应矿床室赵军红研究员邀请,中国地质大学(武汉)赵新福教授、刘泽瑞教授、张鹏飞教授,北京大学刘平平研究员,中国科学院地质所李晓春研究员,中国科学院广州地化所杨阳副研究员来我所访问交流,并于10月12-13日在矿床室“青年学术论坛”作学术报告。
12日上午,赵新福作题为“扬子板块西缘早元古代裂谷事件及铁铜成矿作用”的报告。围绕大陆裂谷/拉张背景下岩浆热液成矿系统和盆地流体成矿系统的特征和规律等关键科学问题,赵新福详细介绍了团队在扬子西缘典型的铁氧化物-铜-金矿床和沉积岩赋存层状铜矿床研究中取得的一系列进展。即主要通过详细的野外地质调查和精细的矿物结构观察,结合地球化学、年代学特征,并联系扬子西缘特殊的大地构造背景,最终厘清了两类成矿体系的矿化特征、成矿过程并建立了他们完整的成矿模型,这也为后来区域找矿方向的突破提供了系统的理论支持。
李晓春作题为“白云鄂博-罕见的碳酸岩型铁矿”的报告。他首先回顾了白云鄂博矿床的勘探、发现、研究和开采的历史,随后总结了对白云鄂博矿床研究中存在的关键争议问题,即矿床成因假说:岩浆成因还是沉积成因。李晓春通过详细野外调查和精细矿物学观察,发现白云鄂博矿床在形成之后存在多期的热液叠加过程,这可能是导致前人研究存在争议的直接原因。在此基础上,李晓春利用地球化学、年代学等分析手段,厘清了白云鄂博的成矿-演化历史,认为它是一个世界罕见的火成碳酸岩型铁矿床,为进一步研究该类矿床的成矿规律及未来的找矿勘查工作提供了重要的基础。
刘泽瑞作题为“早寒武世海洋营养循环加速:来自锌同位素证据”的报告。报告首先对早寒武世时期生命演化、海洋增氧以及巨量磷块岩沉积等事件进行简要介绍,提出在大陆风化作用逐渐减弱背景下,早寒武世海洋营养物质如何支撑该时期生态系统的科学问题。围绕该科学问题,刘泽瑞对扬子陆块磷块岩剖面进行Zn同位素测试研究,结合前人数据,发现该时期海洋沉积物具有与现代海洋海水相似的Zn同位素特征。该特征显示早寒武世时期,受海洋氧含量增加的影响,磷块岩主要受有机体在透光层的快速形成与分解聚积成矿。有机体的快速形成与分解增加了海水中营养物质的循环,促进了寒武纪生命快速演化的发生。
12日下午,刘平平作题为“印度尼西亚多巴超级火山的起源、存储和喷发”的报告,报告指出上地壳岩浆储层中安山质母岩浆的分离结晶作用、地壳同化作用和结晶-熔体分离作用是多巴大量英安质-流纹岩岩浆形成的主要原因。持续而稳定的岩浆注入是导致多巴超级火山的喷发的重要因素,而短时间内大量的岩浆的注入不是超级火山喷发的必要条件。安山岩母岩浆来源于下地壳岩浆储层中同位素富集玄武岩熔体的分馏作用。玄武岩熔体是由喜马拉雅俯冲陆源沉积物混合的富集地幔楔的部分熔融而产生的,而不是地壳熔融或原始幔源熔体地壳同化的产物。多巴火山体系5次最新喷发的锆石Hf-O同位素显示MTT和YTT锆石的δ18O值在喷发过程中增大,表明高δ18O物质在岩浆储层的机械破坏和沉降作用下的同化作用可能是喷发的触发因素。
张鹏飞作题为“地慢流变对豆荚状铬铁矿矿床的改造及意义”的报告,指出了层状铬铁矿和豆荚状铬铁矿之间具有紧密的成因联系,报告涉及的研究结合铁同位素和橄榄石组构的研究和数值模拟,为块状铬铁矿的起源和塑性流动对地幔岩石的物理化学影响提供了新的见解。罗布莎蛇绿岩中的豆状铬铁矿经历了明显的塑性变形。双晶基质中的橄榄石晶粒发生位错诱导的晶体学优选取向,并发生压溶蠕变。变形过程极大地促进了铁在橄榄石中的迁移,使双晶基质与铬铁矿结核之间的Mg-Fe交换最大化,导致橄榄石在双晶基质中的Fo和δ56Fe值异常高。
13日上午,杨阳作题为“地球深部水循环:从俯冲带到洋中脊”的报告,报告指出板片蛇纹岩可携带巨量水进入地球深部,但板片蛇纹岩中的水究竟在深部水循环中发挥着怎样的作用依然存在争议。杨阳团队针对马里亚纳俯冲带岛弧岩浆作用以及北冰洋洋脊玄武岩开展了系统的研究工作,并与全球典型岛弧和洋中脊玄武岩进行了对比。研究表明,板片蛇纹岩在马里亚纳弧-盆岩浆作用中的贡献非常有限,板片输入的多数水会被携带到更深更远的地幔。从俯冲带地幔楔逃逸的水可以导致半球尺度的地幔水分布不均一,太平洋地幔与全球其它地区相比具有更少的富水俯冲组分。杨阳同时对弧岩浆高氧逸度的成因进行了汇报。杨阳团队将全球弧火山岩Cu/Zr比值作为重要指标开展了一系列研究,证明了弧下地幔是氧化的,为地表与地球深部氧循环提供了必要的证据。此外,她还提出弧岩浆的Cu含量受控于氧逸度和地幔硫含量的综合影响,地壳厚的陆弧原始岩浆Cu含量更低,对厚弧超大型斑岩型铜矿成因有新启示。
6位学者的报告内容丰富,分析鞭辟入里,讲解深入浅出,引起了参会人员的浓厚兴趣。报告结束后,与会人员开展了热烈讨论和交流,会议取得良好效果。
赵新福作报告 李晓春作报告
刘泽瑞作报告 刘平平作报告
张鹏飞作报告 杨 阳作报告
会议现场