热水喷流沉积矿床

热水喷流沉积矿床
热水喷流沉积矿床

热水喷流沉积矿床

热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展,该类矿床地史上分布广泛、规模大,形成了大量的大型和超大型矿床,具重要的工业价值,热水喷流成矿作用已经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。

20世纪50年代以前,有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法,甚至提出过海底喷气-沉积(exhalative sedimentary)成矿的假说,这已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了。由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制,虽然引起了一定的反响,但并未得到普遍的认可。随着20世纪60年代初,在红海AtlantisⅡ海渊中发现热卤水和多金属软泥,揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕,海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。随后,Rider(1973)把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论,引起了世界大多数相关学者的共鸣。之后的1976年和1979年,相继在东太平洋Galapagos扩张中心和EPR21°N 的大洋中脊分别发现了低温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱——高温洋底热水喷流系统。这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮,并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制,使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展。1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志,当时M.J.Russell 正式将这类矿床称为SEDEX (sedimentary exhalative deposit)型矿床。

我国学者对这类矿床的研究也非常重视。涂光炽等(1988)为喷流沉积矿床给出了详细的定义:“热水沉积矿床(即喷流沉积矿床)是指在水温70~350℃或更高的热水介质(海水、湖水、热泉水等)中形成的,主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体,但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,两者可共生或分别出现”。韩发等(1989a,1989b,1990)在研究广西大厂锡矿时首次提出了该矿床为热水喷流成因。徐克勤等(1996)强调指出,自20世纪60年代联合国“深海钻探计划”以来的深海考察,在大洋扩张脊附近海底发现了黑烟囱、白烟囱和热泉喷涌,并有生物、微生物活动及硫化物堆积等现代海底喷流成矿作用,这些发现极大地推动了海底热水喷流沉积成矿理论的发展。陈毓川(1997)指出在原来的3个矿床系列组合之外(沉积、变质和岩浆成矿系列组合),还存在第四个成矿系列组合,即地壳含矿热水成矿系列组合。

海底考察和研究表明,现代洋底高温喷流成矿作用具有两套成矿系统,即喷口以下的热水补给系统和喷口以上的喷流沉积系统。补给系统在海底以下的通道中形成网脉状矿化和强烈蚀变,矿化明显晚于周围的围岩,属后生成矿作用;而喷流沉积系统则在海底以上形成层状、似层状或透镜状矿体,与其围岩近于同时形成,属于典型的同生成矿作用。显示出热水喷流矿床与其他类型矿床的重要区别。

由此可知,热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的(含矿)热水在喷溢出海底的过程中,在喷流口以下的热液通道中通过充填、交代作用,在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用,使热水中所携带的物质组分分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程。这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床,称之为“喷流沉积矿床(Exhalative sedimentary deposit)”。以往,对这类矿床的称谓还不统一,不同的学者曾冠以“喷气矿床”、“喷流矿床”、“喷流沉积矿床”、“喷流热水沉积矿床”、“热水沉积矿床”和“块状硫化物矿床”等名称,为统一起见,本书将这类矿床统一定名为“热水喷流沉积矿床”,简称“热水喷流矿床”。

一般热水喷流矿床具有以下几个方面的特征:

(1)矿床伴有典型的喷流岩(exhalite,热水沉积岩),以此区别于其他类型矿床。这

些岩石主要是硅质岩、条带状含电气石岩或电气石岩、条带状含长石岩或富长石岩、透辉岩与透闪岩(或双透岩)、重晶石或石膏层等。

(2)矿床具有层控及时控特征。在某一地区内矿体往往赋存于一定层位,如长江中下游断裂拗陷带中铁、铜矿床多产于中石炭统黄龙灰岩下部。

(3)这类矿床的矿体往往呈层状、似层状或透镜状产于地层中,且矿体一般随地层褶皱而褶皱。部分矿床具典型的“双层”构造,上部为层状矿体,下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。

(4)矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律,常具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状、同心环带、生物和鲕状等结构,反映了同生沉积的特征。此外,矿石中常广泛发育胶黄铁矿。显微镜下胶黄铁矿具有两种特征性的结构:一种是显微球粒结构,球粒粒径在0.02至0.05mm左右;另一种是分布广泛得多的同心环带结构,直径大小不一,从零点几至5mm不等。必须着重指出的是,在所有这些矿区,胶黄铁矿是所有金属矿物中形成最早的矿物,它总是被晚期的硫化物(包括黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿等)或氧化物(如磁铁矿等)所包裹或交代。

(5)具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成矿系统。Hutchison(1988)认为热水通道周围有明显的蚀变,层状矿的下盘也具有蚀变,而上盘一般不具有蚀变现象,并称之为不对称蚀变作用(底蚀构造)。Large(1992)的研究指出上盘也有微弱的蚀变现象。芮宗瑶(1989)指出,在火山岩容矿的热水喷流沉积矿床(VMS)中,喷流通道常见明显的绿泥石化、硅化,有时还能见到钠长石化以及铁镁碳酸盐化。在喷口以上的层状矿体的下盘可见到明显的黄铁绢英岩化;在沉积岩容矿的喷流热水沉积矿床(Sedex)中,喷流通道中常见的蚀变是硅化,有时也还有电气石化、钠长石化,在沉积的层状矿的下盘仅见到白云石化、电英岩化和绿泥石化。

总之,现代海底热水喷流系统的发现及热水喷流沉积成矿理论的提出,给矿床学研究带来了重要的进展。以往,经典的成矿学说对不同的成矿作用只强调它们的区别与对立,认为多数矿床不是外生就一定是内生,不是同生就一定是后生。而热水喷流沉积成矿理论打破了矿床成因上的“非此即彼”的思想僵局,认为该类矿床的形成中既包括“火”的力量,又包括“水”的力量,既有同生成矿作用,又有后生成矿作用。热水喷流沉积矿床使同生、后生成矿作用在同一个矿床中达到了统一。一般而言,往往以同生作用形成的矿体占主体,以后生成矿作用形成的矿体为辅。这种同生成矿作用和后生成矿作用同时发生于一个矿床中的现象,属于喷流沉积矿床的特有属性,与典型的热液矿床特点(后生矿床)以及典型的沉积矿床(同生矿床)都完全不同,也明显不同于后生矿床叠生于同生矿床之上的叠生成矿作用,而是在同一成矿过程中,后生和同生成矿作用同时存在,且空间上二者密切相关。因此,为了突出这类矿床的独有特征,并与其他类型矿床相区别,本教材建议用“同-后生共生型”(epi-syngenic)矿床来概括热水喷流成矿作用的本质特征(此概念在第二章“矿床学的某些基本概念”中已经提到并作了简单解释),这也是本教材明确把热水喷流矿床划分为独立的类型并作为独立一章进行讨论的重要理论依据。

需要强调指出的是,热水喷流成矿作用的研究应包括现代海底热水喷流作用和古老热水喷流矿床两大部分,可以说前者是后者的重要基础,后者是前者的应用和深化,这两个方面的共同研究正促进着热水喷流沉积成矿理论的发展。

火山成因块状硫化物矿床

火山成因块状硫化物矿床研究进展 火山成因块状硫化物矿床( Volcanogenic Massive Sulfide Deposit, 简称VMS 矿床) 是产于海相火山岩系中,主要由Fe、Cu、Zn 和Pb硫化物组成并伴有Au、Ag、Co等多种有益元素, 通常由与地层整合的块状矿体和不整合的网脉状矿体(或矿化带) 组成的集合体。VMS 矿床在海底热水成矿系统中占有重要地位,至今仍是现代矿床学及相关学科研究的重要领域。这类矿床广泛分布于世界各大造山带的不同时代的海相火山岩系中, 是世界Cu、Pb、Zn、Au、Ag 等一系列金属的主要来源之一。 进入70 年代, 由于板块构造理论的兴起, VMS矿床研究达到了一个新的高度, 特别是Frankin等(1981)、Ohmoto 等(1983)和Lydon(1988)对这类矿床的总结,使得人们对火山成因块状硫化物矿床有了较全面的认识。 近几十年来,随着新技术的应用以及对现代海底热水喷口和硫化物堆积体的直接观察,海底块状硫化物矿床特别是火山成因的块状硫化物矿床的研究方面取得了一些重要的进展。 Herzig 等(1995)对海底的现代火山成因矿化, Ohmoto(1996)对古代火山成因矿化(主要是黑矿型矿床) 与现代火山成因矿化的对比研究, 提出了新的成矿成因模式, 极大地丰富 和发展了原有的成矿理论。 现代海底热液成矿作用为研究VMS矿床提供了一种新的途径, DSDP/ ODP钻探资料揭示: VMS 矿床虽然可产生于不同环境, 但均与张裂断陷有关。成矿物质可能来源有2 种: 一种是含矿火山岩系及下伏基底物质的淋滤; 另一种是深部岩浆房挥发份的直接释放。洋中脊海底热液循环呈双扩散对流模式。在有沉积物覆盖的洋中脊, 热液循环更多地考虑流体与沉积物相互作用产生的效果。?从矿物组合的空间分布来看, 热液硫化物堆积体上部以烟囱体 为主, 下部以块状硫化物为主, 深部以网脉状硫化物为主, 这在不同热液活动区似乎具有普 遍性。 矿床类型 VMS 矿床的分类方案很多。传统的分类方案有根据主要成矿元素组合和含矿岩石的类型特征的分类方案;Sawkins(1976)根据矿床产出的构造环境和含矿火山岩的类型的分类 方案以及以含矿岩石为基础的分类方案。其中Sawkins 的分类方案被广泛使用。他根据与板块构造的关系将层控金属矿床分为:大陆裂谷作用早期的层状铜矿和碳酸盐岩容矿型铅-锌矿床(含密西西比河谷型、阿尔卑斯型和爱尔兰型);大陆裂谷成熟期的沉积岩容矿型(页岩型或沙利文型)和火山岩容矿型块状硫化物矿床(新不伦瑞克型和布罗肯希尔型);以及洋盆张开成熟期在大洋中脊的块状硫化物矿床(塞浦路斯型)和与岛弧盆地有关的黑矿型和别子型矿床。 现代热液成矿研究与ODP 现代海底热液矿床的发现, 是全球海洋地质调查近几十年中取得的最重要的科学成就, 这主要依赖于深海钻探计划( DSDP) 和大洋钻探计划( ODP)的实施。 ODP 第118 和176 航次在印度洋中脊钻探的735B 孔保存了高温变质作用、脆性破坏 以及热液蚀变作用的复杂纪录, 使我们可以更好地研究海水在洋壳中的下渗过程和历史。 1991 年9 月ODP 139 航次在北胡安德富卡海脊钻入了由海底逸出的富含金属的热水 型大型海底热液矿床中。在另一相近地点钻透了一个热水上升流带, 其温度接近300 e 。这是迄今为止大洋钻探计划在温度最高的钻区取得的热水渗透的洋壳样品, 为研究洋壳的形 成和演化提供了最为直接的宝贵资料。为了深入研究, 1996 年ODP 168、169航次再次返回 该区实施钻探, 取得重大成果。 2000 年8 月192 航次通过对活动的PACMANUS热液系统的探测, 获得了长英质火山

海底火山喷流沉积矿床研究现状

海底火山喷流沉积矿床研究现状 鉴于海底火山喷流沉积矿床巨大的经济价值及其对成矿理论研究的重要意义,近40年来,该类矿床一直是国际成矿学界的研究热点。该类矿床根据其赋矿围岩及成矿背景的不同,可进一步划分为沉积喷流型矿床(SEDEX)和火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS),前者赋矿围岩主要为沉积岩,多形成于远离弧后的陆内裂陷盆地,研究区重晶石矿床属于该类型;后者赋矿围岩主要为火山岩,多形成于岛弧/弧后盆地裂谷。两者存在众多相似之处,例如成矿流体动力来源、形成的矿产类型、时空性等。 现阶段,对于海底火山喷流沉积矿床的研究主要集中在矿床矿化结构、成矿流体来源以及成矿模式三个方面。 对于矿化结构,该类矿床具有“双层结构”,上部为块状硫化物的层状透镜体,下部为不整合的网脉型硫化物矿化带,其中层状透镜体构成矿床的主体,网脉型矿化带中含有经过热液蚀变的底板岩石。此外,矿体矿物及共生元素也具有明显的分带性,其中自下而上矿物分带依次为黄铁矿带→“黄矿”→“黑矿”→重晶石,黄铁矿带几乎全部由黄铁矿组成,“黄矿”主要由黄铜矿和黄铁矿组成,“黑矿”主要由闪锌矿、方铅矿和重晶石组成;共生元素分带为Ni-Co-Cu-Au-Zn-Pb-Ag-Ba。 对于成矿流体来源,争论的焦点在海水来源和岩浆来源论之间,目前较为普遍的认为同一矿床中与Cu、Ba矿化有关的流体主要来自岩浆,而与Pb、Zn、Au、Ag等矿化有关的流体主要来自于海水,岩浆流体与海水混合是金属析出的重要机制。 对于成矿模式,目前存在有对流循环模式、岩浆热液模式、含水层模式,现在比较认同的为双扩散对流模式,即海底热液活动区有两个对流圈,下方为来源于岩浆和海水的高盐度卤水,顺层分布并对流;上方为低温低盐度的海水对流圈,下渗海水在岩浆热源的驱动下产生对流,沿其渗透和流动通道从岩石中淋滤出含矿物质形成热液,热液返回海底形成海底火山喷流型矿床。

矿床学复习提纲

矿床学复习提纲 一、矿床学的基本概念 1.矿石的基本概念: 矿石、矿石矿物与脉石矿物、夹石与脉石、共生组分和伴生组分、矿石结构和构造、矿石品位及表示方法、边界品位和工业品位、矿石储量、基础储量、资源量。 2.矿体的基本概念 围岩和母岩、矿体的产状(走向、倾向、倾角、倾付角和侧伏角) 3.矿床的基本概念 矿床、同生矿床和后生矿床、矿田、矿带和成矿带、决定矿床工业价值的因素 4.成矿作用和分类 浓度克拉克值、浓度系数、成矿作用类型及方式(内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用)、 二、岩浆矿床 1. 岩浆矿床的概念及特点 2. 岩浆矿床的形成条件 3. 岩浆结晶分异作用及岩浆分结矿床 岩浆结晶分异作用、早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、海绵陨铁结构 4. 岩浆熔离作用及熔离矿床 5. 岩浆矿床的主要类型及实例分析 南非布什维尔德铬铁矿床、四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床、肖德贝里铜镍硫化物矿床、金川铜镍硫化物矿床 三、伟晶岩矿床 1.伟晶岩矿床的概念 2.伟晶岩矿床的产状、结构和构造(分带特征) 3.伟晶岩矿床的成矿形成条件及成矿作用 4.伟晶岩矿床的主要类型及实例分析(新疆可可托海) 四、热液矿床概论 1.含矿热液的来源、运移、沉淀 含矿热液的种类,成矿物质的来源,含矿热液运移的驱动力,含矿热液运移的通道,导矿构造、配矿构造和容矿构造,成矿物质的运移形式 2.热液成矿方式 充填作用和充填成矿方式,交代作用和交代作用成矿方式 3.围岩蚀变 围岩蚀变,矽卡岩化,云英岩化,绢云母化,硅化,碳酸岩化 4.矿化期、矿化阶段和矿物的生成顺序(判别标志) 五、接触交代矿床 1.矽卡岩矿床的概念 2.矽卡岩矿床形成条件 岩浆条件,围岩条件,构造条件,温压条件 3.矽卡岩矿床的矿石特征和分带性 4.矽卡岩矿床的成矿阶段 5.矽卡岩矿床的主要类型和实例分析 湖北大冶铁矿,个旧锡矿

热液矿床各论(火山次火山热液矿床)

第六章热液矿床各论 四火山-次火山热液矿床 (一)概述 1、概念:在火山喷发作用的晚期或间歇期,喷气和热液活动非常强烈,气液中通常含有大量的重金属化合物,在一定的地质条件和物化条件下,这些气液与围岩、与海水或气液之间发生作用,使其中的有用组分聚集和沉淀,形成火山热液矿床。 2、火山-次火山热液矿床的特点: (1)矿床常产于火山岩地区,在矿区内或其附近常有同期的火山岩、次火山岩或侵入体分布,矿化主要发生于火山活动的晚期或间歇期; (2)矿化主要发生于地表、海底或地下浅处(<1~2km=,成矿温度范围较大(50-500℃); (3)成矿介质复杂多样,有喷气、热液,或火山口附近被烤热的湖水、地表水、海水等; (4)火山机构控矿明显,如火山口、火山颈、角砾岩筒、环状裂隙、放射性裂隙等,因此矿体常具复杂独特的形态和产状特征; (5)多数矿床围岩蚀变强烈,既有高温蚀变(如钾化、云英岩化、黑云母化、钾长石化等),又有中低温蚀变(如硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等),蚀变范围广,与矿化关系密切; (6)矿石物质成分复杂,组构多样,主要的金属矿物主要有元素单质(Cu、Ag、Au 等)、氧化物(磁铁矿、锡石、黑钨矿等)、金属硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等)。 3、火山-次火山热液矿床的工业意义: 火山-次火山热液矿床分布很广,规模较大,矿种多,矿石质量好。主要矿产有Fe、Cu、Mo、Sn、Pb、Zn、Au、Ag、U等金属矿产、稀有分散元素(Be)以及萤石、明矾石、硫等非金属矿产。 (二)火山热液矿床的成矿作用和主要类型矿床的地质特征 火山热液矿床的成矿作用有三:(1)火山喷气作用(2)火山热液作用(3)次火山热液作用。据此,并根据产出的环境,将该类矿床分为四个亚类:(1)陆相火山喷气矿床(2)陆相火山热液矿床(3)陆相次火山热液矿床(4)海相火山热液-沉积矿床。 1、陆相火山喷气矿床 此类矿床仅限于火山活动区,数量不多,规模有限,形成温度高(600~1100℃)。矿体呈似层状,与火山岩互层产出,或呈脉状或似脉状充填于火山通道的裂隙中。有关矿产主要为自然硫、雄黄(AsS)、雌黄(As2S3)、萤石和硼矿等。典型矿床有我国台湾和日本的自然硫矿床和黄铁矿矿床。 2、陆相火山热液矿床 陆相火山活动中,在地表或近地表,由于火山热液中成矿物质直接晶出或经化学反应形成的矿床,称为陆相火山热液矿床。 此类矿床主要产于基性、中性、酸性火山岩及火山碎屑岩中。矿产由火山喷发产生的热液交代火山岩或其它岩石,或充填于火山岩喷气孔和裂隙中形成,矿体产状复杂多样,有层状、似层状,也有巢状、脉状及不规则状。 矿石中以中低温矿物组合为主,主要为硫盐、硫酸盐、铁的氧化物、明矾石等。围岩蚀变发育,常见有青盘岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、泥化、明矾石化等。矿石品位富、

矿床学A复习2014

第一章绪论 1、矿产的概念 2、矿产的性质和用途分类(分类、具体矿产的类型) 3、国内外矿产资源形势(急需短缺矿种)(了解性知识,“形势”是可变的) 4、矿床学的研究任务与研究内容 研究任务:一是矿床形成(地质特征、形成条件、成因机制等);二是地质找矿(成矿规律、指导找矿等) 第二章矿床学的基本概念 一、有关矿石的基本概念 1、矿石 注意矿石与岩石的区别,岩石是自然形成的矿物集合体,矿石强调是含有有用矿物资源。 2、脉石与夹石 3、矿石矿物与脉石矿物 4、共生组分与伴生组分 共生组份:可单独利用,圈定矿体,但工业价值低于有用组分。有些铜矿中的金达到最低更有品位,铅锌矿中的银超过50g/t; 伴生有益组分:单独无利用价值,但可以与有用组分回收利用; 伴生有害组分:影响环境、加工性能等。 5、矿石组构(矿石结构与矿石构造) 6、矿石品位及其表示方法 矿石品位:是有用组分的自然含量,不是人为规定的,是自然形成的。 7、边界品位与工业品位 边界品位:强调单个品位;最低工业品位强调矿段或矿体的平均品位。 8、工业品位的决定因素 二、有关矿体的基本概念 1、矿体与围岩 2、矿体按形态可分为几类?各有哪些特征 3、矿体的产状包括哪几方面内容?(侧伏) 4、矿源层与成矿母岩 三、有关矿床的基本概念 1、矿床及其属性 矿床与矿产的区别:矿产强调自然属性,而不强调是否能被开发利用,即经济属性;矿床强调自然属性的同时,强调经济属性,即是否能开发利用 2、矿床的成因类型与工业类型 工业类型:以成因类型为基础,按工业价值划分 3、同生矿床、后生矿床与叠生矿床 四、成矿作用与矿床成因分类 1、克拉克值、浓度克拉克值与浓度系数 2、成矿作用及其类型(按能量来源) 3、不同成矿作用的成矿方式 4、矿床成因分类(理解内容) 第三章岩浆矿床

贵州重晶石矿研究主要是对区内矿床及围岩成因

研究区以往的研究主要是对区内矿床及围岩成因、断裂构造及古沉积环境的研究:重晶石矿床的成因类型认识不统一,有人认为是海水沉积型重晶石矿床(何天宇.2012),也有人认为是沉积交代型重晶 石矿床(林权华.黎进军等.2009)或海底热液喷流沉积型的重晶石矿 床(高军波.杨瑞东.陶平等.2006;高军波.杨瑞东.陶平.魏怀瑞等2012.).研究区的成矿时期为上泥盆统桑郎组(D3s),岩性组合为黑色薄层硅质岩中间夹黑色薄层泥岩或页岩、薄-中厚层细晶灰岩,重晶石产出于黑色薄层硅质岩中,该硅质岩的成因为热水喷流成因硅质岩(高军波.杨瑞东.陶平.魏怀瑞等.2011),硅质岩属于热水喷流成因的相关研究在贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨(张位华.姜立君.高慧.杨瑞东等.2003)一文中有相关探讨;同样硅质岩也有热液交代作用成因(孙挪亚.杜胜江.陈睿.孟勇等.2011),研究区该重晶石矿床锶同位素87Sr/86Sr比值分布于0.70863-0.70898 之间,这一区间锶同位素值反映区内重晶石矿床属于海底热水沉积成因(高军波.2013.)。 研究区位于水城-紫云-南丹断裂带关岭-紫云段,水城-紫云-南丹断裂是贵州西部、西北部乃至广西北部的一条非常重要的区域性断裂,该断裂带延伸远、活动周期长、影响范围大。泥盆纪时期,该断裂带长期处于伸展、断陷阶段,并控制着裂陷盆地内部及其周缘地层沉积建造类型、岩相古地理划分、岩浆活动及区域成岩/成矿作用,早中泥盆世,古特提斯洋开始张开(Hara et al., 2010),由于水城-紫云-南丹同沉积断裂的差异性升降运动,造成裂陷带北东盘强烈抬升形成台地相,台地边缘斜坡相带发育生物礁及大规模重力流及滑塌沉积(曾允孚等,1992b),而南西盘下降幅度相对较小,常形成半地堑式台沟相,早中泥盆世,随着古特提斯洋的打开(Hara et al., 2010),包括研究区在内的整个右江盆地都进入了以裂解作用为主的时期(陈洪德等, 1989),形成了水城-紫云-南丹深大断裂陷盆地,在深大断裂陷盆地两侧同样形成了次一级深水相台沟及浅水台地。 热液喷流成因的重晶石矿床具有下列特征:海底热水(液)喷流沉

沉积型砂金矿床

沉积型砂金矿床 我国砂金矿分布较广,储量和产量占有重要位置,据不完全统计,大、中、小型砂金矿632处,其中86%集中分布在黑龙江、吉林、内蒙、河北、湖南、陕西、江西、甘肃青海、新疆、云南、四川、广东、广西等省(区)本类型可分五个亚类。 (一)冲积砂金矿床 冲积砂金矿为河流营力所形成,包括河床、河各、河漫滩和阶地砂矿。较大型砂金矿有陕西月河、黑龙江桦南、吉林珲春河、青海天朋河等。大型冲积砂金矿连续矿化长达几千米,甚至十几千米,宽几十米至百米,冲积层厚数米至十儿来。含矿层不止一层、单层厚1一2均具有二元结构。自然金赋存于砂砾层的底部,甚至基岩的裂隙中。品位变化大,自然金的形态多种多样,粒级大部分在0.25一2 mm之间。 陕西月河砂金矿床实例: 该区地处秦岭与巴山之间,为一狭长状断陷盆地。献匕两侧为褶皱山地,中部开阔平坦,月河的河水自西向东流,两侧支流发育,南岸支流短而陡,多为间歇性水流,北岸支流长而缓,为常年性流水。盆地内新构造运动明显,周期性升降运动形成1一4级阶地。 共圈定表内矿体五个Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、号矿体位于汉阴阴矿床、Ⅳ、Ⅴ号矿体位于恒口矿床,Ⅳ号矿体规模最大,Ⅴ号矿体规模最小。Ⅳ号矿体位于恒口矿床(图2-18),东起长松岭,西至铁岭关,呈北西西向展布于月河Ⅰ级阶地及河漫滩,在平面上呈长条状,时有膨缩分枝,剖面上近水平层状(图2-19) 全长2 4699m,宽54-1207 m,平均593m,厚一般2.6—6. 83m,平均厚4.42m,,品位一般为0.135-0.803g/m3平均品位0.242g/m3.,总储量占矿床70%,品位变化系数为119%,比较均匀;厚度变化系数为42%,属均匀型的。 矿层与顶,底板界线一般较清楚。底板的控矿作用明显,个别老基岩板,者裂碱发育时含金1.043g/m3.矿层顶底板在纵横向上均有起伏,一般横向坡降大于纵向坡降;并有小凹槽,对砂金富集十分有利。自然金以圆板状、片状为主,磨蚀程度较高,颜色较深,石英连生体和不规则状金少见。自然金一般粒级0.1— 1 mm,探矿工程最大粒径为5.5mm,恒口后头沟坡积层中群采的最大粒径为16.3mm,重 4.2085g,外形为三角形厚板状。自然金成色为1000。月河砂金矿按自然类型属河漫滩,阶地砂金矿的综合类型。 (二)洪积砂金矿床 洪积砂金矿是由季节性水流洪水造成的含金堆积物。由于山洪暴发,把山上的含金碎屑连同砂泥一起倾泻于冲沟、峡谷及季节性河流中,形成勺、锥形、扇形砂金矿。这种砂金具有快速搬运、快速沉积特点,砾石与泥砂混杂,分选不良。一般含金较贫且不均匀,有时在壶穴形成富矿窝。洪积砂金与冲积砂金相互过渡,形成洪冲积砂金矿。这类矿床主要分布于北方干早地区及隆起丘陵区边缘地带,代表性矿床有内蒙金盆大沟及胶东诸流河砂金矿等,规模小至中型。 (三)岩溶砂金矿床 主要分布于我国南方石灰岩发育地区的暗河、溶洞及河床的岩溶漏斗中。沉积堆积物可以是冲积啊或冲洪积物。砂金常富集干低洼部,矿体形态极不规则,随岩溶漏斗或暗河形态而异,可成层状、巢状等。晶位变化大,但一般较富,有时可达数百g/ir"如广西上林镇墟砂金矿,最高品位192g/m3。 湖南白竹坪岩溶砂金矿实例: 本区属湘中丘隆地区,亚热带湿润多雨季风气候。岩溶地形及流水地形发育。矿区水系在北部近南北向,汇集于白竹坪岩溶洼地中。然后自白竹坪落水洞流入地下,成为地下河,

热水喷流沉积矿床

热水喷流沉积矿床 热水喷流成矿作用是近代成矿理论研究的重大发展,该类矿床地史上分布广泛、规模大,形成了大量的大型和超大型矿床,具重要的工业价值,热水喷流成矿作用已经成为当前矿床学、地球化学研究的热点课题之一。 20世纪50年代以前,有些学者曾经提出过与热水喷流沉积成矿作用有关的看法,甚至提出过海底喷气-沉积(exhalative sedimentary)成矿的假说,这已经很接近目前流行的海底热水喷流沉积成矿理论了。由于受当时的技术条件和人们对成矿作用认识的限制,虽然引起了一定的反响,但并未得到普遍的认可。随着20世纪60年代初,在红海AtlantisⅡ海渊中发现热卤水和多金属软泥,揭开了现代海底热水活动与金属硫化物沉积成矿研究的序幕,海底热水喷流沉积成矿作用的研究也开始得到普遍重视。随后,Rider(1973)把海底喷气-沉积成矿由假说上升到理论,引起了世界大多数相关学者的共鸣。之后的1976年和1979年,相继在东太平洋Galapagos扩张中心和EPR21°N 的大洋中脊分别发现了低温海底热水喷流活动和正在形成硫化物矿床的黑烟囱——高温洋底热水喷流系统。这些发现使喷流成矿作用的研究达到新的高潮,并依此为基础开始更加深入地研究古老的块状硫化物矿床的形成机制,使喷流成矿理论和块状硫化物成矿作用研究取得了长足的进展。1986年的第七届国际矿床成因会议的召开是一个重要的标志,当时M.J.Russell 正式将这类矿床称为SEDEX (sedimentary exhalative deposit)型矿床。 我国学者对这类矿床的研究也非常重视。涂光炽等(1988)为喷流沉积矿床给出了详细的定义:“热水沉积矿床(即喷流沉积矿床)是指在水温70~350℃或更高的热水介质(海水、湖水、热泉水等)中形成的,主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体,但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,两者可共生或分别出现”。韩发等(1989a,1989b,1990)在研究广西大厂锡矿时首次提出了该矿床为热水喷流成因。徐克勤等(1996)强调指出,自20世纪60年代联合国“深海钻探计划”以来的深海考察,在大洋扩张脊附近海底发现了黑烟囱、白烟囱和热泉喷涌,并有生物、微生物活动及硫化物堆积等现代海底喷流成矿作用,这些发现极大地推动了海底热水喷流沉积成矿理论的发展。陈毓川(1997)指出在原来的3个矿床系列组合之外(沉积、变质和岩浆成矿系列组合),还存在第四个成矿系列组合,即地壳含矿热水成矿系列组合。 海底考察和研究表明,现代洋底高温喷流成矿作用具有两套成矿系统,即喷口以下的热水补给系统和喷口以上的喷流沉积系统。补给系统在海底以下的通道中形成网脉状矿化和强烈蚀变,矿化明显晚于周围的围岩,属后生成矿作用;而喷流沉积系统则在海底以上形成层状、似层状或透镜状矿体,与其围岩近于同时形成,属于典型的同生成矿作用。显示出热水喷流矿床与其他类型矿床的重要区别。 由此可知,热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的(含矿)热水在喷溢出海底的过程中,在喷流口以下的热液通道中通过充填、交代作用,在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用,使热水中所携带的物质组分分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程。这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床,称之为“喷流沉积矿床(Exhalative sedimentary deposit)”。以往,对这类矿床的称谓还不统一,不同的学者曾冠以“喷气矿床”、“喷流矿床”、“喷流沉积矿床”、“喷流热水沉积矿床”、“热水沉积矿床”和“块状硫化物矿床”等名称,为统一起见,本书将这类矿床统一定名为“热水喷流沉积矿床”,简称“热水喷流矿床”。 一般热水喷流矿床具有以下几个方面的特征: (1)矿床伴有典型的喷流岩(exhalite,热水沉积岩),以此区别于其他类型矿床。这

南大矿床学参考题

说明: (1)本文档仅阐述题,不包括名词解释和填空题 (2)罗马字的尾注为参考答案。但是,该答案只是个要点,答题时的叙述要详细一些。 内生矿床 1.描述一个矿床应当说明矿床哪几个方面的特征?i 2.成矿热液的水有几种主要成因(来源):目前主要通过什么方法判断? 3.矿石从热水溶液中沉淀(形成矿床)主要有哪几种机制(原因)? 4.有一个基性-超基性杂岩体,试问在该岩体内部能找到哪些矿床?说明形成这些矿床的 主要成矿作用及其含义)ii。 5.阐述与金刚石矿床有关的金伯利岩的主要矿物成分、产状、岩石构造和形成地质环境等 特征iii。 6.成矿热液中的水有哪些不同来源?这些不同来源的水是如何释放出来,并是如何获得成 矿物质的?iv 7.阐述块状硫化物矿床的主要特征和形成机制,不同类型块状硫化物矿床的成矿地质背景 和含矿岩系特征。v。 8.阐述高温、中温和低温热液矿床在矿物组合和围岩蚀变等方面的差异。vi 9.简述矽卡岩矿床的形成地质条件、矿物组合、成矿机制、矿化分期、和主要矿床工业类 型vii。 10.举出铁矿床的四种最重要的成因类型,简要说明其特征,并举出相应的矿床 实例viii。 11.阐述斑岩铜矿的矿化和蚀变分带模式ix 12.试述斑岩铜矿地质特征x 13.试述斑岩铜矿床形成的地质环境、岩浆岩成分、矿石成分、结构构造和蚀变、矿化分带 等特征xi 14.在各类岩浆岩中,镁质超基性杂岩的Cr、Ni、Fe等成矿元素含量最高,然而,与这类 杂岩体有关的岩浆矿床中却只有铬铁矿,而铁和镍矿床并不重要,请说明原因。xii 15.在铜镍硫化物矿床和铬铁矿床中,铂族元素的种类有什么差别?xiii 16.说明在矽卡岩矿床中,SiO2 的沉淀形式在气化-高温矽卡岩化阶段与中低温热液阶段有 何差别。xiv 17.简述华南与W、Sn、Be、Nb、Ta有关的花岗岩主要岩石学、岩石化学、地球化学等方 面的特征xv。 18.从W、Sn、Be、Nb、Ta交代蚀变花岗岩或玢岩铁矿成矿模式来阐述热液成矿过程中活 化转移的基本原理。xvi 19.简述岩浆矿床的主要成矿作用和主要矿床类型xvii 20.简述花岗伟晶岩的矿物成分、内部分带特征和两种主要成因观点xviii 21.简述浅成(低温)热液矿床形成环境、成矿时代、围岩蚀变、成矿元素组合,以及成矿 流体温度、盐度等特征。xix 22.简述浅成(低温)热液矿床的主要特征和成因。xx 23.举出铜矿床的四种最重要的成因类型,简要说明其特征,并举出相应的矿床实例xxi。

表生风化矿床、沉积矿床

第七章表生环境中的风化-沉积矿床第一节 风化(壳)矿床和原生矿床的表生变化 一、概述 地壳最表层的岩石或矿石,在大气、水、生物等营力长时期的作用下,遭受破坏并引起矿物成分和化学成分变化,即发生风化作用。风化作用的结果,使岩石或矿石被分解为3种主要组分:①溶解在地表水体等溶液中的物质;②原岩中化学性质较稳定的矿物;③形成新矿物。这3种主要组分,即风化产物,可以在原地或附近富集形成风化壳,也可被水介质等地表营力搬运较远距离而发生沉积作用。 风化(壳)矿床指地表在风化作用下形成的,质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体。换言之,由风化壳中的风化产物所形成的矿床称为风化矿床。 按风化作用的性质不同,一般可将风化矿床分为机械风化矿床和化学风化矿床。机械风化矿床包括残积及坡积矿床,是裸露于地表的岩石或矿石主要遭受物理风化作用,形成单矿物和含矿岩石的碎屑物,其中可溶物质和较轻的物质被地表水、地下水或风力带走,而大量较重的难溶物质、岩块或矿块则残留下来,当其中有用物质的含量和规模达到工业利用价值时,便成为残积矿床。当那些残积的有用物质由于剥蚀作用和重力作用沿山麓斜坡向下移动并在山坡上积聚起来时,便形成坡积矿床。在多数情况下,残积矿床和坡积矿床之间逐渐过渡,因此,又可统称为残坡积砂矿床。这类矿床的组分主要是原岩分解后留下来的化学性质稳定的有用矿物和岩石碎屑,多呈棱角状,无分选或分选很差;矿石呈松散状,无明显层理,且品位多较高。主要的残积和坡积矿床有砂金、砂锡、铌钽砂、金刚石砂、独居石砂、钛铁矿砂矿床等,工业价值较高,其中残积铌钽砂矿床是目前铌、钽的重要来源。此外,残积、坡积砂矿床还是寻找原生矿床的有用标志。 化学风化矿床包括残余矿床和淋积矿床。出露地表的岩石和矿床经受化学风化作用或生物风化作用后,易溶组分被地表水或地下水带走,难溶组分在原地彼此相互作用,或者单独地从溶液中沉淀出来,形成一些表生难溶的矿物残留在原地表部,其中有用组分达到工业要求时,即为残余矿床;如果风化壳中某些易溶物质被带到风化壳下部的潜水面附近沉淀下来,或通过地下水与岩石或矿石的相互作用形成的矿床称为淋积矿床。残余矿床主要有残余型粘土(高岭土、蒙脱土)矿床、残余型(红土型)铝土矿床、残余型(红土型)铁矿床、残余型锰矿床、残余型稀土矿床和红土型金矿床等;淋积型镍矿床和淋积型铀矿床等具有重要意义。残余型和淋积型风化矿床具有重要的工业意义。例如,随着红土型镍矿床的发现和利用,镍金属储量迅速增长了4倍多。目前,这类巨型的风化镍矿床占全部镍储量的50%以上。再如,红土型铁矿不但规模大,矿石品位高,埋藏浅,而且矿床中还

稀土元素在矿床学研究中的应用

摘要:稀土元素是一组特殊的微量元素,在地球化学和地质学研究中占有很重要的地位。如今稀土元素在岩石学研究中的应用已经比较深入,而在矿床学研究中的应用进展相对较缓慢。在总结稀土元素在矿床学研究中的应用基础上,阐述了稀土元素在成矿物质来源、成矿过程和成矿流体演化示踪、成矿类型和成矿种属判别以及找矿标志确定等方面的应用。 引言 稀土元素是指周期表中原子序数从57到71的镧系15个元素加上原子序数为39的钇(Y),它们原子结构相似,离子半径相近,并且在自然界中密切共生。习惯分为轻稀土(LREE)La-Eu和重稀土(HREE)Gd-Lu+Y两组。稀土元素在岩石学领域的应用研究起步较早,特别是在岩浆岩及岩浆起源及演化方面已发展得比较成熟。由于地幔岩、陆壳基性岩形成过程相对比较简单,稀土元素的应用解释就比较容易,而在其他岩类(如中性和酸性岩类中)的应用解释相对困难。稀土元素在矿床学领域的应用研究起步较晚,由于矿床是在岩浆演化及后期地质作用改造的特定条件下形成的,所以其演化和发展过程比岩石形成更复杂,解释起来也比较困难。但由于稀土元素本身固有的性质,其在矿床学研究中的作用备受关注。本文从不同角度综述稀土元素在矿床学研究中的应用、应用前景以及存在的问题,有助于研究工作的进一步发展。 1 稀土元素在成矿物质来源方面的应用 在探讨成矿物质来源方面,学者对热液型矿床研究的相对较多。通常借助热液矿物(如石英、黄铁矿、萤石等)的稀土元素特征来探讨热液和成矿物质的可能来源。热液矿物中流体包裹体的成分研究是对热液流体的直接测定,它能很好地代表热液的物质成分,而且还可以测定和计算成矿时的温度和其他物理化学参数。但是稀土元素在流体包裹体中的含量比较少,对样品的选择、处理和测试分析要求比较严格。而有些热液矿物的稀土元素特征和其流体包裹体中的稀土元素特征比较相似,所以可以利用热液矿物的稀土元素特征来间接代表成矿流体的稀土元素特征。同时热液在沉淀过程中往往会发生一定程度的物质(包括稀土元素)分馏,因此运用热液矿物的稀土特征来代表热液的稀土特征就应慎重考虑。当然对于不同的热液矿物研究有所不同,石英的稀土元素主要集中于流体包裹体中,这与石英的晶体结构关系密切,因此石英的REE特征与其流体包裹体的REE特征相差不大,可以近似代表其沉淀时热液流体的REE特征。对于其他热液矿物在应用研究时首先要考虑其晶体结构特征,确定是否能代表热液的稀土元素特征。含矿热液在成矿有利部位沉淀后会发生一定程度的地质改造,在不是特别强烈的情况下往往对稀土元素的分布特征影响比较微弱,最终的稀土元素特征一般

青海东昆仑地区成矿地质特征及找矿方向浅析

青海东昆仑地区成矿地质特征及找矿方向浅析 东昆仑是我国中央(秦祁昆)造山带的重要组成部分。本区自然条件恶劣,工作程度相对较低,剥蚀程度浅,从其区域地质背景、控矿因素、已发现的众多矿床(点)均显示出该区巨大的找矿潜力。通过对该区域地质特征和区域成矿规律的分析总结,对该地区开展矿产勘查工作有一定的指导意义。 标签:东昆仑地区地质特征找矿方向 东昆仑地处中国大陆中央造山带西段的东昆仑加里东造山带,北邻柴达木盆地,南与可可西里、巴颜喀拉山相邻,是全球典型的陆缘活动造山带。 东昆仑经历了多期次的构造活动,前寒武纪新太古代到古元古代形成稳定陆台;加里东期陆壳裂解为众多的小洋盆;海西期陆壳挤压,初始洋盆闭合并逐渐抬升;印支期挤压作用持续加强,随着昆南断裂和昆中断裂向北俯冲,全区进入强烈的造山阶段,末期南侧的特提斯洋闭合;燕山期进入陆陆碰撞的隆升阶段,伴随发生沿昆中断裂带和昆南断裂带的强烈左行走滑;喜山期陆内的断块隆升形成盆山地貌。 根据区域地质特征和区域性断裂(昆北、昆中、昆南、北巴断裂)划分为昆北、昆中、昆南、阿尼玛卿—巴颜喀拉4个三级构造带。昆北构造带由元古界裂解残块(金水口群)、早古生代裂陷槽沉积(滩间山群)和大量的中酸性岩浆岩组成;昆中隆起带由前寒武纪基底变质岩系和各时代侵入杂岩组成;昆南构造带由中元古代—早古生代洋壳沉积(万保沟群)、晚古生代—早中生代活动陆缘沉积组成。阿尼玛卿—巴颜喀拉造山带是晚古生代—早中生代构造混杂岩带,代表洋壳的蛇绿岩与弧后火山岩及岛弧火山岩沉积组合。东昆仑地区褶皱构造发育,轴向以近东西向为主。断裂构造也非常发育,按其走向延伸大致可分为近东西、北西、北东、近南北向四组。区域性断裂和韧性剪切带是重要的控矿和矿体产出部位。 该区地层出露较齐全,从前寒武纪到新生代地层均有出露。其中古元古代金水口群深变质岩(昆中),中、新元古代万保沟群火山沉积建造(昆南),早古生代裂陷槽沉积的滩间山群(昆北)、纳赤台群(昆南)海相碎屑岩及火山岩建造,石炭纪哈拉郭勒组、缔敖苏组,二叠纪布青山群中的马尔争组,三叠纪鄂拉山组是金、银、钴、铜、铅、锌等金属矿产的主要含矿层位。 该区岩浆活动非常强烈,超基性、基性、中酸性、酸性火山岩和侵入岩均有分布,多构成规模巨大的岩基、岩株。岩浆活动与铜、钴、金等多金属成矿关系密切,是主要的控矿因素。 2主要矿产类型 区内已知矿产有金、铁、铜、铅、锌、钴、锑、银等多个矿种,较重要的矿

蒸发沉积矿床

蒸发沉积矿床 一、蒸发沉积矿床的特点 蒸发沉积矿床是指地面水以真溶液状态携带某些溶解度较大的无机盐类,在比较静止的水盆地中,通过蒸发作用发生各种有用盐类矿物沉淀而形成的矿床。由于矿床中的有用组分是各种盐类,因而也称为盐类矿床。 盐类矿床种类繁多,形成条件也各不相同,但却具有共同的一些基本特点: (1)盐类的矿物成分是钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硝酸盐以及其复盐。当前已知盐类矿物多达100余种,最主要的有: 氯化物类——石盐、钾盐、水氯镁石、光卤石等; 硫酸盐类——石膏、硬石膏、芒硝、无水芒硝等; 碳酸盐类——天然碱、水碱等; 硼酸盐类——硼砂、鹏钾镁石、硬硼钙石等; 硝酸盐类——钠硝石、钾硝石等; 复盐类:钾盐镁矾、杂卤石等。 盐类矿物均易溶于水。一般呈无色透明的结晶粒状体或板状集合体,但因不同程度地混入杂质而呈现红、灰、褐、黄等色。 (2)盐层具明显的沉积韵律结构。盐类矿物虽然均系易溶物,但不同矿物的溶解度是不同的,由于沉淀顺序的反复进行,因而在盐类矿层中常有普遍的韵律结构,一般表现为从碳酸盐、石膏或硬石膏、石盐到钾盐的沉积韵律。不过,完整无缺的韵律一般较少见,因为大多数情况下达不到钾、镁盐类沉淀所需的条件,从而形成不了完整的韵律。在许多矿床中还可以清楚地看到更小的沉积韵律,表现为粘土层和各种盐层的互层,钾盐层中常可见到石盐和钾盐的互层。这些大的韵律中发育的小的韵律,构成精美的条纹,通常认为它们是季节性变化造成的。 (3)含盐岩系的岩相岩性组合基本上有2种,即由石灰岩、白云岩组成的海相(泻湖相)碳酸盐岩和由红色碎屑岩系组成的内陆盐湖相岩石。世界上已知的巨大盐类矿床大多与碳酸盐岩有关。但在我国,内陆湖泊相红色碎屑岩系中的盐类矿床也很重要。由于成盐盆地的演化大体是蒸发的结果,水体面积缩小,水盆地变浅,盐类物质依次沉淀,最后盆地干涸,因而岩相岩性及盐类沉积物在沉积剖面上自下而上表现为粗至细粒碎屑沉积物、碳酸盐岩(白云岩、石灰岩)、钙的硫酸盐(石膏、硬石膏)、氯化物(石盐)、钾、镁盐类(钾石盐、光卤石、杂卤石等)。在平面上,按照沉积的先后次序,从盆地边缘向中心大体上作同心圆状排列:最外围为碳酸盐岩,其次为钙的硫酸盐,再次为氯化物,中心为钾镁盐类,形成所谓“牛眼式”岩相分布模式。如果盐类物质的补给在盆地的一侧,则易溶盐类将集中在盆地的另一侧,形成所谓“泪滴式”岩相分布模式(图9-6)。 (4)盐类矿体常呈层状、扁豆状产出,亦有呈液态存在的卤水层者。盐层具有很大

青海东昆仑成矿带地质特征探讨

青海东昆仑成矿带地质特征探讨 摘要:本文通过查阅有关资料,结合自身研究,对青海东昆仑成矿带的地质构造、地层、岩浆岩、成矿特征、地质演化特征及地球物理特征等问题进行了分析探讨,具有一定的意义和价值。 关键词:东昆仑;成矿带;地质特征 1 区域构造 青海东昆仑地区自北向南主要有三条深大断裂,分别为昆北断裂、昆中断裂和昆南断裂,东昆仑东部的哇洪山-温泉断裂将昆北断裂和昆中断裂截断。由于研究程度、研究目的和认识的不同,对东昆仑区域构造划分有不同的方案。在详细研究区域地质背景、地球物理、火山岩及区域构造特征等的基础之上,结合前人的研究成果,本研究将东昆仑地区划分为五个构造带,分别为昆北构造带、昆中构造带、昆南构造带、阿尼玛卿构造带和鄂拉山构造带。 2 地层 青海东昆仑成矿带出露地层具有时代跨度范围大、区域差异明显的特点。主要集中在前寒武纪、早古生代寒武-奥陶纪、晚古生代石炭-二叠纪、中生代-三叠纪及新生代等时间段。在区域分布上,昆北、昆中和昆南带出露地层较相近,但奥陶纪、泥盆纪及晚三叠纪地层在这三个构造带中的发育程度仍有一定区别,可统一归为东昆仑山南坡地层分区。本文主要将与区域成矿和构造演化相关的部分地层做研究。 3 岩浆岩 东昆仑区域岩浆活动十分强烈,时间上从元古代到新生代均有岩浆活动,既有地幔演化过程中的镁铁-超镁铁质岩和岩浆分异产生的火山岩,又有造山旋回过程中的花岗岩类和火山岩。其中,中-酸性岩分布最广,规模最大,构成岩浆活动的主体。这些不同的岩石类型记录了东昆仑不同时期的地质演化特征。洋中脊扩张或洋盆演化过程中产生的超镁铁岩、基性侵入杂岩、基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套,则构成了东昆仑地区南北两套显著的蛇绿岩套,它们是构造演化的重要标准。 4 成矿特征 东昆仑成矿带属于秦-祁-昆Ⅰ级成矿带,昆仑-柴达木金、铅、锌、银、铜、镍、铬、硼、钾盐(铁、宝玉石)Ⅱ级成矿带,东昆仑前寒武纪-华力西期金、铜、铅、锌(铁)Ⅲ级成矿带。

变质矿床的主要类型

变质矿床的主要类型 一、沉积-变质铁矿床 此类矿床在世界铁矿床中是最重要的,分布十分广泛,有不少大型、特大型矿床,如北美的苏必利尔型铁矿、独联体的库尔斯克和克里沃罗格铁矿等,我国的鞍山铁矿、水厂铁矿等。该类型占世界铁矿总储量的60%,占富铁矿储量的70%;在我国约占总储量的48%,占富铁矿储量的27%。 形成于前寒武纪(主要为太古代到早元古代)的沉积变质铁矿,因其矿石主要由硅质(碧玉、燧石、石英)和铁质(赤铁矿、磁铁矿)薄层呈互层组成,又称为铁(质)-硅(质)建造、条带状铁建造(banded iron formation,简称BIF)。 (一)沉积变质铁矿的一般特征 BIF产于世界各地前寒武纪地盾区和地台区。矿床的形成与前寒武纪地壳演化密切相关,根据矿床的形成时代及含矿建造的不同,可分为阿尔戈马(Algoma)型和苏必利尔(Superior)型。 阿尔戈马型铁矿 阿尔戈马型铁矿主要形成于新太古代(约为2500Ma)以前。铁矿的形成在空间和时间上与优地槽海底火山活动密切相关,世界各地此类含铁建造都发育于新太古界的绿岩带中。 阿尔戈马型BIF主要与绿岩带中上部的火山碎屑岩相伴生,并靠近浊积岩组合。在加拿大地盾的绿岩带中还可以清楚地识别出阿尔戈马型铁矿建造与火山作用或火山活动中心直接有关。此类铁矿建造的硫化物相或碳酸盐相产在靠近火山活动中心处,氧化物相通常远离火山活动中心分布,硅酸盐相位于两者之间。 此类铁矿建造常由灰色、浅黑绿色的铁质燧石和赤铁矿或磁铁矿组成窄条带状构造。单个矿体的厚度可在几米到几百米之间变化,但超过50m的很少,走向延长从数十米至几公里。含矿建造中的一系列连续的凸镜状矿体构成规模巨大的矿带。 这类铁矿建造一般都经受了绿片岩相和角闪岩相的变质作用,个别矿床产于麻粒岩相中。 阿尔戈马型铁矿建造在加拿大地盾的克科兰德湖地区,美国的佛米利思地区,前苏联的库尔斯克磁异常区,我国的鞍山-本溪地区、冀东地区、五台地区等均有分布。 苏必利尔型铁矿 苏必利尔型铁矿主要分布在早元古代地槽区。建造形成于冒地槽性质的开阔海盆地中,形成时代以2200~1800Ma为主,某些地区也有小于1800Ma者。铁矿建造的地层层序中也常有火山岩存在。其层序自下而上一般为:白云岩、石英岩、红色或黑色铁质页岩、铁矿

安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构

2004年 矿 床 地 质  MIN ERAL DEPOSITS第23卷 第3期 文章编号:0258-7106(2004)03-0281-17 安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构Ξ 杨竹森1 侯增谦1 蒙义峰1 曾普胜1 李红阳2 徐文艺1 田世洪1 王训诚3 姚孝德3 姜章平3 (1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2石家庄经济学院资源环境工程系,河北石家庄 050031; 3安徽省地质矿产局321地质队,安徽铜陵 244033) 摘 要 铜陵矿集区是长江中下游成矿带七大矿集区之一,构造上经历了晚古生代的陆缘裂陷、中三叠世的陆-陆碰撞和侏罗纪—白垩纪的陆内构造-岩浆活动。晚石炭世的海底喷流沉积形成了广泛分布的块状硫化物,除部分构成块状硫化物矿床外,还为燕山期中酸性岩浆活动形成的矽卡岩型矿床提供了部分硫和金属物质。为了查明海西期喷流沉积流体系统及其时空展布特征,在铜陵矿集区内开展了以流体活动记录为对象的蚀变-。 结果显示,海西期喷流沉积流体系统不仅形成以块状硫化物为主体的喷流沉积记录,而且在下伏岩系中遗留了区域规模的流体蚀变记录。以块状硫化物为主体的喷流沉积记录构成3个喷流沉积旋回,在垂向上和横向上均具有成分和结构的分带性。流体蚀变记录在上部构成顺层蚀变带,在中部构成沿断裂和裂隙充填的石英-硫化物脉体群,在下部则构成半整合蚀变带,表明喷流沉积流体系统由下渗的海水在下部半整合蚀变带形成储集区,经高地热异常的加热后,沿中部脉体群向上迁移,在进入顺层蚀变带后沿砂岩层向两侧扩散,最后经同生断裂和裂隙向海底喷出。块状硫化物与蚀变岩、喷流沉积旋回及硫化物硫同位素的空间展布特征,显示区内存在3个受基底断裂控制的NWW 向延伸的流体活动域,包含6个以上的流体储集区域,每个流体储集区域之上发育多个流体上升中心和海底喷流中心。 关键词 地质学 喷流沉积流体系统 块状硫化物 区域蚀变 铜陵 长江中下游成矿带 中图分类号:P612 文献标识码:A 在铜陵矿集区乃至整个长江中下游成矿带中,赋存于上石炭统底部的层状铜、硫、金矿床占据显著的位置,早已引起广大地学工作者的兴趣和关注,并进行了大量的研究工作。但是对于这些矿床的成因,却产生了不同的认识,至少有3种代表性观点:①与燕山期岩浆活动有关的热液蚀变、交代成因(郭文魁,1957);②沉积矿胚层被燕山期岩浆活动叠加改造成因(常印佛等,1983;刘裕庆等,1984;黄华盛等,1985;温春齐等,1996);③海底喷流沉积成因(顾连兴等,1986;王文斌等,1994;何金祥等,1995)。随着研究的深入,人们对存在早期矿胚层(大部分为层状黄铁矿床)已取得了一定的共识,认识到其对燕山期岩浆活动形成大型铜矿床具有重要的控制作用,然而,对这些“矿胚层”究竟是否为海底喷流沉积成因仍存在较大争议,对它们的地质特征及空间展布形态缺乏明确的认识,这势必影响到进一步的找矿工作。近期在铜陵矿集区开展的蚀变-流体填图,以流体活动产物(热水环境沉积岩、蚀变岩和充填脉体等流体记录)所反映的流体性状为线索,对矿集区内多期流体活动形成的复杂流体记录面貌进行筛分和组合,由流体记录→流体单元→流体系统,逐步归纳并填绘出4套流体系统,即海西期喷流沉积流体系统、燕山期岩浆流体系统、燕山期火山流体系统及燕山晚期中低温热液流体系统(杨竹森等,2002;蒙义峰等,2003)。本文在此基础上,重点对以形成上石炭统底部块状黄铁矿层为特征的海西期喷流沉积流体系统进行研究,并总结其时空展布结构。 Ξ本文受国土资源部专项研究计划“大型矿集区深部精细结构与含矿信息”(编号:20010103)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 40234051)联合资助 第一作者简介 杨竹森,男,1964年生,博士,副研究员,从事矿床学、地球化学研究工作。 收稿日期: 2004-04-30;改回日期: 2004-07-08。张绮玲编辑。

个旧超大型锡铜多金属矿床时空结构模型

个旧超大型锡铜多金属矿床时空结构模型个旧矿区以锡铜为主的多金属矿产开发历史悠久,地质研究程度较高。但前人大量的研究工作多注重花岗岩成矿理论及相关模式的建立,认为该区锡多金属矿床主要与燕山期花岗岩成矿作用有关,成矿时间集中在燕山中晚期。本文主要从与花岗岩成矿相冲突的地质事实入手,系统研究和探讨了矿床地质特征、矿石矿物学、岩(矿)石的微量元素、稀土元素、稳定同位素地球化学和流体包裹体等,结合对个旧组地层、玄武岩及花岗岩的岩石学、岩石化学、地球化学及区域地质综合分析研究,获得如下结论: 1、个旧地区为一北尔向的印支期裂陷槽(盆地),中-晚三叠世存在剧烈的裂陷活动,并可与北西侧的广南-邱北、麻栗坡-八布等裂陷槽(盆地)相连通,共同构成一个裂陷带。个旧组 (T2g)、法郎组(T2f)中碱性玄武岩、玄武质疑灰岩、含火山碎屑碳酸盐岩、硅质岩等的大量多层次产出,也反映本区为拉张裂陷的构造环境。 岩石产状和岩石化学等特征表明,区内个旧组中普遍产出的碱性玄武岩(T2g1β)为陆内拉张构造环境下的产物。 2、区域地层和个旧组实测剖面地层地球化学分析表明,该区富Sn、Cu多金属的前寒武古老基底及寒武系、泥盆系等地层可为矿床形成提供一部分成矿物源;个旧组是矿床的主要赋矿岩系,但不是成矿物源的主要提供者。 3、不同类型矿床的对比研究证实,区内玄武岩中层状Sn、Cu(Zn)多金属矿体是火山沉积成因;而个旧组碳酸盐岩中层状锡石-硫化物型矿床应为海底喷流热水沉积成矿作用的产物,具有明显的同生沉积特征;两者的成矿时代均为中三叠世个旧组同生沉积期,两种成矿作用具有继承性和连续性。层状火山沉积型Cu(Sn)矿体和层状喷流热水沉积型Sn、Cu(Pb、Ag)矿体上往往叠加有与燕山期花岗岩成矿有关的不规则状、脉状Sn、W、Be、Cu、Pb、Ag矿体。 同沉积构造和地层是控制火山沉积成矿作用和喷流热水沉积作用发生以及层状矿(化)体的产出的关键因素。要形成大而富的矿床,则须具备早期为火山喷发或热水喷流中心、后期为花岗岩侵位中心的条件。 4、矿石、围岩的微量元素、稀土元素、稳定同位素地球化学研究发现,同生沉积型层纹条带状矿体与细(网)脉状、大脉状矿体具有同一的金属和硫铅来源,且主要来自深部。碱

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