山东五莲七宝山铅锌多金属矿床硫化物微量元素分布特征及地质意义

为探讨五莲七宝山铅锌多金属矿中主要硫化物的微量元素分布特征,对矿床成因类型进行约束,在矿床地质研究的基础上,以不同成矿阶段形成的闪锌矿和方铅矿为研究对象,开展矿相学和矿物LA-ICPMS微量元素组成研究。结合野外地质调查和室内矿相学研究,将五莲七宝山铅锌多金属矿床的成矿过程划分为3个成矿阶段,分别是多金属硫化物+碎裂岩阶段(Ⅰ)、多金属硫化物+石英+白云石阶段(Ⅱ)和石英+白云石阶段(Ⅲ)。LA-ICP-MS分析结果表明,主要硫化物中闪锌矿富集Fe、Co、Mn和Cd元素,贫Ge、Se、Te、Re和Tl元素,方铅矿则主要富集Ag和Cd元素;闪锌矿中Cu、Cd、Fe、Mn、Co和In元素以类质同象的方式赋存在矿物中,偶见方铅矿显微包体,方铅矿中Ag元素以类质同象的形式赋存在矿物中,Cu、Zn和As元素则以显微包体的形式赋存在碳酸盐岩化矿石方铅矿中。闪锌矿微量元素成矿温度研究表明,Ⅰ阶段形成的碎裂—角砾岩化矿石以中温为主,Ⅱ阶段形成的碳酸盐岩化矿石则形成于低温环境。结合矿床地质和微量元素分布特征,认为七宝山铅锌多金属矿床属于与岩浆热液作用相关的中—低温热液脉型矿床。

赣西七宝山钴铅锌矿床碧玉岩的发现及对矿床成因的制约

对赣西七宝山钴铅锌矿中的碧玉岩进行岩石学、地球化学研究,可为矿床成因及区域海底火山活动成矿作用提供地质证据。赣西七宝山钴铅锌矿床为中型钴矿床,主矿体产于石炭系黄龙组铁白云岩中,矿石结构以粒状、胶状结构为主,块状、层纹状硫化物矿体与新发现的碧玉岩空间相依,同地产出,密切相伴,互相包夹,表明其与成矿具有密切的共生关系,属同期沉积产物;碧玉岩主量、微量、稀土数据表明,其具有高硅贫铝富铁、锰特征,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.13~0.16,与热水成因的硅质岩相当;富集Rb、Ba、U、La、Zr、Hf元素,亏损K、Nd、P、Ti元素,U/Th值为185.83~373.85,Y/Ho值为26.88~50.00,稀土元素总量低,为0.88×10^(-6)~2.16×10^(-6),LREE/HREE值介于0.07~0.36之间,轻、重稀土元素分馏程度不高,Ce无异常,δEu中等负异常,显示碧玉岩物质来源于深部海底热水,少量同生海水混合形成,形成于晚古生代陆缘裂谷海槽环境。研究成果为矿床属于海底火山喷流沉积成因提供了直接有利的证据。

山东省五莲七宝山金铜矿床成矿模式与找矿勘查模型——来自综合物化探的证据

山东省胶莱盆地南缘发现了多处火山机构,随着五莲七宝山角砾岩筒型金铜多金属矿的发现,说明胶莱盆地南缘具有良好的成矿前景。但从目前发现的矿床来看,无论是数量还是规模均与成矿条件不匹配,亟需总结该区成矿模式和勘查模型,为胶莱盆地南缘铜多金属矿勘查提供找矿方向及方法。本文以七宝山矿床为解剖对象,开展了地球物理和地球化学综合探测。研究发现七宝山杂岩体对应地球物理特征为高磁异常,隐爆角砾岩筒的γ能谱显示U元素、Th元素和能谱总量∑均为低异常,隐爆角砾岩筒在重力剖面上呈重力高异常。地球化学特征以Ag、Pb、Au、Cu元素异常为主,各元素异常套合好,主要元素具有明显的二、三级分带。以上物化探特征均是成矿作用特征标志。在此基础上给出了七宝山地区成矿模式,建立了综合找矿勘查模型,成功预测了隐爆角砾岩筒深部延伸特征,建立了七宝山地区陆相火山热液型矿床成矿模式和找矿勘查模型。

山东五莲七宝山地区长老庄隐爆角砾岩带特征及意义

七宝山金铜矿位于胶莱盆地西南缘的七宝山地区,在金铜矿外围新发现长老庄含矿隐爆角砾岩带一条,物探解译工作初步查明了该隐爆角砾岩带地质及地球物理特征:位于激电中梯高阻和低阻接触带上,深部呈低阻、中高激化异常。经钻探验证,在深部发现高品位的银铜铅矿体,矿石中粗粒方铅矿、黄铜矿结晶体肉眼可见,呈团块状富集,铜品位0.493%~5.125%,铅品位0.245%~6.606%,银品位55.2~547.1g/t。表明在金铜矿外围及深部仍具有寻找隐爆角砾岩型高品位银铜铅矿体的潜力。

湖南七宝山铜-多金属矿床工业指标的探讨

矿床工业指标是衡量矿体是否具有开采利用价值的综合性标准,也是技术经济指标。位于湖南东部的浏阳七宝山铜多金属矿床具有伴生矿床多(铜、铁、铅锌、金银等),矿体数量多(多达200余个),矿体产状复杂的特点。通过矿床勘探及历年资源储量核实资料,探讨了各时期具体的矿床工业指标和调整情况。通过本矿床的勘探及采矿实践表明,矿床工业指标宜根据矿山采矿、选冶企业生产加工技术水平以及矿石市场价格走向,分阶段制定矿床工业指标。

山东五莲七宝山Cu-Au矿床成矿流体特征及成矿作用

鲁西南浅成热液型七宝山铜金矿床位于沂沭断裂东侧。流体包裹体研究表明,该矿床包裹体类型比较简单,成矿阶段主要以气液包裹体为主,成矿前期发育有大量细小、小气液比包裹体,成矿期包裹体气液比及个体增大,成矿期后发育小气液比和纯液相包裹体。成矿流体从早到晚均一温度逐渐降低,从成矿早期290℃到成矿期的160℃,再到后期的130℃;盐度也呈逐渐降低的趋势,从早期的14.7%NaCl 到成矿阶段的5.6%NaCl,再到后期的2.9%NaCl,显示了流体的演化过程。通过研究认为,七宝山矿床为浅成中-低温热液型铜金矿床,金主要以金硫络合物形式搬运,成矿流体在地表浅部聚集,发生隐爆,导致物理化学条件的突变,成矿物质沉淀成矿,由于经历了较少次的聚集—隐爆—沉淀成矿过程,故没有形成太大规模的成矿;结合该地区的构造演化史,认为七宝山 Cu-Au 矿床成矿背景为华北东部中生代构造体制转折和岩石圈减薄事件,该时期强烈的岩浆活动加上沂沭断裂带附近形成的构造薄弱带(断裂)导致成矿作用的发生。

湘东北七宝山铜多金属矿床成矿时代及成矿物质来源——石英脉Rb-Sr定年和S-Pb同位素组成

湘东北七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。对七宝山矿床含矿石英脉中的石英矿物进行Rb-Sr同位素年龄测定,获得的Rb-Sr等时线年龄为153.4±2.0Ma(MSWD=1.8),^(87)Sr^(86)Sr初始值为0.71849±0.00026,与区内石英斑岩形成年龄(153~155Ma)相同,说明七宝山铜多金属矿床成因与石英斑岩体密不可分,成岩成矿年龄均在燕山期。为分析七宝山矿床成矿物质来源,对矿区内的黄铁矿进行了S、Pb同位素分析,矿石δ^(34)S为3.24‰~4.84‰,平均值为4.198‰;岩体δ^(34)S为2.22‰~3.86‰,平均值为2.805‰。δ^(34)S值总体变化较小,岩体δ^(34)S值较矿石小,更趋近于0值,说明岩体中硫极可能源于地幔;而矿床中硫来源于主体地幔硫和少量地壳硫混熔的混合硫源。Pb同位素变化范围也较小,矿石206Pb/^(204)Pb值变化范围为18.315~18.396,平均值为18.359;^(207)Pb/^(204)Pb值变化范围为15.629~15.737,平均值为15.675;^(208)Pb/^(204)Pb值变化范围为38.376~38.856,平均值为38.609。矿化岩体数值与之相似,结果显示,七宝山铜多金属矿床的Pb同位素组成具有下地壳富钍(铅)贫铀(铅)的特点。据此提出,矿床的成矿物质主要来自与含矿斑岩体有联系的深部岩浆分异演化而析出的含矿气-液流体。含矿斑岩体定位-结晶时,通过对周围受热地下水的对流循环作用,可以从围岩中萃取少量成矿物质加入成矿作用。

湘东北七宝山铜多金属矿床地质特征及成因探讨

本文在论述七宝山铜金多属矿床地质特征的基础上 ,从地层、构造、岩浆岩等方面系统阐述了成矿地质条件 ,从硫同位素铅同位素及包体地球化学等方面入手探讨了成矿物质来源 ,矿床硫同位素范围窄 ,δ34 S=( 1.8～ 5.6)× 10 -3 ,硫同位素组成以重硫型为主 ,接近陨石硫同位素组成。铅同位素 2 0 6Pb/ 2 0 4 Pb=18.2 91,2 0 7Pb/ 2 0 4 Pb=15.617,2 0 8Pb/ 2 0 4 Pb=38.642 ,为幔源铅。流体包裹体成分反映出成矿热液为岩浆热液 ,矿床成因为地洼区内多位一体的岩浆高中温交代—热液矿床。

山东七宝山隐爆角砾岩型Cu-Au矿床流体包裹体及成矿流体演化特征

山东七宝山隐爆角砾岩型Cu-Au矿床位于郯庐断裂带东侧,矿体主要赋存在七宝山杂岩体中。通过显微学观察,发现在深部蚀变斑岩的重结晶石英斑晶中发现了含子晶包裹体（Type 1型）,同时伴生有气相（Type 2型）和富气相水溶液（Type 3型）包裹体。浅部矿坑石英脉中的流体包裹体主要为气液两相包裹体,并对较为发育的石英晶柱进行了详细的阴极发光特征和显微学观察研究。从其根部到末端可以划分为三个期次,其中第一期次石英环带中主要发育富液相包裹体（Type4型）,另外还发育少量的负晶形气液两相包裹体（Type 5型）,第二期石英环带中主要发育Type 5型包裹体,第三期石英环带中主要发育形态各异的气液两相包裹体（Type 6型）。显微测温结果显示,Type 1型包裹体均表现为子晶熔化均一特征,均一温度介于375-450℃之间,计算获得的盐度为43.8%-52.2%NaCleqv;Type 3型包裹体表现为临界均一特征,均一温度介于347-420℃之间,估算盐度为0.8%-7.1%NaCleqv;Type 4,5和6型包裹体均均一至液相,均一温度分别为221-327℃、199-379℃以及109-193℃,相应的盐度为2.4%-7.8%NaCleqv、10.2%-16.8%NaCleqv以及0.3%-4.0%NaCleqv。热力学计算获得Type 1型包裹体均一压力为623.46-1111.82bar,平均855.70bar。Type 3型包裹体均一压力范围为139.18-362.47bar,平均为250.70bar。由此可以认为,尽管富气相包裹体和含子晶包裹体共存,并且具备相近的均一温度范围,但是压力相差极为明显,所以这种共存特征并不能表征流体沸腾作用。根据前人实验研究结果,本文认为Type 2和3型包裹体代表了斑岩体结晶早期由于上覆地层隐爆而导致的压力降低条件下分异出来的流体,由于角砾岩筒后续固结引起压力增加,由Type 1型含子晶包裹体所代表的高盐度流体逐渐从成矿岩体中分异出来。当这两种流体沿裂隙通道向上运动时,被同期石英包裹体捕获而共存。这部分流体代表了深部斑岩成矿系统的流体。根据H-O-S同位素研究,Type 4和5包裹体主要来自岩浆流体,并且在后期经历了大气降水的混合,形成了Type 6型流体。这部分流体则代表了浅成热液系统的流体。由于Type 3和4型包裹体均为岩浆成因流体,两者盐度范围一致（5.0%-7.0%NaCleqv）,并且随着温度的下降,密度演化趋势明显,从0.4101增加至0.8816g/cm^3。本文认为代表斑岩系统的深部富气相成矿流体在向上逃逸过程中由于压力扰动而在超临界区域内发生相态收缩,随着温度下降形成了富液相成矿流体,转变为浅成热液系统的流体,在此过程中不会发生流体沸腾。由于Cu和Au易于被HS-络合而在气相中运移,并且液相流体之间的混合能力较强,所以当含金的富气相流体收缩成富液相流体时,可以与浅部的天然降水或者富Fe流体发生任意比例的混合,导致了Cu和Au的卸载成矿,这应该是七宝山Cu-Au矿化主要的成矿机制,但是不排除由于温度和压力的下降而引发的金属矿物沉淀成矿。

山东五莲七宝山火山—次火山杂岩的演化及形成条件

山东五莲七宝山地区发育二期火山—次火山杂岩,本文通过岩石学和地球化学的系统研究,论证了火山岩、次火山岩之间存在密切的成因联系,指出二期火山—次火山杂岩分属二个岩石系列,为二个岩浆房分异演化的产物,同时还对火山—次火山杂岩形成的物理化学条件进行了定量估算。

七宝山花岗斑岩的地质地球化学特征

七宝山花岗斑岩岩体产于湖南浏阳境内,出露面积约2km2,其形态十分复杂,铷、锶、钾、氢同位素年龄为(184～227)×106a,岩石具斑状结构.其矿物成分主要由石英(约35%)、正长石(约30%)、钾长石(约28%)及黑云母(约7%)组成.化学成分中,SiO2偏低(w(SiO2)=70%),CaO含量极低,富钾贫钠(m(K2O)/m(Na2O)=4.2),铝过饱和(w(Al2O3)=15.83%);岩体分异指数高(DI=80),稀土元素总量偏低,w(REE)=(158.31～176.97)×10-6,轻稀土含量大于重稀土含量,w(LREE)/w(HREE)=16.97～19.02,δEu为0.88～1.02,无异常,与同熔型花岗岩相当,成矿元素Cu平均含量为1800g/t,为世界花岗岩平均含量的90倍,总体富铷贫锶,w(Rb)/w(Sr)=4;岩体Co,Cr,Ni等元素含量高于世界花岗岩中的平均值,岩体属壳幔同熔型成因花岗岩.

湖南七宝山铜多金属矿床石英斑岩时代与成因:锆石U-Pb定年及Hf同位素与稀土元素证据

湖南浏阳七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。矿床的形成与区内的石英斑岩关系密切。石英斑岩内锆石具有岩浆锆石特征,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为155~153 Ma,代表其形成年龄,属晚侏罗世岩浆活动产物。岩浆锆石的^(176)Hf/^(177)Hf=0.282296~0.282603,εHf(t)=–12~–2.7,平均地壳模式年龄tDM2=1377~2056 Ma;锆石ΣREE=496~4162μg/g,(Yb/Nd)N=71.9~3133.8,HREE强烈富集,具有强烈Ce正异常(δCe=1.68~203.13)和强烈至中等Eu负异常(δEu=0.05~0.67),表明石英斑岩的岩浆源区具有明显壳源特征,来自于古元古代至中元古代地壳的部分熔融。结合岩石学研究,七宝山矿区石英斑岩的形成除了中下地壳冷家溪群或更古老的基底物质的部分熔融外,还有幔源组分加入,这一期岩浆与成矿作用与岩石圈拆离和软流圈物质上涌及随后的玄武岩底侵作用有关。

浏阳七宝山铜多金属矿床流体包裹体特征及成矿意义

从不同标高、不同矿化带的流体包裹体研究入手,系统地论述了七宝山铜多金属矿床成矿流体的性质、演化过程及其与成矿的关系。黄铁矿爆裂测温表明:成矿流体温度变化在平面上以岩体为中心向四周依次为291℃～287℃～279℃,在剖面上由下往上依次为312℃～286℃～228℃。成矿流体成分主要为H2O,其次为CO2,H+浓度由早期到后期呈递减趋势,表明成矿热液由酸性—弱碱性演化,同时反映了矿床由高温到中低温的形成过程。

七宝山早白垩世火山岩地球化学特征及其构造意义

七宝山晚中生代火山岩位于郯庐断裂带山东段管帅盆地东缘,出露于青山群八亩地组中。本文通过对火山岩样品TYS48和TYS52中锆石LA-ICP MS U-Pb测年,获得其年龄分别为120.1±0.6 Ma和118.5±1.1 Ma,显示该区火山岩为早白垩世岩浆活动的产物。研究区火山岩SiO_2含量为56.02%～66.45%,富钠、富碱、偏碱性(σ平均为4.01),为一套高钾钙碱性系列的火山岩。与区内埃达克质岩相比,除TYS49样品外,其余样品均具有较低的MgO含量为(0.52%～2.02%)和Mg~#(16～42)。地球化学特征显示,火山岩富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)和重稀土元素,具有弱的Eu负异常(δEu平均为0.85);具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成:^(87)Sr/^(86)Sr(t)=0.7084～0.7098,ε_(Nd)(t)=-20.4～-16.2,^(206)Pb/^(204)Pb(t)=16.44～17.19,^(207)Pb/^(204)Pb(t)=15.39～15.47,^(208)Pb/^(204)Pb(t)=36.82～37.65。研究表明,在郯庐断裂带伸展活动和岩石圈减薄背景之下,软流圈物质上涌使得地温升高而造成下地壳部分熔融,熔融的下地壳与岩石圈地幔相互作用形成了七宝山火山岩。断裂带的存在与活动,对华北克拉通可能具有破坏作用,使得岩石圈的稳定性和整体性遭到破坏,从而成为华北岩石圈减薄中的有利位置。

湖南浏阳七宝山矿区宝山河不同时期环境污染对比研究

对湖南浏阳七宝山矿区宝山河的污染情况进行了调查,比较了1985年与2003年该区域的污染状况。结果表明,各类样品中有害元素都有不同程度的富集。宝山河底泥中Cu,Zn,Pb,Cd,As等重金属含量严重超标;宝山河两侧稻土污染严重,应是宝山河水灌溉所致;宝山河流域稻米Cd,F污染十分严重,已经严重影响到当地居民的身体健康。

湖南省七宝山钙矽卡岩-镁矽卡岩共生型多金属矿床地质地球化学特征

七宝山多金属矿床是一种罕见的钙矽卡岩和镁矽卡岩共生型矿床。矿床赋存于印支期—早燕山期斑状花岗岩与中—上石炭统碳酸盐岩地层的接触带及附近。矿床的形成经历2个成矿期:早期以形成钙-镁矽卡岩和磁铁矿为主的金属矿物为特征,后期以发生多次金属硫化物的矿化为特征。矿床的物质组成十分复杂,可利用的组分除Cu、Pb、Zn之外,Ga、Ge、In、Cd、Au、Ag、Te、Fe等亦可综合利用。斑状花岗岩是幔源岩浆与上地壳物质同熔混染的产物,同位素组成特征显示成矿流体为岩浆水,成矿物质主要来自岩浆。地质地球化学证据一致支持斑状花岗岩为成矿母岩;围岩的化学性质变化决定了矽卡岩化的类型。七宝山多金属矿床既属特殊的成因类型,又极具工业价值,值得进一步深入研究。

山东七宝山隐爆角砾岩型金铜矿床含矿蚀变斑岩石英颗粒中高温高盐度沸腾包裹体的发现及其意义

山东七宝山隐爆角砾岩型金铜矿床一直以来被认为是浅成低温、低盐度热液型矿床。本研究通过对该矿床含矿蚀变斑岩石英颗粒中流体包裹体的研究,发现存在大量多相包裹体与气体包裹体、气液两相包裹体共生。显微测温显示这些包裹体具有相似的均一温度(374～404℃),盐度高达48%NaCleqv。激光拉曼光谱和扫描电镜能谱分析显示,多相包裹体中的子矿物除了石盐外,还有赤铁矿、重晶石、黄铜矿与黄铁矿等。这些捕获有高温高盐度沸腾包裹体的石英颗粒可能是早期成矿流体在硅化交代蚀变的过程中重结晶形成的,而不是斑岩体的斑晶。这一结果表明该矿床深部存在高温、高盐度的沸腾包裹体。这种高温高盐度的沸腾流体包裹体及多相包裹体中黄铜矿、黄铁矿等子矿物是斑岩型矿床的典型特征,因此该发现表明山东七宝山隐爆角砾岩型金铜矿在深部可能转变为斑岩型矿床。

浏阳七宝山铜多金属矿床成矿流体演化与成矿的关系

从不同标高、不同矿化带的流体包裹体研究入手,系统地论述了七宝山铜多金属矿床成矿流体的性质、演化过程及其与成矿的关系。黄铁矿爆裂测温表明:成矿流体温度变化在平面上以岩体为中心向四周依次为291℃～287℃～279℃,在剖面上由下往上依次为312℃～286℃～228℃。成矿流体成分主要为H2O,其次为CO2,H+,浓度由早期到后期呈递减趋势,表明成矿热液为酸性—弱碱性的演化过程。

山东五莲七宝山辉石二长岩的地球化学及岩浆源区性质

本文所研究的辉石二长岩为七宝山火山机构中央岩株体的主体岩石。化学成分上,该岩体富碱、富钾,铝含量较高,相对贫钛,富轻稀土和大离子亲石元素,贫过渡族元素。其Rb/Sr、K/Nb、Th/Nb和Ba/Nb值均较高,并具有偏高的I_(Sr)值和显著偏低的ε_(Nd)(t)值。根据对岩石地质地球化学特征的综合分析,同时在与区内相关岩石对比的基础上,指出其岩浆源区含有EM Ⅰ和EMⅡ多种富集组分,岩石应主要起源于富集地幔的部分熔融。

山东七宝山金铜多金属矿区黄铁矿微量元素特征及其地质意义

七宝山金铜多金属矿区的钓鱼台硫铁矿床、金线头金铜矿床以及七宝山铅锌矿床,其矿化类型分别为似层状浸染型、隐爆角砾岩型、裂控热液脉型,黄铁矿是三类矿化中最发育的金属硫化物矿物。通过对3个矿床黄铁矿产状,晶体形态,主、微量元素的nS与nFe实际原子个数比图解（nS/nFe=1.985-2.066）、δFe与δS特征图解（δFe/δS=±5%）、δFe/δS-As图解、（Fe＋S）-As图解、Co/Ni特征图解（Co/Ni=1.2-11;Co/Ni=2-27;0.7-18）、Co-Ni-As特征图解以及微量元素相关性[Se-Sb（0.528）、Se-Zn（0.371）、Zn-Sb（0.642）、Pb-Te（0.463）]等研究,得知3个矿床黄铁矿均受岩浆热液的影响,其成矿物质和岩浆作用密切相关,表明3类矿化黄铁矿均为与七宝山次火山杂岩体有关的中温热液型矿床。