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。     

渭河盆地天然气类型、成因特征及找矿远景分析

根据渭河盆地地热井、油气调查井、氦气调查井气样分析成果,结合近年来地质、物探新成果分析,发现渭河盆地各类钻井中普遍存在含氦天然气,且这些天然气,按甲烷和氦气含量可分为富氦天然气和贫氦天然气两类。位于渭河盆地边部的地热井、区域地质和物化探成果均佐证了渭河盆地基底存在上古生界,未见隐伏的花岗岩体。区域构造演化佐证了渭河盆地周边断裂的形成与区域断裂同期,盆地的形成与演化是区域演化的一部分,其主沉降期是新生代。因此,前人对渭河盆地形成的最早时间为始新世以及不存在上古生界煤系地层基底以及氦气的主要气源岩是分布于基底的富铀花岗岩体和秦岭造山带富铀花岗岩体的认识有待进一步探究。对比邻区鄂尔多斯盆地,发现渭河盆地上古生界煤系地层可作为烃源岩,伽马异常层可作为氦源层,这为重新评价渭河盆地的氦气资源地质前景提供了依据。      

西藏班公湖—怒江缝合带东段丁青蛇绿岩中的铬铁矿:产出特征与类型

丁青蛇绿岩体位于班公湖—怒江缝合带东段,该缝合带与雅鲁藏布江缝合带并列,是寻找我国铬铁矿床的重要地区。该蛇绿岩体呈近南东向展布,总面积近600 km2,主要由地幔橄榄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和泥质岩组成。根据空间分布,丁青蛇绿岩分为东、西两个岩体。在前人工作基础上,通过地质填图、实测剖面、探槽和钻孔编录,共发现豆荚状铬铁矿矿点83处,其中东岩体27处,西岩体56处。根据铬铁矿产出和围岩特征,丁青铬铁矿可分为4种产出类型。类型I:矿体呈脉状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和块状方辉橄榄岩;类型II:矿体呈透镜状、豆荚状或不规则团块状产出,围岩为薄壳状纯橄榄岩和斑杂状或块状方辉橄榄岩;类型III:矿体呈浸染状弥散分布于纯橄榄岩中,围岩为条带状纯橄榄岩和块状或斑杂状方辉橄榄岩;类型IV:矿体呈条带状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和具定向结构的方辉橄榄岩。根据矿石构造特征,主要分为块状、脉状、浸染状、浸染条带状4种类型。块状和脉状铬铁矿为矿石的主要类型,少量为浸染状和浸染条带状,局部纯橄榄岩中发育极少量瘤状或豆状构造。本研究选择了13处代表性铬铁矿点开展了详细的岩石学、矿相学、矿物学和矿物化学等工作。根据矿石中铬尖晶石的矿物化学特征,可将丁青铬铁矿矿体分为高铬(Cr#=78～86)、中高铬(Cr#=60～74)、中铬(Cr#2=30～51)和低铬(Cr#=9～14)4种类型(Cr#=100×Cr/(Cr+Al))。丁青东岩体赋存有中高铬型和中铬型铬铁矿,缺少高铬型铬铁矿;西岩体赋存有高铬型和中铬型铬铁矿,缺少中高铬型铬铁矿。同时在丁青东、西岩体内均发现存在一种Cr#极低的铬铁矿,暂定为"低铬型铬铁矿"。这些不同类型的铬铁矿体与野外产出有一定的对应关系,也可能后者制约了它们的成因。与罗布莎岩体中的典型高铬型铬铁矿对比,丁青豆荚状铬铁矿在矿物组合和矿物化学成分等方面具有许多相似性,认为存在较大的找矿空间。     

基性-超基性侵入岩中-大比例尺专题地质填图实践——以塔里木板块东北部坡北岩体为例

目前,1∶5万地质填图规范中缺少对基性-超基性侵入岩填图方法的系统总结。以塔里木东北部坡北基性-超基性岩体为例,开展专题地质填图实践,在岩体地质、地球物理、遥感和地球化学综合调查的基础上,建立了科学问题、地质填图、矿床预测相结合的填图方法。将坡北基性-超基性岩体作为一个岩浆序列,根据岩浆性质与含矿性特征划分为2个岩浆亚序列,5个岩浆单元,分别对应不同的岩性组合。与岩浆亚序列相对应存在2类岩浆矿床,其中赋存铜镍矿化的岩相主要为橄榄岩相,含磁铁矿、钛铁矿的岩相主要与辉长岩、辉长苏长岩、辉石岩相有关。从野外踏勘、实测剖面等多个角度探讨了基性-超基性侵入岩1∶5万专题地质填图的方法,为此类工作提供了有益探索。     

成矿预测的发展现状及趋势

在对成矿预测学起源、研究现状及存在问题进行概括、分析与总结的基础上,阐述了相关的成矿预测理论、常用的成矿预测方法和矿体定位预测研究,并从四方面论述了成矿预测学的发展趋势,以期为成矿预测提供一些有益的参考。      

甘肃龙首山东段小口子镁铁-超镁铁质岩体岩石学、地球化学及年代学研究

阿拉善地块南缘龙首山地区以产出新元古代的金川铜镍硫化物矿床而著名,围绕金川矿床外围寻找铜镍矿一直备受关注。小口子镁铁-超镁铁质岩体位于龙首山东段,主要由蛇纹岩、单辉橄榄岩、橄榄辉石岩组成,岩体中局部发现了星点状硫化物,硫化物由黄铁矿、黄铜矿组成,没有发现铜镍矿体,仅有部分磁铁矿化,前人研究认为小口子岩体可能是金川铜镍矿床同期的岩浆事件产物。本次研究通过岩石地球化学研究显示,小口子岩体镁铁比值为5.31~8.74,高于一般赋存铜镍矿岩体的镁铁比值。样品球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线为平坦型,稀土元素总量低,暗示岩石具有橄榄石堆晶特征;Sr,Nd同位素研究显示:ε_(Nd)(t)=6.09~7.77,指示岩浆源区为亏损型地幔特征;微量元素比值与同位素模拟计算结果指示母岩浆经历了微弱的中上地壳物质混染。岩体中单颗粒锆石U-Pb年龄为284.4±3.5Ma,结合区域地质对比,小口子镁铁-超镁铁质岩体的形成背景可能与古亚洲洋的闭合或俯冲之后的伸展作用相关。     

渭河单冲压陷盆地的厘定及其控藏作用

盆地的结构构造是认识盆地的基础,它不仅对油气及其伴生资源的生、储、盖、圈、运、保起重要的控制作用,也是进行勘查和成藏预测的重要依据。笔者在大量高精度物探和地质资料基础上,重新厘定了控盆断裂构造性质,并在此基础上划分了渭河盆地的构造单元,就渭河断陷盆地不同结构单元的构造特征、油气及其伴生资源的成藏条件及其分布规律进行了对比。研究发现:(1)浅部北倾、深部南倾的秦岭北坡断裂是一条巨大的区域性逆冲断裂。(2)渭河盆地北山南缘断裂带的断裂非传统的张性正断层,而是受局部应力场作用下的剪性正断层,但整体为逆断层。(3)渭河盆地不是地堑,而是一个单冲压陷盆地。(4)不同盆地结构单元的油气及其伴生资源的成藏条件及其分布规律存在差异:断阶带是奥陶系的天然气有利成藏区,主要受控于断阶构造;单斜带是石炭二叠系天然气有利成藏区,主要受控于单斜构造;凹陷带天然气富集与滚动背斜、断鼻构造及砂砾岩体的发育有关;断裂带与鼻隆的交汇区是有利的水溶性氦气的成藏区。     

阿尔巴尼亚布尔齐泽壳-幔过渡带豆荚状铬铁矿成因及其对富Ti熔体交代作用的记录

豆荚状铬铁矿是关键金属铬的重要来源之一,尽管豆荚状铬铁矿的研究取得了诸多进展,但对于发育于蛇绿岩壳-幔过渡带的铬铁矿成因却涉及较少。阿尔巴尼亚布尔齐泽岩体壳-幔过渡带中产出的Cerruja豆荚状铬铁矿矿床,其矿体及纯橄岩围岩普遍被辉石岩脉穿切,辉石岩脉与矿体接触带以及辉石岩脉中的铬尖晶石强烈破碎,在铬尖晶石的裂隙和包裹体中发育大量富Ti矿物相,如金红石、钛铁矿和榍石等,是研究壳-幔过渡带铬铁矿成因的理想对象。Cerruja豆荚状铬铁矿及纯橄岩围岩中铬尖晶石Cr#分别为0.56~0.58和0.52~0.55,属于高铝型铬铁矿。接触带及辉石岩脉中的铬尖晶石Cr#明显升高（分别为0.57~0.67和0.72~0.83）,且Ti、V、Mn、Sc、Co、Zn和Ga含量也升高。本文依据铬尖晶石的结构及矿物化学成分变化特征,提出布尔齐泽壳-幔过渡带铬铁矿经历多阶段演化叠加：首先,Mirdita-Pindos洋盆在侏罗纪（约165 Ma）发生洋内初始俯冲,软流圈物质上涌生成的MORB-like弧前玄武质熔体随着俯冲的进行逐渐向玻安质熔体演变,期间产生的过渡型熔体与地幔橄榄岩反应生成高铝型铬铁矿;然后,部分MORB-like弧前玄武质熔体随着堆晶间隙分离结晶往富Fe和Ti的方向演化,改造早期形成的高铝型铬铁矿并结晶高铬型铬铁矿,同时生成金红石、钛铁矿和榍石等富Ti矿物相。     

塔里木板块东北缘坡七侵入体金属硫化物矿物学特征及成矿指示作用

坡七侵入体位于新疆塔里木板块东北缘,是坡北岩体第三期次岩浆作用的产物。该侵入体主要的岩石类型有二辉橄榄岩、橄榄辉石岩、方辉辉石岩、橄长岩、苏长岩、辉长岩以及辉长闪长岩。橄榄岩相和苏长岩相中赋存铜镍硫化物矿(化)体,矿石构造类型有浸染状、稠密浸染状和块状。金属硫化物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿,金属矿物生成顺序为:铬尖晶石-(第1世代镍黄铁矿Pn~1、第1世代黄铜矿Ccp~1)-NC型磁黄铁矿-(第2世代镍黄铁矿Pn~2、4C型磁黄铁矿、第2世代黄铜矿Ccp~2、第1世代黄铁矿Py~1)-第3世代镍黄铁矿Pn~3-(第2世代黄铁矿Py~2、第3世代黄铜矿Ccp~3)。其中,磁黄铁矿、镍黄铁矿矿物学特征表明,岩(矿)体侵位过程中,高温阶段温度下降缓慢,低温阶段温度下降较快,晚期有热液作用叠加。成矿期可以划分为岩浆成矿期(岩浆熔离阶段和单硫化物固溶体分异阶段)及热液成矿期。依据矿石结构构造、金属矿物矿物学特征综合分析,坡七侵入体深部硫化物熔离充分,成矿潜力大。     

蛇绿岩中铬铁矿研究的问题与思考

蛇绿岩中的铬铁矿广泛分布在全球不同时代和地区的造山带中，是工业铬矿的重要来源。金属铬的物理化学性质决定了其耐高温、耐腐蚀和抗氧化等许多特性，是生产不锈钢等特种钢、用于军工、航天等领域的重要战略资源。尽管研究历史悠久，但许多关键的科学问题并没有解决，是地球科学研究的前沿和热点。本文简述了铬铁矿的性质，综述了全球铬铁矿资源的分布与需求现状；通过大数据分析，回顾了铬铁矿的研究历史和进展；概述了蛇绿岩铬铁矿的主要产出特征和地质背景；探讨了研究中存在的关键科学问题，包括蛇绿岩豆荚状铬铁矿成矿母岩浆性质，成矿物质来源和聚集成矿作用以及成矿动力学背景；讨论了铬铁矿成因的不同模式以及相关的高温高压实验岩石学的研究进展；综述了蛇绿岩铬铁矿中新发现的一系列新矿物及其地质意义，提出蛇绿岩铬铁矿是研究俯冲物质深地幔循环和地球深部动力学的重要窗口等新认识。