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。

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。

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。

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。

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。

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。

喜马拉雅稀有金属成矿作用研究的新突破

喜马拉雅地区淡色花岗岩广泛分布,但相关的稀有金属成矿问题长期被学术界忽略,因为传统观点认为,这些花岗岩是高喜马拉雅变质岩系原地部分熔融而成。但自提出该地区淡色花岗岩高度结晶分异成因模式后,与这些花岗岩演化相关的稀有金属成矿问题引起各方重视,并在铍和铌钽的矿化研究方面取得显著进展。尽管如此,锂的成矿作用研究和资源寻找并没有取得大的突破。本期《岩石学报》报道的喜马拉雅中部琼嘉岗和热曲锂辉石伟晶岩及珠峰前进沟锂电气石-锂云母伟晶岩的发现,充分说明喜马拉雅地区锂资源前景广阔,表明喜马拉雅有望在近期内成为我国稀有金属资源的大型接替基地。根据目前的进展,喜马拉雅地区未来稀有金属成矿作用应加强如下方面的研究:(1)加大区内淡色花岗岩岩石学与岩石成因研究力度,厘定它们岩浆结晶分异的程度与成矿潜力;(2)对北喜马拉雅穹窿和岩体开展接触变质与围岩蚀变研究,以寻找热液交代型稀有金属矿床;(3)加强高喜马拉雅地区藏南拆离系与花岗岩侵位关系的研究,以判断分异岩浆及成矿伟晶岩的赋存部位。近期应集中力量围绕普士拉一带的藏南拆离系、韧性变形的肉切村群地层和淡色花岗岩-伟晶岩等开展联合攻关研究,以期在锂资源上取得更大的突破。

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。

锡矿山锑矿床成矿流体的热场研究

根据湘中盆地的水文地质特征,建立了热-重力驱动型的流体运移模型;选择有代表性的龙山-锡矿山剖面,在不同的假设条件下进行锡矿山锑矿床成矿时期流体的热场数值模拟;结合包裹体的研究结论,确定了锡矿山锑矿床的成矿模式:锡矿山锑矿床成矿时期流体主要来源于盆地边缘的大气降水,在运移过程中流体不断被加热,同时淋滤地层中的成矿物质成分,搬运到泥盆系灰岩中卸载成矿。模拟表明在锡矿山锑矿床的下部应有一个隐伏的岩体,它提供的热流值约0.2W/m2。模拟结果还表明,在锡矿山地区成矿作用时期地温梯度约86℃/km,成矿部位的温度约180～200℃,古流体的密度为865～887kg/m3,在成矿部位的流速接近0.5m/a。

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。

斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究:以华南若干典型矿床为例

斑岩型和浅成低温热液型矿床是全球铜、钼、金、银的主要来源之一,具有重要经济价值。这两类矿床之间通常存在紧密的时空关系,对其成矿流体性质和演化的解剖不仅有利于探究金属沉淀机制,也有助于揭示两者之间的内在成因联系。本文在综述国内外重要研究前沿基础上,以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿,以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例,系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制、探讨了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的"气相迁移"模型,并以福建紫金山铜金矿床为例,介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例。

安徽铜陵凤凰山铜矿床成矿流体研究

以安徽铜陵凤凰山铜矿床为例,通过对成矿流体特征的研究以及碳、氢、氧同位素分析,探讨矿床的成矿机制,分析成矿流体性质以及成矿流体来源。凤凰山铜矿床石榴子石、石英和方解石普遍发育流体包裹体,其类型为V-L型、V-L+S型、V-L富气相型和V型。石榴子石、石英和方解石中的流体包裹体分别集中于3个区,其流体包裹体的温度和盐度区间代表成矿流体演化的3个不同阶段。成矿流体经历了从高温度、高盐度向低温度、低盐度的持续演化过程,与成矿作用阶段基本对应,降温、流体沸腾是导致流体中巨量铜元素卸载的主要因素。氢、氧同位素组成表明成矿流体以岩浆水为主,可能在成矿晚期混有少量大气降水。

应用数理统计与蛛网图相结合的方法研究成矿物质来源——以赣南6722铀矿床为例

文章通过赣南6722铀矿床实例,运用Q型模糊聚类分析与蛛网作图相结合的对比方法,对6722铀矿床的成矿物质来源进行了研究,判明了含矿隐爆角砾岩、蚀变花岗岩与黑云母花岗岩具有密切的成因关系。笔者认为,采用多元数理统计分析与蛛网图相结合的研究方法可获得较多精细的、为蛛网图所隐匿的、但具有重要地质意义的地球化学信息,从而得到更为严谨、客观、并具有科学再现性的结论。

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。

加拿大Sullivan超大型Pb-Zn-Ag矿床中几个指示成矿环境的特征矿物研究

加拿大Sullivan矿床是世界上最典型的SEDEX型Pb Zn Ag矿床。对该矿床中产出的几个特征矿物 ,如硼矿物电气石 ,富氯的方柱石和黑云母 ,富钡的钾长石和白云母 ,及富锰的石榴子石、绿泥石、碳酸盐和钛铁矿进行了研究。指出这些矿物的存在反映了该矿床产出的物理化学环境。提出成矿流体可能淋滤了深部存在的非海相蒸发岩层 ,层状硫化物矿石可能形成于海底高盐度热卤水池中。

福建上杭罗卜岭铜钼矿床中侵入岩的矿物学研究及成矿意义

罗卜岭铜钼矿床位于福建紫金山铜金(钼)矿田,属典型的斑岩型铜钼矿床。在罗卜岭斑岩铜钼矿床中发育的与矿化有关的成矿岩体为罗卜岭岩体,其形成时代为约103 Ma;而与矿化的无关的花岗闪长岩则发育有两期:一期早于罗卜岭岩体,形成于110 Ma;另外一期底侵早期的岩体,形成于97 Ma。罗卜岭与中寮岩体具有相似的地球化学及同位素组成,表明二者具有相同的岩浆源区。

江西松树岗花岗岩型铌钽矿床的成矿机制及找矿方向

江西松树岗花岗岩型铌钽矿床位于江西省上饶市葛源镇,不仅是华南最大花岗岩型钽矿床,同时还共伴生有铌、铷、锂、钨、锡等多金属。松树岗花岗岩型铌钽矿床近地表产出石英脉型钨锡矿,深部隐伏为花岗岩型铌钽矿床。花岗岩体具有垂向分带性,深部为花岗岩主体黄玉钠长石花岗岩,垂向向上依次为云英岩化花岗岩、钾长石花岗岩以及似伟晶岩壳。花岗岩具有特征的“雪球结构”,斑晶为石英或钾长石。松树岗铌钽矿床岩体产出铌钽氧化物(包括铌铁矿、钽铁矿、锡锰钽矿等)、锆石、锡石以及黑钨矿。铌铁矿原位U-Pb定年结果显示成矿年龄约为130Ma。铌钽氧化物、锆石、锡石等副矿物常显示明显的核边结构,其中铌钽氧化物核部为铌铁矿,边部为钽铁矿和锡锰钽矿,记录岩体经历了明显的岩浆-热液多阶段成矿过程。松树岗花岗岩云母以铁锂云母为主,Li_(2)O含量为2.89%~4.29%。主体钠长石花岗岩中铁锂云母可分为片状铁锂云母(Znw1)和细粒铁锂云母(Znw2),其中片状铁锂云母(Znw1)同样具有环带结构,且环带主要由Rb含量变化导致。片状铁锂云母核部Rb 2O为0.9%~1.16%,边部Rb 2O含量升高,最高可达4.08%。细粒铁锂云母(Znw2)分布于基质中,含有较高的Ta含量(110×10^(-6))。云英岩中出现束状或放射状产出的铁锂云母(Znw3),具有较高的Sn含量(464×10^(-6))。片状铁锂云母核边结构记录岩浆演化过程,云英化花岗岩中的铁锂云母为热液成因。松树岗花岗岩型铌钽矿床是一个高演化稀有金属花岗岩,造岩矿物铁锂云母和副矿物铌钽氧化物记录岩体经历了岩浆到热液阶段演化的过程。地表石英脉型钨锡矿以及岩体中特征的“雪球结构”是重要的高演化稀有金属花岗岩重要的找矿标志。松树岗岩体位于著名的灵山杂岩体周围,灵山岩体的边缘仍然具有出露有类似稀有金属矿床的可能,需加大对区域稀有金属矿床的找矿勘查及理论研究力度。