The Central Asian Orogenic Belt(CAOB)in China can be divided into the eastern,central,and western segments based on convergent margin type:the eastern and western segments represent intra-oceanic convergent margins,while the central segment represents an Andean-style continental convergent margin.There are large numbers of mafic-ultramafic intrusions in the belt with ages spanning from the Silurian to the Triassic,however,economically important intrusions are from the Early Permian to the Late Triassic.In this study,we carried out a systematic study on the nature of the mantle source,the role of pyroxenite components in the partial melting of the mantle,the oxygen fugacity of the mantle and mantle-derived mafic-ultramafic magmas,the triggers of sulfide saturation of magmas,and the controls on metallogenic differences of the mafic-ultramafic intrusions in the CAOB to understand the origin of Ni-Cu sulfide deposits in the convergent margin settings.We summarized a few major features of Ni-Cu sulfide mineralization in convergent margin settings.We compared the formation ages of sulfide-bearing and barren intrusions in the Kalatongke area in the western segment of the CAOB along a major suture zone of the Irtysh shear zone,and found all sulfide-bearing intrusions were emplaced in a short-lived metallogenic epoch,which is consistent with the syn-collisional extension stage on a regional scale.This may lead to the rapid ascent and emplacement of mantle-derived mafic magmas at a shallower crustal level,preventing significant Ni loss from the magmas due to olivine crystallization at depths.Note that the stage of syn-collisional extension here cannot simply be considered as a post-collisional setting,which cannot explain the limited age range of Ni-Cu sulfide-bearing mafic-ultramafic intrusions.We examined the trace-element compositions of olivine from representative sulfide-bearing and barren intrusions in the CAOB and found that the involvement of pyroxenite during partial melting of the mantle sources is important for producing Ni-rich mafic magmas.However,the degree of involvement of pyroxenite components may be related to the pressure of partial melting of the mantle:in the intra-oceanic convergent margin,the addition of 10%pyroxenite during partial melting of the mantle would dramatically increase the Ni content of mantle-derived mafic magmas,whereas magmas produced by low degrees of partial melting of the mantle at depths in the Andeans-style continental convergent margins still have less potential to Ni-Cu sulfide mineralization even with greater pyroxenite involvement during partial melting of the mantle.We calculated the magma oxygen fugacity of representative sulfide-bearing mafic-ultramafic intrusions in the CAOB,the integrated S isotopic compositions of sulfides in the ores,and the C isotopic compositions of the ores.We found that their parental magmas are highly oxidized and can contain sufficient S to form medium-to small-scale Ni-Cu sulfide deposits.Sulfide saturation of such oxidized magmas was likely triggered by crustal organic carbon materials derived from external sources.The oxidized magmas were likely derived from a metasomatized mantle source and were therefore highly hydrated,such hydrated ore-forming magmas can lead to special ore textures such as globular,net-work,and breccia ores.We conclude that the Ni-Cu sulfide deposits in the convergent margin settings were likely formed from the metasomatized mantle-derived oxidized mafic magmas and were emplaced into the lower crust in a very short period against a long history of collision,and they have different formation mechanism from those in within-plate,mantle plume-related mafic magmatism.The exploration of Ni-Cu sulfide deposits in convergent margin settings needs new thoughts and methods.
MVT铅锌矿床和会泽型(HZT)铅锌矿床是全球最重要的铅锌矿床类型之一,其中大型矿床数量和铅锌金属储量均居于重要地位.基于勘查区找矿预测理论与方法,从"时间、空间、物质及其演化"四要素出发,厘定MVT铅锌矿床的成矿地质作用和成矿地质体,总结成矿结构面类型和矿化样式,概括成矿流体作用特征标志,并进一步揭示经典的MVT铅锌矿床"三位一体"的成矿规律:矿床产于前陆盆地地堑式构造带、不整合面上发育的溶塌角砾岩岩相组合、成矿正断层破碎带、区域性热卤水活动的"硅-钙面"成矿结构面中.在此基础上,综合构建经典的MVT铅锌矿床找矿预测地质模型:通过前陆盆地地堑式构造带研究确定勘查区找矿方向,通过成矿结构面研究判断矿体空间位置及其产状,硅-钙面等特征是判断矿床(体)存在的成矿流体作用标志.其勘查应用流程进一步概括为:看、查、识、厘、析、填、测、比、探、勘.该研究对同类矿床成矿规律研究和找矿预测评价具有启示意义.
黔西北矿集区作为川滇黔富锗铅锌多金属成矿区的重要组成部分,成矿条件优越,找矿潜力巨大.已有研究表明,该区铅锌矿床成矿时代为印支晚期,但对成矿流体运移方向的研究相对薄弱,这也直接影响到区内资源勘查部署.在综合剖析该矿集区典型矿床的矿体特征、成矿温度、同位素组成和成矿年龄等资料的基础上,本文划分成矿流体类型,系统总结铅锌成矿作用过程中与成矿流体运移相关的"行迹"标志,研判成矿流体在区域尺度的运移方向,进一步讨论流体运移的制约因素.研究表明,在黔西北富锗银铅锌矿集区,构造为成矿流体运移提供了主要的驱动力和通道,成矿构造的优势方位决定成矿流体的主体运移方向.成矿温度、同位素组成和成矿构造等方面的区域性变化特征均指示成矿流体在平面上主体从南东至北西方向运移;除印支期陆块碰撞作用导致古特提斯洋闭合的因素外,雪峰山陆内变形构造作用也可能为成矿流体运移提供了动力,进而控制了流体的运移方向.该研究不仅对黔西北矿集区的"战略性"铅锌找矿部署具有现实意义,而且为热液矿床成矿流体运移方向研究提供了路径.
近年来,随着普朗和红山-红牛等大型-超大型铜矿的投产,滇西北格咱地区已成为我国重要的铜资源勘查开发基地,在该区寻找类似"普朗-红山式"斑岩-矽卡岩型大型-超大型铜多金属矿床是本区找矿勘查的热点.本次在开展松诺地区铜资源远景调查的基础上,对松诺含矿石英闪长玢岩开展了锆石U-Pb年代学研究,结果显示石英闪长玢岩体锆石U-Pb年龄分别为229.7±1.1 Ma和222.3±0.7 Ma,早于矿区石英二长斑岩体,为晚三叠世岩浆活动的产物.石英闪长玢岩和石英二长斑岩岩石地球化学特征显示,为准铝-弱过铝质的高钾钙碱性系列I型花岗岩,稀土元素配分曲线均表现为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,具弱的负Eu异常,富集Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素.综合岩相学、岩石化学、锆石Hf同位素和全岩Sr-Pb同位素等特征,认为松诺含矿斑岩体形成于印支期甘孜-理塘洋壳向西俯冲的岩浆弧环境,岩浆源区为俯冲流体交代的岩石圈富集地幔,岩浆上升过程经历了壳源沉积物质混染.矿区具备弧环境斑岩型铜多金属矿床的成矿条件,且蚀变矿化强烈,找矿前景良好,值得进一步深入研究和开展勘查工作.
三维地质模型是三维成矿预测最重要的数据基础之一,其准确性对于深部预测靶区的圈定具有十分重要的意义.然而,三维地质模型存在一定程度的不确定性,其不确定性主要是受到地质体与地质结构自身的复杂性,数据密度、误差和建模方法等多方面影响.本文以长江中下游成矿带钟姑矿田为例,基于隐式三维地质建模及蒙特卡洛模拟方法,对控制剖面中地质界线产状引起的三维地质模型的不确定性开展定量分析,并度量和评价其对三维成矿预测结果的影响.研究结果显示,深部地质界线的产状倾角及倾向变化会导致三维地质模型产生不同程度的不确定性.通过扰动策略,能够有效开展相关的不确定性分析和度量工作;三维地质模型的不确定性会在一定程度上影响三维成矿预测结果,但三维成矿预测方法具有一定的鲁棒性,基于预测结果圈定的找矿靶区位置相对稳定.对于具有较高不确定性的深部预测靶区,进一步工作可通过降低三维地质模型的不确定性或增加其他预测信息等方式,提高预测结果的确定性,以降低找矿勘探风险.
昭通毛坪超大型铅锌矿床是滇东北富锗铅锌多金属矿集区典型代表之一,该矿床的矿体空间定位规律、成矿作用过程等方面均与控矿构造休戚相关.本文以矿田地质力学理论与方法为指导,通过不同级别控矿构造的精细解析,揭示构造分级控矿规律、控矿构造体系及控矿构造型式,总结提出了构造控矿作用机理.研究表明,毛坪铅锌矿床自印支期以来主要历经了北东构造带→北西构造带→南北构造带→东西构造带等四期构造体系演化过程.其中,印支晚期-燕山早期北东构造带为该矿床的成矿构造体系,为区域云南"山"字型构造东翼滇东"多"字型构造体系的组成部分.在区域NW-SE向主压应力作用下,形成的NE向毛坪左行压扭性断裂、SN向洛泽河左行扭性断裂为矿床一级构造;其派生的NE向猫猫山复式倒转背斜、NNW向左行扭张性断裂及NE向切层左行压扭性断裂,为矿床的二级构造;NE向左行压扭性层间断裂为矿床三级构造;低序次的节理裂隙为矿床的四级构造;斜冲走滑断裂-复式背斜组合是该矿床的主要控矿构造型式.在此基础上,构建了毛坪富锗铅锌矿床斜冲走滑-断褶构造控矿模式,进而提出矿区深部勘查部署的主要方向.
山东淄博地区上石炭统本溪组铝质岩系中新发现古风化壳沉积金红石型钛矿,并共伴生锂、铌、镓等多种战略性关键矿产.由于对赋矿铝质泥岩的认识不同,制约对关键矿产资源富集及找矿潜力的研究.本文基于岩石主量、微量、电子探针、碎屑锆石U-Pb同位素测年分析,探讨了研究区本溪组含矿铝质泥岩源区构造背景及物源特征.研究认为,物源区岩石类型具复杂性和不唯一性,以长英质地质体或壳源花岗岩类贡献为主,推断物源区构造背景为活动大陆边缘;结合区域研究,本溪组铝质泥岩物源以加里东期周缘造山带岩浆岩为主,推断秦岭造山带古生代花岗岩体或古生代岩浆产物是主要贡献者.本次研究为区域本溪组铝质泥岩金红石、锂、铌、镓等关键矿产资源的富集提供了理论支撑,为下一步找矿方向提供了启示.
羊拉铜矿床是三江特提斯构造域金沙江缝合带中段的大型矽卡岩型铜矿床,其成矿过程划分为3个期次5个阶段:①矽卡岩期:矽卡岩阶段和退化蚀变阶段;②石英硫化物期:石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段;③表生期:主要是表生氧化阶段.里农矿段揭露矽卡岩期的矽卡岩矿物以石榴子石、透辉石为主,根据野外观察、镜下鉴定结合LA-ICP-MS原位微区分析,可将石榴子石分为两个世代:早期石榴子石(GrtⅠ),以钙铝榴石为主(And24.81Gro72.40～And57.92Gro30.02);晚期石榴子石(GrtⅡ),以钙铁榴石为主(And61.64Gro37.18～And90.96Gro7.81),发育振荡环带;二者均属于钙铁榴石-钙铝榴石系列.石榴子石稀土元素总量总体较低(ΣREE=3.74×10−6～111×10-6),轻、重稀土元素分异明显(LREE/HREE=0.72～31.7),多呈现正Eu异常(δEu=0.83～8.40).GrtⅠ亏损轻稀土元素、富集重稀土元素,稀土元素配分模式为左倾型;GrtⅡ整体上富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,稀土元素配分模式为右倾型,GrtⅡ中ΣREE、LREE/HREE和 δEu值高于GrtⅠ.GrtⅠ、GrtⅡ均呈现出亏损Rb、Ba和Sr等大离子亲石元素,富集Ta、Th和U等高场强元素,GrtⅡ中Cu、Mo、Sn及Pb等成矿元素含量明显高于GrtⅠ.石榴子石主量和微量元素含量及变化特征表明:GrtⅡ形成时氧逸度较GrtⅠ更高,且流体更偏中性或碱性;GrtⅠ交代方式以扩散交代为主,GrtⅡ以渗滤交代为主,与铜钼矿化密切相关.与黄铜矿紧密共生的石榴子石LA-sf-ICP-MS U-Pb进行年代学研究,获得年龄为236±5 Ma(MSWD=0.8,n=23),限定羊拉铜矿床的成岩成矿作用时限为晚三叠世早期,与前人研究的第一期花岗闪长岩锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄在误差范围内基本一致,进一步佐证羊拉铜矿床成矿作用与第一期岩浆事件密切相关.
云开地体位于古特提斯构造域、古太平洋构造域的交接部位,是研究华南印支期花岗岩构造背景的关键窗口.本文在总结前人资料的基础上,选择云开地体阳春二云母花岗岩开展了年代学与岩石地球化学研究.锆石U-Pb定年结果给出两组谐和年龄:一组为426.4±1.7 Ma(MSWD=2.4,n=8)志留纪末,属加里东期;另一组为239.1±1.7 Ma(MSWD=1.2,n=4)中三叠世,属印支期.独居石U-Pb定年结果为239.0±0.3 Ma(MSWD=1.2,n=31),与第二组锆石U-Pb年龄一致,指示该岩体形成于中三叠世.阳春二云母花岗岩总体显示出S型花岗岩或过铝质花岗岩的特点,微量元素富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,稀土元素配分模式相对平坦,具有明显的Eu负异常,全岩锆饱和温度低(725～747℃).在同位素组成上,其全岩εNd(t)(−10.8～−9.4)、锆石εHf(t)(−13.2～−7.8)和独居石εNd(t)(−10.9～−8.4)三者之间相互吻合,并具有相似的亏损模式年龄(全岩tDM2(Nd)为1.8～1.9 Ga、锆石tDM2(Hf)为1.8～2.1 Ga、独居石tDM2(Nd)为1.7～1.9 Ga),表明岩浆起源于古老再循环地壳物质的重熔,并经历了以斜长石和独居石为主的分离结晶作用.结合区域构造演化历史,我们认为阳春二云母花岗岩形成于从大洋俯冲到造山带垮塌的转折阶段:晚二叠世海相沉积和I型花岗岩反映了古特提斯洋俯冲作用;早-中三叠世区域地壳发生强烈缩短加厚并诱发了深熔作用形成S型花岗岩,代表了同造山阶段;晚三叠世A2型花岗岩浆作用和陆相红层沉积指示造山带垮塌阶段.
石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物之一,石榴子石年代学可以准确限定矽卡岩型矿床的成矿时代.长江中下游地区发育众多矽卡岩型铜多金属矿床,东雷湾铜多金属矿床为区内典型的矿床之一,精确的测定其成矿时代对深入了解长江中下游矽卡岩型铜多金属矿床的成因和动力学背景具有重要意义.本文以东雷湾铜多金属矿床含矿矽卡岩中石榴子石为研究对象,运用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)等手段分别开展石榴子石微区主量、微量和U-Pb定年工作,以期准确限定矿床成矿时代,并约束成矿流体特征.基于详细的岩相学观察,东雷湾铜多金属矿床中石榴子石具有两种产状,一种为深棕色它形石榴子石Grt1,另一种为浅棕色自形石榴子石Grt2.电子探针成分分析显示,两种石榴子均属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,Grt1和Grt2均富Fe,而Grt2相对富Al.对Grt1和Grt2石榴子石开展LA-ICP-MS U-Pb定年,获得Tera-Wasserburg下交点年龄分别为144.9±1.0 Ma(MSWD=0.56,n=29)和142.7±1.8 Ma(MSWD=0.62,n=26),两者在误差范围内一致.基于两类石榴石与黄铁矿、黄铜矿等矿石矿物共生矿物组合关系,推测东雷湾矿床矽卡岩蚀变和铜成矿年龄为144 Ma左右,与长江中下游地区铜陵和部分鄂东南的典型铜多金属矿床成岩、成矿时代基本一致,为晚侏罗世-早白垩世古太平洋板块俯冲背景下岩浆-热液作用产物.
长城岭矿区位于南岭成矿带与钦杭成矿带的叠合部位,发育多期次的岩浆活动,同时产出锑铅锌多金属矿床和铷等稀有金属矿床,锑铅锌矿床的成矿时代和成矿物质来源研究较为薄弱,本文对与锑铅锌矿共生的脉石矿物方解石开展Sm-Nd同位素年代学、元素地球化学和C-O同位素分析.结果显示:①方解石Sm-Nd同位素等时线年龄为151.5±3.2 Ma,表明锑铅锌矿是南岭燕山期成矿大爆发产物,与矿区内花岗斑岩型铷矿(222.5±1.8 Ma)属于两期不同成矿作用的产物;②方解石稀土元素配分模式为轻稀土元素富集型,Y/Ho-La/Ho分布特征显示方解石为同源热液产物;不同矿物组合的方解石稀土元素变化特征表明,成矿过程中成矿流体的稀土元素总量随成矿作用进行而减少;较负的Eu异常值指示,原始成矿流体亏损Eu元素;③热液方解石 δ13CPDB值为−5.12‰～−0.63‰,δ18OSMOW值为3.80‰～12.69‰,具有明显较低的δ18OSMOW值,表明成矿CO2源于深源地幔.εNd(t)值为−12.48～−12.37,表明成矿物质来自于地壳与地幔的部分熔融.综合研究表明,锑铅锌矿床与铷矿床形成时代不同,二者具有两期叠合成矿特点,推测矿区存在燕山期隐伏的岩浆岩,深部具有较好的找矿前景.
金沙江成矿带矿产资源以铜、铅、锌矿为主,之前尚未发现具有经济价值锑矿床.云南羊拉铜矿床为该成矿带内的代表性大型铜多金属矿床,近期在其深部新发现高品位锑矿体,在金沙江铜多金属成矿带内属首次报道.该类锑矿体主要呈似层状和不规则脉状及团块状产出,空间形态严格受NE向断裂及其节理裂隙的控制.已控制的锑矿体长约300 m,厚3～15 m,矿石品位变化范围为11.14％～21.17％,局部富集地段矿石品位可达45.75％,初步估算新发现锑矿体可达到中型矿床规模.研究表明,该矿床锑矿成矿作用与铜矿成矿作用差异明显,对新发现锑矿体和已知铜矿体的成因联系研究,不仅可以丰富完善羊拉铜矿床成矿理论,亦可开拓矿区深部与外围锑资源地质勘探的思路.
查明蚀变和硫化物分带特征是建立斑岩-浅成低温铜金成矿系统的矿床模型与找矿预测的关键.Čukaru Peki铜金矿床是特提斯西段塞尔维亚Timok矿集区近几年新发现的超大型斑岩-浅成低温热液型铜金矿床(上部矿带资源量铜154万吨@2.45％,金86吨@1.37 g/t;下部矿带资源量铜1428万吨@0.83％,金295吨@0.17 g/t),矿体主要产于晚白垩世安山岩中.目前关于该矿床热液蚀变与矿化分带特征及其找矿方向的研究程度相对较低,本文根据钻孔编录信息,利用短波红外(SWIR)光谱技术、光学显微镜和电子探针分析技术,对典型剖面钻孔中的岩矿石样品开展研究,厘定了Čukaru Peki铜金矿床的热液蚀变和金属硫化物分带特征.研究发现该矿床具有垂向分带特征:下部斑岩铜金矿体、中部斑岩-浅成低温过渡铜金矿体和上部高硫型浅成低温热液铜金矿体.矿区热液蚀变分带特征明显,其中斑岩铜金矿体以岩体为中心,由内向外可划分为钾硅酸盐化带、青磐岩化带、绿泥石-白云母带和石英-白云母带,绿泥石-白云母带中的白云母SWIR Al-OH 2200 nm吸收峰波长高于石英-白云母带;斑岩向浅成低温过渡铜金矿体发育硬水铝石-叶蜡石带;高硫型浅成低温铜金矿体发育高级泥化蚀变,由内向外可划分为石英-明矾石带、地开石-高岭石带和蒙脱石带.Čukaru Peki铜金矿床的金属硫化物组合具有明显的分带特征,斑岩铜金矿体由下至上表现为:黄铜矿+斑铜矿→黄铁矿+黄铜矿+(磁铁矿±赤铁矿);过渡铜金矿体主要为:砷黝铜矿+(斑铜矿+黄铜矿+蓝辉铜矿+铜蓝)组合;高硫铜金矿体为硫砷铜矿+铜蓝组合.总体上,矿床下部为Cu-Fe-S体系,中部贯穿Cu-As-Sb-S体系,向上转变为Cu-S体系.硫化物组合从深部早阶段的高温低硫化态转为中浅部晚阶段的低温高硫化态.结合化探分析资料,建立热液蚀变和硫化物分带模型,推测Čukaru Peki铜金矿床北西部存在很大的找矿潜力.Čukaru Peki铜金矿床的研究可以为我国紫金山金铜矿床深边部增储、冈底斯成矿带寻找晚白垩世斑岩-浅成低温热液铜金矿床提供一定参考.
底辟构造因与造山带和盆地的变形演化过程以及油气资源分布关系密切而备受关注,到目前为止,有关底辟构造的形成环境、变形样式以及成因机制研究,已取得了许多重要的成果和认识,但对于盐岩或者泥岩底辟的启动及其沉积建造形成机制的模拟探讨仍然十分不足.本研究利用物理模拟技术,建立差异的初始地貌、塑性层之上覆盖层厚度、沉积速率以及基底与侧向摩擦力差异4组基底硅胶与其上覆石英砂组合模型,对底辟的初始启动条件及其沉积建造的形成机制进行了模拟分析和探讨.结果表明,地貌差异是盐丘或泥丘构造产生的初始必要条件,即在伸展、挤压环境以及由构造作用所形成的薄弱带等均有利于底辟构造的快速启动;而在底辟沉积建造过程中,快速的沉积加载、塑性层之上沉积层的初始厚度越大,以及具有较大的侧向与基底摩擦力,则会抑制早期底辟的发育;而缓慢的沉积作用、塑性层之上初始沉积层厚度越薄以及减小侧向与基底摩擦力,则会促进早期底辟的生长.同时在底辟沉积建造的中后期,随着沉积速率的加载,底辟会快速的生长变形.综合模拟结果和实际的底辟沉积建造过程表明,底辟沉积建造是地貌、沉积速率、地层温度、地层压力和底辟塑性流体埋深等综合作用的结果,正如北海盆地盐底辟和安达曼海弧后盆地泥底辟的沉积建造过程,在形成机制上与模拟结果具有较大的相似性.
特提斯成矿域发育多个世界级斑岩-浅成低温铜金矿床,Apuseni-Banat-Timok-Srednogorie(ABTS)斑岩-矽卡岩-浅成低温铜金成矿带位于特提斯成矿域西段.Timok矿集区位于ABTS成矿带中部,区内矿床成矿峰期主要集中在晚白垩世.Zlatno Brdo(以下简称ZB)金矿床是Timok矿集区近年新发现的金矿床(金资源量约30 t,平均品位1.11 g/t).该矿床矿体受断裂控制,呈脉状产于晚白垩世斜长角闪安山岩中,其矿床类型和找矿潜力目前仍不清楚.本文对热液蚀变矿物和硫化物进行电子探针分析,发现ZB金矿床发育中硫化态的硫化物组合(黄铜矿+黝铜矿)、与金矿化相关的低铁闪锌矿(FeS摩尔比平均为5.8％,n=11)和富Mn碳酸盐(MnO百分含量平均为2.68％,n=46),以及矿石中含与热液重晶石共生的金碲化物.利用探矿者(MinESoft)三维建模软件,分别对蚀变带和矿体进行建模工作,结合区域地质特征,本文认为ZB金矿床为Timok矿集区首例中硫化型浅成低温热液金矿床,且该矿床北西方向具有较大的找矿潜力,热液重晶石可作为找矿标志之一.此外,同属于特提斯成矿域的冈底斯斑岩铜矿成矿带近年来发现多处晚白垩世大-中型矽卡岩铜金矿床,且该带普遍发育100～80 Ma岩浆岩,暗示冈底斯斑岩-矽卡岩铜金矿床外围有寻找晚白垩世浅成低温热液金矿床的潜力.
以会泽超大型富锗铅锌矿床为例,在研究该矿床"三位一体"成矿规律的基础上,从不同尺度精细刻画了会泽铅锌矿床构造-流体-成矿耦合过程,完善了铅锌超常富集机制:(1)酸性成矿流体(pH<3.6)被陆内构造作用圈闭于川滇黔"三角区"内,并大量汇聚,强劲的构造动力驱使其远距离迁移并不断从途经地层中萃取成矿物质;(2)深部成矿流体沿断褶构造带"贯入",经减压沸腾作用、气-液分离作用,进一步浓缩富集,水-岩相互作用下的铅锌水解和白云石化作用使成矿物质再次富集;(3)当盆地中循环的还原性流体进入容矿断裂时,氧化性成矿流体和还原性流体混合发生矿质沉淀,形成富锗铅锌矿床.从宏观和中观上看,会泽铅锌矿床形成于构造体制转换背景下,并由于构造空间类型、力学性质转变和构造活动的脉动性使成矿过程具有多阶段性;而且流体反过来影响和改变构造.缓冲溶液作用与络合物形成、减压沸腾及重晶石脉形成、多阶段主要成矿作用过程,都是微观层次上流体-岩石化学反应及成矿元素的输运-沉淀-富集等作用的具体表现,均为构造-流体耦合作用的产物.
普朗铜矿床是格咱岛弧内最大的斑岩型Cu-Au-Mo矿床,主矿体的展布与复式斑岩体、岩体裂隙发育程度、钾化与青磐岩化蚀变带分布密切相关,为构造(蚀变岩)地球化学勘查技术应用奠定了基础.本次在对首采区8线剖面进行构造-蚀变-矿化编录的基础上,开展构造(蚀变岩)地球化学研究,通过R型聚类分析和因子分析得到3组矿化元素组合,结合矿床地质特征,F1(Ag、Cu、Au、In、Se、S、Co、Fe、Zn、K、Ba、LREE、HREE)为Cu-Au矿化元素组合,F3(Rb、Be、Nb、Ta、Th、U、Mo、Re、LREE)为Mo-Re矿化元素组合,F4(Cu、Au、Se、Mo、-Ca、-Sr)为Cu-Au-Mo矿化元素组合.构造(蚀变岩)地球化学异常特征表明:(1)F1、F3、F4因子在浅部的异常与已知矿体位置基本一致,深部未封闭异常指示剖面深部东侧具有较好找矿潜力,可圈定有利找矿靶区;(2)同时出现了两组Cu-Au矿化和两组Mo矿化组合异常叠加,指示具叠加成矿作用特征;(3)根据异常特征和空间叠置规律,结合主矿体产状特征(总体走向NNW,倾向NEE)和蚀变分带规律,推测了成矿流体运移方向(走向由SSE→NNW,倾向上由北东东深部→南西西浅部运移)和矿体展布特征,并在5线、8线、12线开展靶区验证工作,取得较好找矿效果.综合构造-蚀变-构造(蚀变岩)地球化学异常特征,能够有效的预测深边部找矿信息,在斑岩型铜矿深边部找矿过程中具有较好的应用前景,为构造(蚀变岩)地球化学服务深边部找矿提供了新思路和范例.
焦家金矿床是胶东金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,存在明显的蚀变分带特征,然而,热液蚀变分带的形成条件及金沉淀化学反应的空间位置尚不够明确.本文利用TOUGHREACT软件对焦家金矿床含矿热液与围岩化学反应进行了模拟,旨在定量探讨该矿床热液蚀变过程.通过分析含矿热液与围岩发生的化学反应,构建热液蚀变成矿概念模型,模拟计算不同温压条件下成矿流体组分化学平衡浓度以及pH值的变化,研究成矿过程热液蚀变矿物的溶解与沉淀机制.模拟结果显示,Au+的化学平衡浓度在温度从280℃降至180℃的过程中呈明显下降趋势,Fe2+化学平衡浓度与Au+呈现相似的变化趋势,表明金矿物最佳成矿温度范围为180～280℃,成矿流体中Fe2+与[Au(HS)2]−络合物发生置换还原反应,促使金沉淀析出;不同温度和压力条件对成矿元素化学平衡浓度变化的影响表明,温度是控制金沉淀化学反应的关键因素,压力影响相对较小;而pH值模拟结果表明,热液蚀变反应过程中成矿流体pH值升高,成矿环境从酸性逐渐转变为中性、碱性,与传统地质手段分析结果一致,验证了模拟结果的有效性.上述研究结果表明,在温度驱动力作用下,成矿流体沿断裂侧向运移与围岩持续叠加的蚀变作用,形成了蚀变分带;在紧靠断裂带下盘的黄铁绢英岩化带,由于易发生多种蚀变的叠加以及成矿温度、pH值的变化,有利于金的沉淀富集.
华南早古生代武夷?云开造山带以强烈的变质变形、区域角度不整合和发育大量花岗岩为特征.在武夷地区I型花岗岩主要分布于深大断裂等构造带附近.本文以产于武夷造山带中段石城?崇安断裂附近的长兴二长花岗岩为研究对象,对其开展年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析,据此探讨岩石成因及其形成的构造背景.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为 451±3 Ma,表明二长花岗岩形成于晚奥陶世.岩石具有较高的 SiO2(71.97%～74.94%)、Al2O3(13.16%～14.86%)和K2O(4.03%～6.95%)含量,较低的 MgO(0.27%～0.78%)、TiO2(0.09%～0.26%)、CaO(0.15%～1.44%)和 P2O5(0.03%～0.11%)含量,属于高钾钙碱性系列.长兴二长花岗岩具有明显的负Eu异常(δEu=0.44～0.99),富集大离子亲石元素(K、Rb)、Th、U、Pb和轻稀土元素,亏损Ba、Sr、P、Zr、Ti和重稀土元素,显示高分异I型花岗岩的特征.二长花岗岩的锆石Hf同位素具有明显的不均一性,176Hf/177Hf值介于 0.282291～0.282647 之间,εHf(t)值范围为-7.48～4.46,tDM2(Hf)变化于 1058～1718 Ma.全岩(87Sr/86Sr)i为 0.7101～0.7156,εNd(t)为-14.7～-11.7,tDM2(Nd)为 1971～2171 Ma.综合分析认为武夷?云开造山带为早古生代陆内造山带,二长花岗岩形成于后造山伸展垮塌阶段初期,为幔源基性岩浆及其上涌诱发的酸性岩浆在地壳深部混合,并经历了高程度的分离结晶作用的产物.
广东元湾金矿床是近年新发现且有潜力的金矿床,为了揭示成矿物质来源和矿床成因,对该矿床的黑云二长花岗岩、花岗闪长岩、含碳质泥岩、石英脉等进行稀土元素和流体包裹体研究.分析结果显示,稀土元素总量(∑REE)平均含量由高到低依次为:含碳质泥岩(182×10-6)＞黑云二长花岗岩(105×10-6)＞花岗闪长岩(95.1×10-6)＞石英脉(19.0×10-6).其中,含碳质泥岩与华南黑色岩系的稀土元素组成相近,是金矿的主要源岩.黑云二长花岗岩的LREE/HREE为1.2～6.8,δEu为 0.01～0.24,整体表现为强烈的Eu负异常和四分组效应,属于高分异演化花岗岩,与华南燕山期重熔花岗岩类的稀土元素特征一致,可能为金矿提供必要的成矿物质.δCe负异常反映了寒武系牛角河组(?1n)形成于相对氧化的滨海?浅海环境,有利于金矿初始富集.Eu、Ce 呈负异常,反映黑色岩系形成于气候干燥的陆棚边缘浅海氧化环境.岩相学观察、显微测温指示流体包裹体类型主要为气?液两相包裹体和少量含 CO2 三相包裹体,属于中?低温(均一温度 181.4～204.3℃)的CO2-NaCl-H2O体系,具有低盐度(0.18%～24.46%NaCleqv),且在成矿过程中,含矿流体可能经历了流体不混溶作用.在中?低温和剪切带相对还原条件下,金矿在构造有利部位发生沉淀是该矿床成矿的关键.
