滇东南白牛厂多金属矿床铅同位素组成及铅来源新认识

白牛厂矿床位于滇东南锡多金属成矿带中部,是一个Ag、Pb、Zn、Sn等共生的多金属矿床,但成因争议较大。前人引用早期矿床矿石矿物铅同位素数据得出矿石铅主要来源于基底岩石淋滤,矿床经历了热水沉积+岩浆热液叠加两个成矿阶段的结论。本文采用最新铅同位素数据系统研究了白牛厂矿床的铅同位素组成,其中,白牛厂矿床矿石矿物的铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.264~18.537、14.843~15.862和38.481~39.424;薄竹山花岗岩长石铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.301~18.387、15.611~15.670和38.677~38.904;薄竹山岩体接触带型矿床(点)矿石矿物铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.302~18.417、15.603~15.692和38.596~38.868;区域地层及矿区地层钻孔样品铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.307~19.206、15.622~15.809和38.436~39.932。对比四者铅同位素组成特征,白牛厂矿床矿石矿物、薄竹山花岗岩长石、薄竹山岩体接触带型矿床(点)矿石矿物具有一致的铅同位素组成,与地层铅同位素组成相差甚远,表明白牛厂矿床铅主要来自岩浆作用,在侵入的过程中可能受到了地层的轻度混染。矿床地质特征及近期地球化学和年代学研究成果表明,白牛厂矿床的形成主要受岩浆作用影响,沉积成矿作用在白牛厂矿床很可能是不存在的。

云南白牛厂银多金属矿床成矿作用特征的稀土元素地球化学约束

为了研究白牛厂银多金属矿床成矿作用特征,对矿区岩浆岩、围岩和矿石的稀土元素进行了ICP-MS分析测试。花岗岩稀土元素组成表现了较强的Eu负异常和弱的Ce负异常。围岩稀土元素特征表现出一定程度的热水沉积成因。矿石的稀土元素组成大致可分为两组:一组矿石表现为Eu正异常或无异常和Ce负异常,反映喷流沉积稀土元素组成特征,主要是距离花岗岩体较远的白羊矿段,指示成矿热液为温度较高(>250℃)、相对还原的流体,另外,Eu正异常和Ce负异常同时出现,说明矿石沉淀时较高温度的流体与少量的海水发生了对流混合;另一组矿石表现出与岩浆岩一致的球粒陨石标准化稀土配分模式,显示岩浆热液叠加改造成因,主要是距离花岗岩体较近的穿心洞矿段和对门山矿段。两组矿石稀土元素组成特征总体来说随着花岗岩体距离的变化而变化。根据岩浆岩、围岩和矿石的稀土元素组成特征,白牛厂银多金属矿床由喷流沉积形成主矿体,燕山期花岗质岩浆活动对矿体部分叠加改造。

滇东南白牛厂银多金属矿床铟分布规律及富集机制

为揭示白牛厂银多金属矿床的铟分布规律及富集机制,在矿床勘探工程观测及样品采集基础上,采用光学显微镜、等离子体光谱仪、电子探针等技术手段,开展矿体组合化学样、矿石捡块样的化学成分分析、矿物组成及组合显微鉴定、矿物化学电子探针分析等。研究结果表明:白牛厂矿床F3断层中的V1矿体中近岩体端和V27及V28矿体具有明显铟富集特征,组合样铟质量分数最高达152μg/g,捡块样最高含铟790μg/g,具有重要的工业价值;闪锌矿、黝锡矿及黄铜矿是主要的富铟矿物,尤以闪锌矿最重要;闪锌矿Ⅰa和Ⅰb的铟质量分数分别为0.08%~0.44%和0.02%~0.14%,闪锌矿Ⅰc和闪锌矿Ⅱ中铟质量分数低于电子探针检测限,与闪锌矿Ⅰa共生的黄铜矿中铟质量分数较高,最高达0.11%;与闪锌矿Ⅰa共生的黝锡矿铟质量分数为0.03%~0.23%。综合矿体构造、矿石组构及矿物组成特征,认为白牛厂银多金属矿床为岩浆热液成矿作用的产物,经历了2个成矿期包含6个成矿阶段的成矿过程,其中铟主要富集于热液成矿期的铜锡锌硫化物阶段。结合矿床成矿地质条件及成矿作用过程,北西向平行的缓倾断层带是富铟矿体的容矿断裂,可能与该区挤压走滑活动有关,铟富集定位受控于此背景下的岩浆热液系统与断裂的耦合作用。

白牛厂银多金属矿床“三稀金属”元素特征及其意义

白牛厂银多金属矿床原矿→精矿→尾砂样品的分析结果显示,稀有、稀土元素含量较低,而稀散元素中Ga、Cd和In元素具有综合利用的价值。通过原矿→精矿→尾砂中三稀金属元素含量对比研究发现,经选矿后,Cd、In元素在锌精矿和铅精矿中相对富集;而Ga元素在尾砂中相对富集;稀有、稀土元素在锡精矿及尾砂中相对富集。原矿及精矿、尾砂的"三稀金属"元素特征研究对矿山工作具有重要的指导意义。

云南蒙自市白牛厂银多金属矿区白羊矿段三维地质建模及资源储量估算

云南白牛厂银多金属矿床位于云南省蒙自市老寨乡,是我国为数不多的已探明储量的超大型银多金属矿床。基于3DMine数字矿山软件系统,建立了矿区白羊矿段钻探工程、地表DTM、断层以及矿体模型,实现了地质信息的三维可视化,为矿山地下开采和设计提供了基础平台。在地质统计学原理和矿体模型的基础上,创建了块段模型,使用距离幂次反比法和普通克里格法对白羊矿段矿体的储量进行了估算。并将估值结果与矿山实际情况进行对比研究,分析了误差的原因,对估值方法进行了取舍。结果表明:使用普通克里格法对Pb与Zn元素进行估值更加接近真实值,但对于Ag与Sn这两种伴生且品位分布不均的元素并不适合,通过对比并结合矿区实际情况,认为需要将两种方法结合起来,从而得到更为合理的估值结果。