四川省会理县青矿山Ni-Cu-PGE矿床成因机制的Re-Os同位素证据

青矿山Ni-Cu-PGE矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中典型含铂岩浆硫化物矿床之一。本文对该矿床开展了Re-Os同位素组成的分析研究。分析结果表明,不同类型岩矿石的初始Os同位素组成具有明显的不均一性,主要区分出三种不同Os同位素组成的岩矿石类型:不含硫化物的橄辉岩具低γOs,变化范围从15.3到40.3;致密块状和浸染状硫化物矿石相近,γOs值在260左右;海绵陨铁状矿石具有最高的放射性Os同位素组成,γOs值在1000左右。分析认为,青矿山Ni-Cu-PGE矿床是多级岩浆房演化的结果,原始岩浆具有苦橄质岩浆的性质,成矿岩体中不含硫化物的橄辉岩具有低的放射性Os同位素组成,其母岩浆不是矿石硫化物的直接母体;致密块状和浸染状硫化物矿石与海绵陨铁状矿石也具有不同的放射性Os同位素组成,是成矿岩浆演化过程中不同期次岩浆硫化物熔离形成的。模式分析认为:(1)原始岩浆在深部岩浆房受到下地壳混染(约1.8%),造成少量Cu、Ni及PGE元素进入熔离硫化物形成PGE适度亏损的成矿母岩浆;(2)海绵陨铁状矿石硫化物是PGE适度亏损的成矿母岩浆受下地壳二次混染形成的具有很高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs(t=260Ma)高达1000)经二次硫化物熔离(R≈1000)所形成;(3)PGE适度亏损的成矿母岩浆受上地壳二次混染(约6.7%),形成具有较高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs(t=260Ma)在260左右)并发生二次硫化物熔离(R≈5000),部分熔离硫化物积聚成矿浆形成块状硫化物矿石,未得到充分积聚的熔离硫化物形成浸染状硫化物矿石。Os同位素组成的不均一性表明青矿山Ni-Cu-PGE矿床为岩浆通道系统成矿,是多级岩浆房演化过程中不同期次含矿岩浆在岩浆通道系统中复合的结果。

甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床岩浆通道分枝构造及其深部找矿意义

甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床经过50多年的开采,在深边部寻找新的矿体,特别是富矿,以保持生产效率,已经成为当务之急,首先需要解决找矿方向问题。金川矿床的4个主要矿体不仅在空间上是相互独立的,空间分布格局还与矿区的成矿后断裂系统关系密切。在前人对各个主要矿体地质和地球化学特征、矿区断裂构造的系统分析和研究基础上,提出金川矿床的岩浆通道系统存在多个岩浆通道分枝,且每个分枝的启动时间不同,因此,每个矿体不仅成矿过程存在差异,也存在先后次序。在分析成矿后断裂对金川岩体和矿体空间分布状态的影响基础上,还对深部找矿潜力进行了分析,提出了深部找矿方向和策略。

膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿中的作用——以俄罗斯诺里尔斯克矿床为例

与基性-超基性侵入体有关的Ni-Cu-PGE硫化物矿床是镍-铜-铂族元素矿床的最重要类型。传统观点认为,Ni-Cu-PGE硫化物矿床是由成矿岩浆分异演化、熔离形成的,与围岩性质关系不大。实际上,大部分基性-超基性岩浆是硫化物不饱和的,在岩浆自身演化过程中难以聚集大量硫化物而形成有经济价值的大型高品位Ni-Cu-PGE硫化物矿床。因此,壳源硫的加入是基性-超基性岩浆中硫化物浓度达到过饱和,熔离形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的关键。膏盐层是富含石膏等硫酸盐(SO4^2-)的蒸发沉积建造,除SO4^2-外,还富含Cl^-、CO3^2-、Na^+、K+等盐类物质,在自然界分布广、面积大,是地壳中重要的硫源层和氧化障。但膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床中的作用长期被忽视,制约了Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿找矿理论的发展。文章以世界最大的俄罗斯诺里尔斯克Ni-Cu-PGE硫化物矿床为例,介绍了膏盐层与矿床分布的空间关系、石膏等硫酸盐矿物在矿床和蚀变围岩中的分布、成矿元素和硫同位素组成特征及变化规律,阐明了膏盐层在成矿中的作用和控矿机理。膏盐(SO4^2-)的加入,可以大幅度提高成矿系统的氧逸度,将成矿岩浆中Fe^2+氧化成Fe^3+,形成铁氧化物,SO4^2-自身被还原,向成矿系统提供还原硫S^2-,与Cu^+、Ni^2+等结合,形成铜镍硫化物等,使基性-超基性成矿岩浆由硫化物不饱和变为过饱和,形成硫化物小液滴,在岩浆房经聚集-熔离-富集,形成岩浆型Ni-Cu-PGE硫化物矿床。除膏盐层外,富含硫化物的地层也是形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的重要硫源层。

杨柳坪岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床PGE地球化学特征

杨柳坪岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床与大石包组玄武岩的PGE原始地幔标准化配分模式为向左倾斜的PPGE富集型。PGE特征参数表明,正子岩窝岩(矿)体与大石包组玄武岩具有负Pt异常和Rh的富集的特征,这可能反映了岩浆早期Pt-Fe合金的析出以及未发生尖晶石相的结晶分离的演化历史。大石包组玄武岩的PGE参数与正子岩窝岩(矿)体的总体趋势具有很好的吻合性,暗示着两者之间具有一定的成生联系。

中国花岗岩型锂矿床:重要特征、成矿条件及形成机制

随着新能源汽车产业的快速发展和可控核聚变技术的不断革新,锂产业已成为各国竞相发展的新兴朝阳产业,全球锂资源争夺态势愈发激烈。中国是全球拥有花岗岩型锂矿床数量最多的国家,目前该类型锂矿占全国锂总供应量的1/4,进一步加强对该类型锂矿的研究和勘查对提升我国锂资源的自给能力至关重要。通过对全国40个主要花岗岩型锂矿床的时空分布、岩石序列、矿物演变、地球化学和锂独立矿物等特征的梳理,发现该类矿床主要形成于中生代晚侏罗世-早白垩世期间,主要集中在华南地区尤以华南腹地的南岭地区最为密集;近1/3的成矿岩体隐伏于地下,出露的岩体面积普遍较小,为0.07~5.7km^(2);花岗岩体垂直方向从下至上逐渐从黑云母二长花岗岩演变为锂云母钠长石花岗岩,其上通常发育云英岩和伟晶岩;锂及其他稀有元素(铷铯铍铌钽钨锡)一般在强钠长石花岗岩和云英岩中高度富集;黑云母二长花岗岩→含锂云母钠长花岗岩→云英岩,岩浆分异程度逐步增加且逐渐从熔体过渡到熔体-流体共存体系,全岩SiO_(2)含量、Nb/Ta和Zr/Hf比值、A/CNK和δEu值发生规律性变化;多数情况下岩体伴生煌斑岩脉、辉长岩脉、辉绿岩脉、花岗斑岩脉、细晶岩脉、霏细岩脉等各类脉体。总结规律提出:(1)伟晶岩壳是较早进入岩浆房内的岩浆与上覆围岩接触而冷却固结的产物,其构成岩浆房与外界的隔绝屏障,使Li、F、P、H_(2)O等易挥发组分无法逃逸;(2)较晚进入岩浆房的岩浆经历了长时间晶粥体与残留熔体的分凝过程,锂等稀有金属元素愈来愈富集于残余熔体中,最终形成富锂花岗岩和云英岩;(3)各类岩脉是岩浆房底部有持续热补给从而使残留含矿熔体能够逐步抽离上升的证据:基性岩脉来源于下伏高温地幔岩浆,不含矿中酸性斑岩脉是岩浆房底部堆晶体重熔的产物,含矿酸性斑岩脉和细粒岩脉来自岩浆房顶部富矿熔体-流体,三者沿地壳裂隙快速上升至地壳浅部就位。正是由于上覆伟晶岩壳形成的封闭体系和下伏幔源岩浆提供的充足热量,才使得岩浆房在热驱动机制下长期保持原地分异状态,最终形成花岗岩型锂矿床。

豫西熊耳山蒿坪沟Ag-Au-Pb-Zn多金属矿床闪锌矿矿物学和微量元素组成特征及其成矿启示

蒿坪沟银金铅锌多金属矿床是豫西熊耳山地区重要的铅锌多金属矿床之一,矿体主要赋存在蚀变破碎带和断裂带内,成矿与区内岩浆活动关系密切。目前该矿床的研究集中于同位素地球化学、成矿时代和成矿物质来源等方面,但从矿物角度示踪成矿过程的报道较少。本文以矿石中不同世代闪锌矿为研究对象,开展电子探针和LA-ICP-MS原位主微量元素分析,查明不同世代闪锌矿的矿物学和微量元素组成特征,以反演矿床成矿物理化学条件进而约束矿床成因类型。结果表明,该矿床中闪锌矿主要存在两个世代:第一世代闪锌矿(Sp1)呈黑褐色或浅褐色,常与黄铁矿和黄铜矿共生,相对富集Fe、Mn、Cd、Cu和In;第二世代闪锌矿(Sp2)呈黄褐色或暗褐色,与大量方铅矿共生,裂隙被它形黄铁矿和碳酸盐充填,相对富集Co、Ge、Sn和Pb。闪锌矿中主要富集的元素为Fe、Co和In,其中Fe、Mn、Cd、Co和In等元素基本是以类质同象的形式赋存在闪锌矿的矿物晶格中,而Ag、Sb、Cu和Pb可能是以子矿物或显微包裹体的形式赋存。此外,Zn/Cd、Zn/Fe和Ga/In比值以及Fe温度计指示闪锌矿形成于中低温(沉淀时流体温度为229~259℃)和低硫逸度(lgƒ(S_(2))=-12.0~-10.1)的环境下,由成矿阶段II(Sp1到成矿阶段Ⅲ(Sp2其成矿温度可能发生了显著变化,结合面扫描分析结果,指示闪锌矿从核部到边缘温度逐渐降低。通过与国内外典型铅锌矿床闪锌矿微量元素特征对比,结合本矿床闪锌矿中低的Ga/In和Ge/In比值及Ge含量的特征,指示蒿坪沟银金铅锌多金属矿床成矿过程有岩浆活动的参与。综合认为蒿坪沟银金铅锌多金属矿床可能属于岩浆期后热液蚀变岩型和脉型矿床。

辽东矿集区大东沟金矿床成矿时代和成因:地质、年代学、地球化学和同位素制约

大东沟金矿位于华北克拉通北东缘辽东矿集区,矿体赋存于古元古代辽河群盖县岩组绢云千枚岩中,并与中生代石英闪长岩空间关系密切。为了深入揭示矿床成因与成矿地质背景,近期我们对其开展矿床地质、黄铁矿Re-Os和锆石U-Pb测年、成矿相关侵入岩的地球化学和Hf同位素以及硫化物S同位素工作。研究表明,其成矿可划分三期:第一期沉积成岩黄铁矿期(Ⅰ)、第二期为变质黄铁矿-毒砂期(Ⅱ)、第三期为热液期(Ⅲ)。其中,第三期又可划分黄铁矿-毒砂阶段(Ⅲ1)、多金属硫化物-石英阶段(Ⅲ2)和含黄铁矿石英-碳酸盐阶段(Ⅲ3)。热液期(Ⅲ)黄铁矿的Re-Os等时线年龄为130±18Ma(n=5,初始^(187)Os/^(188)Os=1.60±0.42),与成矿相关石英闪长岩的侵位年龄(133±1Ma)一致,指示金成矿作用发生在早白垩世。热液期Ⅲ1、Ⅲ2矿化阶段硫化物的δ^(34) S值为3.0‰~4.8‰,且明显不同于第一期沉积成因黄铁矿(8.9‰~10.2‰)和辽河群沉积-变质岩(7.0‰~23‰)的硫同位素组成,进一步揭示该矿床大规模成矿为岩浆热液作用形成,与石英闪长岩作用密切。石英闪长岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U等),中度亏损高场强元素(Nb、Ta)、具有低的ε_(Hf)(t)值(-6.38~-2.82)以及弱氧化的属性;结合矿区内同期侵入岩数据,指示它起源于幔源镁铁质岩浆和壳源长英质岩浆的混合。结合区域地质资料,我们认为大东沟金矿床为中温热液型金矿床,成因上与同期弱氧化的闪长质岩浆有关,形成于早白垩世华北克拉通破坏峰期。

松辽盆地海力锦铀矿床黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其对成矿流体性质的指示

海力锦铀矿床控矿灰色砂岩垂向上具有“两红夹一灰”特征,铀矿体呈多层板状,与传统的层间氧化带砂岩型铀矿明显不同。文章通过对赋矿灰色砂岩中黄铁矿微区微量元素和硫同位素特征研究,反演海力锦铀矿床成矿流体性质及来源,主要获得了以下几点认识:(1)海力锦铀矿床含矿层黄铁矿赋存形式包括胶状、草莓状,铀矿物常与草莓状或胶状黄铁矿共伴生于有机质胞腔内或矿物粒间孔隙。(2)黄铁矿微量元素特征显示,As、Mo、Sb等亲硫性元素从核部到边部含量增高,Mo、Ni、Zn、Cu、Ba等元素与U具有较好的正相关性,这些元素在大气降水中难以沉淀和富集,往往富集于深部还原性流体中。硫同位素δ34SV-CDT值显示从核部到边部明显降低的特征,表明黄铁矿形成环境发生了较大改变,指示海力锦铀矿床成矿流体可能为深部具有一定温度的还原性流体。(3)松辽盆地西南部深部发育厚度大且面积广的富铀烃源岩,海力锦铀矿床东南部F1断裂为沟通深部富铀烃源岩和含矿层的深大断裂,据此认为海力锦铀矿床成矿流体可能来自深部还原性流体(富铀烃源岩),控矿灰色砂岩为还原性流体对原生氧化沉积建造的还原改造。

论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:(1)产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-0.4‰~+0.3‰);(2)大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-1.9‰~+1.7‰);(3)经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ^(13)C_(V-PDB):-4.1‰~-3.5‰)。因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。

矿床学野外综合实践教学探索——以金堆城钼矿床为例

矿床学野外综合实践是传统课堂理论授课和室内实习的重要拓展,对提高学生的矿床分析研究能力、野外实践综合能力、理论联系实际的能力和创新能力具有极大帮助。金堆城钼矿床野外综合实践是在传统矿床学课程学习的基础上,开展的课间野外综合实践教学,着眼于深化学生对矿床学基础知识及其相关成矿理论和工作方法等的理解,同时加强学生矿床学综合分析能力和创新思维能力的培养;此外,该实践教学还涉及矿山生产流程、矿产经济和绿色矿山建设等拓展性知识介绍的学习和认知,有助于学生理解矿床的经济属性和树立现代矿业生态文明观。

甘肃西秦岭矿床成矿系列及其量化评价

本文以中国矿产地质志项目规定的矿种为基本因素,厘定甘肃西秦岭矿床成矿系列及其各种归并形式,并通过量化评价结果反映其找矿意义。基于39种既有矿产的分布特征,按照矿床成矿系列厘定原则,在甘肃西秦岭厘定了21个矿床成矿系列和84个矿床式。根据矿床成矿系列对应的成矿作用、成矿地质环境和构造旋回,将该区域的矿床成矿系列归并为5个矿床成矿系列组合、12个矿床成矿系列类型和4个矿床成矿系列组;针对华力西—燕山期构造旋回中存在构造亚旋回的特点,在其中划分出了矿床成矿系列亚组;探讨了矿床成矿系列在构造旋回中的演化规律。提出了资源当量和当量密度概念,结合其他成矿广度指数和成矿强度指数,有效地进行了矿床成矿系列及其3种归并形式的量化评价。结果表明:矿床成矿系列的成矿多样性与中酸性岩浆活动强度正相关;优势矿床成矿系列是中秦岭华力西—印支期岩浆相关矿床成矿系列、中秦岭晚古生代沉积矿床成矿系列、中秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列、南秦岭印支—燕山期岩浆相关矿床成矿系列、南秦岭古生代—三叠纪沉积矿床成矿系列和南秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列;优势矿床成矿系列类型是前陆盆地叠加后碰撞矿床成矿系列类型和岩浆弧叠加后碰撞矿床成矿系列类型。

21世纪以来亚洲大陆勘查新发现44个金、镍(钴)矿床地质特征

1勘查新发现金矿床特征。据不完全统计,21世纪以来,全球勘查新发现了161个大型金矿床(S&P Global Market Intelligence,2024),其中,有35个分布在亚洲大陆(包括俄罗斯位于亚洲大陆的区域内新发现的金矿床,下同)(图1),约占全球勘查新发现大型金矿床总数量的21.74%,是全球勘查新发现大型金矿床数量第二多的大洲。

基于地质三维建模的矿床蚀变带深部资源预测方法

随着矿产资源需求的持续增加,加之浅表矿产资源的逐渐匮乏,如何有效开发深部矿产资源成为国家重点研究课题之一。以往二维矿床信息无法确定精准的深部资源储量,阻碍矿产资源的开发进度,本文提出基于地质三维建模的矿床蚀变带深部资源预测方法研究。应用地质三维建模软件(GOCAD)与计算机技术,构建矿床蚀变带深部地质三维模型,以此为基础,确定最佳单元尺度,划分矿床蚀变带深部地质统计单元,提取矿床蚀变带深部地质变量,计算地质变量权重数值,探究深部地质统计单元之间的联系度,基于三维证据权法预测矿床蚀变带深部资源。实验数据显示:应用该方法获得的矿床蚀变带深部资源预测误差最小值为1.01%,充分证实了该方法的深部资源预测精度更高。

山西中条山宋家山钴铁矿床钴的赋存状态及成矿规律

宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为石英、方解石、绢云母和绿泥石。矿石构造以块状、似条带状、浸染状、团块状和细脉状为主。黄铁矿和黄铜矿多呈浸染状和细脉状分布。围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。钴铁矿体的形成主要包括沉积、变质和热液三个期次。矿石显微镜观察、硫化物扫描电镜和电子探针分析,表明钴元素主要赋存在硫铜钴矿、硫钴矿和黄铁矿中。黄铁矿特征元素Co/Ni比值主要集中在100~1000之间,个别比值小于100,反映硫化物的形成主体与热液活动有关。硫化物原位硫同位素组成δ^(34) S在12‰~16‰之间,低于元古代海水硫酸盐的δ^(34) S值(15‰~20‰),揭示热化学还原(TSR)在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用。综合研究表明宋家山矿床富钴矿体的形成经历了初始火山-沉积、造山期间含钴变质流体沿片理构造充填交代、造山后期热液活动的叠加等过程。由此认为宋家山矿床成因类型属沉积-变质热液叠加型钴铁矿床。

从岩浆动力成因构造研究矿床——以福建福安赤路钼矿为例

引言:自德国地质学家H Cloos于1921年发表《深成火成现象的机理》一书,至今已有100多年。国内外地质学家对岩浆岩体构造进行了大量研究,发表了许多论著(Anderson,1936;武汉地质学院等,1979;徐开礼等,1989;朱志澄等,1990),特别是20世纪70年代以来,从岩石学到岩石学与构造地质学的结合研究,加强了野外调查和岩石、构造填图,提出了岩浆岩体构造的一些形成机制和构造型式,用模拟实验和数值模拟进行验证,取得长足进步(肖庆辉等,1988),也有一定参考意义。但鉴于这些研究均在地表进行,缺乏四维时空资料的检验,用现有构造地质理论难以解释岩浆岩体内部及其围岩中的构造形迹、构造型式和其形成机制以及有关矿床揭示的构造形迹及其组合形式−构造型式。为此,需要采用岩浆动力的理论观点和技术方法,对一些钨、锡、钼等多金属矿床的岩层、岩体、构造、矿体及其成岩成矿过程等作进一步研究。

呵叻高原钾盐矿床空间分布特征与成因及其对钾盐异常富集的影响

呵叻高原钾盐矿床是超大型固体钾盐矿床,其钾盐空间分布特征和钾盐异常富集规律至今仍不明晰,这是该钾盐矿床成矿系统的关键科学问题。本文基于该矿床447口钻孔岩芯资料,对三个沉积旋回的盐岩和碎屑层进行系统划分,对不同岩层的空间沉积厚度及埋深进行重建,主要得到以下认识:三个沉积旋回空间分布范围不同,且呈由东向西增厚趋势,钾镁盐主要集中于西部,且局部空间钾盐异常富集,其厚度明显大于下伏岩盐;盆地形态、晶间卤水迁移、区域构造挤压、重力差异载荷及盐岩自身浮力等相互作用可能是造成局部空间钾盐异常增厚的主要控制因素;钾盐局部异常富集,而非钾盐体积的绝对增加,是该矿床的显著特征之一。本研究对该矿床成矿规律的深入理解和后续勘探开发及资源评估具有重要指导意义。

华南锑矿带单锑型锑矿床“两层楼”二元成矿模型——以滇东南木利锑矿床为例

华南锑矿带是我国乃至世界上最重要的锑成矿带,分布有众多大型-超大型单锑型锑矿床。本文以滇东南木利锑矿床作为主要研究对象,并与华南锑矿带内单锑型矿床中最典型的锡矿山和独山锑矿田(床)进行详细的基础地质特征对比研究。发现对于单锑型锑矿田(床)而言,无论是矿田尺度还是矿床尺度,普遍具有“石英-辉锑矿”和“方解石-辉锑矿”两种矿石类型。同一矿田内,部分矿床(段)以“石英-辉锑矿”的矿物组合为主,部分以“方解石-辉锑矿”的矿物组合为主;而矿床(段)尺度内,又往往表现为上部“石英-辉锑矿”型矿物组合,下部为“方解石-辉锑矿”型矿物组合的两层楼模式。该模型的提出对于华南锑矿带单锑型矿床成因研究和找矿勘查具有重要意义。

论中国铅锌矿床的主岩+成因综合分类

铅锌矿床分类是铅锌矿床地质学的最主要研究课题之一。在《中国矿产地质志·铅锌矿卷》研编过程中,笔者对国内外有关铅锌矿床分类的文献进行了较详细的调查、研究和梳理,并且根据对国内外许多重要铅锌矿床的研究实践,提出了中国铅锌矿床的主岩+成因分类。该分类将中国铅锌矿床划分为11个类型,包括:沉积岩为主岩喷流沉积型、碳酸盐岩为主岩(后生)型、砂岩铅和砂砾岩铅锌矿床、火山岩为主岩块状硫化物型、与侵入岩有关的铅锌矿床、陆相火山岩型、非岩浆成因中低温热液型、非硫化物型、砂矿型、复合型和叠生型。笔者总结提出的中国铅锌矿床综合(主岩+成因)分类表能较好地涵盖全国的铅锌矿床类型、亚型、矿床式及其代表性矿床。复合型和叠生型是中国铅锌矿床特色,找矿前景良好,应加强勘查、开发和研究。

甘肃金川铜镍硫化物矿床成岩成矿构造观测及解析

甘肃金川超大型铜镍硫化物矿床形成于新元古代,从其母岩浆侵位到后期构造叠加改造,该矿床经历了复杂的地质演化过程。尽管前人开展了相关研究,但是关于该矿床的矿区构造研究仍然存在较大争议。此外,厘清矿区控岩控矿构造对探讨岩浆侵入与就位过程、矿床深部找矿等具有重要意义。本次研究根据矿区构造分类、配套、交切关系与成岩成矿时序组合等,划分出成矿前、成矿期和成矿后构造系统,借助断裂、共轭节理产状统计分析了矿区构造应力场,确定主压应力方向分别为N-S向、NE-SW向和NNE-SSW向。最后将矿区构造与区域大地构造演化相结合,总结归纳出成矿前、成矿期与成矿后构造演化过程:成矿前经历吕梁运动阶段,该区发生强烈褶皱和变质作用。成矿期晋宁运动阶段,金川赋矿岩体的母岩浆沿着吕梁期形成的褶皱构造虚脱空间侵入就位。成矿后,加里东运动阶段,龙首山地区发生陆内造山,大量基性岩脉侵入;海西运动阶段,推覆造山运动强烈,形成泥盆纪地层,发育一系列同斜紧闭褶皱;燕山运动阶段,挤压-走滑作用占主导形成东西向展布的山前拉分盆地和北东向展布的断陷盆地;喜马拉雅运动阶段,急剧隆升和剥蚀,金川矿床从深部被抬升到了地表。研究成果为金川矿床深、边部找矿提供了新思路。

贵州青山铅锌矿床中钒的赋存状态研究

钒属于战略性关键金属,其成矿作用研究备受关注。贵州省青山铅锌矿床隶属于川滇黔成矿域威宁-水城Pb-Zn-Ag成矿带,分为青山、横塘两个矿区,为中型铅锌矿床。初步研究表明,横塘矿区氧化矿带的矿石中钒异常富集,但其赋存状态未知。为此,本文利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等多种手段对该矿床的氧化铅锌矿石、蚀变白云岩和辉绿岩的矿物组合以及化学组成进行了系统分析。结果表明,氧化铅锌矿石、蚀变白云岩和辉绿岩中钒含量分别为11.9×10^(–6)~5 963×10^(–6)、168×10^(–6)和448×10^(–6)~701×10^(–6),相对于平均地壳其富集系数分别为20、1.2和4.1。氧化矿石和蚀变白云岩中的钒皆赋存在独立矿物(钒铅锌矿[Pb Zn(VO4)(OH)])中,而且钒铅锌矿中As含量较高,As以类质同象的形式替代V而进入钒铅锌矿中;蚀变辉绿岩中未发现钒的独立矿物,钒可能主要以类质同象的形式取代锐钛矿/金红石(Ti O2)中的Ti。此外,矿石中的V与Cu、Ni、Mo、Bi四种元素的相关性表明它们可能是共同沉淀进入矿石,有着相似的富集规律。氧化矿石的稀土和微量元素配分模式与蚀变白云岩比较接近,指示二者经历了相似的热液过程。钒是主要来自白云岩的交代淋滤还是与辉绿岩有关的岩浆热液有待进一步研究。本次研究表明铅锌矿床中钒以独立矿物和类质同象的形式分别存在于氧化矿石/蚀变白云岩和辉绿岩中,对铅锌矿石中钒的综合利用具有一定指示意义。