新疆菁布拉克岩体地球化学特征及其对矿床成因的约束

以西天山菁布拉克岩体为代表的菁布拉克岩带是新疆北部五条重要含铜镍矿基性-超基性岩带之一,该岩带处于伊犁微板块南部边缘隆起活动带内,那拉提山北麓深大断裂南侧。从大地构造上,菁布拉克岩带处于塔里木板块和伊犁微地块的交汇处,受控于深大断裂。所出露的菁布拉克、喀拉达拉、恰干萨依、乔勒铁克西、丘拉克特勒克、苏鲁、琼阿乌孜等十多个基性-超基性岩体,大致呈EW向分布在那拉提山脊深断裂及其     

昆中断裂带南北陆块基底、盖层沉积、岩浆岩对比研究——昆中断裂带构造意义的讨论

本文依据1∶25万区域地质调查成果资料,从昆中断裂带对南北两侧的基底变质岩系(包括变基性火山岩、变泥质岩)、表壳盖层沉积岩系、前寒武纪长英质火成侵入岩以及镁铁-超镁铁质侵入岩的沉积建造、岩石类型组合、岩石地球化学及所反映的源岩物性的控制,系统对比讨论了昆中断裂带南北两侧基底陆块特征及昆中断裂带的构造属性。得出以昆中断裂带为界,南北两侧陆块的大陆岩石圈,无论在表壳沉积岩系、中-下地壳和地幔的层性和物性结构及地球化学成分都存在显著差异。从而提出昆仑造山带实际上是个两陆块碰撞复合陆缘造山带。在元古宇以前南北陆块并非属同一古陆块,或者说昆中断裂带为欧亚大陆和冈瓦纳大陆的真正分界或二者的拼合带。     

新疆西昆仑奥尔托喀讷什锰矿地质、地球化学及成因

近年来,西昆仑玛尔坎苏地区富锰矿找矿取得重大突破,新发现奥尔托喀纳什等大型锰矿床。该矿床层位稳定,厚度较大,Mn平均品位达35%以上,为中国最富的碳酸锰矿床,属于典型的海相沉积型锰矿床。锰矿体主要赋存于晚石炭世喀拉阿特河组地层中,该组岩性为一套浅海碳酸盐岩台地相沉积建造组合,可划分为台内浅滩、潮坪、开阔台地、局限台地等4个相类型。成矿分为三个期次,第一期为沉积成岩成矿期,矿石矿物由菱锰矿、锰方解石、硼锰矿组成;第二期为热液改造期,形成锰镁绿泥石、红锰矿、硫锰矿、锰方解石(脉)、重结晶菱锰矿、蔷薇辉石及滑石、石膏等;第三期为表生氧化期,发育少量软锰矿、水锰矿、硬锰矿等。锰矿石具有较低的Fe/Mn比值、V/(V+Ni)比值和强烈的Ce正异常,表明Mn是在氧化环境下,以氧化物或氢氧化物的形式沉积富集。含锰岩系顶、底板岩石中含较多成熟度较差的中酸性火山岩岩屑,以及具有较低Al/(Al+Fe+Mn)、Y/Ho、Co/Ni比值的锰矿石,说明其成矿物质来源于海底热水活动。奥尔托喀纳什锰矿具有"内源外生"的特点,锰矿石及菱锰矿具有负的δ~(13)C值(-23.3‰～-13.2‰),表明锰矿经历了先成锰氧化物或氢氧化物、再被还原转化成菱锰矿的过程。此外,有机质所导致的更为强烈的还原作用是本矿床富锰矿形成的重要机制。后期构造叠加致使矿体发生变形,矿体形态受褶皱控制。矿石受到强烈改造,形成锰镁绿泥石、红锰矿、蔷薇辉石等,晚期经历氧化淋滤作用形成软锰矿、水锰矿等。     

新疆北部晚古生代大规模岩浆成矿的地球动力学背景和战略找矿远景

新疆北部石炭-二叠纪存在大规模岩浆成矿作用,但对成矿地球动力学机制缺乏系统认识。在前人工作和我们近年来工作的基础上,文中扼要总结了我们新的初步认识,旨在为深化研究奠定思想基础。文中指出新疆北部泥盆-石炭纪岩浆活动和成矿作用是板块构造的直接产物。石炭纪的板块消减及有关的岩浆作用可能一直持续到三叠纪。地幔柱岩浆作用的起始时间不详,可能在晚石炭世,但集中表现在二叠纪。两种岩浆构造体系在时间上的叠加和空间上的并存造就了成矿作用的集中爆发以及成矿类型上的时空变化。与之有关的成矿作用和相应的成矿类型主要有：赋存于晚泥盆世-早石炭世海相火山岩中的磁铁矿床（有火山岩浆喷溢成因的可能,但更具有夕卡岩型铁矿的特征）、泥盆纪末到早三叠世与中酸性侵入岩有关的斑岩型（夕卡岩型）铜（钼）矿床以及早二叠世与镁铁超镁铁质侵入岩有关的岩浆铜镍硫化物矿床。后者与南疆塔里木盆地已知溢流玄武岩在时代上（（280±5）Ma）的一致性意味着包括该溢流玄武岩的基性大火成岩省可能分布很广泛,波及北疆的相当地域。如这一推论能够证实,那么与之有成因联系的钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿化点/矿床的分布就不应只局限于已知造山带,应该分布更广。这里造山带的“成矿专属性”很有可能只是构造暴露而已。这一思路有助于我们研究新疆北部晚古生代岩浆成矿作用以及与岩浆作用有关的成矿作用,并对寻找同类矿床有战略指导意义。     

南祁连裕龙沟岩体ID-TIMS锆石 U-Pb年龄及其地质意义

日月山—化隆地区的基性—超基性岩带发育有多个与铜镍矿化有关的岩体,岩石类型主要有角闪辉长岩、辉长岩、苏长岩、辉石岩、辉橄岩、橄榄岩等。通过对裕龙沟岩体的实地调查和研究,利用ID-TIMS（同位素稀释热电离质谱法）对岩体进行锆石U-Pb同位素定年,获得成岩年龄442.7Ma±1.6Ma,为加里东期。岩石地球化学特征分析和区域对比研究表明,裕龙沟岩体为一铁质系列的基性—超基性岩类型的杂岩体,岩体分异好,有用元素Ni、Cu、Co丰度高,为有利成矿的岩体;440Ma左右整个祁连地区正处于由俯冲造山向碰撞造山过渡的转换时期,随着拉脊山小洋盆的闭合,进入陆内造山阶段,在后碰撞伸展环境中形成裕龙沟等基性—超基性侵入岩体。结合其它岩体信息认为,该岩带中的岩体可能形成于同一时期,有其特殊的动力学机制和演化过程。这期伸展裂解事件与成矿关系非常密切,因此对其研究具有非常重要的现实意义。     

新疆喀喇昆仑火烧云超大型铅锌矿床矿物学、地球化学及成因

近年来,青藏高原北缘喀喇昆仑铅锌找矿取得重大突破,新发现的火烧云超大型铅锌矿床已成为中国最大的铅锌矿床,矿石矿物以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主,也是世界第二大非硫化物铅锌矿床。矿体呈似层状产出,埋藏浅,主要为褐色块状矿石,Pb+Zn平均品位近30%。可分为3个成矿阶段。早期铅锌硫化物成矿阶段（方铅矿、闪锌矿、方解石）、中期铅锌非硫化物成矿阶段（菱锌矿、锰氧化物→菱锌矿、白铅矿、石膏）与晚期表生氧化阶段（水锌矿）。硫化物阶段方铅矿的δ34S为-18.9‰~-4.2‰,非硫化物阶段热液石膏的δ34S为-20.6‰~-7.5‰,继承了硫化物阶段矿物的硫同位素特征。Pb同位素组成集中,具有地壳来源特征,二叠系—白垩系可能提供了金属成矿物质。方解石的δ18CPDB为0.6‰~3.1‰,δ18OSMOW为15.3‰~24.6‰,菱锌矿的δ18CPDB为-2.7‰~4.5‰,δ18OSMOW为10.4‰~26.1‰,来源于碳酸盐岩的溶解作用;白铅矿的δ18CPDB为-7.7‰~4.3‰,δ18OSMOW为9.3‰~24.3‰,同位素发生漂移,可能是与大气降水的混入有关。硫化物成矿阶段方解石中流体包裹体的3He/4He值为0.05~0.39 R/Ra,40Ar/36Ar值为296.2~428.9,方铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.03 R/Ra,40Ar/36Ar值为290.0,成矿流体可能为中温、低盐度、中低密度的还原性壳源流体;非硫化物成矿阶段菱锌矿中流体包裹体的3He/4He值为0.10~0.43 R/Ra,40Ar/36Ar值为290.6~295.3;白铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.08 R/Ra,40Ar/36Ar值为293.5,成矿流体可能为中低温、低盐度、中密度的壳源流体与大气降水混合流体。综上所述,火烧云超大型铅锌矿床是盆地边缘褶皱逆冲+构造流体+次生交代成矿系统的产物,硫化物成矿阶段为构造热液成因,非硫化物成矿阶段为围岩交代成因,后期发生叠加氧化作用,形成大量水锌矿。     

东昆仑祁漫塔格白干湖-戛勒赛矿带成岩成矿时代及钨锡成矿作用

白干湖—戛勒赛一带钨锡成矿与岩枝、岩珠状更长花岗岩等小岩体密切相关。戛勒赛矿床含矿更长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(429.5±3.3)Ma,εHf(t)为-11.05～7.40,平均为-1.26,T2DM为944～2111Ma,平均为1492Ma;地球化学特征上,富集Rb、Cs、Nb、Sn,亏损Ba、Zr、Hf、Th、Sr、Ti、V、La等。该带与钨锡成矿关系密切的花岗岩均为早志留世局部拉张环境下地幔底侵重熔古老长英质地壳所形成,更长花岗岩小岩体为富含流体的残余岩浆所形成。综合研究认为,钨锡成矿作用主要有2个阶段:第一阶段发生在加里东期地幔底侵重熔古老长英质地壳形成的含W花岗质岩浆侵入过程中,形成了深部二长花岗岩岩基、浅部更长花岗岩小岩体,在小岩体顶边部及与地层接触带中形成云英岩型、矽卡岩型钨矿体;第二阶段,岩浆期后热液淋滤围岩W、Sn等金属,形成含钨锡成矿流体,沿裂隙充填形成了石英脉型钨锡矿体。     

对小岩体成矿的认识及其找矿意义

小岩体成大矿是汤中立院士通过对岩浆铜镍硫化物矿床的勘查研究提出的学术认识,在矿床勘查实践中,发现小岩体成矿是存在于与侵入岩浆作用有关的内生矿床的普遍特征,研究小岩体成矿有助于深入认识成矿作用的关键环节和指导找矿实践.在讨论小岩体成矿的概念和定义的基础上,对小岩体成矿作用进行了分类研究,将其划分为岩浆不混溶和岩浆热液两大类型.岩浆不混溶类型又进一步划分为硫化物熔离和氧化物分凝两个亚类;岩浆热液类型则进一步划分为气液交代、气液充填交代和接触交代三个亚类.并对小岩体成矿的机理进行了认识总结,初步提出4种机制:深部熔离-多次贯入成矿、岩浆通道成矿、脉冲成矿和脉动与复合叠加成矿.讨论了隐伏和半隐伏小岩体识别的找矿价值和小岩体含矿性判别及其关键因素.     

东昆仑野马泉铁矿相关花岗质岩体年代学、地球化学及Hf同位素特征

野马泉大型铁多金属矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区,矿区发育大量与铁多金属成矿关系密切的花岗质岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明北矿带隐伏二长花岗岩、花岗闪长岩年龄分别为393±2Ma、386±1Ma;南矿带斑状石英二长闪长岩、正长花岗岩年龄为219±1Ma、213±1Ma,分别为早-中泥盆世和晚三叠世岩浆活动的产物。早-中泥盆世花岗闪长岩与二长花岗岩均为高钾钙碱性,A/CNK值（0.92~1.01）<1.1,具中等强度的负Eu异常（δEu为0.60~0.81）,明显亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,富集LREE、Rb、Th、U、K等,显示了I型花岗岩的特征。晚三叠世斑状石英二长闪长岩含有少量角闪石,A/CNK值（0.88~0.95）<1,轻稀土富集,具中等负Eu异常（δEu为0.49~0.67）,富集Rb、U、Th、K等大离子亲石元素,亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,具有I型花岗岩的特征;正长花岗岩高硅（SiO₂=77.20%~78.13%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.91%~8.27%）、贫铝（Al₂O₃=11.71%~12.18%）、贫钙（CaO=0.90%~1.01%）,富集LREE、Y、Zr、Hf、Th、U、Ga等,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu,具强烈的负Eu异常（δEu为0.08~0.13）,显示弱过铝质A型花岗岩的特征。锆石Hf同位素组成表明,早-中二叠世岩体的ε_Hf（t）为-3.3~6.2,晚三叠世岩体的ε_Hf（t）为-6.3~5.5,显示在成岩过程中有地幔组分的参与。综合研究认为,野马泉矿区早-中泥盆世、晚三叠世岩体分别形成于早古生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段和晚古生代-早中生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段,可能是由地幔底侵古老陆壳,幔源基性岩浆与壳源花岗质岩浆发生不同程度混合作用而生成,壳幔物质交换为区内大规模铁铜铅锌多金属矿化提供大量成矿物质。