造山型矿床、成矿模式及找矿潜力

矿床新类型的识别往往导致大批矿床和成矿省的发现,预测和识别矿床新类型是矿床研究的重要任务之一。造山型金矿的普遍性和重要性已被世界范围的大量研究所证明,但其他矿种的造山型矿床却很少被涉及。笔者提出了造山型矿床的概念及其变质流体成矿的实质,建立了矿床、矿田和成矿省等不同尺度的造山型矿床成矿模式及其随时间演化的3阶段模式,强调会聚造山作用的挤压伸展转变期是大规模成矿时间,同造山成矿系统的特点是成矿年龄滞后于造山作用时间。通过矿床实例研究证明了造山型银矿床、铅锌矿床、铜矿床和钼矿床的客观存在,阐明了中国巨大的造山型矿床的勘查潜力,例证了运用矿田尺度成矿模式进行成矿预测的有效性和重要意义。

柴北缘青山造山型金-铅矿床成矿机制:矿石和黄铁矿组成约束

青山金铅矿床位于柴北缘滩间山矿集区内,是全球罕见的金-铅共/伴生的造山型矿床。矿体主要赋存于古元古代达肯大坂群片岩中,受到北西西向断裂控制,发育蚀变岩和石英脉两种矿石类型,矿石中硫化物较为发育,常见黄铁矿、褐铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等。黄铁矿作为该矿床的主要载金矿物,其地球化学特征可以指示金赋存状态,揭示成矿流体性质和矿床成因。为此,选取ZK2103和ZK3701钻孔中不同深度空间的矿石和围岩样品,分别进行成矿元素全岩测试和黄铁矿的电子探针分析工作。矿石和围岩稀土元素配分模式曲线都为右倾型,呈现明显的Eu负异常,未见Ce异常,说明成矿流体为变质流体且不含海水。矿石相对富集Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Co、Bi、Sb、W、Ni、Sr、Cd、V元素,而Sn、Mo、Cr元素含量则相对偏低。矿石和围岩中黄铁矿的S/Fe值小于2.0,表现出亏S和富Fe的特征;黄铁矿的Au/Ag值均大于0.5,Co-Ni图解结果指示黄铁矿为热液成因。金主要以纳米粒子形式赋存,少量以固溶体形式存在。金在流体中以Au(HS)-2的形式运移,流体混合作用破坏了Au(HS)-2的稳定性,致使金的沉淀。高硫的成矿流体可以运移部分的铜、铅、锌。在金沉淀后,成矿流体温度和压力降低,致使铅开始沉淀。但由于该流体运移铅、锌的能力有限,青山金铅矿床铅矿体的规模较小。硫-铅同位素结果显示成矿物质来源于围岩,区域上金龙沟矿区和青龙沟矿区围岩中铅锌含量较低,所以未形成铅矿体。

青海省大场地区造山型铜钼矿床的潜力分析

造山过程中会引起金、银、铜、铅锌、钼等成矿元素发生一定程度的活化、迁移和富集矿化。形成造山型矿床—以金矿床在表层,银、铜、铅锌、钼等矿床在深部或金与银、铜、铅锌、钼等成矿元素伴生的金多金属矿床。大场地区的大场、加给陇洼等金矿床均属于造山型金矿床,但未发现银、铜、铅锌、钼矿床的伴生,该区地球化学特征显示:元素组合以金砷锑为主;说明该区剥蚀作用较弱,研究该区各成矿元素地球化学图发现,铜钼两种元素在该区呈高背景,为造山作用引起。通过降低铜钼的异常下限,圈出一些铜钼异常,根据这些异常结合已有成矿事实、地质构造,圈定出两处隐伏矿预测区,预测区内发现弱化探异常与弱物探异常套合较好,在预测区内寻找造山型铜钼矿床的潜力较大。

藏南喜马拉雅造山带造山型马扎拉Au-Sb矿床和沙拉岗Sb矿床流体包裹体He-Ar同位素组成:对成矿流体来源的制约

马扎拉Au-Sb矿床和沙拉岗Sb矿床是藏南金锑成矿带中典型的造山型矿床。马扎拉Au-Sb矿床中矿体以含金辉锑矿石英脉的形式产于下中侏罗统陆热组地层中,主要组成矿物有自然金、辉锑矿、石英和碳酸盐矿物;沙拉岗Sb矿床中矿体主要以辉锑矿石英脉的形式产于下白垩统多久组地层和辉长岩体中,主要组成矿物为辉锑矿、辰砂、锑华、石英和少量碳酸盐矿物。在两个矿床的矿脉石英和辉锑矿中均发现有三类原生和假次生包裹体:水溶液包裹体、CO2-水溶液包裹体和有机包裹体。流体包裹体显微测温结果显示:马扎拉Au-Sb矿床的成矿温度为160～280℃,沙拉岗Sb矿床的成矿温度为140～240℃。He-Ar同位素分析显示马扎拉Au-Sb矿辉锑矿石英脉矿石中辉锑矿和石英以及赋矿地层中沉积层状硫化物中黄铁矿的流体包裹体均具有低的3He/4He比值,分别为0. 01382～0. 05642Ra和0. 03353～0. 08744Ra,40Ar/36Ar比值具有比较大的变化范围,分别为346. 8～4770. 1和349. 4～2689. 1;沙拉岗Sb矿床中辉锑矿样品的3He/4He比值为0. 02385～0. 11488Ra,40Ar/36Ar比值变化小,为300. 6～537. 5。与藏南Au-Sb成矿带中造山型Au矿床成矿流体中含一定量的幔源挥发份相对比,马扎拉AuSb矿床和沙拉岗Sb矿床成矿流体中均无幔源流体的参与,马扎拉Au-Sb矿床成矿流体为壳源变质流体与改造型饱和大气水形成的混合流体;沙拉岗Sb矿床成矿流体以改造型饱和大气水为主,并有壳源变质流体的加入。

河南破山银矿床地质地球化学特征及成因研究

破山特大型银矿床位于桐柏围山城金银多金属矿带的西端。矿床赋存在新元古界歪头山组上部的炭质绢云石英片岩中,矿体产出受地层和褶皱构造双重控制,多呈似层状、脉状和透镜状,矿石以蚀变岩型矿石为主。成矿流体属于中温、低盐度、低密度、富CO2的K+-SO24-型流体,成矿早中阶段以变质流体为主,晚阶段逐渐演化为以大气水为主。成矿物质主要来自于歪头山组地层。热液绢云母和云煌岩脉的钾氩年龄分别为103.6Ma和134Ma,指示矿床形成于早白垩世,即秦岭-桐柏地区的构造环境从挤压向伸展转变的构造背景下。

湖北竹山县银洞沟矿床成矿流体特征及矿床成因

银洞沟大型银多金属矿床位于南秦岭造山带,矿体主要受东西向的银洞岩背斜控制,呈脉状产于武当山群变火山岩。热液成矿作用包含4个阶段:(Ⅰ)细粒石英-闪锌矿-方铅矿阶段;(Ⅱ)细粒石英-银金矿化阶段;(Ⅲ)粗粒石英阶段,含少量方铅矿-闪锌矿-黄铜矿;(Ⅳ)块状铁白云石-石英阶段。银洞沟矿床流体包裹体可分为3类:NaCl-H2O型(W型)、CO2-H2O-NaCl型(C型)和CO2-CH4型(PC型)。Ⅰ阶段石英中的流体包裹体以W和C型为主,含少量PC型,相比Ⅰ阶段,Ⅱ阶段的C型包裹体更多,而Ⅲ阶段仅发育W型包裹体。显微测温表明,Ⅰ阶段流体包裹体均一温度为308～436℃,盐度为5.1%～10.2%NaCleqv;Ⅱ阶段均一温度为220～375℃,盐度为2.0%～10.7%NaCleqv;Ⅲ阶段均一温度为122～272℃,盐度为0.4%～7.2%NaCleqv。根据C型包裹体估算前两个阶段压力分别为330～463MPa和180～363MPa,相应成矿深度分别为12.5～17.5km和6.8～13.8km。从Ⅰ到Ⅲ阶段,δ18OW、δD平均值分别由8.4‰和-72‰,变化至0.9‰和-67‰,指示初始成矿流体来自变质热液,晚阶段混入了大气降水。流体包裹体与氢氧同位素数据表明,银洞沟矿床成矿流体为中温、低盐度、富CO2的变质热液,属于造山型矿床,流体的混合可能是金属沉淀的主要机制。

河南围山城金银成矿带铅同位素地球化学及矿床成因

桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点,所有矿床赋存于上元古界歪头山组地层,并具有层控特征。矿石矿物的铅同位素组成为^(206)Pb/^(204)Pb=16.753～17.216,^(207)Pb/^(204)Pb=15.417～15.638,^(208)Pb/^(204)Pb=38.251～39.050;与歪头山组地层的铅同位素组成一致,而与桐柏地区的其他地层、岩体差别较大,表明成矿物质来自赋矿地层歪头山组。围山城成矿带应属于典型的层控造山型金银成矿系统,它形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山过程,碰撞造山期间的下插板片变质脱水诱发了矿带内流体成矿系统的发育,强烈的流体-岩石相互作用使歪头山组内的成矿物质被萃取、迁移、聚集到碳质绢云片岩层。

河南省桐柏县破山银矿矿床成因探讨

河南省桐柏县破山银矿位处秦岭-大别褶皱系,属围山城金银成矿带西段。矿区出露地层主要为中元古界歪头山组(Pt2w)及零星分布的新生界第四系(Q);矿区位处河前庄倾伏背斜西南翼,构造主要表现为北西向展布的层间滑动断裂带,是区内银矿主要容矿构造;矿体呈不规则似层状、脉状产于层间滑动断裂带中。矿石类型有银矿石、银铅锌矿石和铅锌银矿石三种。本文通过对流体包裹体、同位素地球化学的分析研究认为,矿床可能形成形成于小于5km的浅部环境;成矿流体属于中-温、低盐度、低密度、富CO2的K+-SO2-型流体;成矿(早)中期以变质流体为主,成矿晚期深度变浅,逐渐演化为以大气水为主;成矿时代为燕山晚期。结合对区域成矿背景及控矿条件的分析认为:破山银矿矿床成因类型应属造山型矿床。

CO_2-CH_4流体与金成矿作用:以阿尔泰山南缘和穆龙套金矿为例

造山型金矿的成矿作用与 H_2O-CO_2流体有着密切的联系。然而对阿尔泰山南缘和穆龙套金矿的流体包裹体研究表明,无水的 CO_2-CH_4流体在中亚成矿域中一些金矿床中具有同样重要意义。阿尔泰山南缘萨热阔布金矿包裹体的 X_(CH_4)达0.20～0.23,穆龙套金矿的 X_(CH_4)为0.07～0.23。CH_4扩大了流体不混溶的范围,有利于对 Au 的富集沉淀。CO_2流体在 Au 成矿中的重要作用至少包括了三方面的意义,即:缓冲流体 pH 值范围、提高流体中的 Au 含量并使其维持与还原硫的络合作用进行迁移;扩大超临界流体的温度范围;增加流体不混溶的区域。CH_4的加入扩大了流体不混溶的范围,有利于对 Au 的富集沉淀。

河南桐柏围山城层控金银成矿带同位素地球化学

河南省桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点，赋矿地层是新元古界歪头山组，矿体产状与地层产状一致，形态呈似层状、鞍状或透镜状，层控特征显著。氢-氧-碳同位素地球化学研究指示早、中阶段的成矿流体主要为变质水，晚阶段有大量大气降水加入成矿流体系统。碳-硫-铅同位素指示成矿物质来自于歪头山组地层；钾-氩同位素表明成矿作用（100140Ma）发生在秦岭陆陆碰撞造山的高峰期之后碰撞挤压向伸展转变的背景下。综合考虑矿带的成矿流体来源、成矿物质来源以及矿床地质特征，认为围山城成矿带属典型的层控造山型金银成矿系统，形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山体制。

川西甘孜-理塘结合带嘎拉金矿床同位素特征及成矿作用研究

嘎拉金矿床位于甘孜-理塘结合带北段,矿区内韧性剪切变形特征明显,主要赋矿地层为上三叠统曲嘎寺组蛇绿混杂岩,控矿构造以北西向断裂为主。论文对与成矿有关的热液石英及其中的流体包裹体、各类硫化物进行了H-O-C-S-Pb同位素分析,测试显示石英δ18OQ的值介于15.60‰～18.38‰之间,流体的δ18OH2O值介于8.24‰～9.89‰,而δDH2O值为-121.342‰～-126.368‰;流体包裹体中CO2的δ13C值介于-11.3‰～-2.1‰之间;各类矿石硫化物δ34S值介于-9.2‰～-4.9‰,峰值集中在-7‰～-5‰;铅同位素显示铀铅富集的特征。同位素研究表明成矿热液来源于变质水,并有大气降水的参与;金等成矿物质主要来自于围岩地层。年代学数据表明嘎拉金矿床形成于燕山晚期,是在义敦岛弧碰撞造山过程中由挤压作用体制转变为伸展作用体制的构造背景下形成的造山型金矿床。

新疆铁木尔特铅锌铜矿床锆石U-Pb和黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年代学及其矿床成因意义

新疆铁木尔特铅锌铜矿床位于阿尔泰造山带南缘克兰盆地内,矿体呈脉状产于康布铁堡组火山岩地层中。为准确厘定其成岩成矿时代,作者分别对矿区赋矿火山岩和含矿石英脉中的云母进行了年龄测定,获得2件火山岩样品的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄分别为396±5Ma和405±5Ma,2件黑云母样品的40Ar/39Ar坪年龄分别为240±2Ma和235±2Ma,相应的39Ar/36Ar-40Ar/36Ar等时线年龄分别为238±3Ma和233±3Ma,与坪年龄在误差范围内一致。据此,认为矿区内康布铁堡组火山岩形成于396～405Ma,成矿作用发生于235～240Ma;成岩年龄早于成矿年龄约165Ma。因此,铁木尔特铅锌铜矿为典型的后生矿床,而不可能是同生VMS型矿床。考虑到成矿年龄稍晚于区域大规模变质作用(约250Ma),推测成矿作用与阿尔泰造山带碰撞造山作用有关。结合矿床地质特征和流体包裹体特征,认为铁木尔特铅锌铜矿为典型的陆陆碰撞体制下形成的造山型矿床。

小秦岭大湖金钼矿流体包裹体研究及矿床成因

河南灵宝大湖金钼矿床位于小秦岭金矿田,属断裂控制的石英脉矿床。为了解大湖金钼矿矿床成因,对大湖早、中和晚阶段石英中的流体包裹体进行了显微岩相学、显微测温及拉曼光谱分析。分析结果表明:成矿早阶段主要发育水溶液和CO_2-H_2O型包裹体及少量的纯CO_2包裹体;中阶段主要发育CO_2-H_2O、水溶液和含子晶包裹体,纯CO_2包裹体发育很少;晚阶段主要发育水溶液包裹体。早阶段原生CO_2-H_2O型包裹体的均一温度为209~414℃,盐度为1.4%~12.8%;中阶段原生CO_2-H_2O型、水溶液包裹体的均一温度分别为201~380℃和202~333℃,盐度分别为0.6%~12.5%NaCleqv和4.4%~12.2%NaCleqv。估算的早、中阶段CO_2-H_2O型包裹体捕获压力分别为106~217.2 MPa和90.3~128.7 MPa。成矿流体具中高温、中深成、低盐度、富CO_2的特征,表明其为造山型矿床。

内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床的剪切带与岩性控矿特征及意义

内蒙古霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处内蒙西部狼山地区,为狼山-渣尔泰山成矿带的典型矿床。前人依据该矿裂谷沉积赋矿、岩性控矿、具有层状矿体等宏观特征判断其为裂谷环境下形成的热水沉积矿床,但也有部分学者提出其为受构造控制的后生热液矿床。本次研究以岩矿相学观察为基础,结合热力学模拟,提出该矿为受剪切带控制的变质热液矿床。矿区内赋矿围岩普遍经历角闪岩相区域变质作用及韧性剪切变形。宏观上,矿体与矿区内剪切带产状协调。硫化物总体沿围岩糜棱岩片理产出,但局部切割围岩糜棱岩组构,含矿微裂隙具有脆韧性剪切变形特征,可见硫化物交代围岩峰期变质矿物。热液脉石矿物组合及矿物温压计均表明成矿期具有低绿片岩相的温压条件。上述特征表明Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,发生于剪切变形晚期,围岩退变质抬升阶段。热力学模拟显示当含矿流体流经由碳质千枚岩、石英二云母片岩和富铁夹层构成的岩性柱子,碳质千枚岩层位发生Pb-Zn矿化,而石英二云母片岩层位发生Cu矿化,富铁层位形成富矿体,这与霍各乞的地质事实相一致,矿相学观察也表明围岩岩性对成矿具有控制作用,因此后生热液流体与围岩的水岩反应导致了霍各乞矿床的层控、岩矿特征。通过上述研究建立起的剪切带控矿的成矿模式既符合该矿的显微观察结果,又可以解释该矿层状矿体、岩性控矿等宏观特征。

鄂西北地区银金多金属矿床地质特征与成矿规律

鄂西北地区指湖北省武当山及其西北部等地,位于青峰断裂北侧,是秦岭成矿带的重要组成部分,以产银、金等多金属而闻名,蕴含了银洞沟、许家坡、佘家院、六斗等大中型银金(铅锌)或金(锑)矿床。根据区内矿床分布特征及控制因素,以十堰-鲍峡断裂为界将其划分为北带与南带。北带多以金、金锑矿床为主,沿郧阳-郧西断裂两侧分布,矿床多产在上覆陡山沱组地层和古生界地层中;南带主要有银洞沟银金矿床、许家坡金银矿床,矿床集中产于新元古界武当山群。区内矿床均受NW向韧性-韧脆性剪切带及其次级断裂控制。碳氢氧同位素组成显示区内银金、金矿床成矿流体以变质热液为主,后期混入了大气降水,而金锑矿床可能为大气降水主导。硫同位素组成显示成矿流体的区域活动性和地层硫源特征。根据成矿元素的富集特征,下伏武当山群Cu、Pb、Zn、Au、Ag元素富集,在上覆陡山沱组、灯影组及古生界地层中依次出现Ag-Au、Au-Ag、Au、Au-Sb矿床,而在研究区西部的陕西境内泥盆纪地层有大量的Au-Sb、Hg-Sb矿。区内成矿元素的垂向分布特征符合地壳连续模式,矿床形成与地层本身具有较高丰度有密切联系,并在构造控制下就位。结合矿床地质、成矿流体及成矿时代,认为鄂西北地区银金、金、金锑矿床是形成于三叠纪古特提斯洋缝合过程中洋陆增生体制下的造山型矿床。

河南冷水北沟铅锌银矿床流体包裹体研究及矿床成因

河南栾川冷水北沟铅锌银矿床位于华北克拉通南界栾川断裂北侧。矿床赋存于中-晚元古代浅变质碎屑岩建造中,受断裂控制,矿体呈脉状;矿石主要由金属硫化物,少量石英和碳酸盐组成;围岩蚀变和成矿过程分为4个阶段,以石英- 黄铁矿组合(Ⅰ阶段)、黄铁矿-闪锌矿组合(Ⅱ阶段)、多金属硫化物(Ⅲ阶段)和碳酸盐(Ⅳ阶段)为标志。包裹体研究表明,成矿流体为含 CH_4的碳水体系,盐度为0.22～13.8 wt% NaCl eqv.。从早到晚,流体包裹体均一温度为420℃～340℃(Ⅰ)、370℃～280℃(Ⅱ)、320℃～260℃(Ⅲ)和<260℃(Ⅳ)。Ⅰ、Ⅱ阶段的流体盐度低于8 wt% NaCl eqv.,Ⅲ阶段增高至13.8 wt%NaCl eqv.,甚至偶见子晶。Ⅰ、Ⅱ阶段的流体包裹体均一压力分为两组,即180～200MPa 和70～80MPa,代表着深约8km 的静水与静岩压力系统的共存或交替;Ⅲ阶段只有70～80MPa 一组压力,指示开放环境注入的静水压力体系。Ⅰ、Ⅱ阶段静岩与静水压力系统的交替现象完全吻合于断层阀模式,含 CH_4的 CO_2-H_O 流体的脉动沸腾消耗了流体成矿系统热能,并使盐度不断增高、成矿。该认识可被Ⅱ阶段广泛存在的沸腾流体包裹体组合证明,也与流体包裹体成分类型、矿物共生组合特征、矿石组构的规律演化相一致。以上表明,冷水北沟是一个典型的形成于碰撞造山挤压向伸展转变期的造山型 Pb-Zn-Ag 矿床实例,成矿机理可由碰撞造山成岩成矿与流体作用模型(即 CMF 模式)所解释。

桐柏-东秦岭北坡典型成矿系统对比研究及有关问题讨论

东秦岭-桐柏-大别是我国中央造山带的重要组成部分,是认识整个中国陆区构造演化的关键地区之一.……

河南省内乡县银洞沟银金多金属矿成矿年龄:热液锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年

北秦岭构造带广泛发育与古生代洋壳俯冲和碰撞造山有关的岩浆活动以及与造山过程有关的变质作用,但古生代热液脉型矿床在北秦岭构造带少见报道。银洞沟银金多金属矿为北秦岭构造带东部的一处中型热液脉型矿床,本文通过对该矿床赋矿围岩和含矿石英脉中锆石开展LA-MC-ICP-MS U-Pb测年和锆石成因研究,确定了矿床的形成时代,并探讨了矿床的成矿动力学背景。结果表明赋矿围岩黑云母二长花岗岩的形成时代为431.4±2.1 Ma,含矿石英脉中锆石结晶年龄为419.4±5.9 Ma,石英脉中锆石的岩相学、锆石中矿物和流体包裹体及锆石微量元素研究表明419.4 Ma代表矿床的形成时代。结合前人的研究结果,确定银洞沟银金多金属矿为形成于晚志留世的造山型矿床,成矿作用与碰撞期后~420 Ma的变质作用密切相关,成矿流体来源于地层的变质脱水,成矿物质主要来源于秦岭岩群和二郎坪群。

陕西镇安县锡铜沟铅锌矿成矿地质特征

陕西镇安锡铜沟铅锌矿床过去一直被认为是SEDEX型矿床,笔者认为锡铜沟铅锌矿床可能属于造山型铅锌矿床。区内矿体斜切地层,赋矿地层为泥盆纪大枫沟组,通过氢、氧、硫及铅等同位素的研究,成矿的物质来源为南缘的泥盆纪海相沉积地层。成矿阶段划分为3个阶段,即早阶段为无矿石英阶段,中阶段为含硫化物-石英脉阶段,晚阶段为石英-碳酸盐脉阶段。矿床形成的时间应该是晚三叠世至侏罗纪,扬子板块与华北板块的陆陆碰撞,秦岭微板块内部发生了一系列的陆内俯冲或逆冲推覆,热异常驱动流体循环,萃取地层内的成矿元素,并将成矿元素搬运至有利于流体聚集、成矿物质卸载的空间,使成矿物质富集成矿。

滇西北安乐铅锌矿床流体包裹体研究

安乐铅锌矿床位于三江地区的中甸断凹,是滇西北地区一处重要的铅锌矿。本文通过对该矿床与矿石密切共生的石英中流体包裹体的类型、特征、均一温度、盐度、密度、成矿压力以及流体包裹体中气液相成分的分析,探讨了流体性质、演化及矿床成因。结果表明,该区流体主要属于CO2-H2O-NaCl体系,均一温度范围在130～370℃之间,盐度在3.00%～12.75%NaCl之间,由成矿压力推算的成矿深度为1.37～3.77 km。矿床特征及包裹体特征与造山型矿床相似,推测该矿床属于"同造山"构造体制下发育的成矿系统。