刘学飞
- 作品数：38 被引量：463H指数：14
- 供职机构：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金高等学校学科创新引智计划中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：天文地球理学建筑科学文化科学更多>>
- 胶东型金矿成因模型被引量：18
- 2023年
- 巨型金成矿省成因是国际前沿科学问题,巨量金来源与成矿驱动机制是矿床成因研究的关键难题.胶东成矿省不足1万km^(2)内已探明黄金资源储量~5500吨,成矿强度世界罕见,已有成矿理论难以完整解释.胶东金矿床形成于大陆内部多重构造复合域,金成矿发生于古元古代基底岩石区域变质作用约19亿年之后以及三叠纪大陆碰撞作用约1亿年之后的早白垩世120Ma左右的构造体制转换过程中.胶东金矿床和造山型、侵入岩型金矿床成矿构造环境和赋矿围岩存在差异,成矿机制也显著不同.矿床和基性岩具有紧密的时空与成因关系,胶东成矿流体起源于富集地幔,成矿期基性脉岩具低εHf(t)值(-29.9~-9.1)和锇含量(0.002~0.16ppb)、重氧同位素(δ^(18)O达8.23‰)和高初始锇同位素比值(187Os/188Os:0.1352~0.8858),证实其岩石圈地幔具有被大量古老地壳物质交代的特征,并且胶东西部岩石圈地幔富集程度总体高于东部,这可能是西部资源量占比远超东部的重要原因.胶东基性脉岩显示较轻的Mg同位素特征(δ^(26)Mg均值-0.33‰,n=50)和高CaO含量(总体大于6.5wt%),表明岩石圈地幔同样记录了俯冲板片表层碳酸盐的交代改造.在俯冲的古太平洋板片回卷、克拉通破坏背景下,下地壳熔融产生花岗质岩浆并导致金在残余地壳富集,成矿期软流圈上涌促使下地壳再循环和富集地幔部分熔融,地幔脱气与部分熔融产生的基性岩浆脱气形成流体,流体可能进一步萃取下地壳中的金产生成矿流体,含金流体沿贯通地壳的拆离和走滑断裂系统输运至中浅地壳,于拆离断层韧-脆性转换带及其之上发生水岩反应和流体不混溶导致金沉淀成矿.由于胶东金矿具有独特的地质特征和成因模型,可称为“胶东型”金矿.
- 邓军王庆飞张良薛胜超刘学飞杨林杨立强邱昆峰梁亚运
- 关键词：幔源流体构造体制转换
- 胶东仓上金矿黄铁矿微量元素组成:对成矿流体和物质来源的揭示被引量：3
- 2023年
- 华北克拉通胶东金矿区是中国最大的黄金产区之一,探明黄金资源储量超过5000 t。蚀变岩型金矿床作为该区域重要的矿床成因类型,长期备受关注,然而在成矿流体属性和成矿物质来源等方面仍然存在争议。本文通过对胶东地区西北部典型蚀变岩型金矿床(以仓上金矿床为例)黄铁矿进行LA-ICP-MS分析,探讨该矿床成矿流体属性和物质来源,为深化认识成矿过程提供新的制约。结果显示,仓上金矿床黄铁矿Se元素含量相对较低(平均值1.601×10^(-6)),指示其可能主要由沉积变质作用形成的。Au/As比值指示第Ⅱ和第Ⅲ成矿阶段黄铁矿内的Au以晶格金的形式(Au^(+))赋存。结合前人对于胶东金矿区流体性质的研究成果,仓上金矿床黄铁矿相对均一的Co/Ni比值与Ag含量的大幅度增加,综合指示矿床成矿流体主要是岩浆水,同时也有一定的地层水与大气降水参与。Te元素含量较低反映成矿物质主要来源于地幔的可能性比较小。然而较低的Co、Ni含量显著不同于岩浆成因黄铁矿特征,指示成矿物质中可能混入了少量的地幔组分。结合胶东成矿期(约120 Ma)的构造事件与岩浆作用,认为成矿物质Au可能源于中生代活化再造的前寒武纪变质基底,并混入了少量地幔组分。
- 冉笑宇马遥梁亚运刘学飞
- 关键词：黄铁矿成矿流体成矿物质
- 滇东南老寨湾金矿床地质及同位素特征被引量：16
- 2014年
- 滇黔桂地区位于扬子板块西南缘,是我国重要的卡林型(微细浸染型)金矿集中区之一,区内弥勒-师宗、南盘江、富宁等深大断裂等控制了区域构造变形的发生和发展以及矿床的分布。该金三角内的老寨湾金矿床是目前在云南境内发现的唯一一处大型卡林型金矿床,已探明储量31.40t,具有矿石物质组成简单、金微细浸染分布、品位低、储量大的特点。该矿床目前划分为袁家坪矿段、椿树湾矿段和老鹰山矿段三个矿段,矿体的产出主要受不整合面和构造的双重控制。赋矿地层主要是加里东不整合面之上的下泥盆统坡松冲组的灰色、灰白色及褐黄色厚层块状细粒石英砂岩。最大的V3矿体分布在椿树湾矿段,后期辉绿岩脉沿着北西向的F7断层侵入,紧邻脉岩的矿体金品位明显增高。热液成矿过程可以划分为早、中、晚三个阶段,分别以石英-黄铁矿、石英-黄铁矿-绢云母、辉锑矿-方解石为典型矿物组合特征。论文对脉石矿物和流体包裹体开展了H-O同位素研究,对不同阶段的矿石矿物开展了S-Pb同位素研究。成矿流体的δDH2O值介于为-109‰^-93‰,而不同成矿阶段流体的δ18OH2O值略有变化,早阶段3个硅化的石英砂岩中的δ18OH2O值变化于7.8‰~9.2‰,中阶段流体的δ18O值=5.9‰~7.0‰,晚阶段δ18OH2O值为2.70‰,在投影图中位于不同的区域内,表明早阶段成矿热液来源于区域变质水和/或部分地层建造水,主成矿阶段岩浆流体的参与对局部的金矿化富集起到了重要作用,在成矿晚期有大气降水的参与。不同阶段、不同类型矿石或蚀变岩中硫化物δ34S值变化范围较大(2.096‰~32.289‰),早阶段蚀变岩中的2个黄铁矿样品的δ34S值为6.115‰和6.412‰;晚阶段的5个辉锑矿的δ34S值集中在2.096‰~4.691‰;而中阶段的不同矿石中黄铁矿的硫同位素变化较大;暗示了硫的多来源特征。但总体上矿石硫同位素
- 张静苏蔷薇刘学飞和中华周云满李智赵凯
- 关键词：同位素地球化学矿床地质
- 保山地块北部晚白垩世岩浆岩成因及其构造指示:全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约被引量：45
- 2014年
- 滇西保山地块晚白垩世-古近纪岩浆活动代表了新特提斯演化阶段的一次重要岩浆事件,其岩浆岩成因、源区属性及地球动力学背景尚不明确。本文对出露于保山地块北部漕涧地区的花岗岩类进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。2件样品锆石U-Pb年龄结果分别为73.32±0.19Ma(MSWD=0.68)和73.44±0.20Ma(MSWD=1.3)。岩体具有高硅(SiO2=73.76%~74.74%)、富碱(K2O+Na2O=8.14%~8.62%)、过铝质(A/CNK=1.15~1.23)特征,在SiO2-K2O岩石判别图解上属钾玄岩系列;明显富集Rb、U及Th等大离子亲石元素和Pb,相对亏损Nb、Ta及Ti等高场强元素;具有强烈的轻重稀土分馏(LREE/HREE=8.5~15.1),球粒陨石标准化配分曲线表现出明显的负Eu异常(δEu=0.29~0.43)特征。锆石εHf(t)值十分集中(-5.0^-3.5),对应的Hf同位素地壳模式年龄tC DM为1352~1496Ma。这些地化特征和Hf同位素组成综合表明槽涧岩体属于晚白垩世S型花岗岩,其可能来源于保山地块中元古代地壳基底的深熔作用,物质来源为富黏土的泥质岩。构造环境判别图解中样品均落入同碰撞花岗岩区域。综合研究表明,保山地块发育有85~83Ma、~73Ma和66~60Ma三期过铝质花岗岩类,预示该地区在晚白垩世-古新世存在持续的地壳伸展减压作用。基于区域大地构造背景,本文提出了如下岩浆岩形成构造演化过程:(1)早白垩世中特提斯洋的闭合导致保山地块西侧地壳增厚;(2)晚白垩世新特提斯洋板片北东向俯冲过程中可能发生过海沟回撤作用,导致先存加厚地壳发生减压熔融,岩浆上侵形成漕涧岩体。综合对比西藏冈底斯岩浆带和腾冲地块同一时代花岗岩锆石Hf同位素数据,表明保山地块基底属性明显不同于腾冲地块和拉萨地块南部。
- 禹丽李龚健王庆飞刘学飞
- 关键词：锆石U-PB年代学锆石HF同位素保山地块
- 河南省新安县郁山隐伏铝土矿成因分析被引量：12
- 2012年
- 通过对河南省新安县郁山铝土矿床成矿时代、成矿物源、成矿环境、控矿因素等分析,认为郁山铝土矿床成矿时代为早二叠世,成矿物源主要为古陆铝硅酸岩风化物,少量为豫西中奥陶统马家沟组碳酸盐岩风化产物,成矿环境为渑池泻湖东北边缘的潮坪-沼泽环境,由长期的沉积间断、特定的岩相古地理特征、构造变形和表生风化作用共同控制矿床的形成。认为郁山铝土矿床的形成经历了"三期五阶段":"三期"包括铝土矿体就位、埋藏、改造保存三个成矿时期;具体可划分为"五阶段",包括物源准备和搬运、同生、成岩、后生、风化和表生五个成矿阶段。提出了郁山铝土矿矿床为"古陆风化+碎屑和化学沉积"的成矿模式。其主要成矿机制为机械和化学分异。
- 李中明燕长海刘学飞赵建敏刘百顺
- 关键词：铝土矿成矿环境
- 铝土矿地质与成因研究进展被引量：139
- 2012年
- 我国铝土矿矿产时空分布广,类型多样,铝土矿地质与成因研究对促进铝土矿地质学发展有重要意义。本文从铝土矿矿床分类、铝土矿的矿体形态与内部结构、矿体层序、物质组成、物质来源、成矿环境和成因机制等方面,综述了国内外铝土矿地质学的研究进展,阐释了我国铝土矿的部分特征,提出了近年我国铝土矿研究的部分新方法与观点;应用铝土矿中碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征,判识了多个喀斯特型铝土矿集中区的物质来源,提出多数喀斯特型铝土矿多具有异源特征,与区域重大地质事件具有成因联系,是洋陆俯冲、大陆漂移以及集中风化等多因耦合的结果。提出了我国喀斯特型铝土矿迁移机制,认为华北板内铝土矿(山西、河南)成因机制主体为"离子结晶与碎屑沉积"综合成因;而华南铝土矿(贵州、广西)成因机制主体为"离子结晶"成因。
- 王庆飞邓军刘学飞张起钻李中明康微蔡书慧李宁
- 关键词：成矿环境
- 河南铝土矿矿物成因及其演化序列被引量：48
- 2012年
- 豫西铝土矿是我国喀斯特型铝土矿的典型代表。本文选取豫西典型的喀斯特型铝土矿为研究对象,通过XRD分析、扫描电镜-能谱分析、电子探针分析和差热分析多种手段,探测铝土矿的物质组成及其赋存状态,并且分析其矿物成因,总结矿物演化序列。研究显示,豫西铝土矿的主要矿物成分包括硬水铝石、伊利石、锐钛矿、高岭石、针铁矿、赤铁矿、金红石等。硬水铝石主体为简单结晶成因。伊利石主体为风化过程中产物,部分为后期硬水铝石硅质交代的结果。锐钛矿和硬水铝石同期结晶形成于还原环境下。大部分高岭石形成于陆源期风化阶段,少部分为后期硬水铝石硅化转变形成。针铁矿和赤铁矿形成于两个阶段,第一阶段为成矿前风化作用形成的铁质风化壳;第二阶段为铝土矿成岩晚期出现了一期铁质流体活动形成了大量的赤铁矿和针铁矿。重砂矿物金红石和锆石等主要是母岩风化作用的残留物。豫西铝土矿中矿物形成演化可归纳为如下五个阶段:陆源期、同生期、成矿期、成矿后期和表生期。
- 刘学飞王庆飞李中明冯跃文蔡书慧康微王佳奇江露露
- 关键词：铝土矿矿物组成矿物成因
- 桂西田阳堆积型铝土矿矿物学及地球化学被引量：18
- 2012年
- 桂西田阳堆积型铝土矿产于第四纪红土层中。本文通过对桂西田阳第四系堆积型铝土矿进行一系列矿物学与地球化学研究,探索铝土矿的物质来源。矿物学分析显示铝土矿石中主要矿物为硬水铝石、赤铁矿和锐钛矿,含有少量高岭石、鲕绿泥石、三水铝石、针铁矿、金红石、伊利石、蒙脱石和石英等。地球化学分析显示,组成铝土矿石的主要化学组分有Al2O3、Fe2O3、SiO2、TiO2、FeO和H2O+;微量元素分析显示,铝土矿石相对地壳和原始地幔富集B、Li、Ga、Zr、Hf、Nb、Ta、W、Th、U等元素,而亏损Ni、Cr等元素。矿石中明显富集稀土元素,稀土总量变化大,轻重稀土分异明显,轻稀土元素富集明显;矿石具有明显的铈异常和铕异常,且铕异常相对稳定,为一致的负异常。元素相关性分析显示常量元素间相关性较差;部分微量元素如Zr、Hf、Nb和Ta间呈现出较高的正相关性。通过Zr/Hf、Nb/Ta图解、Eu/Eu*-TiO2/Al2O3图解和Zr-Cr-Ga图解综合分析显示铝土矿物质来源复杂,底板碳酸盐岩和周围火成岩都为铝土矿提供物源。
- 蔡书慧刘学飞孟健寅孙思磊
- 关键词：堆积型铝土矿矿物学地球化学
- 河南三门峡贯沟铝土矿矿物组成及其特征被引量：7
- 2012年
- 河南三门峡市贯沟铝土矿属喀斯特型铝土矿。研究区内地层发育相对完全,除上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统地层缺失外,从太古界到新生界均有出露。铝土矿层主要产出于中石炭系本溪组下段。矿石以鲕粒和隐晶质结构为主,少量碎屑结构。矿物学分析显示,铝土矿矿石的主要组成矿物有硬水铝石、锐钛矿、伊利石,另外,还包括少部分高岭石、锆石等。硬水铝石呈隐晶质结构组成矿石的基质,少部分呈现细小的板状、长柱状形态。锐钛矿存在两种形态:第一种是锐钛矿与硬水铝石二者同期形成;第二种锐钛矿以脉状穿插在硬水铝石组成的基质中,形成稍晚于硬水铝石。伊利石主要呈鳞片状集合体形态组成矿石的基质。锆石主要分散在硬水铝石组成的基质中。进一步研究发现:硬水铝石电子探针分析显示晶体中存在Fe、Si和Ti等其它元素,其主体呈隐晶质与锐钛矿密切共生,指示硬水铝石主要为简单的成岩结晶成因。矿石中的锐钛矿和硬水铝石共生,互相包含和穿插,反映大量的锐钛矿是成矿期或成岩期结晶形成。对风化作用中形成的伊利石主要由云母转化而形成,该过程中矿物结构并未发生明显改变。
- 冯跃文刘学飞李中明蔡书慧
- 关键词：铝土矿矿物组成矿物特征矿物成因
- 山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究被引量：11
- 2012年
- 山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al2O3、SiO2、Fe2O3、H2O+及TiO2,微量元素中碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W均表现为明显富集,且Zr和Hf之间以及Nb和Ta之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr/Hf、Nb/Ta以及Eu/Eu*-TiO2/Al2O3图解显示,底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。
- 孙思磊王庆飞刘学飞王艳茹孟健寅李德胜赵增益段红梅杨中华武建斌
- 关键词：含矿岩系矿物组成
