贵州云炉河坝地区铅锌矿床元素地球化学特征、碳氧同位素组成及其地质意义

黔西北是中国川滇黔铅锌成矿域的一个重要组成部分,以该区研究程度较低的云炉河坝地区为研究对象,采用元素地球化学和碳氧同位素地球化学分析方法,对区内典型铅锌矿床(如昊星、顺达、富强和狮子洞等)进行了研究。成矿元素和稀土元素分析结果表明,包括赋矿围岩在内的区域各时代地层中的Pb、Zn、Cu等成矿元素含量普遍低于地壳克拉克值,不可能构成铅锌矿床的主要物质来源,结合前人S、Pb同位素研究,推测该区铅锌矿床的成矿物质可能主要来自于基底岩石。碳氧同位素分析结果表明,铅锌矿石和赋矿围岩的碳氧同位素组成整体上均接近海相碳酸盐岩范围,说明相关流体主要来自于海相碳酸盐的溶解作用。然而,矿石与围岩相比却具有相对更高的δ¹⁸O值,表明成矿流体并非直接源自于赋矿地层,而更可能来自于深源流体的长距离迁移。此外,个别方解石显示较低的δ¹³C值(-10.9‰~-8.1‰,PDB),接近沉积有机物的碳同位素组成范围,表明其受到了有机物脱羟基作用的影响。     

山东沂沭断裂带中段南小尧金矿元素地球化学特征及其地质意义

南小尧金矿位于山东沂沭断裂带中段,发育蚀变岩型和石英脉型金矿体。通过对南小尧金矿3种矿石(黄铁绢英岩化绿片岩、黄铁矿化绿泥石化糜棱岩和石英-硫化物脉)及黄铁矿主、微量元素特征分析,探讨其成矿物质与成矿流体特征、构造条件和成矿机制。结果表明:3种矿石整体富集Co、Ni,稀土元素总含量较低,成矿流体来源于深部,Eu异常为弱的负异常向正异常过渡,流体的性质可能发生变化;黄铁矿Au与Ag质量分数之比低于0.5且贫As,成矿流体的温度较高;3种矿石的形成可能与火山活动有关,其中黄铁绢英岩化绿片岩和石英-硫化物脉的形成与火山、次火山热液有关,火山热液可能来自于燕山期的火山活动;矿石原岩可能为沉积岩和偏碱性的中—基性岩浆岩,矿石的成矿物质可能来源于深部地幔。综上所述,南小尧金矿的成矿物质与成矿流体均来自于深部,由于火山-岩浆活动而向上涌入,随着大气降水的注入,成矿环境由弱还原向弱氧化转变,这种转变加速了Au的沉淀,使Au在不同的构造位置富集成矿,形成不同类型的金矿。     

扬子西南缘大红山铁铜多金属矿床交代蚀变岩岩石学及其成矿意义

扬子西南缘是我国重要的铁铜金矿产资源产区,分布许多小-大型铁铜多金属矿床,而本次研究的大红山矿床属扬子西南缘内最大的铁铜多金属矿床之一.基于铁、铜矿体的主要赋矿岩石岩石学研究,并结合成矿背景和同位素资料研究,认为其岩性并非火山岩,实际上是由伴随基性岩浆上升的不混溶富硅碱和碳酸盐流体交代混染辉长岩岩体或原地层岩石在大红山岩群某些部位形成的交代蚀变岩(包括蚀变辉长岩).同时,根据矿区观察到的磁铁矿石与钠长石碳酸岩相互穿插、包裹所表现出的不混溶特点,暗示交代蚀变岩形成和铁成矿是同时的,可为下一步在周边寻找铁矿提供新的思路.     

新疆喀拉通克铜镍矿区植物地球化学特征及找矿有效植物和元素的选择

喀拉通克铜镍矿区植被属土砾质荒漠植被类型。优势植物群落为白茎绢蒿（Ｓｅｒｉｐｈｉｄｉｕｍ ｔｅｒｒａｅ^_ａｌｂａｅ（Ｋｒａｓｃｈ．）Ｐｏｌｊａｋ）,主要伴生植物有小蓬（Ｎａｎｏｐｈｙｔｏｎ ｅｒｉｎａｃｅｕｍ（Ｐａｌｌ．）Ｂｕｎｇｅ）, 冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｆｒｉｇｉｄａ Ｗｉｌｌｄ．）等。通过对该区植物地球化学及植物对元素的积聚性研究,发现本区植物主要为富Ｃａ、Ｍｇ贫Ｋ、Ｎａ地球化学类型。从区域背景→矿区背景→矿床上部,植物群落总体和多数植物种属的成矿及伴生元素含量逐渐增高;概率分布曲线从单峰正态分布到多峰分布;元素在不同植物种属中的分配不均匀。区域背景植物中的Ｃｕ、Ｎｉ含量与大多数元素呈正相关的关系;矿床上部Ｃｕ、Ｎｉ与其他元素正相关程度降低甚至出现负相关。植物对元素的吸收具有选择性和屏障效应。植物中积聚系数大的元素其衬度反而降低,积聚系数小的其衬度反而增高。本区白茎绢蒿、小蓬、冷蒿等植物可作为植物地球化学勘查的重要采样介质;驼绒藜、角果藜等可作为辅助采样介质。Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ可作为优先选择的指示元素;Ｐｂ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ａｕ可作为一般性指示元素;Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ不宜作为指示元素。     

新疆梧南金矿元素组合特征及地质意义

以新疆梧南金矿区地质背景和矿床原生晕研究为基础,以4号勘探线为代表区段,采集4个钻孔的193 件地球化学样品进行金、银、砷、锑、汞、铜、铅、锌、铋、钼10项元素的测试分析和资料整理、统计制图等,对元素 组合及相关关系进行统计分析。结果表明:金与尾部元素呈正相关,与前缘元素呈负相关。首次建立了该矿床 的原生晕分带,从前缘到尾部为:金—铋—铜—钼—汞—锑—银—砷—铅—锌,从而确定了该矿床的地球化学原 生晕叠加模型:上部矿体的尾晕与下部矿体的前缘晕叠加到一起,形成尖灭再现或尖灭侧现的原生晕叠加形态。     

山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征

盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的³He丰度为(3.49～8.50)×10^-14 cm³ STP·g^-1,⁴He丰度为(2.46～5.06)×10^-8 cm³ STP·g^-1,³He/⁴He值为0.8R_a～1.2R_a(R_a为大气³He/⁴He值,R_a=1.39×10^-6),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征; ⁴⁰Ar丰度为(1.02～2.65)×10^-7 cm³ STP·g^-1,⁴⁰Ar/³⁶Ar值为896.3～1 724.1,是大气饱和水⁴⁰Ar/³⁶Ar值的2～3倍,与中国东北部幔源岩样品⁴⁰Ar/³⁶Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因⁴⁰Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。     

云南都龙锡锌多金属矿床矽卡岩矿物学和矿物化学特征及其地质意义

都龙锡锌多金属矿床位于华夏地块西缘,是中国最大的锡石硫化物矿床之一。矿体主要呈层状、似层状产于晚白垩纪花岗岩体上覆新元古代新寨岩组的矽卡岩带内。矽卡岩蚀变矿化可划分为5个阶段:石榴子石-辉石阶段、阳起石-绿泥石阶段、磁铁矿-锡石阶段、锡石-磁黄铁矿-闪锌矿阶段、闪锌矿-黄铜矿阶段。以都龙矿床中的矽卡岩为研究对象,在识别矿物组合与结构的基础上,采用电子探针与LA-ICP-MS技术对矽卡岩中的石榴子石、辉石进行了主量、微量元素分析。结果表明:都龙矿床矽卡岩中的石榴子石可分为3类,且具有一定的世代特征。Grt Ⅰ世代为早阶段形成的钙铁榴石(And_95～99Gr_1～5),多位于核部,呈残余状,与透辉石共生; Grt Ⅱ世代为形成时间稍晚的钙铁-钙铝榴石(And_50～80Gr_20～50),多围绕Grt Ⅰ世代形成,与钙铁辉石共生; Grt Ⅲ世代为最晚阶段形成的细粒钙铝榴石(And_30～40Gr_60～70),量少,多呈不规则状。石榴子石与辉石的矿物组合变化暗示流体氧化性具有逐渐降低趋势。微量元素特征显示Grt Ⅰ世代呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型特征,Grt Ⅱ世代呈重稀土元素富集、轻稀土元素亏损的左倾型特征,表明稀土元素分配可能受石榴子石晶体化学结构和固溶体端元组分共同影响。不同世代石榴子石成矿元素In和Sn含量差异也较大。Grt Ⅰ世代In和Sn含量分别为(63.0～264.0)×10^-6(平均值为159.0×10^-6)和(2 790～13 100)×10^-6(平均值为7 441×10^-6); Grt Ⅱ世代In和Sn含量分别为(1.6～81.0)×10^-6(平均值为20.0×10^-6)和(436～4 740)×10^-6(平均值为2 518×10^-6)。石榴子石中In与Sn含量的正相关关系暗示了两者的同时性、同源性,并且在矽卡岩形成早期已经具有一定的选择性富集趋势。因此,系统地研究矽卡岩中的矿物化学特征对有效约束成矿流体在矽卡岩蚀变与矿化过程的演化具有重要意义。     

桂北宝坛地区满洞铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及其对矿床成因的制约

桂北宝坛地区铜镍硫化物矿床块状矿石和浸染状矿石之间的成因联系尚存争议,对其开展研究为提高该地区铜镍硫化物矿床成因认识和下一步深部找矿勘探都具有重要意义。通过分析满洞铜镍硫化物矿床矿石和赋矿岩石铂族元素(PGE)特征,探讨桂北宝坛地区铜镍硫化物矿床成因。结果表明:满洞铜镍硫化物矿床矿石和赋矿岩石铂族元素总含量普遍较低,且与硫化物含量成明显正相关关系,铂族元素相对于Ni和Cu明显亏损; 不同种类矿石和岩石原始地幔标准化铂族元素蛛网图总体表现为弱分异,Pd/Ir值为0.93～15.41; 然而其相对Pt含量明显不同,块状矿石呈现强烈Pt亏损,浸染状矿石Pt呈弱富集,赋矿岩石无Pt异常; 矿石和岩石Cu/Pd值((10.38～1 830.00)×10³)均远大于原始地幔(6 500),表明该矿床深部存在早期硫化物熔离作用,造成岩浆在浅部再次硫化物熔离时亏损铂族元素; 含铂矿物在单硫化物固溶体结晶之前从硫化物熔体中直接结晶,之后硫化物熔体在构造作用下沿裂隙迁移固结形成块状矿石,从而造成块状矿石Pt亏损。     

新疆阿尔金地区卡尔恰尔超大型萤石矿床地质特征及成因

近期在新疆阿尔金地区发现的卡尔恰尔超大型萤石矿床位于阿尔金造山带中部地块变质杂岩带。该矿床主要沿中奥陶世二长花岗岩及变质杂岩的接触带分布,并受韧性剪切断裂及裂隙构造控制。矿石主要类型为萤石方解石脉型,矿物成分以方解石和萤石为主,含少量石英和钾长石。该矿床研究程度低,成矿物质来源及矿床成因不清。在系统总结萤石矿床地质特征基础上,重点开展了萤石矿床垂向分带、矿石结构与构造、矿石与围岩的稀土元素地球化学特征等方面的研究。结果表明:萤石方解石脉的球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈明显的右倾“海鸥式”模型,Eu具明显的负异常(0.33～0.44),Ce异常不明显(1.02～1.07); 萤石方解石脉与古元古代变质杂岩、中奥陶世二长花岗岩的球粒陨石标准化稀土元素配分模式基本一致,反映了萤石方解石脉的成矿物质来源与古元古代变质杂岩和中奥陶世二长花岗岩有关。最后,在上述基础上提出了该萤石矿床的成矿模型。     

云南个旧锡多金属矿床石榴石地球化学特征及其指示意义

云南个旧锡多金属矿床接触带中的石榴石通过电子探针分析主要为钙铝榴石和钙铁榴石,含少量的镁铝榴石和锰铝榴石。从接触带内侧到外侧,石榴石中的Fe元素总体上具降低趋势,而Al和Mn元素具明显的增大趋势,Sn元素具弱的增大趋势,这主要与钙铁榴石成分的逐渐降低和锰铝榴石成分的逐渐增加有关。在接触带内侧的石榴石可见环状生长纹,Sn含量小于0.03%;在接触带外侧的石榴石可见环状分带构造,Sn含量为0.50%～0.55%。石榴石环状成分分带反映出成矿流体化学成分的波动性,这主要与岩浆期后热液在对围岩进行渗滤交代的过程中物理化学条件发生周期变化有关,在接触带外侧比内侧更有利于Sn的富集和沉淀。     

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部,铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面,受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段,其中,Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争,进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究,对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明:东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56,为热液成因;矿石δD_V-SMOW值为-94.9‰～-83.3‰,平均值为-87.0‰,δ¹⁸O_H2O值为8.0‰～11.1‰,平均值为9.8‰,成矿流体早期主要来源于岩浆水,晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征,认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间“硅钙面”控制的岩浆热液型矿床,矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心,深部找矿潜力较大。     

华南地区加里东期花岗岩:成岩和成矿作用的地质与地球化学特征

自20世纪50年代江西龙回和陡水岩体被发现,至今华南地区已经有160多个花岗质岩体被确认形成于加里东期(主要包含奥陶纪、志留纪和泥盆纪),其中只有14个岩体与金属矿(以钨矿为主,含少量钼、铜、锡和金矿)有成因关系,11个岩体与稀土矿有成因关系。前人对加里东期花岗岩特征的归纳主要集中在岩石学、地球化学和构造动力学等方面,而极少对该期成矿作用进行系统总结。通过搜集和整理已公开发表的280篇学术论文和学位论文中的800个成岩和成矿年龄,1 248个样品的全岩主量、微量元素数据,428个样品的全岩Sr-Nd同位素数据和2 352个测试点的锆石Lu-Hf同位素数据,从以下4个方面对加里东期花岗岩的含矿性特征进行了梳理:①岩浆活动与金属成矿的年龄峰值均集中在440～420 Ma; ②成金属矿的花岗岩主要分布于大瑶山和桂北—桂东北地区,虽然都是以钨矿为主的岩石,但是这两个地区花岗岩的源区物质和分异程度均具有差异性; ③成稀土矿的花岗岩主要分布于武夷和南岭地区,前者大多数发生了变质作用,而后者以块状构造为主; ④与奥陶纪和泥盆纪花岗岩相比,志留纪花岗岩的分布面积最广,岩性最宽泛,物质来源也最为复杂。