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关键词： 南雄盆地   红色地层   古气候演化   磁化率   元素地球化学   沉积环境  

摘要： 全球气候变化已成为人类关注和研究的焦点,纵观地质历史时期的气候变化,白垩世的古温度比现今高很多,白垩纪-古近纪是显生宙以来最热最为典型的温室气候时期,深入探究该时期的气候变化,为预测未来气候变化具有重要意义,同时也是解决现今CO2浓度大幅度升高,温室效应愈加明显的一个重要环节。但是至今为止,对于在白垩纪-古近纪时期连续的古气候记录研究还非常缺乏,虽然部分学者已经通过陆相的沉积材料重建了该时期的古温度,但是对于高分率以及连续的气候记录还仅限于海相记录,对于连续的陆相古气候记录重建还较少,无法进行有效的海陆对比,因此通过获取连续的陆相古气候记录进行海陆对比就显得尤为重要。南雄盆地大塘剖面是一套以红色碎屑岩为主的上白垩统-下古新统地层,该套地层结构松散,沉积连续,含有较多的古生物化石,且出露良好,是研究晚白垩世-早古新世古气候变化的良好素材,因此已有不少学者在此展开了一系列的研究,使其成为了非海相白垩系-古近系地层划分对比的标准,也是我国白垩系-古近系地层、古生物、恐龙绝灭、K/T界线研究最精细的热点地区。本文在前人研究的工作基础上,通过系统的岩石磁学、元素地球化学和漫反射光谱学实验测试,将磁化率、CIA与深海氧同位素、成壤碳酸盐氧同位素以及全球海平面变化和海水表层温度数据进行对比,剖析剖面磁化率变化的机制与其所蕴含的古气候意义,并与同期的南雄盆地其它古气候记录进行对比,探讨更高分辨率的磁化率变化与古气候演化过程。本文得出以下结论:（1）南雄盆地地层以红色为主,沉积物以细粒粉砂细砂为主,也有粗粒的砾石层。但是不论粒度大小,颜色均为红色。红色存在深浅变化,深浅的红色随着层理/层次变化而发生变化。因此地层的红色与层理/层次同期形成,是原生颜色。赤铁矿是其唯一可以被检测到的载磁矿物,它反映了长期高温氧化的地质环境,是在地表经历了长时间的成土作用氧化过程形成。它的高温氧化环境比黄土高原第四纪形成第五层古土壤时的气候更加高温少雨。（2）磁化率与深海氧同位素变化具有一致性,因此南雄盆地的磁化率变化反映了在全球气候变化影响下的区域气候变化,磁化率的增强机制仍可以用“成壤说”来加以解释;（3）结合磁化率以及元素地球化学特征,对比了南雄盆地的成壤碳酸盐氧同位素以及南雄盆地伊利石结晶度/风化指数,还有全球海平面和海水表面温度数据,表明南雄盆地在72～61.5Ma期间的古气候演化与全球的气候变化具有同步性,可以分为三个阶段:1)第一阶段为72～71.5Ma,此时气候以湿热为主,在71.5Ma左右存在一次气候明显的迅速转冷变干事件,在71.5Ma之后逐渐升温;2)第二阶段为71.5～66Ma,此时期气候总体呈现温干,在70.7Ma左右存在一次气候明显的转冷事件,该事件可能与全球记录的70.5Ma气候转冷事件有关,随后在70Ma之后温度上升,由于该段样品不完整,无法进一步对比;在66.75-66.25Ma还存在一次气候的迅速转冷,一直到66Ma气温逐渐升高与其它记录的K/T界线位置相同,可能记录了马斯特里赫特晚期变暖事件（LME）;3)第三阶段66～61.5Ma,整体以湿热为主,存在多次气候波动,66～64.7Ma气候逐步由温干转向湿热,除了65.8～65.9Ma存在一次明显的短暂的气候转冷,期间还经历了两次气候变冷;64.7～62.6Ma,气候总体以湿热为主,期间还伴随有三次显著的降温事件;62.6～61.5Ma,温度逐渐升高,气候依旧相对湿热,说明在晚白垩世至早古新世古气候并不是一成不变的,其气候变化也存在多次冷暖旋回的交替。

关键词： 棉花坑矿床   9号带   元素地球化学   成矿物质来源   粤北诸广地区  

摘要： 棉花坑铀矿床位于粤北地区诸广南部岩体内,在大地构造位置上处于闽冀粤后加里东隆起与湘桂粤北海西一印支坳陷结合部位。本文在详细的野外地质调查基础上,采集了相关研究性样品,开展了岩矿石岩相学、元素地球化学及C-O同位素分析等研究手段,旨在阐明9号带成矿地质特征,分析9号矿带蚀变带元素地球化学特征,并对其铀物质来源进行分析与讨论。论文主要取得了以下方面的认识:（1）棉花坑矿床9号含矿带的形成受构造蚀变带控制,9号含矿带内矿体主要呈脉状、扁豆状或透镜状产于构造蚀变带中。矿石类型主要为红色硅化碎裂蚀变岩型（又称红化型）、紫色萤石型及碳酸岩型;9号蚀变带蚀变类型除硅化、碳酸盐化、萤石化、黄铁矿化外,蚀变粘土矿物种类均主要为伊利石、伊利石-蒙脱石混层、绿泥石等。蚀变带Fe含量与O、Al、Si、K等元素含量呈现出明显的负相关性,形成明显的此消彼长的对应关系,判断此处Fe元素更可能是以氧化态的离子态存在,且可能取代了长石矿物中的Al、Si等离子位。（2）9号蚀变带元素表现出规律性变化:Nb-Ta、Zr-Hf元素的一致性,暗示成矿流体与花岗岩具有内在成因联系或相似的源区特点。Rb与Sr的“跷跷板”效应,认为是成矿流体作用过程含K矿物交代原岩花岗岩中的斜长石（伊利石化）,导致Ca2+被K+替代,K含量升高所致,蚀变岩中HREE存在升高的现象,推断为成矿流体作用过程中,蚀变花岗岩中HREE存在一定程度的迁入（3）结合蚀变带中U、Th相关性特征及元素示踪,得出成矿作用中的铀不是来自花岗岩的蚀变活化,而是来自流体本身,与流体来源是一致的。微量元素示踪成矿流体具有幔源物质参与的特点,通过方解石C-O同位素的研究结果与前人研究获得的成矿期方解石δ13CPDB值域范围基本一致,一致体现出幔源碳属性,诸广地区铀成矿流体来自深部,与幔源物质相关的推测提供了有利的证据。

关键词： 古近系   沙河街组   元素地球化学   古环境   东濮凹陷  

摘要： 选择东濮凹陷古近系沙河街组第三段上亚段（Es3～1）地层作为研究对象,对深度为2209m-3434.06m区段的岩心沉积物进行采样。利用X射线荧光光谱仪和等离子体质谱仪（ICP-MS）测定主、微量元素和稀土元素的含量,利用德国蔡司（Zeiss）偏光显微镜对研究区沉积物样品制得的薄片进行镜下观察。研究内容包括东濮凹陷古近系沙三上亚段元素含量及赋存特征、沉积环境和物源、微体古生物种类和种属及其指示的环境特征、研究区沉积相和沉积构造。在此基础上对古气候、古水深和古盐度等环境因子进行了探讨,并对古环境进行了初步分析。通过研究元素的水平和垂直分布特点来进一步分析它们之间的相关性、与沉积物类型的相关性及沉积物来源;通过研究微体生物化石的种类和种属并判断它们的生活环境来推断其所处的时代及环境特征;结合沉积相等沉积特征来开展综合环境分析,推断出东濮凹陷古近系沙三上亚段的古环境演化过程,为研究区地层划分与对比、油气勘探提供科学依据。研究表明,东濮凹陷沙三上亚段时期是一个典型的咸化湖泊或发生海侵事件,沉积环境呈现湖水咸化或海陆交互相沉积,气候由开始时的炎热干燥转变为温暖,气温降低,湖平面下降,水体盐度降低,由氧化环境转变为还原环境,沉积物粒度逐渐变细,沉积速率降低。随着这些环境因子的改变,沉积环境和沉积相也产生了相应变化。图42幅;表11个;参116篇。

关键词： 斑岩型铜矿床   成矿流体   成矿预测   元素地球化学   蚀变矿物  

摘要： 土屋铜矿床位于东天山晚古生代大南湖岛弧中段，作为中国新疆最大的斑岩型铜矿床，前人对该矿床开展了大量的研究，并取得了一系列的成果，但是对土屋矿床成矿流体演化、成矿机制、成矿预测等方面的研究工作较为有限。本文以土屋矿床不同成矿阶段岩石、矿物及石英脉体为研究对象，利用岩石地球化学、电子探针、流体包裹体、稳定同位素等研究手段，对成矿流体演化和成矿预测等方面进行研究。　　根据热液蚀变、脉体之间穿插关系及矿物组合的不同，土屋矿床成矿期次由早到晚依次可以划分为斑岩成矿期、叠加改造成矿期和表生期。铜矿化主要与斑岩成矿期有关。依据脉体类型特征，斑岩成矿期可进一步分为四个阶段:Ⅰ阶段发育磁铁矿细脉、磁铁矿±黑云母±石英±斑铜矿±黄铜矿脉，相关的热液蚀变为钾化;Ⅱ阶段是主要的铜矿化阶段，发育大量石英-多金属硫化物脉，相关的热液蚀变为绿泥石-绢云母-钠长石化;Ⅲ阶段发育石英-绢云母-黄铁矿±辉钼矿±黄铜矿脉，相关的热液蚀变为绢云母化（绢英岩化）;Ⅳ阶段发育方解石±石英±黄铁矿脉，相关的热液蚀变为碳酸盐化;叠加改造期有少许铜矿化，多见绿帘石和黄铜矿的矿物组合;表生期主要为氧化矿石。　　元素地球化学研究显示，主、微量元素均发生不同程度的迁入和迁出，表现出一定的规律性。相对于弱蚀变岩石而言，钾化带、绿泥石-绢云母-钠长石化带、绢云母（绢英岩化）带及青磐岩化带中岩石多表现出明显的K、Ca、Fe、Mg、Si、Sr、Cu、V等元素的迁入和迁出，这与水-岩反应过程中原生斜长石、黑云母、钾长石等矿物的分解和热液绿泥石、云母等矿物的形成有关。弱蚀变岩石与不同蚀变带中岩石稀土元素配分型式几乎一致，表明不同蚀变带热液流体成因及来源具有一致性，均是源于岩浆流体连续作用的结果，但绢云母（绢英岩化）带中稀土元素含量急剧降低，可能与流体物理化学条件急剧变化有关。　　蚀变矿物的矿相学和电子探针测试分析结果表明，磁铁矿大量发育于Ⅰ阶段，代表了高氧逸度环境;绿泥石主要发育于Ⅱ阶段，以蠕绿泥石和密绿泥石为主，与矿化有关的绿泥石多表现为高温、富Fe的特征，随着成矿流体的演化，绿泥石的形成温度和Fe/(Fe+Mg)值呈下降趋势，表明系统还原性逐渐减弱;绢（白）云母和多硅白云母共存于Ⅲ阶段中，表明水-岩反应过程成矿流体酸性减弱，整体反映了一种从高温、酸性环境向低温、弱酸性环境的转变;与矿化有关的绿帘石赋存于青磐岩化带中，反映了后期叠加改造成矿作用。此外，各个成矿阶段脉体中均见有磷灰石，其F、Cl含量的变化受温度、压力及pH值影响也较大。　　流体包裹体岩相学和激光拉曼光谱分析表明，矿床主要发育三种类型包裹体:富液相包裹体（L型）、富气相包裹体（Ⅴ型）和含子矿物多相包裹体（S型），S型包裹体可根据子矿物的不同进一步划分为含石盐子晶包裹体（S1型）和含磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿及黄铁矿子晶包裹体（S2型）。不同成矿阶段脉体中流体包裹体显微测温分析结果显示:Ⅰ阶段均一温度为275-492℃，盐度为2.1-58.7wt.％NaCleqv.;Ⅱ阶段均一温度为232-477℃，盐度为1.4-58.3wt.％NaCleqv.;Ⅲ阶段均一温度为199-287℃，盐度为1.1-7.5wt.％NaCleqv.;Ⅳ阶段均一温度为133-227℃，盐度为1.1-227wt.％NaCleqv.。成矿流体温度和盐度从早阶段到晚阶段呈现出逐渐降低的趋势。H-O同位素测试结果显示Ⅱ阶段石英中流体包裹体δ18OH2O值在-0.8～-0.4‰之间，δD值在-57～-47‰之间;Ⅲ阶段δ18OH2O值在-5.3～-4.8‰之间，δD值在-52～-44‰之间，结合流体包裹体离子成分和气相成分比值分析，表明成矿流体为岩浆来源，后期伴有大气降水的混入，且成矿流体属中-高温、高盐度、高氧逸度的H2O-NaCl体系。不同成矿阶段黄铜矿和黄铁矿δ34S值变化范围为-1.86～+0.87‰，表现出岩浆硫的特点，说明成矿物质的来源主要为岩浆。　　以上研究表明，成矿流体温度和氧逸度的降低、pH的升高、还原S含量的增加以及富Fe流体与围岩的反应，是溶液中铜的硫化物发生沉淀的有利条件。根据矿床地质、热液蚀变特征以及成矿机制等，对找矿标志进行了归纳总结。在土屋矿床采坑系统的采样及研究工作基础上，建立了矿床地球化学异常找矿勘查模型，结合成矿规律，认为深部可能发育大规模的钾化带，铜矿找矿潜力较大。

关键词： 囊谦盆地   贡觉组   粘土矿物分析   膏盐   元素地球化学  

摘要： 青藏高原一直是国内外学者研究的热点地区之一,主要研究内容涉及高原隆升、沉积环境、气候变化等方面,在地质历史演变过程中,位于青藏高原东北部的囊谦盆地发育了一套新生代陆相红色碎屑岩和含膏盐岩层,是研究青藏高原始新世古气候演化和含膏盐沉积环境的良好素材。本人在总结前人的研究成果的基础上,从粘土矿物学、元素地球化学角度出发,以6 m的间距采集囊谦盆地贡觉组约257 m含膏盐地层的碎屑沉积物,分析其粘土矿物成分和组合特征,以研究气候与沉积环境变化。结果显示,粘土矿物主要以伊利石（52.1%）为主,其次为绿泥石（8.1%）和高岭石（3.5%）。根据岩性特征及粘土矿物组合变化,剖面自下而上可划分为三个阶段,分别指示了暖湿-低盐度、冷干-高盐度、较暖湿-低盐度的气候和沉积环境。地球化学常量元素Sr、Ba、V、Ni反映了盆地的沉积环境及物源区,化学元素离子Ca2+、SO42-、Sr2+含量变化反映了泥岩-石膏旋回总二者的沉积关系,Na+和Cl-含量变化趋势和石盐的迁移和赋存规律有关。通过对粘土矿物组合特征及地球化学元素分析,探讨了囊谦盆地贡觉组含膏盐剖面的岩性和沉积环境,推测出红色泥岩-石膏沉积层形成时的气候条件。新生代时期,在中纬度干旱区的环境背景下,晚始新世青藏高原北部及东北部盆地多以湖相沉积为主,表明这一时期中亚地区以半湿润气候为主。研究区贡觉组含红色泥岩-石膏沉积层的形成,是对青藏高原及整个中纬度干旱区气候干湿交替大环境的响应。

关键词： 甲烷渗漏   自生碳酸盐   元素地球化学   南海   天然气水合物  

摘要： 海底甲烷渗漏对油气资源勘探以及全球气候变化的研究具有重要意义。南海是我国天然气水合物资源的重要储库,通过研究南海海底浅表层沉积物地球化学信息来反演甲烷渗漏历史,对我国天然气水合物的研究意义重大。前人对南海北部神狐海域Site 4B站位海底浅表层沉积物岩性、结构构造、黄铁矿的硫稳定同位素和TOC含量进行了研究,认为该站位历史上可能存在甲烷渗漏事件。为研究该站位的甲烷渗漏历史,本文对南海北部神狐海域Site 4B站位(水深970 m,岩芯柱总长300 cm)岩芯沉积物的元素地球化学特征、沉积物中Mg/Ca和Sr/Ca的变化规律、自生碳酸盐矿物的分布特征、沉积物的粒度及元素相关性分析进行了综合讨论,得到以下几点认识:(1)通过分析该站位岩芯沉积物的稀土元素地球化学特征,认为该站位沉积物来源以陆源碎屑物质为主,陆源碎屑混合度高,慢源火山物质以及生源物质含量较少,且该站位沉积物来源稳定,在地质历史时期未发生较大变动;(2)对该站位沉积物氧化还原敏感元素的研究表明0～70 cm层位,研究区沉积环境为缺氧环境;在约186 cm层位,研究区沉积环境为硫化环境;其他层位处于相对氧化的沉积环境;(3)研究表明,可以利用研究站位沉积物中Mg/Ca、Sr/Ca比值来指示甲烷渗漏生成的高镁方解石和文石含量,从而识别甲烷渗漏事件;(4)在已知样品沉积物各层位Mg/Ca、Sr/Ca 比值的条件下,利用Bayon模型,得到了样品沉积物各层位高镁方解石、文石、生物成因方解石以及碎屑物质的含量随深度变化规律,结合该站位沉积物岩性、结构构造、黄铁矿的硫稳定同位素和TOC含量、稀土元素地球化学特征、微量元素地球化学特征、粒度特征以及元素相关分析,认为Site 4B站位在15.78 ka B.P.之前发育有泥火山活动,造成甲烷渗漏,且甲烷渗漏速率具有增大-减小的周期性变化特点,在24.15 ka B.P.、27.47 ka B.P.、31.05 ka B.P.三个时期,研究站位具有相对较高的甲烷渗漏速率,且在31.05 ka B.P时期,甲烷渗漏速率达到最大值。在冷泉背景下,海底浅表层沉积物较碳酸盐岩更易获取,通过分析海底浅表层沉积物的地球化学信息,来反演甲烷渗漏历史,十分便利,对于全球天然气水合物资源的勘探与研究、全球气候变化研究以及地球生命的起源与演化都具有重要意义,应用前景广阔。

关键词： 黑色页岩   钒矿   沉积环境   元素地球化学   李家山  

摘要： 江西省发现的钒矿床集中分布于赣北修水、武宁、永修、都昌、彭泽和赣东北德兴、上饶等地区,属黑色岩系沉积型钒矿。本文介绍了江西省彭泽县李家山钒矿成矿地质条件、系统开展了矿区内下寒武统含矿黑色页岩主量元素、微量元素及稀土元素地球化学分析,并对黑色页岩的沉积环境、源区构造背景及成因进行了探讨。彭泽县李家山钒矿位于下扬子地块西部九江坳陷南缘。钒矿体主要赋存于寒武系底部荷塘组深灰色～灰黑色炭质页岩、含粉砂含炭泥岩中。矿石中的钒主要赋存在含钒云母类矿物中（包括在部分水云母中）,其次赋存于氧化铁、高岭土中,少量赋存在电气石、石榴石中。区内共发现有三条主矿体,产状与地层产状一致,倾向330～340°,倾角一般25～45゜。矿体形状呈薄层状,地表控制长度900～1100m,真厚度1.06～13.73m,单工程V2O5含量一般0.7～1.41%。全区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体共获得工业矿体矿石量14148千吨,平均品位0.87%,V2O5氧化物量122499吨。黑色岩系中Si O2含量50.52～82.58%,平均65.85%;相对于地壳富集亲石元素Sc、V、Cr、U,亲铜元素Cd、Zn、In、Tl、Sb、Pb、Bi,以及亲铁元素Mo、Ni;稀土总量较低,变化较大,LREE/HREE总体上变化不大,为1.21～5.30。δEu为0.50～1.64,平均0.86,总体显示为负异常;δCe为0.36～0.81,平均0.60,显示较强的负异常。沉积物质来源主要为陆源,沉积过程中有热水作用参与。沉积时期以温湿气候为主,为半深海、深海厌氧还原环境。沉积构造环境主要为大洋岛弧和大陆弧。

关键词： 吉林蛟河   橄榄岩包体   橄榄石包晶   元素地球化学   宝石学   质量评价  

摘要： 橄榄石是一种古老的宝石品种,其特征的橄榄绿色备受大家喜爱。近些年大颗粒无瑕级的单晶体橄榄石更是深受收藏家的追捧。同时,橄榄石也是研究地幔岩石学和深部地质过程的重要载体。我国是大颗粒宝石级橄榄石的重要产出国,吉林蛟河是我国第二大橄榄石产出地。本文以蛟河橄榄石为研究对象,以寄主玄武岩和橄榄岩包体、橄榄石包晶的显微岩相学为研究基础,通过宝石学常规仪器测试、红外、拉曼光谱和紫外-可见分光光度计等方法确定蛟河橄榄石的宝石学和矿物学特征;并以电子探针和LA-ICP-MS分析为重要手段,重点开展大颗粒橄榄石包晶和橄榄岩包体中小颗粒橄榄石的元素地球化学对比研究,以此探讨不同宝石级橄榄石的元素特征差异和成因机制;并根据宝石学和矿物学特征差异,提出橄榄石质量评价依据和标准。论文主要获得以下认识和成果:（1）野外调查和岩相学研究共同表明,吉林蛟河橄榄石根据产出形式可分为橄榄岩包体和橄榄石包晶两种类型。前者以小颗粒橄榄石集合体形式的岩石出现,岩性主要为二辉橄榄岩,具碎裂结构、碎斑结构;其中橄榄石碎斑可作为大颗粒宝石级橄榄石。后者是指产于碱性玄武岩中的大颗粒单晶或双晶橄榄石。（2）宝石学研究发现,吉林蛟河宝石级橄榄石以镁橄榄石-贵橄榄石过渡品种为主,脆性强,呈粒状产出,晶形完好者罕见;光学性质中颜色以黄绿色、褐绿色为主,玻璃光泽,透明,折射率1.653～1.688;力学性质中摩氏硬度低于标准值;相对密度较稳定,为3.33～3.36g/cm3;放大检查可见不规则状贝壳状断口和裂隙及特征的“睡莲叶状包体”;偏光镜下出现四明四暗,还可见到不规则状消光现象,指示橄榄石聚集的应力较强。红外光谱测试发现,不同晶面上的光谱差异极大,说明处于不同光率体方向和晶体生长结构特征,2350nm指示了富CO2熔流体作用与橄榄石的形成密切相关;紫外分光光度计证实,457nm、477nm、497nm,639nm为吉林蛟河宝石级橄榄石特征吸收光谱,不同色调吸收强度有一定差异。（3）通过对其地球化学的研究发现,橄榄岩包体和橄榄石包晶中的Ni含量有规律性差异。橄榄石中有充分的二价阳离子的八面体配位利于Ni的进入与镁铁进行类质同象替换。橄榄岩包体中橄榄石可分为高Ni类和低Ni类高（Ni>0.3%,低Ni<0.1%）,Fo值介于89.1～91.3之间,Ni元素含量越高,颜色越绿,产出环境越深,且晶体堆积时间长,密度大、硬度高,大颗粒的橄榄石可用作宝石级橄榄石;而低Ni橄榄石产出环境相对较浅,具后期熔体交代的特征,密度和硬度均相对较低,颜色略带黄色、褐色色调。而橄榄石包晶均为高Ni类,Fo值均高于89;宝石级橄榄石多出于此。Ni元素含量呈现由地壳向地核递增,并在橄榄石早期地幔阶段富集。通过LA-ICP-MS的测试分析橄榄岩包体中单斜辉石微量元素,K、Nb、Nd元素有强烈的亏损,表明原始地幔为亏损型。结合光谱学分析表明该区橄榄石的形成经历了两次岩浆作用。（4）吉林蛟河宝石级橄榄石为碱性玄武岩中的橄榄岩包体（包括包晶）,是岩浆演化早期结晶分离作用形成的堆晶;以分层的形式出现在以二辉橄榄岩为主的深部地幔,经地幔流体交代熔融汇聚成的玄武岩岩浆,随新生代船底山期火山活动频繁,通过深大断裂将携带的橄榄岩包体和包晶带出地表,形成现今的吉林蛟河橄榄石矿床。（5）本文尝试建立实用型橄榄石的评价体系及模型,用统计值的大小来确定橄榄石的价格,为宝石级橄榄石质量评价提供市场参考;并对宝石级橄榄石的发展提出相关改善的建议,并进一步挖掘橄榄石的深部意义和文化价值。

关键词： 南秦岭   夏家店金矿床   黑色岩系   元素地球化学   流体包裹体   成矿机制  

摘要： 夏家店金矿床是位于南秦岭造山带的一例产于下寒武统黑色岩系中的大型金矿床,本文在对夏家店金矿床的矿床地质特征进行进一步研究的基础上,开展了对赋矿黑色岩系的岩石学及元素地球化学特征的研究,对比了黑色岩系与矿区地层岩石的元素地球化学组成,探讨了黑色岩系的对成矿的可能贡献及其形成环境。此外,通过对夏家店金矿床流体包裹体地球化学研究,观测了流体包裹体的岩相学特征,确定了成矿流体的物理化学性状及其演化规律。最终在对矿床地质特征进一步研究基础上,结合以上研究工作,探讨了夏家店金矿床的成因类型及其成矿机制。夏家店金矿床位于扬子板块早古生代被动陆缘北部裂陷的深水-半深水滞留缺氧盆地内,矿体主要呈透镜状、层状同时受地层及北东向与近东西向断裂控制。矿石中金属矿物主要包括黄铁矿、毒砂、黄铜矿和褐铁矿等,非金属矿物以石英和方解石为主,同时有少量重晶石及萤石,围岩蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和褐铁矿化等。热液改造期成矿作用可划分为三个阶段:Ⅰ-硅化石英-少黄铁矿阶段、Ⅱ-石英多金属硫化物阶段和Ⅲ-碳酸盐-少硫化物阶段。夏家店金矿床赋矿黑色岩系主要由硅质岩、蚀变硅泥质岩、碳硅质板岩、泥质板岩和碳硅泥质岩组成,超常富集Au、Ag、Ni、Cu、Zn、V和Ba等元素,可达地壳丰度的几倍到几十倍,而矿区其他地层岩石的元素富集程度较低,提供成矿物质的可能性不大。黑色岩系中的硅质岩总体呈弱负Ce异常、弱负异常或正Eu异常,泥质岩类显示Ce、Eu负异常,而少数碳硅质岩样品则表现出Eu的正异常,它们的北美页岩标准化稀土配分模式曲线均为向左缓倾。矿石的稀土元素分布特征与黑色岩系样品有明显的继承关系,而矿区其他地层的稀土元素分布特征与矿石差异较大,因此推断水沟口组黑色岩系可能是夏家店金矿床的重要矿源层。从黑色岩系的岩石学特征、产出大地构造环境及特征元素地球化学参数及综合判别图解分析认为,夏家店黑色岩系的成岩物质来源具有多样性,其下部的硅质岩为热水沉积的产物,随着海水及陆源物质的逐渐加入,在热水沉积逐渐向正常沉积所转化的过程中,形成碳硅质岩与泥质岩。夏家店金矿床赋矿黑色岩系形成于大陆边缘深水-半深水滞留缺氧盆地环境,属扬子板块被动陆缘裂陷沉积区。流体包裹体地球化学研究表明,夏家店金矿床热液改造期的成矿流体总体属于低温、中低盐度的NaCl-HO体系,流体包裹体类型分为单相A型和气-液两相B型两类,其中以B型富液相水溶液包裹体(LV型)为主要类型。主成矿阶段的均一温度峰值在160°C40°C(平均193°C),盐度峰值在2 wt.% wt.%NaCl(平均为4.53 wt.%NaCl),密度为0.710 g/cm.984 g/cm(平均为0.893 g/cm)。热液改造期成矿流体特征与卡林型金矿床类似,可能为以大气降水为主的多来源的非岩浆流体。夏家店金矿床的成矿大地构造背景、控矿构造、矿石类型、矿物组合和流体性质等特征与典型的卡林型金矿床类似。夏家店金矿床的形成经历了沉积预富集以及后期构造-热液改造作用过程,早期过程黑色岩系中Au、Ag、Ni、Mo、Cu、Pb、Zn、V、U、As、Sb和Hg等元素在沉积时明显富集,并为成矿提供了充分的物质来源,并经过后期的构造-热液改造最终形成夏家店金矿床。

关键词： 多粒级碎屑矿物   粒度特征   角闪石   元素地球化学   淮河   长江  

摘要： 淮河地处黄河流域和长江流域之间,是中国东部暖温带半湿润区与亚热带湿润区的自然界线。淮河虽为中型河流,但也向海输送了大量的陆源碎屑物质,其沉积物携带着源岩成因、流域状况、气候条件、沉积环境等众多信息,对长江乃至我国东部海区的物质贡献应受到关注。对淮河碎屑矿物特征进行研究,可建立有效的淮河源沉积物判别指标,解析长江三角洲形成过程,为我国东部陆架物质来源分析及入海沉积物的扩散输运研究提供科学依据。目前,淮河沉积物特征研究较少,对碎屑矿物研究更是匮乏,未针对淮河与长江沉积物特征进行系统对比分析。本文通过野外采样获取淮河洪泽湖段（9件）、长江口（9件）具有代表性的表层沉积物样品,分别运用筛析-沉降法、重液分离法、多粒级碎屑矿物鉴定法、电子探针法、ICP-OES和ICP-MS等方法,全面分析淮河现代沉积物粒度特征、碎屑矿物特征以及角闪石元素地球化学特征,建立较为可靠的淮河源沉积物判别指标。通过与长江沉积物特征相比较,初步探索淮河对长江的贡献特征与两河端元指标。结果显示:（1）淮河沉积物平均粒径在1.54～6.37Φ之间,从中砂到细粉砂均有分布,以粉砂为主,大多样品分选性中等,呈正偏分布,跃移质特征明显;长江沉积物平均粒级介于3.14～6.25Φ,多为粉砂质沉积物,分选性也多为中等,以正偏为主。（2）矿物成分随粒度变化而变化,不同粒级分样中碎屑矿物种类及含量等特征不同,尤其体现在重矿物上,在<2.5Φ的粗粒级端,矿物种类少,密度小且片状、板状矿物富集,重矿物组合为云母+角闪石,特征矿物是褐铁矿;随着粒级变细,重矿物种类数增加,密度大、粒状或者自形性且稳定性较高的矿物富集,重矿物组合是角闪石+绿帘石+褐铁矿,特征矿物为石榴子石。因整体沉积物粗细不同导致淮河中不同粒级轻矿物颗粒含量及种类差异,整体粒级粗的一类沉积物中,云母含量少,石英含量高,长石含量次之;另一种整体粒级较细的沉积物中在<3Φ粒级云母含量达到接近100%,随粒级变细,云母含量呈断崖式下跌,石英含量随之急剧增高,占据主位,长石变化趋势与石英类似,含量较石英次之。（3）淮河鉴定出重矿物种类30余种,轻矿物9种。淮河重矿物含量为2.59%,相较长江（2.76%）略低。与长江相比,淮河闪石族和稳定类矿物含量较高,帘石族、云母族、辉石族及碳酸盐类矿物较低;淮河多粒级重矿物组合为普通角闪石+绿帘石+褐铁矿+石榴子石。淮河重矿物SM/UM值在0.1左右,轻矿物成熟度指数M>1,稳定性及风化程度比较弱。（4）通过淮河（136个）与长江（95个）单体角闪石地球化学元素对比分析,两河角闪石均属于钙质角闪石亚族,以镁角闪石为主。与长江相比,淮河的镁角闪石含量相对较低,浅闪石和镁钙闪石含量高是淮河特征,淮河中有较多含K、Na较高的韭闪石、铁韭闪石和镁绿钙闪石。淮河角闪石多来源于中酸性火成岩,其岩浆来源多数属于壳幔型,其变质成因的角闪石大部分属于中低压型变质成因。（5）通过淮河与长江群体角闪石地球化学元素对比分析,两河常量元素差异小,多数微量元素和轻稀土元素含量差异大。长江两粒级中Sr、Mo、Cs、Th、U元素,淮河两粒级中Ba、Sr、Li、Ni、Cs、Pb、Th、U元素,极细砂粒级中长江与淮河Ba、Sr、Zr、Li、Mo、Hf、Tl、Th及U元素,粗粉砂粒级中长江与淮河的Ba、Sr、Zr、Li、Rb、Mo、Cs、Tl、Pb及U等元素相对标准偏差值很大。淮河极细砂粒级中角闪石稀土元素中LREE含量相对较高,淮河粗粉砂粒级轻稀土元素含量次之,淮河两粒级重稀土元素相似,且都高于长江。两河Eu元素出现负异常,其亏损程度由淮河极细砂粒级-淮河粗粉砂粒级-长江极细砂-长江粗粉砂依次加重。极细砂粒级中（La/Lu）N、（La/Yb）N、（La/Sm）N、La/Y比值可作为长江与淮河端元判别指标。