中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。

大梁子富锗铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是四川-云南-贵州(川滇黔)铅锌矿集区大型矿床之一,其矿石储量4.5 Mt,Pb+Zn平均品位10%~12%,矿体主要以筒状、脉状赋存于严格受断裂构造控制的富有机质破碎带“黑色破碎带”中,赋矿围岩为震旦系灯影组的白云岩。矿区断裂十分发育,主要发育NWW向断裂、NW向断裂和NE向断裂。通过详细分析各组断裂的几何学和运动学特征,厘清了成矿前、成矿期和成矿后断裂活动特征及构造动力学特征。成矿前,该矿区受近N-S向挤压应力作用,形成NWW向逆断层;成矿期,受古特提斯洋的俯冲消减和碰撞造山作用,研究区构造应力场转变为NW-SE向挤压应力,形成矿区的NWW向张扭性断层、NW向扭张性断层和NE向逆断层;成矿后,区域构造应力场转变为近EW向,形成NWW向、NW向和NE向的破矿断裂。NWW向断裂是矿区的主控断裂,是流体运移的通道;NW向断裂是NWW向断层的主要配套断裂,是流体混合和矿体就位的空间,NWW向断裂和NW向断裂组成的负花状构造是大梁子富锗铅锌矿床最具特色的控矿构造样式。来自深部的富金属离子的流体与来自寒武系富有机质地层的还原型流体在NWW向断裂和NW向断裂控制的张裂空间的混合,是该床的主要成矿机制。矿区南部和西部类似的构造样式区是下一步找矿的方向。

南秦岭地区下寒武统黑色页岩是我国主要的富钒层位,其中千家坪大型钒矿是典型代表。矿体主要赋存在水沟口组第一岩性段的碳硅质岩石中。为了探讨钒矿的成矿物质来源和南秦岭早寒武世古海洋氧化-还原环境,本文对水沟口组第一岩性段富钒碳硅质岩和上覆的第二岩性段泥质灰岩开展了岩石地球化学研究。第一岩性段碳硅质岩比第二岩性段泥质灰岩具有更高的Y/Ho比值,说明碳硅质岩主要为海水自生沉积形成的,而泥质灰岩的物质组成主要来自陆源碎屑。Eu/Eu^*与V含量不具备正相关关系,且Y/P₂O₅-Zr/Cr和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解均显示钒矿主要是海水沉积形成的,热液作用对成矿元素的富集贡献很小。水沟口组样品Ce/Ce^*均为负异常,变化范围为0.26~0.96,第一岩性段钒矿石比第二岩性段泥质灰岩具有高Mo/Sc、V/Sc、V/Cr比值,低Th/U比值的特征,反映了早寒武世早期南秦岭为氧化-还原分层的古海洋结构,而晚期古海洋则全部被氧化。

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡矿带,本文对其时空分布和成矿规律进行了系统总结,并提出了大兴安岭南段锡多金属矿深部动力学模型和矿床模型,旨在推动区域进一步锡银找矿工作。研究表明,锡多金属矿形成于伸展构造环境,具有明显的成群分布特点,空间上夹持在二连—贺根山、黄岗—甘珠尔庙和西拉木伦深大断裂带之间,矿化时代集中在150~130 Ma之间,但在个别大中型矿床中表现出多期成矿的特征。尽管锡矿化规模巨大,但目前揭露的高分异含矿花岗岩体并不多见,成矿作用可能与该区高的成矿元素背景值有关,但同时矿体下部可能存在隐伏高分异岩体。锡多金属成矿系统以锡铅锌银为主,鲜有共生或伴生钨矿化,不同阶段或类型矿化是深部岩浆房多期次出溶的不同或相同性质流体共同作用的结果,同时成矿流体与围岩的反应也会影响流体的组成和演化。岩浆流体出溶、地层活化萃取、地幔物质、大气降水、热卤水和变质热液共同参与了成矿作用,尤其是深部镁铁质岩浆底侵及脱气不仅为成矿提供了热源,同时也可能提供了大量的成矿元素和挥发组分。在成矿过程中,流体温压的下降、不同来源流体混合、超临界流体不混溶作用、流体多次沸腾和水岩反应等是金属元素超常富集的主要机制。

北喜马拉雅成矿带是全球巨型成矿带——特提斯—喜马拉雅成矿域的重要组成部分,发育一系列锑、锑金、锑多金属、金、铅锌银、钨锡(铍)、汞、铯为主的矿床或矿(化)点,是全球地质学家关注的热点区域。北喜马拉雅成矿带锑成矿作用时间集中在24~16 Ma之间,与后碰撞造山成矿事件(N₁: 25~9 Ma)时间一致,锑来源于深部岩浆减压分熔形成的富含挥发分的次火山岩浆活动,形成喷流沉积-改造型、岩浆热液型、热泉型矿床系列。因此,矿区内的幔源基性-中性脉岩是锑成矿的重要控制因素,也是找矿的重要标志。Sb元素异常主要围绕羊卓雍错裂谷盆地边缘分布,部分与Au元素异常重合。Sb异常主要与低温热液矿床相关,可单独成矿,亦可与Au共生。当Sb异常与Pb-Zn-Ag异常组合在一起时,多为后期叠加改造成矿,并伴生Ga、Se、In等。锑或锑多金属矿体走向多为近SN向,形成串珠状的地球化学异常组合及矿化组合,主要受走滑正断系统及其次级构造控制,并且在矿带的东部,矿化由北向南具有Sb矿→Au-Sb矿→Au矿→Sb-Pb-Zn-Ag矿→W-Sn矿的规律性分布,揭示成矿中心应在扎西康矿床的深部或南部。锑金矿体走向多为近EW向,主要受拆离构造及其次级构造控制。北喜马拉雅被动大陆边缘中生代裂谷(陷)盆地周围盆山转换部位,特别是同沉积断裂带与新生代SN向堑式构造的交汇部位,是寻找锑、锑金、锑多金属矿床的最有利地区,已发现特提斯—喜马拉雅成矿域中规模第一的扎西康锑多金属矿床等一系列大-超大型矿床,显示巨大的找矿前景。综上所述,北喜马拉雅成矿带将会成为我国最重要的锑资源勘查开发后备基地之一。