基于实验分析的乳房状石钟乳成因机理初步研究——以湖北阳新地心大峡谷洞穴沉积形态为例

目前,关于乳房状石钟乳成因的研究仍然停留在“科学猜想”阶段。通过对湖北阳新“地心大峡谷”洞穴内采集的一对孪生乳房状石钟乳样品进行矿物构成、晶体形态以及年代学分析,获得如下新认识:①乳房状石钟乳由致密—疏松互层递序生长的方解石构成。②致密层方解石呈菱面体晶型,无色透明,垂直向下生长,没有横向扩张;疏松层方解石呈细小颗粒状,乳白色不透明,呈“皮壳”状聚集,有一定程度的横向扩张,是乳房状石钟乳基部和主干部位膨胀的主要原因。③致密层和疏松层之间并不是连续生长的,存在显著的沉积间断。疏松层的232Th含量普遍比致密层高1~2个数量级,说明疏松层中不溶于水的杂质含量显著高于致密层。结合以上实验结果,以及洞内“皮壳”状沉积物可以在洞壁、洞顶分布的特征,推测:①“皮壳”沉积的溶液是从围岩或相关沉积物（石钟乳）基底以面状缓慢渗出的。②当溶液过饱和析出碳酸钙后,溶剂以水分蒸发的形式离开沉积界面。③“皮壳”沉积结构疏松的原因可能是由于地下河改道,洞穴密闭度变差,洞穴空气CO₂浓度降低,方解石结晶速率加快,从而造成方解石晶体缺陷增多,并以微晶集合体堆积。      

广西油麻坡钨钼矿床成岩成矿年代学研究及其地质意义

广西博白_岑溪断裂带位于钦杭成矿带南段,既是一条长期活动的地体边界断裂带,也是一条岩浆活动频繁的W_Mo_Sn_Pb_Zn_Sb_Au_Ag多金属成矿带。文章以该带中的广西博白县油麻坡矽卡岩型钨钼矿床为研究对象,在详细的岩性鉴别和划分的基础上,对矿区内花岗岩类进行了单颗粒锆石LA_ICP_MS锆石U_Pb测年,获得深灰色花岗斑岩的等时线年龄为(479.7±3.9)Ma,灰色黑云母花岗闪长岩为(109.7±1.1)Ma,浅灰色细粒白云母花岗岩为(103.3±1.2)Ma。辉钼矿Re_Os测年获得加权平均年龄为(97.4±1.9)Ma。由此可见,油麻坡岩体为一个复式岩体,由早奥陶世(加里东期)的花岗斑岩和早白垩世(燕山晚期)的黑云母花岗闪长岩和细粒白云母花岗岩组成,其中,黑云母花岗闪长岩构成油麻坡岩体的主体。钨钼矿形成于早白垩世晚期(即燕山晚期),与黑云母花岗闪长岩和白云母花岗岩密切相关。这些高精度测年数据的获得,进一步表明博白断裂带是一条长期活动的断裂,其在加里东期已经活动,并伴有岩浆岩的侵位。燕山晚期,该断裂重新复活,并导致大量的岩浆活动和一定强度的W_Mo_Sn_Pb_Zn_Sb_Au_Ag成矿作用,形成由多个大_中型矿床组成的多金属成矿带。博白_岑溪成矿带属于华南100~80 Ma大规模成矿的一部分,成矿背景与华南地区白垩纪的地壳伸展、钦杭成矿带的再次裂陷有关。     

贵州泥堡卡林型金矿热液蚀变矿物学研究及其地质意义

贵州泥堡卡林型金矿床是黔西南碳酸盐岩台地相区新发现的大型矿床,主要赋矿围岩为上二叠统峨眉山玄武岩组含钙质的玄武质沉火山角砾凝灰岩。因此,泥堡金矿一方面具有一般卡林型金矿的低温矿物组合和载金矿物特点,另一方面由于赋矿围岩的特殊性,还出现一些特征性的热液蚀变矿物。泥堡金矿主要载金矿物为环带状含砷黄铁矿和毒砂,其中黄铁矿可以分为6种类型:草莓状黄铁矿(Py0)为沉积成因,环带状黄铁矿核部的暗色麻点状黄铁矿(PyⅠ)为被热液改造的沉积成因,二者均以低w(As)为特点;环带状黄铁矿的内环(PyⅡ)为热液早期形成的黄铁矿,中间环带(PyⅢ)或者外环(PyⅣ)是热液活动高峰时期形成的含砷黄铁矿,具有典型的高As低S、Fe特点,是主要的含金部位。成矿晚阶段形成的黄铁矿(PyⅤ)与辉锑矿、闪锌矿共生。成矿过程中强烈的水岩交代作用下,峨眉山玄武岩组火山岩中的Ti、P、Cu等元素析出,在矿体中形成较多的锐钛矿、磷灰石、黄铜矿、黝铜矿等特征蚀变矿物。激光拉曼测试表明在低温成矿条件下形成的Ti O2矿物是锐钛矿而不是金红石,因此前人获得的金红石年龄能否代表金的成矿年龄值得商榷。相反,磷灰石、绢云母是主成矿阶段形成的新生热液矿物,其原位测年数据可大致代表金的成矿年龄,因此二者是较为合适的测年对象。成矿晚阶段出现重晶石和石膏等硫酸盐矿物,说明成矿环境更为氧化,同时由于同位素分馏,导致了与硫酸盐共生的硫化物如辉锑矿、雌黄和雄黄的δ34S值相比主成矿阶段的黄铁矿和毒砂更低。热液蚀变矿物学是探讨成矿作用过程的重要基础,在卡林型金矿研究中尤为重要。     

贵州泥堡金矿床的流体包裹体和稳定同位素地球化学研究及其矿床成因意义

泥堡金矿床是黔西南台地相区以断控型矿体为主、层状型矿体为辅的复合型金矿床。断控型矿体主要发育于低角度的逆冲断层中,层状型矿体主要发育于断控型矿体之上穹窿构造核部的上二叠统龙潭组和中二叠统大厂层中。根据脉体的穿插关系和矿物共生组合,将成矿过程从早到晚划分为石英-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-毒砂阶段和方解石-石英-多金属硫化物±萤石阶段。泥堡金矿床两类矿体中流体包裹体类型相同,包括水溶液包裹体、CO_2-H_2O包裹体和CO_2包裹体。层状型矿体早阶段石英中流体包裹体均一温度范围为194~305℃,盐度范围为0.70%~7.81%NaC leqv,石英的δ~(18)O_(V-SMOW)为22.7~23.6‰,计算得到的δ~(18)OH 13.5‰,~-62‰;2O为12.6‰~石英中流体包裹体水的δD_(H_2O)为-84‰中阶段石英中流体包裹体均一温度范围为125~278℃,盐度范围为0.53%~6.46%NaC leqv,石英的δ~(18)O_(V-SMOW)为16.6‰~23.5‰,计算得到的δ~(18)O_(H_2O)为4.4‰~11.3‰,石英中流体包裹体水的δDH~-65‰;3~2O为-80‰晚阶段方解石中流体包裹体均一温度范围为13197℃,盐度范围为0.53%~7.45%NaC leqv,萤石中流体包裹体均一温度范围为102~264℃,盐度范围为0.18%~4.49%NaC leqv,方解石的δ~(18)O_(V-SMOW)为20.6‰~22.7‰,计算得到的δ~(18)OH 3‰~10.4‰,2O为8.方解石中流体包裹体水的δD_(H_2O)为-56‰~-47‰,δ13CV-PDB为-6.6‰~-1.6‰。断控型矿体中阶段石英中流体包裹体均一温度范围为126~296℃,盐度范围为0.35%~8.29%NaC leqv,石英的δ~(18)O_(V-SMOW)为21.9‰~23.7‰,计算得到的δ~(18)OH9.8‰~11.6‰,2O为石英中流体包裹体水的δDHNaC leqv,2O为-85‰;晚阶段方解石中流体包裹体均一温度范围为118~236℃,盐度范围为0.53%~7.02%方解石的δ~(18)O_(V-SMOW)为19.8‰~21.5‰,计算得到的δ~(18)OH~10.4‰,2O为8.7‰方解石中流体包裹体水的δDH‰~-55‰,2O为-67δ13CV-PDB为-7.0‰~-4.7‰。流体包裹体和稳定同位素研究结果表明,两类矿体成矿流体性质和来源一致,且具有相似的演化过程。泥堡金矿床的成矿流体来源于大气降水和海水的混合,并且从早阶段到晚阶段,海水所占的比例逐渐增大,碳主要来自海相碳酸盐岩的溶解。