四川冕宁-德昌成矿带牦牛坪稀土矿床流体包裹体特征
四川冕宁-德昌成矿带牦牛坪稀土矿床流体包裹体特征
指导老师：焦建刚
学生姓名：郑旭
专业：资源勘查工程
班级：2012270202
学号：201227020218
摘要
川西冕宁-德昌喜马拉雅期稀土成矿带长约270km，宽约15km，由牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨中型和里庄小型稀土矿床以及一系列矿点和矿化点组成。该矿带在空间上位于攀西二叠纪古裂谷中，但岩体和矿体均形成于喜马拉雅期，年龄为40～10Ma。冕宁-德昌成矿带受印度-亚洲大陆碰撞带东部一系列新生代走滑断裂系统控制，其稀土成矿作用被认为与侵位于元古代结晶基底和古生代-中生代沉积盖层内的喜马拉雅期碳酸岩-碱性杂岩体密切相关。矿区蚀变以霓长岩化为特征，在杂岩体和矿体中形成了规模不等的霓长岩蚀变晕。
牦牛坪矿床是是川西冕宁德昌稀土成矿带中最大的矿床。据前人研究，牦牛坪矿床的成矿年代为渐新世(40.8～27.3Ma)。基于野外和矿石结构和矿物组合等特征，确定出牦牛坪矿床具有四种矿石类型：（1）角砾状的（2）伟晶状的（3）浸染状的（4）网脉状的矿石。根据矿物的交切关系和显微测温研究，确定出五个矿化阶段，它们为：（1）早期高温阶段(达700℃)；(2)中温阶段(达350℃)；(3)中-低温硫化物阶段(100～200℃)；(4)低温含REE铁锰氧化阶段；(5)表上氧化淋滤阶段。从第一阶段到第四阶段的萤石、氟碳铈矿、石英、重晶石和方解石中发现了大量的流体包裹体，这些包裹体主要分为四类：熔融包裹体（M类）、熔流包裹体（M-L类）、富CO2包裹体（L-CO2类）和富水包裹体（L-V类）。众所周知，矿物中的包裹体能够记录成矿流体大量的地质信息，包裹体的岩相学和显微测温结果显示了成矿流体来源于碳酸岩岩浆的不混溶过程。成矿流体初期为高温（>600℃）、高压和高密度的超临界流体，以富SO42-和多组分（K、Na、Ba、REE等）为特征，中期和晚期主要为Na-K-SO42—Cl-多组分体系。成矿流体演化是从高温的熔融流体，经历中-高温富CO2流体，最后到低温富水流体。脱碳作用和沸腾作用被视为是稀土矿物氟碳铈矿沉淀的主要机制。
关键词：牦牛坪矿床；流体包裹体；多组分流体；流体演化；稀土矿物沉淀机制
ABSTRACT
The Himalayan Mianning-Dechang REE belt located in western Sichuan province, approximately 270km long and 15km wide, is composed of one giant (Maoniuping), one large (Dalucao), one intermediate size (Muluozhai) and a number
of small REE deposit (Lizhuang et al) and ore spots. The belt distributes along a Permian paleo rift zone, but the rock and ore body both belong to the date of Himalayan which age is 40～10Ma. REE mineralization is associated with Himalayan carbonatite-alkaline complexes, controlled by a series of Cenozoic strike slip fault in eastern Indo-Asian collision zone. These complexes consist of carbonatite sills or dykes and associated alkalic syenite stocks, which intruded Proterozoic basement and Paleozoic-Mesozoic sedimentary sequence. Alteration is characterized by fenitization, which formed a fenite halo in the carbonatite-alkalic complex and enveloped REE ore bodies.
The Maoniuping REE deposit is the biggest deposit in the Mianning-Dechang REE belt. According to previous studies, the REE mineralization of the deposit is Oligocene(40.8～27.3Ma). Four ore types are recognized based on field geology，
ore texture and mineral assemblage: (1) disseminated; (2) pegmatitic; (3) brecciated; and (4) stockwork types. Five mineralizing stages are confirmed according to vein crosscutting relationships and microthermometric results, these are: (1) early stage of high temperature(>700℃); ( 2)middle temperature stage(350℃); ( 3)middle and low temperature sulfide stage(100～200℃); (4) iron and manganese mineralization stage
at low temperature with REE; (5) supergene oxidation leaching stage. Varied inclusion assemblages are found in fluorite, quartz, bastnaesite, barite and calcite from stages 1 through to stage 4. The dominant inclusion types include: melt(M), melt–
fluid(ML), CO 2 -rich fluid(L-CO2) and aqueous-rich fluid(V-L) inclusions. A large amount of information is recorded for each type of fluid inclusion. Petrography and microthermometry of fluid inclusions show that ore-forming fluids derived from carbonatite magma immiscibility process. Initial ore-forming fluids were high-temperature (>600 °C), high-pressure and high-density supercritical orthomagmatic fluids, characterized by SO42- -rich and multi-component composition (e.g. K, Na, ,Ba,
and REE).Mid and late for Na-K-SO42- - Cl- multi component system.The evolution of the ore-forming fluid is from a melt–fluid at high temperature, through a CO2-rich fluid at high to medium temperature to aqueous-rich fluid at low temperature. Decarburation and boiling is regarded as the main mechanism of rare earth minerals bastnaesite precipitation.
Key Words:Maoniuping deposit，fluid inclusion， multicomponent fluid，fluid .evolution， REE precipitation mechanism
目录
第一章前言 (1)
1.1选题目的及意义 (1)
1.2研究现状 (2)
第二章区域地质背景 (3)
2.1区域大地构造背景 (3)
2.2区域地层分布特征 (5)
第三章霓辉正长岩和碳酸岩的地质和地球化学特征 (6)
3.1地质特征 (6)
3.2地球化学特征 (6)
第四章牦牛坪稀土矿床特征 (9)
4.1矿床体质特征 (9)
4.2蚀变特征 (10)
4.3矿体特征 (11)
4.3.1矿体产状 (11)
4.3.2矿化 (11)
4.3.3矿石类型和分带 (12)
4.3.4矿化阶段和矿物组合 (13)
第五章流体包裹体 (15)
5.1样品采集和实验方法 (15)
5.2流体包裹体岩相学特征 (17)
5.3流体包裹体显微测温研究 (21)
5.3.1冰点和均一温度 (22)
5.3.2流体包裹体盐度 (24)
5.3.3流体密度 (27)
5.3.4成矿压力 (28)
5.3.5成矿深度 (29)
第六章成矿作用讨论 (31)
6.1流体起源和流体性质 (31)
6.2流体演化 (31)
6.3稀土沉淀机制 (33)
结论 (34)
致谢 (35)
参考文献 (36)
第一章前言
1.1选题目的及意义
以往研究认为几乎所有的原生稀土矿床都与碳酸岩-碱性杂岩体密切相关，
并且主要产出在大陆裂谷环境内，例如在东非大裂谷和我国华北地台狼山-白云
鄂博裂谷带内已经发现的许多稀土矿床便是如此。据最新研究结果显示，原生
稀土矿床不仅能产出于大陆裂谷环境中，它们也能在大陆碰撞带环境中产出
（侯增谦等,2008）。川西冕宁-德昌喜马拉雅期REE矿带就是形成于大陆碰撞
带中的一个典型。以往研究人员对裂谷环境中的REE矿床进行了大量研究，而
对碰撞环境中的REE矿床的研究较少。作为我国最重要的稀土矿带之一的冕宁-德昌REE成矿带，其长约270km，宽约15km，由牦牛坪、大陆槽、木落寨和
里庄四个主要的REE矿床以及矿床周围的一系列矿点和矿化点组成。该成矿带
构造上位于印度-亚洲碰撞带一级构造单元东缘、攀西二叠纪古裂谷次一级构造
单元中，其同位素资料确定岩体和矿体均形成于喜马拉雅期，这证明了REE成
矿作用形成于碰撞造山环境而不是大陆环境(袁忠信等，1995)。
牦牛坪REE矿床是形成于碰撞带中的一个世界级超大型矿床，其规模仅次
于我国的白云鄂博REE矿床，是世界第三大稀土矿床。前人对牦牛坪矿床进行
了大量研究，其中大部分研究集中于矿床地球化学、成矿流体演化和成矿过程。但随着牦牛坪矿床的不断的勘探和开采，又发现了流体演化和成矿过程等一些
新的问题。众所周知，矿物中的流体包裹体记录了大量成矿流体的地质信息，
本次选题目的是对牦牛坪矿床中的流体包裹体进行研究，同时，这也是研究牦
牛坪REE矿床成矿过程和流体演化的一个非常重要的突破口。本次对牦牛坪REE矿床中的流体包裹体特征和成矿流体演化过程以及稀土物质沉淀这三方面
进行研究讨论。
总的来说，本次课题研究具有“双重意义”，及理论意义和实际意义。其
中（1）理论意义：了解火成碳酸岩的基本性质，对流体包裹体形态特征、流体包裹体类型、流体包裹体组合特征和包裹体岩相学特征进行研究。在此基础上，进一步研究流体包裹体成分，对流体包裹体进行显微测温实验，计算成矿流体
T-P条件，恢复成矿环境以及研究成矿流体的大致演化过程，（2）实际意义：
了解牦牛坪矿床的地质特征；从流体包裹体角度总结出一定规律，对成矿分析
和指导找矿具有重要意义。
1.2研究现状
流体包裹体是一定地质时期的成岩成矿流体的样品，可视为一个独立的地
球化学体系，其研究是建立在三个理论假设的前提下进行的，分别是：1）均一体系，即包裹体形成时，捕获在包裹体的物质是均匀的，说明矿物是在均匀体
系中生长的；2）封闭体系，即包裹体形成后，与外界没有物质的交换；3）等
容体系，即包裹体形成后，体积基本没有发生明显变化。牦牛坪矿床的流体包
裹体受到前人大量的研究，其中包括同位素、稀有元素、显微测温等方面的研究，但随着矿床学和流体包裹体研究技术的快速发展，用于研究包裹体的有关
仪器的精确度不断提高，测试分析流体包裹体并获得精确的试验测试数据有了
硬件保障。流体包裹体的光化学和热力学研究方法的不断改进，使之已经成为
解决某些地质问题的重要手段。
在区域地质方面，研究区在解放前就已经展开过地质调查工作，自新中国
成立特别是上个世纪九十年代以来以来，前人已在基础地质调查、物探、化探、遥感以及矿床等方面做了大量工作，确立了该区的基本构造格架，对区内的地层、构造及岩石特征等有了比较全面的认识，为以后展开有关工作打好了基础。从20世纪末到21世纪初，大量的地质学家对冕宁-德昌稀土矿带和牦牛坪矿床进行了详细研究，其中包括区域地质背景、矿床地质、流体成因及演化、流体
来源、成矿模式等，虽然前人对牦牛坪矿床中的包裹体进行过系统研究，但随
着牦牛坪矿床的进一步开发和研究，牦牛坪稀土矿床的成因和演化研究中又出
现了一些新的问题，而矿物中的包裹体可以清晰的反映成矿流体大量的地质信息，因此在对牦牛坪流体包裹体的研究过程中我们尝试对流体包裹体特征和成
矿流体的演化等一些问题进行讨论。
第二章区域地质背景
2.1区域大地构造背景
冕宁-德昌喜马拉雅期REE矿带位于扬子地台的西缘（图2-1-1），主要由
太古代-元古代变质结晶基底和上伏的显生宙碎屑岩层序组成（从柏林，1988；骆耀南等，1998）。扬子克拉通经历了一些列复杂的构造演化，元古代的岩石
圈增生，原特提斯洋版块向扬子克拉通下俯冲，以在矿带以北的克拉通西缘活
动带内大量发育元古代康定花岗岩为标志；早二叠世，古特提斯洋板块于向扬
子地台西缘俯冲，致使后者边缘转变为被动大陆边缘，形成古生代金沙江缝合带；中二叠世，在克拉通西域产出大量溢流玄武岩和少量橄榄岩、辉石玄武岩，形成面积达50万km2的大火成岩省（侯增谦等，2005a），同时，由于地幔柱
活动，克拉通西缘经历拉张形成了一个N-S走向的古裂谷带，包括形成于古新
世的印度-亚洲东部碰撞断裂带(从柏林，张云湘等，1988)；伴随新生代印度-
亚洲大陆的大规模碰撞造山，扬子地台西缘卷入喜马拉雅期碰撞造山作用，形
成了位于印度-亚洲大陆碰撞带东缘的锦屏山碰撞造山带和一系列的新生代走滑
断层以及一套NE、NNE-SSW走向的褶皱。超过五个碳酸岩-碱性杂岩体在冕宁-德昌稀土矿带中产出，全部杂岩体被新生代走滑断裂控制。
新生代时期形成于碰撞带东部的一系列走滑断裂吸收和调节了碰撞产生的
应力和应变。这些走滑断裂分为三个部分：西段，环形构造发育，形成以嘉黎
和高黎贡为主的走滑断裂；中段，由北部的巴塘-丽江断裂和南部的哀牢山-红
河断裂构成；东段，以鲜水河和小江两组走滑断裂为主（图2-1-2A）。该区从
古新世至早新世变形主要为转换压扭变形、转换过渡变形、转换张扭变形和一
系列东西向伸展（Wang J H et al.，2003）。据前人研究资料表明该，在印度-亚洲碰撞带东缘，形成一条由一系列新生代走滑断裂控制的半连续的钾质火成
岩区（Guo et al.,2005），火成岩区也分为三个部分：西部出露走滑断裂控制
的富钾斑岩；中部为面积较大且受红河断裂控制的钾质煌斑岩；东部则为长达270km的碳酸岩-碱性杂岩体。以上的全部岩浆活动时间较短（40～24Ma），
并在中-晚中新世达到高峰，而东部的碳酸岩-碱性杂岩体则形成了我们研究的
冕宁-德昌REE成矿带（图2-1-2B）。
图2-1-1 喜马拉雅-西藏造山带简要构造图（Yin et al.,2000;Hou et al.,2003修改）
图2-1-2 川西喜马拉雅期受走滑断裂控制的碳酸盐-碱性杂岩体分布范围构造简图
（据袁等，1995修改）
2.2区域地层分布特征
牦牛坪地区主要出露三套地层：（1）泥盆系至下二叠统浅海相碎屑岩和碳酸岩的浅变质岩系，厚度可达数千米；（2）上二叠统峨眉山玄武岩，厚度可达百米；（3）上三叠统白果湾组含煤岩系，厚约700m（图2-2）。矿区西侧与盐源-木里推覆体相邻，东侧以安宁河深大断裂为界，区内发育一系列NNE向断裂和紧闭褶皱。目前区内已经发现多个稀土矿床（点），空间上与一系列NE 向断裂相关。
图2-2 冕宁-德昌稀土矿带地层分布图
1.中生界含煤碎屑岩;
2.古生界变碎屑岩和碳酸盐岩;
3.震旦
系板岩、片岩和白云质大理岩; 4.前震旦系结晶片岩和片麻岩 ;
5花岗岩. ; 6.玄武岩 ; 7.稀土矿床 (点 ); 8.深大断裂
第三章霓辉正长岩和碳酸岩的地质和地球化学特征
3.1杂岩体地质特征
冕宁-德昌碳酸岩-碱性杂岩体空间上位于钾质煌斑岩东部，侵入元古代结
晶基底和三叠纪沉积盖层中，在空间上形成了一条受NS向走滑断裂控制的含
稀土的多个杂岩体群。杂岩群整体走向为NS向（图2-1-1和2-1-2），但单个
杂岩体又受次一级断裂构造控制，导致其走向复杂多变且其形态多为不规则状。据以往资料显示，冕宁-德昌杂岩带可划分为南、北两个区：北区主要由牦牛坪、木落寨和里庄三个较大的碳酸岩-碱性杂岩体组成，其中规模最大的是牦牛坪杂
岩体，三个杂岩体的总体延伸近NS向，这进一步说明杂岩体处于一系列的NS
向走滑断裂系统内。这些杂岩体主要由碱性正长岩和少量碳酸岩岩脉和岩墙构成，已有的测年数据指示出杂岩体形成年代为27.1～40.8Ma。其中，牦牛坪杂
岩体正长岩全岩年龄为40.8Ma（骆耀南等，2001），碳酸岩中单矿物K-Ar年
龄31.7Ma(蒲广平，2001)；南区主要为大陆槽杂岩体，该杂岩体由正长岩株、
碳酸岩脉和含REE的角砾岩筒组成。其中，正长岩全岩年龄为14.53Ma，碳酸
岩锆石SHRIMP年龄为12.99Ma（田世洪等，2008）。
3.2杂岩体地球化学特征
冕宁-德昌火成碳酸岩主要为粉色粗粒和白色中细粒方解石碳酸岩，其中粉
色碳酸岩是由于紫色萤石和黄褐色氟碳铈矿的存在而呈现出来的粉色（谢玉玲等，2009），在野外这也是一个重要的找矿标志。火成碳酸岩在成分上以大量
方解石和少量石英，碱性长石，霓辉石、钠铁闪石、黑云母等造岩矿物为特征，以此区别于沉积碳酸岩盐。与镁质碳酸岩不同的是，研究区杂岩体中的碳酸岩
以低SiO2（<10.22%，质量分数，下同），低FeO（<1.20%）和MgO
（<0.73%），以及较宽的CaO含量（40.7%～55.4%）为特征（田世洪，侯
增谦等，2006）。杂岩体中的另一端元碱性岩主要由大量的英碱正长岩和少量
霓辉正长岩组成。其中，英碱正长岩以高铝（Al2O3>13.3%）和高碱
{(K2O+Na2O)>9.1%}，变化较大的K2O含量（3.63%～5.94%），K2O/ Na2O
比值为0.41～1.45为特征，明显区别于新生代之前侵位的花岗岩（袁忠信等，1995）。值得提出的是，该区碳酸岩极其富集轻稀土（LREE）元素和大离子亲石元素{LILE，Sr：（1002～56300）×10-6；Ba：（378～125750）×10-6}，
这与裂谷环境中含REE-Nb-Fe的碳酸岩LREE和大离子亲石元素组成相似（刘
丛强等，2004；田世洪，2005），这表明该区碳酸岩曾经历过造山前的裂谷环境。而其相对亏的损高场强元素（HFSE）和Nb、Ta、P、Zr、Hf和Ti微量元
素明显的负异常反映出该岩浆源区曾发生过强烈的交代富集作用（Tatsumi，1986；Foley et al.,1990）。杂岩体中火成碳酸岩的δ18O V-SMOW（6.4‰～
10.5‰）和δ13C V-PDB（-3.9‰～-8.5‰）值（杨光明等，1998；许成等，2002）与原生的幔源碳酸岩相当（Taylor et al.,1967），这证明该区岩浆源区具有原
始地幔特征。然而，其较低的εNd(t)值（-3.2～-6.4）和相对高的（87Sr/86Sr）i值（0.70602～0.70792）以及变化范围较宽的207Pb/204Pb（15.362～15.679）和208Pb /204Pb（38.083～39.202）值（Hou et al.,2006a），明显区别于世界
范围的岩浆碳酸岩（Bell et al.,1987）。正长岩的δ18O V-SMOW为3.5‰～7.9‰，Sr-Nd同位素组成与碳酸岩类似（田世洪，2005）。总的来说，冕宁-德昌杂岩
体中碳酸岩和正长岩在时空上具有显著的成因联系。它们的Sr-Nd和C-O同位
素特征表明两者具有同源性，即均来源于交代富集地幔源区。
图3-2-1 牦牛坪矿床碳酸岩稀土分配模式图（C）和正长岩稀土分配模式图（D）（标准化根据Sun＆McDonough(1989)）
本次课题研究中，重新对牦牛坪的岩浆碳酸岩（主要为粉色粗粒和白色中
细粒方解石碳酸岩）进行地球化学和造岩矿物进行研究。这些碳酸岩样品中大
部分样品SiO2含量很低（<5％），低TFe2O3(<2.08%)和MgO（<0.32%）,以及较宽的CaO含量（21.41%～62.44%）为特征，这些特征与幔源原生的镁质
碳酸岩有很大区别。碳酸岩极度富集LREE和LILE：稀土元素La(655～
7631ppm)、Ce(1247～9517ppm)、Pr（120～761ppm）、Nd（372～
2108ppm）含量较高外，碳酸岩极度富集LILE的Sr（391～54590ppm）、Ba （786～81880ppm）两种元素含量极高。因为Sr、Ba与Ca元素常发生类质同
象替换，所以致使碳酸岩中CaO的含量范围变化很大。总体的稀土元素含量高，其中LREE（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu， 2645～19949ppm）含量是HREE （Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y、Lu，总含量57～236ppm）含量的10～
125倍。高场强元素（HFSE）的相亏损和Nb、Ta、Zr、Hf和Ti元素的负异常
反映出该岩浆源区来源于交代富集的地幔源区。碳酸岩中富集挥发分F(0.02-10.3%)、P（11-3502ppm）、Cl（30-56ppm）。
伴生的碱性岩主要为英碱正长岩，这些英碱正长岩具有高SiO2（63.41-55.4 wt%）、Al2O3（>13.3％）和碱含量（K2O+Na2O>9.1％），并且K2O含
量（3.63-5.94%）和K2O/ Na2O比值（0.41-1.45）变化范围大，因此可以将这些英碱正长岩与那些K2O/ Na2O比值在1.25-1.83的新生代以前的花岗岩类岩
体区别开来。正长岩与碳酸岩的微量元素和稀土元素模式类似（图3-2-1）。
牦牛坪矿床中霓辉正长岩和碳酸岩中主要造岩矿物为石英、方解石、霓辉石、钠铁闪石、钾长石、钠长石、白云母、钙铁辉石等；副矿物主要为重晶石、磷灰石、方铈石等；稀土矿物主要为氟碳铈矿。这些矿物的出现显示了碳酸岩
眼的岩浆来源特征。在霓辉正长岩的造岩矿物中，钙长石含量很低。轻稀土离
子半径与Ca元素的离子半径接近，并常以类质同象的形式代替含钙矿物中的钙元素，而霓辉石中的含钙矿物的种类和数量都很少，只有斜长石和霓辉石两种
矿物中含有少量的Ca，因此可以判断大量的稀土元素主要赋存在热液中而不是
分散的存在再造岩矿物中。以往研究中，已经对冕宁-德昌稀土矿带中牦牛坪矿
床的岩浆岩的属性惊醒了大量的研究，但是对碳酸岩中的包裹体研究较少。为
了进一步确认这些碳酸岩的形成温度、岩浆属性、与霓辉岩的关系以及成矿过程，我们需要对碳酸岩中的方解石、石英、氟碳铈矿、萤石等进行包裹体显微
测温研究。
图3-2-2 牦牛坪矿床部分主要矿物显微图。图A-单偏光石英（Q）；图B-单偏光碱性长石（Afs）；图C-正交白云母（Ms）；图D-单偏光霓辉石（Agt）
第四章牦牛坪稀土矿床特征
4.1矿床体质特征
牦牛坪稀土矿床是一个具有120万吨稀土氧化物且平均品位达2.89wt%的
世界级大矿，其规模仅次于芒廷帕斯REE矿床和我国白云鄂博REE矿床，是世
界第三大稀土矿床。该矿区主要出露4套岩石组合（图4-1）：①南北向花岗
岩岩体，其长约90km，宽约10km，U-Pb年龄为146Ma；②由碎屑岩、灰岩
和玄武岩组成的变质地层，其厚约1.1km；③厚700m的三叠系含煤沉积地层；
④年龄未定的流纹岩。牦牛坪矿区岩体长约1400m，宽260～350m，主要由
英碱正长岩、碳酸岩和花岗斑岩组成（图4-1）。碳酸岩岩墙较小，但产状较
陡且持续向下延伸较远。整个牦牛坪矿床和相关的稀土矿化是被一系列的北东-
北北东走向的断裂所控制，在平面上呈雁列式展布。
图4-1 牦牛坪矿区碳酸岩-碱性岩及相关稀土矿体分布简要地质图（阳正熙等，2000）
牦牛坪矿区霓长岩化发育广泛，几乎所有矿体均产于霓长岩化晕之中（图
4-2）。霓长岩化最显著的标志是围岩破碎成网状裂隙并由碱性长石、霓石和霓辉石、萤石、石英以及氟碳铈矿等矿物组成的细脉充填形成细网脉带（图4-2）。矿区的钾化和正长岩化以斜长石和石英被钾长石和正长石交代为特征，并形成次生的霓石、霓辉石、钠铁闪石和富镁黑云母。霓长岩化晕从内到外具有
明显的分带性：内带为黑云母钠铁闪石带，中带为霓石带，外带为钠长石带
（阳正熙等，2000）。钠长石带以含REE的网脉状钠长石为特征，赋存于花岗
岩中。霓石带表现为钾长石和石英被霓石或霓辉石以及钠长石交代，赋存于杂
岩体中。研究表明，主要的REE成矿作用与早期的霓长岩化没有直接的相关性，但是与晚期的碳酸岩化和霓石或霓辉石蚀变作用密切有关，后期蚀变矿物组合
为方解石+萤石+重晶石+天青石+霓辉石+氟碳铈矿。
图4-2 四川牦牛坪稀土矿床矿体（脉）分布和蚀变分布图
4.3.1矿体产状
根据钻孔资料和化学分析结果，牦牛坪矿区已经发现71个矿体，矿体形态多样，主要为似层状、条带状、不规则状透镜状和囊状等（图4-3-1）。单个矿体的长度变化在10～1168m之间，厚度在32～112m之间（袁忠信等，1995）。矿体总体朝NW向陡倾，倾角65～80°，平面上呈“雁列式”（图4-1）展布。
图4-3-1 牦牛坪REE矿床31（A）和47（B）勘探线地质剖面图（据袁忠信等，1995修改）
4.3.2矿化
牦牛坪矿床是由一些列受走滑断裂控制的矿化细脉、网脉和大脉组成的脉状矿体，长2650m，大致沿NNE向呈“S”型展布，（图3-1）。含矿细脉厚度通常在30cm以上，以成群方式在杂岩体中心产出；矿化网脉的厚度在1-30cm之间变化并且通常围绕矿体中心构成似脉带；矿化大脉主要发育于细脉的边缘，由含氟碳铈矿的重晶石+霓辉石、萤石+正长石和方解石+萤石脉体组成。总体来说，大矿脉群主要分布在矿区的北段，局部形成网脉状矿体（阳正熙等，2000），网脉状矿体主要产在三岔河地段、牦牛坪北部地段、牦牛坪南部地段和牦牛坪中部伟晶状矿石与蚀变围岩之间的网脉区之中。角砾状矿化局部产于脉状矿体之中，与伟晶岩成矿作用有关。
4.3.3矿石类型和分带
牦牛坪矿区主要有4种矿石类型：角砾型、伟晶岩型、碳酸岩型和网脉型
矿石（图4-3-3）。它们的空间分布和主要特征主要表现为：（1）角砾型矿石
仅出现在该矿区的中部和北部。矿化角砾为典型的碎屑支撑，碎屑主要为棱角
状的英碱正长岩，而基质则由黑色细粒萤石+重晶石+方解石+氟碳铈矿组成；（2）伟晶岩型矿石主要出现在矿床的北部，以大脉、囊状形式出现，根据矿石类型可划分为两种类型。第一种为重晶石+萤石+霓辉石+氟碳铈矿类型，第二
种为正长石+霓辉石+萤石+氟碳铈矿矿石类型且以石英和微斜长石的出现为特征，其分带表现为石英→微斜长石或重晶石+微斜长石+霓辉石+氟碳铈矿→霓
辉石。（3）碳酸岩型矿石呈浸染状赋存于碳酸岩脉或岩床内，以厚层透镜体发育于矿区北段。该类型矿石由粗粒方解石、重晶石、萤石和少量氟碳铈矿组成，局部含有金属硫化物，如黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等（袁忠信等，1995）。
（4 ）网脉状矿石呈细网脉状赋存在主矿体与围岩（英碱正长岩和蚀变花岗岩）之间。
图4-3-3 牦牛坪矿床四种矿石类型图
4.3.4矿化阶段和矿物组合
牦牛坪矿床所含的共生矿物可达60余种。根据矿物组合、矿石结构和构造、脉体穿插关系（图4-3-4），并结合流体包裹体数据，划分出五个矿化阶段，
它们叙述如下：
早期高温阶段：这个阶段主要发生在矿床中段或矿床南段，温度大于800℃，随着粉色-白色碳酸岩岩墙侵入英碱正长岩而发生，以伟晶岩矿化为特征。碳酸岩-碱性杂岩体遭受强烈霓长岩化蚀变作用，形成以硅酸盐矿物（如石英、黑云母和微斜长石等）、少量硫化物（如黄铁矿等）和磷酸盐矿物的矿物
组合。在这个阶段，少量稀土矿化发生在碳酸岩墙中。
中温阶段：这个阶段随着窄的萤石-石英-氟碳铈矿矿脉的出现而发生，温
度可达350℃，该阶段与LREE矿化作用密切相关。在镜下，可见重晶石-氟碳
铈矿切穿石英脉。这个阶段的矿物组合为粗粒方解石+萤石+重晶石+天青石+
氟碳铈矿。
中-低温硫化物阶段：该阶段略晚于第二阶段，属于中温到低温的过渡阶段，温度在100～200℃，矿物组合为细粒萤石+重晶石+石英+氟碳铈矿；
低温含REE的铁锰质阶段：此阶段在第三阶段之后，温度较低，常伴有白色-灰色方解石脉出现，方解石脉充填于围岩和稀土矿体的裂隙中。矿物组合主
要为铁锰氧化物+方解石。此阶段的脉体中没有发现矿化。
次生氧化淋滤阶段：此阶段发生于浅成超浅成或地表，矿物组合表现为次
生白铅矿+毒重石+菱锶矿+钼铅矿（袁忠信等，1995）。
阶段2和阶段3是REE矿床的主要成矿阶段，温度从350～100℃，但主
要在200℃左右。阶段2和阶段3的矿物中含有大量的流体包裹体，这些包裹
体记录了成矿流体在这两个阶段演化过程的大量地质信息，是本次课题研究的
重点。阶段1是在高温高压情况下呈熔融或熔流状态下发生的，温度大于800℃，甚至达1000℃以上，此阶段沉淀的矿物中捕获了一定量的熔融包裹体，因其均一温度过高，测试困难，本次测试只对其做岩相学研究。阶段4和阶段
5属于成矿后期的表生作用阶段，跟成矿的关系不大。两阶段的矿物中捕获了
一些次生包裹体，代表了后期流体的性质，对此本次实验选取其中部分样品进
行测试。牦牛坪矿区存在两期萤石，其中早期萤石主要为无色透明的高温萤石，形成温度可达800℃，主要在阶段1或略晚于阶段1生成，该期萤石代表早期
流体性质；晚期萤石以低温、紫色透明及富包裹体为特征，形成为在200℃左右，主要在阶段2和阶段3中形成，此类萤石与氟碳铈矿共生，因此萤石中的
可以代表主要成矿期的流体性质，同时，紫色萤石也作为野外重要的找矿标志
之一。
图3-3-4 牦牛坪稀土矿床样品及其交切关系。
（a）英碱正长岩中含萤石、石英、霓辉石碳酸岩脉（b）碳酸岩中角砾状英碱正长岩（c）英碱正长岩中的石英-重晶石-萤石脉（d）英碱正长岩中的石英-重晶石-萤石脉（e）重晶石-氟碳铈矿-金红石-辉石脉切穿石英脉（f）石英脉中的重晶石-氟碳铈矿
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
流体包裹体研究进展
流体包裹体研究进展 1.流体包裹体的分类及区分 流体包裹体是成岩成矿流体（含气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶生长过程中，至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着明显的相边界的那一部分物质。 1.1流体包裹体的分类 流体包裹体成分复杂且成因多样，其分类研究多年来一直是随着测试手段的改进和研究内容的深化而变化。早期的分类研究主要是以定性描述为主，随着流体包裹体研究水平额度不断发展，出现了以成因、成分、相态和不同包裹体之间的相互关系为主要依据的各种分类。具有代表性的包括： （1）1953-1976年：最有代表性的是1969年Ermakov提出的分类方案，他根据包裹体的成分和成因，建立了21个类型，并且根据相的相对比例，建立了一种应用很广的分类。另外一些人也建立了不同的分类方案，例如，许多分类方案是根据仍宜选用的气液比而划分的，然而气液比由于其连续变化而不易精确测定，限定了其广泛应用。 （2）1985-2003年：最有代表的芮宗瑶的分类方案，他根据捕获时的流体特征将包裹 体分为由均一体系形成的和由非均一体系形成的。其中，均一体系形成的包裹体又分为原生包裹体、次生包裹体、假次生包裹体和出溶包裹体；非均一体系形成的包裹体包括液相+固相、液体+气体或液体+蒸气、两种不混溶流体3类。 （3）2003年至今：有些学者在著作及文献中阐述了一些流体包裹体类型的划分方案，多以流体包裹体的物理状态、成因、形成期次等指标为划分依据。其中，卢焕章等根据包裹体相数的不同，将流体包裹体分为纯液体包裹体、纯气体包裹体、液体包裹体、气体包裹体、含子矿物包裹体、含液体CO2包裹体、含有机质包裹体和油气包裹体等8类。 1.2流体包裹体的区分 在流体包裹体的诸多分类中，按捕获时间与主晶矿物形成时间的关系可分为原生和次生流体包裹体。原生包裹体是矿物形成时包裹周围的流体而形成的，而次生包裹体的形成晚于主晶矿物，一般与后期主晶矿物的改造事件有关。二者由于形成时间和方式不同而携带了不同的信息。原生包裹体指示了主晶矿物形成时的流体环境和物理化学条件，次生包裹体则指示了主晶矿物后期被改造事件中的流体环境、构造特征以及物化条件。 一般，原生和次生包裹体区分可应用以下两条准则：一是根据包裹体的形状和分布特征判别，即原生包裹体的形状往往是规则的，常呈孤立状或沿主晶矿物某一结晶方位或生长环带分布，次生包裹体的外形一般是不规则的，多沿愈合裂隙分布；二是同一成因的包裹体密度、均一温度、盐度和成分是近似的，可与已知包裹体类比归类。 2.流体包裹体研究的技术方法 2.1流体包裹体显微测温方法 以显微热台、冷热台以及爆裂以为代表的流体包裹体显微测温技术现已达到成熟，实际应用中多采用均一法和爆裂法相结合的方法。 （1）均一法是将流体包裹体放在冷热台上加热，随着温度的升高，气液两相逐步复原为一个均一相，此时的温度为包裹体均一温度。这是包裹体测温的基本方法，其特点是可直接观察到包裹体相态随温度的变化，也能测得各相的体积，所测数据直观可信。具有针对性且便于区分原生和次生包裹体，因此在流体包裹体研究中得到广泛应用。但这种方法测温速度慢，且只适用于透明和半透明矿物。 （2）爆裂法是将流体包裹体加热，使得包裹体内压升高，当内压大于主矿物强度及外压时，流体包裹体就会爆破而发出响声，用仪器收集、放大、记录其爆裂声响，从而来测定爆裂温度。这种方法适用性广，适用于透明和不透明矿物，且测温速度快。缺点是肉眼无法观察到所研究对象的特征，测定结果受主矿物的物理性质与位置、流体成分、流体包裹体形态
铌钽矿知识
一、矿床时空分布及成矿规律 我国锂、铍、铌、钽等稀有金属矿床的成矿规律在时空分布上呈现一定的规律，基本上是从北到南成矿期由老到新，北方以海西期为主，南方以燕山期为主，印支期、海西期次之。 从成矿时代来看，燕山期是稀有金属矿床成矿的极盛时期，在南方几乎所有的特大型、大中型矿床都与燕山期岩浆构造活动有关，属燕山期成矿。仅有少数矿床，如川西锂辉石伟晶岩型矿床印支期成矿和广东广宁、福建西坑伟晶岩型钽铌矿床属海西期成矿。北方的稀有金属矿床成矿期主要是海西期。在兴安岭-内蒙古区、阿尔泰区、天山-北山区、昆仑-祁连山区、东秦岭及黑吉辽胶区等都有海西岩带存在。白云鄂博型铌、稀土矿床，海西期偏碱性岩浆活动可能提供部分铌、稀土的物质来源。阿尔泰区锂、铍、铌、钽、锆的伟晶岩以及天山-北山与昆仑-祁连山北西西构造带的大部伟晶岩是属于海西期的。 从空间分布来看，目前已发现并勘探的特大型、大中型稀有金属矿床主要分布在以下成矿区带： 华南成矿区是稀有、钨锡多金属矿床的重要成矿区域。主要矿床类型有花岗岩型，如特大型江西宜春钽铌锂矿床、广西栗木钽铌锡矿床(钽为大型)，伟晶岩型也是华南的主要矿床类型之一，如福建南平西坑钽铌矿床(钽为大型)等；其次有云英岩型(如广东万峰铍矿床)、夕卡岩或条纹岩型矿床(如湖南香花岭铍矿床)以及石英脉型矿床等。砂矿主要分布在东南沿海地区，如广东台山残坡积、河流冲积型铌钽砂矿床、增城派潭铌铁矿河流冲积型砂矿(铌为大型)等。 阿尔泰山南缘成矿区是我国重要的稀有金属矿产集中区。主要矿床类型为伟晶岩型锂铍铌钽矿床。在阿尔泰褶皱系的中间隆起区——卡拉额尔齐斯复背斜带内，有许多伟晶岩矿田，是我国稀有金属生产主要基地。其中，有开采多年的新疆富蕴县可可托海锂铍铌钽矿、柯鲁木特锂铍铌钽矿、福海县库卡拉盖锂矿、青河县阿斯卡尔特铍矿、福海县群库尔绿柱石钽铌矿等。近年来在阿尔泰成矿区，还陆续发现一些花岗岩型、火山沉积型及砂矿等类型稀有金属矿床。 兴安岭-内蒙古成矿区蕴藏着丰富的稀有、稀土矿产资源。其中以白云鄂博铁铌稀土矿床著称，铌、稀土均达到超大型规模，是世界上最大的稀土矿床。70年代在哲里木盟扎鲁特旗地区又发现并勘查出碱性花岗岩型巴尔哲大型铌钽、稀土矿床。 川西伟晶岩密集区成矿区带：在四川西部康定、石渠、金川和马尔康等地分布有大量而密集的稀有金属伟晶岩矿脉，并形成大型、特大型锂铍矿床，如康定甲基卡锂铍矿(锂为特大型、铍为大型)；金川地区锂铍矿(锂为大型、铍为中型)位于金川、马尔康两县接壤地带，以可尔因为中心，锂铍矿化花岗伟晶岩脉成群分布，是川西锂铍等稀有金属的重要成矿区带之一。 东秦岭成矿区稀有金属矿化分布较广，其中以陕西商南和河南卢氏等地矿化较好，有找矿远景；蓝田—潼关—嵩县，是一条与正长岩和偏碱性花岗岩有关的铌、稀土金属矿化带，也具有找矿潜力；特别是在秦岭东段南坡，鄂陕交界的竹园沟—贺家山一带，于80年代初勘查出一个特大型的湖北庙垭碳酸岩型铌稀土矿床。 盐湖锂成矿区，由盐湖形成的锂矿资源主要分布于青藏高原。现已查明大型、特大型盐湖锂矿床，分布在青海柴达木盆地中部的一里坪，东、西台吉乃尔湖及西端的尕斯库勒湖。矿床中锂均以晶间卤水、孔隙卤水及地表卤水的形态出现，赋存于上更新统至全新统的地层中。在西藏的西北部地区有众多的盐湖区，也是我国卤水锂资源的重要成矿区之一。此外，卤水锂还见湖北潜江凹陷油田内，其锂资源规模也极其可观。 二、矿床类型 我国锂、铍、铌、钽矿床按成矿岩石类型和有关成矿作用划分，有以下类型：
XX铌稀土选冶试验样采集设计书
XX省XX县XX铌、稀土矿区正长斑岩型矿石半工业选矿试验样 采样设计书 XXXX集团矿业有限责任公司 二○一一年九月
XX省XX县XX铌、稀土矿区正长斑岩型矿石半工业选矿试验样 采样设计书 编写单位：XX省鄂西北地质矿产调查所 项目负责：XXX 编写人：XXX、XXX 审查人： 所长：XXX 总工程师：XXX 提交单位：XXXX集团矿业有限责任公司 提交时间：二○一一年九月
目录 一、工作目的任务 (1) 二、矿区位置交通 (1) 三、矿区以往工作概况 (2) 四、矿床地质特征 (2) 五、样品采集 (4) 1、样品种类 (4) 2、样品采集方案 (5) 3、样品采集结果 (7) 4、样品包装与送样 (9) 5、岩矿标本采集 (9) 6、样品采集的代表性 (9) 附图目录 图号顺序号图名比例尺 1:1000 1 1 XX县XX铌、稀土矿区正长斑岩型矿石 半工业选矿试验样采样分布图
XX省XX县XX铌、稀土矿区 正长斑岩型矿石半工业选矿试验样采样设计书 一、工作目的任务 为加快XX县XX铌、稀土矿床开发（综合利用）步伐，为XXXX 集团矿业有限责任公司立项论证阶段的可行性研究乃至初步设计提供技术指标，首先应对矿石半工业选矿试验大样进行采集与分析测试。其目的首先研究正长斑岩型矿石的选冶性能、选冶方法、矿石矿物的物理机械性能、加工方法和步骤，为矿床的技术经济评价和社会效益提供可靠资料，特编制本设计。其主要任务是： 1、1:2000地质调查2km2； 2、1:1000勘探线剖面4条，工作量1300m； 3、TC 4、TC 5、TC 6、TC7探槽清理、编录与采样； 4、ZK61、ZK63、ZK65钻孔岩芯清理、编录与采样； 5、采集选冶试验大样20吨（样点46个），作Nb2O5、TR2O3（分量）、K2O化学分析； 6、2011年12月提交XX铌、稀土矿区正长斑岩型矿石半工业选矿试验样采样说明书。 二、矿区位置交通 矿区位于XX省XX县得胜镇境内，地理坐标：东经XXX，北纬XX。有XX—XX公路纵贯全区，北距XX车站75 km，南距XX县89 km，交
中国造山带内生金属矿床类型_特点和成矿过程探讨_毛景文
注:本文为国家重点基础研究发展规划项目(编号G 1999043211和G 1999043216),地质调查项目(编号K 1.4)和国家自然科学基金项目(编号40434011)资助的成果。 收稿日期:2004-06-10;改回日期:2004-11-16;责任编辑:章雨旭。 作者简介:毛景文,男,1956年生。1982年和1988年于中国地质科学院获硕士和博士学位。现为中国地质科学院矿产资源研究所研究员和中国地质大学(北京)教授,主要从事金属矿床和地球化学研究。通讯地址:100037,北京阜外百万庄路26号;Email:jin gw enmao@https://www.wendangku.net/doc/e712339119.html, 。 中国造山带内生金属矿床类型、特点和成矿过程探讨 毛景文 1,2) ,李晓峰2),李厚民 1,2,3) ,曲晓明2),张长青1),薛春纪3) , 王志良2) ,余金杰2) ,张作衡2) ,丰成友2) ,王瑞廷 1) 1)中国地质大学地球科学与资源学院,北京,100083;2)中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037 3)长安大学地球科学与国土资源学院,西安,710054 内容提要:中国是造山带最为发育的国家之一,尤其是在西部地区分布广泛。本文从成矿地球动力学演化角度对中国造山带中矿床类型、特点和成矿过程进行了初步的综合研究,将造山带矿床分为碰撞造山型和俯冲造山型两种。前者进一步可分为同碰撞造山过程成矿和后碰撞造山成矿。以青藏高原为例,又将同碰撞造山过程成矿分为碰撞造山期成矿、松弛期(伸展)成矿、走滑拉分盆地成矿和剪切带扩容成矿。以西秦岭和东天山为例,剖析了后碰撞成矿特点、过程和成矿规律。在扬子克拉通西南缘发育有中国颇具特色的低温成矿域,包括广泛分布的卡林型金矿、密西西比型铅锌矿和玄武岩型铜矿,本文研究提出这些矿床形成于中生代大陆边缘造山带弧后伸展盆地。 关键词:造山带矿床;低温成矿域;同碰撞;后碰撞;造山带弧后盆地;青藏高原;西秦岭;东天山 从成矿动力学角度考虑,中国大陆中新生代成矿主要特点表现为东部伸展和西部造山。最近几年通过对诸多大型—超大型以及典型矿床进行放射性同位素年龄精确测定,促使对中国东部大规模成矿的峰期(pulses )和相应的以伸展为主旋律的地球动力学背景有了一个初步的了解(毛景文等,2003a,d;2004a;2004b)。本文就中国造山带中内生金属矿床类型、特点和成矿过程提出初步的思考。 1 造山带矿床分类 在20世纪60年代以前,矿床学研究主要是对矿床本身的描述和探讨与其有关的岩石和控矿构造,同时按照成矿元素组合、与之有关的岩石类型和形成温度进行矿床分类。自20世纪60年代以后,越来越注意到矿产组合的区域分布规律与构造演化的关系。例如,在地槽开裂早期有基性—超基性岩浆活动,并伴随着铬铁矿矿床和含黄铁矿型铜矿床的形成;而在地槽褶皱回返的晚期有大量花岗岩的活动,伴随有与花岗岩有关的稀有金属和钨锡矿床(Smirnov ,1977)。板块构造理论的诞生和广泛应用,对矿床学研究产生了极大的影响,在全球 诸多成矿带地质学者在积极地探索不同组合矿产形成的构造背景。20世纪80年代初,两部专著《矿床与全球构造环境》(M itchell et al.,1981)和《矿床与 板块构造》(Saw kins ,1984)先后问世,基于Wilson (1968)板块构造演化旋回,全面总结了不同构造环境(包括大陆热点、裂谷和坳拉槽、被动大陆边缘和内部盆地、海洋环境、俯冲环境、碰撞造山环境、转换断层和大陆地壳线形断裂)中的矿产产出特征和分布规律。尽管只是一个初步的轮廓,但是奠定了现代地球动力学演化与成矿的基础。 20世纪80年代,对于同生矿床研究达到空前的高潮,深刻认识了全球在地质历史中同生矿床的形成环境和过程,以及现代成矿与古代的类比,比较准确和快速地厘定了大多数同生矿床的形成环境。与此同时,环太平洋成矿带——全球最大的跨洲际巨型成矿带吸引着地质学家思考在这种会聚大陆边缘中如此多的斑岩铜矿、浅成低温热液型铜金矿和其它与花岗岩活动有关的矿床是如何形成的?其成矿环境和控矿主导因素是什么?Sillitoe (1972)首先提出斑岩铜矿形成于板块俯冲边缘,Mitchell 等(1981)提出大洋板块俯冲的角度对于斑岩铜矿的 第79卷 第3期 2005年6月 地 质 学 报 ACT A GEOLOGICA SINICA V ol.79 N o.3 June 2005
流体包裹体成因判别
流体包裹体成因判别 芮宗瑶译；张洪涛校 （据Roedder，1976，1979b年的资料修订，不包括出溶包裹体） 一、原生成因判据 1.根据在显示或不显示生长方向或生长环带的某一单晶中的产状。 ①在另一无包裹体的单晶中单独产出（或一个小型三维组合，Roedder，1965b，图10；1972，图版6）； ②相对围晶而言，其个体大。例如，其直径≧0.1围晶，特别是出现几个这样的包裹体时； ③远离其它包裹体孤立地产出，其距离约为该包裹体直径的5倍； ④呈遍布晶体的无规律的三维分布产出（Roedder和Coombs，1967，图版4，图A和B）； ⑤包裹体周围较规则的位错发生扰动，特别是如果这些位错由包裹体向外呈放射状时（Roedder和Weiblen，1970，图9）； ⑥如同主晶中产出的固体包裹体或产出同生相一样，产出的子晶（外来的固体包裹体）。 2.根据显示生长方向的子晶的产状。 ①产在远离（在生长方向上）干扰主晶生长的外来固相（同生相或其他相）处，有时直接产在这种外来固相的前方，而该处主晶尚未完全封闭（由于发育不完全，包裹体可能围着于固体上或离开一定距离，Roedder，1972，图版1）； ②产于某早期生长阶段的愈合裂隙之外，原因是该处新晶体生长不完善（Roedder，1965b，图18和19；Roedder等，1966，图15）； ③在某一复合晶体的近于平行的两个单元之间产出（Roedder，1972，卷首插图的右上角）； ④在几个生长螺旋体的交切面上或在一个在外表面可见到生长螺旋体的中心部位产出； ⑤尤其呈相对较大的扁平状包裹体产出，它们平行于某一外部晶面，并靠近于其中心（也即由于在晶面中心晶体生长发育不良），例如许多“漏斗状盐晶”； ⑥在板状晶体的核心产出（例如绿柱石）。这可能只不过是上述条款的一个极端情况； ⑦尤其沿两晶面的交切边缘成排产出。 3.根据显示生长环带的单晶中的产状（如根据颜色、透明度、成分、X衍射的暗度、捕获的固体包裹体、浸蚀环带和出溶相等标志确定）。 ①产于不规则的三维空间，在临近带中具有不同的富集程度（由于突变的羽毛状的或树枝状的生长）；
竹山庙垭铌稀土概况
初步查明该矿为碳酸岩型铌、稀土矿床,赋存在碳酸岩杂岩体中。矿体呈似层状、透镜状,共45个,其中铌、稀土矿体24个,铌矿体14个,稀土矿体7个。矿体规模大小不等,最大两矿体长2300米,厚99.8米和210.13米。品位较稳定,含五氧化二铌一般0.1%以上,稀土含量1.5%左右,此外尚含铀、钍、磷、硫、锆等元素。回收率铌为23.61%,稀土为61.14%。省地矿局审查核实储量为:五氧化二铌B 级储量14051.0吨、C级储量106557.8吨,D级储量808926.7吨;稀土B级储量143257.1吨,C级储量249716.5吨,D级储量822110.8吨。 庙垭铌稀土矿区位于湖北省竹山县境内,南距竹山县城89km,处于鄂陕交界地段,是一个与正长岩-碳酸岩杂岩体有关的特大型铌稀土矿床,累计探明储量:铌(Nb2O5)92.95万t、轻稀土氧化物121.5万t(中国矿床发展史8226;湖北卷,地质出版社,1996),并伴生大量磷灰石及铀、锆石、金红石等,可综合回收利用。 1960年陕西省区测队在1∶20万平利幅区调时,发现庙垭地区放射性伽马异常,认为值得进一步检查。1961~1981年,先后由该区测队、湖北省地质局鄂西北地质队、七○一地质队、第十四地质队、第五地质队、省局中心实验室和地质部第九实验室等,对庙垭地区的铌稀土矿做了大量颇有成效的地质普查评价、详查、初勘和矿石可选性试验研究。1981年由第五地质大队提交了湖北省竹山县庙垭铌稀土矿区详查-初勘地质报告,探明了国内最大的碳酸岩型铌稀土矿床。矿床位于武当隆起的西部边缘。 庙垭岩体由正长岩和碳酸岩组成的杂岩体(图3.20.5),在海西早期侵入于青白口系—下震旦统耀岭河群与下志留统梅子垭组的接触带上,受东西向梁家院-田鸡垭断裂控制。杂岩体为东西向纺锤状岩株,长2950m,宽580~820m,倾向延深控制到500m。杂岩体以正长岩类为主,占岩体出露面积的90%。碳酸岩呈小岩枝、岩瘤、岩脉依附正长岩分布,占杂岩体的7.5%,另有2.5%为围岩残留体。杂岩体矿化普遍,含矿率约65%。矿化以铌、铈族稀土为主,钽和钇族稀土含量很低,并伴生磷、硫、锆、铀、钍等有益组分。杂岩体内有3个矿带,全区共圈定矿体45个,其中稀土矿7个,铌矿体14个,铌稀土矿体24个。主要稀土矿体Ⅲ15呈似层状,长800m,宽410m,平均厚18.17m,埋深0~318m。主要铌矿体Ⅲ6长2300m,宽498m,厚210.13m,埋深0~290m,呈似层状。主要铌稀土矿体Ⅰ4长640m,宽402m,厚49.96m,埋深0~220m,呈不规则透镜状。矿石中铌矿物主要有铌铁矿、铌金红石,次要为贝塔石、烧绿石等;稀土矿物主要有独居石、氟碳铈矿,次要为氟碳钙铈矿、褐帘石等。矿床品位,不论是正长岩体、混杂岩体,还是碳酸岩体,其铌、稀土含量均超过了工业要求。Nb2O5含量最高可达1.16%,RE2O3最高可达13.21%。矿床类型为碳酸岩型铌、稀土矿床。图3.20.5庙垭矿区岩相蚀变图(湖北省地质矿产局,1985) 湖北省竹山县庙垭铌稀土矿区处于鄂陕交界地段,南距竹山县城
稀有矿物介绍
稀有矿物介绍 铌铁矿:铌铁矿是铁、锰和铌的氧化物矿物，其中的铌原子经常被钽原子所置换，这时就成了钽铁矿了。铌铁矿质地坚硬，为黑色或褐黑色。它们的晶体呈板状或柱状，集合到一起形成块状，显出半金属光泽。铌铁矿是提炼铌和钽的重要矿物，它主要产于花岗岩和伟晶岩中;铌铁矿是铁、锰和铌的氧化物矿物，其中的铌原子经常被钽原子所置换，这时就成了钽铁矿了。成分为（Fe，Mn）Nb2O6。含Nb2O5 78.88％，提取铌的主要矿物原料。常与钽铁矿（铌常被钽所置换）呈类质同象系列。正交晶系（斜方晶系），晶体呈板状或短柱状。集合体呈块状。褐黑至黑色，半金属光泽。具清晰的板状解理，莫氏硬度6，比重5。随钽含量增高，硬度和比重增大。产于花岗岩和花岗伟晶岩中，常与绿柱石、电气石等共生，也见于有关风化矿床和砂矿中。 钛铁矿：是铁和钛的氧化物矿物，是提炼钛的主要矿石。钛铁矿很重，灰到黑色，具有一点金属光泽。晶体一般为板状，晶体集合在一起为块状或粒状。成分为FeTiO3。含TiO252.66％，是提取钛和二氧化钛的主要矿物。三方晶系，中国四川攀枝花铁矿中，钛铁矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成大型矿床。钛铁矿的化学成分与形成条件有关。产于超基性岩、基性岩中的钛铁矿，MgO含量较高，基本不含Nb、Ta；碱性岩中的钛铁矿，MnO含量较高，并含Nb、Ta；产于酸性岩中的钛铁矿，FeO、MnO含量均高，Nb、Ta含
量亦相对较高。 绿柱石：又称为“绿宝石”，化学式为Be3Al2(SiO3)6，其中含有氧化铍（BeO）14.1%，氧化铝（Al2O3）19%，氧化硅（SiO2）66.9%。六方晶系，晶体呈六方柱形，柱面有纵纹，晶体可能非常小，但也可能长达几米。硬度为7.5-8，比重为2.63-2.80。纯净的绿柱石是无色的，甚至可以是透明的。但大部分为绿色，也有浅蓝色、黄色、白色和玫瑰色的，有玻璃光泽。英语绿柱石一词来源于希腊语“海水般的蓝绿色”（beryllos）。绿柱石是铍-铝硅酸盐矿物。它的几个变种颜色不一，有淡蓝色的（叫海蓝宝石），有深绿色的（叫祖母绿），有金黄色的（叫金绿柱石），有粉红色的（叫铯绿柱石）等等，蜜黄色的比较常见。绿柱石一般为六方柱形晶体，呈现的颜色一般多为各种绿色。绿柱石是炼铍的主要矿物原料，色泽美丽者是珍贵的宝石，如祖母绿、海蓝宝石。绿柱石主要产于花岗岩伟晶岩中，但是也见于砂岩、云母片岩中，经常和锡、钨共生，主要矿产在欧洲的奥地利、德国、爱尔兰；非洲的马达加斯加，亚洲的乌拉尔山和中国的西北。绿柱石是炼铍的主要矿物原料，色泽美丽者是珍贵的宝石，如祖母绿、海蓝宝石。 锆石：又称锆英石，日本称之为“风信子石”，它是十二月生辰石，象征成功。（十二月生辰石还有绿松石、青金石）它的英文名字是Zircon 。锆石为矿物名称，旧称锆英石，风信子石，透明者作为宝石，称锆石宝石。其来源一说可能是在阿拉伯文“Zarkun”的基础上演变而来的，原意是“辰砂及银朱”；另一说认为是来源于古波
造山型金矿床成矿规律研究综述
造山型金矿床成矿规律研究综述 摘要：新矿床的发现往往可以带出大批相似矿床，从而建立新的矿床模型，为今后的找矿工作指导。造山型金矿是变质地体中受构造控制的脉状后生金矿床，增生造山作用会从时间与空间上对其产生影响。造山型金矿的概念包括石英脉型、构造蚀变岩型、韧性剪切带型等金矿床，通常在地壳绿片岩相环境中比较多见。对造山型金矿床的矿床时间分布规律、矿床空间分布规律、成矿物质来源规律和矿床共生规律的研究既是我们今后进行成矿分析的向导(基础)，又是成矿分析的结晶，它对预测找矿工作具有重要的指导作用。 关键词：矿床模型造山型金矿床成矿规律指导作用 一、造山型金矿的定义与矿床地质特征 造山型金矿是各个时代的地体中受构造控制的脉状后生金矿床，与增生造山作用有关的金矿床。金矿床一般呈脉状或似层状产出，主要产于石英脉或者蚀变岩中，或作为交代体产于脉体与剪切带周围的蚀变岩中，或者作为两种类型的结合体。造山型金矿的概念包括石英脉型、构造蚀变岩型、韧性剪切带型等金矿床，通常在地壳绿片岩相环境中比较多见。造山型金矿矿床地质特征表现如下：增生型造山作用会对成矿产生影响；通常重要超岩石圈构造附近比较多；造山作用在多个外来地体不断拼贴增生的造山带可持续较不时间，且成矿时间范围相对较大，不过与赋矿地体的峰期变质作用相比相对滞后或同步；在一些复杂的、大型地质构造单元中，矿床分布比较多；通常产于绿片岩相变质地体；受构造控制影响，矿床产于超岩石圈断裂带的二级或更次级的断层羽中，赋矿构造表现为高角度斜向走滑带、逆掩推覆带等；绿片岩相域的蚀变矿物组合主要为石英、云母、绿泥石以及黄铁矿；成矿流体多为富碳水溶液，盐度较低；在韧-脆生剪切带内，流体压力逐渐由超静岩下降至低于静岩；尽管矿区范围内有成矿元素分带性，不过单个矿床或矿脉系统有较大的垂直延伸，且不存在垂向分带现象，有明显的侧向分带[1]。 二、典型矿床实例综合分析 以柴北缘一东昆仑地区的造山型金矿床为例。 造山型金矿都产于汇聚板片的边缘、靠近深断裂的部位,与晚加里东或晚华
稀土金属矿山开采
稀土金属矿山开采 我国稀土金属矿山主要是露天开采，仅有个别矿山是地下开采。露天开采主要是白云鄂博铁-铌、稀土矿山和一些砂矿、淋积型稀土矿以及稀有、稀土风化壳等矿山。地下开采矿山目前仅有山东微山稀土矿山。 白云鄂博铁-铌、稀土矿山，1956年开始建设，设计规模为1200万t/a，是属大型露天机械化开采的矿山。其开拓系统为铁路、公路联合开拓运输，采矿方法是全面开采法。山东微山稀土矿山采用竖井机械化开采。 砂矿，主要是海滨砂矿的开采，有国营开采和民采两类。国营开采有两种方式：一种是以斗轮挖掘机、圆锥选矿机为主或以装载机、螺旋选矿机为主体的移动式开采工艺进行机械化开采，生产规模较大，具有省水、省电、资源利用率高、金属回收率高、成本较低等优点。自80年代以来，不少矿山采用这种采选联合方式开采海滨砂矿(钛铁矿、金红石、锆石英、独居石、磷钇矿等)。另一种是用水枪、砂泵开采，螺旋溜槽粗选的开采工艺。民采主要有三种方式：一是全部是人工开采，手工掏洗，这是一种原始、落后的方法，回收率低，资源浪费严重。二是半机械化开采，供水和排尾矿实现了机械化，但采矿仍然用人工，选矿仍然用三角槽，回收率也较低，目前仍有许多民营矿山用这种方式开采海滨砂矿和河流冲积砂矿。三是小型机械化开采，用浮船、砂泵采矿，用螺旋溜槽粗选，用水泵供水，用砂泵排尾矿，采选全部实现了机械化，回收率和资源利用比前两种方式明显提高，工人劳动强度也减轻了，这是今后民采矿山的基本方向。 风化壳淋积型稀土矿床开采简易，因稀土元素以离子状态吸附于粘土矿物表面，矿石呈土状、疏软，用锹、镐和手推车为工具即可开采，因而民采普遍用这简易方法采矿。稀土元素提取，不需要机械选矿，用较简单的化学处理即可得到混合稀土氧化物。国营开采已实现简易半机械化或全部机械化，提取工艺也日臻完善。
我国稀土矿物概述
我国稀土矿物概述 摘要：稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称。据其物理化学性质的差异性和相似性,可分成三个组：轻稀土组(镧～钷)、中稀土组(钐～镝)、重稀土组(钬～镥加上钪和钇)。世界稀土资源丰富, 在地壳内含量比人们熟悉的铅、锌多，远超过金和铂的含量。我国是世界第一稀土大国。稀土资源在全国分布广泛，而且品种齐全,储量大。 Abstract: Rare earth is a periodic table of the chemical elements in the lanthanide ( lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, promethium, terbium, dysprosium, holmium erbium, thulium, ytterbium, lutetium, ) the 15 element and21elements scandium, yttrium element 39(17 elements). According to its physical and chemical properties of the differences and similarities, which can be divided into three groups: Group ( light rare earth lanthanum ~ promethium ), in the rare earth group ( Sm ~ dy), heavy rare earth group ( holmium and lutetium with scandium and yttrium ). World rich rare earth resource, in the earth's crust content than the familiar lead, zinc, far more than gold and platinum content. China is the world's rare earth power. Rare earth resources in the country are widely distributed, and complete varieties, large reserves. 关键词：稀土矿物、应用、可持续发展 Key words: rare earth mineral, application, sustainable development 一、稀土矿物简介 稀土元素在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。 作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和
矿石硬度大全
矿石硬度大全
矿物名称分子式 主要元素或氧化物 莫氏硬度名称含量% 铁Fe Fe 100.0 4.5 磁铁矿Fe3O4Fe 72.4 5.5～6.5 赤铁矿Fe2O3Fe 70.0 5.5～6.5 褐铁矿2Fe 2O3·3H2O Fe 57.1 1.0～5.5 菱铁矿FeCO3Fe 48.2 3.5～4.5 镜铁矿Fe2O3Fe 70.0 5.5～6.5 针铁矿Fe2O3·H2O Fe 63.0 假象赤铁矿γFe2O3Fe 70.0 锰Mn Mn 100.0 软锰矿MnO2Mn 63.2 6.0 硬锰矿MmnO2·MnO·nH2O Mn 49.0～62.0 1.0～2.5 水锰矿Mn2O·H2O Mn 62.5 5.0～6.0 菱锰矿MnCO3Mn 47.8 3.5～4.0 褐锰矿3Mn2O3·MnSiO3Mn 63.6 3.5～4.5 黑锰矿Mn3O4Mn 72.0 6.0～6.5 锰方解石（Ca，Mn）CO3Mn 35.5 5.0～5.5 黝锰矿MnO2Mn 63.2 6.0～6.5 硫锰矿MnS Mn 63.1 3.5～4.0 铬Cr Cr 100.0 9.0 铬铁矿FeO·Cr2O3Cr2O368.0 5.5～7.5 铬酸铅矿PbCrO4CrO330.9 钒V PbO 69.1 2.5～3.0 绿硫钒矿Vs4或V2O5V 100.0 钒钛磁铁矿Fe2O3中Fe部分 被V，Ti置换 V 19.0 钒铅矿Pb5Cl（VO4）3 2.5 钒云矿H2K（Al，V）3（SiO4）3V2O519.4 2.8～3.0 钒铅锌矿（Pb、Zn）2（OH）VO4V2O520.0 2.0 钒铜矿6（Cu，Ca，Be）OV2O5·15H2O V2O522.7 3.5 钒铅铜矿PbCu（VO4）（OH）V2O515.8 3.0～3.5 钛Ti Ti 100.0 4.0 金红石TiO2Ti 60.0 4.0～6.5 钛铁矿FeTiO3Ti 31.6 5.0～6.0 钛磁铁矿Fe2O3中Fe部分被Ti置换TiO225.0 榍石CaTiSiO5Ti 24.5 5.0～5.5 钙钛矿CaTiO3Ti 35.2 3.0 铜Cu Cu 100.0 3.0 自然铜Cu Cu 100.0
氟碳铈矿氧化焙烧—盐酸浸出过程反应机理研究
氟碳铈矿氧化焙烧—盐酸浸出过程反应机理研究氧化焙烧-盐酸浸出法是目前处理氟碳铈矿的主流工艺。该工艺流程长,碱转产生的含氟废水难处理,氟资源难综合回收,严重威胁生态环境。 针对以上问题,相关科研工作者一直致力于氟碳铈矿绿色冶炼工艺的开发。其主要思路为在精矿焙烧过程中添加焙烧助剂将F固定在渣中、气化脱除或转化成可溶性盐后再经水洗脱除,然而此类工艺仍无法实现短流程条件下,氟资源综合利用。 为此,本论文基于氧化焙烧-盐酸浸出法,对氟碳铈矿氧化焙烧过程和焙烧矿盐酸浸出过程进行深入研究,以期为新工艺的开发提供思路。本论文主要研究内容和结果如下:（1）采用热分析对氟碳铈矿在不同气氛中焙烧反应动力学进行分析,结果表明:在空气及氮气中焙烧反应分别属于二维扩散和三维扩散控制。 将精矿置于不同气氛,不同温度下焙烧,采用XPS、XRD及化学分析法对焙烧矿进行分析,结果表明:精矿焙烧过程中矿物的分解和铈的氧化是同时进行的,在氮气中会有约30%的铈被CO2氧化成四价,在氧气中焙烧开始分解的温度比在氮气中的低150℃,且铈的氧化能够加快分解反应的进行。相转变规律为:REFCO3→REOF→Ce7O11+REF3。 整个焙烧过程部分氟逸出,且焙烧温度越高,氟逸出越多。（2）采用HSC6.0软件对焙烧矿盐酸浸出过程模拟计算,绘制出相应体系Eh-pH图,解析推导焙烧矿盐酸浸出过程:调节盐酸pH在（0～6）范围内,可以实现铈与非铈稀土的分离,部分Ce（IV）在浸出时会被还原成三价浸入溶液,且被浸出的F-与 RE3+优先结合成氟化稀土进入渣中,严重降低铈与非铈稀土分离效率。
我国稀土铌钽矿物学研究回顾与展望
第6卷 第2期 高校地质学报 Vol.6 No.2 2000年6月 G eological Journal of China Universities J une,2000 文章编号:100627493(2000)022******* 我国稀土铌钽矿物学研究回顾与展望 张培善,陶克捷,杨主明 (中国科学院地质研究所,北京100029) 摘 要:作为高新技术原料用的稀土铌钽是国家发展的支柱之一,稀土铌钽矿物学研究在与国家 的技术进步同步前进。通过研究,已经获得了我国产出的全部百余种稀土铌钽矿物的化学组成、 物理性质、稀土配分、结晶参数、共生组合和产状成因的全面系统的鉴定描述成果;发现了多种稀 土铌钽新矿物,并提出许多新规律和新理论,建立了易解石和褐钇铌矿两个新的矿物族;确定了稀 土铌钽铁锰钨的复杂氧化物的晶体结构关系;确立变生矿物学为矿物学研究的一个特殊分支,探 讨了稀土次生富集的离子型稀土矿成矿机理。 关 键 词:矿物学;稀土铌钽;新矿物;变生矿物学 中图分类号:P587.4 文献标识码:A 旧中国的稀土矿物学研究凤毛麟角,仅有何作霖30年代初对发现的白云鄂博两种稀土矿物作了初步研究〔1,2〕,而铌钽矿物学的研究,则几乎完全是空白。50年代初期,也只有何作霖、司幼东、郭承基等少数学者从事稀有矿物研究〔3～5〕。50年代后期,中国科学院地质研究所对锂、铍、铌、钽、稀土、锆、铪、铷、铯等稀有元素以及其他分散元素的矿物学、矿床学和地球化学进行了大量研究〔6～9〕和总结。而后,各科研机构和大专院校也相继开展这类研究工作,获得了许多重要成果〔10～12〕。时经半个世纪,对我国稀土铌钽矿物学研究作一回顾和展望是非常必要的。 1 《中国稀土矿物学》的主要内容与成果 我国的稀土矿物现已查明有120多种(包括新种、变种和亚种),囊括所有已知稀土工业矿物和常见稀土矿物,且它们的埋藏量之大和产状之众多,居世界各国之冠,故享有稀土大国之称。此外,尚有许多稀土矿物,在别国稀少而在我国则富有,还有的稀土新矿物目前所知只产出于我国。当然,我国并不占有全部已知稀土矿物种属,这是受我国地质条件所制约。地质科学有很明显的区域性,这也正是中国稀土矿物学特色之所在。 我国产出的一百二十余种稀土矿物的化学组成、稀土配分、物理性质、结晶学参数、共生组合和产状成因,都已作了全面系统的鉴定记载和描述,其中对稀土工业矿物和我国特征稀土矿物作了重点详尽描述。同样,从稀土地质演化、地球化学和矿物、矿床成因等角度,探讨并总结了我国稀土矿物的形成、产出和地质时空分布特征,从而奠定了我国稀土地质学和稀土矿物学研究的基础。 收稿日期:1999210220;修订日期:1999212209 基金项目:国家自然科学基金资助项目(49872020)
非造山带型金矿_胶东型金矿的陆内成矿作用
非造山带型金矿———胶东型金矿的陆内成矿作用 翟明国, 范宏瑞, 杨进辉, 苗来成 (中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源重点实验室,北京100029) 摘 要:综合了全球有关金矿床的资料,G oldfarb 和Groves 等发表了著名的造山带金矿的论述,提出了与造山带有关的金矿在全球范围和从中太古代到整个显生宙的地质时期有广泛的分布和周期性。该类金矿的特点是与变形和变质的中地壳岩块共生,特别是在空间上与相应的地壳构造一致。金矿出现在造山带的不同构造部位,与不同的金属共生或伴生成矿。胶东作为一个重要的金矿矿集区,以不到中国领土面积的0.2%,而金矿产量占全国的1/4。国内一些地质学家也将胶东型金矿划归为造山带型金矿。最近的研究表明,胶东矿集区的东界与华北克拉通的东界吻合,金矿以华北克拉通变质岩及其有关的侵入岩为控矿围岩。主成矿期成矿时代为(120±10)Ma ,约在不到10Ma 的短时限内。成矿物质具有多元性,既来自于控矿围岩———花岗片麻岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,特别是与中基性脉岩、偏碱的钙碱性花岗岩的侵入关系密切。除胶东金矿集区之外,华北克拉通的边缘和内部普遍含有金矿,而且金矿的物质来源、成矿方式、矿产类型、成矿围岩和成矿年龄都是一致的。这种大规模、短时限、高强度的成矿,被中国地质学家所重视并称为中生代成矿大爆发或金属异常巨量堆积。深部结构和成分的研究表明,华北东部的岩石圈在中生代急剧减薄,地幔和下地壳发生大规模置换,至130～110Ma 到达顶峰。中生代构造转折不具典型造作用特征,可能与周围块体夹持引发的区域性大规模地幔隆起有关。胶东大规模成矿的动力学过程受华北东部中生代构造转折体制制约,地幔上涌、地幔和下地壳置换引发的岩浆流体成矿作用,不同于经典的造山带成矿作用。文中从综述和评论的角度提出陆内非造山带型金成矿作用,并以胶东金矿为例加以讨论。关键词:非造山带型金矿;陆内成矿作用;成矿时代;胶东 中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:10052321(2004)01008514 收稿日期:20040305基金项目:国家基金委重点资助项目(40234050);国家重点基础 研究规划项目(G1999043207);中国科学院重大创新项目 0 引言 胶东黄金矿集区面积不足全国大陆的0.2%,而黄金储量占全国的四分之一,是我国最大的黄金矿 集区。据不完全统计,该区密集分布着3个二级矿集区,超大型金矿5个,大和中型金矿30多个,以及数百个小型金矿,它具有区域集中、规模大、储量高和成矿期短的特点。揭示胶东矿集区的爆发成矿之 谜,是揭示巨量金属堆积与岩石圈过程的难得实例。综合了全球有关金矿床的资料,G oldfarb 等(2001)[1]和Groves 等(2003)[2]发表了著名的造山 带金矿的论述,提出了与造山带有关的金矿在全球范围和从中太古代到整个显生宙的地质时期有广泛的分布和周期性。比较了成矿地球化学,国内一些地质学家也将胶东型金矿划归为造山带型金矿[3]。作者在研究中注意到,胶东金矿的地质特征与造山带的环境不同,此外,金矿在华北的分布并不像以往所认为的仅仅是围绕在克拉通的周缘,而是边缘和内部普遍含有金矿,金矿的物质来源、成矿方式、矿 产类型、 成矿围岩和成矿年龄都是一致的,没有时间、 空间和物质成分的分带。朝鲜半岛最近的研究也证实,原来认为在京畿地块内的前寒武纪金矿也 是中生代成矿,矿床类型和胶东非常相似(S. C. Choi ,2003,科学交流)。对于金矿的成矿地质背 景,有不少文章[4～9]将其与华北东部中生代构造体第11卷第1期2004年3月 地学前缘(中国地质大学,北京) Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing ) Vol.11No.1Mar.2004
流体包裹体研究方法
流体包裹体研究方法 一、野外样品采集和室内样品加工 1、野外样品采集 这里只叙及构造岩的显微样品的采集与制备。微观构造研究的首要工作就是野外标本的采集。构造岩主要产于脆性断层及韧性剪切带内，因此，在野外充分观察的基础上，首先就是以垂直断裂带（面）或剪切带片（麻）理走向作剖面，对构造岩作初步分带，并沿带取样。第一块样应从未变形岩石开始。取构造岩最好是定向标本。定向的方法是：将标本从露头上敲下，再放回原来位置，在标本上选取一平面，用记号笔画上水平线（利用罗盘测量），并标出其方向（一般在右侧用箭头表示），再测出倾向及倾角。其次是做好记录。记录包括：标本号、倾向及倾角、采样处片（麻）理产状、线理或断层擦线产状等，并尽可能作详细素描。 2、室内样品加工 首先是用记号笔将野外编号和定向线一一标好，再标出要切制的薄片面，然后送磨片室切制薄片。若只需切一片，破碎岩薄片一般要平行擦线、垂直断面；糜棱岩薄片则是尽量平行矿物拉伸线理、垂直片（麻）理，这样做出来的切片可直接用来判断运动方向或剪切运动指向（注意：一定要通过手标本恢复到野外产状）。糜棱岩如果要做三维有限应变测量，除平行线理、垂直面理的切片外，一般是垂直线理及面理再切一片。并常用该片做岩组测量，因为该片所切矿物数量最多，信息也最多，而组构图可以旋转到平行矿物线理的方向上。如果岩石本身矿物线理及面理不十分发育，应变测量则需作三个互为垂直的切片（根据三个切片的实际产状和测量结果用计算机拟合）。 二、显微镜下观察和冷热台下测定 1、显微镜下观察 对每个包裹体应做的观察内容包括如下几个方面。 ⑴包裹体的大小：应该注明包裹体两个或三个方向上的尺寸（以μm表示）。这一点很重要，因为有些包裹体的性质，特别是密度、形状可能随包裹体的大小有规律地变化；通常与CO2包裹体比较，水溶液包裹体很少有规则的形状。 ⑵包裹体的形状：大多数包裹体具有不规则的形状，然而如果包裹体具有诸如带晶面的形状（负晶形）、球形、椭球形和扁平形等形状时，需要注意。 ⑶气泡大小：应该在一定温度下测量气泡的直径，或是在温度超过CO2临界点时测量CO2+H2O混合包裹体中富CO2相的大小，以便随后在加热或冷却时引起包裹体的任何泄露能够鉴别出来。 ⑷体积百分数：应该记录温度超过CO2临界点（31.3℃）时（一般是+40℃）CO2+H2O 混合包裹体中富CO2相（内部相）的估计体积（或面积），其目的是计算包裹体中CO2的摩尔分数。 ⑸包裹体丰度：每平方毫米还有包裹体的个数。 ⑹包裹体的产状：包裹体岩相学和产状的研究十分重要，包裹体产在岩石什么显微构造中，它们的成因类型和成分类型。一个包裹体可以产于很多条件或环境中，简言之，包裹体可以呈单个产出，或成群产出，沿愈合裂隙（包裹体轨迹）产出，沿次颗粒边界产出，或是沿晶体各生长面产出，以及伴随着变形薄层（叶理）产出。 2、冷热台下测定 抛光的样品必须切成小片，使之符合冷热台腔的大小。切片的大小也要由包裹体的分布来确定。冷热台下测定以下几项内容。