柴北缘地区的两类块状硫化物矿床--Ⅱ.青龙滩式VHMS型Cu-S矿床

文章综述了柴北缘地区的VHMS型Cu-S矿床--青龙滩式矿床,指出其容矿岩石为加里东造山带中被改造过的岛弧火山岩,该矿床中含铜硫化物矿层形成后不但遭受过构造的强烈改造,而且也受后期矽卡岩化的改造和叠加.放射性同位素测年结果表明,青龙滩矿床的主岩--安山岩形成于晚寒武世(514.2±8.5)Ma,后期的矽卡岩矿化大约发生在290 Ma.柴北缘加里东造山带中既产有VHMS型Cu-S矿床(如青龙滩矿床),也产有SEDEX型Pb-Zn矿床(如锡铁山矿床),两者的成矿地质构造背景和形成年龄不相同.柴北缘地区的早古生代洋(海)盆于晚寒武世俯冲消减,出现岛弧,并形成青龙滩等VHMS型Cu-S矿床,之后(早奥陶世),发生弧后拉张,形成弧后盆地及锡铁山等SEDEX型铅锌矿床.     

锡铁山SEDEX型铅锌矿床成矿物质来源综述

锡铁山矿床是我国大型铅锌矿床之一,Zn Pb金属量超过2000X10(4)t,矿石品位在10%～25%之间.为全面了解矿床成矿流体和成矿金属元素的来源,笔者在野外调研的基础上,系统研究了该矿床不同类型矿体中铅、硫、碳、氧、氩、锶等同位素组成特征.铅同位素组成特征显示矿床中的原始铅主要来源于地壳深部或上地幔,在造山带期受到改造;矿石中方铅矿δ(34)S为0.19‰～3.89‰,反映出含矿热液具深源流体的特征;(87)Sr/(86)Sr集中在0.70875～0.72240之间,表明成矿物质来源应以壳源为主,有部分幔源物质的混入.从而判定锡铁山铅锌矿床成矿物质可能最初来源于晚奥陶世地层,晚泥盆世至晚石炭世(317Ma)受到第一次变质改造;200～279Ma是主要的变质改造成矿期.     

柴北缘锡铁山地区滩间山群构造变形分析

初步构造变形分析表明 ,柴北缘锡铁山地区的早古生代变质火山岩系 -滩间山群在加里东期碰撞造山过程中经历了两期构造变形 :第一期为垂直造山带的挤压缩短变形 ,形成一系列紧闭褶皱、区域片理和大型韧性剪切带 ;第二期为平行造山带的挤压缩短变形 ,形成区域透入性共轭破劈理或膝折带。这两期变形是柴北缘加里东期碰撞造山带的斜向碰撞造山过程中不同阶段变形特征的体现。这种构造型式可能对于认识斜向碰撞造山带的构造动力学的转换过程具有重要意义。     

远喷口型SEDEX铅锌矿床最新研究进展及发展趋势

远喷口型SEDEX矿床是全球铅锌矿产的主要来源,但是,长期以来有关其成因及判别的标志一直存在争议.最近全球几个典型的此类铅锌矿床成矿研究取得了一些重要进展:①海底喷流沉积作用不是该类矿床成矿的唯一方式,纹层状矿化也不是其成因的直接诊断标志;②与传统上认为该类矿床一般形成于封闭、还原的海底低洼沉积环境不同,远喷口型SEDEX矿床赋矿围岩可以形成于开放、氧化沉积环境;③甲烷厌氧氧化作用和海底热液交代作用可能是该类矿床纹层状、条带状矿化形成的主要机制.这些认识不仅对该类矿床传统成因模式提出了挑战,而且也将引起传统找矿勘查评价准则的改变.因此,借鉴已有研究经验,加强该类矿床成矿研究是当前矿床学的迫切任务之一.     

柴北缘锡铁山两类榴辉岩的退变质过程及其对俯冲带折返机制的制约

榴辉岩作为俯冲带中重要的岩石类型保存有丰富的地球动力学信息。对榴辉岩及其退变质岩石的研究有助于建立俯冲带演化的p-T轨迹,了解俯冲岩石在折返过程中温压条件及矿物相的变化,从而对俯冲带折返的动力学机制进行限定。对柴北缘锡铁山双矿物榴辉岩及含多硅白云母榴辉岩进行了详细的岩石学研究。在NC（K）FMASH体系中对两类榴辉岩进行变质相平衡模拟,得到双矿物榴辉岩的峰期温压条件为745～790℃,大于2．8～3．0GPa（M1）,后经历等温降压过程达到角闪石榴辉岩岩相（670～770℃,1．6～2．2GPa,M2）,与含多硅白云母榴辉岩经历了相同的折返过程。锡铁山双矿物榴辉岩的原岩具有N-MORB的地球化学特征,而含多硅白云母榴辉岩则显示E-MORB或者OIB特征,二者原岩成分存在明显差异。两类榴辉岩的p-T演化过程和地球化学特征表明．锡铁山双矿物榴辉岩与含多硅白云母榴辉岩矿物学特征的差异是其原岩的多源性造成的,而与俯冲后折返过程中的退变质作用无必然联系。     

柴北缘锡铁山两类榴辉岩的退变质过程 及其对俯冲带折返机制的制约

榴辉岩作为俯冲带中重要的岩石类型保存有丰富的地球动力学信息。对榴辉岩及其退变质岩石的研究有助于建立俯冲带演化的p-T轨迹,了解俯冲岩石在折返过程中温压条件及矿物相的变化,从而对俯冲带折返的动力学机制进行限定。对柴北缘锡铁山双矿物榴辉岩及含多硅白云母榴辉岩进行了详细的岩石学研究。在NC（K）FMASH体系中对两类榴辉岩进行变质相平衡模拟,得到双矿物榴辉岩的峰期温压条件为745~790℃,大于2.8~3.0GPa（M1）,后经历等温降压过程达到角闪石榴辉岩岩相（670~770℃,1.6~2.2GPa,M2）,与含多硅白云母榴辉岩经历了相同的折返过程。锡铁山双矿物榴辉岩的原岩具有N-MORB的地球化学特征,而含多硅白云母榴辉岩则显示E-MORB或者OIB特征,二者原岩成分存在明显差异。两类榴辉岩的p-T演化过程和地球化学特征表明,锡铁山双矿物榴辉岩与含多硅白云母榴辉岩矿物学特征的差异是其原岩的多源性造成的,而与俯冲后折返过程中的退变质作用无必然联系。     

柴北缘超高压带中锡铁山榴辉岩的变质时代

锡铁山地体位于柴北缘超高压变质带的中部, 是柴北缘超高压变质带的重要组成部分。该地体由花岗质片麻岩、泥质片麻岩和相对较少的榴辉岩透镜体组成。大部分榴辉岩都经历了不同程度的后生合晶和角闪岩相退化变质改造。虽然近年来进行了大量的锆石U-Pb年代学研究,但榴辉岩相高压-超高压变质的时代一直存在争议,并且以前对锡铁山榴辉岩相变质时代的认识一直与相邻的绿梁山、鱼卡和其东部的都兰等地区的超高压变质年龄有明显的冲突。本文通过锡铁山榴辉岩锆石U-Pb年代学的研究,获得榴辉岩相变质锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为433±3Ma,与鱼卡地区榴辉岩的形成年龄一致,代表大陆俯冲时期的高压-超高压变质年龄。该研究对进一步了解锡铁山榴辉岩地体的变质演化和大陆地壳深俯冲有重要意义。     

柴北缘锡铁山韧性剪切带的基本特征及其形成时代

在柴北缘锡铁山地区元古宇达肯大坂群与奥陶系滩涧山群之间发育一条呈NW向展布的基底韧性剪切带。本文对该韧性剪切带中的宏观构造(鞘褶皱、不对称褶皱、塑性流变组构、S-C组构、旋转碎斑系、构造透镜体、粘滞型石香肠构造)和糜棱岩微观构造(云母鱼构造、压力影构造、动态重结晶、雪球状旋转构造、波状消光和云母扭折)特征作了详细的研究。对锡铁山基底韧性剪切带中花岗质糜棱岩进行白云母Ar-Ar同位素测年,获得坪年龄为398±4 Ma,等时线年龄为399±4 Ma,二者基本一致,代表了锡铁山基底韧性剪切带的形成时间。综合上述特征判断,锡铁山韧性剪切带是一条由元古宇达肯大坂群向SW斜向逆冲所形成的右行逆冲韧性剪切带,该韧性剪切带与早古生代柴达木地块向NE斜向俯冲碰撞造山作用有关,并可能导致了超高压变质体折返到浅部地壳层次。同样,该韧性剪切带的存在,也对锡铁山铅锌矿起到了十分重要的后期构造控制作用。     

柴北缘锡铁山一带榴辉岩的岩石学特征及其退变PT轨迹

柴北缘锡铁山地区榴辉岩以透镜体的形式存在于花岗质片麻岩和副变质片麻岩中.根据矿物组合的不同,可以分为多硅白云母榴辉岩和角闪石榴辉岩.在多硅白云母榴辉岩中首次发现了柯石英假象.利用榴辉岩中Grt-Cpx-Phn矿物温压计.结合绿辉石中存在柯石英假象包体的现象,得到锡铁山榴辉岩的峰期温压条件为751～791℃,2.71～3.17GPa,证明了锡铁山地区与柴北缘其他地块一样,也经历了超高压变质作用.通过PT视剖面图计算了榴辉岩退变的PT轨迹具有2个阶段演化特征：即先等温降压,然后再降温降压的PT轨迹.详细的岩石学研究探讨了榴辉岩在退变过程中,各矿物的成分和结构的改变过程.石榴石在等温降压过程中成分变化不大,而在角闪石出现后,其边部镁铝榴石含量明显降低,进而形成了韭闪石+斜长石的冠状体.绿辉石在水饱和状态下经过贫硬玉化改造,而后形成了Di+Ab+Amp的后生合晶.多硅白云母分解形成白云母+黑云母及少量石英及钾长石的组合.角闪石随着温压条件的降低由钠钙质闪石逐渐向钙质闪石转化.     

柴北缘绿梁山一带与造山作用相关的铜铅锌矿床成矿规律及找矿启示

在研究柴北缘绿梁山铜矿、双口山铅锌矿矿床地质特征基础上,指出上述矿床围岩为遭受了强烈褶皱构造变形及低绿片岩相变质的蛇绿混杂岩构造块体,矿体呈脉状或似层状产出于韧性剪切带内的强带内,分别与加里东期和晚华力西期—印支期的两次碰撞造山作用相联系,并很可能与区域上对应时期的造山带型金矿床的形成同步。暗示绿梁山铜矿区和双口山铅锌矿区外围是寻找潜在的造山带型金矿床的重要靶区,而在绿梁山铜矿区新发现的VHMS型铜矿化和双口山SEDEX型铅锌矿化指示位置,是寻找遭受后期改造的青龙滩式铜矿化和锡铁山式铅锌矿化的重要靶区。     

柴北缘阿日特克山铜钼矿床成矿岩体中黑云母和角闪石矿物学特征及其指示意义

阿日特克山铜钼矿床位于青海柴北缘成矿带中北部,为宗务隆构造带新发现的矽卡岩型-斑岩型矿床,矿床隐伏斑岩体中广泛发育黑云母,部分地段还发育角闪石。文章在野外地质工作的基础上,对花岗闪长（斑）岩进行了详细的岩相学研究和黑云母、角闪石成分的电子探针原位分析,初步探讨了成岩过程中的物理化学条件、成岩物质来源及其对成岩成矿的指示作用。电子探针结果显示,花岗闪长（斑）岩中黑云母主要为镁质黑云母,具有高Mg、Ti、K、Fe,低Ca、Na的特点;角闪石为镁质普通角闪石,表现为富Si、Mg、Ca,低Ti、Na、K的特征。黑云母和角闪石温度计算结果显示,花岗闪长（斑）岩中黑云母结晶温度为632～736℃（平均696℃）,角闪石结晶温度为737～764℃（平均749℃）;在黑云母和角闪石同时存在的花岗闪长岩中计算的岩体侵位压力为81～180 MPa,深度为3.07～6.82 km,为中深成斑岩体。黑云母和角闪石矿物化学特征指示花岗闪长（斑）岩属于钙碱性岩系I型花岗岩,具有壳幔混源的特征。岩体中黑云母、角闪石具有较高的结晶温度,其结晶的岩浆具有高的氧逸度及水含量,显示良好的成矿性,指示该地区具有寻找大型斑岩矿...     

锡铁山块状硫化物铅锌矿床成矿构造环境及矿区南部找矿潜力:来自滩间山群火山岩岩石化学、地球化学证据

近年来海底块状硫化物矿床的深入研究表明,块状硫化物矿床形成与其成矿构造环境演化期间特定阶段的构造-火山作用有关,矿床持续形成时间一般不超过几个百万年。锡铁山矿床是我国西北地区最大的海底热液块状硫化物铅锌矿床,本文通过锡铁山矿床赋矿岩系火山岩岩石化学及地球化学特征的系统研究,对锡铁山矿床赋矿火山岩系岩浆演化过程及成矿构造环境得出如下几点认识:(1)锡铁山矿区赋矿滩间山群火山岩岩石化学及地球化学特征一致表明滩间山群岩浆活动具有自酸性向基性同源岩浆演化的特点。矿区滩间山群不同岩组/段的火山岩代表了同源岩浆不同演化阶段的产物。自O1-2tna-1岩段、O1-2tnb岩组→O1-2tnd-1岩段→O1-2tnd-3岩段,矿区火山岩岩石化学及稀土与微量元素地球化学具有明显的渐变过渡关系。(2)矿区滩间山群火山岩稀土、微量元素组成特征及成岩构造环境判别图解一致揭示,从O1-2tna-1岩段、O1-2tnb岩组→O1-2tnd-1岩段→O1-2tnd-3岩段,滩间山群火山岩成岩构造环境经历了从陆缘基底岛弧→洋陆过渡型地壳→典型大洋地壳的连续过渡变化。(3)矿区滩间山群火山岩岩浆演化过程及Rb、Sr组分变化趋势与大陆边缘弧后盆地火山岩岩浆演化过程相近,与现代西太平洋冲绳海槽形成过程相似。(4)综上推断,矿区深部及外围找矿工作的重点对象是弧后盆地拉张早期形成的具有双峰式火山岩组合的下部火山-沉积组合,而矿区南部O1-2tnd岩组找寻同类矿床的可能性不大。     

SEDEX型矿床中电气石岩的地质特征及找矿意义

电气石岩是一种富硼的硅质喷气岩,主要产于以沉积岩为容矿岩石的喷气矿床中及附近。研究广泛认为其与喷流-沉积型块状硫化物矿床(SEDEX矿床)有着密切的关系,并被视为该类矿床找矿勘探的标志岩性之一。综述了电气石岩的产出环境、形态、岩石学、地球化学等地质特征,分析了电气石岩的沉积环境及成因。以澳大利亚布罗肯希尔地区电气石岩与矿化的关系为例,对其地质找矿意义进行了总结与展望。     

柴北缘超高压变质带的新元古代变质作用——来自锡铁山副片麻岩的岩石学及独居石年代学证据

同一造山带中所包含的多期造山作用信息是研究不同时代区域构造演化的重要依据,对理解不同时期造山过程中岩石组合及其地球化学演化有重要的指示意义。但由于晚期造山作用往往会部分或者完全抹除岩石中保存的早期造山作用信息,使得对记录多期造山作用的岩石中早期造山带变质作用及年代学信息的研究变得十分困难。独居石为一种副变质岩中的常见副矿物,由于其具有很高的U-Th-Pb体系封闭温度和对流体及变质温压条件的敏感性,使其可以记录多期造山过程中丰富的年代学信息。电子探针独居石原位化学定年方法使得年代学信息与岩石中矿物学信息及变质反应相联系,从而得到不同时期岩石记录的P-T-t轨迹。我们利用独居石电子探针原位U-Th-Pb定年手段与岩石学研究相结合的方法,在柴北缘早古生代加里东期超高压变质带锡铁山地区的含石榴石蓝晶石/夕线石黑云斜长片麻岩基质矿物及石榴石变斑晶的独居石中获得886±18Ma格林威尔期的年龄等时线。独居石稀土元素配分特征与新元古代变质独居石相吻合。通过传统矿物对温压计计算得到格林威尔期现存矿物组合记录了高角闪岩相变质温压条件607~727℃,6.5~10.0kbar,略高于区内记录古生代变质作用的副片麻岩。与记录古生代加里东期变质年龄的副片麻岩相比,格林威尔期副片麻岩在微量元素地球化学上具有高的稀土总量和明显的Eu的负异常特点(Eu/Eu*=0.50),并相应的亏损Ba、Sr元素,表现出活动大陆边缘沉积岩的地球化学特征。结合全球格林威尔期造山事件及罗迪尼亚超大陆的形成及裂解过程,我们认为柴北缘地区在新元古代时期应为与罗迪尼亚超大陆形成有关的活动大陆边缘地区。     

柴北缘阿日特克山斑岩型铜钼矿床流体包裹体、稳定同位素特征及其地质意义

阿日特克山铜钼矿床位于柴北缘中北段,为近年来新发现的隐伏斑岩型矿床,矿体产出于海西晚期—印支期花岗闪长（斑）岩和古元古代达肯大坂岩群接触部位。为探讨该矿床成矿流体特征和成矿机制,本文对矿床野外地质特征、流体包裹体及稳定同位素组成进行了系统的研究。根据不同类型矿脉之间的相互关系,可将热液成矿期次划分为成矿早期石英阶段、成矿期辉钼矿-多金属硫化物-石英阶段和成矿晚期石英-方解石阶段。流体包裹体岩相学研究表明,阿日特克山铜钼矿床流体包裹体以Ⅰ型（富液相L+V两相水溶液包裹体）、Ⅱ型（富气相L+V两相水溶液包裹体）和Ⅲ型（含子矿物三相水溶液包裹体）为主。显微测温及包裹体拉曼光谱分析结果显示,成矿流体体系为中高温、中低盐度、中高密度的NaCl-H₂O体系,至成矿晚期,流体性质变化为低温、低盐度、高密度流体,矿床形成深度为0.40~4.00 km。氢氧同位素分析测试结果显示,δD_V-SMOW值为-92.9‰~-78.4‰,δ¹⁸O_H2O值为-7.4‰~2.0‰,表明成矿流体以混合流体为主,随着成矿流体的演化,有更多的大气降水不断混入。矿石中金属硫化物δ³⁴S值处于9.4‰~11.7‰之间,平均值为10.2‰,表现出明显的地层硫特征,为岩浆热液与围岩地层相互作用所致。综上认为,阿日特克山铜钼矿床为矽卡岩型-斑岩型矿床,形成于海西晚期—印支期俯冲碰撞构造环境,混合成矿流体强烈的不混溶作用为斑岩型铜钼矿床形成的主要机制。     

闽中裂谷块状硫化物型铅锌矿床的地质特征及找矿意义

中-新元古代闽中地区铅锌多金属矿床形成的古构造环境、主要矿床地质特征及矿床成因研究是了解华夏古陆前寒武纪构造成矿演化及进一步找矿的关键。地层层序及岩相学研究表明闽中地区马面山群东岩组并不是一次火山旋回的产物,而是经历了至少3期双峰式火山作用。地球化学研究表明赋矿地层东岩组的原岩属海相细碧-石英角斑质火山岩系,形成于中-新元古代的大陆裂谷环境。典型矿床地质研究表明闽中地区在新元古代形成海底火山喷流沉积块状硫化物铅锌矿床（或矿胚层）,燕山晚期受到了强烈的构造及岩浆热液的叠加改造,并形成一定规模的矿床。在此基础上初步探讨了中-新元古代古裂谷环境与块状硫化物矿床形成的成因联系。根据闽中地区铅锌矿床的主要特征、找矿方法的分析,总结了该类矿床的找矿标志,并对该区的找矿前景进行了初步分析。     

柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的流体包裹体研究

柴达木盆地北缘(以下简称柴北缘)—东昆仑地区已经勘查发现了一批造山型金矿,它们是加里东和晚华力西—印支复合造山作用的产物。通过柴北缘—东昆仑地区12处造山型金矿中流体包裹体研究发现,该区造山型金矿中发育两种不同的成矿流体:低盐度的H2O-CO2-NaCl-CH4流体和低盐度的H2O-CO2-NaCl±CH4。前者的XCH4、XCO2和XH2O分别为0.14～0.34(平均值0.24)、0.11～0.59(平均值0.34)和0.64～0.31(平均值0.42),温度变化为180～270℃,压力为180～560Mpa,是晚加里东期碰撞造山作用的产物,主要沿加里东碰撞造山带边界的上地壳底部-中地壳上部的塑性变形带大规模流动,并在本区形成了广泛的金矿化;后者的XCH4、XCO2和XH2O分别为0～0.12(平均值0.06)、0.18～0.25(平均值0.21)和0.79～0.69(平均值0.73),温度变化为280～449℃(主要在280～360℃),压力为80～230Mpa,主要与晚华力西—印支期碰撞造山作用有关,其中不少矿床还受侵入岩浆作用的影响,其沿晚华力西—印支期碰撞造山带边界的上地壳大规模流动,导致了本区造山型金矿的最终定位。上述两期成矿流体的盐度相差不大,总体变化在1.4%～11.4%(NaCl)(大部分集中于2.7%～9.1%)。压力-深度换算结果显示,本区晚华力西—印支期碰撞造山作用表现出地壳强烈隆升过程,其最大隆升幅度达12km。这说明该区大规模的造山型金成矿作用发生在地壳隆升的背景之下。     

青海柴北缘地区茶卡北山锂铍稀有金属伟晶岩型矿床垂向分带特征

茶卡北山锂铍伟晶岩型矿床是近年发现的一处中型锂铍稀有金属矿床,呈现垂向分带特征.通过研究伟晶岩脉岩相学、矿化特征,并结合电子探针测试,探讨伟晶岩垂向分带及矿床成因.茶卡北山伟晶岩根据岩相学特征分为二云母伟晶岩,文象结构伟晶岩,条带状构造伟晶岩,含绿柱石伟晶岩,含绿柱石、锂辉石伟晶岩和含锂辉石伟晶岩6个垂向分带;根据矿化...     

柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的三级控矿构造系统

不同等级体制的构造分别控制了柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的区域、矿化集中区以及矿床和矿体的分布和产出。在一个次级大地构造单元或成矿带内,造山型金矿大多产于构造边界和/或深大断裂旁侧(即造山带构造边界和/或深大断裂是柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的第一级控制构造)。发育在上述深断裂旁侧的大型剪切带,控制了矿化集中区或矿田范围内金化探异常和造山型金矿床的分布和产出,是柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的第二级控制构造。上述大型剪切带派生的褶皱和断裂系统,是造山型金矿床的第三级控矿构造,它们控制了矿体的分布和产出,滩间山、大场金矿床是褶皱控矿的良好例证,而五龙沟金矿床则是与剪切带伴生的断裂-裂隙系统控矿的典型实例。相比之下,受控于褶皱的金矿床中矿体规模较大、空间上变化较小。上述造山带构造边界和/或深大断裂、大型剪切带和大型剪切带派生的褶皱和断裂系统主要是区域加里东和晚华力西—印支碰撞造山作用的产物,它们具有大致相同或互相联系的几何学、运动学和年代学特征,后者通常是前者的派生、低序次构造。因此,这3个不同级别的构造,构成了柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的控矿构造系统。     

柴北缘冷湖地区砂岩型铀矿床地质特征及成矿条件分析

冷湖地区砂岩型铀矿是近年柴北缘新发现的具有工业价值的铀矿床,为了进一步研究该地区砂岩型铀成矿岩石学及矿物学特征、铀成矿条件等问题,本文在野外地质调查的基础上,利用偏光显微镜结合电子探针分析手段,对该区内大煤沟组中含矿岩石进行了系统研究.结果表明:研究区中侏罗统大煤沟组含矿岩石类型主要为(粉)砂质泥岩、薄层煤及细粒石英杂...