新特提斯缝合带中段豆荚状铬铁矿成矿规律对比研究

新特提斯缝合带中的铬铁矿带是全球最重要的豆荚状铬铁矿成矿带之一,尤其是新特提斯缝合带中段,即穆斯林巴赫-科希斯坦-雅鲁藏布江一带,自东向西发育罗布莎、马拉坎德、穆斯林巴赫等若干大型铬铁矿床。本文系统总结和梳理新特提斯缝合带中段蛇绿岩的时空分布特征以及典型豆荚状铬铁矿的矿床特征、赋存规律和控矿因素。研究表明,蛇绿岩形成时代主体为中侏罗世—晚白垩世,自东向西大致呈逐渐变新的趋势,构造侵位的时代相近,为古新世—始新世;马拉坎德、瓦济里斯坦、穆斯林巴赫及贝拉铬铁矿,与罗布莎矿床相似,均属于富铬型铬铁矿,产于SSZ相关构造背景下,显示良好的岩相分带,具有良好的成矿条件;提出下一步找矿方向是针对成矿条件优越的蛇绿岩,解析层序剖面,识别纯橄岩与方辉橄榄岩的岩相分带,确定有利赋矿岩相。     

巴基斯坦山达克矿区ASTER遥感数据蚀变信息提取及找矿预测

巴基斯坦查盖火山岩浆岩带属于特提斯成矿域的重要组成部分之一,是巴基斯坦境内最重要的斑岩型铜矿带,但目前其相关的遥感研究还较少,制约了对该成矿带的找矿潜力分析。本文以山达克矿床及其周边为研究区,对先进星载热辐射与反射辐射计(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer, ASTER)数据进行RBD (Relative absorption band depth)比值假彩色合成、主成分分析、光谱角制图等处理,获得蚀变遥感异常信息分布特征,通过对蚀变特征和主要控矿要素进行遥感研究,建立了山达克矿床遥感找矿模型并开展成矿预测,为该成矿带矿产勘查提供借鉴。根据建立的遥感找矿模型,圈定了找矿预测靶区10处。对矿区东矿体和矿区北部的2个靶区进行野外验证,证实了提取结果与实际地质事实吻合较好,对矿区岩石样品进行光谱实测,表明样品实测光谱曲线与标准矿物光谱曲线的吸收特征位置高度相似,证实了研究区绢云母化、青磐岩化等蚀变较强且分布较广。结果表明本次研究提取的矿化蚀变结果可信度较高,可为后续找矿勘查工作提供参考。     

特提斯成矿域中新世斑岩铜矿岩石成因、源区、构造演化及其成矿作用过程

作为全球三大成矿域之一,特提斯成矿域发育众多的世界级成矿带(矿床),例如,旁地德斯、萨汉德-巴兹曼、贾盖、玉龙、冈底斯成矿带等。为了进一步了解特提斯成矿域中新世斑岩铜矿的成因及成矿作用,本文对萨汉德-巴兹曼、贾盖和冈底斯铜矿带典型矿床的地质、地球化学、Sr-Nd-Pb数据进行对比分析,探讨含矿斑岩岩石成因、源区特征和构造环境,归纳其构造演化与其成矿作用过程。地球化学数据显示,这三个铜矿带中新世斑岩体总体显示钙碱性I型花岗岩的特征,具有埃达克岩亲和性。与冈底斯铜矿带相比较,萨汉德-巴兹曼铜矿带和贾盖铜矿带斑岩体显示出弧岩浆岩与埃达克岩过渡的地球化学特征,暗示其岩浆源区MORB质角闪榴辉岩或榴辉岩可能发生的较大程度的部分熔融。Sr-Nd-Pb同位素数据显示,这些含矿斑岩主要来源于受岩浆作用控制的壳幔混合物质,显示DUPAL异常。综合研究分析,认为这些含矿斑岩可能形成于岛弧造山带演化过程中,是洋壳俯冲消减和大陆碰撞过程中增厚下地壳部分熔融的结果。     

巴基斯坦胡兹达尔- 拉斯贝拉铅锌成矿带遥感地质特征与找矿模型

巴基斯坦胡兹达尔- 拉斯贝拉铅锌成矿带是特提斯成矿域铅锌成矿带的重要组成部分,该成矿带的矿床类型主要为喷流- 沉积型(SEDEX)和密西西比河谷型(MVT)。目前针对胡兹达尔- 拉斯贝拉铅锌成矿带及典型矿床的研究程度较低,制约了对该成矿带的认识及找矿勘查研究。本研究以胡兹达尔- 拉斯贝拉成矿带为研究区,通过合理选择遥感数据源和图像处理方法,对典型矿床(杜达、贡尕铅锌矿床)及部分矿点的样品光谱特征、影像特征综合分析,结合关键控矿要素研究,建立了胡兹达尔- 拉斯贝拉地区与沉积岩有关铅锌矿遥感找矿标志并开展成矿预测,为该成矿带找矿提供可行性方法。基于本研究建立的找矿标志,利用增强型专题制图仪(Enhanced thematic mapper, ETM)和先进星载热辐射与反射辐射计(Advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)影像圈定主要预测含矿地层分布区30处,结果与已知矿床、矿点吻合较好,圈定的含矿地层分布区主要集中在研究区中部和北部,均位于侏罗纪地层内且矿化带与地层走向一致,矿化主要位于安吉拉组、劳瑞莱组地层内部;根据含矿地层像元光谱,利用资源一号02D高光谱影像提取了中部地区含矿地层的空间分布,提取结果与找矿标志分析结果吻合较好,证实了在该区利用国产高光谱影像开展含铅锌矿地层自动提取与找矿的可行性。     

昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】 特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】 本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】 认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】 就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。     

青海沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世基性岩浆事件及其地质意义

青海省沱沱河地区开心岭一带中二叠世—早三叠世构造背景是影响该区成矿规律和找矿方向分析的重要因素。对开心岭一带中二叠世诺日巴尕日保组玄武岩地球化学及侵入其中的辉长岩进行年代学研究,以期对该区中二叠世—早三叠世成矿构造背景提供一定的约束。采用LA-ICP-MS技术测得的辉长岩中锆石206Pb/238U年龄加权平均值为247.0±1.7Ma,属于早三叠世,该期岩浆事件可能是龙木错—双湖缝合带和可可西里—金沙江缝合带在此阶段发生俯冲的产物。地球化学特征表明,中二叠世玄武岩具有高镁、富铁、贫碱的特征,属于拉斑系列玄武岩;富集LREE和部分HFSE,REE表现为轻、重稀土元素分馏明显的右倾型配分型式。具有相对高的Zr含量(平均含量大于70×10-6)和Zr/Y值(5.2~7.0),Nb、Ta、Zr、Hf和Ti相对亏损,Nb/La值(0.1~0.3)较低,总体具有大陆玄武岩的特征,但受到不同程度陆壳或岩石圈地幔的混染。综合多种判别图解分析认为,该套玄武岩形成于大陆裂谷环境。     

广丰局地极端大风的雷达观测与成因分析

利用常规天气资料、自动站资料、江西WebGIS雷达拼图、风廓线雷达等资料，对2020年5月9日发生在江西省上饶市广丰区局地极端大风天气的回波演变特征和形成机理进行分析。结果表明：（1）广丰区国家气象观测站出现的35.5 m·s^-1极端大风，为该站建站以来的历史极值；（2）江西高空具有明显的高层辐散，配合高空槽、低层较强辐合和上干冷下暖湿的层结条件，为风暴发展提供了良好的动力条件；（3）导致广丰区极端大风天气的是A、B单体回波合并为超级单体回波后又发展成弓状回波结构所致；（4）江西东部走廊对大风的影响十分明显；极端大风过境时，具有气压上升，降水增大，风向突变，风速巨变，温度和露点下降等特征；（5）风廓线雷达上1 000 m以上低空突然风向逆转，风速突增是出现地面大风的信号。     

藏南罗布莎铬铁矿床铬尖晶石矿物学与矿床成因研究

西藏罗布莎铬铁矿床是我国目前研究程度最高、规模最大、地幔橄榄岩相对新鲜的豆荚状铬铁矿床,主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下方辉橄榄岩相带一定层位中,主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型。罗布莎铬尖晶石成分变化范围大,依据铬尖晶石的化学成分与矿物学研究至少可识别出3个期次铬尖晶石:(1)成矿前期铬尖晶石,主要以熔蚀残斑晶、出溶晶及少量自形晶形式产于方辉橄榄岩中,以富Al₂O₃为特征,Cr^#值变化范围大(17.19~66.30),且大部分小于60,并与Mg^#值呈负相关关系,由出溶晶,残斑晶到自形晶铬尖晶石,总体表现向富Cr、Fe的方向演变;(2)成矿主期铬尖晶石,可分为早、晚2个阶段。早阶段铬尖晶石主要以它形晶产于不同类型铬铁矿石中,部分呈自形-半自形晶产于铬铁矿体的纯橄岩外壳中,主要以富铬为特征,矿石中Cr^#值变化范围小(70.08~87.03),均大于60,其中块状铬铁矿具有最高的Cr^#和Mg^#,由纯橄岩外壳中副矿物铬尖晶石向豆状、浸染状矿石以及块状矿石演变过程中,铬尖晶石化学成分总体向更富Cr、富Mg方向演变;晚阶段铬尖晶石:主要以自形-半自形晶产于具堆晶结构的纯橄岩相带中,成份上以更加富而贫Al₂O₃,且具有最低Mg^#(18.79~44.77)值为特征;(3)成矿晚期铬尖晶石,主要以网状集合体产于豆状-网脉状(眼眉状)矿石中,以更贫Al、富Fe为特征,具有最高的Cr^#值和低的Mg^#值。综合研究表明,罗布莎铬铁矿中的铬主要来自原始地幔岩本身,且主要来自于地幔橄榄岩中2种辉石的不一致熔融和对副矿物铬尖晶石的改造,原始富铬矿物可能来自地幔深部的八面体硅酸盐矿物。罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿作用具有多期次、多成因、多种构造背景下成矿特征,成矿作用过程经历了由大洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,洋内俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地环境是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利构造环境。研究提出了罗布莎铬铁矿的"三阶段"成矿模式,即,经历了大洋中脊预富集阶段,俯冲带之上主成矿阶段及之后的构造抬升改造阶段。纯橄岩与方辉橄榄岩接触带之下的方辉橄榄岩相带是寻找较大规模铬铁矿床的有利地带。     

散粒体系统动力学仿真

针对多面体粒子组成的散粒体系统,基于离散单元法,建立了每个散粒体的邻居目录,在邻居目录内以射线交叉法判断散粒体间的接触,给出了散粒体系统动力学的仿真方法,有效地实现了对散粒体系统接触碰撞动力学的数值仿真。该方法具有重要的理论价值,可推广应用于众多工程领域的散粒体系统堆积、碰撞动力学仿真     

甜水海地块寒武纪安山岩的地球化学和年代学研究:对西昆仑-喀喇昆仑造山带原特提斯洋演化的启示

甜水海地块作为西昆仑-喀喇昆仑造山带重要的组成部分，夹持于麻扎-康西瓦板块缝合带和洪山湖-乔尔天山板块缝合带之间，其构造属性的探讨对认知西昆仑地区早古生代地质演化具有重要的科学意义。笔者在甜水海地块中部麻扎地区通过野外填图新发现并厘定出一套火山岩-沉积岩组合，主要由安山岩、英安岩、流纹岩及其火山碎屑岩和少量沉积岩组成；与安山岩互层产出的英安岩和流纹岩锆石U-Pb年龄为519~513Ma，表明这套火山-沉积地层形成于中寒武世。该火山岩套的地球化学特征为：安山岩SiO₂含量为57.0%~67.2%，具有高MgO（1.91%~7.17%）含量和Mg^#值（39.1~65.3，平均值为55.0），较高Cr（31.0×10^-6~190×10^-6）和Ni（12.2×10^-6~121×10^-6）含量，低FeO^T/MgO比值（1.12~3.26），低Al₂O₃（13.7%~17.3%）和K₂O（1.12%~5.52%）含量的特征，属于低铁钙碱系列高镁安山岩-镁安山岩；英安岩较安山岩SiO₂含量高（63.8%~71.8%），具有相似的Al₂O₃（13.4%~15.4%）含量，低MgO（0.28%~1.19%）含量和Mg^#值（9.98~36.5，平均值为25.3），低Cr（11.5×10^-6~25.2×10^-6）和Ni（4.33×10^-6~11.8×10^-6）含量，高FeO^T/MgO比值（3.64~18.9）和K₂O（4.84%~9.27%）含量的特征，属于高钾钙碱性系列。安山岩和英安岩总体表现出右倾轻稀土富集分配模式，富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Ti高场强元素，具有典型的岛弧岩浆岩特征。野外调查表明，安山岩与英安岩在空间上相邻，呈互层产出，且它们都出露于中寒武系地层中，暗示了二者在成因上紧密相联。岩石地球化学特征指示了安山岩和英安岩可能源于富集地幔楔不同比例的部分熔融作用，所产生的岩浆在上升过程中又遭受了不同比例的地壳混染。推测麻扎地区寒武纪火山岩形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岛弧构造环境，同时结合区域资料，认为在寒武纪甜水海地块存在两期岩浆作用，在早寒武系末期（~520Ma）原特提斯洋发生双向俯冲，甜水海地块北缘转化为活动大陆边缘。