物矿床硫的来源及矿化过程

东升庙多金属硫化物矿床是狼山成矿带最大和最典型的铅锌多金属硫化物矿床,目前该矿床硫的来源及成矿过程仍存在争议。本文对矿区常见硫化物矿石和最重要的赋矿围岩——绢云石墨片岩中的硫化物分别进行硫同位素分析。结果显示东升庙矿床的硫化物普遍富集硫的重同位素,且矿石与围岩中的硫化物的硫同位素分布范围均较为集中。绢云石墨片岩中的黄铁矿的δ~(34)S值在+19.4‰~+23.4‰之间,具有和当时海水硫酸盐相似的硫同位素组成,指示围岩中的不规则黄铁矿是孔隙水(海水)中的硫酸盐被完全还原后形成的。矿石硫化物的δ~(34)S值在+28.3‰~+31.3‰之间,相比围岩中的黄铁矿明显富集硫的重同位素,指示两者具有不同的硫源。矿石中的硫可能源自基底地层中蒸发岩的溶解,由此形成的硫酸盐占主导的热液流体可萃取大量铅、锌等金属,当遇到狼山群地层中富含有机质的沉积岩时发生热化学还原反应,从而造成硫化物的大量卸载,形成金属硫化物矿床。     

秦岭—大别山地区钼矿类型与矿化组合特征

秦岭—大别山地区是中国乃至世界上重要的有色金属、贵金属成矿带,钼矿为本地区最具特色的矿产,并且分布广、类型多、储量大。根据钼矿赋存状况、与岩浆岩的空间关系、矿物组合、矿体产状、热液蚀变等特征,初步将秦岭—大别山地区的钼矿床划分为5个类型7个亚型和10个矿床式。不同类型矿床中成矿元素的分布组合特征不同,可分为3种矿化组合,即Mo(Mo-W-Re)、Mo-Cu-Fe和Mo、Pb、Zn、Ag、Au。根据新的成矿理论,不同类型钼矿的成矿流体与熔体的关系是不一样的,可以分出4种关系。秦岭—大别山地区钼矿类型的系统划分,对本区钼矿的找矿勘查工作提供了理论支撑,具有重要的理论和经济意义。     

关于辉钼矿中Re含量示踪来源的讨论

对近年来国内已发表的744个辉钼矿Re-Os同位素测年数据进行了汇总,发现所有样品辉钼矿中的Re含量具有混合分布的特征.按照岩性和共生矿物种类对所有数据进行了分类统计分析,结果显示辉钼矿中Re含量(质量分数,下同)与岩性和共生矿物种类存在密切的关系:长英质脉和花岗岩中辉钼矿的Re含量最低,几何平均值分别为7.41×10...     

大兴安岭—小兴安岭地区中生代岩浆-构造-钼成矿地质事件序列的初步框架

兴蒙造山带是中国一条重要的成矿带.通过近几年的调查研究,以及大量人力、物力和资金投入,在该区发现了一批大、中型钼矿床,但是钼矿产出的区域地质背景还不是很清楚.对该区中生代A型花岗岩类、地质图分析以及钼矿的研究得知:(1)研究区印支期和燕山期是两个独立的造山旋回,印支期造山在220～200Ma左右结束,以区域上发育一套碱...     

岩浆热液成矿理论的失败:原因和出路

流行的岩浆热液成矿理论假定含矿流体由岩浆分异作用、特别是分离结晶作用产生。由于大型、超大型矿床往往与小岩体有关,而小体积岩浆不能满足质量平衡的要求,其支持者进一步假定含矿岩体的深部存在一个大岩浆体。这种解释与矿区观察到的地质现象和理论推导结果相悖:(1)含矿斑岩中常见暗色微粒包体和大量具有较高密度的矿物,表明岩浆没有发生分离结晶作用;(2)流体的活动性远大于硅酸盐熔浆,没有证据表明岩浆分异产生的流体要在熔浆固结之后才开始活动;(3)矿区普遍见有同成矿的宽谱系岩墙群,暗示成矿期不存在大的深部岩浆房。因此,岩浆热液成矿理论遭遇的困境不仅仅是质量平衡问题,有必要重新思考岩浆相关矿床的形成机制。岩浆热液成矿理论失败的深层原因则是它将成矿作用看作是理想系统中的平衡线性过程,而成矿系统实际上是一种复杂性动力系统,成矿作用是一种非平衡、非线性过程;换句话说,在流行的岩浆热液成矿理论中,对成矿系统和成矿作用的基本属性缺乏正确的理解。在当今科学发展水平上,其失败是必然的,因而有必要构筑新的成矿理论。依据复杂性科学的基本原理,罗照华等(2007,2009)将熔浆和含矿流体看作是成矿系统中2个独立的子系统,认为它们的强相互作用及其环境约束主导了成矿系统的戏剧性变化;进而构筑了一个新的框架性模型,称为透岩浆流体成矿理论。该理论不仅可以解释比流行岩浆热液成矿理论更多的地质现象,还可以推导潜在的具体找矿标志,可能成为岩浆相关矿床成因研究的新起点。     

火成岩的晶体群与成因矿物学展望

岩浆系统物理过程的研究进展导致了岩浆系统成熟度的概念,因而认识到火成岩中的晶体并非全部由寄主熔体晶出。本文将火成岩中的矿物晶体按其加入岩浆系统的方式划分为3种晶体群:固体晶体群、熔体晶体群和流体晶体群。固体晶体群系指呈固态加入岩浆的晶体群,包括残留晶亚群和捕虏晶亚群;熔体晶体群系指从熔体中晶出的晶体群,包括从不同深度水平岩浆房中晶出的晶体亚群(岩浆房晶体亚群)、岩浆上升途中晶出的晶体亚群(通道晶体亚群)、在岩浆系统中长期循环的晶体亚群(循环晶亚群)和岩浆侵位后晶出的晶体亚群(基质晶亚群)。流体晶体群系指从流体相晶出的晶体群,包括从超临界流体晶出的晶体亚群(超临界晶体亚群)、从气体晶出的晶体亚群(凝聚晶体亚群)和从热液晶出的晶体亚群(热液晶体亚群)。这种划分方案为火成岩成因矿物学研究打开了新的窗口,阐明不同晶体群的标型特征和形成条件是成因矿物学研究的重要任务。理论上,残留晶与原生岩浆保持热力学平衡,捕虏晶一般与岩浆不平衡,熔体晶体群在岩浆系统演化的特定阶段上与岩浆保持热力学平衡,而流体晶体群则一般不与岩浆平衡,但超临界晶体亚群可部分与岩浆平衡。各种晶体群在火成岩中的保存程度与岩浆系统的存续时间尺度和晶体吸收速率紧密相关。在快速上升和固结的岩浆系统中,所有的晶体群都有可能得到保存。相反,在缓慢上升和固结的岩浆系统中,有可能仅保留有基质晶亚群。因此,晶体群的数量和颗粒大小可以用来定性评价岩浆系统存活的时间尺度,定量化结构分析将成为成因矿物学的重要研究内容。     

岩浆型铁矿床中脉状铁矿体的成因：以承德黑山铁矿床为例

岩浆型铁矿床是我国的重要铁矿类型之一,也是峨眉山地幔柱系统的有机组成部分。但是,这类矿床的成因问题长期没有解决。本文以黑山铁矿中的脉状矿体为例,试图通过锆石矿物地球化学的系统分析揭示岩浆型铁矿床脉状铁矿体的成因。锆石Ti温度计和δCe氧逸度计计算结果表明,脉状铁矿体的成矿温度T介于631~768℃之间,加权平均为681℃;成矿氧逸度logf_O2介于-25.7~-15.6之间,加权平均为-20.8。这与实验得到的富铁质岩浆成矿温度相差近400℃,但又明显高于岩浆热液的温度。因此,本文认为"铁矿浆"很可能是溶解了大量成矿金属的超临界流体,处于岩浆-热液过渡状态。这一认识得到了锆石(Sm/La)_N vs. La和Ce/Ce^* vs. (Sm/La)_N判别图解,以及CL图像的进一步支持。大量流体组分的存在能够有效降低"铁矿浆"的粘度和密度,从而有利于其沿裂隙贯入或挤入围岩中,这可以很好的解释铁矿体的不规则脉状产状和围岩蚀变特征。结合前人资料,"铁矿浆"中的流体组分包括C-H-O-S等,这些流体组分除了岩浆自身结晶分异作用而富集的挥发分外,还包括外来幔源流体和地表流体的加入。"铁矿浆"在贯入围岩后经历了相分离作用,因而触发了钛铁氧化物的结晶从而富集形成矿石,这一流体地质过程记录在锆石Eu异常特征中。黑山铁矿床脉状铁矿体的形成机理可能也适用于包括攀枝花式铁矿在内的其他岩浆型铁矿床中的脉状铁矿体。     

峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵作用的地壳响应：来自大老包花岗岩的年代学和热模拟证据

峨眉山大火成岩省中红格铁矿区的大老包花岗岩侵入到含矿基性-超基性杂岩,花岗岩主要为黑云母二长花岗岩。通过对大老包黑云母二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得大老包花岗岩形成时代为255.1±3.6Ma。该研究结果与前人通过红格东侧的矮郎河高铝花岗岩的U-Pb测年得到的花岗岩成岩时代(255.2±3.6Ma)结果一致,表明大老包花岗质岩体与矮郎河高铝花岗岩是同阶段的,可能是二叠纪峨眉山大火成岩省岩浆活动晚期的产物。这一成岩时代晚于攀枝花铁矿成矿时代(~260Ma)。通过本文得到的大老包花岗岩的形成时代和前人测得的二叠纪峨眉山大火成岩省主体岩浆的活动时间,笔者基于国际上最新的下地壳热区模型进行数值模拟,认为峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵过程中可以导致下地壳发生部分熔融,大老包花岗岩可能是峨眉山大火成岩省喷发过程中底侵的玄武质岩浆在4Myr内部分熔融下地壳形成的。     

河南汝阳地区竹园沟钼矿地质特征、成矿时代及地质意义

位于东秦岭钼成矿带内的河南汝阳钼铅锌多金属矿田是国内近几年发现的大型矿床集中区,区内发育东沟超大型斑岩钼矿床、竹园沟大型钼矿床和老代仗沟、西灶沟、王坪西沟等大型铅锌矿床。介绍了竹园沟大型钼矿床的地质特征,并利用Re-Os同位素定年方法对竹园沟钼矿体中的辉钼矿进行了成矿年代的测定,获得辉钼矿同位素的模式年龄为(122.2±2.3～119.6±2.2)Ma,平均为120.9Ma±2.3Ma。该成矿年龄显示竹园沟钼矿的成矿时代与汝阳南部其他钼铅锌等多金属矿床的形成时代相近,表明汝阳南部钼铅锌多金属成矿带成岩成矿年龄(120～110Ma)的一致性,均形成于统一的地球动力学背景,即中生代晚期中国东部岩石圈大规模伸展时期的板内拉张环境。