江西武山铜矿床形成过程:来自岩相学和矿物学的证据

江西武山铜矿床是长江中下游地区具有代表性的叠加复合矿床之一。文章选取武山铜矿床典型剖面为研究对象,在野外地质调研和室内岩相学研究的基础上,识别出层状硫化物型、层状矽卡岩型和接触交代矽卡岩型三类矿体,及相对应的3种类型矿石。3类矿石在矿物组合、结构构造和矿物学特征等方面有明显差异,分别显示出原生沉积、叠加改造和岩浆热液成因特征。选择代表性脉石矿物和矿石矿物进行矿物化学研究,认为石榴子石是岩浆期后热液渗滤交代作用的产物,层状矽卡岩中石榴子石相对富Fe,而接触交代矽卡岩中石榴子石相对富Al;矿区内存在2类黄铁矿,即胶状黄铁矿和粒状黄铁矿,分别对应原生沉积成因和岩浆热液交代成因;磁铁矿是与矽卡岩有关的岩浆期后热液交代作用的产物,层状矽卡岩中磁铁矿相对富Mg O和Mn O,贫Al2O3,受地层影响明显,而接触交代矽卡岩中磁铁矿相对富Al2O3,贫Mg O和Mn O,受岩浆岩影响明显。武山铜矿床的形成经历了原生沉积作用、岩浆热液交代作用及叠加改造作用等复杂成矿过程。     

斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究：以冬瓜山矿床为例

本文初步报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征。其中,硫化物的δ65Cu变化范围为-0.54‰~0.95‰,变化范围较大,可达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力。不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体→斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重。导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏。并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中。在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素。硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向。     

铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.     

安徽铜陵冬瓜山矿床中磁黄铁矿矿石结构特征及其成因意义

安徽铜陵冬瓜山矿床是长江中下游地区具有代表性的大型层状硫化物矿床,磁黄铁矿为矿床中的主要硫化物矿物.该矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.在层状矿体上部,磁黄铁矿主要为块状构造,而层状矿体下部,磁黄铁矿多为层纹状、条带状构造,具有显著的沉积结构构造特征.野外地质观察及室内矿相学研究表明,层状矿体中磁黄铁矿矿石遭受了强烈的变质作用及热液交代作用.进变质过程中形成的结构主要为胶黄铁矿转变为黄铁矿以及进一步变质转变为磁黄铁矿、磁铁矿时形成的交代残留结构.退变质过程则以磁黄铁矿的退火、黄铁矿变斑晶的生长和单纯六方磁黄铁矿的形成为特征.岩浆热液对单纯六方磁黄铁矿的交代作用形成了单斜和六方磁黄铁矿的交生结构.这些结构特征表明层状矿体中的磁黄铁矿并不是岩浆热液成因,而主要为石炭纪同生沉积胶黄铁矿、黄铁矿在燕山期岩浆侵入所引起的热变质作用下脱硫所形成,并在热变质作用之后又受到岩浆热液的叠加交代.磁黄铁矿的结构特征显示冬瓜山矿床的形成经历了同生沉积、热变质、热液交代等多个阶段,支持其为同生沉积-叠加改造型矿床.     

铜陵新桥铁矿田地质地球化学特征及成因浅析

长期以来有关新桥 (S Fe Cu)矿田的成因一直争论不休 ,如沉积 -改造型、层控 -矽卡岩型、海底喷流沉积型等。作者在综合分析该矿田的地质 -地球化学特征的基础上 ,认为新桥矿田具有二期成矿作用的特点。早期沉积成矿作用形成菱铁矿矿体和不具有工业意义的黄铁矿层。后期岩浆成矿作用形成层状、似层状块状硫化物型、热接触交代矽卡岩型和热液脉型等不同类型的硫化物矿体。沉积作用形成的矿体与岩浆作用形成的矿体各自有着不同的地球化学特征     

安徽青阳峙门口层状硫铁矿矿床地质特征及成因研究

青阳峙门口层状硫铁矿矿床赋存于石炭纪地层中,矿体主要呈似层状、透镜状;尽管经历了热变质与接触变质作用,但矿体中仍残留胶黄铁矿和菱铁矿,矿石中不仅可以见到交代残余结构,还可见到草莓结构和微层理构造.黄铁矿中砷的质量分数和S/Se,Co/Ni比值显示火山热水沉积特征.同位素分析显示,矿石中硫化物的硫同位素组成表现出火山热水沉积和热液改造特征;矿石中铅同位素组成则显示,黄铁矿中铅以上地壳铅为主,混有少量地幔铅.上述研究表明峙门口层状硫铁矿矿床是由石炭纪喷流沉积形成的层状矿床或矿胚层,经燕山期岩浆热液和构造作用改造所形成.     

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿模式

长江中、下游断裂坳陷带是我国重要的铜、金、铁、硫成矿带,存在一系列块状硫化物矿床及与其伴生的矽卡岩型和斑岩型矿床.本文以铜陵矿集区冬瓜山铜、金矿床为例,探讨了这类矿床的成矿模式.冬瓜山矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.层状硫化物矿体产于晚泥盆世砂岩和晚石炭世碳酸盐岩之间,具明显的层控特征,矿体下盘发育细脉-网脉状硫化物矿化以及硅化和绢云母化,矿体中伴有热水沉积岩,矿石具典型的沉积构造.燕山期岩浆热液对层状矿体进行了叠加和改造,改变了矿石的结构构造和矿石成分.黄铜矿交代黄铁矿变斑晶呈环斑结构或脉状交代结构,交代磁黄铁矿呈交代假象结构或交代残留结构.矽卡岩型矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.09‰～0.83‰,集中在0.23‰～0.83‰.层状矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.45‰～0.78‰,与矽卡岩矿体中黄铜矿的65Cu值大致相当,这说明两类矿体中的铜具有相同的来源.铜、氢和氧同位素研究表明,冬瓜山矿床铜来自岩浆岩,叠加的成矿流体主要为岩浆流体.提出了冬瓜山矿床属喷流沉积-岩浆热液叠生成因的成矿模式:在晚石炭世,海底喷流成矿作用形成了块状硫化物矿床,矿石成分以硫、铁为主;燕山期岩浆热液一方面对块状硫化物矿床进行改造,致使其富集铜等成矿物质,另一方面与围岩相互作用形成矽卡岩型和斑岩型矿体.     

铜陵矿集区层状硫化物矿床成因

新桥硫铁矿床是铜陵矿集区重要的硫（铁、铜、金）多金属矿床,长期以来对其成矿作用存在争议。采用光学显微镜、粉晶X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE SEM）和高分辨透射电镜（HR TEM）等矿物学研究手段,对新桥硫铁矿床层状矿体中胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石矿物学进行了研究,结果表明该矿石主要由黄铁矿和菱铁矿组成（含量分别为743%和244%）,含少量石英和伊利石;黄铁矿主要呈现纳米—亚微米粒径的自形、半自形立方体形态,菱铁矿以20~50μm的半自形菱面体产出,石英和伊利石呈现碎屑颗粒形态;偏光显微镜下胶状黄铁矿和菱铁矿呈现共生关系,FE SEM下观察到微米粗粒菱铁矿与纳米—亚微米黄铁矿之间呈现镶嵌关系,可观察到菱铁矿表面存在黄铁矿的印模。FE SEM和HR TEM观察和能谱分析确证胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石中仍然保存有少量的微生物残体和有机质。这些综合信息反映新桥胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是生物化学沉积成因。该层状铁硫化物—碳酸盐建造由于具有较高的地球化学活性,对燕山期岩浆活动驱动热液形成层状矿体发挥了重要的控制作用。     

铜陵矿集区层状硫化物矿床成因——来自胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石矿物学制约

新桥硫铁矿床是铜陵矿集区重要的硫(铁、铜、金)多金属矿床,长期以来对其成矿作用存在争议。采用光学显微镜、粉晶X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电镜(HR-TEM)等矿物学研究手段,对新桥硫铁矿床层状矿体中胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石矿物学进行了研究,结果表明该矿石主要由黄铁矿和菱铁矿组成(含量分别为74.3%和24.4%),含少量石英和伊利石;黄铁矿主要呈现纳米—亚微米粒径的自形、半自形立方体形态,菱铁矿以20~50μm的半自形菱面体产出,石英和伊利石呈现碎屑颗粒形态;偏光显微镜下胶状黄铁矿和菱铁矿呈现共生关系,FE-SEM下观察到微米粗粒菱铁矿与纳米—亚微米黄铁矿之间呈现镶嵌关系,可观察到菱铁矿表面存在黄铁矿的印模。FE-SEM和HR-TEM观察和能谱分析确证胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石中仍然保存有少量的微生物残体和有机质。这些综合信息反映新桥胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是生物化学沉积成因。该层状铁硫化物—碳酸盐建造由于具有较高的地球化学活性,对燕山期岩浆活动驱动热液形成层状矿体发挥了重要的控制作用。     

安徽铜陵冬瓜山铜矿床的叠加改造成矿机制：来自矿石结构的证据

长江中、下游地区块状硫化物矿床普遍受到燕山期岩浆及其热液的改造与叠加.本文以铜陵冬瓜山矿床为例,探讨这类矿床的成矿机制.该矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.野外地质观察及室内矿相学的研究表明,冬瓜山层状矿体中矿石遭受了强烈的热变质作用及热液交代作用.进变质过程中形成的结构主要为黄铁矿受燕山期岩浆侵...     

Ore Genesis for Stratiform Ore Bodies of the Dongfengnanshan Copper Polymetallic Deposit in the Yanbian Area, NE China：Constraints from LA-ICP-MS in situ Trace Elements and Sulfide S–Pb Isotopes

The Dongfengnanshan Cu polymetallic deposit is one representative deposit of the Tianbaoshan ore district in the Yanbian area, northeast(NE) China. There occur two types of ore bodies in this deposit, the stratiform ore bodies and veintype ones, controlled by the Early Permian strata and the Late Hercynian diorite intrusion, respectively. Due to the ambiguous genetic type of the stratiform ore bodies, there has been controversy on the relationship between them and veintype ore bodies. To determine the genetic type of stratiform ore bodies, laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry(LA-ICP-MS) in situ trace elements and S–Pb isotope analysis have been carried on the sulfides in the stratiform ore bodies. Compared with that in skarn, Mississippi Valley-type(MVT), and epithermal deposits, sphalerite samples in the stratiform ore bodies of the Dongfengnanshan deposit are significantly enriched in Fe, Mn, and In, while depleted in Ga, Ge, and Cd, which is similar to the sphalerite in volcanic-associated massive sulfide(VMS) deposits. Co/Ni ratio of pyrrhotites in the stratiform ore bodies is similar to that in VMS-type deposits. The concentrations of Zn and Cd of chalcopyrites are similar to those of recrystallized VMS-type deposits. These characteristics also reflect the intermediate ore-forming temperature of the stratiform ore bodies in this deposit. Sulfur isotope compositions of sulfides are similar to those of VMS-type deposits, reflecting that sulfur originated from the Permian Miaoling Formation. Lead isotope compositions indicate mixed-source for lead. Moreover, the comparison of the Dongfengnanshan stratiform ore bodies with some VMStype deposits in China and abroad, on the trace elements and S–Pb isotope characteristics of the sulfides reveals that the stratiform ore bodies of the Dongfengnanshan deposit belong to the VMS-type, and have closely genetic relationship with the early Permian marine volcanic sedimentary rocks.     

山东省寺庄金矿床成矿流体特征

莱州寺庄金矿床位于焦家成矿带南段,是焦家金矿田的一部分,也是焦家成矿带上重要的热液脉型金矿床。区内主要有黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗岩带3个控矿带,位于焦家断裂带下盘。矿石矿物主要为银金矿、黄铁矿、自然金、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。该矿床发育了绢英岩化、硅化、钾化、碳酸盐化等蚀变类型,且硅化和绢英岩化与矿化关系最为密切。本文从流体包裹体岩相学特征、显微测温、单个包裹体成分激光拉曼光谱分析以及氢、氧同位素分析方面对山东省寺庄金矿床成矿流体特征进行综合研究。结果显示：该矿床金矿石中主要发育含CO₂相、气液两相和CO₂相三类包裹体。在成矿过程中,流体经历了CO₂-H₂O-NaCl体系的不混溶作用。成矿流体具有低盐度（w（NaCl）为（0.53%~10.24%））、低密度（0.50~1.03 g/cm³）的特点。成矿温度为260~340℃,压力为82~116 MPa,成矿深度为中成（7.40~8.94 km）。氢、氧同位素分析成矿流体δD_V-SNOW为-76.6‰~-69.0‰,δ¹⁸O_水为2.94‰~7.24‰,说明成矿流体以幔源流体为主,并有少量的岩浆水和大气降水参与。结合该矿床地质特征与实验结果综合分析,认为寺庄金矿的矿床成因类型为受断裂构造控制的幔源流体参与成矿的中温中成热液蚀变岩型金矿床。     

Geological, geochemical characteristics and isotope systematics of the Longqiao iron deposit in the Lu-Zong volcano-sedimentary basin, Middle-Lower Yangtze (Changjiang) River Valley, Eastern China

The Middle-Lower Yangtze (Changjiang) River Valley metallogenic belt is located on the northern margin of the Yangtze Craton of eastern China. Most polymetallic deposits in the Changjiang metallogenic belt are clustered in seven districts where magmatism of Mesozoic age (Yanshanian tectono-thermal event) is particularly extensive. From west to east these districts are: E-dong, Jiu-Rui, Anqing-Guichi, Lu-Zong, Tong-Ling, Ning-Wu and Ning-Zhen. World-class iron ore deposits occur in the Lu-Zong and Ning-Wu ore clusters, which are mainly located in continental fault-bound volcanic-sedimentary basins. One of these deposits is the Longqiao iron deposit, discovered in the northern part of the Lu-Zong Basin in 1985. This deposit consists of a single stratabound and stratiform orebody, hosted in sedimentary carbonate rocks of the Triassic Dongma'anshan Formation. A syenite pluton (Longqiao intrusion) is situated below the deposit. The iron ore is massive and disseminated and the ore minerals are mainly magnetite and minor pyrite. Wall rock alteration mostly consists of skarn minerals, such as diopside, garnet, potassic feldspar, quartz, chlorite, phlogopite and anhydrite. Thin sedimentary siderite beds of Triassic age occur as relict laminated ore at the top and the margin of the magnetite orebody. These sideritic laminae are part of Triassic evaporite-bearing carbonate deposits (Dongma'anshan Formation).Sulfur isotopic compositions show that the sulfur in the deposit was derived from a mixture of magmatic hydrothermal fluids and carbonate–evaporite host rocks. Similarly, the C and O isotopic compositions of limestones from the Dongma'anshan Formation indicate that these rocks interacted with magmatic hydrothermal fluids. The O isotopic compositions of the syenitic rocks and minerals from the deposit show that the hydrothermal magnetite and skarn minerals were formed from magmatic fluids. The Pb isotopic compositions of sulfides are similar to those of the Longqiao syenite. Phlogopite coexisting with magnetite in the magnetite ores yielded a plateau age of 130.5 ± 1.1 Ma (2σ), whereas the LA-ICP MS age of the syenite intrusion is 131.1 ± 1.5 Ma, which is slightly older than the age of phlogopite.The Longqiao syenite intrusion may have crystallized from a parental alkaline magma, generated by partial melting of lithospheric mantle, during extensional tectonics. The ore fluids were probably first derived from magma at depth, later emplaced in the sedimentary rocks of the Dongma'anshan Formation, where it interacted with siderite and evaporite-bearing carbonate strata, resulting in the formation of magnetite and skarn minerals. The Longqiao iron deposit is a skarn-type stratabound and stratiform mineral system, genetically and temporally related to the Longqiao syenite intrusion. The Longqiao syenite is part of the widespread Mesozoic intracontinental magmatism (Yanshanian event) in eastern China, which has been linked to lithospheric delamination and asthenospheric upwelling.     

铜陵矿集区块状硫化物矿床地质特征

蚀变-流体填图揭示，铜陵地区石炭系黄龙组喷流沉积含矿岩系中普遍存在块状硫化物矿床，上部为层状块状硫化物矿层，下部为浸染状、细脉-网脉状硫化物矿体，具有典型的双层结构。自下而上矿石具有垂直分带性：硅质矿石、石膏矿石、黄铁矿矿石、黄铁矿-重晶石矿石和菱铁矿．铁质燧石矿石。矿石发育胶状和莓球结构，微细层纹状-马尾丝构造。矿石成分以黄铁矿和菱铁矿为主。矿床发育一套独特的热液气爆角砾岩不规则网脉和相互连通的虫管状．树枝状-姜块状黄铁矿管道系统，矿化形式为弥散式多喷口席状矿化，厚度一般不超过100m。     

海相火山-沉积建造铁铜矿床类型及地质特征

铁-铜型矿床产出的时代从元古宙到新生代均有，与其有关的火山岩大多数为中基性与中酸性或偏碱性岩石。作者以镜的山桦树沟、陇山陈家庙和陕西铜厂不同时代的铁-铜矿床为例，概述了该类型矿床的地质特征、成矿环境并着重探了铁-铜矿床的成因机制，认为该类型矿床是与火山作用有关的喷气-沉积型矿床，同时指出柳沟峡地区及其以西（东缰地区）铁-铜型铜矿化带的发现，是进一步寻找铁-铜-金矿床的有利地段。     

山东莱州新城金矿床流体包裹体

山东新城金矿是胶东焦家-新城成矿带上重要的蚀变岩型金矿床。矿体主要赋存在焦家断裂带下盘靠近主裂面的黄铁绢英岩和黄铁绢英岩化碎裂岩内,严格受焦家断裂构造控制。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿和辉银矿等。区内围岩蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、绢英岩化、绢云母化、硅化、钾化和碳酸盐化等,且矿化主要与黄铁绢英岩化和硅化关系密切。本次研究主要针对新城金矿床深部矿石中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、单个包裹体成分激光拉曼光谱及氢、氧同位素分析研究。研究表明：该矿床深部矿石中纯CO₂包裹体数量有明显增加现象,同时发育含CO₂包裹体和气液两相包裹体;成矿流体具有低盐度(w(NaCl))（2.06%~10.24%）、低密度（0.54~0.97 g/cm³）的特点;主成矿温度为260~300 ℃,成矿压力为65~113 MPa,成矿深度为6.51~8.82 km。成矿过程中流体经历了CO₂-NaCl-H₂O体系的不混溶作用。氢、氧同位素分析认为,成矿流体δD_SMOW为－75.1‰～－61.4‰,δ¹⁸O_水为4.80‰～6.40‰,并将新城金矿床与典型“焦家式”金矿床成矿流体特征及来源进行对比,认为新城金矿成矿流体主要以幔源流体为主。综合研究表明,新城金矿床成因类型为幔源流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。     

东天山卡拉塔格西二区铁铜矿床地质地球化学特征及成因

西二区铁铜矿床是东天山卡拉塔格地区近年来新发现的矿床,但其矿床成因类型尚不明确.通过开展系统的电子探针、流体包裹体及H、O同位素研究,结果表明矿体赋存于大南湖组火山岩-火山碎屑岩中,受断裂控制,矿体呈似层状、透镜状.矿石结构主要为粒状结构和交代结构,矿石构造以块状构造和条带状构造为主.金属矿物主要为磁铁矿,脉石矿物主要为石榴子石、绿帘石、绿泥石、方解石等.成矿过程可划分为干矽卡岩、磁铁矿、石英-硫化物、碳酸盐这4个阶段.电子探针表明矿床早期形成钙铁榴石,磁铁矿阶段形成富铁矿石和富铁绿帘石.流体包裹体研究表明,从早到晚,成矿温度和盐度逐渐降低.H-O同位素表明成矿流体以岩浆水为主,演化至大气降水.由此可知西二区铁铜矿床属于矽卡岩型铁铜矿床.