湘南宝山矿床REE、Pb-S同位素地球化学及黄铁矿Rb-Sr同位素定年

湘南宝山矿区的花岗闪长岩体、地层(灰岩)、方解石及黄铁矿具有相似的稀土元素地球化学特征,即轻稀土富集和Eu负异常。其中,黄铁矿表现为最低的稀土总量、明显的Eu负异常和较明显的Ce负异常,这反映了流体的稀土元素地球化学特征。认为成矿流体既有来自花岗闪长岩体的岩浆水参与,又有大气降水的作用。本次工作的矿床硫化物单矿物Pb同位素组成变化范围较小,在铅同位素构造演化图上均位于地壳演化线附近,反映的主要是地壳的信息。矿床硫化物S同位素组成与岩体及围岩地层基本一致,属于同源。通过对六个黄铁矿样品的Rb-Sr同位素分析,获得宝山矿床的Rb-Sr等时线年龄为174±7Ma,MSWD=0.55,黄铁矿的(87Sr/86Sr)i为0.70912±0.00016,高于花岗闪长岩体的锶同位素初始比值。黄铁矿Rb-Sr等时线年龄与花岗闪长岩体的单颗粒锆石U-Pb年龄十分一致,表明矿床的形成与岩体有密切的联系,花岗闪长岩体提供了矿床形成所需要的能量和部分流体,而地层也提供了部分成矿物质。

湖南宝山矿床花岗岩类硫-铅同位素和流体包裹体研究及其成因意义

宝山铜铅锌多金属矿床是湖南重要的铅锌生产基地。矿床内矽卡岩型铜(钼)矿化受侏罗纪花岗闪长斑岩的控制,而主要的铅锌矿体则产于远离岩体的碳酸盐地层中,且缺乏可靠的矿化年龄限制。为了查明宝山铅锌矿体与花岗闪长斑岩之间的成因关系,文章对宝山花岗岩类中浸染状黄铁矿的硫同位素和钾长石的铅同位素,以及铅锌矿石萤石脉石的流体包裹体进行了测试和研究,并与前人报道的铅锌硫化物矿石的硫、铅同位素进行了对比,尝试为宝山铅锌矿化的物质来源及成因提供依据。研究表明,花岗闪长斑岩中浸染状黄铁矿的δ34S值为+1.5‰^+3.5‰,与铅锌矿石硫化物(方铅矿、闪锌矿及黄铁矿)相一致;同时,花岗岩类中钾长石的铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.4789~18.7668、15.6835~15.7220和38.7903~39.1035,具有壳源的特征,且与铅锌矿石硫化物的铅同位素分布范围相吻合。宝山矿床的硫、铅同位素特征表明,花岗闪长斑岩应是铅锌矿化的主要硫源及金属来源。宝山矿床铅锌矿石萤石中的流体包裹体具有低温(130~150℃)、低盐度(<8%)的特征,可能是岩浆热液演化到晚期的产物。结合已有的有关资料加以对比和分析,研究认为,宝山铅锌矿床的成矿物质应来源于花岗闪长岩的岩浆期后热液,在热液演化晚期迁移到远端地层中沉淀,形成了宝山的主要铅锌矿体。

湘南宝山铜铅锌多金属矿床石榴子石原位成分及其地质意义

宝山铜铅锌多金属矿床位于湘南钨锡多金属矿集区中西部,大地构造位置处于扬子地块与华夏地块两大构造单元的碰撞拼接地带。矿床中主要发育两类石榴子石,Ⅰ类石榴子石(Grt-Ⅰ)呈灰-灰绿色,具明显的韵律环带,Ⅱ类石榴子石(Grt-Ⅱ)呈棕红色或浅红色,环带不发育,较为破碎,呈脉状产出。本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)分析了两类石榴子石成分,结果表明,Grt-Ⅰ主要富Fe,属于钙铁榴石(And_(91-93)Gro_(5-8)Spe+Pyr+Alm_(0.71-0.79));Grt-Ⅱ较Grt-ⅠFe含量降低,Al含量增加,以钙铝榴石组分增加为主要特征,属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列(And_(52-66)Gro_(32-47)Spe+Pyr+Alm_(1.10-1.37))。石榴子石稀土元素总量偏低(42.60×10^(-6)~201.50×10^(-6),不包括Y),Grt-ⅠΣREE、LREE/HREE值、δEu值高于Grt-Ⅱ,前者具强烈的Eu正异常、稀土配分曲线向右陡倾,而后者中等Eu负异常、稀土配分曲线向左平缓倾。两类石榴子石亏损Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,富集Nb、Zr和Hf等高场强元素,Grt-Ⅰ富集程度整体低于Grt-Ⅱ。两类石榴子石不同的端员组分、Eu异常等特征,指示Grt-Ⅰ富含Fe,且形成高氧逸度、碱性环境,Grt-Ⅱ形成于弱氧化-弱还原、弱碱性的环境,说明由Grt-Ⅰ至Grt-Ⅱ氧逸度逐渐降低,由氧化转变为弱氧化-弱还原环境。金属成矿元素Cu、Zn、Mo、Pb等在两类石榴子石中的含量较低,Sn含量却高达地壳中Sn平均含量(2.00×10^(-6))的几十甚至上百倍,指示深部石榴子石矽卡岩有利于Sn的富集,具成矿潜力。

江西九瑞地区宝山斑岩型铜多金属矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

宝山斑岩型铜多金属矿床位于九瑞矿集区西北部,隶属于九江-瑞昌铜金矿田,为长江中下游铜金成矿带、大冶-九江成矿亚带的组成部分。对宝山岩体的花岗闪长斑岩进行LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得其锆石U-Pb年龄为(147.81±0.48)Ma(MSWD=1.07);首次对宝山矿床的辉钼矿进行Re-Os同位素定年,获得矿床的成矿年龄:6件辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为(146.1±2.2)Ma^(148.7±2.0)Ma,加权平均年龄为(147.42±0.84)Ma,等时线年龄为(147.7±1.2)Ma。成岩年龄与成矿年龄在误差范围内一致。辉钼矿的Re含量指示宝山矿床的成矿物质来自于壳幔混源。宝山矿区的成岩、成矿时代与九瑞矿集区典型岩体和矿床的成岩、成矿时代相似,也与长江中下游地区铜陵、安庆和鄂东南(部分地区)的典型铜多金属矿床的成岩、成矿时代基本一致,都属于长江中下游成矿带早白垩世多金属成矿事件的一部分。

湘南宝山铜铅锌多金属矿床闪锌矿元素地球化学特征及其对成矿的制约

位于钦杭成矿带和南岭成矿带叠合部位的湘南地区是我国重要的W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿集区,宝山Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿床是湘南地区代表性的矿床。相比中部矽卡岩型矿体,西部和北部脉状矿体研究程度较低。本文拟通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位微区分析技术,对比研究矽卡岩型矿体和脉状矿体的微量元素赋存状态、成矿环境及矿床成因。分析结果显示,宝山矿区不同类型矿体中的闪锌矿均富含Fe、Mn和In,亏损Ga、Ge、Te和Tl等元素,Fe、Mn、Cd和In等元素主要以类质同象的形式赋存于闪锌矿中;矽卡岩型矿体形成于中—高温度环境,脉状矿体形成于中温环境。综合分析认为,宝山铜铅锌银矿床为形成于中—高温环境下的广义矽卡岩型矿床。值得注意的是,Cd含量达到了伴生工业品位的数百倍,具有很高的综合利用价值。

湘南宝山地区燕山期成矿花岗岩岩浆作用研究

本文对湘南宝山花岗闪长斑岩进行了系统的锆石和磷灰石U-Pb定年、岩石地球化学以及锆石Hf同位素研究,并探讨了宝山花岗闪长斑岩的岩石成因和构造意义。锆石和磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb定年显示,宝山花岗闪长斑岩的成岩年龄为160Ma。综合元素和同位素地球化学证据,宝山花岗闪长斑岩的成因可能为新生地壳与古老地壳的混合熔融,同时宝山花岗闪长斑岩中发现的890±20Ma的继承锆石,验证了新元古代新生地壳的参与。磷灰石的主微量元素研究显示花岗闪长斑岩具有较高的氧逸度和Cl含量,Sr/Th比值具有较大变化,而La/Sm比值变化不大等特征,表明形成花岗闪长斑岩岩浆的母岩受到俯冲板片脱水形成的流体交代作用影响。在上述过程中,富含Cl和H2O的流体从板片中释放出来,引发地幔楔熔融,并对矿床中成矿金属元素进行提取。由于古太平洋板块俯冲引发的伸展-减薄运动,在地幔上涌过程中,新元古代新生地壳发生部分熔融,这些高温岩浆底侵老地壳源区,诱发老地壳部分熔融,进而发生了强烈的壳-壳混合作用,产生花岗闪长质岩浆。

广西苍梧宝山铜多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

广西苍梧县宝山矿床位于大瑶山隆起区的东南部,是一个与石英斑岩有关的铜多金属矿床。本文对该矿区内花岗闪长岩、细粒花岗岩和石英斑岩进行了单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得了3件花岗闪长岩的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为433.7±1.2 Ma、435.0±1.2 Ma和449.7±2.3 Ma;1件细粒花岗岩的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为100.4±0.5 Ma,2件石英斑岩样品的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为95.4±0.7 Ma和92.5±0.5 Ma。本文认为,宝山矿区存在晚奥陶世、早志留世、早白垩世晚期和晚白垩世早期等多期岩浆活动,与成矿有关的石英斑岩锆石U-Pb年龄揭示宝山铜铅锌多金属矿床形成于晚白垩世早期。这些高精度花岗岩锆石U-Pb测年数据为进一步深入研究大瑶山地区的岩浆活动及其成矿作用提供了重要的年代学依据。

湖南宝山铜铅锌多金属矿床矿物学特征及其地质意义

宝山铜铅锌多金属矿床位于我国南岭成矿带中段北缘,是南岭成矿带中的重要类型之一。宝山矿床具有明显的水平分带性,即以花岗闪长斑岩为中心的铜钼矿化,周边是铅锌银矿化。本文通过对宝山铜铅锌多金属矿床中的石榴子石、透辉石、黄铁矿、闪锌矿等矿物进行矿物学研究及电子探针测试分析,归纳总结出:宝山铜铅锌多金属矿床成矿期次为矽卡岩阶段、退变质与氧化物阶段、硫化物阶段;矿床石榴石端员组分总体以钙铁榴石(23.48%~90.39%)为主,其次为钙铝榴石(5.81%~71.27%);辉石的成分端员以透辉石(Di_(61-95))为主,石榴子石成分和透辉石组分与世界上典型矽卡岩型铜矿的石榴子石和透辉石组分十分相似,属于典型的矽卡岩型铜矿床。从宝山铜铅锌多金属矿床硫化物中黄铁矿、闪锌矿矿物成分组成可以看出,该矿床硫化物为岩浆热液成因,并呈现出北东向比南西向成矿温度高的特征。

与岩浆热液有关成矿流体特征、演化及其对比研究——以社垌石英脉型钨钼矿床和宝山斑岩型铜矿床为例

与同一花岗质岩浆系统密切相关的不同成矿作用在成矿流体性质、组成、演化及成矿物质沉淀等特征既存在相似之处,也表现出明显差异.本文对赋存在社山复式岩体中的社垌石英脉型钨钼矿床和宝山斑岩型铜矿床进行的对比研究表明,钨钼矿体呈石英细脉状产出在社山加里东期黑云母花岗闪长岩中,铜矿体呈浸染状分布在宝山燕山晚期隐伏花岗斑岩体中.流体包裹体研究数据表明,社垌钨钼矿床石英中流体包裹体均一温度范围为180℃~320℃和340℃~440℃,其中主峰值范围为180℃~320℃,盐度峰值范围分别为0~10%、16%~20%、30%~34%,集中在0~10%NaClequiv.峰值范围内(n=177),显示社垌钨钼矿床的成矿流体形成于一种中高温、中低盐度的H2O-NaCl±CO2体系.宝山斑岩型铜矿床中石英包裹体的均一温度范围在136.6℃~440.0℃,峰值为240℃~360℃,盐度主要集中在0.18%~34.83%NaClequiv.(n=154),显示宝山斑岩型铜矿床的成矿流体属于中-高温、高盐度的NaCl-H2O-KCl±CO2体系.结合包裹体岩相学以及均一温度和盐度的特征,我们认为社垌脉状钨钼矿床成矿流体的演化经历了早期岩浆流体与晚期大气降水逐渐混合的过程,流体混合作用可能是引起矿石沉淀的主要因素,而宝山斑岩型铜矿床的成矿流体演化可能是早期岩浆结晶分异的中-高温、中-高盐度初始成矿流体,晚期又分异为高温、低盐度流体和高温、高盐度流体,流体沸腾和相分离作用对Cu金属元素的运移和沉淀起着重要的作用.

湖南宝山铜铅锌多金属矿床构造控岩控矿模式

湖南宝山铜铅锌多金属矿床位于南岭东西向构造带与耒阳—临武南北向构造带的复合部位,是该区大型—超大型矿床的典型代表之一。矿床(体)与燕山早期花岗闪长斑岩体在空间上关系密切,均明显受构造控制。在大比例尺构造剖面精细解析基础上,分析构造类型及其主要特征,总结构造控岩控矿规律。研究认为:矽卡岩型铜钼矿体主要受北东—北东东向褶皱控制;热液脉型铅锌银矿体主要受褶皱翼部层间断裂及北东向压扭性断裂控制。构造应力场最大主应力方向经历了成矿前近南北向→成矿期近东西向→成矿后北东—南西向的转变。北东—北东东向压扭性断裂为导矿构造,北西西向张扭性断裂为控岩构造。构造不仅控制了成矿岩体的展布,而且控制了成矿类型的变化。在此基础上,建立了构造控岩控矿模式,指示已知矿体北西侧深部是有利的找矿地段。该研究为深部找矿预测提供重要依据,对坪宝矿田的找矿部署和深部勘查具有参考意义。

江西瑞昌市宝山花岗闪长斑岩地球化学特征及地质意义

宝山铜多金属矿是九瑞矿集区发现的又一个中型规模以上的矿床,与成矿密切相关的宝山岩体主要为花岗闪长斑岩,其岩石地球化学分析结果显示：含相对较高的Si O2（65.46%~70.96%,平均为67.34%）、Al2O3（14.84%~16.9%,平均15.67%）;富集大离子亲石元素（如K,Sr,Ba）,亏损高场强元素Nb,Ti,具有较高的Sr/Y比值（22.78~57.63,平均39.91）;轻稀土明显富集（LREE/HREE=7.87~16.72）,具有埃达克岩地球化学特征,同时含有较高含量的成矿元素Cu,Au,Mo等。地球化学特征表明,宝山岩体属壳幔熔融的产物,为成矿有利岩体。

湖南宝山花岗闪长质岩石混合成因证据探讨

通过对湖南宝山花岗闪长质岩石岩相学特征研究,发现存在较多矿物不平衡结构,如富Ca的斜长石熔蚀核,黑云母、石英嵌晶结构,暗色镶边的眼球状石英,针状磷灰石、辉石、黑云母共存等现象,表明宝山花岗闪长质岩石为基性岩浆与酸性岩浆的混合成因;主微量元素分析结果进一步证实了岩体属于混合成因的观点。该结论为壳幔相互作用提供了岩石学依据。