论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义

广东省大宝山矿床是南岭成矿带唯一的大型铜多金属矿床,此次研究在矿区中南部发现了细脉浸染状铜矿的新类型。为确定其是否为斑岩型铜矿的成因类型,本文在梳理南岭成矿带铜成矿条件和成矿规律的基础上,查明了矿区中南部英安斑岩的蚀变和铜矿化特征。综合研究认为南岭成矿带早侏罗世中酸性斑岩的小岩体较多,叠加多期断裂构造和碳酸盐岩建造,非常有利于铜多金属成矿物质的运移、富集。大宝山英安斑岩发育黑云母化、钾长石化、青磐岩化、绢英岩化、泥化等蚀变类型,铜矿化与绢英岩化、绿泥石化关系密切。大宝山铜矿中的英安斑岩沿逆冲推覆构造侵位并呈岩墙状产出,冷却过程中受区域构造应力产生了一组平行裂隙,岩浆房去气作用排出的热液沿裂隙蚀变围岩并充填成矿。大宝山斑岩型铜矿取得的找矿勘查成果表明,“全位成矿,缺位找矿”理念可以有效指导靶区圈定和老矿山外围(深部)找矿勘查,早侏罗世的南岭具有形成较大规模斑岩型铜矿的条件。

粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿成矿热液特征

粤北大宝山矿床是南岭成矿带独具特色的铜多金属矿床之一,矿区中南部斑岩型铜矿的找矿突破表明南岭成矿带具有斑岩型铜矿的成矿条件。英安斑岩中硫化物石英脉类型有A脉、B脉、D脉、H脉、闪锌矿石英脉(S脉)和含少量硫化物的石英脉(Q脉)。为解析大宝山斑岩型铜矿的热液形成过程,开展了流体包裹体、温度测试以及蚀变围岩地球化学组分平衡计算等研究。结果表明,这些脉中发育的流体包裹体以富液相为主,少量为富气相,个别包裹体中含有子晶。包裹体长为3~25μm,宽为2~14μm,长宽比多数为1.0~1.5。斑岩型铜矿成矿初始热液是富含K^(+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、SiO_(4)^(2-)的氧化性流体,其进入容矿空间时为高温(平均371℃)、低盐(平均7.55%NaCl_(eqv))、低密度(平均0.67 g/cm^(3))流体。该流体与矿区辉钼矿成矿流体特征迥异,这表明其与花岗闪长斑岩之间没有成因联系,而与英安斑岩相关。水岩反应是粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿热液的主要沉淀机制,而辉钼矿的成矿作用受水岩反应和流体混合双重机制的影响。

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型--重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。

粤北大宝山多金属矿床LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

对粤北大宝山多金属矿床次英安斑岩(样品ZK5803)中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(174.6±1.5)Ma(MSWD=0.7),与矿区花岗闪长斑岩的形成年龄基本一致;3个斑岩型和矽卡岩型钼钨矿石辉钼矿Re-Os模式年龄为(163.2±2.3)Ma(样品CD-30)、(165.2±2.4)Ma(样品DB-18)和(163.4±2.4)Ma(样品CD-38),与层状铜铅锌矿中辉钼矿Re-Os模式年龄(164.7±3.0)Ma基本一致;上述4个样品给出的加权平均年龄为(164.0±2.5)Ma(MSWD=0.16);该成矿年龄与南岭地区其他钼多金属矿床形成时间一致,同属于华南地区中生代第二阶段成矿作用。矿床地质特征、流体包裹体氢氧同位素(δ18O=-3.75‰～7.0‰,δD=-50.7‰～-56.1‰)和矿石硫化物硫同位素(δ34S=-2.00‰～3.00‰)资料表明,该矿床为与矿区次英安斑岩和花岗闪长斑岩有成因联系的岩浆期后热液矿床。矿区各类矿床应为同一期成矿事件的产物,不同于前人认为的存在加里东期海底喷流沉积和燕山期叠加成矿,或燕山期两期成岩成矿的观点。结合岩石微量元素图解和前人研究结果,推测其成矿动力学背景为南岭地区后造山伸展环境。

广东大宝山多金属矿床成矿物质来源同位素证据

笔者对大宝山多金属矿床矿石和脉石矿物进行铅、硫、氢和氧同位素组成测定,获得硫化物的206Pb/204Pb值为17.930～18.785;207Pb/204Pb值为15.491～15.772;208Pb/204Pb值为37.990～40.990,并组成良好的线性关系。泥盆系地层中黄铁矿的δ34S为-22.5‰～+17.9‰,矿床硫化物的δ34S为-2.4‰～+4.6‰。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿共生矿物对,具有δ34Spy>δ34Ssp>δ34Sgn,用磁黄铁矿的硫同位素组成估算出δ34S∑S为2‰±3‰。硫化物包裹体的氢同位素在-101‰～-123‰之间,与硫化物共生石英的氧同位素为+9.3‰～+17.9‰,换算成水的氧同位素为+0.3‰～+3.9‰,表明成矿热液来源较为复杂。

云南维西大宝山铜矿PGE和微量元素地球化学特征及其成因意义

大宝山铜矿是青藏高原东南缘哀牢山-金沙江构造带西北部雪龙山成矿带中典型的浅成中低温热液型铜矿床。矿石和围岩的PGE和微量元素地球化学分析结果表明从围岩、矿化围岩到矿石:1)∑PGE、δRh逐渐增加,PPGE/IPGE、Pd/Ir、Pt/Ir和δPt逐渐降低。在铂族元素原始地幔标准化图解上,岩、矿石中Os、Ir、Ru和Pd具有相似的演化趋势,而矿石Rh正异常、Pt负异常明显不同于围岩。在δRh-Cu和∑PGE-Cu关系图上,Cu含量与δRh和∑PGE呈明显的正相关关系,而在δPt-Cu关系图上表现为明显的负相关关系;2)稀土总量、轻/重稀土比值、δCe逐渐减小,Eu和Nb、Ta、Sr、Hf、Zr的亏损程度逐渐增大,矿石中大离子亲石元素存在不规律性的变化。这些特征揭示出大宝山铜矿矿石与围岩在PGE和微量元素地球化学特征上存在明显的差异。结合矿区内矿体呈脉状、受顺糜棱面理发育的脆韧性构造破碎带控制,围岩蚀变强度较弱、规模小和矿区内新生代同构造岩浆岩脉发育,以及主要矿石矿物δ34S值主要集中在+1.3‰～-5.2‰之间,部分落在-8.2‰～-12.8‰范围的特点,说明大宝山铜矿中的成矿物质主要来源于新生代岩浆期后热液,围岩的贡献很小。大宝山铜矿与矿区内新生代同构造岩浆岩脉同为雪龙山韧性剪切带隆升过程中形成的产物,岩浆分异产生的含矿流体在上升过程中与地下流体混合导致物理化学条件发生明显的改变,促使成矿物质沿构造破碎带晶出形成矿脉。

广东大宝山多金属矿山环境污染问题及启示

大宝山矿是一座大型多金属矿床。目前,在该地区有国家和地方以及个体等多家矿业单位进行开发,由于长期开采对周围水土中释放了大量重金属和酸性废水,从而破坏了自然环境。本文根据该矿床的矿山地质环境和污染现状,认为矿山在进行规划、布局和建设时应充分考虑到自然条件对环境的自然净化作业,即矿山的尾砂坝应建在碳酸盐岩地层区,矿山的废渣、废石、废水尽可能地在上游碳酸盐岩地区多停留,以减少重金属和酸性废水对下游的影响。

粤北大宝山铜多金属矿床中层状铜矿体的成矿时代及其成因意义

在空间上,与斑岩-矽卡岩型矿体密切相关的层状矿体的成因一直是我国矿床学研究的一个焦点问题。长期以来有海底喷流成因和斑岩-矽卡岩型成因的两种主要分歧。此次工作发现在粤北大宝山层状铜矿体中存在辉钼矿和蚀变形成的绢云母,本文通过辉钼矿Re-Os等时线测年以及绢云母Ar-Ar测年对该矿床中层状铜矿体的成矿时代进行限定,获得大宝山层状铜矿体9件辉钼矿样品Re-Os等时线年龄为166.0±3.0Ma、模式年龄为165.7±2.3Ma～163.4±2.4Ma(2σ)、加权平均值为164.8±0.8Ma,2件绢云母样品的Ar-Ar坪年龄分别为166.6±1.6Ma和171.7±2.0Ma,反等时线年龄分别为167.0±2.0Ma和161.7±1.7Ma,由于Ar过剩,出现一个过高值(171.7±2.0Ma),其他年龄值在误差范围内与辉钼矿Re-Os等时线年龄基本一致。这些结果可以厘定大宝山层状铜矿体的年龄,表明斑岩-矽卡岩与层状铜矿体为同一成矿系统,成因上与侏罗纪花岗质岩浆岩侵位密切相关。结合前人的研究成果,认为位于钦杭带边缘的粤北大宝山铜多金属矿床与古太平洋板块俯冲具有成因联系。

对马山、大宝山变质成因磁黄铁矿不同组成结构的认识

马山和大宝山矿床均为块状硫化物矿床。显微镜研究表明，两矿床中磁黄铁矿主要均由胶黄铁矿变质形成，但组成结构上却有较大区别。马山矿床主矿体中单斜磁黄铁矿（Ｍｐｏ）一般少于六万磁黄铁矿（Ｈｐｏ），而大宝山矿床主矿体中单斜磁黄铁矿和六万磁黄铁矿一般近相等。通过对导致矿床发生热变质的中生代燕山期岩体的研究。

广东大宝山矿田船肚钼钨铜矿床的地质特征、成矿规律与找矿方向

广东大宝山矿田船肚矽卡岩型钨钼铜矿床受船肚花岗闪长岩体接触带的控制,按空间展布分为北矿带和南矿带。浅部钻探和坑道揭露显示:北矿带裂隙密集,由石英网脉型、构造破碎带型及少量矽卡岩型铜钼矿组成;南矿带为矽卡岩型钨钼矿。蚀变特征和矿化类型及成岩成矿年龄表明,该钼钨矿床是与燕山期花岗闪长岩浆活动有关的中高温热液充填交代矿床,成矿物质来源于花岗闪长岩。通过对有利的赋矿围岩分析、控矿构造解析和与大宝山矿区的控矿要素对比分析,认为船肚岩体是沿着寒武系(顶板)与泥盆系(底板)之间的推覆构造侵入的,靠近花岗闪长岩的内接触带是石英网脉型辉钼矿的有利找矿部位,而云英岩化则是有效的找矿标志。在深部和外围矽卡岩带是船肚矿区南、北矿带探寻矽卡岩型钼钨矿体最具潜力的部位。船肚北矿带次英安斑岩体内部、与斑岩体相连通的成矿前断裂带中和构造虚脱部位、块状和似层状矿体外围的断层、裂隙、节理连通部位及层间滑动虚脱部位都是下一步铜多金属矿找矿的有利部位。文章认为船肚矿区深部存在隐伏铜钼多金属矿体的潜力较大,是大宝山多金属矿田找矿突破的重点地段和重要接替资源区域。

粤北大宝山斑岩钼钨矿床赋矿岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄与矿床形成动力学背景分析

粤北大宝山斑岩钼钨矿床赋矿岩体出露面积0.18km2,矿化主要以细脉状及浸染状产于斑岩及其内外接触带中。系统的薄片观察表明,该岩体岩性比较复杂,有碱长花岗斑岩、普通花岗斑岩、白云母二长花岗斑岩及白云母花岗闪长斑岩。本文分析了碱长花岗斑岩及白云母二长花岗斑岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄,碱长花岗斑岩锆石年龄为166.6±2.1Ma,MSWD=1.17;白云母二长花岗斑岩锆石年龄为166.2±3.1Ma,MSWD=2.3。两个样品的锆石U-Pb年龄基本一致,表明大宝山斑岩钼钨矿床岩体形成于燕山早期。据斑岩矿床年龄、斑岩矿床在十杭带时空分布特征及华南地区中生代构造背景,提出大宝山斑岩钼钨矿床岩体的形成可能与侏罗纪太平洋洋壳向南西俯冲而引发的的十杭带深断裂构造活动复活有关。

广东省大宝山钼多金属矿区岩浆岩成岩时代研究

大宝山钼多金属矿区位于南岭成矿带中段。区内主要分布有次英安斑岩、花岗闪长斑岩;钼多金属矿床受NW、E-W、NE等方向断裂组成的构造格架控制,矿体分布与岩浆岩有密切关系。通过对大宝山钼多金属矿区丘坝次英安斑岩和船肚花岗闪长（斑）岩单颗锆石LA-ICP-MS测试,得出丘坝次英安斑岩单颗锆石U-Pb法206Pb/238U表面年龄（419~496 Ma）、花岗闪长（斑）岩单颗锆石U-Pb法206Pb/238U表面年龄（410~489 Ma）,反映二者形成时代一致,可能为同一来源岩浆的产物;大宝山强蚀变次英安斑岩锆石SHRIMP U-Pb法206Pb/238U表面年龄有两组,一组为145~168 Ma,另一组为412~420 Ma;认为大宝山钼多金属矿区大面积分布的次英安斑岩和花岗闪长（斑）岩为加里东末期形成的岩浆岩,而紧贴钼多金属矿体分布的岩浆岩为燕山早期岩浆活动形成产物。

论大宝山矿床成因

通过对大宝山矿区各矿床产出的地质环境、矿体产状、矿石类型和结构构造、矿石稳定同位素特征、稀土元素特征、成矿温度等方面的研究，论证矿区的成矿历史分２个成矿期、４个成矿阶段，即中泥盆世多金属成矿期的铜铅锌银硫化物成矿阶段、菱铁矿成矿阶段；早白垩世铁钼钨成矿期的铁钨成矿阶段、用钨成矿阶段，各阶段均有各自的成矿地质环境和成矿方式，构成一个在空间上关系密切，成因上有一定联系，时间上差别明显的矿床系列．

广东大宝山多金属矿床花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

广东大宝山矿床位于南岭花岗岩带中带。它是我国著名的大型多金属矿床,开采历史久远。近年来的研究表明大宝山矿床与成矿作用有关的斑岩体为燕山早期岩浆活动的产物,因而人们较多地关注中生代的岩浆活动,而忽视了对其他时代岩浆活动的研究。本文在前人研究的基础上,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法系统地测试了大宝山多金属矿床多个花岗质岩体和辉绿岩脉的形成时代,研究表明徐屋片理化流纹斑岩年龄为426.9±2.2Ma、九曲岭黑云母花岗闪长斑岩、船肚花岗闪长岩和大宝山花岗闪长斑岩形成时代分别为162.2±0.7Ma、160.2±0.9Ma和161.0±0.9Ma。矿区内两条辉绿岩脉的年龄分别为210.4±1.4Ma和163.9±1.8Ma。这些结果证实大宝山矿区内存在加里东期、印支期和燕山期等多个旋回的岩浆活动,中晚侏罗世铁镁质的岩浆活动可能存在对成矿的贡献。

广东大宝山多金属矿的成矿模式

大宝山多金属矿床是南岭中段粤北中部多金属成矿区带上的重要矿床,对其次英安斑岩体和花岗闪长斑岩体及地层围岩中矿化元素进行研究,并研究其微量和稀土元素、硫同位素、铅同位素、O和H和同位素、大宝山多金属矿床可能的形成过程,建立该矿床的成矿模式。研究结果表明:次英安斑岩体和花岗闪长斑岩体及地层围岩中矿化元素均为矿化元素的来源;矽卡岩矿体的形成受花岗闪长斑岩体岩浆作用的影响较大,似层状铜铅锌矿体主要源于当时的海底喷流热液,薄层状菱铁矿体与东岗岭组地层有成因上的联系,亦受斑岩体岩浆活动改造的影响;似层状铜铅锌矿体的形成与海底火山-热液活动有关;斑岩型和矽卡岩型矿体的硫主要来自与斑岩体相关的深部岩浆;铅的来源较复杂,但主要源于上地壳,少量铅具深源特性;斑岩型钨钼矿体和矽卡岩型钨钼矿体的成矿流体来自岩浆水与少量大气降水混合源;似层状铜矿体与铅锌矿体的成矿流体来源不同,薄层状菱铁矿体的成矿流体以海底喷气作用形成的热卤水为主。

矿山重金属污染土壤的磁化率特征及其意义——以广东大宝山多金属矿床为例

以广东省大宝山多金属矿区作为重金属污染土壤磁化率监测指标的探索研究。选择两个尾矿库、尾矿废水汇入河流的上游土壤、中游土壤以及未污染土壤分别进行磁化率测试。发现在尾矿库中,细粒沉积物中磁化率值高于粗粒,重金属污染土壤的磁化率显著高于未污染土壤。在污染河流沉积物和土壤剖面,随沉积物从土壤向底部粗砂过渡,下部粗粒沉积物的磁化率大于上部土壤,这一变化特征说明大宝山地区的原生污染可能更为严重。研究证明磁化率可以作为土壤重金属污染监测的替代性指标。

云南维西大宝山铜矿^(40)Ar/^(39)Ar年代学及成矿物质来源

云南大宝山铜矿是雪龙山成矿带规模较大的浅成中低温热液型铜矿床。文章通过对该矿区黄铜矿+石英+方解石+菱铁矿矿脉中白云母进行^(40)Ar/^(39)Ar定年,获得白云母^(40)Ar/^(39)Ar法年龄为26±2.5 Ma,代表大宝山铜矿的年龄;H、O同位素分析结果表明成矿流体是以大气降水为主并含有部分岩浆水的建造水;S同位素分析结果表明,主要金属矿物的δ34S值为-5.4‰^+1.3‰,表明成矿物质主要来源于深部岩浆;C同位素分析结果表明成矿流体主要来源于岩浆—地幔,并受大气降水影响。根据围岩蚀变及围岩中Cu丰度等特征,推断大宝山铜矿成矿物质主要来源于深部岩浆,成矿流体为岩浆水与大气降水的混合物。

大宝山块状硫化物矿床成因:泥盆纪海底热事件

将大宝山含矿地层划分成上、下两个含矿沉积旋回.根据含矿层序中的碳、氧同位素组成和稀土元素(REE)模式,认为大宝山矿床是海底热事件的结果.计算的净质量变化(%)表明:所谓大宝山“花岗闪长岩”是补给岩筒中海底蚀变的产物,而热水沉积岩则有Si-Fe-Mg质量加入.因此,不活泼元素技术(质量变化)为研究沉积盆地中热水作用提供了有用手段.

粤北大宝山矿区船肚岩体和大宝山花岗斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及多阶段成矿分析

粤北大宝山矿床矿区出露船肚和大宝山矿化岩体。本文分析了两个岩体矿物组成特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄。船肚岩体为似斑状结构,块状构造,主要由似斑状花岗岩、似斑状二长花岗岩及似斑状花岗闪长岩等组成,和云英岩型及矽卡岩型Mo-W矿化紧密共生。大宝山岩体为斑状结构,块状构造,主要由碱长花岗斑岩、普通花岗斑岩、二长花岗斑岩及花岗闪长斑岩组成,矿物组成和船肚岩体的基本相同,和细脉浸染状Mo-W矿化紧密共生。船肚似斑状二长花岗岩和大宝山二长花岗斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为162.1±1.6 Ma,MSWD=2.72和165.8±2.0 Ma,MSWD=1.38。据船肚和大宝山岩体矿物组成基本相同、岩石结构不同及两者锆石Th/U比值不同和U-Pb年龄存在约4 Ma左右时差,提出大宝山矿区在燕山期发生了两阶段岩浆成矿事件,第一阶段岩浆成矿事件发生在166 Ma左右,形成大宝山斑岩型矿床,第二阶段岩浆成矿的形成时间约为162 Ma左右,形成船肚似斑状二长花岗岩及与岩体紧密共生的矽卡岩型和云英岩型矿化;大宝山斑岩体和船肚似斑状岩体是同一岩浆房两次脉动侵入形成的。

广东省大宝山斑岩型铜矿床勘查突破及其区域找矿意义

接替资源勘查是广东省大宝山铜多金属矿近十五年的主题之一。本文在介绍矿床地质的基础上,回顾了大宝山英安斑岩中斑岩型铜矿的发现过程。陡倾细脉状石英硫化物是大宝山斑岩型铜矿的主要矿化形式,脉体倾向290°~310°,倾角65°~75°,脉幅主要为0.5~10mm,脉频平均约22条/m。通过查明英安斑岩与铜多金属矿化之间的关系,将勘探线方向调整为120°,钻孔尽可能大角度穿切石英硫化物脉体,成为斑岩型铜矿勘查取得突破的关键。大宝山英安斑岩墙是早侏罗世晚期(175Ma前后)沿大宝山逆冲推覆构造侵位的浅成岩,铜硫多金属矿化与之相关。铜矿化强度与(黄铁)绢英岩化、绢云母化和绿泥石化关系十分密切,蚀变分带较为发育,是特殊类型的斑岩铜矿。铜矿化品位主要为0.10%~0.60%,平均品位0.43%。250m高程以上的大宝山英安斑岩墙中,初步估算新增铜资源量可达大型规模,深部依然是其找矿主攻方向。在粤北-赣南地区,加强与英安斑岩相关的铜、铅、锌、金、银等多金属找矿勘查工作,有望在该区落实一个北东向斑岩型铜多金属成矿带。