几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献探讨

本文运用地球科学相关基础学科的基本理论知识,结合地质工作实践认识和矿床地质特征分析,对几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献进行分析探讨,提出了新的认识。研究结果认为:(1)地下水是通过补给和排泄交替循环的,因此,通过简单的地下水的循环逐步转化为含矿热液成矿是难以实现的,地下水层控热液矿床成矿流体往往是经历了深部岩浆房驱动的热水循环。(2)地下卤水不是形成内生多金属矿床的矿源体,其本身不具有形成多金属矿床的成矿物质条件,产于板缘地热异常带内的热卤水中的多金属元素,是板块活动引起的强烈的岩浆-火山活动所提供,卤水起到了活化、富集和搬运金属元素的作用。(3)MVT铅锌矿床和卡林型金矿床的矿床特征本身说明它们的成矿与岩浆热液有成因关系。(4)根据变质作用和变质岩的定义,所有的变化是在固态条件下进行的,变质作用和变质岩难以形成变质热液矿床,其成因类型可归为岩浆热液矿床。(5)韧性剪切带是岩浆热力作用和构造应力作用下的塑性变形,成矿是岩浆热液在后期脆性断裂中充填交代而成。对矿床成因的正确认识,可有效的指导找矿勘查工作。岩浆成矿作用是最广泛、最强烈的成矿作用之一。

东昆仑造山带岩浆Ni-Co硫化物矿床成矿作用:橄榄石成分和全岩S同位素制约

东昆仑造山带不仅产出世界级夏日哈木Ni-Co硫化物矿床,也产出多个同时代的含岩浆硫化物的镁铁-超镁铁质岩体,如石头坑德。夏日哈木和石头坑德岩体具有相似的矿物学和岩石学特征,但二者的成矿规模明显不同,这些异同点为探讨造山带环境幔源岩浆的硫饱和机制与过程、以及岩浆硫化物成矿控制因素提供了良好的对象。本文在前人研究的基础上,系统分析与对比夏日哈木和石头坑德岩体的橄榄石成分和全岩S同位素组成,探讨造山带环境岩浆硫化物矿床的成矿作用。夏日哈木岩体中橄榄石的Fo牌号在82.3~90.0之间,Ni含量在558×10^(-6)~4370×10^(-6)之间;石头坑德岩体中橄榄石的Fo牌号在79.9~90.2之间,Ni含量在300×10^(-6)~3040×10^(-6)之间。夏日哈木岩体全岩的δ^(34) S值在4.0‰~6.4‰之间,平均值为5.2‰;石头坑德岩体全岩的δ^(34) S值在1.8‰~4.6‰之间,平均值为3.2‰。夏日哈木岩体中高Fo牌号橄榄石的Ni含量(高达4000×10^(-6))明显高于石头坑德岩体(通常小于3000×10^(-6)),表明前者母岩浆的Ni含量高于后者。石头坑德岩体贫硫化物纯橄岩中橄榄石具有高的Fo牌号和低的Ni含量,且显示出负相关性。这些特征表明石头坑德岩体母岩浆演化过程经历了富Mg碳酸盐岩的混染:富Mg物质的加入不仅促使结晶出高Fo牌号的橄榄石,也延长了橄榄石的结晶区间。由于Ni在橄榄石中为中等相容元素,大量橄榄石的结晶导致残余岩浆中的Ni含量进一步降低。此外,岩相学研究表明夏日哈木岩体中包裹硫化物珠滴的橄榄石Fo牌号较高,最高值达89.2;相反,石头坑德岩体中包裹硫化物珠滴的橄榄石的Fo牌号通常低于85。这些特征指示母岩浆演化过程中夏日哈木岩体的S饱和与硫化物熔离阶段早于石头坑德。另一方面,夏日哈木和石头坑德岩体的全岩δ^(34) S值均明显高于地幔(-2‰~+2‰),暗示二者母岩浆演化过程中有地壳S的加入。由于两个岩体直接围岩中的S含量都很低,因此,深部地壳S的加入是促使两个岩体母岩浆达到硫饱和、发生硫化物熔离的关键因素。综合以上认识,我们提出岩浆演化过程中早期大量橄榄石的结晶和较晚阶段S饱和是导致石头坑德岩体相对(夏日哈木岩体)贫Ni的重要机制。因此,原始岩浆富Ni、深部地壳S的加入导致岩浆演化早期硫化物熔离等条件与过程的耦合是东昆仑造山带超大型岩浆硫化物矿床成矿的关键控制因素。

论中国铅锌矿床的主岩+成因综合分类

铅锌矿床分类是铅锌矿床地质学的最主要研究课题之一。在《中国矿产地质志·铅锌矿卷》研编过程中,笔者对国内外有关铅锌矿床分类的文献进行了较详细的调查、研究和梳理,并且根据对国内外许多重要铅锌矿床的研究实践,提出了中国铅锌矿床的主岩+成因分类。该分类将中国铅锌矿床划分为11个类型,包括:沉积岩为主岩喷流沉积型、碳酸盐岩为主岩(后生)型、砂岩铅和砂砾岩铅锌矿床、火山岩为主岩块状硫化物型、与侵入岩有关的铅锌矿床、陆相火山岩型、非岩浆成因中低温热液型、非硫化物型、砂矿型、复合型和叠生型。笔者总结提出的中国铅锌矿床综合(主岩+成因)分类表能较好地涵盖全国的铅锌矿床类型、亚型、矿床式及其代表性矿床。复合型和叠生型是中国铅锌矿床特色,找矿前景良好,应加强勘查、开发和研究。

洪海沟矿床北西矿带头屯河组下段砂体非均质性特征与铀成矿关系

近年来由于在伊犁盆地南缘西端洪海沟矿床找矿勘查工作中取得了显著成效,特别是对新层位头屯河组的投入不断增加,落实了特大型规模铀矿床,因此深入研究矿床北西矿带成矿特征对于指导矿床外围勘查工作尤为重要。本次研究分别从砂体外部形态和内部结构两方面入手,对洪海沟矿床北西矿带头屯河组下段砂体厚度、砂地比、非渗透性岩石层数及累计厚度进行了数据统计,对矿床北西矿带头屯河组下段砂体非均质性进行了定量化表征,判断其与铀成矿关系,发现区内含矿砂体受河道沉积相带变化因素较为密切,砂体厚度在20~30 m,砂地比在40%~60%时,非渗透性岩石隔夹层层数为0~2层、累计厚度为0~3 m时,铀成矿几率最高,铀矿化多出现在砂岩粒度为粗粒的部位。本次研究成果对类似铀矿体的寻找以及矿体边界的确定有一定的指导作用。

湘西永顺米塘方解石矿床地质特征及矿床成因研究

文章在野外填图和工程勘探的基础上,通过对湘西永顺米塘方解石矿床的矿床地质特征和矿床成因进行了研究,并总结了找矿标志。研究发现,区内发现3个规模大小不一的矿体,分布相对集中,矿石成分单一,矿体形态以脉状为主,矿石质量整体较好,加工性能优异。矿体赋存于寒武系上统比条组灰岩地层,受构造断裂裂隙控制,区内方解石成矿与华南中生代大规模低温热液流体运移有着密切关系,认为本区方解石矿床成因属于低温热液充填型矿床。研究结果为今后同地区方解石矿找矿提供相应的理论依据。

铅锌矿床的地球化学特征及其勘查应用

铅锌矿床是重要的有色金属资源,研究其地球化学特征对矿床勘查具有重要意义。本文系统总结了铅锌矿床的地球化学特征,包括元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学特征,并探讨了这些特征在矿床勘查中的应用。研究表明,铅锌矿床具有富集Pb、Zn、Ag、Cd、Ge、Ga等元素的特点,且不同成因类型的铅锌矿床具有各自独特的微量元素组合。铅锌矿床的硫同位素组成具有较大变化范围,反映了成矿物质来源的多样性。有机地球化学研究表明,某些铅锌矿床中发育有机质,其热演化程度与成矿作用密切相关。在实际勘查工作中,综合运用地球化学方法,可以提高找矿效率和准确性。

平泉下金宝金矿区矿床成因与矿石类型研究

位于中国河北省平泉市党坝镇下营坊村,本次下金宝金矿区通过野外勘查与样品及资料分析,确定了矿区成矿主要岩体为下金宝沟杂岩体,包括绢英岩化花岗斑岩、闪长玢岩及钾长花岗岩等,围岩主要为长城系砂岩、白云岩、流纹岩、安山岩及角砾熔岩碎屑岩等。岩体推断为过铝质富碱性系列酸性岩,具幔源壳源混合特征。该区域多期构造与岩浆活动在成矿过程起关键作用,根据岩体地球化学特征、矿石特征、围岩蚀变等得出结论,该区域矿床为岩浆热液为主要矿源的斑岩型金矿床。

甘肃西秦岭矿床成矿系列及其量化评价

本文以中国矿产地质志项目规定的矿种为基本因素,厘定甘肃西秦岭矿床成矿系列及其各种归并形式,并通过量化评价结果反映其找矿意义。基于39种既有矿产的分布特征,按照矿床成矿系列厘定原则,在甘肃西秦岭厘定了21个矿床成矿系列和84个矿床式。根据矿床成矿系列对应的成矿作用、成矿地质环境和构造旋回,将该区域的矿床成矿系列归并为5个矿床成矿系列组合、12个矿床成矿系列类型和4个矿床成矿系列组;针对华力西—燕山期构造旋回中存在构造亚旋回的特点,在其中划分出了矿床成矿系列亚组;探讨了矿床成矿系列在构造旋回中的演化规律。提出了资源当量和当量密度概念,结合其他成矿广度指数和成矿强度指数,有效地进行了矿床成矿系列及其3种归并形式的量化评价。结果表明:矿床成矿系列的成矿多样性与中酸性岩浆活动强度正相关;优势矿床成矿系列是中秦岭华力西—印支期岩浆相关矿床成矿系列、中秦岭晚古生代沉积矿床成矿系列、中秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列、南秦岭印支—燕山期岩浆相关矿床成矿系列、南秦岭古生代—三叠纪沉积矿床成矿系列和南秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列;优势矿床成矿系列类型是前陆盆地叠加后碰撞矿床成矿系列类型和岩浆弧叠加后碰撞矿床成矿系列类型。

冈底斯带西段普觉铜多金属矿床形成时代、岩浆起源及区域勘查启示

冈底斯构造岩浆带东段发育多个碰撞型的大型-超大型斑岩铜矿床,87°E以西却鲜少发育,控制其成矿差异的关键因素尚存在争议。为此,本文选取冈底斯西段新发现的普觉铜钼多金属矿床,开展了成岩成矿年代学和岩浆岩地球化学研究。结果显示普觉矿床花岗斑岩(锆石U-Pb年龄:23.6Ma±0.4Ma)与铜钼矿化年龄(辉钼矿Re-Os年龄:24.4±0.3Ma)接近,为成矿岩体,石英二长斑岩(锆石U-Pb年龄:16.4±0.3Ma)为成矿后岩体。岩浆岩地球化学结果表明花岗斑岩和石英二长斑岩属I-S型花岗岩;偏高的Sr/Y(27.57~49.62)和(La/Yb)_(N)(20.18~40.37)显示埃达克岩亲缘性,且具有富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、P、Ti等特征。富集的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)(0.708014~0.708192)、ε_(Nd)(t)(-7.7~-7.5)和ε_(Hf)(t)(-2.8~2.9)同位素组成,及锆石微量元素分析结果表明:成矿岩浆起源于新特提斯洋俯冲改造的角闪岩相下地壳发生部分熔融,但有大量古老地壳物质加入,岩浆经过高度分异演化,形成高氧逸度(△FMQ:-0.8~3.2)、低温(564~677℃)的富水特征;随后地壳持续增厚并诱发下地壳发生榴辉岩相变质及部分熔融,形成成矿后石英二长斑岩岩浆。普觉铜钼多金属矿床的发现,暗示冈底斯西段虽然岩浆源区有大量古老地壳物质加入,如果岩浆富水且具有较高氧逸度也可以形成一定规模的铜多金属矿床。

热红外光谱特征和磁化率在矽卡岩型矿床找矿勘查中的应用——以鄂东南铜绿山铜金铁矿床为例

湖北铜绿山Cu-Au-Fe矿床是长江中下游成矿带内重要的大型矽卡岩型Cu多金属矿床,矿体主要呈透镜状及似层状产于早白垩世石英二长闪长(玢)岩与(白云质)大理岩的接触带。本次研究通过热红外光谱(TIR)分析,在铜绿山矿区内识别出矽卡岩矿物、退化蚀变矿物、碱性长石、斜长石、石英和碳酸盐类矿物等49种矿物。结合岩相学观察和已有的短波红外光谱(SWIR)蚀变填图,从热液矿化中心到远端将铜绿山矿区的围岩蚀变分带依次划分为:矽卡岩-热液矿化中心带(蚀变带Ⅲ)、近矽卡岩化带(蚀变带Ⅱ)、远端成矿岩体(蚀变带Ⅰ)和远端大理岩带(蚀变带Ⅳ),且在靠近矽卡岩-热液矿化中心附近,铁镁绿泥石、铁绿泥石、皂石、高岭石、矽卡岩和退化蚀变矿物显著增多。此外,对大量钻孔岩心样品进行磁化率分析,结果显示,矿区样品的磁化率变化范围较大(0~2000×10^(-3)),且在靠近热液矿化中心区域磁化率显著增高,这主要是由于铁磁性矿物和矽卡岩矿物含量显著增高。综上,提出铁镁绿泥石、铁绿泥石、矽卡岩和退化蚀变矿物的显著增多、石榴子石Pos11400>11400nm以及磁化率显著增大可以作为铜绿山矽卡岩型Cu-Au-Fe矿床新的找矿勘查标识。

哈萨克斯坦努尔卡斯甘Cu-Au矿床成矿岩体矿物学和地球化学特征及其成矿意义

努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿床位于哈萨克斯坦东北部,已探明Cu和Au资源量分别为393万吨和229吨。与成矿有关岩体为花岗闪长玢岩和石英闪长玢岩,由石英、斜长石和角闪石组成。石英闪长玢岩中的斜长石主要为中长石,基质中的角闪石以镁质普通角闪石为主。主量元素组成显示,与成矿有关岩体的成分类似于闪长岩-花岗闪长岩,与岩石学观察结果相符,岩石属高钾钙碱性系列,表现出Rb、Th、Ba、U等大离子亲石元素和轻稀土元素富集、而Nb、Ta等高场强元素亏损的特征,Sr/Y和La/Yb值与正常岛弧岩石相似。矿石中与黄铜矿伴生的辉钼矿样品的Re-Os同位素模式年龄为433±4 Ma,与前人报道的成矿岩体年龄(440~437 Ma)接近。结合前人研究成果,推断努尔卡斯甘斑岩型Cu-Au矿床是早志留世巴尔喀什-准噶尔洋壳向西北方向俯冲过程中岩浆-热液成矿作用的产物。根据与成矿有关石英闪长玢岩基质中角闪石成分确定成矿岩浆晚期温度为704~769℃,氧逸度为logfO_(2)=-13.5~-12.1、ΔFMQ=3.1~3.6,水含量为0.1%~1.9%,压力为20~250 MPa,指示基质中角闪石在岩浆侵位至0.70~7.63 km内发生结晶作用。努尔卡斯甘与成矿有关的岩浆体系具有高氧逸度和水含量,类似的岩浆环境十分有利于斑岩型矿床的形成。

西藏冈底斯成矿带(斑岩-)矽卡岩矿床钴富集特征及成因研究

冈底斯成矿带位于拉萨地体南部,发育多个超大型斑岩铜-钼矿床及众多的矽卡岩矿床,是青藏高原重要矿集区。冈底斯成矿带的矽卡岩矿床存在钴的差异富集,主要体现在东段富钴、西段贫钴。根据钴的富集程度,可将矽卡岩矿床分为三类:富钴矿床、较富钴矿床和贫钴矿床。其中富钴矿床——浦桑果铜多金属矿床、甲玛铜多金属矿床、知不拉铜矿床主要位于冈底斯中东段南部;较富钴矿床——春哲铁矿床、勒青拉铅锌矿床、邦雄巴铅锌矿床、程巴铜多金属矿床、蒙亚啊铅锌矿床、龙马拉铜多金属矿床主要位于冈底斯东段北部;贫钴矿床代表——帮布勒铅锌矿床、查个勒铅锌矿床位于冈底斯西段。在冈底斯成矿带区域对比研究中,发现中新世形成的铜多金属矿床中钴的富集最为显著,全岩及单矿物的主微量数据显示埃达克质(高Sr低Y高La低Yb)的成矿岩体更有利于钴的富集矿化。H-O-S同位素显示这些矽卡岩矿床均不同程度地存在大气降水的加入,但成矿流体主要为岩浆来源,Pb-Os-Hf同位素特征进一步指示富钴矿床的成矿物质主要来源于新生下地壳或幔源岩浆,富钴幔源岩浆或新生镁铁质下地壳的加入更有利于钴的富集。而贫钴矿床多为晚白垩世晚期-始新世期间形成的铅锌矿床,其成矿岩体多显示或继承普通弧岩浆特征。此外,根据浦桑果铜多金属矿床、甲玛铜多金属矿床、知不拉铜矿床的成矿环境对比,发现物理化学条件的差异可能是形成不同独立钴矿物的主要原因。矽卡岩矿床钴的富集标志主要包括独立钴矿物的形成,载钴矿物(闪锌矿)和手标本矿石块样中的高钴含量,以及成矿岩体埃达克质特征;此外,较低的^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb值、较高的ε_(Hf)(t)、接近地幔的初始Os值揭示了其与幔源岩浆或新生下地壳的紧密成因联系。冈底斯矽卡岩矿床中钴主要赋存于硫化物中或形成独立的钴矿物,因此钴的沉淀富集可能与其亲铁、亲硫属性相关。在斑岩-矽卡岩体系中,钴更倾向在岩体外围矽卡岩矿体中沉淀富集,但在斑岩体系中心的爆破角砾岩筒中也可存在钴的沉淀富集。

21世纪以来亚洲大陆勘查新发现44个金、镍(钴)矿床地质特征

1勘查新发现金矿床特征。据不完全统计,21世纪以来,全球勘查新发现了161个大型金矿床(S&P Global Market Intelligence,2024),其中,有35个分布在亚洲大陆(包括俄罗斯位于亚洲大陆的区域内新发现的金矿床,下同)(图1),约占全球勘查新发现大型金矿床总数量的21.74%,是全球勘查新发现大型金矿床数量第二多的大洲。

基于类比法的哈达图砂岩型铀矿床原地浸出工艺与效果探索

哈达图与巴彦乌拉均属于二连盆地赛汉期上段古河谷砂岩型铀矿床,二者赋矿层位和含矿岩性相同,存在诸多相似性,但也有很多差异。巴彦乌拉铀矿已大规模开采,掌握了稳定的地浸工艺参数。为更好地借鉴其开采经验,探索哈达图铀矿床开采工艺参数及效果,本文对比了二者在矿床地质、水文地质条件等方面的异同。结果表明:哈达图铀矿体延续性较好,碳酸盐含量为0.14%~0.46%,与巴彦乌拉相近,可采用酸法浸出工艺。矿体平均品位高于巴彦乌拉,渗透系数小于巴彦乌拉,浸出过程的稀释作用减弱,有助于铀矿石浸出,开采条件总体优于巴彦乌拉。室内试验表明二者具有相同的铀浸出规律。哈达图铀矿床现场试验推荐使用酸法浸出工艺,浸出剂酸度为10 g/L。

五元素(Ni-Co-As-Ag-Bi)脉状矿床研究进展与存在问题

钴和镍是重要的战略性关键金属,然而我国缺少钴、镍资源和超常富集的矿床。五元素(Ni-Co-As-Ag-Bi)脉状矿床是一种罕见的以砷化物为主的热液矿床,其镍和钴均可达到极高品位(可超过10%),还伴生银、金和铀等金属,因此具有较高的经济价值。该类型矿床在全球较少见,主要分布在北美洲和欧洲地区,我国仅发现2处。其矿石矿物主要由砷化物、硫砷化物组成,另外还有少量的硫化物和自然元素,常形成类蕨状、球粒状和树枝状结构。该类矿床从早到晚可划分为氧化物、自然元素(单质)、砷化物、硫砷化物、硫化物和硫盐阶段,矿质生成顺序大致为Ni→Co→Fe,As→S。通过对五元素脉状矿床的时空分布规律及超常富集机制进行归纳总结,提出“四位一体”成矿模型:镁铁-超镁铁岩通常被认为是镍和钴的源区;中酸性岩体为源区矿质的淋滤和迁移提供热或流体;此外,强烈的地质构造可提供热液运输通道和矿质沉淀空间;还原性地层为成矿提供还原物质(如CH 4和Fe 2+),与含矿流体发生强烈的氧化还原作用,使矿质发生沉淀。同时,本文还提出了该类矿床的找矿勘查方法:(1)可通过处理遥感影像识别出各种岩体;(2)通过查阅地层有机碳含量数据找出高碳地层;(3)根据航磁数据和断裂密度图找到断层活跃区;(4)最后,结合这些数据遴选出找矿远景区。而野外寻找镍华、钴华等标志性矿物,可有助于显著提高找矿效率。

金顶超大型铅锌矿床稀散金属Cd、Tl的矿化富集规律及地质意义

金顶超大型铅锌矿床共(伴)生丰富的稀散元素Cd和Tl,其资源量分别为176.2kt、8.2kt,占全国总量(Cd 351kt,Tl 11.8kt)的50.2%、69.5%,但其富集规律及与主成矿元素(Pb、Zn和Fe)的成因联系尚不清楚,制约了找矿勘查和资源评价进程。本文尝试运用三维地质建模和空间分析方法,构建Cd、Tl和主成矿元素的地球化学模型,揭示北厂和架崖山两个主矿段中Cd、Tl的空间分布特征和富集规律,并阐明其与主成矿元素的成因联系。研究结果表明:(1)Cd与Zn、Tl与Fe分别具有相似的空间分布特征。(2)砂岩型和灰岩型矿体均富集Cd、Tl,但后者(单位体积金属量均值Cd 0.341t,Tl 0.022t)富集强度高于前者(Cd 0.141t,Tl 0.002t),且均集中分布于逆断层上盘围岩的张性空间中,并表现出多个富集中心,可能是多幕次富集成矿的产物;究其原因,前者是选择性富集的结果,受控于矿物组合及稀散金属的物理化学性质,而后者则是差异性富集的产物,受控于赋矿围岩岩性及控矿构造。(3)矿床中Cd、Tl与主成矿元素属同一成因,均表现出盆地卤水与油气流体混合成矿的特点。经重新估算,北厂和架崖山矿段的Cd、Tl资源量分别为159.2kt和7.1kt。结合区域资料综合分析,显示青藏高原北东-东南缘的西南三江成矿带上同类矿床均不同程度地富集Cd、Tl,具有重要的稀散金属资源潜力。

中国锆矿资源特征、矿床类型、关键应用及找矿远景

【研究目的 】锆是一种稀有金属,是关键金属矿产之一,因其耐高温、抗腐蚀、易加工、机械性能好、化学性质稳定等特点,锆金属和锆的化合物在军事工业、耐火材料、陶瓷等行业均有关键应用,锆石在地质定年和示踪岩浆源区方面应用广泛。【研究方法 】本文通过收集整理总结前人研究资料,对中国锆矿资源分布、锆矿床类型特征以及锆金属及其合金的关键应用进行研究。【研究结果 】中国锆矿床主要分布于内蒙古、海南、广东、云南和广西5省,这5个省区的锆矿储量之和占全国储量的97.6%。中国锆矿资源禀赋较差,储量约50万t(以ZrO_(2)计),仅占全球储量的0.7%。中国每年锆矿需求量约120万t,但中国每年锆矿进口量约110万t,锆矿对外依赖程度高达90%以上。中国锆矿床可分为内生矿床和外生矿床两类,其中内生矿床可分为碱性花岗岩型、伟晶岩型、碱性岩型和变粒岩型,外生矿床可分为滨海沉积型、河流冲积型、风化壳和残坡积型。【结论 】综合前人研究资料认为,内生矿床与碱性岩、碱性花岗岩、伟晶岩关系密切,塔里木—华北克拉通北缘断裂带和大兴安岭南段具有较大找矿潜力;外生矿床以砂矿床为主,主要分布于海南岛沿海地带、东南沿海地带和环渤海—黄海地带,海南岛东部海域、西部昌化江河口和胶东半岛东南沿海区有较大找矿潜力。

鹿井铀矿田沙坝子矿床深部花岗岩岩石地球化学、年代学特征及其地质意义

华南地区是我国最重要的花岗岩型铀矿床分布区,其内的鹿井铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿田之一。沙坝子矿床是鹿井铀矿田典型的花岗岩体外接触带型铀矿床,近些年来,在鹿井铀矿田西部沙坝子矿床施工的湘南1号深钻(HUSD-1)深部发现了隐伏花岗岩体,岩性为白色-灰白色中粒黑云母花岗岩,LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(236.5±1.3)Ma,为印支早期岩浆作用产物。地球化学特征研究表明该深部花岗岩体具有富硅、富铝、全碱含量中等偏少、低铁、低镁、极低钙、低钛的地球化学特点,A/CNK值大于1.1,相对富集Rb、K、Ta、Th、U等元素,相对亏损Ba、P、Nb、Sr、Ti、Hf等元素,轻重稀土元素分馏明显,明显Eu负异常,指示其具有强过铝质S型花岗岩的特征,形成于后碰撞的伸展构造背景。

红尖兵山钨多金属矿床锆石、黑钨矿、日光榴石U-Pb年代学及地球化学:对北山造山带三叠纪关键金属成矿作用的启示

北山成矿带是我国西北地区重要的战略性金属矿产资源地之一,区内的岩浆岩年代学工作已得到广泛开展,但对成矿带内成岩与成矿关系等缺乏系统研究。红尖兵山作为北山成矿带最具代表性的钨多金属矿床受到了较多关注,但其成矿时代、矿床成因等一直存在较大争议,已成为理解区域成矿构造事件的重要制约因素。本文对红尖兵山矿床详细的野外地质调查工作显示,该矿床成矿岩体为双驼峰式二长花岗岩,矿化类型可以划分为云英岩型矿石和黄玉-石英脉型矿石。对红尖兵山成矿岩体中的锆石、云英岩型矿石中的黑钨矿和黄玉-石英脉型矿石中的日光榴石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学,研究结果显示其形成时代分别为221.7±1.3 Ma、221.6±2.1 Ma、220.5±7.9 Ma,指示红尖兵山的成岩成矿时代在误差范围内一致,是晚三叠世岩浆-热液活动的产物。黑钨矿、日光榴石和白云母的LA-ICP-MS成分分析结果显示,黑钨矿中富集Sc、Mo等元素,而日光榴石和白云母则分别富集Be、Zn、Sc和Li、Sc关键金属等元素。通过主成分分析(PCA)和元素相关性分析,揭示了黑钨矿、日光榴石和白云母中关键金属元素的赋存状态。综合分析显示,红尖兵山矿床形成于陆内造山后伸展构造背景下,在强烈的岩石圈伸展减薄和幔源岩浆底侵诱发下,地壳发生部分熔融产生的酸性岩浆经分异演化形成的岩浆热液与围岩相互作用后形成富含挥发组分、偏还原、低pH和低Eh的成矿流体,它们沿构造薄弱部位充填交代形成石英脉-云英岩型钨多金属矿床。本研究成果对于理解北山造山带三叠纪陆内伸展构造背景下构造-岩浆-成矿事件具有重要意义,并为该区域同类矿床的勘查和关键金属找矿提供了指导。

有机质参与铅锌成矿作用研究——以兰坪盆地金顶铅锌矿床为例

滇西北兰坪盆地属于中新生代盆地,历经多期次构造-热演化过程。在盆地新生代成矿过程中,金顶铅锌矿床内部有机质丰富且与矿体相伴生,但有机质参与铅锌成矿的方式与过程仍存在争议。研究表明:在盆地浅层非强酸性流体介质及低于200℃流体温度条件下,有机质与金属离子络合并非其参与金顶铅锌矿化的主要方式。金顶矿区有机质普遍经历过生物降解,但仍含有可检的正构烷烃、类异戊间二烯烃以及萘、菲、联苯等化合物,少量有机质已不含正构烷烃和类异戊间二烯烃,呈现出甾烷初步降解的特征,无25-降霍烷生成,总体符合2~5级生物降解,与细菌还原硫酸盐作用(BSR)相一致。矿床内成矿方解石的δ^(13)C_(PDB)与δ^(18) O_(PDB)值之间无明显相关性,其稀土元素分布模式、Y/Ho值以及Sr含量等指标与热化学硫酸盐还原作用(TSR)成因的方解石的特征不同,且矿床中固体沥青的δ^(13)C_(PDB)值(-27‰)未显示出小于烃源岩δ^(13)C_(PDB)(估算值)的特征,因此认为TSR可能在盆地局部浅层区域内不起主要作用。硫化物δ^(34)S的估算结果显示,由有机质热解生成的H_(2)S的δ^(34)S值为-5‰~0,这与矿床金属硫化物δ^(34)S直方图中重硫同位素峰值的范围(-8‰~-2‰)相符。基于实际成矿特征,考虑1/3的铅锌矿石与有机质热解作用相关,且古油藏原油含硫量为1.5%,则成矿所需原油量为9687万t,这与地质事实相符,表明有机质热解也可能参与成矿作用。综上,在盆地演化过程中,有机质主要通过古油藏形成阶段的BSR作用和盆地深部高温成矿阶段的TSR作用或有机质热解作用参与铅锌成矿过程。