滇西保山核桃坪铅锌矿床成因及成矿时代:远程类夕卡岩-热液矿床

夕卡岩矿床产出矿种繁多,分布广泛,成因复杂,其中岩浆成因观点受到广泛关注,历来是矿床学研究的重要对象(Burt,1982;Meinert etal.,1987;赵一鸣,1997,2002;Chang and Mein-ert,2004)。滇西保山核桃坪地区是近年来在保山-禅邦地块内发现的一个重要的多金属矿集区,分布的大量远端岩浆夕卡岩(类夕卡岩)均呈脉状沿古生界层间滑脱面或断裂破碎带侵位充填,

滇东南新寨锡矿床夕卡岩矿物学特征及其地质意义

新寨夕卡岩型锡矿床位于华南板块西南缘,属于接触交代型夕卡岩矿床,其围岩主要为片岩和大理岩。为查明该矿床夕卡岩矿物的形成环境和变质过程中元素的富集规律,开展了夕卡岩矿物化学成分和元素空间分布测试分析。结果显示,新寨辉石成分为Di_(76-79)Hd_(20-22)Jo_(1),以透辉石为主;石榴子石成分为Alm_(61-74)Gr_(18-26)Ad_(0-3),以铁铝榴石为主;角闪石主要为钙镁闪石。石榴子石球粒陨石标准化稀土元素配分模式总体表现为LREE亏损,MREE和HREE富集的特征,表明其可能形成于还原环境。印支期区域变质作用导致矿区中的岩石和矿物变形,同时石榴子石边缘形成了Mn、Sc、Y和HREE富集环带。研究认为,新寨夕卡岩矿床形成与加里东期岩浆侵位有成因联系。

云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床石榴子石U-Pb年代学、元素地球化学及地质意义

为厘定云南中甸红牛-红山大型夕卡岩铜矿床赋存矿体的夕卡岩的形成年龄,对矿区产出的石榴子石开展了U-Pb定年,并结合石榴子石的元素地球化学特征探讨矿床成因。结果显示,矿区不同矿段(红牛、红山)均发育早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代的石榴子石,其成分均为钙铝-钙铁榴石固溶体(红牛为And_(27.02~62.53)Gro_(36.74~71.64),红山为And_(42.51~99.94)Gro_(0.00~56.37))。不同矿段、不同世代石榴子石的稀土元素配分模式特征迥异,表现为左倾型、负Eu异常和右倾型、正Eu异常两种配分模式;两个矿段石榴子石的稀土总含量相差较大(红牛为5.29×10^(-6)~102×10^(-6),红山为19.8×10^(-6)~206×10^(-6))。研究表明,石榴子石的稀土配分模式主要受钙铝榴石-钙铁榴石端元组分控制;更高的稀土元素含量可能与富氯流体的加入及流体运移距离较短有关。红牛-红山矿床石榴子石U-Pb年龄为(79.7±3.4)Ma,代表了夕卡岩化的形成年龄,指示该矿床形成于晚白垩世。

夕卡岩的多成因性及夕卡岩型矿床找矿评价

夕卡岩和夕卡岩矿床的多成因性已得到研究工作的证实。结合国内外的各种成因观点,将夕卡岩成因归纳为5种:①热液交代型(包括接触交代型和层控交代型);②岩浆型;③喷流沉积型;④变质型;⑤多因复成型。在对不同类型成因的夕卡岩矿床进行找矿评价时,要结合不同类型夕卡岩的特点,开展成矿构造、矿物学及岩石学方面的综合研究。

夕卡岩型矿床的特征及其在钦杭成矿带西南段的找矿启示

钦杭成矿带是由扬子、华夏两大古陆块于晋宁期发生碰撞拼贴形成的巨型板块结合部,西起广西钦州湾、经粤西、湘东北、赣中延伸到杭州湾。在区域地质上,钦杭成矿带西南段的岩石类型主要为中酸性岩浆岩和碳酸盐岩,为夕卡岩型矿床的形成提供了重要的背景,这也得到了诸多实例的证实。综合前人多年研究,本文试图概述部分夕卡岩型矿床找矿标志。

夕卡岩型矿床成因类型及成矿特征

夕卡岩型矿床是一种具有重要工业意义的矿床类型,多年以来一直是矿床学研究工作的热点,经过一个多世纪的发展历程,对该类矿床的认识也由传统的接触交代成因演变为多种成因;但目前仍然有很多地质工作者局限于传统的接触交代成因。为了能够更好的认识该类矿床,本文在前期夕卡岩成因类型总结的基础上,归纳了各种夕卡岩及夕卡岩型矿床的主要特征及成矿作用,分析了不同成因夕卡岩类型之间的区别和联系。

一种特殊类型的夕卡岩—镁铝夕卡岩的矿物特征

在研究我国河北省邯邢铁矿的过程中,发现了一种矿物组成比较特殊的夕卡岩。其组成矿物主要有富铝透辉石、绿脆云母、尖晶石、钙镁橄榄石、钙铝榴石、富铝角闪石、硅硫磷灰石、及蓝色方解石等。与我国常见的钙夕卡岩及镁夕卡岩有明显不同。它作为一个早期独立的阶段分布在各矿区,因其组成的矿物中富含镁、铝,故名“镁铝夕卡岩”。其后期的热液蚀变产生了众多的罕见矿物如雪硅钙石、碳硅钙石、吉水硅钙石、硅灰石膏等及大量沸石类矿物,但无石英,酷似基性火山岩的蚀变产物。矿物学研究表明,这种夕卡岩形成于一种富镁、铝而SiO_2不饱和的地球化学环境和高温低XCO_2的条件。

冈底斯东段南部第三纪夕卡岩型Cu-Au±Mo矿床地质特征、矿物组合及其深部找矿意义

在冈底斯Cu—Au成矿带东南部的山南地区分布有克鲁、劣布、冲木达和陈坝等中到大型Cu—Au±Mo矿床。与含铜夕卡岩有关的侵入岩形成于20～30Ma之间，为高钾钙碱性中酸性浅成岩，形成于印-亚大陆碰撞晚期构造背景。矿化赋存于岩体外接触带下白垩统比马组的碳酸盐岩和其他钙质岩石内。主要矿化类型为夕卡岩型、热液脉型和斑岩型，构成完整的斑岩-夕卡岩、热液脉状铜-金（钼）多金属成矿体系，矿化组合主要为Cu—Mo、Cu—Au和Cu。外接触带的蚀变以夕卡岩化、角岩化为主，而内接触带上主要为岩体的绢云母化、硅化、绿泥石化等，内夕卡岩不发育。夕卡岩化可分为早期夕卡岩和晚期含水硅酸盐阶段。早期夕卡岩主要为钙铁、钙铝石榴石夕卡岩，含少量透辉石、磁铁矿等，晚期的含水硅酸盐阶段主要是绿泥石-绿帘石、方解石、石英交代石榴石夕卡岩，并伴随含铜硫化物的沉淀，为本区夕卡岩型铜矿形成的主要阶段。含铜硫化物以富含斑铜矿为特征，Au、Ag主要赋存于斑铜矿、硫铋铜矿及黄铜矿等矿物中。山南地区的夕卡岩型铜-金矿床均为浅部夕卡岩，在某些夕卡岩型铜金矿床中显示了斑岩型矿化的存在，可能暗示该区的夕卡岩型矿化与北带相似，具有统一的斑岩型-夕卡岩型成矿系统。因此本区具有在深部寻找斑岩型金矿的可能性，而且找矿潜力较大。

西藏嘎拉勒夕卡岩型金(铜)矿床地球化学特征与锆石的LA-ICP-MS定年及意义

嘎拉勒金(铜)矿床位于西藏班公湖—怒江缝合带的西段,为夕卡岩型金(大型)铜(小型)矿床。矿区主要岩石为巨斑状石英闪长岩、中细粒花岗闪长岩与闪长玢岩。该矿床岩石样品的REE分异程度较高,Eu呈弱负异常,w(Al2O3)为14.45%～15.84%,铝过饱和指数A/CNK为1.33～1.46,均大于1,表明为S型花岗岩。经微量元素的相关分析,该矿岩体为板内花岗岩,形成期接近于同碰撞期。锆石的LA-ICP-MS定年结果表明巨斑状石英闪长岩的年龄为(131±17)Ma,中细粒花岗闪长岩为(86.52±0.41)Ma,两个闪长玢岩的年龄分别为(88.59±0.45)和(88.09±0.41)Ma,其中巨斑状石英闪长岩为非成矿岩体,其测年数据代表了成岩时代下限;矿体只产在中细粒花岗闪长岩和闪长玢岩岩体与灰岩和粉砂岩夹硅质岩的接触带,为燕山期成矿。由测年结果可将该矿床的岩浆演化过程大致分为两个阶段,早白垩世非成矿岩体巨斑状石英闪长岩岩体的侵入和晚白垩世成矿岩体的形成,发生在白垩纪班公湖—怒江中特提斯洋构造演化的第4个阶段弧-陆碰撞造山阶段。

大冶-武山矿化夕卡岩的稀土元素地球化学研究

用ICP-MS分析了25个含矿夕卡岩样品的REE含量,其中对8个样品的石榴子石等矿物中的熔融包裹体进行了均一温度测定,还对5个夕卡岩样品石榴子石中的熔融包裹体进行了电子探针分析。在这些样品的石榴子石、辉石或方解石中都观察到熔融包裹体。夕卡岩的球粒陨石标准化REE分布模式具有两个突出特点:其一是以富集轻稀土元素(LREE)右倾为特征;其二是多数以具有Eu正异常为特征。夕卡岩球粒陨石标准化REE分布模式有三种类型:第一类型显示斜率不大的右倾直线;第二类型具有以Ce为峰值的折线的特征,即REE线段向上凸,在Ce处有一极大值(个别无峰值,LREE曲线向上凸,呈穹隆状);第三类型为过渡型REE分布模式。在当今REE资料有限的情况下,利用稀土元素地球化学特点鉴别夕卡岩成因是困难的。

北祁连加里东造山带塔儿沟夕卡岩-石英脉型钨矿床地质及成因

文章总结了塔儿沟夕卡岩_黑钨矿石英脉型钨矿床的地质特征 ,对该矿床黑钨矿石英脉中的石英流体包裹体进行了均一温度、盐度和成分测试 ,并对矿石的氧同位素和硫同位素组成进行了测试 ,结合野牛滩岩体的岩石学、矿物学特征以及硫同位素组成特征 ,认为矿床的成矿流体为岩浆流体与大气降水的混合 ,钨很可能部分来自前寒武纪地层 ,部分来自野牛滩岩体分异演化所形成的含矿流体 ,同时岩体作为“巨大热能机” ,导致热水溶液对流循环 ,从围岩中萃取矿化元素 ,进而卸载成矿。

冈底斯明则-程巴斑岩-夕卡岩型Mo-Cu矿床成矿时代与含矿岩石成因

冈底斯东南缘克鲁-冲木达矿带以发育渐新世斑岩-夕卡岩型Mo-W-Cu成矿作用而有别于冈底斯中新世斑岩-夕卡岩型Cu-Mo-Au矿带,但是对渐新世成矿岩石类型及成因以及渐新世与中新世斑岩成矿作用存在差异的原因尚不清楚,严重制约了该带矿产资源潜力评价。为此,本文选择矿带内程巴斑岩型Mo矿床及明则夕卡岩型Cu矿床开展了成岩与成矿年代学及含矿岩石成因研究。明则矿区与夕卡岩矿化有关的二长岩的结晶年龄为30.4±0.6Ma,表明夕卡岩矿化时代约30Ma,这与程巴斑岩型Mo矿床矿石中辉钼矿Re-Os同位素分析所揭示的约30Ma矿化时代一致。明则二长岩的SiO2含量为55%～57%,K2O含量为2.7%～5.0%,属于钾玄岩,具有较高的MgO含量(3.5%～6.9%)、Mg#值(57.6～67.2)以及相容元素含量(Cr=34×10-6～379×10-6;Ni为48×10-6～116×10-6)。而程巴花岗闪长岩的SiO2含量为65%～67%,K2O含量为3.2%～4.1%,属于高钾钙碱性岩,具有较低的MgO含量(1.7%～2.1%)、Mg#值(49.5～51.1)以及相容元素含量(Cr=20×10-6～39×10-6;Ni为16×10-6～25×10-6)。二长岩和花岗闪长岩均显示富集轻稀土元素与大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有弱的Eu负异常,但二长岩的REE含量明显高于花岗闪长岩,且具有较低的Sr/Y比值(24～49),后者Sr/Y比值为54～68。两种岩石均具有类似的Hf同位素组成,二长岩的εHf(t)值为+2.8～+6.8,花岗闪长岩εHf(t)值为+4.2～+6.1。综合分析表明,二长岩是受大洋板片流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融的产物,而花岗闪长岩是增厚的新生下地壳部分熔融的产物,二者在形成过程中可能发生了幔源镁铁质岩浆与壳源长英质岩浆的混合作用,这种壳幔相互作用导致区域斑岩-夕卡岩型Cu-Mo矿化,但由于该区隆升剥蚀强烈,上部的斑岩型Cu矿体基本被剥蚀而没有保存下来,因此现今表现为斑岩型Mo矿床。

老君山成矿区变质成因夕卡岩的地质地球化学特征

老君山成矿区广泛分布的夕卡岩是主要含矿岩层。通过对夕卡岩地质特征、岩石化学特征、稀土元素地球化学特征和成岩年龄的分析研究 ,证明了夕卡岩是区域变质作用的产物。

中国含金夕卡岩矿床的分布和主要地质特征

夕卡岩金矿床主要分布于中国东部，特别是在长江中下游地区，并常和夕卡岩铜（铁或多金属）矿床共生。它们产生的有利构造环境为地台边缘的拗陷和褶皱带以及地台内部的深大断裂附近地区。主要控矿地层为石炭－二叠纪和三叠纪碳酸盐岩。有关侵入岩为钙－碱性闪长岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩及其浅成相，大多属燕山期。含金夕卡岩以钙夕卡岩为主，镁夕卡岩次之。在夕卡岩及其邻近的围岩中叠加有较强的退化热液蚀变，并常伴有Ｃｕ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｇ等矿化，显示明显的交代分带。总的矿化分带序列为：Ｆｅ（Ｃｕ）→Ｃｕ（Ｍｏ）→Ｃｕ、Ａｕ→Ａｕ→Ａｕ、Ｐｂ、Ｚｎ。在许多矿床中，发现有碲化物、铋化物和硒化物。因此，Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｓｅ等元素在夕卡岩金矿床中相对富集。

挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用

通过总结多年来对夕卡岩型和斑岩型矿床的研究所获得的成果 ,作者认识到挥发相在这些矿床形成过程中的重要地位和意义。文章系统讨论了在花岗质岩浆中挥发相的形成和时空演化、挥发相的组成及其与硅酸盐熔融体的不相溶性 ,提供了挥发相在夕卡岩型和斑岩型矿床中存在的证据 ,提出挥发相对花岗质岩体顶部和邻近围岩的微细裂隙、爆破角砾岩、夕卡岩、碱质硅酸盐交代岩和富含挥发份矿物的形成 。

冀南邯邢地区白涧和西石门夕卡岩型铁矿磁铁矿成因矿物学研究

对邯邢地区典型夕卡岩型铁矿床白涧铁矿和西石门铁矿中不同产状的磁铁矿的成分、热电性、爆裂温度及O同位素进行了详细的成因矿物学研究。研究发现:层间矿体具有低Ti、∑REE、爆裂温度、δ18 O的特征,热电性系数较小但变化范围大;接触带矿体为高Ti、∑REE、爆裂温度、δ18 O的特征,热电性系数较大,变化范围小。白涧铁矿层间矿和西石门铁矿中磁铁矿的REE表现出Eu的正异常,而白涧铁矿接触带矿为负异常。白涧铁矿磁铁矿中单层矿体热电性系数具有中部小、顶底大的特征。综合磁铁矿的成因矿物学研究,以热电性的空间变化规律为基础,建立了该区夕卡岩型铁矿的成因和找矿模型。

安庆夕卡岩型铁铜矿床流体包裹体研究

对安庆夕卡岩型铁铜矿床中各成矿阶段的夕卡岩矿物、石英和方解石中流体包裹体的岩相学、显微测温及显微激光拉曼光谱分析等的研究结果表明,成矿流体可能为源自深部的岩浆热液,具高温、高盐度和富CH4等还原性挥发分的特征。流体包裹体的均一温度和盐度在夕卡岩期表现为高温(400～570℃)和高盐度(40%～46%NaCl)特征,代表了夕卡岩形成及铁矿化时的流体活动情况;在石英硫化物期表现出中低温(124～396℃),盐度变化较大(6%～38% NaCl)的特征,代表了铜矿化时的流体活动情况。从成矿早期到晚期,流体包裹体的均一温度和盐度都不断降低,且在铜的主成矿阶段曾发生过流体沸腾作用和混合作用。岩浆水在流体成矿过程中占主导地位。

内蒙古黄岗梁锡铁多金属矿床层状夕卡岩的喷流沉积成因

内蒙古自治区黄岗梁矿床是大兴安岭中南段的一个大型Sn-Fe多金属矿床,燕山期火山侵入岩广泛出露,通过对矿床地球化学特征的系统研究,并结合矿床地质特征,得出的主要研究成果为:①与含微细浸染胶状锡的磁铁矿层共生的层状夕卡岩与海底火山活动关系密切,是一种很具特色的喷流岩;②REE地球化学特征表明,该矿床层状夕卡岩与典型岩浆热液接触交代夕卡岩存在较大差异,而与现代海底热流体和喷流型矿床及其共生的热水沉积岩有较大的相似性,应属热水喷流成因;③层状夕卡岩的碳、氧同位素组成关系可与许多沉积喷流型块状硫化物矿石及其共生的喷流岩相对比,暗示了两者具有相似的形成机理。

我国夕卡岩矿床中的辉石和似辉石特征及其与金属矿化的关系

根据我国３７个夕卡岩矿床中辉石和似辉石的成分和共生矿物特征等的综合研究分析，指出不同金属矿化夕卡岩中的辉石、似辉石类型和成分特征各不相同，因而可以作为鉴别夕卡岩含矿性的重要矿物地球化学标志：岩浆期镁夕卡岩中的辉石为铝透辉石，可伴生磁铁矿化；岩浆期后镁夕卡岩中的为较纯的透辉石，可能伴生Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ａｕ等矿化；钙夕卡岩中的辉石主要为透辉石，而似辉石成分多为硅灰石，随着辉石中钙铁辉石和锰钙辉石分子的增加，其伴生金属矿化也相应作有规律的变化：Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ→Ｍｏ→Ｗ→Ｓｎ；含ＰｂＺｎ（Ａｇ）夕卡岩中的辉石为锰钙铁辉石和锰钙辉石，而似辉石为钙蔷薇辉石、蔷薇辉石或锰三斜辉石；含ＵＴｈ碱质夕卡岩中的辉石为霓石和霓辉石。共生的单斜辉石和石榴石矿物对成分和辉石的Ｍｎ／Ｆｅ、Ｍｇ／Ｆｅ比值可以指示金属矿化的类型。