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新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系研究主要进展及成果

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中国地质调查 2015年第6期2卷 20-25页

作者：张照伟李文渊张江伟王亚磊国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054

新疆北部晚古生代地质构造演化复杂,岩浆作用形式多样,造就了大规模的成矿作用。本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆活动的地质过程。... 详细信息

新疆北部晚古生代地质构造演化复杂,岩浆作用形式多样,造就了大规模的成矿作用。本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆活动的地质过程。通过典型矿床的深入剖析,建立相应矿床类型的成矿模式,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。鉴于塔里木地幔柱的活动特点和成矿表现,将其与新疆北部三类主要矿床类型建立关联,对比岩石学、年代学及地球化学特点,发现其成矿类型与塔里木地幔柱及板块构造存有密切关系,可能是两种构造体制叠加并存的结果。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着俯冲板块的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。

关键词：铜镍矿床斑岩铜矿床磁铁矿矿床岩浆成矿作用耦合关系新疆北部

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冈底斯岩浆弧的形成与演化

岩石学报 2019年第2期35卷 275-294页

作者：张泽明丁慧霞董昕田作林中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

位于青藏高原南部的冈底斯岩浆弧是新特提斯大洋岩石圈长期俯冲导致的中生代岩浆作用的产物,而且在印度与亚洲大陆碰撞过程中叠加了强烈的新生代岩浆作用,是世界上典型的复合型大陆岩浆弧,也是研究增生与碰撞造山作用和大陆地壳生长与... 详细信息

位于青藏高原南部的冈底斯岩浆弧是新特提斯大洋岩石圈长期俯冲导致的中生代岩浆作用的产物,而且在印度与亚洲大陆碰撞过程中叠加了强烈的新生代岩浆作用,是世界上典型的复合型大陆岩浆弧,也是研究增生与碰撞造山作用和大陆地壳生长与再造的天然实验室。基于岩浆、变质和成矿作用研究成果,我们将冈底斯弧的形成与演化历史划分5期,即新特提斯洋早期俯冲、新特提斯洋中脊俯冲、新特提斯洋晚期俯冲、印度-亚洲大陆碰撞和后碰撞期。第1期发生在晚白垩世之前,是以新特提斯洋岩石圈的长期俯冲、地幔楔部分熔融形成钙碱性弧岩浆岩为特征。长期的幔源岩浆作用导致了整个冈底斯弧发生显著的新生地壳生长,并在岩浆弧西部形成了一个大型的与俯冲相关的斑岩型铜矿。第2期发生在晚白垩世,活动的新特提斯洋中脊发生俯冲,软流软圈沿板片窗上涌,使上升的软流圈、地幔楔和俯冲洋壳发生部分熔融,导致了强烈的幔源岩浆作用和显著的新生地壳生长与加厚,并以不同类型和不同成分岩浆岩的同时发育和伴随的高温变质作用为特征。第3期发生在晚白垩世晚期,为新特提斯洋脊俯冲后残余大洋岩石圈的俯冲期,以正常的弧型岩浆作用为特征。第4期发生在古新世至中始新世,伴随印度与亚洲大陆的碰撞,俯冲的新特提斯洋岩石圈回转和断离引起软流圈上涌,诱发了强烈的幔源岩浆作用。在此阶段,大陆碰撞导致的地壳挤压缩短和幔源岩浆的底侵与增生,使冈底斯弧经历了显著的地壳生长和加厚,新生和古老加厚下地壳的高压、高温变质和部分熔融,幔源和壳源岩浆岩的共生和强烈的岩浆混合。所形成的I型花岗岩大多继承了新生地壳弧型岩浆岩的化学成分,并多显出埃达克岩的地球化学特征。在岩浆弧北部形成了一系列与起源于古老地壳花岗岩相关的Pb-Zn矿床。第5期发生在晚渐新世到早-中中新世的后碰撞挤压过程中,以地壳的继续加厚,加厚下地壳的高温变质、部分熔融和埃达克质岩石的形成为特征。在岩浆弧东段南部形成了一系列与起源于新生加厚下地壳埃达克质岩石相关的斑岩型Cu-Au-Mo矿。冈底斯带的多期岩浆、变质与成矿作用为其从新特提斯洋俯冲到印度-亚洲大陆碰撞的构造演化提供了重要限定。

关键词：大陆岩浆弧俯冲与碰撞地壳生长与加厚高温变质与部分熔融岩浆成矿作用青藏高原南部

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华南区域成矿和中生代岩浆成矿规律概要

大地构造与成矿学 2014年第2期38卷 219-229页

作者：陈毓川王登红徐志刚黄凡国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

华南地区成矿地质构造环境经历了六个地质构造演化阶段,并在中生代形成了长江中下游、江南隆起、赣东北(钦杭带东段)、武夷-云开、南岭和东南沿海6个构造岩浆成矿带。本文依矿床的成矿系列理论,将华南中生代繁多的矿床,按地质构造单元... 详细信息

华南地区成矿地质构造环境经历了六个地质构造演化阶段,并在中生代形成了长江中下游、江南隆起、赣东北(钦杭带东段)、武夷-云开、南岭和东南沿海6个构造岩浆成矿带。本文依矿床的成矿系列理论,将华南中生代繁多的矿床,按地质构造单元及环境、岩浆成矿作用的专属性、有成因联系的矿床组合,划分出五个矿床成矿系列,总结了各矿床成矿系列的特征,分析了各矿床成矿系列的边界及部分过渡、重叠的特色。本文总结了华南成矿作用的时空分布及演化规律,分析各矿床成矿系列与壳幔作用的关系,探讨了华南中生代成矿作用与印支期华北、扬子板块碰撞对接、燕山期古太平洋板块向欧亚板块俯冲之远程影响的关系,以及华南地区燕山期地幔活动对该区岩浆成矿作用的重要贡献。

关键词：成矿系列岩浆成矿作用成矿规律中生代华南

东昆仑造山带岩浆镍钴硫化物矿床形成构造背景探讨

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中国地质 2024年第2期51卷 371-384页

作者：张照伟钱兵王亚磊李文渊中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054 自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室陕西西安710054

【研究目的】青海省夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床是世界范围内造山带背景发现的最大岩浆镍钴硫化物矿床。此外在东昆仑造山带夏日哈木外围还发现了石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床,初步显示东昆仑造山带良好的镍钴硫化物矿床形成条... 详细信息

【研究目的】青海省夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床是世界范围内造山带背景发现的最大岩浆镍钴硫化物矿床。此外在东昆仑造山带夏日哈木外围还发现了石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床,初步显示东昆仑造山带良好的镍钴硫化物矿床形成条件和巨大的找矿潜力。【研究方法】通过野外地质调查,室内开展岩石学、矿相学、主微量元素分析、同位素地球化学等。【研究结果】精确锆石U-Pb测年发现,东昆仑造山带夏日哈木等含矿镁铁—超镁铁质岩体基本形成于425~330 Ma,沿柴达木盆地南缘昆北断裂和昆中断裂自西向东依次展布。含矿岩体的岩性主要为辉石橄榄岩、辉石岩、二辉橄榄岩、纯橄岩等,其SiO_(2)含量31.52%~53.31%,MgO含量7.5%~39.03%,Al_(2)O_(3)含量0.1%~16.01%,CaO含量0.23%~13.85%,MgO与SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Na_(2)O、K2O均呈负相关关系。稀土总量介于6.36×10^(-6)~81.5×10^(-6),平均为29.92×10^(-6),LREE/HREE平均值为5.34,(La/Sm)N、(La/Yb)N、(Sm/Nd)N、(Gd/Yb)N平均值分别为2.58、5.99、0.76、1.78,轻重稀土分异程度较高。含矿超镁铁质岩普遍具有较为一致的微量元素分布曲线,且与镁铁质岩石表现特征类似,亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P等,而相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U等。Sr、Nd同位素研究指示夏日哈木、石头坑德等岩体岩浆源区来源于软流圈地幔,同时δ^(34)S均表现出较高的正值,揭示地壳物质同化混染是形成岩浆镍钴硫化物矿床的关键因素。【结论】结合区域最新构造演化认识,认为东昆仑夏日哈木等超大型岩浆镍钴硫化物矿床是伴随古特提斯裂解岩浆活动的成矿表现。该认识对丰富造山带内岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓展岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑引领区域找矿实践实现新突破,均具有重要的研究价值和意义。

关键词：镁铁—超镁铁质岩构造背景岩浆成矿作用镍钴矿床东昆仑造山带矿产勘查工程

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湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列

矿床地质 2015年第6期34卷 1255-1269页

作者：唐分配安江华李大江邓蕾付胜云湖南省地质调查院湖南长沙410116

湖南省地处扬子与华夏陆块结合部,构造活动强烈,矿产资源丰富。主要成矿作用有沉积、岩浆热液与热卤水3种类型。省内地层分布广泛,从中元古界至第四系均有出露,沉积类型较多样,伴随着沉积作用形成了丰富的铁、锰、铜、镍、钼、钒、石膏... 详细信息

湖南省地处扬子与华夏陆块结合部,构造活动强烈,矿产资源丰富。主要成矿作用有沉积、岩浆热液与热卤水3种类型。省内地层分布广泛,从中元古界至第四系均有出露,沉积类型较多样,伴随着沉积作用形成了丰富的铁、锰、铜、镍、钼、钒、石膏、芒硝、石盐、煤等沉积型矿床。全省构造运动复杂,岩浆活动强烈,有色金属矿床大都与中性-酸性侵入岩及浅成斑岩有关,且同时代不同地区、同地区不同时代、同地区同时代不同岩石类型和不同岩石特征的岩体其成矿作用不同。与热卤水有关的成矿作用主要分布于雪峰隆起区及两侧,矿化以锑、金为主,另有铅锌、汞等。笔者在深入分析成矿作用与矿产特征的基础上,依据陈毓川等(2006)划分的"全国矿床成矿系列",将全省矿产资源划分为10个矿床成矿系列,20个亚系列,并归并为3个系列组。其中,与沉积作用有关的矿床成矿系列组合划分了5个成矿系列,13个亚系列;与岩浆作用有关的,划分了3个成矿系列,4个亚系列;与热卤水作用有关,划分了2个成矿系列,3个亚系列。该划分方案基本涵盖了省内目前已发现的主要金属与非金属矿产,可为地质找矿"按图索骥"提供依据,将对全省找矿部署起着十分积极的指导作用。

关键词：地质学矿床成矿系列沉积成矿作用岩浆成矿作用热卤水成矿作用湖南省

新疆东天山香山铜镍硫化物矿床成矿作用及找矿模型研究

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新疆东天山香山铜镍硫化物矿床成矿作用及找矿模型研究

作者：肖凡中国地质大学

学位级别：硕士

香山铜镍硫化物矿床或称“香山中铜镍矿床”,是东天山土墩-黄山-图拉尔根铜镍矿带内一中等规模矿床,位于觉罗塔格构造带北缘大草滩断裂附近黄山铜镍矿田内,成岩成矿时代形成于279-300Ma之间,是一种典型的晚古生代造山碰撞后伸展环境下... 详细信息

香山铜镍硫化物矿床或称“香山中铜镍矿床”,是东天山土墩-黄山-图拉尔根铜镍矿带内一中等规模矿床,位于觉罗塔格构造带北缘大草滩断裂附近黄山铜镍矿田内,成岩成矿时代形成于279-300Ma之间,是一种典型的晚古生代造山碰撞后伸展环境下的铜镍矿床。该矿床位于香山杂岩体中矿段,与西矿段钛铁矿-铜镍矿复合型矿床相邻,受香山韧性剪切带(F8)和黄山韧性剪切带(F9)以及次级断裂控制,赋矿岩体整体呈顺层整合形式侵位于上石炭统梧桐窝子组火山熔岩-碎屑沉积岩(Clw)中,并主要由辉石橄榄岩、方辉辉橄岩、角闪辉石岩和角闪辉长岩等岩相组成,总体呈北东向(58°±)展布,岩体平面形态为中间厚两端薄(长度2.4kmn,宽度200-450m,面积0.55km2),具有菱形体状特征。矿体主要产于岩相接触带(如辉石岩和辉长岩之间或者不同辉长岩相之间)和单一岩相(如橄榄岩、辉橄岩、辉石岩和辉长岩)内,前者一般为块状矿石和稠密浸染状矿石,为深部熔离-后期贯入成因,而后者常见为浸染状矿石,也有块状矿石,为就地熔离成因,矿区内还发育一些热液成因的铜矿化细脉,主要呈细小的含金属硫化物方解石／石英脉,并伴生绿泥石等蚀变矿物,使镁铁质-超镁铁质岩石发生褪色。通过对岩石/矿石的主量元素、微量元素、稀土元素和铂族元素地球化学研究,硫化物和橄榄石的电子探针分析,以及热液脉状矿石中石英和方解石的流体包裹体测试,并辅以前人关于此矿床的岩石和矿石Sr、Nd、Pb、O、S同位素研究和锆石U-Pb、镍黄铁矿Re-Os成岩成矿年代学等成果,获得以下认识：(1)香山中矿床内成矿作用包括岩浆成矿作用和热液成矿作用,铜镍矿体主要为岩浆成矿作用产物,而热液作用仅见微弱铜矿化,并可进一步分为岩浆晚期热液作用和岩浆期后热液作用两种亚类型,具成金矿化潜力;(2)香山中矿床内主成矿元素Cu和Ni主要以黄铜矿、镍黄铁矿和磁黄铁矿矿物形式产出,而伴生元素Co呈类质同象形式赋存于镍黄铁矿和磁黄铁矿中,Pt元素主要呈类质同象形式赋存于黄铜矿中,而在镍黄铁矿和磁黄铁矿中,则以显微包裹体形式产出为主,部分呈类质同象形式产出;(3)赋矿超基性岩石的m／f为3.81-5.12,平均为3.57,是一种铁质超基性岩,基性岩石的m／f为2.29-3.01,平均为2.75,是一种铁质基性岩。岩石地球化学特征表明母岩浆具有拉斑玄武质岩浆性质,并随着岩浆演化程度的增高,具有向钙碱性过渡的趋势。根据橄榄石-熔体质量平衡原理,通过定量模拟,推测香山中铜镍矿床母岩浆的MgO含量下限值为10.81%;(4)根据香山中矿床赋矿岩石的微量元素比值、εNd(285)>0和橄榄石矿物中流体包裹体中含还原性气相成分等特征,表明岩浆源区具有亏损型地幔和富集型地幔双重特征,利用赋矿岩石的初始Sr、Nd同位素值进行定量模拟,表明岩浆源区主体应为亏损刑地幔(80%),也有受俯冲熔体和流体交代的富集型地幔参与(20%),通过铂族元素(PGE)定量模拟,推测相当于原始地幔10-15%部分熔融作用;(5)母岩浆侵位浅层次地壳过程中,发生了铬铁矿(铬尖晶石)、橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和斜长石等矿物的结晶分异作用。橄榄石Fo值范围为79.7-83.7,是一种贵橄榄石。由于新鲜岩浆的补给,导致同种岩石中橄榄石Fo值较为稳定,早期结晶的橄榄石与晶间残留的硫化物熔体反应,导致橄榄石中Ni含量增高,而晚期结晶的橄榄石与晶间残留的硅酸盐熔体反应,导致橄榄石的Fo值变小;(6)香山中矿床内赋矿岩石的氧同位素(5.4-7.7‰)、硫化物的硫同位素(-0.84—+2.4%o)、矿石全岩铅同位素,以及赋矿岩石的微量元素图解表明,在母岩浆侵位浅层地壳过程中,发生了中下地壳物质同化混染作用;(7)母岩浆达到了硫饱和并发生硫化物熔离作用,且硅酸盐熔体／硫化物熔体质量比值为163,其硫饱和机制主要为橄榄石等矿物的结晶分异作用以及中下地壳物质的同化混染作用,并随着岩浆演化程度的增高，矿物结晶分异作用对硫饱和的影响变小：(8)香山中矿床赋矿岩石和矿石中普遍亏损或弱富集PGE,是导致Pt元素呈类质同象形式和显微包裹体产出的主要原因,而“洋壳基底”、“岩浆源区低程度部分熔融”和“深部硫化物熔体不混溶作用”是导致母岩浆PGE低浓度的主要原因;(9)矿区内热液作用有岩浆晚期和岩浆期后两种类刑。岩石裂隙中所见到的含金属硫化物方解石/石英脉,其成矿温度下限值(流体包裹体均一温度值)为220-240℃,可能是铜镍成矿岩浆期后的一种中低温热液,具有成金矿化的潜力;(10)建立了以有利区域性和局部性标志为基础的地质-地球化学-地球物理-遥感综合找矿模型,并提出香山中镁铁质-超镁铁质岩区金矿化潜力评价技术方法。

关键词：香山铜镍矿床岩浆成矿作用热液成矿作用找矿模型硫化物熔离作用

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中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向

中国地质调查 2016年第3期3卷 7-15页

作者：张照伟李侃张江伟钱兵王亚磊尤敏鑫国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室西安地质矿产研究所西安710054

与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡。中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘。为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合... 详细信息

与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡。中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘。为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合分析已有典型岩浆铜镍硫化物矿床,发现该类矿床基本形成于新元古代晚期、早古生代晚期及晚古生代晚期,且均无一例外地就位于板块内部或其边缘的造山带中,是硫化物熔离后的岩浆多期侵位的结果。通过系统研究岩浆铜镍矿床深部过程及地质、物探、化探、遥感有利成矿信息,结合找矿突破的最新勘查进展,指出中国西北部是岩浆铜镍硫化物矿床的重要成矿潜力地区,稳定地块边缘仍是主要的找矿方向。

关键词：镁铁-超镁铁质岩岩浆铜镍矿床岩浆成矿作用找矿方向

科研平台展示——河北省战略性关键矿产资源重点实验室

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河北地质大学学报 2024年第1期47卷 F0003-F0003页

作者：曹静杰河北地质大学地球科学学院

河北省战略性关键矿产资源重点实验室于2020年经河北省科学技术厅批准成立,是河北省第一家聚焦国家矿产资源战略,开展关键矿产资源的基础理论研究,揭示成矿机制和分布规律,实现矿床评价,并发展相关地球化学、数学地质、遥感和地球物理... 详细信息

河北省战略性关键矿产资源重点实验室于2020年经河北省科学技术厅批准成立,是河北省第一家聚焦国家矿产资源战略,开展关键矿产资源的基础理论研究,揭示成矿机制和分布规律,实现矿床评价,并发展相关地球化学、数学地质、遥感和地球物理探测技术的大型科技平台。实验室设立了关键矿产成矿机制和成矿规律、岩浆成矿作用与深部过程、关键矿产地球物理探测方法与技术三个研究方向和团队。

关键词：地球物理探测矿床评价数学地质成矿机制岩浆成矿作用重点实验室科学技术厅成矿规律