新疆可可托海—四川简阳地学断面岩石圈与软流圈结构

运用现代构造解析理论和方法,对新疆可可托海—四川简阳人工地震测深剖面与天然地震面波层析成像进行构造解析基础上,综合地质学、深源岩石包体构造岩石学和地球化学以及其他地球物理学标志等多学科综合研究显示,高速块体或幔块构造的几何结构型式是控制该区岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形基本条件之一。本文建立起该地学断面地壳及岩石圈与软流圈速度结构模型和物质组成结构模型,划分出岩石圈3种几何结构模式:克拉通陆根状结构、造山带楔状结构和高原陆根状结构,以及岩石圈二类构造演化类型:克拉通型岩石圈和增厚型岩石圈。在系统论述断面地壳及岩石圈结构构造类型特征基础上,探讨了该断面软流圈结构特征,岩石圈与软流圈相互作用及其地幔动力学模式。     

新疆阿尔泰可可托海伟晶岩型稀有金属矿床中磷灰石地球化学特征及意义

磷灰石可以记录和保存岩浆和热液活动的信息。可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石发育,为研究该矿床伟晶岩成岩成矿过程提供了优良的条件。已有对可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石的研究集中在其稀土元素特征,较少讨论其对伟晶岩成岩成矿过程的制约。本文选取可可托海伟晶岩型稀有金属矿床富矿伟晶岩脉(3号脉)和相对贫矿伟晶岩脉(1号、2b号和3a号脉)中的磷灰石作为研究对象,进行磷灰石岩相学和地球化学研究。岩相学分析表明,磷灰石主要与钠长石、石英、白云母、锰铝榴石等伴生。EPMA分析显示,磷灰石F含量为3.67%～4.41%,Cl含量小于0.67%,较低的Cl含量表明伟晶岩熔体出溶的流体Cl含量较低;大部分磷灰石MnO含量为4.67%～8.71%,但2b号脉磷灰石MnO含量变化较大(1.23%～14.28%),这是由于2b号脉磷灰石具有分带结构,暗示其遭受后期热液作用,促使磷灰石溶解-再沉淀,导致MnO含量发生较大变化。LA-ICP-MS分析显示,贫矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较低(180×10~(-6));相反,富矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较高( 700×10~(-6)),并具有明显的四分组效应(TE_(1-3)平均值为1.7)。1号脉和3a号脉磷灰石均显示轻稀土元素富集,反映其形成过程中有含Cl热液的参与。3号脉磷灰石显示强烈Eu负异常和Ce正异常,而2b号脉磷灰石显示强烈Ce负异常和中等Eu负异常,这种Eu、Ce异常的差异可能与岩浆-热液阶段大量流体出溶密切相关。磷灰石的沉淀将导致热液中HF含量的降低,促使磷灰石周围铌钽矿结晶和Nb、Ta进入磷灰石中。可见,在伟晶岩形成过程中,磷灰石并非保持稳定,其分带结构和主微量成分变化记录了后期热液活动,暗示后期热液活动对伟晶岩的成矿具有重要作用。     

新疆可可托海地区花岗岩成因的研究

新疆可可托海地区有三种花岗岩,它们形成于造山运动不同阶段:片麻状黑云母花岗岩是海西造山运动早期的产物;似斑状花岗岩形成于海西晚期;二云母花岗岩是印支一燕山期侵入而成。三者的岩石、岩石化学、CMF值和QAP图解、亲合度、微量无素、稀土元素、铅和氧同位素组成等研究表明,它们是陆壳交代重熔成因的一个连续成岩系列。     

阿尔泰南缘可可托海地区二厂房岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石成因及其地质意义

对出露于阿尔泰造山带南缘可可托海地区二厂房岩体中的黑云母花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。结果显示,锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为398.0±3.5 Ma（MSWD=1.3）,表明该岩体形成于早中泥盆世。岩体的SiO₂含量介于65.40%～69.31%之间,里特曼指数值为1.27～1.65,A/CNK值为0.92～1.02,属中钾、钙碱性、准铝质岩石。具有富集Cs、Rb、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,负Eu异常明显（δEu=0.48～0.65）的岛弧岩浆岩特征。结合区域地质资料,认为二厂房岩体形成于陆缘弧构造环境,是在古亚洲洋俯冲过程中,幔源的基性岩浆底侵下地壳后使之熔融并发生了岩浆混合作用的产物。     

阿尔泰可可托海伟晶岩中弧形石英白云母层的成因及意义

石英白云母层时常紧贴伟晶岩侵入体的边界出现且平行边界延伸。但是在新疆阿尔泰可可托海伟晶岩型稀有金属矿区伟晶岩体中石英白云母层出现了三种不同类型的弧形起伏,这些弧形形态仅用矿物的定向生长是难以解释的。弧形石英白云母层具有统一的"背地性"指向(弧形凸起顶端一律朝上)并且越靠近伟晶岩侵入体的顶部弧形凸起越明显,在侵入体侧部边界的石英白云母层不存在弧形凸起形态。这些形态特点与浮力作用下形成的形态具有可比性,暗示浮力与弧形石英白云母层间存在密切的成因联系。石英白云母层与石英钠长石层的间隔出现指示伟晶岩浆中挥发分含量的周期性增加。挥发分含量的周期性增加导致了挥发分不断加入未固结的剩余岩浆中并向伟晶岩体顶部上升,逐步在伟晶岩侵入体的顶部形成了弧形石英白云母层。弧形石英白云母层的大量出现不仅说明伟晶岩侵入体规模较大,也暗示存在有利的挥发分保存环境,对伟晶岩型稀有金属矿产的形成和稀有金属找矿预测起到非常重要的作用。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉研究

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉具有非常完美的结构分带,从边部到核心可以划分出9个共生结构带。本文主要利用前人资料,从该伟晶岩脉的主元素、造岩矿物以及包裹体等角度对各结构带进行了研究,探讨了稀土元素在各带中的分布模式以及演化特征,并对3号岩脉的岩浆~岩浆热液演化阶段和地球化学阶段的划分作了修改。     

新疆可可托海3号伟晶岩脉成岩时代的限定:来自辉钼矿Re-Os定年的证据

可可托海3号伟晶岩脉因其完美的岩浆结晶分异特征而闻名世界,但针对其年代学方面的认识仍存在较大分歧。本次工作采集到产于3号脉边部带中的6件辉钼矿样品。其产出地质特征显示属于3号伟晶岩脉边部带形成时与围岩的热液交代成因,形成时间应与边部带近于同时或稍晚。文章利用辉钼矿Re-Os测年技术进行的年代学研究结果表明,6件辉钼矿Re-Os等时线年龄为(208.8±2.4)Ma(MSWD=0.89)以及模式年龄为(209.9±1.3)Ma(MSWD=0.69),在误差范围内一致,可忽略辉钼矿Re-Os体系可能产生的失偶现象,代表了辉钼矿在流体中沉淀的时间。在研究前人年代学成果基础上,笔者认为3号伟晶岩脉的形成起始于209 Ma左右,即中三叠世晚期。     

数字矿床模型及其应用——以新疆阿勒泰地区可可托海3号伟晶岩脉稀有金属隐伏矿预测为例

通过构建数字矿床模型,实现了对可可托海3号伟晶岩脉稀有金属矿开发现状及潜在经济价值的评估。数字矿床模型分为2个部分：地质体三维模型和钻孔三维品位模型,前者以地质剖面、地表模型、开采线等数据为基础,以Micromine软件为平台,利用三维可视化技术实现、再现了矿床的空间形态和内部结构,后者以钻孔测试数据为基础,利用地质统计学方法,对模型区范围内的成矿元素品位进行了三维插值,展示了成矿元素异常在空间上的分布。2种模型相互结合,对矿山开采现状进行了评估,对剩余矿体的位置进行了限定。最后,结合数字矿床模型,利用一种“等腰三角形”方法对矿床潜在资源量进行了估算。研究结果显示,虽然矿床“钟形体”部位已开采殆尽,但在钟形体南侧缓倾斜部位还存在较大规模具有经济价值的矿体,氧化铍潜在资源量在822.69~1992.41t之间。     

新疆阿尔泰可可托海稀有金属及宝石伟晶岩

可可托海矿床位于新疆北部，距乌鲁木齐约530km，大地构造上属于西伯利亚板块西南阿尔泰陆缘活动带。阿尔泰地区产有数万条伟晶岩脉，其中可可托海3号脉最为典型。3号脉位于可可托海镇南侧，二云母花岗岩岩基的南缘。岩脉侵入于变质辉长岩体内．脉体的中上都为一椭圆形岩钟，长250m，宽150m，深250m，底部扩大成缓倾斜板状，厚40m，总体形态呈草帽状，岩钟顶部出露于地表。岩钟内部结构清楚，由外而内分9个带。3号脉产有74种矿物，已开采的有绿柱石、锂辉石、锂云母、钽铌矿物和铯榴石．其中，绿柱石产于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ带，锂辉石产于Ⅴ、Ⅵ带，钽铌矿物产于Ⅶ带，锂云母产于Ⅷ带，铯榴石产于Ⅸ带。     

基于数字矿床模型的新疆可可托海3号脉 三维定位定量研究

以数字矿床为手段,进行资源三维定位、定量研究是危机矿山隐伏矿体找矿的新思路和新方法。在对可可托海3号伟晶岩脉的地质模型、成矿规律进行研究和总结的基础上,以Mincromine软件为平台建立了3号脉9个共生结构带的三维实体模型,并利用钻孔数据开展隐伏矿体的定位定量研究。结果表明。可可托海3号脉仍有较好的开发利用潜力,矿体中大于工业品住的BeO保有资源量60t,预测资源量63t。可为矿山的复采提供4～5年的资源保证。在矿脉的外围及深部,大于边界品位的BeO远景资源量1118t,Li20大于边界品位的资源量241t,显示3号脉具有良好的深入勘探开发的前景。对实例的研究也表明,基于数字矿床模型的研究方法在危机矿山找矿中具有独特的优势。