微细浸染型金矿原生和氧化矿石元素地球化学

本文通过常量、微量和稀土元素的详细分析和研究,论证了本区微细浸染型金矿中原生矿石和氧化矿石的元素地球化学特征和变化规律,为探讨原生矿石向氧化矿石的转化机理提供了一定的依据,对于开发利用该类型金矿的原生矿石具有重要意义。     

滇西地区富碱斑岩中地幔流体作用踪迹及其成矿作用意义

滇西地区大量产出的富碱斑岩及其包体岩石的形成和演化与该区新生代陆内变形、构造作用、幔源岩浆和深源流体活动,及其与此有关而广泛发育的内生多金属矿产存在必然的联系。本文通过岩相学、岩石化学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,较为系统地分析论证了这一关联的内在统一制约和联系的纽带即深部地质过程和由此相伴的含矿地幔流体作用,初步揭示了这种深部过程和地幔流体作用的微观踪迹和方式可以直接表现为:(1)呈脉状和浸染状穿插于深源包体岩石中的富钠玻璃,透光镜下呈微晶和雏晶,颜色随成分差异而不均匀,化学成分以高硅、铝、钠、铁,低钾、钙、镁为特征,矿物成分以钠长石、角闪石、磁铁矿(镜铁矿)、钛铁矿组合为特征,是富碱岩浆携带包体岩石之前即已存在的上地幔流体;(2)呈脉状、团块状和浸染状穿插于主岩和各类包体岩石的富铁玻璃;(3)呈独立包体产出于霓辉正长斑岩中的富铁熔浆包体。后两者物质在透光镜下无光性,呈黑色不透明,反光镜下不反光,但在电子显微镜下呈显微晶质结构,化学成分以高硅、铝、铁,低钙、镁、钠、钾为特征,矿物组成上以硅酸盐和石英为主,含有碳硅石、含铬自然铁、钛铁矿、磷灰石等地幔标志矿物,其中微晶金属和非金属矿物之间呈熔离结构交生,反映了地幔流体的熔浆性质及其与富碱岩浆不混溶的特征;由地幔流体对岩石的交代浸染作用,引起主岩和包体岩石中普遍发育各种蚀变作用,如角闪石化、硅化和绿泥石化等,并导致矿物组合总体上表现为暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母→绿泥石的退变序列。该地幔流体微观踪迹的三种表现形式与富碱岩浆共存,并共同运移,但两者由于组成和性质的差异而互不混溶;结合透岩浆流体成矿作用理论和本文论证的综合分析认为,当富碱岩浆和地幔流体系统封闭较好,地幔流体则伴随富碱岩浆的结晶过程对富碱斑岩进行同步自交代蚀变,在斑岩体或其深部形成矿床,构成正岩浆成矿体系,典型成矿实例如马厂箐斑岩钼矿床;若在此成岩成矿过程中发生构造作用扰动,则地幔流体进入岩体与围岩的接触带,或紧邻接触带的地层围岩中进行交代蚀变成矿,构成接触带成矿体系,典型成矿实例如马厂箐矿区中赋存于夕卡岩—大理岩带中的斑岩型铜矿和主要赋存于地层围岩中的斑岩型金矿,若金矿出现在斑岩体内,则一般受控于穿切斑岩体的成岩后断裂;若岩浆和流体运移通道的深大断裂体系发育,环境相对开放,则地幔流体伴随富碱岩浆的成岩过程而脱离岩浆沿分支断裂通道进入远离岩体的不同地层岩石中进行交代蚀变成矿,构成远程热液成矿系统,典型成矿实例如兰坪金顶超大型铅锌矿床;在这一成矿过程中,地幔流体可以随深度和环境变化引起的物理化学条件变化,其性质由熔浆→超临界流体→液相流体转化,并运载和沿途活化成矿物质至适宜容矿部位集中,促使幔壳物质叠加成矿;进而有利于深部成矿并形成大型和超大型矿床。     

云南金顶超大型铅锌矿床地幔流体成矿作用探讨

云南金顶矿床是赋存于第三系沉积碎屑岩中的以铅锌成矿为主的超大型复合矿床，主要由角砾岩型和砂岩型两类矿体组成。本文重点对两类矿石进行电子探针分析测试发现，矿石中沿碎屑矿物粒间呈网脉状穿插的脉体或团块，除结晶的碳酸盐矿物外，广泛发育组成为碳酸盐和硫化物的黑色不透明物质，其在高倍放大的扫描电镜形貌中未显示碳酸盐矿物的结晶形态，表明这些黑色不透明物质应为残余碳酸岩熔浆过冷凝的非晶质固体。研究认为，这种碳酸岩熔浆是以地幔流体的形式侵位渗透于沉积碎屑岩中进行交代成矿的直接表现。     

陕西省略阳县杨家坝多金属矿田成矿流体地球化学示踪

以陕西省略阳县杨家坝多金属矿床为例,通过对矿石中矿物流体包裹体特征的系统研究,流体包裹体分布表现以纯液相包裹体(A区)和大体积、大气相比原生气液两相包裹体(B区)为主的分区现象.A区原生气液两相包裹体的均一温度为184℃,成分为H2O;B区包裹体均一温度为245～348℃,主要集中在260℃、330℃,成分为H2O和C6H6.所测B区包裹体均一温度明显大于前人对该矿床所测得的最高温度293℃,说明有温度更高的还原流体参与成矿.结合秦岭造山带的构造背景和微量及稀土元素分析,初步认为该H2O-C6H6成分体系流体可能是伴随该区强烈构造运动沿深大断裂快速脉动上涌到地壳中的地幔流体;该流体作用导致壳幔叠加成矿,是秦岭造山带大规模改造成矿的序曲.     

滇黔桂微细浸染型金矿成矿物质来源的地球化学示踪——硅同位素结合硅质阴极发光的应用研究

尽管对微细浸染型金矿的研究已有丰富资料,但在成矿流体和矿质的主要来源问题上仍存在争议,深入研究和探讨这一问题,不仅是矿床成因理论研究的深入,更是关系到该类型金矿找矿方向。本文以该类型金矿硅化与金矿化密切相关为依据,采用硅同位素结合硅质阴极发光分析,对赋存于中三叠统、“大厂层”、上二叠统、下石炭统和印支期辉绿岩中的该类型金矿矿石和热液硅化石英与相应赋矿围岩进行对比研究,结果表明:在阴极发光下,原生硅化石英不发光,而围岩中的石英和次生硅化石英明显发光;与此对应,矿石和热液硅化石英与围岩的δSI值也可以明显分开,表现为:在中三叠统和“大厂层”赋矿地层中,前者在-0.1‰～0.4‰,后者(包括岩浆岩)在0.0‰～0.3‰;在上二叠统,下石炭统和印支期辉绿岩赋矿围岩中,前者在0.3‰～0.5‰,后者在-0.1‰～-0.2‰。上述结果均表明原生成矿硅质与围岩硅质的来源不同,由此揭示原生矿质并非围岩提供;此外,上述数据中,由矿石和热液硅化石英所代表的成矿硅质流体的δ~(30)Si值表现为由新地层(T_2和“大     

地幔流体在滇西富碱斑岩成岩成矿过程中的作用——地质年代学和同位素地球化学制约

滇西金沙江哀牢山断裂以东广泛发育富碱斑岩型多金属矿床,其富碱斑岩体中有多处产出深源岩石包体。对包体岩石和寄主富碱斑岩及其成矿石英脉的地质年代学研究显示,深源岩石包体的成岩年龄大于寄主富碱斑岩,而富碱斑岩的成岩与成矿是基本同时的。结合铅硅锶钕同位素地球化学研究表明,在富碱岩浆的成岩过程中,伴随富硅成矿流体对围岩和岩体的交代蚀变,并与地壳岩石一定程度混染而实现成矿作用。这种富硅成矿流体作用实质上是地幔流体作用在地壳中成矿作用的延续。据此,从地幔流体交代矿物的结晶年龄(116.0 Ma)到富硅成矿流体年龄(51.2 Ma),揭示地幔流体作用贯穿于富碱岩浆成岩成矿的全过程。正是这一地幔流体作用过程,导致Si、Al、Na、K及其它硅不相容元素和成矿元素富集,进而导致其Sr-Nd同位素特征由亏损地幔向富集地幔过渡,并引起从岩体→围岩对应、从高温→低温的系列成矿效应。也正是这种流体作用,构成滇西新生代广泛成矿的内在统一制约因素和大型-超大型矿床形成的重要地球化学背景。     

滇西富碱斑岩及其中包体岩石的地幔流体交代作用特征

滇西富碱斑岩体中,有多处产出深浅来源不同的包体岩石。针对寄主岩石和包体岩石的岩相学和岩石化学成分的对比研究发现:寄主岩石较包体岩石更富S iO2,A l2O3,N a2O和K2O,而包体岩石较寄主岩石更富C aO,M gO,F e2O3和F eO,岩石蚀变以角闪石化、钠黝帘石化和硅化为主,结合具超基性岩性的包体岩石发育碎裂结构,碎裂粒间出现与交代成因角闪石共生的微晶硅质、碳质、碳酸盐和金云母等表现地幔流体显交代作用的特征矿物组合,由此判定交代主岩和包体岩石的流体富含碱质和硅质,是与富碱岩浆同源的来自富集地幔源区的地幔流体,其交代作用的功能和能量明显优于一般意义上的地壳流体作用,而此交代作用促进了成矿元素和挥发份的聚集,且富碱斑岩与地幔流体的交代作用之间存在有利的时差关系。