矿物原位LA-ICPMS微量元素分析及其在矿床成因和预测研究中的应用进展

随着激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),短波近红外光谱分析技术(SWIR)以及其它微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的相关研究已成为地球科学领域的热点。目前国内外的研究主要集中在利用矿物微量元素组成来反演成矿流体的性质和演化规律,示踪成矿物质的来源,约束岩石和矿床的成因,并进行成矿带的识别和矿化中心的预测,特别是近十多年,在应用矿物微量元素组成特征进行矿床预测和勘探方面取得了巨大的进展。本文简要综述了国际上该领域近年来上述有关方面的研究现状和取得的主要进展,并重点总结和论述了部分重要矿物的原位微量元素研究在成矿预测应用方面所取得的最新成果,包括:(1)通过对岩浆成因矿物,如斜长石、锆石、磷灰石和磁铁矿等元素组成研究进行成矿潜力的判别;(2)通过热液蚀变矿物,如绿帘石,绿泥石,磁铁矿和明矾石等的元素组成来预测矿化中心的方向和位置,同时进行含矿性和成矿潜力的判别。文章认为,随着微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的研究已成为地球科学领域特别是矿床学和勘查学的研究热点。继续加强矿物原位LA-ICPMS微量元素分析技术及相关基础研究,进一步探索和应用不同矿物微量元素组成特征来建立精确的勘探指针,有效指导深部矿床勘查,是下一步的主要发展方向。

安徽庐枞盆地酸性蚀变岩帽地质地球化学特征研究

酸性蚀变岩帽是浅成低温热液系统演化的产物,形成于酸性高氧化性流体的化学条件下;在高硫化型浅成低温热液金矿床中广泛发育,是该类矿床的显著识别特征。通过对酸性蚀变岩帽的野外地质特征、矿物共生组合和地球化学特征研究,能较好阐明浅成低温成矿热液系统的特征、性质、发生和发展演化及成矿作用过程。庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的矿集区之一,盆地内广泛发育以明矾石为特征蚀变矿物的酸性蚀变岩帽,面积超过30km^2,指示盆地内高硫化浅成低温热液系统的存在。目前为止,前期工作主要针对明矾石矿床地质特征和明矾石资源储量进行,该酸性蚀变岩帽的地质地球化学特征研究尚未开展。本次工作通过对酸性蚀变岩帽系统的野外采样、全岩地球化学分析和短波红外光谱测试分析技术(PNIRS测试)分析,确定其主要赋存在砖桥组火山岩中,组成矿物为石英、明矾石、高岭石、地开石,此外有少量绢云母、伊利石、珍珠陶土、叶蜡石、褐铁矿,极少数的叶腊石和黄钾铁矾等,在钻孔深部存在浸染状和半自形粒状黄铁矿。由于受到地表风化剥蚀和不同热热中心的影响,水平方向从矾山明矾石矿床向外围发育石英+明矾石带、石英+高岭石/地开石+明矾石带、石英+高岭石/地开石带、硅化带以及最外围的泥质带即高岭石±绢云母±伊利石带。根据酸性蚀变岩帽的矿物组合和主量元素特征,可将其分为三类:硅质蚀变岩、明矾石蚀变岩和粘土蚀变岩。硅质蚀变岩中SiO_2含量发生明显的富集作用,其余主量元素(K_2O、Na_2O、Al_2O_3、Fe_2O_3、P_2O5)含量显著降低;明矾石蚀变岩和粘土蚀变岩具有相似的地球化学特征,SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、P_2O_5元素含量范围变大,K_2O和Na_2O含量降低,且Na_2O降低更加明显;而钛为不活泼元素,在岩石发生蚀变过程中TiO_2含量变化很小。矾山地区的酸性蚀变岩帽的产状、蚀变类型、地球化学特征受构造和地层的双重控制。

西藏斯弄多地区岩帽地质地球化学特征:林子宗群火山岩中成矿的指示

岩帽作为重要的找矿标志,长期以来却没有引起广泛关注,阻碍了勘查工作.在斯弄多地区对与不同矿化类型相关的岩帽进行岩石学、岩相学和全岩地球化学分析,其中斯弄多红色岩帽与铅锌成矿作用相关,窝弱黑色岩帽与金银成矿作用相关,而马尔地村白色岩帽目前未见明显相关矿化.镜下特征和岩石学特征表明斯弄多地区3种类型岩帽具大量石英晶屑,多呈致密块状,其次为多孔状石英.全岩地球化学显示,斯弄多红色岩帽SiO2含量>90%,主要由石英组成,Pb含量为288.75×10^-6~4769.16×10^-6,Zn含量为34.34×10^-6~332.70×10^-6;马尔地村白色岩帽则含更多的铝硅酸盐矿物,不具成矿元素异常;窝弱黑色岩帽含富钾类蚀变矿物,K2O含量为0.26%~2.58%,Au含量为80.21×10^-9~360.74×10^-9.斯弄多地区岩帽均由硅质酸性流体交代晶屑凝灰岩形成,铅锌成矿作用使岩帽Be元素富集,具Ce负异常;窝弱金银成矿作用使岩帽V、Rb、Mo和Cs富集,具Yb正异常;马尔地村岩帽面积大,粘土蚀变矿物发育,其深部可能存在斑岩型矿体.