成矿作用与成矿模式 讲课稿

流体地球化学 报告

《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

板块构造与地质作用

板块构造与地质作用

绪论 (1)大地构造研究内容及基本思想 狭义(传统)概念：研究地壳构造发生、发展、演化及其运动规律的科学。侧重构造特征和构造发展史的研究，研究方法以地质历史分析法为主，涉及范围限于地壳(表面)和大陆. 概念(广义)：研究地壳和上地幔(岩石圈)结构、组成、构造特征及其演化、成因、运动学、动力学的科学。大地构造学的广义概念摆脱了单纯的构造发展历史分析(狭义)，以地球动力学作为立论基础，研究方法注意了地球物理、地球化学和地质学的结合；同时注意了地球动力作用的制约下的构造运动与地质(沉积、岩浆、变质、变形等)作用的关联性和整体性，研究涉及的范围更广(全球)、更深(岩石圈)。 研究对象：地球表面——固体岩石圈（构造）的各种构造（广义）类型、特征 研究内容：地壳各构造单元的沉积建造、岩浆作用、构造变形作用、成矿作用以及地球化学、地球物理特征。重塑各构造单元大地构造性质及发展历史；划分不同岩石圈构造类型。 研究意义： 理论意义——阐明一个地区（单元）乃至全球构造运动规律、成因、地球起源与演化，天体演化与成因等。 实践意义——矿产资源形成及分布规律、地震预报、区域稳定性评价等。 (2)大地构造学研究方法 (一)历史分析法 地质历史分析法（又叫历史－构造比较分析法）是以各种地质、地球物理、地球化学资料为基础，按地史发展的顺序，探讨不同阶段大地构造的特点。 1.沉积岩相、建造分析沉积岩占大陆及其邻近海域的大部分。地层发育、岩性、岩相、厚度、接触关系以及它们在空间和时间的变化， 恢复古地理面貌、古气候、隆起、拗陷、地壳沉降幅度与速度、构造状况以及演化历史。通过对地层沉积特征及其演变的研究，推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化，相应的方法称之为历史大地构造分析方法，相应的学科称之为历史大地构造学构造沉积作用与构造-沉积组合(沉积建造) 研究思路：沉积组合→古构造环境→大地构造作用 构造-沉积作用(容纳沉积物的堆积地都是构造变动的产物)沉积作用的内因是沉积物本身的物理、化学性质的制约；外部控制因素主要是气候和大地构造，大地构造的升降运动造成海平面的升降，使沉积岩相、厚度、层序和岩性方面呈现出构造作用痕迹来。 1) 岩相(单一岩性组合，反映某种沉积环境) 岩相的更替是地壳拗陷和隆起的一种表现，隆－拗造成某种沉积环境的变迁，从而导致同一地区的岩相发生改变。 岩相本身只与拗陷速度有关，与拗陷幅度没有直接的关系。 拗陷速度对相带宽度具有控制作用： x＝h/s (h：剥蚀区上升速度，s：沉降区沉降速度)拗隆速度(s、h)越快，宽度(x)越小，反之亦然。

岩石地球化学特征

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

详解六大板块构造图

详解六大板块构造图 由于板块交界处位于海洋地带，无明确的地名作分界，再加上七大洲、四大洋轮廊的思维定式，此类试题做起来并非得心应手，容易把板块的位置、名称弄混。如何突破这一难关呢？笔者介绍几种方法如下： 一、把六大板块与七大洲、四大洋的海陆位置、范围、轮廓进行比较，找出它们的联系和区别 北冰洋被亚欧板块和美洲板块划分了。 大西洋被美洲板块、亚欧板块与非洲板块划分了。 大洋洲绝大部分被划分到印度洋板块。 南北美洲划分到一个板块——美洲板块。 六大板块除太平洋板块几乎只包括海洋外，其余五个板块里都既有陆地又有海洋。 亚欧板块包括欧洲和除中南半岛、阿拉伯半岛外的亚洲及其北部、西部、东部边缘的一部分海洋（北冰洋、大西洋、太平洋），东西跨度较大。 非洲板块包括整个非洲，还有西部大西洋的一部分，东部印度洋的一部分，南北跨度大。印度洋板块既包括印度洋的一部分，又包括亚洲的阿拉伯半岛、中南半岛，大洋洲的绝大部分，呈西北——东南走向，跨的大洲多。 美洲板块包括南北美洲及东部大西洋的一部分和西部北回归线以北太平洋的狭长区域。南北方向长。 南极洲板块包括南极洲及其周围的部分海洋，呈团状分布。 比较得出以下结论： ①亚欧板块、非洲板块、美洲板块、南极洲板块比它们所对应的大陆范围大，面积广。②太平洋板块比太平洋范围小。 ③印度洋板块，名不符实，不是海洋板块而是陆地板块，地跨亚洲、大洋洲的部分陆地，特殊。 二、用经纬网对六大板块进行空间定位 出题时，如果沿某条经纬线在六大板块构造图上做剖面图，往往选择经过的板块名称多、复杂的经线或纬线，依照这个原则，可以选取0°、60°E、120°E、120°W经线；0°（赤道）、南北回归线、60°N纬线等。 0°经线自北向南大致穿过亚欧板块、非洲板块、南极洲板块。 60°E经线自北向南穿越亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、南极洲板块。 120°E经线自北向南依次穿过亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块。 120°W经线自北向南穿过美洲板块、太平洋板块、南极洲板块。 其中，60°E经线穿过的板块最多，最复杂。 0°纬线（赤道）横跨的板块有非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、南极洲板块、美洲板块五个。 23°26′N（北回归线）贯穿的板块多而复杂，有非洲板块、印度洋板块，亚欧板块、太平洋板块、美洲板块五个，其中所跨太平洋板块长，亚欧板块短，即除南极洲板块外均有。23°26′S（南回归线）东西贯穿的板块有美洲板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块与南极洲板块五个，唯独没有亚欧板块。 60°N纬线横跨的有亚欧板块、美洲板块。 通过分析可知： 南北纬50°与0°经线、120°E经线所围成的区域以及南北纬50°与120°W经线、60°

地幔流体的稳定同位素地球化学综述

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

造山带的深部过程与成矿作用

造山带的深部过程与成矿作用 1．国内外研究现状及存在问题 矿产资源和能源历来是保障国民经济持续发展、支撑GDP快速增长、确保国家安全的重要物质基础。随着我国工业化进程的快速发展，对能源、矿产资源的需求量急剧增加，大宗矿产和大部分战略性资源日渐面临严重短缺的局面，并将成为制约我国经济快速发展的瓶颈。因此，深入研究能源和矿产资源的形成过程及成矿成藏机理，拓展新的找矿领域，增强发现新矿床的能力，是缓解我国当前大宗矿产资源紧缺局面的重要途径。 近年来，国内外矿床学理论研究和勘探技术得到了快速发展，在地壳浅表矿床日益减少枯竭的情况下，逐步提高深部矿床勘探和开发能力。例如，我国大冶铁矿床、红透山铜矿床、铜陵冬瓜山特大型铜矿床、新疆阿尔泰阿舍勒铜、金、锌特富矿床, 会理麒麟铅、锌矿床、山东增城、乳山金矿床等开采深度均已超过1000米, 有的矿床已近2000米（滕吉文等，2010）。加拿大萨德伯里( Sodbury) 铜-镍矿床已开采到2000米，最深矿井达3050米。南非金矿钻井深4800米。更为重要的是找矿勘探实践和地球深部探测实验证实，虽然绝大多数矿床的形成、就位和保存发生在地壳环境，但成矿系统的驱动机制和成矿金属的集聚过程则受控于岩石圈尺度的深部地质过程，地球深部蕴藏着巨量矿产资源，深度空间找矿潜力巨大。 深部过程与动力学是控制地球形成演化、矿产资源、能源形成，乃至全球环境变化的核心。因此，深入研究地球深部过程与动力学，不仅是提高人类对地球形成与演化、地球系统运行规律认识程度的重要途径，也是建立和研发新的成矿理论与勘查技术, 以促进我国找矿勘查的重大突破，是解决我国资源能源危机的根本途径。 20世纪90年代以来，国际地学界一直非常注重大陆岩石圈结构、深部作用过程和动力学研究，并将其作为国际岩石圈计划的主要研究领域。美国于20世纪70-80年代开展了地壳探测计划，首次揭示了北美地壳的精细结构，确定了阿帕拉契亚造山带大规模推覆构造，并在落基山等造山带下发现了多个油气田。欧

庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义

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.360docs.net/doc/ce16958374.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

草滩沟群火山岩的地球化学特征及其形成构造环境

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。

有色金属矿成矿地质特征分析

有色金属矿成矿地质特征分析 摘要：在资源紧缺的形势下寻找矿产资源已成为资源勘查的首要任务，而成矿地质特征与成矿模式研究成为矿床勘查的热点问题，并对勘探隐伏矿床有重要指导意义。有色金属工业是以开发利用矿产资源为主的基础性行业，能否科学合理、有效地探测和开采有色金属，关乎国民经济的持续发展。基于此，研究分析有色金属成矿的地质特征和找矿的前景，以期为相关工作的深入开展提供一定的参考。 关键词：有色金属；地质环境状况；成矿特征；找矿前景 前言 随着社会经济的快速发展，人类需求有色金属的量逐渐增大，但是有色金属又属于不可再生资源，所以在勘探开采中必须坚持科学合理的原则，利用先进的技术方法，采取有效的措施，保证矿产的开产率切实提高，才能满足经济社会发展的需求。目前出露地表和地球浅部易识别的矿床已非常少，而地球深部矿床的找矿难度又非常大，如果没有有效的找矿方法和先进的成矿模式理论及成矿预测理论，寻找新矿床将成为一项无法完成的任务。成矿模式是对同一类矿床的地质、构造、地球物理、地球化学和其它基本特征进行概括，是反映对矿床规律的认识。成矿预测则是在成矿模式的指导下，根据一定的成矿地质理论、成矿地质环境、成矿条件、控矿因素和找矿标志对潜在的矿床做出推断、解释和评价并提出矿床发现的途径，从而对矿床进行定量评价的过程。在当前找矿难度大的形势下，利用先进的地球物理理论和科学方法做指导来建立成矿模式指导找矿工作，不仅能克服以前找矿的盲目性还能提高找矿的科学性和精确性，并取得更好的经济效益。成矿模式的研究和预测利于成矿理论、矿床分类、矿床成因规律的研究发展，使矿床研究方法理论化、系统化，并且对寻找地球深部隐伏的矿产资源有非常重要。 鉴于复杂的地质条件，笔者就某地的有色金属成矿，在以往的找矿实践经验和地区地质环境的基础上，深入研究分析区域成矿的特征和矿区分布，以期提供科学的信息和依据，从而促进在新的区域勘察发现新的有色金属矿产资源。 1 有色金属的广义概念 有色金属广义的概念是指除黑色金属矿产以外的所有金属矿产，它包括铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、铋、钼、锑、汞等重金属矿产，铝、镁等轻金属矿产，金、银、铂族等贵金属矿产以及稀有金属矿产、稀土金属矿产、分散金属矿产等金属矿产。 2 成矿模式的内容及发展 成矿模式是在四维空间内对形成矿床的成矿作用的高度概括，最终用不同的

全国重要矿产和区域成矿规律研究进展综述_王登红

第８　８卷　第１　 ２期２　０　１　４年１　２月 地　质　学　报 ＡＣＴＡ　ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏ ｌ．８８　Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．　２　０　１　 ４ 注：本文为中国地质大调查“我国重要矿产和区域成矿规律研究”项目（编号１２１２０１０６３３９０３）和“中国矿产地质与区域成矿规律综合研究（中国矿产地质志）”项目（编号１２１２０１１２２０３６９）、“中国分矿种（组）矿产地质总结研究”项目（编号１２１２０１１４０３９６０１）、“中国区域成矿规律研究与总结”项目（编号１２１２０１１４０３９７０１）等联合资助的成果。收稿日期：２０１４－０８－３０；改回日期：２０１４－１１－ ２１；责任编辑：周健。作者简介：王登红，男，１９６７年生。研究员，博士生导师，现主要从事成矿规律和矿产资源潜力评价方面的研究工作。通讯地址：１０００３７，北京市百万庄路２６号；电话：０１０－６８９９９０４８；Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｄｅｎｇｈｏｎｇ ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。全国重要矿产和区域成矿规律研究进展综述 王登红１），徐志刚１），盛继福１），朱明玉２），徐珏１），袁忠信１），白鸽１），屈文俊３）， 李华芹４），陈郑辉１），王成辉１），黄凡１），张长青１），王永磊１），应立娟１），李厚民１），高兰１）， 孙涛１），付勇１），李建康１），武广１），唐菊兴１），丰成友２），赵正１），张大权５） １）中国地质科学院矿产资源研究所，北京，１０００３７；　２ ）中国地质科学院，北京，１０００３７；３）国家地质实验测试中心，北京，１０００３７；　４ ）中国地质调查局武汉地调中心，武汉，４３０２０５；５）中国地质调查局，北京，１０００３７ 内容提要： 对重要矿产开展全国性的资源潜力评价，是国情调查的重要组成部分，而开展重要矿产和区域成矿规律的研究，又是矿产资源潜力评价的基础性工作。自２００６～２０１３年的８年间，通过对４００多个典型矿床的野外调查，开展了典型矿床和区域成矿规律的全面研究，编制了成矿规律研究的技术要求，组织了全国性的技术培训，指导了大区和省级项目成矿规律研究工作，完成了大区和省级项目典型矿床和成矿规律研究成果的验收、汇总和综合，编制了全国单矿种（组）成矿规律相关专题图件，建立了相应的数据库，提出了一系列新认识、新技术和新方法，包括同位素定年的方法和成矿规律编图方法，为矿产资源潜力评价奠定了扎实了理论基础，有效地指导了潜力评价和地质找矿工作，培养了人才，锻炼了队伍，取得了良好的经济效益，显著地提升了我国成矿学的研究水平。 关键词：矿种成矿规律；区域成矿规律，潜力评价；成矿预测；研究进展 作为“ 全国重要矿产资源潜力评价”计划项目中的重要组成部分，“全国重要矿产和区域成矿规律研究”工作项目旨在根据现有资料、系统总结全国重要矿种、成矿区带的成矿规律，并以此指导矿产资源潜力评价和矿产勘查。项目的总体目标任务为：通过开展全国典型矿床和区域成矿规律研究，编制成矿规律研究技术要求，开展技术培训；指导大区和省级项目成矿规律研究工作；负责大区和省级项目典型矿床、成矿规律成果的验收、汇总和综合；编制和完成全国矿种（组）成矿规律相关专题图件及其数据库建设；组织开展全国典型矿床野外调查。自２００６～２０１３年， 以中国地质科学院矿产资源研究所为首的研究集体野外调查矿产地共４５３处，采集各类样品数千件，新测定同位素年龄数据４００多个，编制了１６个矿种的１∶５００万全国性图件４类６４种， 建设分矿种的数据库１６个，汇总数据库１个，发表论文１６ ８篇，已出版专著８部、全国性成矿规律图１套，取得了一系列研究进展。 １　研究方法方面的新进展 成矿规律的研究是一项主观能动性很强的工作，由于研究人员对客观事物的认识千差万别，采取什么样的方法至关重要（王登红，２０１１）。以往没有一套规范性的技术要求来表达对成矿规律的认识，尤其是如何编制成矿规律图，学者们认识各异，编出的图件也各不相同，影响到对成矿规律的认识和表达。在项目实施之初，项目负责人就认识到编制统一技术规范的重要性，组织相关人员编制了全国统一的技术要求（陈毓川等，２０１０ａ），有效地推动和促进了重要矿产和区域成矿规律的研究。例如，为编好省级的、大区的和全国的单矿种成矿规律图和综合矿种成矿规律图，项目有关人员研读并吸取了国内外的一些成矿（规律）图和“国标ＧＢ９５８－９９”之长处，设计出了一套新的图例（图１、２、３） 。该套图例

地质流体类型及其特征

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。

有色金属矿成矿地质特征及找矿分析

有色金属矿成矿地质特征及找矿分析 发表时间：2020-04-09T07:35:21.892Z 来源：《建设者》2019年24期作者：曾立斌 [导读] 对有色金属矿产的成矿地质条件进行研究分析，也有助于科学勘查合理开发和利用有色金属矿产资源。 四川省冶金地质勘查局成都地质调查所四川成都 610203 摘要：伴随着我们经济的不断发展，全球一经济体化进程逐渐加快。在当前时期，对于铜、锌等有色金属矿业的需求也在扩大，所以，需要探究有色金属矿的成矿地质特征，分析找矿特点和发展前景，这对于我国有色金属矿产资源的勘探来说具有非常大的社会价值。 关键词：有色金属；从矿地质特征；找矿特点；成矿规律 有色金属主要指的是除黑色金属以外的有关矿产，其包含了铜、铅、锌等相关的重金属。有色金属矿产作为基础性宏观产业，伴随着经济发展以及科学技术进步，有色金属在城市建筑、工业制造以及航天等方面创作了极大的社会价值。长期以来，我国铜矿等有色金属矿产资源比较欠缺，工业用铜大多数依靠从国外进口，对有色金属矿产的成矿地质条件进行研究分析，也有助于科学勘查合理开发和利用有色金属矿产资源。 1、有色金属矿产的成矿条件研究 在我国的四川地区，包含有很多的金属矿，其中九龙县久祝地区位于四川的南西部，横跨整个九龙县内康定沙德 - 九龙子杠坪 Be-Li-Pb-Zn-Cu-W-Sn-Au 矿。在最近的几年以来，在该项区域内也发现了一些稀有金属矿床，例如，南东部的打枪沟锂铍矿，当前阶段，正处于勘探中。 四川的久祝地区呈现出南北向构造带，白台山向斜、久鲁祝向斜等，该区域的西部还受到雅江旋卷构造的相关影响。其中，涵盖的断层有北北东向三岩龙断层以及八窝龙断层，这个区域是二次断裂构造，有南北向褶皱层。另外，在这个区域内的版块构造活动对于侵入岩以及当地的矿产具有一定的控制作用，能够为这个地区的成矿提供了一定的条件，而背向斜则为岩体起到了封闭，有助于形成伟晶岩石脉。 2、成矿的规律研究 有色金属的成矿规律分析主要包括了控矿因素、找矿的标志和成矿模式。其中控矿因素涉及到地层与内生矿的关系、岩浆与内生矿的关系以及地质构造与内生矿的关系这几类。 2.1地层与内生矿的关系 上地幔下地壳形成亲硫元素为主的地质圈层，以铜、锌、铅等元素为主，在二级中晚期火山地层构成当中，涵盖了铅、银等。化学块在燕山晚期通过造山运动岩浆上侵，从而造成了有色金属元素，岩浆流动到地壳表层，形成矿区。 2.2岩浆与内生矿产之间的关系 在矿体的演变过程当中，利用岩浆的作用，在侵入岩体的接触带部分形成了铜、锌、银等相关有色金属。内生矿产在侏罗纪时代，岩浆运动当中以绿帘石、硅化、铜矿等等多种矿产与火山运动的运动有着直接的联系。 2.3构造与内生矿产之间的关系 板块运动伴随岩浆与地下活动形成北东，北北东断裂带和长轴展现的火山地质构造。从找矿标志的方面对有色矿产资源进行研究分析，可以发现岩浆隆起部位内部或者边缘地带多矿产分布，火山岩浆盆地等岩浆活动地区也具有一定的成矿条件，与此同时，中生代侵入岩体环形构造群以及地层隆起区域也是找矿的标志。就成矿模式来说，分为构造岩浆演化构造、火山活动等等相关的模式，其中构造岩浆演化模式以岩浆侵入作为矿物元素迁移必备能量，同时伴随着结晶挥发等等相关形式，演变出亲硫成矿多金属矿产分布。在中生代构造当中，岩浆演化分异引起易挥发矿浆与岩浆矿产热离析，同时在扩容构造过当中也逐渐的演化成矿床。 3、有色金属的找矿潜力分析 3.1案例说明 通过野外勘探的方式获取一些相应的工作成果以及原始的勘探资料，因此，需要对其数据进行有效的收集以及整理，经过详细的研究发现：我国四川地区久鲁祝稀有金属矿大以花岗伟晶岩型锂铍矿为主要的金属矿，与此同时，还涵盖其他不同类型的金属元素。

不同构造环境中双峰式火山岩的地球化学特征

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

构造与成矿(资料汇编)

（一）摘自《论层间滑动断层及其控矿作用》 沈远超 1、层间滑动断裂成矿特征及成矿规律 通过对位于胶莱盆地北缘的蓬家夼、发云夼、郭城、大庄子等金矿的研究，对受层间滑动断裂控制的金矿床的成矿地质特征及规律总结如下: (1) 地(岩) 层-断层-矿层三位一体，断层-脉岩-矿体时空有序 层间滑动断裂控制了含矿层位，层间滑动断层发生于能干岩性与非能干岩性之间，层间滑动断裂带即为金矿化带，即具有地层-断层-矿层三位一体的特征。同时，闪长岩脉沿断层分布，与矿层呈平行伴生关系。 (2) 成矿系统与构造系统密切相关 区域性层间滑动系统控制了矿带的分布，某一层次的滑动单独构成一个矿床，单一滑动断层控制矿体，不同小构造形式控制不同的矿化类型，如角砾状矿石的分布受构造角砾岩带控制，脉状-网脉状矿化受碎裂岩带控制，从而构成了多级控矿构造系统。 (3) 多层次滑动与多层次成矿 如蓬家夼、大庄子金矿产于盆地基底地层中，发云夼金矿产于盆地盖层中。 (4) 矿体产状缓、规模大，矿化-蚀变具一定的分带性。 (5) 成矿多期次多阶段。 如大庄子金矿体形成期经历了先张后压再剪切的过程。拉张阶段形成碎裂-角砾状矿石和张性断裂，挤压期形成石墨化矿石和透镜状构造，剪切期形成于矿化之后，主要表现为形成斜切矿体的断层和基性脉岩的侵入。 2、层间滑动断裂的控矿作用 层间滑动断裂对金矿的控制作用主要表现在: (1) 层间滑动断裂为岩浆-流体提供通道，为成矿物质的沉淀提供了容矿空间。 (2) 控制成矿物质的来源 层间滑动断裂为低角度正断层，其上下盘切层断裂及羽裂发育，与大范围的围岩有良好的沟通性，便于热液运移并萃取成矿物质。 (3) 层间滑动过程中的构造地球化学作用 在层间滑动过程中因构造-化学作用，断裂带中的物质成分发生有规律的变化。对蓬家夼金矿区蚀变岩的常量组分分析结果，表明从围岩到断裂中心，Si 、Ti 、Ca 有规律地依次递增或递减，K在矿体中含量最低，这与钾化主要发生于矿体外围有关。在断裂带的中心部位，因Ca 、Na 大量逸散，而使Si 、Fe等元素富集。总的来看，从断裂中心向外大致次序为:Si 、Fe 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 、K，这与孙岩等以韧脆性断裂的成型阶段为例，以元素的离子半径、离子比重为据，将造岩元素稳定顺序归为: Si 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 和K(1998 ，孙岩) 的情况相一致，这是一种动力分异作用的结果。在断裂蚀变带中，微量元素也有一定