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华南大规模低温成矿的主要科学问题

岩石学报 2016年第11期32卷 3239-3251页

作者：胡瑞忠付山岭肖加飞中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081

大面积低温成矿是全球独特的重要成矿事件。华南地区扬子地块西南部面积约50万平方千米的广大范围，低温矿床广泛发育，包括卡林型金矿床、MVT型Pb—Zn矿床和脉型锑、汞、砷等矿床，构成华南低温成矿域。该成矿域由川滇黔接壤区的Pb—Z... 详细信息

大面积低温成矿是全球独特的重要成矿事件。华南地区扬子地块西南部面积约50万平方千米的广大范围，低温矿床广泛发育，包括卡林型金矿床、MVT型Pb—Zn矿床和脉型锑、汞、砷等矿床，构成华南低温成矿域。该成矿域由川滇黔接壤区的Pb—Zn、右江盆地Au—Sb—As—Hg和湘中盆地Sb—Au等三个矿集区组成。其中的矿床主要赋存于沉积岩中，受断裂构造控制，形成于100～250℃的低温条件下。以往的研究取得了重要进展，但成矿时代、成矿动力学背景、成矿物质基础和成矿过程等关键科学问题一直悬而未决。近年的研究表明，这些矿床可能形成于200～230Ma（印支期）和130～160Ma（燕山期）两个时期，除川滇黔Ph—Zn矿集区由盆地卤水演化成矿外，其余两个矿集区的形成可能均受印支期和燕山期的深部岩浆活动驱动，尽管成矿流体中的水主要是大气成因地下水。本专题报道了近年来这些方面的最新研究进展，包括20篇文章，主要涉及这些低温矿床的地质地球化学特征、成矿时代、矿床成因和成矿动力学背景等。

关键词：华南大规模低温成矿成矿时代动力学背景成矿过程

吉林省集安地区下活龙金矿床成因与成矿作用研究

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吉林省集安地区下活龙金矿床成因与成矿作用研究

作者：柏铖璘吉林大学

学位级别：硕士

下活龙金矿床是解放初期在吉林省集安地区发现探明的一座中型热液矿床,它产于下元古界集安群变质岩系和中生代岩浆侵位作用发育区。自发现以来曾一度受到地质学者的关注和研究,但至今有关其矿床成因类型一直存在较大争议,为此,本文在前... 详细信息

下活龙金矿床是解放初期在吉林省集安地区发现探明的一座中型热液矿床,它产于下元古界集安群变质岩系和中生代岩浆侵位作用发育区。自发现以来曾一度受到地质学者的关注和研究,但至今有关其矿床成因类型一直存在较大争议,为此,本文在前人研究的基础上,开展了矿床地质学、流体地质学、成岩成矿年代学、元素和同位素地球化学的研究工作,探讨了岩浆对成矿的制约关系、成矿流体的起源与演化、成矿物质的来源、成矿机理和成矿作用等科学问题,取得的主要成果与进展如下:(1)矿床地质研究表明,该矿床矿体类型为含金硅质蚀变岩型和网状石英脉型,成矿主要发生在NW向断裂的次级断裂体系,赋矿围岩是古元古代集安群变质海相钙质碎屑岩;围岩蚀变类型有矽卡岩化、硅化、碳酸盐化、青磐岩化和绢英岩化,矿化主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和银金矿等,成矿过程大致经历干矽卡岩阶段(I)、湿矽卡岩阶段(II)、富硫化物石英-细粒黄铁矿-铜金多金属阶段(III)、石英-粗粒黄铁矿-铅锌多金属阶段(IV)、石英-碳酸盐阶段(V),具有交代热液型矿床的成矿特征。(2)流体地质学研究揭示:石英-硫化物期发育富气相、富液相和纯气/液相包裹体,其中均一温度从早到晚阶段依次为273～367℃、201～346℃和120～196℃,对应盐度依次为4.01%～8.67wt.%Na Cl、1.73%～5.99wt.%Na Cl和0.87%～3.85wt.%Na Cl。结合激光拉曼探针分析与H-O同位素特征进一步得出成矿流体总体为HO-Na Cl-CO±CH体系,石英-硫化物期成矿流体已经加入大气降水,整个成矿过程成矿流体经历了多次混合及水岩反应,流体性质为中高温、中低盐度向低温、低盐度转变的演化过程。(3)对矿区发育的二长花岗岩和伴生成矿的闪长玢岩锆石U-Pb同位素定年结果揭示,矿区中粒二长花岗岩锆石U-Pb同位素定年为1910～2484Ma,闪长玢岩岩脉锆石U-Pb同位素定年为124.1±1.9Ma,矿床成矿与闪长玢岩岩浆作用有关,形成于早白垩世。(4)闪长玢岩的元素地球化学特征显示,其为高钾钙碱性岩石系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,Eu异常不明显,稀土元素配分模式为右倾型;初始岩浆具有来源于板片俯冲流体交代地幔楔的部分熔融产生的岩浆属性,其中浅成侵位(<1.5km)、低分异(DI=55.87～65.30)、还原(ΔFMQ=-8.94～+3.76;log(?O)=-7.71～-26.72)以及含水量较高的特点为该矿床的形成奠定了基础。(5)S、Pb同位素地球化学特征显示,硫源为岩浆硫和地层硫的混源;铅属于异常铅,计算得出原始铅年龄为2700Ma,地层对于铅的来源贡献较大。结合前人研究成果,揭示成矿物质主要来源于岩浆作用和与其活化的元古宙地层。综合以上研究成矿与进展,我们认为下活龙金矿床为接触交代热液型矿床,是闪长质岩浆就位与古元古代集安群变质海相钙质碎屑岩发生双交代作用的产物,成矿作用适值中生代早白垩世古太平洋板块俯冲后的大陆边缘伸展环境。

关键词：矽卡岩型金矿下活龙矿床集安地区矿床成因成矿作用动力学背景

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华南铀矿床研究若干进展

岩石学报 2019年第9期35卷 2625-2636页

作者：胡瑞忠骆金诚陈佑纬潘力川中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究... 详细信息

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究不断深入,获得一批较精确的成矿年龄;通过精细矿物学研究,发现了零价铀和高铀酸钙[(CaU^6+) O4]等以往在自然界少见的铀矿物;揭示华南不同类型的铀矿床是受白垩-古近纪岩石圈伸展事件统一控制并具有密切内在联系的有机整体;攻深找盲取得新突破,发现了新的成矿元素组合并预示了深部找矿的重要潜力。本专辑报道了近年华南铀矿研究的部分新进展,包括15篇文章,主要涉及这些铀矿床的地质地球化学特征、成矿时代、成矿过程、成矿动力学背景和找矿潜力等。

关键词：华南铀矿床成矿时代成矿过程动力学背景找矿潜力

郯庐断裂带晚中生代演化历史及其对华北克拉通破坏过程的指示

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岩石学报 2016年第4期32卷 935-949页

作者：朱光王薇顾承串张帅刘程合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯... 详细信息

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯庐断裂带没有发生活动,而华北克拉通出现局部伸展与岩浆活动及区域性隆升,应为弧后弱拉张背景。早白垩世初(燕山运动B幕),郯庐断裂带再次发生强烈的左行平移活动,华北克拉通北部与东部出现了一系列近南北向挤压产生的构造,应是鄂霍茨克洋最终关闭与伊泽奈崎板块高速俯冲双重作用的结果。随后的早白垩世期间,华北克拉通在弧后拉张背景下发生峰期破坏,郯庐断裂带呈现为强烈的伸展活动。早白垩世末的区域性挤压作用,结束了华北克拉通的峰期破坏,并使郯庐断裂带再次发生了一期左行平移活动。这期挤压作用出现在太平洋板块接替伊泽奈崎板块这一重大板块调整的背景之中。

关键词：晚中生代构造演化华北克拉通破坏动力学背景郯庐断裂带

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五台山晚太古代花岗岩的成因及其动力学意义

北京大学学报（自然科学版） 2004年第2期40卷 216-227页

作者：张健刘树文潘元明李秋根储银杨斌北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室地球与空间科学学院北京100871 Department of Geological Sciences University of SaskatchewanSaskatoonSaskatchewanS7N 5E2Canada 中国科学院地质和地球物理研究所北京100029

五台山晚太古代花岗岩 (～ 2 5 40Ga) ,主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、少量的英云闪长岩、奥长花岗岩组成 ,全岩化学分析表明它们具有中～高钾钙碱性花岗质岩浆性质 ,LILE富集和高的w(Rb) w(Sr) (即 :Rb Sr)比值 ,相对较低的w(Sr) w... 详细信息

五台山晚太古代花岗岩 (～ 2 5 40Ga) ,主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、少量的英云闪长岩、奥长花岗岩组成 ,全岩化学分析表明它们具有中～高钾钙碱性花岗质岩浆性质 ,LILE富集和高的w(Rb) w(Sr) (即 :Rb Sr)比值 ,相对较低的w(Sr) w(Y)、w(La) n/w(Yb) n、w(Nb) w(Ta)和w(Zr) w(Hf)比值 ,右斜式稀土配分模式 ,Nb、Ta、Ti亏损 ,但是它们均表现了NdTDM =2 5 4～ 2 72Ga和明显的正εNd(t)值。这些地球化学特征表明其钙碱性花岗质岩浆形成于晚太古代大洋岛弧环境 ,来源于弧下玄武质初生地壳的部分熔融 ,并经历了一定程度的结晶分异。由于晚太古代洋壳向大洋岛弧俯冲、脱水 ,引起上覆地幔楔的部分熔融形成弧下初生地壳玄武质物质 ,这些弧下玄武质物质在少于

关键词：晚太古代花岗岩地球化学和钕同位素岩石成因动力学背景五台山

冈底斯复合造山带铜钼金多金属成矿作用与成矿系列

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地球科学 2021年第6期46卷 1909-1940页

作者：郑有业吴松次琼陈鑫高顺宝刘晓峰姜笑文郑顺利李淼姜晓佳中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学资源学院湖北武汉430074 西藏自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队西藏拉萨850000

2001年以前西藏冈底斯斑岩铜钼多金属成矿带未列入国家重要成矿区带,而随后的成矿、找矿理论认识和方法创新,致使该带找矿取得历史性重大突破,新发现与评价了驱龙、甲玛、朱诺、雄村、努日、冲江、邦浦、蒙亚啊、洞中松多、查个勒等一... 详细信息

2001年以前西藏冈底斯斑岩铜钼多金属成矿带未列入国家重要成矿区带,而随后的成矿、找矿理论认识和方法创新,致使该带找矿取得历史性重大突破,新发现与评价了驱龙、甲玛、朱诺、雄村、努日、冲江、邦浦、蒙亚啊、洞中松多、查个勒等一系列大型-超大型矿床,仅探明的铜资源量就超过5600万吨,形成了我国规模最大的世界级铜多金属勘查开发基地;新发现的矿床主要分布在南部拉萨地体及弧背断隆带,空间上的分布表现出东西成带、北东成行、交汇成矿、近等间距分布的规律性;同位素资料展示5期斑岩成矿作用(213 Ma、173~165 Ma、~45 Ma、~30 Ma、17~13 Ma)、5期矽卡岩成矿作用(~112 Ma、~77 Ma、67~55 Ma、~41~37 Ma、~23~16 Ma)及2期浅成低温热液成矿作用(~126 Ma、~65~55 Ma);伴随着新特提斯洋的形成、俯冲、消减及印-亚陆陆碰撞,冈底斯带经历了增生造山、碰撞造山、陆内造山及均衡造山四大造山作用过程,揭示了含矿岩浆来源于不同时期俯冲的玄武质洋壳——以幔源物质为主、或以古老地壳为主、或以新生下地壳为主的部分熔融,形成了与不同造山作用相关的斑岩型-矽卡岩型-浅成低温热液型-岩浆热液脉型-热泉型等单一类型、或斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型等多种类型复合的一系列Cu-Mo-W-Ag-Sn-Au多金属矿床;复合造山过程中不同造山作用的叠加,使矿床展现出同源多位、同位多因、深源浅成、多因复成的成矿特征,并据此划分出晚三叠世与大陆弧岩浆有关的斑岩Cu-Au、中侏罗世与岛弧岩浆作用有关的斑岩Cu-Au、早白垩世与中酸性岩浆有关的矽卡岩-浅成低温热液型Fe-Ag-Pb-Zn(-Sn)、晚白垩世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世-始新世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世与陆相(次)火山岩有关的Ag-Sn-Au多金属、渐新世斑岩矽卡岩型Cu-W-Mo(-Au)、中新世斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型Cu-Mo-Au-Pb-Zn-Ag、新生代热泉型Au-S-Cs矿床及盐类矿床等9大成矿系列;最后指出该带有待今后进一步深入研究与探索的科学问题,并预测朱诺矿集区仍有发现大-超大型斑岩铜矿床的潜力,将会成为冈底斯成矿带未来找矿最能取得重大突破的地区,为该带下一步的勘查工作部署与评价指明了方向.

关键词：造山阶段成矿作用成矿系列动力学背景冈底斯西藏矿床学

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桂中都安-马山煌斑岩成因及其构造意义

地球科学 2021年第6期46卷 2083-2116页

作者：唐远兰时毓王永强孙艺容刘希军桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541006 桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用协同创新中心广西桂林541006

为精确厘定桂中地区都安-马山带煌斑岩的形成时代并探讨其源区属性、构造环境及其动力学背景,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、^(40)Ar-^(39)Ar金云母定年、Hf同位素分析测试和全岩地球化学研究.结果表明,锆石U-Pb定年未能成功限定煌... 详细信息

为精确厘定桂中地区都安-马山带煌斑岩的形成时代并探讨其源区属性、构造环境及其动力学背景,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、^(40)Ar-^(39)Ar金云母定年、Hf同位素分析测试和全岩地球化学研究.结果表明,锆石U-Pb定年未能成功限定煌斑岩的成岩年龄,但煌斑岩中发育大量2578~1650 Ma的捕获锆石,指示其存在太古宙-古元古代变质基底.金云母^(40)Ar-^(39)Ar定年结果限定了煌斑岩的侵位年龄为100.4±0.99 Ma.Hf同位素研究表明,ε_(Hf)(t)有正有负,且正值多于负值,表明岩浆源区主要以新生地壳为主,存在部分古老地壳的再循环.全岩地球化学分析显示,煌斑岩具有较低的SiO_(2)含量(47.66%~50.93%)及高的K_(2)O含量(4.98%~6.77%)、富集LILE和LREE而亏损HFSE(如Nb、Ta和Ti),表现出富集地幔和俯冲流体交代作用的特征.桂中煌斑岩形成过程中,地壳混染作用十分有限,主要形成过程为:流体交代的富集地幔,在燕山晚期岩石圈的拉张-伸展背景下,部分熔融形成煌斑岩岩浆,同时NNW向的南丹-昆仑关大断裂为岩浆的侵位提供了通道.研究区煌斑岩形成于太平洋和印度板块向欧亚板块俯冲碰撞的动力学背景下.

关键词：煌斑岩 40Ar-39Ar年龄地球化学燕山期动力学背景

川西喜马拉雅期碰撞造山带岩浆碳酸岩的地幔源区特征——Pb-Sr-Nd同位素证据

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岩石学报 2006年第3期22卷 669-677页

作者：田世洪侯增谦袁忠信谢玉玲费红彩尹淑苹衣龙升杨志明中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 国土资源部同位素地质开放重点实验室北京100037 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

对形成于大陆碰撞带内的川西碳酸岩进行了详细的Pb-Sr-Nd同位素分析。结果表明,川西碳酸岩具有非常负的ε_(Nd)值(-3．2～-18．7)和高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值(0．706020～0．707923),以及较宽的^(207)Pb/^(204)Pb值(15．362～15．679)和^(208)Pb/^(204)Pb值(38．083～39．202)的特征,明显不同于世界上由非造山作用形成的碳酸岩。它们的Sr-Nd、Pb-Pb、Sr-Pb和Nd-Pb同位素特征表明大多数碳酸岩来源于EMⅠ与EMⅡ之间的一种混合地幔,与元古宙不同质量比的深海/陆源沉积物和下覆的似MORB由俯冲作用引起的洋壳的再循环有关,而少数碳酸岩则受到地壳物质混染的结果。此外,通过动力学背景分析可以得出,富集地幔EMⅠ与EMⅡ之间的熔融产生了川西碳酸岩以及同时代的富钾岩浆岩,这种熔融可能是由于印度大陆板片与扬子大陆板片俯冲引起的新生代软流圈物质的上涌产生的,并发生于青藏高原东缘始新世—渐新世分界线的从转换压扭变形向转换张扭变形的转变过渡的构造背景下。

关键词：岩浆碳酸岩喜马拉雅期碰撞造山带 Pb—Sr—Nd同位素地幔源区特征动力学背景四川西部

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浙西北地区晚中生代花岗岩的岩石成因

地球科学 2019年第4期44卷 1278-1295页

作者：唐增才周汉文胡开明陈忠大吴小勇胡文杰董学发赵旭东余盛强张建芳浙江省地质调查院浙江杭州311203 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074

浙西北地区晚中生代处于环太平洋活动大陆边缘,区内岩浆侵入活动强烈,发育I型和铝质A型两类花岗岩,前者又分为低分异I型(简称I型)和高分异I型花岗岩两种,形成时限为中侏罗世-早白垩世早期(172～135Ma),其中高分异I型花岗岩集中于早白垩... 详细信息

浙西北地区晚中生代处于环太平洋活动大陆边缘,区内岩浆侵入活动强烈,发育I型和铝质A型两类花岗岩,前者又分为低分异I型(简称I型)和高分异I型花岗岩两种,形成时限为中侏罗世-早白垩世早期(172～135Ma),其中高分异I型花岗岩集中于早白垩世早期(147～135Ma);铝质A型花岗岩形成于早白垩世中期(135～123Ma).同位素地球化学研究表明,中侏罗世-早白垩世早期I型花岗岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.707 004～0.711 896,ε_(Nd)(t)值为-6.70～-2.00,锆石ε_(Hf)(t)值为-5.08～-1.67,TDMC值为1 162～1 358Ma,系古太平洋板块俯冲挤压的构造环境下,少量幔源物质沿变向俯冲引起的板片裂隙(窗)与下地壳重熔岩浆混合作用的产物;晚侏罗世末期-早白垩世早期高分异I型花岗岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.706 890～0.709 880,ε_(Nd)(t)值为-6.80～-4.50,锆石ε_(Hf)(t)为-6.59～-5.23,TDMC为1 350～1 423Ma,是古太平洋板块撤离机制下挤压向伸展转换的产物,系软流圈上涌诱发的幔源基性岩浆与中元古代地壳物质的部分熔融形成长英质岩浆混合并经高程度分异演化形成;早白垩世中期铝质A型花岗岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.703 503～0.710 171,ε_(Nd)(t)值为-8.90～-0.30,锆石ε_(Hf)(t)值为-9.70～2.48,TDMC值为734～1 593Ma,为岩石圈持续减薄机制下,越来越多的幔源物质(或新生地壳)涌入深部长英质岩浆房混合形成.

关键词：动力学背景岩石成因地球化学花岗岩晚中生代浙西北