《流体地球化学》 题目：地幔流体及其成矿作用 读书报告 教师：张成江教授 指导老师：何明有教授 姓名: 张建军 学号： 2011050169 学院：核自学院 专业：核能与核技术工程 2011年12月15日
地幔流体及其成矿作用 1 地幔流体组成和特点 地幔流体是指赋存于地球内部由原始气体元素(He3、A r36等)、挥发分(幔 源CO 2、S、H2O等) 所组成的气体、稀溶液及具挥发分的富碱的硅酸盐熔体。 现代火山喷气、玄武岩圈闭气体、地幔镁铁质和超镁铁质包体成分分析及金刚石 包裹体分析表明, 地幔流体是以C2H2O 为主的体系, 并且含有一定的金属氧化 物〔6〕, 其流体种类受地幔氧逸度f O 2 及深度的制约〔7〕, 当f O 2 在Q FW —MW (氧缓冲反应限定的范围) 时, 流体种类以CO 22H2O 为主; 接近IW 时以CH42H2O为主。W yllie〔8〕用微量CO 2、H2O 和橄榄岩(假定地幔中CO 2?(CO 2+ H2O ) = 018) 进行的成岩试验表明, H2O、CO 2 含量在深度上是分层的, 以地 盾区地热曲线、固相线位置、矿物稳定组合区间三者之间关系, 推测120 km 深 度以下时金云母、白云石、橄榄石与富H2O 气相共存; 较浅处(约90 km ) 时, 随 着角闪石等含水矿物形成, 大量的H2O 被消耗, 气相中CO 2 与H2O 含量比值 随之增大, 形成上地幔中相对富CO 2 的区域; 在260～120 km 之间则为碳酸盐、金云母、C2H2O 挥发分溶解于熔体中, 无独立的H2O 和CO 2 相存在。Sh iano 等〔9〕在研究Kerguelen 地区超镁铁质捕虏体时发现了富硅质熔体、富碳酸盐 的熔体和富CO 2 流体包裹体共生, 显示是地幔深部均一的熔融相在到达上地幔 温压条件时形成不混溶的三相, 并充填于橄榄岩形成的裂隙中。这同样证明了 C2H2O 随深度变化的推断。包裹体一直被作为了解深部流体的重要窗口, 然而 已有的资料表明地幔流体包裹体在随寄主岩上升过程中已发生了次生变化, 并 且显示出几乎所有的捕虏体中多为纯CO 2 包裹体,缺少甚至没有H2O 的成分。 对此认为主要由4 种原因引起: ①在硅酸盐熔体中H2O 的溶解度比CO 2 更大, 熔融时H2O 比CO 2 优先进入熔体中, 形成相对富集的CO 2 相; ②氢的扩散作 用引起在低f O 2 时流体主要成分是CH4, 在达到一定温度和压力时H 发生迁移, 留下相对较富的CO 2; ③与围岩发生水岩反应再平衡的结果,H2O 比CO 2 更易 与含氧的硅酸盐发生反应, 剩下相对较富的CO 2; ④变形过程中H2O 比CO 2 更 易进入位错而被泄漏掉。因此, 多数地幔包体中的流体包裹体在被寄主岩从深 部带到地表过程中已发生了次生变化, 其成分已有所改变。由于我们对地幔流 体还缺乏详细研究和了解, 大多数地幔流体性质仍是有待研究的前沿课题。 2 地幔流体的来源及成矿作用 按照目前的了解, 地幔流体主要以两种方式形成: 一种由地核及下地幔脱 气作用; 另一种为洋壳俯冲作用带入大量富含挥发分物质的再循环〔1, 3, 4〕。 稀有气体的He2A r 同位素体系研究表明地幔流体主要有3 种源区〔10〕: ①地 幔柱型源区; ②洋中脊玄武岩型源区; ③岛弧型源区。其中最值得一提的是地 幔柱源区, 推测地幔柱构造起源于地幔深部热边界层, 具有800～ 1 200km 直 径的头部和100～200 km 的尾部〔11, 12〕, 由地幔深部穿越不同的上覆圈层 直抵地表, 且因直接来自富集地幔, 含有大量挥发分和不相容元素, 其成矿意 义值得重视。流体在上地幔的富集是地幔流体成矿的基础, 前已述及流体是由 深部地幔或地核脱气作用和再循环物质脱水作用形成, 形成的流体可能在上地 幔顶部附近富集, 特别是在软流圈上隆引起减压变薄时, 溶解于地幔橄榄岩高 压围岩矿物相中的挥发分出溶, 形成细小的早期流体包裹体, 并在地幔蠕变过 程中往有利的部位运移〔13〕, 从而促进流体的更进一步富集。聚集的挥发分
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2014, 4, 294-301 Published Online August 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/67491502.html,/journal/ag https://www.doczj.com/doc/67491502.html,/10.12677/ag.2014.44036 Geological Characteristics and Metallogenic Rules of Wanghuayuan Copper Mine, Ningdu Jiangxi Rensheng Liu1, Dongfeng Zou2, Xi Liu2 1Geological Team of Ganzhou City Jiangxi Province, Ganzhou 2Geology and Mineral Resource Exploration and Development Center of Jiangxi Province, Nanchang Email: 35341114@https://www.doczj.com/doc/67491502.html, Received: Jun. 25th, 2014; revised: Jul. 22nd, 2014; accepted: Aug. 1st, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/67491502.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Wanghuayuan copper polymetallic ore lies in the northern part of mining area, located in the Eurasian continental plate and the Pacific plate west coast mansion inside the reduction plate, and has experienced Yanshan multi-stage magmatic activity. With combination of the Strati- graphic, structural and magmatic rocks of Wanghuayuan copper polymetallic mining area, it summarizes what Copper polymetallic ore is mainly produced in the Wanghuayuan granite rock and near the contact zone of Sinian metamorphic granite, orebody is controlled by NE trending quartz veins and the near ore greisenized. According to mineral assemblages and ore bed mineral generation sequence analysis. There are three stages of mineral generation in the Wanghuayuan mining area: early stage of high and medium temperature, late stage at low tem- perature and the secondary phase. By comparing with the metallogenic regularity of copper polymetallic deposit in the area, it can be speculated that the scope of prospecting which is about 1.5 square kilometers around the mine lot has good mineralization and discovery pros-pects. Keywords Copper Polymetallic Ore Deposit, Geological Characteristics, Metallogenic Regularity, Wanghuayuan
岩石地球化学特征 1火山岩岩石学特征 1.1主量元素特征该旋回岩石化学成分平均值与黎彤值和戴里值相比，该旋回火山熔岩，总体具高硅、高镁，低铁、铝、钙的特点；A/NKC值反映该旋回为铝过饱和岩石类型；分异指数（DI）为3 2.63～88.51， 均值为61.04，各氧化物随着DI值的增大有不同变化，如SiO2、K2O 明显升高，Na2O稍有增高，Al2O3变化不明显，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO明显降低，MnO、P2O5稍微降低。总体上反映了该旋回火山 岩正常的分异趋势；里特曼组合指数说明本区义县旋回火山岩具钙碱 性向碱性演化的趋势。总体上来看，依据同源岩系的δ值事连续且相 近的原理，说明义县旋回火山岩浆是同源的。 1.2微量元素特征该旋回火山岩各岩石过渡元素分配型式曲线基本协 调一致，呈明显的“W”型，表明为同源岩浆分异产物。岩石曲线出现 相交现象，是因为个别元素在不同岩石中富集水准不同所致，反映了 岩浆在运移和成岩过程中可能有外界物质的介入和混染。图中给类岩 石的Ba、Nb呈明显的波谷，说明其在该旋回岩浆演化分异过程中分异 较好，而Zr具有明显的波峰说明该元素在该旋回中比较富集。仅在流 纹岩中Th元素具有明显的波谷，说明其在流纹岩中分异较好。 1.3稀土元素特征该旋回火山熔岩各岩石稀土总量差别较大，∑REE 在94.6～230.17，平均值为152.4。与世界同类岩石维氏值相比，该 旋回火山岩基性-中性岩，为富稀土岩石，中酸性-酸性岩为贫稀土岩石。LREE/HREE值为9.26～15.49，（La/Yb）N值为11.8～27.33，（Ce/Yb）N值为7.98～17.35，La/Sm值为3.36～8.83之间，以上参 数值及稀土配分曲线特征反映该旋回火山岩各岩石均具轻稀土富集， 分馏较好；重稀土亏损，分馏较弱的特点，火山岩浆可能来源于壳幔 混源。 2火山岩形成环境及源区
某铀矿成矿因素及找矿远景浅谈 王 * （********任公司，浙江 ** ******） 摘要：根据《核工业十一五规划》提出的建设要求，为了促进我国铀矿采矿事业的可持续发展，某铀矿床列入持续开发计划项目当中。矿床位于**地区某山I类远景区内，有着优越的成矿地质背景和较丰富的铀资源。而且在该远景区内还发现了某3矿床和某2矿点以及其他一系列的异常点，所以，摸清某矿床的成矿条件及找矿远景对该矿床的开发利用和在同一远景区其他矿床、矿点的进一步找矿勘查都有着深远的意义。 关键词：铀矿；成矿因素；找矿远景；深远意义 A Uranium Mineralization Factors And Prospecting Vision Discussion Abstract: According to the construction requirement proposed by “The nuclear industry 11 planning”, in order to promote our country uranium mining enterprise's sustainable development, a uranium deposits has included in the sustainable development of the project. Deposit is located in one class vision region of the Luzong Kunshan area ,it has superior geological background and rich uranium resources. And a three deposits and a two mine sites and a host of other outliers have been found from the vision in the area, therefore, finding out the conditions of a deposit mineralization and mine Vision to the developmental use of a deposit ,and further prospecting of the same vision of other deposits and mining point, have far-reaching significance. Keywords: Uranium; Forming factors; Prospecting; Far-reaching significance 一、区域地质背景 庐枞地区位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和中朝准地台三大构造单元的交汇部位，属于扬子准地台下扬子台拗中的次级构造单元。郯庐断裂和长江构造带在本区相交。某铀矿床产于庐枞火山岩盆地东南缘黄梅尖岩体外带中侏罗统罗岭组砂岩中（见图1）。 本区地层以中新生界为主。上三迭统、中下侏罗统为一套巨厚的海陆交互相和陆相含煤碎屑岩沉积建造。上侏罗统和下白垩统发育一套巨厚的中偏碱性火山岩系,使得区域内岩浆岩极为发
第62卷 增刊 V ol. 62 Supp. 地 质 论 评 GEOLOGICAL REVIEW 河北省沽源县大官厂铀钼多金属矿找矿方向研究* 韩军1)，薛清波2) 1) 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，核工业北京地质研究院，北京，100029； 2) 华北地质勘查总院，天津，300181 *注：本文为国防科技工业局何能开发项目:华北陆块北缘铀多金属矿综合评价技术研究项目资助的成果。 收稿日期：2016-07-10；改回日期：2016-08-20；责任编辑：刘志强。 Doi ：10.16509/j.georeview.2016. s1.187 作者简介：韩军，男，1972年生,高工，主要从事铀矿地质和同位素地质研究。Email:hanj25@https://www.doczj.com/doc/67491502.html, 。 关键词： 大官厂; 铀钼矿; 找矿研究 大官厂矿区位于河北省沽源县平定堡镇大官厂村西。该矿床最早于1969年由核工业系统发现，并于1999年最终提交储量，为中型铀钼矿床。该矿床与位于该矿西侧的460大型铀钼矿床相比，两者成矿条件、成矿类型基本相同，大官厂矿具有扩大矿床规模的潜力。近年来，核工业及华北地质勘察院等在该地开展找矿勘查和研究工作，取得较好的发现，本文系根据这些成果总结而成。 1 矿床地质 （1）主要含矿层。矿区出露地层主要有张家口组二段（J 3z 2）的粗面岩和三段（J 3z 3）的流纹质火山岩，南部见有早白垩世西瓜园组（K 1x ）陆相碎屑岩地层分布。张家口组三段为主要含矿层。张家口组三段地层为：流纹质晶屑凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、晶玻屑凝灰岩（J 3z 3-2）、钾质流纹岩（J 3z 3-3）。侵入于该组火山岩地层的流纹斑岩体以岩株形式产出，其上部具隐爆现象。矿区张三段地层呈单斜产出，走向北东70°左右，倾向南东，倾角10°~30°，厚度﹥300 m 。该组晶玻屑凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩厚度﹥225 m 。 （2）控矿断裂构造。矿区断裂构造主要有三组，按其展布方位可分为：北东东向、北北西向和近南北，其中北东东向、北北西向断裂与矿化关系最为密切。 控矿的北东东向断裂组主要为FH （Ⅱ）-2断裂，呈北东东70°方向展布，倾向北北西，倾角45°~80°。断层宽20~30 m ，断距大于700 m ，具有多期活动的特点。沿断裂发育水云母化、萤石化、硅化蚀变，与其平行的还有FH （Ⅱ）-1、FH （Ⅱ） -3、FH （Ⅱ）-5断层。 最新钻探发现，北北西向断裂组控制了潜火山岩的展布，是重要的含矿断裂。该组断裂分布的东部及其外围。其中FHt （Ⅰ）—Ⅰ是根据地表和钻孔资料推测的，断层为正断层，倾向北东东，倾角75°，宽约10 m ，断层东盘下降，西盘上升。 （3）潜火山岩。在矿床中部的部分钻孔中见流纹斑岩。呈岩株状或脉状产出，分布在5-21号勘探线之间，深度在200~350 m 以下，沿FH （Ⅱ）-2、FHt （Ⅰ）—Ⅰ断裂侵入，由西向东侧伏，长约400 m ，视厚度8~87.3 m ，在15线、21线揭露的流纹斑岩体中见钼、铅矿体和铀矿化体。 流纹斑岩呈暗肉红色，斑状结构，斑晶为浑圆状石英和板状长石，含量10%~20%。石英斑晶大小为1~2 mm ，见有熔蚀边和碎裂现象。长石斑晶为钾长石，大小1~4 mm ，最大为3~6 mm 。基质为微晶-霏细结构。硅化比较强烈，并见有铅矿化现象。 （4）隐爆角砾岩。隐爆角砾岩体产在NEE 向断裂构造上盘次流纹斑岩体的顶部或两侧裂隙发育地段，长几十米，延深350 m 。隐爆角砾岩的类型有震碎角砾岩、熔融角砾岩和隐爆细屑岩（或称贯入角砾岩）和隐爆裂隙带。 隐爆角砾岩基本无外来成份混入，多数为原地岩石的产物；多数角砾位移不大，并且具可拼性；角砾的形态主要为棱角状及次棱角状，少数为次圆状和圆状；角砾大小极不均匀，胶结物为和角砾成分相似的岩粉、硅质、萤石等气成热液矿物和沥青铀矿、胶硫钼矿、方铅矿等金属硫化物。矿区隐爆角砾岩至少有两期隐爆作用形成，第二期隐爆作用与矿化关系密切。 （5）矿体特征。钻孔资料表明：铀钼矿体在
地幔流体的稳定同位素地球化学综述 王先彬 吴茂炳张铭杰 (中国科学院兰州地质研究所,兰州,730000) 摘 要 总结了20年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成; 地幔 流体中同位素的含量、组成和赋存形式;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中,各种组分含量和同位素组成变化可以很大,从一个侧面指示地幔组分的不均一性,反映了不同地幔物质的形成历程不同或来自不同的地幔源区。此外,还讨论了目前存在的几个疑点。 关键词 地幔流体 稳定同位素地球化学 同位素分馏 地幔脱气作用 地幔源 第一作者简介 王先彬 男 1941年出生 研究员 主要从事稀有气体地球化学、非生物成因天然气及同位素地球化学等领域的研究工作 随着高精度探测技术的出现和地球科学知识的积累,人们对地球的认识进入到更深的层次。从传统的地壳到壳-幔作用,近几年来又深入到核-幔边界以至对地核的认识[1],使得对地球深部物质的研究与深部地球物理和地球化学进一步结合成为可能,并为提出全面统一的地球演化动力理论和模式准备了条件。地幔流体的研究是了解地球深部的重要手段之一。本文就地幔流体中稳定同位素方面的近期研究进展作一综述。 1 地幔流体的性质 作为地球内部的一种重要介质流体,是研究地球深部地质作用、了解深部物质的物理化学环境乃至地球发展演化的重要组分,其重要性愈来愈被更多的人所认识,是近20年来地学研究的热点。 流体,在地球科学研究中,常常是挥发组分的液相、气相及其超临界相以及硅酸盐熔体的统称,但在许多情况下不包括硅酸盐熔体。因此,地幔流体是指在地幔条件下(物相、温度、压力和氧逸度等)处于平衡并稳定共存的挥发组分[2],其形成温度大约在900℃至1400℃之间,其化学组成不均一,受多种因素控制,一般地以C、H、O、N和S(CHONS)为主要化学组分并以含较高的氢为特征,且含微量的稀有气体、F、P、Cl等。地幔挥发 1999年11月2日收稿,12月8日改回。份具有与地幔高p-t条件相适应的物理化学特性(如高的气体密度等),其地球化学性质以易溶于硅酸盐熔体(特别是富碱硅酸盐熔体)为特征,促进低熔点并且饱和挥发份的高钾原始岩浆和地幔交代熔体的形成,同时对于微量元素有高的溶解度(如大离子半径亲石元素、高价阳离子和稀土元素等),并且具有使溶质及各种微量元素产生再沉淀作用(如地幔交代作用导致地幔富集事件)。地幔流体的性质决定了它是地球内部能量和质量传输最活跃的组分,它控制着地幔岩浆作用、交代作用以及地幔变质变形等地质、地球化学作用的发生和发展,是对地球形成、发展和演化起重要作用的组分,具有重要的研究意义。 2 地幔流体的稳定同位素地球化学研究进展 自R oedder(1965)观察到全球碱性玄武岩的超镁铁质捕虏体中均找到CO2包裹体以来,地幔流体的研究工作陆续展开。许多学者采用各种测试方法(如电子探针、离子探针、激光拉曼探针、质谱计等)对认为是来自地幔的岩石矿物样品(如金刚石、金伯利岩、碳酸岩、大洋玄武岩、地幔包体等)进行了包裹体挥发组分及熔体主要元素的测定,发现不同地区、不同环境条件的地幔流体中各组分的含量变化很大,从一个侧面指示了地幔组分的不均一性。 96 2000年第28卷第3期Vol.28,No.3,2000 地 质 地 球 化 学 GEOLO GY2GEOCHEMISTR Y
高 校 地 质 学 报 Geological Journal of China Universities 2007年6月，第13卷，第2期，235-249页June 2007，Vol. 13，No. 2, p. 235-249庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义 谢 智，李全忠，陈江峰，高天山 （中国科学技术大学?地球和空间科学学院，中国科学院?壳幔物质与环境重点实验室，合肥 230026）摘要：从中生代到新生代，华北东部岩石圈地幔发生了减薄以及地球化学性质置换, 而扬子地块东部中生代岩石圈地幔也表现出类似的过程，对中生代火山岩的地球化学研究有助于了解这一变化过程以及发生置换时的时空关系。庐枞火山岩出露于扬子地块东部，为一套包括粗玄岩–玄武粗安岩–粗面岩的富碱橄榄安粗岩系。研究了双庙组基性火山岩，这些岩石富集Rb，K，Sr，Th和轻稀土元素，亏损高场强元素。(87Sr/86Sr)i = 0.7060~0.7063，εNd (t )=-3.9~-6.2，(206Pb/204Pb)i =17.788~18.125，(207Pb/204Pb)i = 15.511~15.546，(208Pb/204Pb)i =37.735~38.184。在喷出地表过程中，火山岩没有受到明显的地壳物质混染，因此元素和同位素组成反映了地幔源区的地球化学特征。其地幔源区具有同位素富集特征，表明火山岩源区曾受到地壳物质的影响，是富集地幔部分熔融的产物，并经历明显的结晶分异作用。庐枞火山岩的岩浆成分和源区特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。 关键词：微量元素；Sr -Nd -Pb同位素；橄榄安粗岩；岩石圈伸展；双庙组 中图分类号：P588.1 中图分类号：A 文章编号：1006-7493（2007）02-0235-15 收稿日期：2007-03-26；修回日期：2007-04-27 基金项目：自然科学基金项目（40673008）和国家自然科学基金青年基金项目（40203004） 作者简介：谢智，男，1969年生，博士，副教授，主要从事同位素地球化学和年代学研究。E -mail: zxie@https://www.doczj.com/doc/67491502.html, 中国东部自北向南可以划分出如华北克拉通、大别–苏鲁造山带、扬子地块和华夏地块等地质单元。这些不同的单元有不同时代形成的基底，经历了不同的演化过程。但它们的一个共同特点就是广泛发育晚中生代岩浆岩，形成从超基性–基性到中酸性、碱性等不同系列的岩浆岩。这些岩浆岩的地球化学特征对了解中国东部晚中生代壳幔演化过程有重要的制约意义。 近年来，中国东部从中生代到新生代岩石圈减薄作用和岩浆动力学机制受到国内外学者的广泛关注，特别是华北岩石圈减薄的动力学演化研究取得了很大的进展，华北克拉通性质的岩石圈地幔被大洋型的岩石圈地幔所置换，岩石圈发生了至少100 km 的减薄（Menzies et al, 1993; Menzies and Xu, 1998; Griffin et al, 1998; Fan et al, 2000; Xu, 2001; Gao et al, 2002; Zhang et al, 2002a; Wu et al, 2003; Yang et al, 2003; Deng et al, 2004; 闫峻等，2003a；徐义 刚，2003）。同位素地球化学性质也发生显著改变，晚中生代基性岩如济南、邹平辉长岩的地幔源区表现出同位素富集的性质（Zhang et al, 2002a, 2003, 2004; Guo et al, 2001, 2003, 2004）。但在100 Ma 时，位于华北克拉通北缘的阜新碱性玄武岩表现出Nd 同位素亏损的特征(Zhang et al，2003)；73 Ma 时，鲁东幔源捕虏体的源区也具有亏损特征，并与中国东部新生代地幔特征一致（闫峻等，2003a）。 另一方面，扬子地块东部中生代—新生代玄武岩地幔源区表现出类似的从同位素富集到亏损转变的特征。对中生代长江中下游基性侵入岩和玄武岩的同位素地球化学研究表明，其原始岩浆来源于富集的岩石圈地幔，并表现出以EM II 为主的特征（Chen et al, 2001；闫峻等，2003b，2005），如相邻地区的蝌蚪山玄武岩（闫峻，2005）和北淮阳玄武岩；曾受到扬子地块俯冲物质影响的华北南缘方城玄武岩源区也同样具有趋向EM II 的同
第41卷 第1期 2008年 (总164期) 西 北 地 质 NORT HWESTERN GEOLOGY Vol.41 No.1 2008(Sum164) 文章编号:1009-6248(2008)01-0059-08 草滩沟群火山岩的地球化学特征 及其形成构造环境 朱涛1,董云鹏1,王伟2,徐静刚3,马海勇3,查理4 (1.西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,陕西西安 710069; 2.贵州大学环境与资源学院,贵州贵阳 550003; 3.中国石油长庆油田公司研究院, 陕西西安 710021; 4.长庆油田第一采油厂,陕西延安 716000) 摘 要:通过对出露于东—西秦岭交接处的草滩沟群火山岩地球化学特征的研究表明,草滩沟群火山岩具有较高的A l2O3含量和较低的T iO2含量,低 R EE等特征;球粒陨石标准化稀土元素配分图解显示呈平坦型-微弱富集型;微量元素组成以富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、T h,强烈亏损N b、T a,以及高场强元素(HFSE)不分异为特征,N b、T a、Z r、Hf丰度及N b/L a,Hf/T a,L a/T a,T i/Y等值特征均显示岩浆源区受到消减组分加入的影响,与典型的岛弧玄武岩相似。综合地质、地球化学资料认为,草滩沟群玄武岩可与东秦岭丹凤群变基性火山岩对比,是早古生代秦岭洋俯冲消减作用的岩浆活动产物,代表了商丹缝合带的西延组成部分,向西延伸可与西秦岭天水关子镇-武山蛇绿混杂岩带相接。 关键词:秦岭造山带;草滩沟群;玄武岩;地球化学;构造环境 中图分类号:P591 文献标识码:A 秦岭造山带是中国南、北诸板块拼合形成的构造结合带,在研究中国大陆的形成演化过程中具有重要的意义。现有的研究表明,秦岭造山带中存在南北两条缝合带,即南部的勉略缝合带和北部的商丹缝合带(张国伟等,1996,2001),而商丹缝合带则是中国华北和华南最主要的构造边界,也是分割中国南北大陆的主要边界构造结合带。沿该带分布着一系列蛇绿混杂岩块和岛弧火山岩(张国伟等, 1995,1996;张旗等,1995;李曙光等,1993)。其中,出露较好、研究程度较高的地段主要集中在东秦岭商南—丹凤一带,目前许多研究表明在西秦岭天水关子镇及武山等地区存在蛇绿混杂岩带,并认为该蛇绿混杂岩带是商丹带的西延部分(裴先治等, 2004;杨钊等,2006;董云鹏等,待刊)。然而,在东西秦岭之间的交接地区,关于商丹缝合带的研究程度还比较薄弱,对其时空展布尚不清楚,这关系到商丹缝合带是否存在于该区以及能否西延至西秦岭地区等基础地质问题,也直接影响到对秦岭造山带早古生代带构造格局以及秦岭-祁连造山带构造交接关系的认识。 笔者在区域地质调研基础上,选取东西秦岭交接部位太白县魏家湾地区出露的一套变质火山岩,重点研究其地质、地球化学特征,探讨岩石成因及形成环境,为秦岭造山带早古生代构造格局及演化研究提供依据。 草滩沟群火山岩产于斜峪关岩群南部,其形成时代通过古生物化石间接限定为奥陶纪,而关于该套火山岩形成构造环境尚存争议,因此,在野外地 收稿日期:2007-07-21;修回日期:2007-10-18 基金项目:国家自然科学基金项目(编号:40234041,40472115)资助 作者简介:朱涛(1983-),男,青海乐都人,西北大学地质学系,硕士。通讯地址:710069,西安市太白北路229号,西北大学地质学系;E-ma il:Z hut-1983@163.co m。
甘肃金矿成矿规律和成矿区带的划分 (2007-12-23 15:16:31) 分类：能源矿产与环保 标签： 知识/探索 基金工程:国家重大自然科学基金资助工程(90102003)。中国科学院知识创新工程重大工程基金资助工程(KZCX210203) 作者简介:苏建平(19702),男,甘肃甘谷人,甘肃省地勘局第三地质矿产勘查院高级工程师,博士研究生,从事区域地 质及环境地质研究. 第9卷第3期 2003年9月 甘肃金矿成矿规律和成矿区带的划分 苏建平1 ,2,张翔2 ,3 (11中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000 。21甘肃省地勘局第三地质矿产勘查院, 摘要:甘肃地域广阔,北山,祁连,秦岭造山带都经历了长期而复杂的地
质构造演化,形成了众多不同背景,不同类型,不同特征,不同规模的金矿床.甘肃金矿受特定的地层,岩性及岩浆,构造,变质作用的控制,可划分为北山(北山北带和南带成矿带),祁连(带),西秦岭(北秦岭,中秦岭,南秦岭成矿带)和摩天岭4个成矿区7个岩金成矿带. 控矿因素 111 矿源层 甘肃已发现的岩金矿床(点),在元古—早古生代,晚古生代,中生代等地层中均 有分布,按其规模和拥有资源量首推南秦岭微细粒浸染型金矿和热水溶滤热泉型金矿,赋矿地层分别为早三叠世晚期局限碳酸盐岩台地相高水位体系域及早,中三叠世台地斜坡相低水位体系域类复理石建造与早古生代海槽型含C泥质硅质岩建造和火山沉积建造.前者如南秦岭寒武—志留纪黑色岩系Au2U组合的微细粒金矿,后者如北祁连变质火山岩型,火山沉积变质型铜2金矿点(石居里沟,青羊沟)及火山沉积再造型金 矿(北祁连寒山,鹰咀山,肮脏沟,青分岭和北山地区南金山,马庄山等金矿).其他 如西秦岭地区印支—燕山期深—浅成中酸性岩浆岩外接触带热晕型金矿及北山南带以小西弓金矿为代表的古元古代与韧性剪切带有关的构造蚀变岩型金矿等也具一定规模.大陆边缘尤其是活动大陆边缘,火山活动强烈而广泛,上地幔及中下地壳中的Au及有用组分随火山活动被带到地表(近地表)并富集形成火山沉积型矿床,或分散在火山
地质流体类型及其特征 一地质流体 地质流体（geofluid）是指在一定地质条件下、通过一定地质作用（包括构造活动、岩浆作用、变质作用、沉积作用、成矿作用、地表作用等）而形成的天然流体。从地质流体的概念可以看出，地质流体是在一定的地质环境中地质作用的产物，因此，不同特征的地质流体记录了其形成地质环境条件，并代表了特定的地质作用事件和过程。所以，地质流体在研究地质历史时期地质作用中都起到重要的媒介作用。 实际上，地质流体是地质作用中不可缺少的介质，它几乎参与所有的地质作用。地质流体的成因与来源十分复杂，其运移和聚集与特定的地质构造环境条件和地质构造演化过程有着密切的联系（肖荣阁等，2001；陶于祥等，1994）。通过研究地质流体特征，可以反演地质历史时期地质作用事件及其地质环境特征。 二地质流体分类及其特征 前人从不同角度对地质流体进行了分类研究，包括根据来源、成因、成分和分布等对地质流体进行分类（J. Parnel，1994；肖荣阁等，2001；陶于祥等，1994）。综合前人对地质流体的各种分类可以看出，主要从两个大的方面进行分析，即依据地质流体来源和天然产出特征分类和地质流体构造分类。 1. 地质流体来源和天然产出特征分类： 一般地，根据流体来源和其天然产出地质特征，将地质流体分为以下几种类型： （1）大气降水：地表水蒸发再降落于地面的水，它直接参与了表层岩石的风化剥蚀、搬运及元素的分散、富集成矿等作用。 （2）海水：咸化度较高的卤水体系，聚集了自然界所有的元素； （3）成岩流体：沉积物在沉积成岩作用过程中产生的流体，包括地层水、沉积岩中有机质热演化形成的石油和天然气等。地层水包括渗入地层的地表水和建造水及其混合水，建造水是在封闭于沉积物中的沉积水并与沉积物发生反应。由于沉积盆地所处地理环境不同，建造水的成分类型有较大的差异。内陆盆地环境建造水是地表大气降水集中封闭于沉积物中并经过一定的水岩反应，滨海盆地环境建造水是封闭在沉积物中的海水。 （4）岩浆流体：来源于地球内部不同部位的岩浆流体以及岩浆上升过程中因分异或结晶释放的流体，前者地质表现形式为各种岩浆岩和火山岩，后者地质表现形式为各种脉岩和脉体等；根据来源深度不同，岩浆流体又可以分为地壳流体和地幔流体等类型。 （5）变质流体：变质过程中脱水-脱挥发份产生的流体。 （6）成矿流体：在成矿作用过程中形成的地质流体，是在特定地质环境中经过特定地质演化形成的具有特殊成分的地质流体，一般富含挥发份、卤索及不相容碱金属、碱上金属元索。 （7）热液流体：来自于特殊构造环境、温度较高的地质流体，热液流体温度一般介于180-400℃，热流体来源有其特殊的构造背景，正常沉积盆地中的成岩热液流体温度一般低于180℃，大洋中脊裂谷构造环境中的热液沉积物温度在200℃以上，陆缘海槽，弧后盆地裂谷环境中的热液沉积物多为中低温组合，温度在200℃以下。 热液流体是近年来成矿作用中非常受重视的一种地质流体，根据不同地质作用中形成的流体溶质成分及温度特征，成矿热液流体分为：高温硅钾卤水（卤水指盐度超过5%的液态流体）、中温碳酸盐型卤水及低温硫酸盐型卤水，不同温度热液流体对应地富有特殊的化学成分特征。 ①高温硅钾卤水：由于中高温型热液交代或热水沉积矿化和硅钾元素的特殊性质，使高温卤水中SiO2和K2O丰度较高。因此热水沉积成矿呈现富硅钾岩建造。 ②中温碳酸盐卤水：以碳酸盐型流体为主，富含Fe2+、Mn2+、Mg2+的碳酸盐化合物为特征，起源于建造水系统、天水淋滤及海源流体系统。因此在中低温或热水沉积中常伴有铁白云石、菱铁矿和石膏。 ③硫酸盐卤水：主要是Ba2+、Sr2+、Ca2+的硫酸盐化合物，在海陆相各环境中广泛存在。主要沉积物是硬石膏、石膏、天青石和重晶石。
不同构造环境中双峰式火山岩 的地球化学特征3 钱 青1) 王 焰1,2) 1)(中国科学院地质研究所,北京,100029) 2)(西北大学地质系,西安,710069) 摘 要 近年来的研究表明,双峰式火山岩套可以形成于大陆裂谷、洋内岛弧、活动大陆 边缘、弧后盆地等多种环境。Sm -Nd 同位素与不活动微量元素(REE ,Zr ,Ti ,Th ,Nb 等)相结合,进行综合研究,可帮助判断双峰式火山岩套成因和形成环境。本文总结了不 、稀土元素、同位素地球化学特征, 并根据对北祁连边马沟双峰式火山岩研究提出了其形成环境可能为岛弧环境,这一认识 对探讨该地区造山带演化的地球动力学具有一定的意义,对在该地区的找矿工作也有一 定的启发。 关键词 双峰式火山岩 形成环境 地球化学 边马沟 第一作者简介 钱 青 男 1969年出生 博士研究生 从事岩石学研究 通常认为,双峰式火山岩与拉张构造作用有关,产于大陆裂谷环境。近年来的研究发现,双峰式火山岩可以产于地球动力学特征明显不同的环境,如大陆裂谷、洋内岛弧[2]、活动大陆边缘[3]、弧后盆地[4]等。双峰式火山岩形成环境的判别及其成因的探讨,对恢复地球动力学演化历史有重要意义。Christian 等(1997)[1]将双峰式火山岩归纳为两大类(板内拉张和破坏板块边缘)和五种环境(大陆裂谷、板块扩张、洋内岛弧、活动陆缘和弧后扩张的早期阶段)。此外,在板块碰撞后阶段还可以形成一套与岩石圈拆沉作用有关的双峰式火山岩[5]。下面将各类双峰式火山岩组合的基本地质和地球化学特征加以归纳。 1 板内和板块扩张环境 1.1 大陆裂谷环境 此种环境以东非裂谷最著名;此外,产于洋岛、与地幔柱活动有关的双峰式火山岩也归为此类,如冰岛和加拉帕戈斯岛。东非裂谷的基性岩主要是富碱质的,可以包括从正常的拉斑玄武岩到碱性玄武岩、SiO 2不饱和的碧玄岩和霞石岩、超钾质的白榴岩以及碳酸岩等,长英质岩石也是偏碱质的,如粗面岩、响岩和碱性流纹岩等[6]。产于这种环境的玄武岩通常富Ti 、K 、P 、Nb 、Th 等大离子亲石元素(L IL E )和高场强元素(HFSE ),Zr/Nb 比值低(3～10)[1],在微量元素模式图中呈钟型分布。REE 分布为L REE/HREE 强烈分离的模式,L REE 丰度通常较高,为球粒陨石的50～500倍。由于受到不同程度陆壳混染的影响,Nd 和Sr 同位素比值可以变化很大[6],一般εNd (t )为中等的正值(+2～+5)。产于这种环境的酸性岩主要是碱性和过碱性的粗面岩和流纹岩,明显富集L REE 1998年9月24日收稿,11月25日改回。3国家自然科学基金(编号:49472101)资助项目。 9 21999年第27卷第4期Vol.27,No.4,1999 地 质 地 球 化 学GEOLO GY 2GEOCHEMISTR Y
收稿日期：２０１２－１０－２０；修回日期：２０１２－１１－１８ 基金项目：中国核工业地质局铀矿地质科研项目“北秦岭成矿带蓝田铀矿田深部成矿规律及外围找矿远景研究”（２０１０－５６）。 作者简介：王江波（１９８２－），男，陕西合阳人，工程师，２００５年毕业于南京大学地球科学系，主要从事铀矿地质科研和勘探工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｓｈｉｎｅ３４２６＠１６３．ｃｏｍ
１ 区域地质背景 蓝田铀矿田大地构造位置处于华北地台南缘北秦岭构造带中段，近北西西向北秦岭构造带与北东向华山—蓝田—宁陕印支、燕山期岩浆岩带交汇区的牧护关岩体西北部边缘，属于莽岭－牧护关燕山期铜铁多金属成矿带（齐文等，２００５）。矿区南、北侧分别受近东西—北西西向展布的区域性深大断裂：铁炉子－三要断裂和草坪－商县断裂约束，并以上述区域断裂为界与中元古界陶湾群及宽坪群中深变质地层相隔，矿区西侧以近北南向盆缘断裂与古近—新近系断陷盆地相邻，矿区东部为牧护关岩体的主体。矿田明显受牧护关岩体西北部南、北侧两条近东西向深大断裂、近北南向古近—新近系盆缘断裂及北东向次级断裂构成的构造夹持区控制（图１） 。 图１ 蓝田铀矿田区域地质图 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｍａｐ ｏｆ ｔｈｅ Ｌａｎｔｉａｎ ｕｒａｎｉｕｍ ｆｉｅｌｄ １．第四系；２．古近—新近系；３．下白垩统东河群；４．中寒武统；５．龙家园组；６．高山河组；７～８．熊耳群；９．陶湾群；１０～１２．宽坪群上、中、下亚群；１３．铁铜沟组；１４．秦岭群上亚群；１５．太华群；１６～１９．燕山期花岗岩；２０～２２．燕山期二长花岗岩；２３．燕山期闪长花岗岩；２４．印支期二长花岗岩；２５～２６．加里东期闪长玢岩、闪长岩；２７．扬子期花岗岩； ２８．区域性深大断裂；２９．大断裂或断裂；３０．矿田及编号 蓝田铀矿田包括魏家沟、小南沟、韩家堡、吊庄４个矿床，面积１２ｋｍ２，其矿床地质条件、矿化特征基本相同，矿床间距仅１～２ｋｍ，就整个矿田而言是一个中等品位、中等规模、采冶条件良好的花岗岩型铀矿。矿田内所有矿体规模、形态严格受断裂构造制约。断裂、裂隙的组合形式和发育程 ５ ５ １ 第１期 王江波等：陕西蓝田铀矿田控矿因素与成矿作用过程探讨
中华民居2012年3月 前言 东坡—黄沙坪地区位于南岭多金属成矿带中段北缘，大地构造位置为炎陵—郴州—蓝山北东向深断裂与郴州——邵阳北西向断裂带的交接部位，在主要成矿带与次级褶皱断裂带的相交部位分布着东坡、芙蓉、黄沙坪等多金属矿田。区内矿产资源丰富，以钨、锡、钼、铋、铅、锌为主，除少数矿床外，其主要矿床成因类型均属岩浆热液型矿床，总体上看它们在成矿空间和时间上有着密切的联系，它们均是岩浆活动、地质构造及地层岩性综合控制的产物。 1．矿床成矿系列 经区内的基本构造格局和深部构造，岩浆岩的分布及其成因分类，地层岩性组合，矿化组合及分带特征和有成因联系的若干矿床在空间分布上的规律性等的研究，将本区内生金属矿床划分两个成矿系列，即与酸性中浅成花岗岩类有关的钨锡多金属矿成矿系列和与中酸性深源浅成花岗闪长岩类有关的铅锌多金属矿床成矿系列。 1.1 与酸性、中浅成花岗岩类有关的钨锡多金属矿成矿系列 本系列矿床主要出现于一相对隆起带，经受了加里东至燕山期的构造运动，褶皱断裂发育，岩浆活动繁且规模较大，深部推断有多个隐伏岩浆岩带，地表出露的岩基、岩株体多为壳源型（Ⅰ类）花岗岩，侵入时代为加里东至燕山期，其中以燕山早期最为发育，具有多期多阶段的特点。区域地球物理、地球化学特征为一区域性航磁正值高磁区和区域性重力低值区、以W、Sn、Pb、Zn、Nb、Ta、Be等地球化学高背景区。已知有东坡、芙蓉等钨锡多金属矿田（床）。 对成矿起主导作用的为燕山早期多期次、多阶段的花岗岩岩浆活动，地表出露的岩体是深部大岩基有关的高侵位岩体，是岩浆不断演化的产物，具有丰富的物质基础，并且随着岩浆的分异演化使成矿金属元素组分得以聚集，从岩浆中分异出的挥发组分和含矿溶液具有较高的压力梯度，并向岩浆侵入前缘汇集，在构造断裂的诱导下向所开拓的空间运移，于造当的有利空间和岩性条件下，含矿气水热液经过充填、交代、改造又叠加等矿方式，在内、外接触带及其附近地区形成成因上具有同源演化的一系列不同矿种和类型的矿床，构成一个与酸性中浅成花岗岩类有关的岩浆演化成矿系列。 1.2 与中酸性、深源浅成花岗闪长岩类有关的铜铅锌多金属矿成矿 系列 本系列矿床主要出现于本区西部，郴州一桂阳断裂的北西侧，为一相对拗陷带，岩浆活动规模较小，地表出露多属同熔型（Ⅱ类）的花岗闪长斑岩、花岗斑岩等小侵入体，时代为燕山早、晚期。地球物理、地球化学特征为一区域性重力高和负值平稳磁场区，区域化探异常以Pb、Zn、Ag、As异常为主，已知有宝山、大坊等铜铅锌金银多金属矿床。 矿床的形成主要为与基底断裂有成因联系的同熔型花岗岩浆为成矿提供了丰富的物质来源，盖层的紧闭线型褶皱及其伴生产出的逆冲断裂为成矿热液的运移提供了通道、为矿化富集提供了有利的储矿空间，在有利的岩性组合和构造部份，含矿气水热液经过交代、充填等成矿作用，形成不同的矿化组合和矿床类型，并且有明显的分带性。 本区一些沉积改造岩浆热液叠加型矿床，虽具有叠加成矿系列的特点，但主要为岩浆活动使金属元素迁移富集而成，如玛瑙山铁锰多金属矿等，故未单独列为一个系列。 2．找矿标志 2.1 地质标志 2.1.1 岩浆岩标志 ①燕山期复式岩体是形成区内多金属矿的首要条件，燕山早期晚阶段和燕山晚期早阶段的花岗岩与钨锡矿形成有着不可分割的联系，而铅锌矿的形成与燕山晚期的花岗岩关系密切。当大岩体中有小岩体分布时对成矿更有利。 ②北东向展布的花岗斑岩与铅锌矿在空间上紧密伴生。 ③岩体侵位较高的突起部位及其附近是寻找蚀变岩体型（云英岩型）及裂隙充填型锡铅锌矿的重要部位。 2.1.2 构造标志 ①南北向断裂是本区主要的导岩、导矿构造，钨锡铅锌多金属矿矿床往往发育在南北向与北东向两组断裂构造交汇的部位及其附近次级构造中。 ②北北东向和北北西向断裂构造，往往是主要容矿构造，是寻找含锡石英脉、云英岩脉以及锡石硫化物及铅锌矿的有利部位。 ③在花岗岩体与中、上泥盆统及二叠系栖霞组碳酸盐岩的接触带，捕虏体及岩体顶面凹陷，侧洼或缓倾斜面，是厚大矽卡岩型矿体的产出部位。 ④在岩体附近的中、上泥盆统碳酸盐岩中，节理、裂隙、层理、劈理等小构造特别发育的地段，有利于热液的渗滤交代，有利于成矿。 2.1.3 地层标志 ①与岩体接触的中、上泥盆统及石炭系中上统及二叠系下统栖霞组的碳酸盐岩是寻找矽卡岩型和网脉大理岩型锡多金属矿的重要部位。 ②震旦系浅变质砂岩、板岩是裂隙充填型锡石—硫化物矿床、含钨锡石英脉矿床及裂隙充填型的铅锌矿的主要控矿层位。 2.2 物化探异常标志 1、物化探综合异常区往往是重要的矿化集中区。 2、重力负异常是寻找矽卡岩矿床的间接找矿标志；磁异常的存在与否是判别矽卡岩型多金属矿的典型标志；各种明显的电法异常是寻找硫化物多金属矿的重要标志。 3、W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn化探异常与磁法、电法异常重叠时出现的综合异常，找矿效果好。 2.3 矿化蚀变标志 2.1.1 矿化标志 ①区内矿化水平及垂直分带较明显，由岩体向外依次为W、Sn、Mo、Bi —Sn、Cu、Pb、Zn —Pb、Zn — Hg、Sb矿化，可以借以某一矿物组合进行预测另一种矿化的大致地段。 ②地表（或者浅部）含锡硫化物脉可直接预测深部蚀变岩体型及矽卡岩型锡矿床。 ③地表网脉大理岩很可能预示着深部矽卡岩及云英岩的存在。 ④在花岗岩与碳酸盐岩接触带附近的褐红色、黑色疏松土状物，或有铁帽存是寻找矽卡岩型锡矿的标志。 2.1.2 蚀变标志 ①矽卡岩化是直接找矿标志。当矽卡岩中有云英岩脉穿插，则下面有可能找到云英岩型矿体。 ②云英岩是找云英岩型锡矿的直接标志，蚀变越强，则矿化越强。 ③钠长石化、萤石化是寻找蚀变岩体型锡矿的重要标志。 ④硅化、绿泥石化及绢云母化组合是寻找充填型铅锌银矿的间接标志。 3．矿床分布规律 3.1 矿床的时间分布规律 东坡—黄沙坪地区的绝大多数与有色金属成矿有关的岩体多属燕山早期第二、第三阶段侵入定位的。区内成矿是多期多阶段的，经历了三期五阶段，即岩浆期、矽卡岩期和石英硫化物期，成矿阶段有早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段、氧化物阶段、早硫化物阶段和晚硫化物阶段。 总的看来，与钨锡成矿有关的岩体，形成时代相对较早；而与铅锌成矿有关的岩体，形成时代相对较晚。通过一批典型的成矿岩体研究发现，不少同期多阶段多期次形成的复式岩体，如千里山、骑田岭等岩体，在其周围的某一部分自岩体向外，可以出现有钨锡铅锌等矿化分带现象（如柿竹园—野鸡尾矿区）。 一般地说，燕山早期第一次侵入活动在本区形成了较大范围的W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn矿化，但较弱；第二次侵入活动进一步扩大了前次矿化范围和强度，出现较强的W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn矿化；第三次侵入活动挥发分较前两次更加充分，进一步强化了锡的矿化，并出现大量的铍矿化。故本区锡铅锌矿化与燕山期第二次、第三次岩浆侵入活动有关，主要成矿期为燕山早期中、晚阶段。另外，有时也可出现不同侵入阶段产生的矿化，在同一空间相互叠加而造成分带不明显的现象。 东坡-黄沙坪钨锡多金属矿成矿规律浅析 陈 杰 许东明 张怡军 （湖南省湘南地质勘察院） 摘 要：通过分析东坡—黄沙坪地区各类钨锡铅锌多金属矿床的对比分析，总结出在大地构造背景下的特殊成矿物质来源和特殊的成矿作用，探索燕山期花岗岩型钨锡多金属矿床的形成机理，并建立全区的成矿模式。 关键词：钨锡矿；分布规律；成矿模式 ?224?