长江中下游铜、金矿床成矿流体系统的形成条件及机理

长江中下游铜、金成矿带是我国最重要的金属成矿带之一。成矿流体系统形成的地球动力学背景及地质地球化学条件对比研究表明,赋存于石炭系中的层状铜、金矿床是海西期拉张背景下热卤水沿同生断裂经喷流作用形成的海底喷流(热水)沉积矿床;与燕山期中酸性侵入岩有关的铜、金矿床是在上地幔隆起、张性或向张性过渡背景下形成的,是中酸性岩浆经熔体流体分离作用形成的岩浆热液与大气降水混合,经水-岩作用等复杂的输运和化学反应耦合过程的动力学产物。     

现代海底热液成矿作用综述

现代海底热液成矿作用是一种重要的成矿作用。海底热液系统主要分布在大洋中脊、弧后盆地、板内火山活动中心等张裂性环境中 ,不同的环境具有类似的成矿模式。海底大洋中脊热液作用的主要产物为黑烟囱、白烟囱。现代海底硫化物堆积过程是烟囱生长、倒塌和热液流体在其开放空间充填与交代的过程 ,硫化物的形成首先是通过硫化物烟囱来完成。提出了运用成矿系统理论来研究海底热液作用的方法     

断裂体系分维及其对成矿流体运移和矿床定位的指示作用

根据分形理论计算了湘中各锑矿断裂体系的计盒维数和信息维数,通过对各矿断裂体系分维特征与锑矿分布之间关系的分析,发现断裂体系的分维高值区与锑矿分布密集区相对应,这不仅表明断裂是成矿流体运移的主要通道,同时也表明断裂体系分维特征是定量描述锑矿床定位及成矿流体运移、聚集条件的一个重要参数。     

个旧锡矿地球化学及成矿作用演化

关于个旧锡矿床的成因，过去多数人持“花岗岩岩浆期后热液成矿”观点。笔者的研究成果表明，个旧锡矿具有多期、多源成矿，可划分为3个成矿系列，即印支期海底基性火山成矿系列、海底喷流成矿系列和燕山晚期花岗岩改造(叠加)成矿系列，成矿模式可归结为“裂谷环境—火山沉积—喷流热水沉积—花岗岩叠加改造”；在划分成矿系列的基础上，重点从矿床的微量及稀土元素、稳定同位素及流体包裹方面来论证新的成矿观点。     

粤东地区中生代金属矿床的成矿机制

在前人大量系统和深入的成矿地质背景和成矿地质地球化学研究的基础上,根据粤东地区锡、钨、铜、银、金多金属矿床(点)区域成矿作用特征,着重探讨了在中生代花岗质火山-侵入杂岩岩浆作用的背景下,成矿元素的富集过程及成矿物质的迁移、沉淀机制.研究认为,成矿物质的富集经历了地壳岩石的选择性部分熔融、花岗质岩浆分异、流体-熔体分馏和流体与流经岩石相互反应(水-岩作用)4个阶段.由于作为热源的岩浆熔体的存在及不同成因断裂裂隙构造的产生,富含成矿元素的岩浆热液流体上升,并与深循环的大气降水热液混合,形成热液对流体系.在长期的热液对流循环中,随着构造脉动和物理化学条件的改变,沉淀出不同阶段的矿石,并在不同的构造部位和围岩中形成不同类型的矿床.     

个旧超大型锡多金属矿床成矿流体来源的氦同位素证据

对取自个旧超大型锡多金属矿床层状矿体和接触带矿体的黄铁矿和磁黄铁矿样品进行流体包裹体的He同位素测定,其成矿流体中3He和4He的质量浓度分别为1.43×10-13～9.39×10-13 cm3/g和0.64×10-6～3.25×10-6 cm3/g,ρ3He/ρ4He=0.06～0.21 Ra.在考虑可导致矿体中成矿流体氦同位素质量浓度比值发生变化的各种因素的基础上,讨论了个旧锡多金属矿床成矿流体的成因.结果表明氦同位素地球化学资料反映出该矿床早期成矿流体中氦主源于地幔,应为海水与地幔流体混合形成.而后期大量富含地壳放射成因氦的燕山期花岗岩成矿流体对早期形成的矿源层或矿体进行叠加、改造.个旧超大型锡多金属矿床不是单纯的花岗岩成因矿床,也不是单纯的海底喷流成因矿床,而是同生沉积与岩浆热液叠加、改造的复合成因矿床.     

成矿流体类型综述

按照成矿流体来源和性质将其分为与基性、超基性岩浆有关的流体,与酸性岩浆有关的热液流体,与海相喷流-沉积有关的热液流体,与沉积盆地演化有关的盆地流体,与区域变质作用有关的变质流体和有机成矿流体等六种类型。该类型划分对成矿环境、成因研究提供新思路。     

中国东部晚中生代斑岩-浅成热液金(铜) 体系及其成矿流体

中国东部晚中生代强烈的火山岩浆活动伴随着广泛的热液成矿作用,形成斑岩型、浅成热液型、以及两者之间的中成热液型金铜矿床,构成"斑岩-浅成热液金铜成矿体系".由于这几类矿床在形成深度及与浅成侵入岩关系等方面的差异,因而在地质地球化学特征及成因上存在明显差别.但是它们的成矿流体都以大气降水为主导,并且有岩浆挥发组分不同程度的参与.     

利用应力莫尔圆解析成矿热液对岩石的机械破裂作用

在成矿作用中,成矿热液对岩石的破坏作用分为以机械破裂为主的物理作用和以腐蚀交代为主的化学作用。成矿热液对岩石的机械破裂作用与矿床的形成联系非常紧密。当成矿热液的压力与岩石的构造应力满足一定条件时,岩石就会发生破裂;从而显著提高岩石的渗透率,提供流体运移通道并且形成成矿场所。因此成矿热液对岩石的机械破坏作用是形成容矿断层的重要因素。用应力莫尔圆解析了这一过程,并以新疆哈密红石铜矿论证了这一过程。     

云南省蒙自县白牛厂银多金属矿床成矿条件分析

蒙自县白牛厂银多金属矿区位于华南褶皱系的西南缘,通过对该矿床的区域地质及矿床地质特征的分析,该矿床属于沉积—改造—岩浆热液叠加型矿床,矿床的形成主要受到地层和岩浆岩的控制,其中矿区中的中下寒武统岩石中存在成矿元素的原始同生富集,为矿床的形成提供了部分物质来源;同时,薄竹山花岗质岩浆侵入作用为矿床的形成提供了热源、部分成矿流体及成矿元素.     

甘肃干沙鄂博稀土矿床成矿介质演化过程:来自包裹体的信息

在矿床地质研究基础上,通过对石英、萤石、方解石中流体包裹体岩相学、显微测温分析,对甘肃省干沙鄂博稀土矿床成矿流体的特征、演化及成矿机理进行了讨论.结果表明:矿床中发育大量包裹体,按室温下的成分相态特征,将其分为熔体包裹体、流体-熔体包裹体、气液H2O包裹体、气液CO2包裹体、CO2-H2O包裹体和含子矿物的气液H2O包裹体、含子矿物的CO2-H2O包裹体等7种类型.在成矿过程中,包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体+流体包裹体→流体包裹体的变化,反映了成矿介质经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程.在岩浆-热液成矿期,流体-熔体包裹体大量存在,以及富H2O相CO2-H2O包裹体与富cO2相CO2-H2O包裹体密切共生,表明成矿时曾经发生两次不混溶作用,早期岩浆-热液不混溶作用导致萤石和REE-氟碳酸盐的晶出,而CO2-H2O不混溶作用引起了硫化物的沉淀.     

湘西北-湘中地区金-锑矿床中-低温流体成矿作用的地球化学成因指示

通过对湘西北－湘中主要金－锑矿床和有关区域地层的系统地球化学研究，揭示了该区元古界基底和古生界盆地中－低温热液系统特征及流体成矿作用的关系；介绍了应用微量元素和稳定同位素隐性地球化学标志进行区域古流体示踪的方法和实际应用效果；提出了该地区区域性古流体的运动在水平方向上可达盆地规模，在垂直范围内可达几公里的认识。同时，从流体成矿作用的角度对区内锡矿山超大型锑矿床的成因进行了探讨，提出湘中盆地至少在城步－新化大断裂以东的广大地区，可能同属一个受盆地周边燕山期花岗岩体制约，并以深循环大气降水来源为主的大型盆地热液系统。燕山期主要的热流异常中心是成矿的有利部位。深大断裂及其次级断裂，以及不同渗透率的地层通过其不同的隔水、导水和聚水作用，对区域流体的运移和汇聚起主导因素。盆地基底在提供成矿物质和热流来源方面对成矿起了重要作用，但不排除局部隆起区之下深部隐伏岩体的热贡献和由深断裂导入的幔源流体渗漏。     

北秦岭（河南段南阳以西）银铅锌主要矿床类型特征及找矿方向

文章在总结前人研究成果的基础上,综合论述了北秦岭（河南段南阳以西）银铅锌矿床的成矿地质背景、时空分布和基本特征。根据矿床地质特征和控矿因素,将北秦岭（河南段南阳以西）银铅锌矿划分为大型构造蚀变岩型矿床、海底火山喷流块状硫化物型矿床和受碳酸盐岩控制的沉型沉积——变质（热液）矿床3类,其中大型构造蚀变岩型矿床是最重要的矿床类型。探讨了北秦岭（河南段南阳以西）银铅锌矿床的成矿时代、成矿物质、成矿流体来源和成矿规律研究,为以后在该区找矿指出了方向。     

热液矿床中气相成矿作用

气相成矿作用是人们早已注意的问题 ,但在矿床学研究中没有给予应有的重视。文章从金属成矿物质的气相迁移、气 -液相转变对成矿的作用初步探讨了气相成矿作用问题。提出热液矿床成矿过程中必然存在由于气 -液相转变而产生的氢氧同位素瑞利分馏 ,在应用氢氧同位素示踪热液成矿流体来源时必须考虑成矿流体气 -液相转变引起的同位素分馏效应 ,只有这样才能正确示踪成矿流体的来源 ,合理分析热液矿床的成矿机制。     

黔东地区金矿构造-流体-成矿作用探讨

黔东地区位于华南成矿区的天柱-黎平成矿亚带,是贵州重要的黄金产出地。以研究区成矿地质背景及成矿地质特征为基础,结合以往研究资料和野外实地调查资料,应用金矿成矿过程中构造-流体-成矿作用的相关理论,对研究区构造与脉体的关系、构造与金成矿作用、流体与金成矿作用进行分析和探讨,提出了构造和流体耦合作用与金成矿作用在时空分布上的关系。     

西藏蒙亚啊铅锌矿床成矿流体来源及特征

探讨西藏蒙亚啊铅锌矿床成矿流体来源及其特征,结合区域典型矿床研究厘定矿床成因类型。通过矿床近矿体蚀变灰岩和热液成因方解石碳-氧同位素及成矿不同期次石英氢-氧同位素分析手段,结合流体包裹体岩相学、温度和盐度测试研究,分析了矿床成矿流体的特征及成矿流体来源。结果表明,成矿早期流体以岩浆水为主,成矿晚期有大量天水混入;主成矿期成矿流体总体具有中高温和中低盐度特征,成矿从早期到晚期流体降温趋势明显。矿床形成与岩浆作用关系密切,矿床类型属于远接触端夕卡岩型铅锌矿床。     

兰坪金顶铅锌矿石膏的研究

兰坪铅锌矿床是目前我国最大的Pb-Zn矿床,一般认为其成因为热液成矿作用.兰坪盆地自中生代以来,形成了极为丰富的金属与盐类矿产,是我国著名的热液成矿带,同时还拥有大型的石膏矿床.以成矿过程中石膏的流体性质为主要研究内容,选择兰坪金顶铅锌矿区的架崖山—北厂矿段为主要样品采集区.以热液矿物作为研究对象,研究了石膏的结构和构造.通过矿物学-岩相学研究,观察石膏在不同矿化阶段的这些特征,观察石膏在热液成矿期次中的这些特征;结合电子探针微区分析,基本查明石膏在各阶段流体的化学组成.     

广西茶山锑矿床成矿流体研究

本文通过矿床地质、成矿流体、泥盆系合矿性和稀土元素地球化学研究，总结出茶山锑矿床成矿流体具有热卤水特征，并未获得岩浆热液成因的证据。     

双扩散对流与成矿元素富集的机制

分析了沉积盆地热液改造矿床的成矿特点,认为呈分散状态存在的成矿元素从矿源层到赋矿层的漫长时期内,至少发生过一次富集过程.驱动成矿流体运移的驱动力,除了重力驱动、压力驱动外,还可能存在双扩散对流驱动模式.其次利用双扩散对流方程建立了在双扩散对流驱动下成矿流体富集机制的数学模型,并在此模型的基础上,取不同Rayleigh-Darcy数Ra对成矿元素的富集范围进行了数值模拟.数值模拟显示对不同的Ra取值,在沉积盆地基底隆起的上方或隆起的斜坡部位,均发生了富集作用.模拟证实若隆起部位存在断裂,同时有盆地流体流向此隆起和断裂区域,那么双扩散对流系统更有利于成矿元素的富集.     

甲马铜多金属矿床层控矽卡岩流体包裹体特征及其成因意义

甲马铜多金属矿床位于西藏冈底斯火山-岩浆弧中的一个弧后盆地,并赋存于该盆地上侏罗统多底沟组礁灰岩与下白垩统林布宗组下部的砂板岩之间,矿床的含矿岩石为矽卡岩.作者在对其地质特征分析的基础上,通过其中矿物流体包裹体的特征、均一温度、包裹体成分的研究,并与典型岩浆热液接触交代矽卡岩矿物流体包裹体和现代海底热(卤)水的对比,显示该矿床层状矽卡岩矿物的形成温度、流体成分与典型岩浆热液接触交代矽卡岩存在较大差异;而与现代海底热(卤)水有较大的相似性.因此,推断甲马矿床层状矽卡岩的形成与岩浆热液没有直接的成因联系,而很有可能是与盆地演化过程中的热(卤)水活动有关.