湘南坪宝矿田岩浆热液成矿系统深部探测与地球化学约束

湘南是我国乃至世界最重要的钨锡多金属矿集区之一,发育了坪宝、柿竹园、骑田岭等多个大型矿床(田)。随着浅部资源逐渐枯竭,成矿系统深延与探测成为找矿突破的重点,尤其是覆盖层下隐伏成矿岩体、流体运移通道与矿体赋存空间的准确识别。本文以湘南坪宝矿田为例,采用广域电磁、构造解析与地球化学等方法揭示了成矿系统的空间结构与物质组成:(1)矿田深部(<5 km)存在4个隐伏的燕山期花岗岩体,包括宝山、黄沙坪、大坊、野鹅塘,岩体呈现不规则形态;(2)岩体侵位受NNE走向、NE走向与NW走向的区域断裂交汇联合控制,其岩体接触带与次级断裂为主要的控矿构造;(3)断层破碎带中方解石、石英、赤铁矿等热液矿物为成矿流体活动留下的痕迹,可用来识别成矿流体的源区与路径;(4)科学钻探证实了矿体与成矿运移通道深延稳定,且可能与深部隐伏岩体导通;(5)宝山矿区西部、黄沙坪矿区东部、大坊与野鹅塘矿区深部应为该区未来找矿勘查的重点。通过广域电磁、构造解析与矿物地球化学分析可以深入认识隐伏岩体的空间形态与形成时代,构建成矿物质与流体的“源-运-储”模型,开展成矿系统的深部探测与成矿潜力评价。

江西会昌锡坑迳斑岩型锡矿床成矿系统发育特征与找矿模型

锡坑迳矿田位于南岭成矿带东段与武夷山成矿带交会部位,以早白垩世连续的岩浆喷发-侵入活动与多类型锡多金属成矿作用为特色。矿田内围绕似斑状花岗岩和花岗斑岩发育了岩背斑岩型、淘锡坝和矿背隐爆层间裂隙带型、苦竹岽和凤凰岽云英岩-破碎带蚀变岩型等大中型锡矿床。这些矿床的矿化-蚀变特征可与玻利维亚锡矿带、银岩、维拉斯托和洋滨等国内外斑岩型锡矿床类比,又独具特色,是研究斑岩型锡成矿系统发育特征与找矿模型的理想区域。文章在详细的野外地质调查基础上,系统总结了锡坑迳矿田内各类锡多金属矿化组合特征和蚀变结构,并对岩背矿床和淘锡坝矿床锡石开展了电子探针和LA-ICP-MS原位微区分析。研究结果显示,所有锡石样品均具有La、Pr、Gd和Tb的正异常、Ce与Eu的负异常、明显的Zr/Hf分馏和不规则的稀土元素配分模式,指示成矿热液早期阶段及锡石沉淀阶段经历了流体不相容。岩背锡石较淘锡坝锡石具有高的Ti/Zr和Ti/Sc比值,指示其更为靠近矿化中心。笔者研究认为,锡坑迳斑岩型锡成矿系统矿化类型包括细脉状、浸染状和细网脉状,围岩蚀变由早到晚、由成矿中心向外依次发育黄玉石英带、绿泥石-黄玉石英岩化带、绿泥石-绢云母化带和黏土化-碳酸盐化带。与斑岩型铜钼成矿系统相比,其成矿岩浆岩不仅有花岗斑岩,还有似斑状黑云母花岗岩,矿体在斑岩、花岗岩及上覆火山岩中均有赋存。相较于玻利维亚斑岩型锡成矿带发育的大面积石英-电气石化,锡坑迳斑岩成矿系统更富F,蚀变矿物中出现了大量黄玉、萤石和白云母等。对比国内外典型锡矿床的矿化-蚀变结构和锡石矿物学特征,文章建立了锡坑迳式斑岩型锡成矿系统的找矿模型。

大兴安岭东坡中北段六九山斑岩铜成矿系统浅成岩成因与地球动力学背景

六九山铜矿床产在大兴安岭地区东坡中北段,位于中亚造山带东端。为了探讨该区浅成岩成因与地球动力学背景,对六九山斑岩铜成矿系统内与成矿密切的闪长玢岩、二长斑岩两类浅成岩进行了地质、岩相学、锆石U-Pb同位素定年和元素地球化学等方面的研究。结果表明:闪长玢岩和二长斑岩内岩浆锆石加权平均年龄分别为(132.6±2.6)Ma(n=5)和(132.4±1.3)Ma(n=22),岩浆就位发生在约132 Ma,结合辉钼矿Re-Os同位素年龄((134.1±0.8)Ma),限定成矿作用发生在早白垩世;闪长玢岩(w(SiO_(2))为52.98%~59.83%)和二长斑岩(w(SiO_(2))为66.90%~67.56%)为典型的中—酸性浅成斑岩,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,分别为典型岛弧钙碱性岩和埃达克质岩石;岩浆起源于与大洋板块俯冲有关的以流体交代为主的富集地幔部分熔融;成岩成矿作用适值中生代早白垩世库拉板块向欧亚板块俯冲的大陆边缘岩浆弧背景。

上黑龙江盆地金属矿成矿系统

上黑龙江盆地位于额尔古纳地块东北部,上黑龙江Au-Cu-MoⅢ级成矿带上,成矿条件十分优越。上黑龙江Au-Cu-Mo成矿带经历了蒙古—鄂霍茨克洋俯冲增生、挤压碰撞的复合造山过程,多幕式构造—岩浆活动频繁,发育有与燕山期中酸性侵入活动有关的铜、金、钼矿床成矿系统.

同构造隐伏花岗岩体及其热液成矿系统——以河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为例

以位于华北克拉通南缘的河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为研究对象,通过对区内地质构造、成矿作用、物化探资料、遥感影像等综合研究,发现该矿田是一个与同构造隐伏花岗岩体有关的岩浆热液成矿系统。推测该隐伏岩体为一个东宽西窄、东厚西薄的“鞋底”状花岗质岩席,其总体空间形态与熊耳山变质核杂岩下盘的东向运动学方向密切相关。高位岩浆房的主体(隐伏岩体厚大部分)定位于故县水库以东地带。区内已发现的银、金多金属矿床主要是隐伏岩体东部主体顶上带外缘区定位的中温热液脉状矿化。推测在隐伏岩体顶上带的中南部还有三个隐伏岩钟发育部位,正是岩浆热液二次沸腾核心区域,因而是形成高温的斑岩型铜钼矿或隐爆角砾岩型钼金矿的最有利区段。

东昆仑斑岩-热液成矿系统找矿实践——以乌兰乌珠尔-十字嵩矿床为例

近年来,东昆仑成矿带西段的祁漫塔格地区新发现了乌兰乌珠尔-十字嵩大型银多金属矿床,矿区发育大面积晚古生代泥盆纪侵入花岗岩,岩性主要为似斑状二长花岗和二长花岗岩;矿区构造以北西向、近东西向为主,北北东、北东向次之,其中,北西向和近东西向断裂与成矿关系密切。紧邻乌兰乌珠尔-十字嵩矿区北部的乌兰乌珠尔矿区发现有斑岩脉体,岩性为花岗闪长斑岩和花岗斑岩。本区找矿突破是以斑岩成矿系统理论为指导,基于缺位找矿思路,通过分析地质资料和区域地球化学异常,在全面掌握前人工作程度的基础上,以野外斑岩脉旁侧发现的矿化构造蚀变带为突破口,类比国内及东昆仑成矿带碰撞造山环境斑岩成矿模式,建立斑岩-热液脉型矿床找矿模型,进而在勘查工作中发现银铅锌矿体,并建立了地质、地球化学测量、遥感、地球物理测量综合勘查标志,为区域上开展同类型矿床的找矿工作提供了思路和方向。

铁矿成矿系统与成矿模式研究

随着地质科学和矿产资源勘探技术的飞速发展,铁矿成矿系统与成矿模式的研究成为矿床地质学的重要课题。然而,目前对铁矿系统的研究仍存在不足之处,特别是在成矿机制和模式方面。基于此,本文针对铁矿的地质背景、成矿条件、成矿热力学条件及其成矿模式展开分析,以期揭示其成矿机制,构建科学合理的成矿模式,从而为矿产资源勘探提供理论支持。

炼就地质勘探的“火眼金睛”——专访云南三江成矿系统与评价系统创新团队李文昌教授

入地可能比上天更难,要把地下的矿藏解剖清楚——它的结构、演化,以及后期对矿产形成的贡献。探索是没有止境的。从无到有,从理论到预测到最终把矿找出来,这是李文昌最引以为傲的事。多年来,他的初心就是多找矿、找大矿、找好矿。在《小康》杂志与他的对话中,这位兢兢业业的专家无疑诠释了“卓越”的力量。

湖南湘东锡田矿田钨锡多金属成矿系统及成矿模式研究

锡田矿田位于湖南省茶陵县东部,钦杭结合带西南段,南岭成矿带东段,大地构造位置上大地构造位置上位于南岭中段、扬子板块与华夏板块间的钦-杭结合带中部。区内矿产资源丰富,发育钨锡、铅锌、铌钽等稀有金属矿床,典型矿床包括垄上钨锡矿、狗打栏钨锡矿、茶陵铅锌矿、星高萤石矿,均为岩浆期后热液成矿作用成矿,成矿潜力巨大,且形成一个完整的高-中-低温热液成矿系列。本文系统梳理、总结、凝练该矿田钨锡多金属矿丰硕的找矿和科研成果,从该矿田成矿岩体特征、典型矿床地质特征、成矿地球化学特征、成矿物质及成矿流体来源、成矿时代、成矿作用、矿床成因及关键控矿因素等进行了分析和总结,以建立锡田矿田的区域成矿系统以及成矿模型,指导本地区及同类矿床的边深部找矿有实际意义。

湖南湘东邓阜仙矿集区钨锡多金属成矿系统及成矿模式研究

邓阜仙矿集区位于湖南省茶陵县东北部,钦杭结合带西南段,南岭成矿带东段,大地构造位置上处于赣南隆起与湘桂坳陷的交接部位。区内矿产资源丰富,发育钨锡、铅锌、铌钽等稀有金属矿床,典型矿床包括湘东钨矿床(又名邓阜仙钨矿床)、金竹垄铌钽矿床、鸡冠石钨矿床、大垄铅锌矿床,太和仙铅锌矿床,均为岩浆期后热液成矿作用成矿,成矿潜力巨大,且形成一个完整的高-中-低温热液成矿系列。通过对该矿集区矿床地质特征、成矿物理化学条件、成矿物质及成矿流体来源、成矿时代、成矿作用及矿床成因等的方面研究,建立该矿集区成矿系统以及成矿模式,指导本地区及同类矿床的边深部找矿有实际意义。

滇黔桂地区卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统构建和找矿实践

南盘江—右江成矿区作为中国南方集中产出卡林型金矿的地区,是我国最重要的金资源产地之一。笔者等通过沉积系统、地层系统、岩石系统、构造系统、年代系统、物质系统、就位系统、动力学系统的研究,拓展了构造蚀变体的内涵,建立其判别指标,明确其既可产出于不整合面之间,亦可在能干性差异大的岩层之间,构建了中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统,建立了贵州卡林型金矿区域找矿预测综合模型。笔者等基于构建的成矿系统和预测模型,开展了区域成矿预测,圈定找矿靶区,进行了理论指导下的找矿实践,实现了贵州卡林型金矿的历史性突破。

成矿系统理论视角下的呵叻高原钾盐矿床研究现状及展望

成矿系统理论将矿床视为动态演化的自然系统,矿床从发生、形成到发展的整体演变过程及其控制机制是该理论的研究核心,“源、运、储、变、保”是该理论剖析矿床成因的五个基本着眼点。东南亚呵叻高原超大型钾盐矿床作为我国海外钾肥生产基地的标志性成功案例,其成矿系统研究不仅关乎该矿床成因认识的深度及其开发利用的广度,同时对中国东特提斯域内找钾工作具有重要指导作用。本文拟基于前人的研究成果,借助成矿系统理论,运用动态的整体思维对呵叻高原钾盐矿床成因研究现状进行梳理,探讨时间维度下呵叻高原钾盐矿床“源、运、储、变、保”成矿要素的表现特征及存在的科学问题,初步提出固体可溶性钾盐矿床成矿系统的研究思路构架,以期为全球钾盐矿床深入研究提供一定借鉴。

与花岗岩有关金属成矿系统的时-空-物结构初探

与花岗岩有关的矿床是金属矿产资源的重要来源,对该类矿床成矿作用的持续时间、成矿深度、成矿规模的研究等鲜有报道,但这些科学问题的解决却对找矿预测具有重要参考价值。本文对前人相关研究成果进行了初步总结认为:与花岗岩有关的成矿作用持续时间一般约为1 Ma,但也可持续更长时间;成矿深度一般不超过5~10 km;成矿系统的垂向延深一般5~10 km,水平延伸一般不超过10~30 km;热液矿化蚀变空间分带的内因可能主要是离子电位和离子半径的差异,围岩的热导率可能是矿化蚀变空间分带的主要外因之一。

滇西北衙超大型斑岩-矽卡岩-浅成低温热液成矿系统关键金属及其成因分析

作为高新产业重要原材料的关键金属,在地壳内平均含量低和分布不均匀,使得其优势矿床类型尚不清晰,尤其是多类型多金属的共存储库—斑岩-矽卡岩-浅成低温热液成矿系统内共(伴)生的关键金属值得深入关注。北衙多金属矿是金沙江-哀牢山成矿带内与喜山期富碱斑岩有关的斑岩型铜金钼-矽卡岩型铁金铜-浅成低温热液型铅锌银金复合成矿系统。在系统梳理前人有关主体金属矿物原位微量元素研究的基础上,本次研究初步查明共伴生的关键金属包括四种:(1)Re:赋存于斑岩型和矽卡岩型矿化的辉钼矿中,含量为2.51×10^(-6)~62.64×10^(-6);(2)Co:以类质同象替代形式赋存于矽卡岩型矿化的磁铁矿中,含量为0.13×10^(-6)~41.1×10^(-6);(3)Bi:以铋化物形式赋存于斑岩型和矽卡岩型矿化中,包括铋铅矿、Bi-Cu硫盐、Bi-Pb硫盐、Bi-Ag硫盐、Bi-Cu-Pb硫盐、Bi-Pb-Ag硫盐和含Bi硫族化合物,其中辉铋矿是主要含铋矿物;(4)Te:赋存于斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿化的硫化物(碲含量:80×10^(-6)~390×10^(-6))或碲化物中,后者包括三方碲铋矿、碲铋矿、碲铋银矿、辉碲铋矿等。结合已有地质和地球化学研究,推断关键金属(Re、Co、Bi和Te)的富集与新生代印亚大陆碰撞的动力学背景下,金沙江-哀牢山成矿带的深部强烈的壳幔相互作用有关。

东昆仑东段中-晚三叠世区域岩浆-热液成矿系统

东昆仑成矿带在早中生代发生了大规模的成矿作用,形成了一系列脉状金矿床、脉状银铅锌矿床、斑岩型铜钼矿床和矽卡岩型铁多金属矿床,但这些矿床之间的成因联系尚不清楚。东昆仑东段以其多样的矿床类型为这一科学问题的研究提供了理想场所。在总结归纳东昆仑东段主要类型矿床时空分布和地质特征的基础上,通过系统分析各类矿床的成矿时代、成矿构造背景及成矿流体与物质来源,探讨它们之间的成因联系。研究结果显示,东昆仑东段各类矿床主要形成于中-晚三叠世(240~220 Ma),均是东昆仑古特提斯陆陆碰撞及后碰撞伸展作用的产物。此外,区内及外围东昆北地体中的各类矿床均具有相似的成矿流体与成矿物质来源,且与该时期广泛发育的深部岩浆作用密切相关,共同组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统,不同类型的矿化可能是该岩浆-热液系统不同演化阶段的产物。巴颜喀拉板块深俯冲及板块断离诱发软流圈地幔的上涌及随后的大规模岩浆-流体活动,富含金属挥发分的岩浆热液与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终形成区内巨型的岩浆-热液成矿系统。基于该成矿系统,东昆仑东段具有寻找多类型共生矿床的潜力。

广西镇龙山岩浆热液成矿系统——来自成矿流体、成矿物质的证据

镇龙山岩浆热液成矿系统位于广西“山字形构造”前弧一个较大的短轴背斜构成的穹窿中,矿床(点)主要赋存于寒武系和泥盆系碎屑岩中。为探讨各矿床(点)之间的成因联系,在野外调查的基础上,对典型矿床进行了流体包裹体测温、激光拉曼及氢-氧-硫同位素研究。研究结果表明,包裹体主要为水溶液、气液两相包裹体,且含CO 2和CH_(4)包裹体较多,偶见含NaCl子晶的包裹体。高温矿床均一温度为320~339℃,盐度为8%~9%NaCl eqv;中温矿床均一温度为280~299℃,盐度为7%~8%NaCl eqv;低温矿床均一温度为160~179℃,盐度为5%~6%NaCl eqv。石英中流体包裹体δD V-SMOW集中在-55‰~-80.1‰之间,δ^(18)O_(V-PDB)集中在-9.1‰~-18.8‰之间,氢-氧同位素图解主要落在岩浆水的范围内,并有向大气降水偏移的趋势,表明上述矿床流体的主要来源可能是岩浆水,后期有大气降水的混入。单矿物的硫同位素峰值集中在-2‰~2‰之间,其中毒砂以正值为主,辉锑矿以负值为主,总体具有相对均一的硫源,说明硫化物中的硫均来自岩浆。上述研究表明,镇龙山地区矿床(点)分布具有明显的岩浆-热液成矿系统的分带特点,岩体及其边缘发育斑岩型高温热液矿床,外围逐渐过渡到中温和中低温热液矿床,建立了镇龙山地区岩浆热液成矿系统的水平和垂直矿化分带模型。

中上扬子地块周缘主要金属成矿系统及成矿谱系

中上扬子地块周缘巨型成矿带是多旋回多阶段构造演化背景下成矿作用的产物。主要的成矿系统包括沉积-热水沉积成矿系统类、后生盆地流体成矿系统类、岩浆热液成矿系统类三大类。南华纪沉积-热水沉积锰成矿系统、震旦纪沉积-热水沉积铅锌成矿系统、震旦纪一寒武纪沉积-热水沉积银钒多金属成矿系统、二叠纪沉积-热水沉积锰成矿系统主要发育在古大陆边缘且形成于大地构造挤压向拉张的转换期,大型、超大型矿床定位受大陆边缘构造网络系统的制约,成矿的有利环境是拉张断裂控制的裂陷槽,同生断裂系统和深部含矿流体的持续补给是关键的控矿要素。印支一燕山早期后生盆地流体Pb-Zn成矿系统是本区主要的成矿系统且发育在盆山结合带,大型、超大型矿床定位主要受断裂、层位与岩性联合控制。燕山期岩浆热液型Pb-Zn多金属成矿系统受侵入接触构造体系控制,Pb-Zn矿体主要发育在外带;燕山期岩浆热液型Au多金属成矿系统主要发育在盆山结合带,大型、超大型矿床定位受断裂、褶皱构造和隐伏花岗岩的联合控制。本文初步构建了中上扬子地块周缘主要金属矿床成矿谱系。

成矿系统多尺度地球物理探测

成矿系统这概念由于其强大的区域成矿预测功能,持续受到矿业界的关注。成矿系统是由控制矿床形成和保存所有要素构成的自然系统,主要组成单元包括“源区”、“路径”和“场所”,区域岩石圈结构、地球动力学背景、物质和能量交换控制着成矿“源区”,含矿流体富集成矿以及保存条件控制着“富集场所”,流体迁移的通道将“成矿源区”和“富集场所”连接,形成个完整的成矿系统。

胶东型金矿热隆-伸展成矿系统

胶东型金矿具有独特的成矿特征和成因机制,不同于国际已知金矿类型。为了深化认识控制矿床形成、变化和保存的地质要素及成矿过程,本文综合分析了胶东半岛晚中生代岩浆作用、构造活动和成矿特征及其构造背景,提出该区深部岩浆活动与地壳快速隆升及浅部变质核杂岩、张性断层、断陷盆地等伸展构造,共同控制了以Au为主的矿床成矿系列及成矿演化过程,谓之热隆-伸展成矿系统。阐明了晚中生代岩浆演化过程中的元素变化规律,发现了金矿化蚀变带中的低Ba、Sr含量异常及早白垩世胶东地壳中金丰度的显著变化,揭示了壳幔物质混合和伟德山型花岗岩岩浆活动对金成矿的贡献。认为这一成矿系统形成于古太平洋板块俯冲后撤的后俯冲伸展环境,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔性质由富集向亏损转化,从而引起岩浆岩地球化学特征变化,地球化学元素重新调整,幔源含金流体与由重熔下地壳析出的壳源含金流体混合形成富金流体库,并产生贫金花岗岩。大规模岩浆活动为成矿元素的活化、迁移提供了热动力条件,上地壳伸展产生的断裂构造则为成矿元素聚集提供了良好空间。热隆-伸展成矿系统是中国东部晚中生代重要的成矿系统。

斑岩铜金成矿系统中黄铁矿的元素含量与热电性特征研究

黄铁矿广泛分布在铜金矿床及其蚀变带中,其热电性、主微量元素等成分特征不仅可反演成矿流体的演化过程,而且可记录成矿物理化学条件的细微变化(申俊峰等,2021)。斑岩铜金成矿系统是世界上铜、金资源最重要的来源之,斑岩型铜金矿床与浅成低温热液型金银矿床常构成两个不同就位深度的统体系(Sillitoe,2010)。本文通过系统对比斑岩铜金成矿系统中低位域斑岩型铜金矿床和高位域浅成低温热液型金矿中的黄铁矿主微量元素特征和热电性特征,取得了些新认识。