滇西马厂箐多金属矿床系列成矿的深部过程与壳幔混染成因机制

滇西地区是青藏高原东缘非常活跃的新生代陆内变形区。自晚新生代以来,由于印度-亚欧板块碰撞和青藏高原整体快速抬升,该区金沙江—哀牢山断裂(缝合)带中局部由挤压转为拉张,出现断陷盆地,并随地幔上拱和岩浆喷发,特别是富碱岩浆和地幔流体沿深大断裂带上侵及引发的构造-岩浆活动。

粤北大宝山多金属矿床成矿流体的He-Ar-Pb-S同位素示踪

大宝山多金属矿床是粤北地区典型的巨厚型及细脉带型矿化的多金属硫化物矿床。层状和脉状黄铁矿的氦氩同位素表明：^3 He/^4 He的R/Ra值为0.60-4.13,^40 Ar/^36 Ar=327-411,反映该成矿流体是大气饱和水（海水）与地幔流体混合作用的结果。铅和硫同位素都揭示了层状（块状）和脉状矿体可能来自不同时期的成矿流体。其中层状矿体为泥盆纪海底火山喷发沉积作用所致,脉状矿体可能来自燕山期岩浆热液充填叠加形成,古大陆碎屑物质和部分有机质的还原对后期成矿流体具有较大的影响作用。

右江褶皱带有色金属矿床成矿系列初步研究

右江褶皱带位于华南褶皱系的南西端，地质构造复杂，有色金属矿产丰富。本文对该区有色金属矿床的两个主要成矿系列进行了研究，一是与重熔型花岗岩类有关的锡－铜－银多金属矿床成矿系列，其中又可将其分为锡－铜与银多金属两个亚系列；二是沉积－改造型层控锑矿床成矿系列。本文以个旧、都龙、白牛厂、德保、凤凰山和木利、马雄等矿床为实例，分别讨论了两个成矿系列的主要特征、控矿因素和矿床成因。

稀有金属矿物微区同位素定年与示踪

作为战略性关键金属矿产资源,钨、锡、铌、钽、锂、铍、铷、铯、锆、铪、稀土等稀有金属,在国民经济与国家安全方面有着重要的研究意义。稀有金属矿石矿物微区同位素定年与示踪,是开展稀有金属矿床成矿作用研究的最直接手段,具有整体分析无可比拟的优点。近年来,钨锡铌钽锆铪稀土等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪发展迅速,而锂铍铷铯等稀有金属矿物微区Rb-Sr/Lu-Hf定年正蓬勃发展。本文综述了黑钨矿、白钨矿、锡石、铌钽矿(铌钽氧化物类矿物的简称)、独居石、磷钇矿、氟碳铈矿等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪技术主要进展,展望了锂云母、铁锂云母、铯沸石、钾长石(天河石)等微区Rb-Sr定年与磷钇矿、磷灰石、褐帘石、独居石、黑钨矿、白钨矿等微区Sm-Nd和Lu-Hf定年的广阔前景,获得如下认识:(1)低铀矿物U-Pb定年,除了采用高灵敏度磁式等离子质谱外,元素成像技术能很好地揭示微量元素之间相关性,进而快速锁定高U/Pb区域,提高低铀矿物U-Pb定年成功率;(2)铌钽矿-锡石激光微区Hf同位素能够直接示踪花岗岩-伟晶岩稀有金属成岩成矿物质源区,但这方面工作仍需进一步加强;(3)碰撞/反应池等离子质谱的出现,使高Rb/Sr、Sm/Nd或高Lu/Hf比矿物的同位素定年成为现实,是未来稀有金属激光微区同位素年代学发展的新方向;(4)实验方法研发与标准物质研制相辅相成、相互促进,仍是当前迫切需要解决的关键技术难题。随着战略性关键金属日渐成为国内外成矿作用研究的热点,钨锡铌钽锂铍铷铯锆铪稀土等稀有金属矿物微区同位素定年与示踪方法研究,必将为我国新一轮稀有金属矿床学研究做出应有的学术贡献。

江西景德镇朱溪铜钨多金属矿床地质特征与控矿条件分析

景德镇朱溪铜钨多金属矿是近年发现的一个矽卡岩型矿床,发育在江南新元古代基底之上。在区域地层、构造、岩浆岩和最新勘探资料综合分析的基础上,本文对该矿床的地质特征和控矿地质条件进行了研究。结果表明,其矿化岩体为晚中生代花岗斑岩,晚古生代黄龙组和船山组是成矿的物质基础,矿化蚀变发育在花岗斑岩与黄龙组、船山组的接触带。矽卡岩存在分带现象,自花岗斑岩往围岩一侧,自内向外依次出现角岩带、石榴石-透辉石带、透闪石-阳起石带、含石榴石大理岩带;品位高、厚度大的矿体主要产于矽卡岩带中。在地表和浅部,存在成矿分带性;由东往西,依次出现铜→铜-白钨矿→白钨矿,成矿温度则由中温→中高温→高温,揭示一个向西北倾斜的成矿带面貌。本研究提出,该矿床的形成明显受NE向断裂构造的制约,主矿带主要分布在黄龙组与新元古代基底的接触面附近,浅部为铜或铜锌矿,往深处变为铜-白钨矿,更深处为白钨矿赋存场所。在塔前-赋春盆地东段的晚古生代碳酸盐岩盆地与花岗质岩体的接触带,是寻找矽卡岩型铜钨钼等多金属矿床最有利的远景区带。

江西大吉山钨多金属矿床流体包裹体研究

大吉山钨矿床是赣南地区的一个大型钨多金属矿床,由石英脉型钨矿体和花岗岩浸染型钨、钽、铌、铍矿体构成。在详细的岩相学观察的基础上,文章采用"流体包裹体组合"法,对石英脉型矿体和花岗岩浸染型矿体石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针分析。研究表明,与石英脉型矿体成矿相关的流体为中-高温、中-低盐度的NaCl-H2O-CO2-CH4±N2体系,与花岗岩浸染型矿体成矿相关的流体为高温、中-低盐度的NaCl-H2O±CO2±CH4体系,两者流体的性质不同。笔者认为,在流体体系冷却过程中,所发生的以CO2逸失为特征的流体不混溶作用是石英脉型矿体的主要形成机制,而花岗岩浸染型矿体中金属元素的沉淀则主要由流体体系的冷却作用所致,这两类矿体的成矿流体的来源可能不同。

再论长英质隐爆角砾岩的气热流体溶浸成矿机制——隐爆角砾岩型铀矿床的稳定同位素地球化学证据

为进一步阐明长英质隐爆角砾岩的成因及其气热溶浸成矿流体和成矿物质的来源 ,文章对闽北 5 70及赣南 6 72 2隐爆角砾岩型铀矿床的矿石矿物、蚀变围岩、基底岩石的氧、氢、硫、碳、铅同位素地球化学特征进行了综合研究 ,并得出以下结论 :①在主成矿期和矿后期有大气降水成分的外来水混合加入成矿流体 ;②蚀变流纹岩和蚀变花岗岩的水_岩氧原子质量比值 (分别为 0 .2 1和 0 .2 6 )为隐爆角砾岩的岩浆_外来水混合爆发模式提供了佐证 ;③成矿流体中的矿化剂组分 (CO-2 + 3 ,HCO-3 ,HS-等 )主要来自壳幔深部 ;④成矿物质不仅与赋矿主岩 (火山岩 )有关 ,而且部分来自基底岩石 (花岗岩和变质岩 )。

陕西省略阳县杨家坝多金属矿区成矿作用地球化学示踪

本文以陕西省略阳县杨家坝多金属矿区为例,通过对该矿区岩(矿)石和各类脉体的岩相学、稀土和微量元素及流体包裹体地球化学示踪发现,多金属中重晶石的形成及硅化、碳酸盐化、滑石化、纤闪石化、绢云母化和绿泥石化和透闪石岩的含氟浅闪石及隐晶硅质玻璃和微晶硅质,这表明与成矿蚀变有关的热液流体是一种不同于一般地壳流体的富硅、钛、铁、碱质和挥发份,并具备熔体性质的成矿流体。各类样品的稀土元素配分模式明显富集LREE,在Ce、Eu、Yb异常的组合上也各具特征。LREE富集是地幔流体作用的显著特征之一;矿石和脉体的负Ce、正Eu和负Yb异常以及流体包裹体中H2O-C6H6成分,是高温还原地幔流体的重要标志;正Ce和负Eu异常的出现,以及Ce、Eu、Yb异常的减弱和消失则是壳幔混染叠加改造的显示。综合研究表明:矿区成矿过程可能统一受制于秦岭地区碰撞造山背景下具高温还原性质的地幔流体作用,且由此引发壳幔强烈混染的叠加改造作用在成矿过程中发挥了重要作用。

南秦岭杨家坝多金属矿区中的碳酸岩岩相学及成矿地球化学

秦岭造山带是我国重要的成矿区带之一。研究发现,南秦岭杨家坝多金属矿区中元古界碧口群火山沉积岩系中原以为所夹的"白云岩"在产状上具侵入接触关系,并且从岩相学、元素和同位素地球化学分析论证,确认其为源自地幔的碳酸岩;岩石总体表现为明显富集轻稀土、大离子亲石元素,尤以Sr、Ba相对富集,而过渡元素,尤以Ti、Cr、Ni相对亏损,高场强元素则表现为矿化蚀变较之弱蚀变和无蚀变相对富集,这与岩相学研究伴随硅化和硫化物蚀变而发育多金属矿化,以及同位素系列研究表现强烈相似于EMⅡ型富集地幔背景,并具碳酸岩与碳酸盐岩的过渡特征形成呼应,暗示矿区碳酸岩及相关矿化的形成,可能与秦岭造山带从中元古代到中新生代发生同生成矿,或构造体制转换并伴随后造山期强烈陆内造山作用导致的壳幔叠加改造密切相关,是重大深部地质事件的标志。碳酸岩的发现和确认,为论证本区深部地质地球化学动力学事件和过程,以及壳幔混染对成矿的贡献提供了新的岩石学证据。

吉林永吉县大黑山斑岩型钼矿床成矿流体地球化学特征及成矿机制

大黑山钼矿床位于张广才岭—小兴安岭成矿带南段,矿体主要赋存在花岗闪长岩和花岗闪长斑岩内。含矿石英脉中主要发育气液两相包裹体(W型)和含子矿物三相包裹体(S型),偶见含CO2包裹体。成矿早阶段含矿石英脉中主要发育W型、S型包裹体和少量含CO2包裹体,均一温度为208～443℃,盐度(w(NaCl))为2.9%～49.8%,流体密度为0.5～1.2g·cm-3;主成矿阶段含矿石英脉中发育W型、S型包裹体和少量含CO2包裹体,子矿物为石盐和金属硫化物,均一温度为197～398℃,盐度为1.6%～43.9%,流体密度为0.5～1.1g·cm-3;成矿晚阶段仅见气液两相包裹体(W型),均一温度为171～301℃、盐度为1.6%～19.8%,流体密度为0.6～0.9g·cm-3。主成矿阶段流体包裹体类型多样,且具有相似的均一温度,压力范围为30～100MPa,成矿深度约为4km。成矿阶段早期流体沸腾作用和晚期流体混合作用是金属硫化物沉淀的主要机制。

江西彭山锡多金属矿集区尖峰坡锡矿床LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年及其地质意义

江西彭山锡多金属矿集区位于江西省德安县,处于钦杭成矿带东段靠扬子板块一侧,是扬子板块东南缘地区一个重要的锡多金属矿集区。目前该地区尚缺乏精确可靠的成矿年代学资料。本文应用LA-MC-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术,对矿集区内尖峰坡矿床中锡石样品进行了研究,获得尖峰坡锡矿的206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄129.7±2.5Ma（N=31,MSWD=5.5）,207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄为128.3±2.5Ma（N=31,MSWD=7.6）,表明尖峰坡矿区锡成矿作用主要发生在早白垩世,与已报道的彭山地区燕山期花岗岩的成岩年龄相一致。紧密的时间以及空间关系显示燕山晚期岩浆-热液活动对形成彭山锡多金属矿集区的大规模成矿作用至关重要。对华南地区锡钨区域成矿年代学对比表明,扬子板块东南缘的锡钨成矿带均形成于早白垩世（146～124Ma）,这与其北侧的长江中下游成矿带九瑞-鄂东南铜多金属矿集区的成岩成矿时代相同,而明显不同于南岭地区晚侏罗世（160～150Ma）以及滇东南-桂西北地区晚白垩世（98～76Ma）的锡钨成矿作用,说明扬子板块东南缘具有与南岭以及滇东南-桂西北地区不同的锡钨成矿背景,而应与长江中下游地区的构造岩浆作用事件统一来开展深入研究。

安徽马头铜钼多金属矿区复式花岗岩体成因及与成矿的关系

马头矿区复式花岗岩体发育于江南过渡带池州段,主要由花岗闪长(斑)岩和钾长花岗岩组成,与该地区铜钼等多金属矿化有着密切的联系。花岗闪长(斑)岩表现出类似埃达克质岩的地球化学特征,富集LILE(尤其是Sr和Ba)和LREE,Eu负异常不显著,相对亏损HREE和Y,被认为是富集岩石圈地幔部分熔融的产物,在成岩过程中也有一定程度的地壳组分混染。钾长花岗岩则表现出高硅、高钾的地球化学特征,其锆石饱和温度(近液相线温度)接近于低共熔花岗岩,很可能是早期形成岩体在压力释放过程中再次熔融的产物。综合来看,在马头矿区,铜钼(金)等亲硫成矿元素的物质来源很可能与花岗闪长(斑)岩的侵位有关,但钾长花岗岩在钼的富集和强烈矿化过程中起到了催化媒介的作用。

江西银山铜多金属矿深部找矿与成矿特征

江西德兴银山铜多金属矿深部勘探项目取得重要勘查成果,新探明储量(331+332+333)铜54万t,铅+锌23万t,金57 t,银914 t,硫593万t。为进一步扩大银山深部找矿远景,评价矿区更深部位的找矿潜力和预测赋矿有利空间,根据本次深部勘探各类探矿工程的详细地质观察编录,结合岩矿试验工作,进一步系统总结勘探报告的成果,分析研究矿床基础地质条件和成矿特征,依此提炼获得新的认识。研究表明:(1)燕山期银山次火山岩体与成矿密切相关,3#英安斑岩与铜金成矿有关,5#石英斑岩与铅锌银矿化有关;(2)银山背斜北西翼控制了绝大多数矿体的产出和分布;(3)矿体的定位和形态受主断裂及其两侧伴生的网状裂隙组成的断裂构造带控制,细网脉浸染状矿石为主要矿化类型;(4)与铜矿化、铅锌矿化相伴生的热液蚀变分别是以硅化绢云母化和绿泥石化碳酸盐化为主的低温蚀变组合。银山铜多金属矿深部矿体尚未封闭,在银山九区—西山区深部是后续找矿的最佳方向。

喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集

锆-铪(Zr-Hf)是重要的关键金属,锆石是最主要的Zr-Hf载体,因Zr-Hf相似的晶体化学特征形成了锆石-铪石完全固溶体系列,以晶体化学式中Hf/(Zr+Hf)原子比(Hf^(#))<0.1、0.1~0.5、0.5~0.9和>0.9为区间进行划分,包括锆石、铪质锆石、锆质铪石和铪石。而自然界形成锆铪分异从而达到铪超常富集的条件非常严苛,已报道的富铪锆石主要出现在高分异花岗岩和伟晶岩中,而铪质锆石和铪石尤其稀少,我国境内仅在阿尔泰可可托海1号脉LCT(Li-Cs-Ta)伟晶岩中发现了锆质铪石。本次研究在位于喜马拉雅造山带中部、吉隆岩体北部扎龙沟的锂电气石锂云母伟晶岩中发现了锆质铪石(Hf#最高达0.67)。依据矿物产状和成分,该伟晶岩中锆石-铪石被分为四类:核部多孔的斑状Zrn-1,为锆石和铪质锆石;成分均匀且具有暗色CL图像的Zrn-2最为常见,生长在Zrn-1外围或颗粒的核部,主要是铪质锆石;而Zrn-3和Zrn-4是具有铪质锆石-锆质铪石连续成分的边部,分别对应于富Y(最高4.9%Y_(2)O_(3))和低Y(<1.6%Y_(2)O_(3))两类。根据它们的稀土元素特征,它们都落在典型岩浆锆石和重结晶锆石的区域。这些锆石至少经历了三个阶段的结晶过程:原生富U锆石结晶;岩浆晚期亚固相条件下流体作用之后锆石发生溶解再沉淀作用;以及助熔剂元素(Li-B-F等)富集和Li-F矿物(锂电气石、锂云母)大量结晶导致锆铪强烈分异,形成铪质锆石-锆质铪石边部,与岩浆-热液过渡阶段紧密相关。同时,扎龙沟绿柱石伟晶岩和锂辉石伟晶岩中发现了铪质锆石(Hf^(#)达0.27),扎龙沟电气石白云母花岗岩和吉隆沟的花岗岩-伟晶岩只含有锆石(Hf^(#)<0.04),这些显示了岩浆分异作用也是导致锆石中Hf含量的增加和Zr/Hf比值降低的重要因素。结合全球不同岩体中铪质锆石和锆质铪石形成过程,以及喜马拉雅不同岩体花岗岩-伟晶岩中的锆石成分,本次研究对喜马拉雅锆石-铪石系列的指示作用和超常富铪体系的研究进行了展望。

关键金属铍的成矿机制与找矿前景

铍是战略性新兴产业和国防军工行业不可替代的一种关键金属,其赋存形式、成矿机制以及资源分布是关键金属矿产研究的重要内容。地球化学性质上,铍在大部分造岩矿物晶体结构中表现为不相容,倾向在岩浆演化晚期甚至热液阶段富集结晶。然而,铍又是一种典型的双性元素,在酸性和碱性环境中均可得到富集沉淀,因而铍矿主要赋存于花岗质岩石和碱性岩及其相关岩石中,与岩浆-热液过程相关的铍矿床主要包括“火山岩型”铍矿、高分异花岗岩-伟晶岩型铍矿、云英岩-石英岩型铍矿、碱性岩型铍矿、矽卡岩型铍矿、碳酸岩型铍矿等铍矿床。酸性和碱性岩浆的结晶分异、岩浆-热液过程以及挥发组分含量等制约Be的富集、迁移、结晶与成矿过程。同时,铍常与其它稀有稀土金属元素协同成矿,形成共/伴生矿床,在矿产开采过程中,应注意分选工艺、提纯过程等研究。我国铍资源有望在花岗岩型、伟晶岩型以及“火山岩型”铍矿获得突破,东南沿海火山岩地区、大兴安岭火山岩地区、藏南地区、新疆中西部地区等区域可成为铍资源的重要靶区。

赣南印支期白石钨(铜)矿床成矿岩体地球化学特征及地质意义

白石钨(铜)矿床是赣南印支期的一个中型石英脉型矿床,其成矿岩体的研究薄弱。为探究成矿岩体的岩浆成因及其与成矿之间的关系,以白石花岗岩为对象,开展了地球化学研究。白石花岗岩具有富硅、总碱含量高、铝饱和指数高及分异指数较高的特征,在稀土元素配分曲线上显示右倾的特征,Eu异常明显,微量元素蛛网图上显示富集大离子亲石元素(如Rb、Th和U),亏损高场强元素(如Nb和Ti)。上述岩石地球化学特征及相关地球化学图解均表明白石花岗岩为分异的S型花岗岩。研究结果揭示,白石花岗岩为板内环境形成的花岗岩,源岩为泥质岩,形成过程以分离结晶作用为主,形成于印支造山运动后的伸展环境,与华南印支期的成矿作用密切相关。

浙东南吴小垟矿床晚白垩世铌成矿特征及其找矿指示意义

稀有金属铌钽在我国华南存在多时代成矿特征,前人对其最晚成矿期晚白垩世成矿事件报道较少。本文以浙东南的吴小垟铌矿床为研究对象,结合野外调查、岩石学、矿物原位微区分析和同位素年代学等研究,确定矿床铌成矿岩体为细粒黑云母花岗岩,成岩成矿年龄分别为89.2±0.8 Ma和86.5±1.0 Ma,揭示了该区存在晚白垩世花岗岩侵位及其相关铌成矿事件。铌除了以独立矿物的形式赋存在铌铁矿、铌铁金红石、铅烧绿石中,还有部分铌赋存于黑云母中。在岩浆-热液作用下,云母类型发生了从铁云母→黑鳞云母→铁锂云母的变化。铁云母Nb含量最高可达1253×10^(-6),黑鳞云母-铁锂云母铌含量最高至794×10^(-6),黑云母极度富铌的特征,指示该花岗岩具有非常好的铌找矿潜力,富铌黑云母可以作为一种铌钽找矿指示性矿物。综合上述矿物学特征,得出吴小垟矿床存在两阶段铌成矿事件:岩浆期原生铌铁矿族矿物、原生富铌黑云母和铌铁金红石的形成;以及后期热液作用下铌从岩浆和原生含铌矿物中迁移出形成次生的含铌氧化物。

吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论

通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁_超镁铁质岩体进行单矿物0Ar_39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250Ma和225Ma,这一结果与前人所报道的K_Ar法年龄有明显的差异。结合与热液矿化相关的斜长伟晶岩锆石SHRIMP法年龄216Ma,认为镁铁_超镁铁质岩形成于250Ma左右的印支早期,铜镍硫化物矿床的形成时间晚于含矿岩体,大约为225Ma前后的印支中期。216Ma前后的岩浆期后热液叠加对成矿具有积极作用。

地幔流体与铀成矿作用:以下庄矿田仙石铀矿床为例

仙石大型铀矿床位于粤北贵东复式岩体东部,矿区内NWW和NNE向基性岩脉十分发育。矿床位于NNE向硅化带和NWW向基性岩脉(辉绿岩)交接部位,矿体严格赋存于基性岩脉内部或其边缘。金属矿物以沥青铀矿和黄铁矿为主,脉石矿物以方解石和(微晶)石英为主,蚀变作用发育,主要类型包括碱交代、硅化和赤铁矿化。沥青铀矿U-Pb年龄测定结果表明,矿床中存在81Ma(主要)和125Ma(次要)两期铀矿化。H、O同位素研究表明,矿前期和成矿期成矿流体的δ18OH2O=1.4‰～6.6‰,δDH2O=-65‰～-34‰,反映成矿流体主要由地幔流体组成。矿脉中方解石的δ13C=-8.5‰～-3.1‰,反映矿化剂∑CO2来自地幔。上述特征表明,地幔流体在仙石铀矿床的形成中具有十分重要的意义。