内蒙拜仁达坝超大型Ag-Pb-Zn多金属矿床中针硫锑铅矿的发现与成因意义

在内蒙拜仁达坝超大型Ag-Pb-Zn多金属矿床中,产出针硫锑铅矿。与其共生的金属矿物主要为方铅矿、银黝铜矿、磁黄铁矿、黄铜矿、块硫锑铅矿等。针硫锑铅矿呈长柱状、针状、毛发状、束状和不规则状等,粒度变化较大,一般为0.05～4mm,最大可达12mm。反光显微镜下为灰白色,强非均性,显微硬度VHN100g=93.25～127.39kg/mm2(平均111.05kg/mm2),相当于摩氏硬度3.06～3.40(平均3.24)。矿物主要化学成分质量分数为:Pb52.20%～57.80%(平均54.89%),Sb22.26%～28.13%(平均26.08%),S18.65%～19.62%(平均19.01%),并含有少量的Fe、Cu、Zn、Ag和As等元素。相应的平均化学分子式为(Pb4.91,Cu0.04,Fe0.03,Zn0.01)4.99(Sb3.97,As0.04)4.01S11.00,标准化学式为Pb5Sb4S11。晶体为单斜晶系对称,晶胞参数值a=2.156nm,b=2.349nm,c=0.810nm。矿床中针硫锑铅矿的形成,与成矿温度较低、硫逸度升高以及还原作用密切相关。

内蒙古拜仁达坝-维拉斯托银多金属矿床的矿相学特征

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床。文章通过岩相学、BSE图像与电镜能谱等手段对其矿相学特征进行了系统研究。笔者结合矿床地质特征,厘清了2个矿区金属矿物的种类、产出状态及生成顺序,共确定3期4个阶段的矿化作用。第1期成矿作用主要形成胶状黄铁矿,代表低温热(水)的沉积环境。第2期成矿作用是一次中高温热液成矿作用,以高温矿物毒砂与锡石为标志,形成As-S金属硫化物矿化:黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+磁黄铁矿+黄铜矿+毒砂+锡石,随后经历了强烈的构造破碎和强烈的糜棱岩化,形成了一系列具有脆性变形-角砾状和塑性变形-糜棱状结构构造特征的矿石类型。第3期成矿作用包括2个成矿阶段:第1阶段为中高温热液成矿阶段,形成一系列富S的金属矿化和Bi+Ag的金属硫化物:毒砂→黄铁矿→自然Bi+硫银铋矿→方铅矿+磁黄铁矿+闪锌矿+黄铜矿等;第2阶段为中-低温热液活动,形成一系列贫S富Sb+Ag的金属硫化物:磁黄铁矿+方铅矿+闪锌矿→纤硫锑铅矿+银黝铜矿→六方锑银矿+锑银矿→自然银。其中铅锌矿化与第2、3期成矿作用有关,而银矿化主要与第3期成矿作用的第4阶段有关。

内蒙古拜仁达坝铅-锌-银矿床:元素分带及其成因

内蒙中东部拜仁达坝矿床是一个以石炭纪石英闪长岩及锡林浩特杂岩为赋矿围岩的断裂充填型热液脉状铅-锌-银多金属矿床。矿床分东西两个矿段,拜东矿区1号矿体及拜西矿区3号矿体是矿床的主要矿体。矿体沿着走向方向具有明显的矿化分带特征,锌-铜矿石、锌矿石及铅-锌-银矿石依次从矿化中心向外侧产出。代表性矿体拜东矿区1号矿体的块段金属量、平均品位及元素比值由西向东沿着走向方向显示出明显而系统的变化规律。锌的块段金属量由西向东逐渐减少,铅和银的矿段金属量则先增加后下降;锌的块段平均品位由西向东逐渐降低,铅和银的块段平均品位则先上升随后下降;Ag/Pb值先上升随后下降,Ag/Zn和Pb/Zn值则逐渐上升。这种矿化的分带性可能是成矿热液在中偏高温向低温演化的过程中,沿着矿体的走向方向从矿化中心向外侧运移,在矿体不同位置有选择地将成矿物质卸载的结果。而成矿热液在断裂系统内与不同比例大气水的混合则可能是成矿系统内温度梯度形成的重要原因。矿床中不同位置的矿物组合记录了成矿热液中硫逸度由高向低,pH值由低向高的演化过程。拜仁达坝矿床与邻近的维拉斯托矿床组成了一个由温度场控制的具有明显矿化分带现象的低硫化热液脉状多金属成矿系统。

深穿透地球化学异常源同位素识别研究:以新疆金窝子金矿床、内蒙古拜仁达坝—维拉斯托多金属矿床为例

通过研究两个已知隐伏矿床(新疆金窝子金矿床、内蒙古拜仁达坝—维拉斯托多金属矿床)不同介质(地气、细粒级土壤、围岩、矿石)中的铅、硫同位素特征,探讨铅、硫同位素对地气、土壤中异常物质来源的示踪,得到以下结论:(1)两矿床的介质从地气、矿石、围岩到土壤,铅同位素比值(208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb)一般依次增加;土壤异常区相对土壤背景区,δ34S偏高。但对两个矿床背景区、异常区地气中的铅同位素组成、土壤中的铅、硫同位素组成进行方差分析后发现,数据均没有明显的差异,从统计学的角度初步证明研究区不适宜用铅、硫同位素示踪地气、土壤中异常物质的来源。(2)两个矿床的矿石、围岩中铅同位素组成均有明显差异,即围岩中明显有放射成因铅的积累。但这种差异没有显著地反映到背景区、异常区的地气中,原因有待进一步查证。仅从捕获剂的角度初步探讨了其原因。用土壤全量中铅、硫同位素组成特征来示踪土壤异常源,并没有成功,建议采用偏提取的方法测量其中活动态中的铅、硫同位素组成,在深穿透地球化学研究中更合理。

内蒙古拜仁达坝西矿区锌多金属矿床原生地球化学异常模式

拜仁达坝西矿区锌多金属矿床为典型的热液脉型多金属矿床。通过对矿区内岩石中元素富集贫化规律、原生异常分带序列、地球化学参数垂向变化、硫与铁及成矿元素的协同平衡关系等的研究,发现矿床中发育成矿及伴生元素正异常和贫化元素Ba、Sr、Na2O的负异常,矿床整体产于贫化元素形成的亏损晕中;矿床直接指示元素为Zn、Ag、Pb、Cu、Cd、Sb、Hg,间接指示元素为Ba、Sr、Na、As、W、Rb;矿床原生异常轴向分带序列为Ag-Hg-Pb-As-Cd-Zn-Bi-AuCu-Sb-Na2O-Sr-Ba-W-Co-Mo-Rb,出现As、Sb等元素"反分带"现象;元素含量及地球化学参数垂向变化波动较大,反映叠加成矿作用强烈,成矿过程复杂;各类异常特征均显示成矿地球化学系统在矿床深部尚未终止,推测已知矿床深部可能存在隐伏盲矿体。初步构建了矿床原生地球化学异常模式,为矿区深部及外围找矿工作提供了依据。

内蒙古拜仁达坝银多金属矿区矿石矿物特征及矿床成因

笔者对内蒙古克什克腾旗拜仁达坝矿区银多金属矿床的矿物组合、矿石的结构构造特征进行了研究,确认围岩蚀变主要为硅化、钾化、绢云母化、绢英岩化、绿泥石化、萤石化、碳酸盐化、粘土化;成矿作用分为4个阶段,即胶状黄铁矿-石英阶段、毒砂-铁闪锌矿-磁黄铁矿-石英阶段、多金属硫化物-石英阶段为银矿化主要阶段和萤石-碳酸盐-石英阶段。该矿床流体包裹体以气液两相、中低温、低盐度、含CO2为特征。该矿形成的大地构造背景、矿床地质及流体包裹体特征表明该矿床可能为浅成低温热液型银多金属矿床或造山型矿床,或是二者的叠加。

内蒙古维拉斯托-拜仁达坝斑岩-热液脉状成矿体系研究

维拉斯托锡-钨-铷矿床是内蒙古克什克腾北部区新发现的一处大型斑岩型多金属矿床。矿床主要产出于锡林浩特杂岩和石炭纪石英闪长岩中,与石英斑岩体的侵位具有成因联系。该斑岩型矿床与之前发现的维拉斯托和拜仁达坝脉状矿床组成了一个由高温向中低温逐渐演化、过渡的斑岩-热液脉状锡-钨-铷-铜-锌-铅-银成矿体系。该成矿体系中成矿作用主要由四个阶段组成,即:1早期钠-钙-锶蚀变阶段锡-钨-铷矿化,2中期云英岩化阶段锡-钨矿化,3后期硅化、绢英岩化阶段铜-锌-铅-银矿化,以及4晚期无矿化阶段。钠-钙-锶蚀变阶段蚀变矿物主要为钠长石和天河石,伴随浸染状锡石、铁闪锌矿和黑钨矿化,含少量的毒砂和砷铋矿;云英岩化蚀变矿物主要为石英和棕色白云母,含少量的萤石,以锡石、黝铜矿和黑钨矿化为主,含少量的毒砂、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、辉钼矿等;硅化-绢云母化蚀变矿物主要由石英、绿色绢云母、萤石组成,晚期蚀变叠加了明显的高岭土化、伊利石化和绿泥石化,该阶段形成大量的块状硫化物,以黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、铁闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和含银黝铜矿为主。成矿体系内金属矿物组合和蚀变矿物组合显示成矿热液具有低氧逸度、低硫逸度和偏酸性的特征。成矿体系具有明显的蚀变分带和元素分带。蚀变分带主要体现为深部石英斑岩体中的钠-钙-锶蚀变带,近岩体的云英岩化蚀变带,以及远离岩体的硅化、绢云母化蚀变带。元素分带主要体现为近源(岩体)为锡-钨-铷矿化,铜、锌、铅和银矿化则依次向外产出。元素分带的特征显示成矿物质从持续向外流动的热液中顺序卸载可能是这种分带性形成的根本原因,这种分带特征也是成矿热液运移方向的直接指示。该成矿体系内强烈富集大离子亲石元素,显示岩浆阶段的分异是成矿物质积聚的原因。元素的分带特征显示,热液阶段的分异则是成矿物质卸载的原因。维拉斯托斑岩型锡-钨-铷多金属矿床的发现为该地区大量脉状铅-锌-银矿床指出了新的找矿方向。

内蒙拜仁达坝银铅锌多金属矿床成矿条件

内蒙拜仁达坝银铅锌多金属矿床是受断裂构造控制的中温热液脉状矿床。矿床主要受东西向压扭性断裂控制,矿体富集在断裂产状变缓地段。矿体的赋矿围岩主要为海西期石英闪长岩,海西期基性脉岩为成矿提供物源,燕山期霏细岩脉为成矿提供了主要的热源。流体包裹体研究表明,成矿流体具有低盐度(w(NaCl)为5.0%～7.8%)、低密度(0.66～0.95g/cm3)的特点,成矿以中温(280～300℃)为主,成矿压力为76～80MPa,成矿深度为6.8～7.2km。矿石中黄铁矿单矿物硫同位素分析结果表明,δ34S值变化范围为-0.99‰～0.36‰,平均值为-0.315‰,为幔源硫来源。根据地质特征分析,推测在矿区中部的山谷内存在一条北西向成矿后断裂,它将矿床分为南北两个矿段,使北矿段被抬升,剥蚀程度较大,矿体埋藏较浅;南矿段剥蚀则较弱,矿体埋深较深,深部仍存在较大的找矿潜力。

内蒙古拜仁达坝银多金属矿床成矿机理研究

拜仁达坝银多金属矿床位于内蒙古克什克腾旗,大地构造位置处于兴蒙造山带中部,是内蒙古东部地区超大型银铅锌多金属矿床。矿体主要赋存于断裂构造中,呈脉状。矿石类型包括块状、条带状、浸染状、脉状、网脉状矿石。文章通过对拜仁达坝银多金属矿床地质特征详细剖析、流体包裹体和H、O、S同位素研究,分析矿床的成矿流体、成矿物质来源,探讨成矿过程及矿床成因。研究结果表明,成矿流体为中温、低盐度流体,成矿流体主要来源于岩浆水,晚期有大气水的混合,成矿物质以深源为主。与矿化有关的流体包裹体中含甲烷包裹体,表明成矿流体属还原性流体。出溶岩浆流体远程运移后温度和压力下降、与还原性地层反应后氧逸度降低是成矿的主要机制。结合成矿动力学背景,认为拜仁达坝银多金属矿床是受断裂控制与燕山期岩浆活动有关的中温热液脉型矿床。

内蒙古拜仁达坝银多金属矿矿床地质及成矿流体特征

内蒙古拜仁达坝矿区位于大兴安岭西坡银多金属成矿带,矿体产于元古宇宝音图组下岩段黑云斜长片麻岩和华力西期石英闪长岩中。根据野外脉体穿插关系和矿石结构构造特征可以将成矿分为3个阶段:石英多金属硫化物阶段、萤石-水白云母阶段、方解石-硫化物阶段。岩矿相、扫描电镜和能谱分析表明,矿区主要金属矿物有黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、黄铜矿、硫锑铅矿等;脉石矿物以石英、方解石和萤石为主。在野外调研基础上,对主要脉石矿物石英、萤石中流体包裹体进行了包裹体岩相学、显微测温分析和包裹体中气液相成分的LRM分析。结果表明,第1阶段石英中包裹体以富CH4包裹体和纯CH4包裹体为主,第2阶段萤石中以富水包裹体为主,流体包裹体均一温度分别为187～343℃(石英)和152～306℃(萤石),据冰点估算的盐度分别为1.4%～9.34%NaCleq(质量分数,下同)和2.9%～9.2%NaCleq。包裹体气液相成分的LRM分析表明,石英中纯CH4包裹体显示较强的CH4峰(2913～2917cm-1),部分样品中检出含一定量的CO2,富CH4包裹体气泡相中也显示了CH4峰的存在。萤石中富H2O包裹体气液相中均只检出H2O。结合矿床地质、区域矿床分布特征和包裹体显微测温结果,认为该矿床为一与燕山期岩浆活动有关的中低温热液矿床,成矿物质以深源为主。

内蒙古拜仁达坝铅锌矿矿集区土壤中成矿元素分布及其赋存形态研究

对拜仁达坝铅锌矿矿集区3个多金属矿区的3个土壤粒级样品中Zn、Pb、Cu、Ag 4种主要成矿元素的7种赋存形式(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物结合态和残渣态)进行了测定。研究结果表明:1银都矿区土壤中Zn、Pb和Ag浓度最高,而道伦达坝矿区土壤中Cu的浓度最高;2拜仁达坝矿集区土壤中Zn、Pb和Cu主要以残渣态形式赋存,而Ag主要以铁锰氧化物结合态和硫化物结合态形式赋存;3拜仁达坝矿集区Zn、Pb和Cu元素在3个土壤粒级中的各个赋存形式所占的比例略有差别,但总体上大致相同,而Ag元素的赋存状态在3个土壤粒级的差异较大;4 3个矿区土壤中水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态和有机质结合态的Zn和Pb差别不大;铁锰氧化物结合态、硫化物结合态和残渣态的Zn和Pb,以及Cu和Ag的7个赋存状态在3个矿区的差别较大。

内蒙古草原拜仁达坝矿区地表土壤的X射线衍射和近红外光谱分析

在内蒙古草原拜仁达坝矿区上部的地表覆盖层中均匀采集土壤样品,用X射线衍射和近红外光谱技术对样品进行分析测试,旨在探讨草原矿区土壤成分来源及其与地下岩体的关系。结果表明,该土壤样品主要由石英、石墨、碳酸盐、角闪石、云母、绿泥石、蒙脱石、伊利石、块磷铝矿、硬水铝石、蓝铜矿、赤铁矿等组成,说明了地表土壤成分不仅来源于地表岩体风化产物,与地下岩体及其围岩蚀变作用更加密切相关。土壤中所含蓝铜矿和赤铁矿主要来源于矿体氧化带,可作为找矿标志;蚀变矿物组合主要为绿泥石-伊利石-蒙脱石,推测该区域大致经历了钾化→硅化、碳酸盐化→绢云英岩化→泥化的蚀变过程。通过分析蚀变矿物组合,可以还原围岩蚀变及物理风化过程,为深部找矿以及矿床成因研究提供了重要的参考信息,提高了找矿的成功率。X射线衍射和近红外光谱技术用于矿物、矿床研究方面,有着经济、快速的特点,能很好的鉴定矿区地表土壤中的矿物成分。尤其是近红外光谱分析技术对样品要求低,可以对样品进行快速批量的分析,具有其独特的优越性。随着近红外技术的发展,其在地质领域中将有越来越广泛的应用,并且能在找矿勘探中发挥重要的作用。

内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿找矿模型

拜仁达坝银铅锌多金属矿是中国目前少有的大型内生矿床之一,位于大兴安岭中南段西坡。矿床形成与燕山期花岗岩有关,受东西向断裂控制。区域上为Ag异常地球化学省,1/5万化探具有Ag、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb等元素的组合异常。地球物理上表现出高极化率、低电阻率及ΔT磁异常特征。通过对地质、地球化学及地球物理成果的综合分析研究,建立了该矿床的综合异常找矿模型,即成矿地质环境(断裂、岩浆岩和矿体)+地球化学异常+地球物理异常,实现了单一方法的异常标志到综合异常模式找矿的跨越。该找矿模型的建立对大兴安岭西坡严重覆盖区及其它地区找矿具有重要意义。

内蒙古拜仁达坝银多金属矿床二氧化碳不混溶成矿作用研究

通常流体的沸腾、混合及与围岩的反应被认为是成矿元素沉淀的3种有效途径。报道了一种较少见的由二氧化碳引起的成矿元素沉淀方式,即二氧化碳不混溶成矿作用。拜仁达坝是一超大型岩浆热液型银多金属矿床,银储量1442t。对该矿床中与多金属硫化物共(伴)生方解石典型样品进行了碳、氧同位素、流体包裹体均一温度-盐度和稀土元素的系统测试分析。结果显示,方解石发育富气相和富液相两类包裹体,其富气相包裹体均一温度集中在360~380℃,富液相包裹体为280~340℃,它们盐度集中在6%~9%NaCleqv;方解石具正Eu异常(Eu/Eu*=2.64~5.88)且富集轻稀土元素[(La/Yb)N=4.74~63.91],表明其为热液成因;方解石碳和氧同位素平均值分别为-13.2‰和12.85‰,依此进行二氧化碳不混溶建模,其结果与实测情况吻合。研究结果表明,在拜仁达坝矿床的成矿元素沉淀过程中,二氧化碳的不混溶起着一定成矿作用。

半干旱草原浅覆盖区手持钻机化探取样技术的应用及探索——以内蒙古拜仁达坝银铅锌矿区为例

浅层钻探技术是覆盖区化探取样技术研究的新方向。手持钻机是轻便钻机的一种。为了探索手持钻机的化探取样效果,以大兴安岭南部半干旱草原浅覆盖区中的内蒙古拜仁达坝银铅锌矿区作为研究区,采用回转式和冲击式手持钻机开展浅钻化探取样试验,分析该方法相对于常规化探方法的优势。结果表明,与常规土壤化探方法相比,浅钻化探取样轻便高效,样品完整连续,分层清晰,可采集深部样品;冲击式钻机更适用于研究区,可行有效的钻进和取样深度一般小于4 m。通过对比两类钻机的钻进、取样工艺及效果,分析总结两类钻机对于草原覆盖区不同覆盖物的适用性及存在问题,为覆盖区浅钻化探技术和取样钻机的发展和推广提供借鉴和参考。

烃气测量技术在内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿床找矿潜力评价

依托于具有深穿透特性的烃气测量技术,对内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿床开展岩石地球化学测量,在进行烃类组分相关性分析、已知矿体周围的烃类异常展布特征和空间结构特点以及钻孔深部岩心烃类组分含量变化趋势总结的基础上,结合矿区地质和构造特征,对研究区成矿潜力进行了评价,发现区内Ⅴ号矿化带深部存在较大找矿潜力。

内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿矿床地质特征及成矿远景分析

拜仁达坝银铅锌多金属矿成矿母岩为燕山期花岗岩,强烈泥化蚀变与成矿关系密切,成矿作用共分4个阶段。区内构造发育,近东西向断裂为主要的控矿构造。流体包裹体研究表明成矿流体主要在中低温范围内且氧逸度较低。同位素研究结果表明,成矿物质来自深源,成矿热液主要来源于岩浆岩体并有少量大气水参与。该矿床为断裂控制的与燕山期岩浆热液有关的中低温热液矿床,具有多个复合找矿标志,成矿前景相当良好。

内蒙古维拉斯托-拜仁达坝矿床矿石特征及成矿机理

维拉斯托-拜仁达坝锌铜多金属矿床为近几年大兴安岭中南段西坡发现的较大的2个银多金属矿床,主要对2个矿床矿石矿物组合分析和对比,对主要的矿石矿物组合进行扫描电子显微镜-能谱分析和电子探针分析显示:从早期到晚期,矿物组合从高温钨酸盐和氧化物-复硫化物-硫化物-低温含锑硫盐矿物(锑化物);银的赋存状态主要为可见银矿物,其次为晶格银(类质同象)和次显微包裹银,其中生成顺序依次为含银黝铜矿+银锑黝铜矿+黝锑银矿-辉锑铅银矿+柱硫锑铅银矿+深红银矿+锑银矿.根据不同成矿阶段的矿物组合和流体包裹体特征得出:成矿早期在氧化偏酸性环境下,W、Sn等以钨酸、钨酸盐等形式迁移,Zn2+、Pb2+、Cu+等金属离子以氯络合物形式迁移;随着黑钨矿气化沉淀及成矿流体物理化学条件的变化,成矿中-晚期成矿环境变为弱碱性还原条件,成矿流体中金属离子以硫氢络合物迁移为主,伴着温度降低和围岩的水-岩作用,硫氢络合物分解,导致磁黄铁矿等硫化物、硫锑银矿物、硫锑铅矿等依次沉淀.

大兴安岭南段西坡拜仁达坝-维拉斯托矿床成矿流体特征及其演化

拜仁达坝-维拉斯托矿床是大兴安岭南段西坡最大的2个热液脉型银矿床,对这两个矿床各阶段矿物（如黑钨矿、浅色闪锌矿、石英和萤石）中的流体包裹体进行研究,并对硫化物进行了硫同位素分析.结果表明,拜仁达坝矿床的流体从早阶段到晚阶段（Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ）均一温度和盐度逐渐降低.维拉斯托矿床热液成矿期第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段具有高温高盐度的流体；第Ⅲ成矿阶段具有不混溶流体,即中温中盐度的流体（均一温度为208~294℃,盐度含量为4.65%~12.39%）和高温低盐度的流体（均一温度为333~406℃,盐度含量为3.55%~6.88%）；第Ⅳ成矿阶段具有低温较低盐度的流体.两个矿床的流体包裹体气相成分表明成矿流体均为 CO2-H2O-NaCl 体系.拜仁达坝矿床的均一温度和盐度随着成矿阶段逐渐降低和氢氧同位素证据均表明,早阶段的流体主要为岩浆水来源,晚阶段的流体混入了大气降水.维拉斯托矿床氢氧同位素证据和流体中的成分（CH 4/C2 H 6为39.271%~101.438%）均表明其成矿流体主要为岩浆水来源.拜仁达坝-维拉斯托矿床的硫具有深源特征,拜仁达坝矿床的成矿机制主要与不同来源的成矿流体混合有关；维拉斯托矿床的成矿机制主要与降温和成矿流体不混溶有关.