甘肃花牛山金矿床成矿流体性质及矿床成因

花牛山金矿位于北山造山带南部,矿体产出于印支期钾长花岗岩脉与大理岩的接触部位,成矿期次可划分为早期矽卡岩期和晚期石英硫化物期(主成矿期)。主成矿期中石英和方解石的流体包裹体性质表明,Ⅰ、Ⅱ阶段成矿流体均具有中低温、中盐、中高密度以及含CO_(2)和CH_(4)的特征,属H2O-CO_(2)-NaCl体系;温度—盐度特征指示成矿流体主要为岩浆水和大气降水混合来源;方解石δ^(13)CV-PDB平均值为1.7‰,δ^(18)OV-PDB平均值为-22.5‰,δ^(18)OV-SMOW平均值为7.69‰,O同位素呈强烈分异特征,暗示着成矿流体为岩浆水和大气降水混合来源。矿石中黄铁矿S同位素δ^(34)S平均值为-9.73‰,其较大的负值或与围岩地层有关,指示该矿床硫源或为岩浆与地层的混合来源。成矿深度及压力特征表明花牛山金矿属于浅成型矿床。综合分析认为,花牛山金矿床为中低温热液交代型(矽卡岩型)金矿床,可能是晚三叠世时期花牛山地区多期次的后造山岩石圈伸展和幔源岩浆底侵作用导致来自深处的成矿流体沿着裂隙断裂向上移动,与围岩发生反应并与大气降水混合,随着压力降低,成矿物质沉淀富集,随之发生金成矿作用。

北山造山带花牛山岛弧东段钨矿床成矿时代和成矿动力学过程

北山造山带位于中亚造山带最南缘,为多期岛弧、蛇绿混杂岩拼贴而成的增生型造山带;晚古生代,北山造山带的构造活动引发强烈的花岗质岩浆活动,伴随有广泛的钨(钼)成矿作用;本文对北山南带花牛山岛弧三个典型含钨花岗岩体:盘陀山、鹰嘴红山及玉山岩体进行详细的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学研究。SIMS锆石U-Pb定年结果表明该区成矿花岗岩分为两个侵入期次:(1)晚志留世月牙山-洗肠井蛇绿混杂岩南段出露花岗岩,其中,盘陀山二长花岗岩422.0±1.5Ma;盘陀山钾长花岗岩417.0±1.7Ma;鹰咀红山钾长花岗岩424.0±1.3Ma;(2)晚二叠世柳园蛇绿混杂带北侧玉山花岗岩体,定年结果为280.8±3.0Ma。岩石地球化学研究表明盘陀山-鹰嘴红山花岗岩带为过铝质S型花岗岩,玉山岩体为A型花岗岩。岩体稀土含量较高,具右倾型稀土配分模式,LREE分异强烈,HREE分异不明显,样品Eu亏损强烈。原始地幔标准化蛛网图中总体显示较为一致的分布模式,大离子亲石元素Ba、Sr呈现明显负异常,富集Th、U、Pb、Zr、Hf等元素而亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P。结合晚古生代北山构造演化过程,推断国庆-鹰嘴红山钨矿为公婆泉岛弧与花牛山岛弧碰撞阶段形成,而玉山钨矿床为晚华力西期弧后伸展构造背景的产物。

土壤微细粒全量测量在甘肃花牛山矿区的应用

在甘肃柳园花牛山矿区开展土壤微细粒全量测量的试验工作,试验结果显示:主成矿元素Pb、Zn异常衬度高、富集系数大,在该区域发生强烈富集,且与Ag、Sb、As、Au、Hg、Cu正相关性高;土壤微细粒全量测量地球化学勘查方法圈定的成矿元素地球化学异常具有Pb-Zn-Ag-Au-Sb-As-Cu-Hg多元素异常组合特征,且异常分布范围与深部矿体较为一致,表明该方法可以有效地指示深部铅锌矿体,可作为戈壁荒漠区寻找铅锌矿的有效方法。

甘肃花牛山铅锌硫化矿中银的工艺矿物学

为了更好地综合利用甘肃花牛山铅锌硫化矿资源,着重进行了矿石中伴生银的赋存状态研究。查明了矿石中银的主要矿物种类、分布状态、工艺特征,以及提高伴生银回收率的途径和可能提高的幅度,为选矿工艺研究提供了重要的基础资料。

穿透性地球化学在干旱戈壁荒漠覆盖区的应用--甘肃花牛山铅锌矿试验实例

干旱戈壁荒漠区地处我国西北部地区,天山、北山、祁连山三大多金属成矿带横贯其中,成矿条件优越,找矿尤其是找隐伏矿的潜力巨大,但受风成砂土的影响,很难获知覆盖层下方的矿化信息。穿透性地球化学已被证实是有效寻找隐伏矿的方法,其被定义为能探测深部隐伏矿体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法技术。笔者在花牛山铅锌矿开展土壤微细粒全量测量、金属活动态测量(水溶态测量、黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量)和地电化学测量多种穿透性地球化学勘查方法实测工作,结果表明,5种测量方法分析数据主成矿元素(铅、锌)异常衬度高,变异系数大,富集成矿可能性大,地球化学异常与深部隐伏矿体位置吻合,相比较而言,土壤微细粒全量测量效果最好,黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量和地电化学测量效果较好,水溶态测量效果稍差;所选方法技术针对干旱戈壁荒漠区寻找隐伏铅锌矿是有效的。气固介质中内生条件下的纳米金属微粒的发现为利用土壤作为采样介质的穿透性地球化学方法技术(土壤微细粒测量、金属活动态测量)提供了理论基础。电提取泡塑载体中大量的微米级的黏土矿物颗粒发现,以及微量元素异常与铁、铝等常量元素异常高度一致,初步推断地电化学测量提取过程是对黏土矿物颗粒选择性吸附过程。

土壤微细粒测量地球化学模式的再现性与可对比性

不同采样密度、不同采样时间是否可以获得稳定的和可追索的地球化学模式是检验地球化学方法技术可靠与否的重要依据。笔者选择干旱戈壁荒漠区——甘肃柳园花牛山矿区开展不同采样密度、不同采样时间的土壤微细粒测量工作,对比了所获得的地球化学数据和地球化学分布模式。结论如下:土壤微细粒地球化学调查获得的元素含量中位值和背景值非常接近,地球化学分布模式在形态和变化趋势上非常相似,浓集中心位置重合,表明可获得稳定的、可追索的地球化学分布模式;采样密度越大数据离散程度越高,表明元素分布的局部不均一性,正是这种局部的不均一性才能通过加密采样刻画出地球化学模式的细节变化,为逐步追踪矿化体奠定基础。

甘肃花牛山铅锌银矿床成因:来自原位S、Pb同位素及微量元素的约束

甘肃花牛山铅锌银矿床位于中亚造山带中段的甘肃北山地区。本文在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将花牛山铅锌银矿床成矿阶段划分为石英-毒砂-黄铁矿(第Ⅰ成矿阶段)和石英-多金属硫化物(第Ⅱ成矿阶段)两个阶段;进一步将黄铁矿划分为三种类型,分别为第一种类型的胶状黄铁矿(Py0)、第二种类型的热液叠加交代特征的黄铁矿(PyⅠ)及第三种类型的热液黄铁矿(PyⅡ)。黄铁矿、磁黄铁矿的原位硫同位素研究表明,成矿从早到晚硫化物δ^(34)S值呈递增的规律,具有逐渐向岩浆硫演化的趋势;胶状黄铁矿δ^(34)S值为-9.37‰~-8.10‰,具有沉积(生物成因)硫的特征;成矿第Ⅰ阶段硫化物δ^(34)S值为-9.03‰~-7.03‰,成矿第Ⅱ阶段硫化物δ^(34)S值为-5.77‰~-4.88‰,成矿阶段具有沉积硫与岩浆硫混合来源的特征。黄铁矿、磁黄铁矿的原位铅同位素研究表明,成矿期硫化物的206Pb/^(204)Pb值、^(207)Pb/^(204)Pb值、^(208)Pb/^(204)Pb值以及μ、ω等铅同位素特征值组成范围较窄,铅源为与岩浆作用有关的壳幔混合来源,且与壳幔混合来源的晚三叠世花岗岩中长石铅及其控制的矽卡岩型金矿硫化物铅同位素组成类似。黄铁矿原位微量元素研究表明,胶状黄铁矿(Py0)Co/Ni和S/Se比值分别为0.004~0.34和3.43×10^(4)~34.84×10^(4),Se含量为1.558×10^(-6)~15.82×10^(-6),表现为沉积成因黄铁矿的特征。具有热液叠加交代特征PyⅠ的Co/Ni和S/Se比值分别为0.05~3.38、0.05×10^(4)~5.38×10^(4),Se含量为10.09×10^(-6)~1070×10^(-6),数值分布范围广,总体上有别于沉积成因黄铁矿,类似于热液成因黄铁矿的特征。热液黄铁矿(PyⅡ)的Co/Ni和S/Se比值分别为0.60-68.88、1.46×10^(4)~9.15×10^(4),Se含量为5.938×10^(-6)-35.91×10^(-6),表现为热液成因的特征。综上研究,认为花牛山矿床经历了南华纪-震旦纪沉积胶状黄铁矿形成期和晚三叠世岩浆热液成矿期,胶状黄铁矿在成矿过程中提供了部分硫,成矿金属物质主要来自晚三叠世岩浆成矿热液,并认为矿床成因为岩浆热液型矿床。

甘肃花牛山喷流沉积型金银铅锌矿床控矿因素与找矿前景分析

花牛山银铅锌矿床过去大多研究者认为其形成与印支期花岗岩有关。但矿床地质特征、矿化类型及成矿年代学研究表明,花牛山银铅锌矿床是中元古代晚期古火山喷流沉积作用的产物。本文在分析论述矿区喷流沉积型贵重-有色金属系列矿化成矿作用特点和成矿规律的基础上,系统归纳总结了矿床主要控矿因素与找矿标志。并按照层控找矿思路,结合地质及物探工作资料,指出了今后开展接替资源勘查的找矿靶区。

甘肃北山花牛山金银铅锌矿床成因探讨

花牛山金银铅锌矿床位于塔里木板块塔敦煌地块北缘花牛山-黑山-双鹰山早古生代陆缘裂谷带中。矿体赋存于蓟县纪碳酸盐岩与碎屑岩的接触带和奥陶纪花牛山群中基性火山岩-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造中。矿体多呈似层状,次为扁豆状、透镜体状,少量为囊状、柱状等。围岩蚀变以铁白云石化为主,普遍见角岩化、矽卡岩化。稳定同位素研究表明,铅具有多源特点,来源于地幔及地壳,并与岩浆岩具有内在联系;硫来源主要为同化了海水硫酸盐的岩浆硫,并有少量生物还原硫参与。氢、氧、碳同位素指示成矿流体早期可能有岩浆热液,主成矿期主要是地层中的建造水参与成矿。结合成矿地质背景,认为花牛山金银铅锌矿床是火山喷发沉积-变质变形改造-后期岩浆热液叠加的多成因金银铅锌矿床。

甘肃花牛山铅锌矿床航空高光谱特征分析及找矿预测

以航空高光谱遥感数据(CASI/SASI/TASI)为基础,通过对花牛山地区的高光谱矿化蚀变信息及其矿物组合的研究,分析了矿化蚀变与铅锌矿成矿的关系,总结了花牛山铅锌矿床的高光谱遥感特征,并对矿区周边进行成矿预测。研究认为花牛山铅锌矿床的标志性蚀变矿物组合为硅酸盐类矿物+褐铁矿化+贫铝绢云母化,具有上述标志性蚀变矿物组合的印支期花岗岩(枝)与震旦系洗肠井群第三岩组地层接触部位,是寻找与花牛山铅锌矿床类型相近的多金属矿床的有利地区。

热红外航空高光谱蚀变信息找矿应用研究

航空热红外(TASI)高光谱遥感数据具有高光谱分辨率和高空间分辨率特征,能获取多种地物的特征光谱,据此识别岩石、矿物等相关信息。文章利用航空热红外高光谱遥感数据(TASI)在北山成矿带(甘肃花牛山地区)进行蚀变矿物信息提取,在分析花牛山地区地质特征、构造特征、矿产特征及热红外光谱蚀变信息分布特征的基础上,剖析了区内铅锌矿床的热红外航空高光谱蚀变信息类型及其组合特征,认为花牛山地区"硅化+矽卡岩化"蚀变组合指示了铅锌矿床的产出位置及成矿环境,据此建立了基于花牛山铅锌矿的热红外航空高光谱蚀变信息找矿标志,并结合地质条件圈定两片成矿有利区,在圈定的成矿有利区发现了铅锌矿化。

甘肃柳园地区典型矿床的多功能电法应用试验

多功能电法系统是近年来研发的具有我国自主知识产权的地球物理勘探系统,适用于金属矿、地下水、地热、油气藏等资源勘查和研究。选择甘肃柳园地区的花牛山热水沉积型铅锌矿区,开展了多功能电法的应用试验,验证新技术在此类矿床普查评价阶段的有效性。利用大功率激电剖面测量圈定激电异常,并结合已知地质资料进行了评价分析;在有激电异常的主要剖面部署了可控源音频大地电磁测深,获取了地下电性结构。应用结果表明,开展的大功率激电测量和可控源音频大地电磁测深反映出了与矿体有关的地球物理异常,试验应用成果可为同类型矿床的勘查起到示范作用。

甘肃花牛山铅锌矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成及其地质意义

天山—北山铅锌成矿带位于中亚造山带、塔里木板块和华北板块的交汇地带,是我国西北地区重要的金属资源产地之一。花牛山铅锌矿是天山—北山地区具典型成因意义的铅锌矿床,矿床成因机制一直存在争议。本文通过LA-ICP-MS对其闪锌矿微量组成进行分析,结果表明:该矿床闪锌矿形成于中—高温环境,以富集Fe、Mn、In、Cd、Cu等元素,贫Ga、Ge、Ni等元素为特征,其中Fe、Mn、In、Cd、Cu以类质同象的形式赋存于闪锌矿中,Ag、Pb以显微包裹体的形式赋存于闪锌矿中;其微量元素组成与岩浆热液为主导的矿床(都龙、黄岗梁、孟恩陶勒盖、赤土店)类似,除此之外,闪锌矿Tl元素质量分数以及Cd/Fe和Cd/Mn值均显示岩浆热液属性,在微量元素判别图中样品也落入岩浆热液区域。野外调研发现,矿体底部未见角砾状和网脉状矿体,矿体均发育在岩性界面及层间破碎带中。结合矿床地质特征、闪锌矿微量元素地球化学特征,认为花牛山铅锌矿床成因类型属于中高温岩浆热液型。

可控源电磁法三维反演在甘肃花牛山铅锌矿勘查中的应用

为研究甘肃花牛山铅锌矿田地球物理特征,进而寻找花牛山地区铅锌成矿的有利部位,笔者利用有限内存拟牛顿法三维反演技术对研究区的可控源电磁勘探数据进行了计算反演。结合前人的激电法测量成果,可控源技术较好探明了研究区地下的三维电性结构,成功划分出矿区北西走向的花黑滩—双峰山控矿断裂,同时圈定出了成矿带附近的铅锌成矿远景区。可控源电阻率模型显示,研究区铅锌矿产于震旦系洗肠井群千枚岩与大理岩接触带附近,找矿电性标志为中、低阻过渡带部位。

甘肃北山花牛山金矿地质特征及找矿标志

花牛山金矿床为北山造山带中典型的金矿床之一,地处东天山与塔里木两大板块的交汇部位,区域地质构造—岩浆活动复杂,为深部成矿元素的活化、转移、富集奠定了基础。本文以花牛山金矿床为例,在总结区域地质概况的基础上,分析了矿区地质特征和矿体特征,进而总结了区域找矿标志,为进一步展开区域金矿勘查提供帮助。