贵州三穗龙湾大型铀矿床铀的赋存状态和地球化学研究

贵州三穗县龙湾铀矿床是近年勘查发现的大型铀矿床,矿体呈层状、似层状产于震旦-寒武系老堡组黑色岩系中。前人对该矿床开展了矿床地质和地球化学研究,但铀的赋存状态、成矿物质来源和成矿环境尚不明确。本文选取龙湾矿床南部的老棚剖面为研究对象,开展矿物学和全岩元素地球化学研究。研究结果表明铀主要以沥青铀矿和钛铀矿等的独立铀矿物形式存在于磷灰石矿物边缘、裂隙及孔洞处,部分以类质同象形式赋存于磷灰石的晶格中。全岩地球化学分析结果显示样品Y/Ho值为16.3~63.2(均值为40.3),Zr/Hf值为33.6~79.3(均值为42.3),靠近上地壳的值;样品具有相对平坦的稀土元素配分模式,显示无-弱Eu正异常(δEu为0.27~1.19,均值为0.82);硅质岩Ge/Si值为1.23×10^(-6)~0.15×10^(-6)(均值为0.47×10^(-6)),均接近现代海水平均值,表明龙湾铀矿床成岩成矿物质来源主要为陆源风化碎屑物质,受到海底热水作用的影响小。样品V/(V+Ni)值为0.43~0.98(均值为0.80),Ni/Co值为1.80~58.0(均值为12.7),具有明显Ce负异常(δCe值为0.31~0.81,均值为0.60),表明龙湾铀矿床形成于还原沉积环境中。综合研究表明,在新元古代晚期-晚古生代早期,黔东地区大陆风化作用为海洋提供了铀,在还原条件下形成龙湾黑色岩系型铀矿床。

矿床地球化学近十年若干研究进展

矿床地球化学的主要任务是研究各种地质作用过程中矿床形成的地球化学问题,重点包括成矿元素的地球化学行为、成矿元素的源-运-储过程和矿床形成的驱动机制等。矿产资源勘查已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术新方法的应用。因此,近10多年来,探索成矿新理论一直是地质学家们的不懈追求,矿床地球化学研究取得明显进展。本文扼要论述了其中的几个方面,包括大陆动力学与成矿关系、成矿流体地球化学、矿床同位素地球化学、成矿年代学和分散元素成矿作用等方面的某些研究进展。

赣南崇义淘锡坑钨矿床氢、氧、硫同位素地球化学研究

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段与武夷山NE-NNE向构造带南段的复合部位,属于以石英脉型黑钨矿为主的钨多金属矿床。文章通过氢、氧、硫同位素地球化学特征的研究,探讨了淘锡坑钨矿成矿流体的来源及演化。研究结果显示:δD值介于-77‰～-45‰之间;石英矿物的δ18O值介于+7.3‰～+12.2‰之间,计算给出石英中水的δ18OH2O值介于-3.1‰～1.2‰之间。黄铁矿的δ34S值分布于0.1‰～-2.1‰之间,黄铜矿的δ34S值分布于-1.3‰～-2.3‰,毒砂的δ34S值分布于-1.4‰～-1.8‰之间。研究结果表明:淘锡坑钨矿床主成矿期成矿流体显示两种流体混和的特征,成矿流体中的硫主要为岩浆来源。

赣南淘锡坑钨矿床流体包裹体地球化学研究

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段与武夷山北东一北北东向构造带南段的复合部位，属于以石英脉型黑钨矿为主的钨多金属矿床。对该矿床主成矿期与黑钨矿共生的石英和黑钨矿的流体包裹体进行了系统研究，结果显示，与黑钨矿共生石英中流体包裹体均一温度主要集中在160-260℃之间，盐度为164％-667％：黑钨矿中流体包裹体的均一温度主要集中在240～320℃之间，盐度为6.45％-10.49％。成矿流体性质主要为NaCI＋H20热液体系，含很少量的CO2,黑钨矿形成的温度和盐度较石英的高，推断黑钨矿形成较早，主要来源于花岗岩的结晶分异，石英形成晚于黑钨矿，且形成时流体中有大气降水加入。

铜、镍、铂族元素地球化学性质及其在幔源岩浆起源、演化和岩浆硫化物矿床研究中的意义

Ni、Cu和PGE具有不同于其他微量元素的特殊的地球化学性质,这些特殊的性质使得它们在幔源岩浆起源和演化以及岩浆硫化物矿床的成因研究中具有不可替代的作用。在S不饱和的条件下,Ni、Os、Ir和Ru具有相容元素的特性,而Cu和Pd是强不相容元素,因此,它们在玄武岩浆分离结晶过程中常常发生分异。一旦体系达到S饱和,这些元素则会强烈地进入硫化物熔浆,特别是PGE具有极高的硫化物熔浆/硅酸盐熔浆分配系数,极微量的硫化物熔离便可导致残余岩浆中PGE的显著亏损,因此,PGE是玄武岩浆硫化物熔离作用最敏感的示踪元素。硫化物熔离和成矿实质上是幔源岩浆特殊演化过程的结果,所以,Ni,Cu和PGE的特殊性质可用来探讨岩浆硫化物成矿的关键控制因素。Ni、Cu和PGE具有不同的单硫化物固溶体/硫化物熔浆分配系数,因此,它们也是硫化物熔浆结晶分异的重要示踪元素。本文试图从Ni、Cu和PGE地球化学性质和行为入手,并借助一些研究实例,对它们在幔源岩浆起源和演化以及岩浆硫化物矿床成因研究中的示踪意义进行系统介绍。

河南南沟钼矿矿床地球化学研究兼论东秦岭钼矿床成岩成矿动力学

本文对东秦岭南沟钼矿床开展成矿年代学与地球化学综合研究。岩石地球化学研究表明:南沟钼矿床侵入岩为高钾钙碱性系列,高硅(71.79%～78.09%)、低钛(0.112%～0.268%)、富铝(11.69%～14.89%)、富碱(Na2O含量为2.21%～4.26%,K2O含量是4.01%～7.57%,K2O/Na2O在1.07～3.42之间)、Mg#低(16.44～42.50)、贫钙(0.2%～1.54%)。南沟矿区侵入岩稀土总量较低,轻重稀土分异明显,有弱的铕负异常,δCe有强的负异常,样品的Ce负异常可能是具有Ce负异常的沉积物俯冲重熔所致,反应了形成花岗岩的源区物质可能为俯冲的海相沉积物源的特征,且具有还原特征。稀土配分模式图解与上地壳配分模式十分相似,也指示了花岗岩的物源区有大量的上地壳物质参与。南沟钼矿区侵入岩的微量元素分析表明,具有较高浓度的大离子亲石元素(LILE、Rb、K等),具有相对低含量的高场强元素(HFSE:Zr、Hf等),过渡金属含量变化较大,明显富集Cu,Sc,Co。本区侵入岩贫Ba、Sr,富Rb、K。壳型花岗岩类Ba、Sr含量低,Rb含量高,而幔源型或壳幔同熔型花岗岩的Ba、Sr含量高,且贫Rb,指示本区含钼侵入岩多具有壳源物源的性质。岩石地球化学判别图解指示这些含钼岩体主要为同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩。利用锆石LA-ICP-MS法测定了东秦岭南沟钼矿区两个相对独立的白石尖和马脖壕两个矿段含矿侵入岩体的U-Pb年龄,同时采用辉钼矿Re-Os同位素方法直接测定上面两个矿段的成矿年龄。高精度的锆石LA-ICP-MS研究表明:白石尖矿段花岗岩中锆石206Pb/238U加权平均年龄为451.7±5.7Ma(MSWD=1.6),马脖壕矿段花岗岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为109.8±4.1Ma(MSWD=1.17)。由此可见南沟钼矿区至少有两期岩浆活动:1)早古生代晚奥陶世(约451Ma)第一次岩浆活动;2)中生代早白垩世(约109Ma)第二次岩浆活动。辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄研究表明:白石尖矿段辉钼矿Re-Os等时线年龄为103±17Ma(MSWD=0.84),马脖壕矿段辉钼矿Re-Os等时线年龄107.08±0.61Ma(MSWD=0.96)。综合上面两种同位素年龄数值结合地质情况表明:南沟钼矿区白石尖矿段和马脖壕矿段为同期形成,都为燕山期,对应于华北板块与扬子板块的碰撞造山后的东西向岩石圈大规模减薄作用。本文在准确厘定成岩成矿年龄的基础上,结合区内花岗岩和钼矿床的地质地球化学研究,探讨了东秦岭钼矿成岩成矿物质来源、地球动力学背景,建立了钼矿成矿模型,提出了区内钼矿找矿的方向。

浪都夕卡岩型铜矿床中石榴子石稀土元素地球化学研究

文中对浪都矿床夕卡岩中石榴子石进行了主量和稀土元素研究。分析结果表明研究区石榴子石为钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,成分变化于Ad_(87)Gr_(13)-Ad_(92)Gr_8之间,以钙铁榴石为主。与世界上很多夕卡岩矿床中石榴子石REE配分模式截然不同,研究区石榴子石稀土元素总量较低、配分模式表现为轻稀土富集,重稀土亏损,并且具有明显的Eu正异常。研究显示,浪都矿床钙铁榴石是在水/岩比值较高的环境下快速形成,其与流体之间并没有完全达到REE平衡。岩浆热液中REE的配分模式、表面吸附可能为制约石榴子石REE含量及配分模式的主要因素。Eu^(2+)(r=1.25 A)与其他REE^(3+)相比具有更大的离子半径,更容易被吸附在石榴子石晶体表面,可能是形成浪都矿床中石榴子石Eu正异常的主要原因。

兰坪盆地连城Cu-Mo多金属矿床流体包裹体和稳定同位素地球化学研究

兰坪盆地贱金属矿床是一套独特的受逆冲推覆构造系统控制的矿床类型,连城Cu-Mo多金属矿床是其重要组成部分。成矿过程包括早、中、晚三个阶段,分别以石英-辉钼矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐组合为标志。矿区不同阶段石英中广泛发育流体包裹体,可分为水溶液包裹体(A型)、纯CO2包裹体(C型)、CO2-H2O包裹体(B型)三类。早、中阶段主要发育B型和A型包裹体,均一温度集中在177～346℃,流体盐度介于1%～22%NaCleqv之间,密度介于0.67～1.04g/cm3;晚阶段主要发育A型包裹体,均一温度为121～185℃,流体盐度介于1%～9%NaCleqv之间。发育在早、中阶段的B型和C型流体包裹体气相成分主要为CO2,含有少量的CH4。成矿压力为50～160MPa,成矿深度为5～5.9km。矿区不同阶段矿石氧同位素组成总体变化较小(5.5‰～8.6‰),氢同位素变化较大(-56‰～-109‰),碳同位素组成变化为-3.4‰～-8.1‰,表明成矿流体可能以岩浆源为主,并伴有大气降水的参与。综合对比研究认为,65Ma左右印度-亚洲大陆发生对接碰撞,由此诱发的岩浆热液作用可能导致了连城Cu-Mo多金属矿床形成。温度的降低和流体的不混溶是导致钼等成矿元素沉淀和富集的重要机制。

青海果洛龙洼金矿床地球化学垂向分带研究

通过系统采样分析,运用格里戈良分带指数法,探讨了青海果洛龙洼金矿床原生晕垂向分带特征。果洛龙洼金矿床元素分带序列由浅到深为:Au-Pb-As-Ag-W-Co-Cu-Bi-Hg-SbZn-Sn-Ni-Mo。金矿床的矿上晕元素Au、Pb、Ag集中于该矿床的最上部,尾晕元素Sn、Ni、Mo在该矿床下部富集,矿上晕元素与尾晕元素按照理论金矿床垂向分带规律分布,代表了该矿床主成矿期的元素分带特征,而在主成矿期形成的位于矿床最上部的前缘晕元素分布空间已被风化剥蚀。结果表明,金矿床的前缘晕元素As、Hg、Sb,和矿上晕元素Cu、Zn以叠加晕的形式穿插于矿上晕元素及尾晕元素之间,反映了该矿床成矿具有两期次叠加成矿的特征,矿床深、边部找矿工作应围绕这两期成矿作用形成的矿化富集带进行。

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。

MVT铅-锌矿床的地球化学研究方法及其成矿系统探讨

本文总结MVT铅-锌矿床的最新地球化学研究方法及研究成果,包括δ18O、87Sr/86Sr、δ34S、206Pb/204Pb、Cl/Br、δ44Ca、同位素定年,以及利用地球化学参数所进行的数值模拟等。以这些方法的研究成果为依据,结合对白云石化作用和有机质在成矿系统中作用的分析,深入探讨了MVT铅-锌矿床的成矿系统,总结出一个与有机质密切相关的流体混合成矿假说。另外,强调了最新研究成果——金属硫化物和脉石矿物相异的流体包裹体成分,将在今后成矿系统的研究中发挥重要作用。

陕西旬阳公馆—青铜沟汞锑矿床地球化学研究

陕西旬阳公馆—青铜沟汞锑矿床位于南秦岭东部,矿床受赋矿的泥盆纪白云岩地层和发育于其中的断裂的双重控制,矿体呈脉状,矿石主要由辉锑矿、辰砂、石英、方解石组成。氢氧同位素研究表明,该矿床的成矿流体为大气水。碳氧同位素显示热液方解石的形成与地层碳酸盐关系密切,并有少量有机碳参与成矿。矿石硫来源于地层中硫化物的分解或硫酸盐的还原作用。锶、铅同位素研究表明其与成矿物质汞、锑共同来源于下覆基底地层。综合研究表明公馆-青铜沟汞锑矿是一种受断裂控制的脉状矿床。

赣南新安子钨锡矿床流体包裹体地球化学研究

新安子钨锡矿床主矿脉中流体包裹体显微测温学研究表明石英中流体包裹体的均一温度集中在320～360℃、260～300℃和180～230℃3个区间,代表成矿的3个阶段,黑钨矿主要形成于高温阶段,硫化物则主要形成于中温阶段;岩浆热液和大气降水热液的混合及其伴生的沸腾作用发生于成矿的晚期阶段(180～230℃),因此它们可能不是W、Sn和硫化物成矿的主要机制.激光拉曼光谱分析表明石英和黄玉中的流体包裹体气相成分以H2O为主,含少量CH4和CO2,并呈现出随均一温度的降低,CO2的含量降低,CH4含量升高的变化趋势;这一变化趋势表明流体由氧化性逐渐向还原性转变,这可能是造成硫化物成矿的主要机制.

锡矿山锑矿床萤石稀土元素地球化学研究

湘中锡矿山锑矿是世界上最大的锑矿床,尽管前人对其进行了大量深入研究,但其矿床成因及成矿机制目前仍存有争议,本文对该矿研究程度很低的萤石的地质特征进行了总结,并对其进行了稀土元素地球化学研究。研究表明,锡矿山矿区的萤石具有较高的稀土元素含量(100.09×10-6~139.38×10-6),其标准化配分模式呈现出明显富MREE、相对富HREE、明显亏损LREE、弱负Eu异常的特征。进一步的研究表明,该区萤石中的MREE和HREE的分配行为主要是受其离子半径控制,其REE配分模式与溶液中REE络合物的稳定性关系不大;该区萤石可能形成于还原条件,为后期热液充填的产物;温度和压力的变化是导致该区萤石发生沉淀的主要原因。萤石中的Ca和F可能分别来自于围岩碳酸盐岩和深部岩浆岩。

贵州省纳雍县水东钼镍多金属矿床地球化学及成因研究

为详细分析贵州纳雍县水东钼镍多金属矿含矿岩系的组成结构和物质成分，本文对钻孔ZK010中岩石和矿石进行系统采样分析。结果显示，与围岩相比矿层具有低硅低铝、高铁高烧失量等特点；矿石富集了一套基性元素（Ag、Fe、Ni、cu等），同时也富集了一套酸性元素（Mo、Zn、Sn、U等），形成双峰式元素组合；含矿岩系具有轻微的Ce负异常，8Ce值为0．67～0．92；钼镍矿石显示Eu正异常，两件样品的8Eu值分别为1．44和1．11；围岩基本无异常，6Eu值为0．85～1．12。地球化学特征表明，矿层形成于缺氧的还原环境，并有热水作用参与成矿。

滇东南安那金矿床成矿流体地球化学研究

云南安那金矿床位于右江盆地南缘,产于二叠纪辉绿岩侵入体之中,广泛发育乳白色石英网脉,蚀变辉绿岩体即为金矿体。与右江盆地以沉积岩为容矿岩石的卡林型金矿床类似,具有硅化、粘土化、碳酸盐化和硫化物化等热液蚀变特征。本文对安那金矿床石英中的流体包裹体岩相学、显微测温学、激光拉曼光谱以及氢氧同位素组成进行了分析,发现成矿期石英中的流体包裹体主要为富含CO_2气-液两相或三相流体包裹体,其均一温度范围为208~312℃(平均254℃),盐度很低,变化范围为0~2%Na Cleqv,成矿溶液的密度为0.88~0.98g/cm^3,表明形成安那金矿床的成矿流体属于中温、低盐度、中-低密度的流体。激光拉曼光谱分析显示,石英中包裹体的气相成分富含CO_2、N_2以及微量CH_4等挥发分。成矿流体的氢氧同位素组成显示变质流体成因,结合矿石显微岩相学结构,认为流体溶蚀交代辉绿岩中的含Ti-Fe辉石或者钛铁矿,溶解Fe的硫化作用过程是含Au黄铁矿和毒砂沉淀富集的重要机制。成矿作用可能与右江盆地南缘印支期造山事件有关。

黔北务-正-道地区瓦厂坪铝土矿床稀土元素地球化学研究

黔北务-正-道铝土矿是黔中-渝南铝土矿带的重要组成部分,其属于古风化壳沉积型铝土矿床。含矿岩系位于中二叠统栖霞组(P2q)灰岩和志留系中下统韩家店组(S1-2hj)泥页岩之间,赋存于中二叠统梁山组(P2l)地层中。研究区矿石中的铝矿物主要为硬水铝石和一水软铝石(勃姆石),占矿物总量的49.76%～96.9%,另外还有少量的胶铝石和三水铝石;

广西八渡金矿床含金硫化物矿物学与地球化学研究

广西田林县八渡金矿床主要产于辉绿岩侵入体中,广泛发育乳白色石英网脉,蚀变辉绿岩体即为金矿体,具有硅化、粘土化、碳酸盐化和硫化物化等卡林型金矿热液蚀变特征。本文采用电子探针(EPMA)背散射电子图像(BSE)、波谱(WDS)和能谱(EDS)分析技术,对该矿床原生矿石中含金硫化物显微岩相学结构以及主量和微量元素含量和分布规律进行了系统研究,认为金主要是以不可见化学结合态金(Au+)的形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂之中。含金硫化物与热液交代形成的金红石密切共生,并保留含钛铁辉石或钛铁矿等矿物的假象,金红石的形成是辉绿岩中含钛铁辉石或钛铁矿热液蚀变的产物,含金硫化物形成所需要的Fe来自辉绿岩中含钛辉石或钛铁矿等矿物的溶解,Fe的硫化物化过程是导致含金硫化物形成的重要机制。

内蒙古白音查干锡多金属矿床成矿作用研究Ⅱ:成矿花岗斑岩年代学、地球化学特征及地质意义

白音查干锡多金属矿床成矿地质体为花岗斑岩,岩体发生大规模电气石化、萤石化、云英岩化、闪锌矿化、黄铁矿化蚀变。花岗斑岩为早白垩世岩浆活动的产物,锆石U-Pb年龄为(141.4±4.6)Ma,锡矿化时间与成岩时间一致。花岗斑岩经历过强烈的结晶分异演化,高Si、F,富集Cu、Pb、Zn、Sn、Ag等金属元素,富集Rb、K等大离子亲石元素和Zr、Hf、Th、U等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ti,Rb/Sr高而Zr/Hf和Nb/Ta低,具有显著的Eu负异常和四分组效应,为A型花岗岩。花岗斑岩具有正的ε_(Hf)(t)(9.67~14.27)和年轻的两阶段Hf模式年龄(127~749 Ma),源岩为显生宙新生地壳物质。花岗斑岩的形成与太平洋板块俯冲完成后的拉张背景下,软流圈物质上涌造成的下地壳物质部分熔融有关。

云南保山核桃坪铅锌矿床地球化学研究初探

保山-镇康地块是西南"三江"成矿带南段的重要组成部分,其中滇西北保山核桃坪铅锌矿床是近年来新发现的一个大型铅锌多金属矿床,在以核桃坪为中心约15km的弧形矿化集中区内,已初步查明大型矿床2个、中小型矿床5个、矿点10余个,矿种涉及铅、锌、铜、金、银和铁等。