广西丹池锡多金属成矿带的带状分布及演化模型

摘要：详细论述了丹池地区热变质岩、矿床类型、矿物组合及相应的硫、铅、碳、氧、氢稳定同位素和成矿物理化学环境的分带性和演化特征,指出矿带的形成在时间和成因上与燕山晚期地壳重熔型含锡花岗岩有着密切的关系,它们共同构成了该区构造一岩浆成矿演化的统一整体,建立了丹池锡多金属成矿带的分带演化模型。     

广西丹池地区锡多金属成矿带控矿因素及成矿预测

丹池成矿带泥盆系中发育的碳酸盐岩有利于交代,是形成富矿的重要条件。北西向紧密线型褶皱、断裂及其次级构造控制矿带的展布。黑云母花岗岩、斑状花岗岩与锡石—硫化物矿床关系密切,具有花岗岩凸起部位富锡、凹陷部位富铜和近铜远锡的矿化分带规律。     

烃类组分在金属矿床的成矿理论和矿产勘查研究中的应用

很多的研究证据表明烃类组分在自然界赋存空间和范围非常广泛如地表和近地表的各类岩石和土壤,现代海底烟囱、海槽现代活动热水区和火山喷发气体,深源的基性-超基性岩和玄武岩包裹体,甚至在碳质球粒陨石中都有烃类组分的存在.因此对烃类组分的研究不应局限于石油、天然气和煤炭等能源矿床,而应该推广到各类金属矿床及其流体的研究中来.与其他气态组分如CO2、H2S、N2、H2等相比,烃类具有组分多元化和性质稳定的特点,同时烃类各组分间的相关特征和配分规律是其地质流体演化过程(氧化-还原条件、温度、压力等环境因素)中的重要参数.为直观表现烃类组分综合特征和流体混合、叠加演化过程中烃类组分细微变化,本文提出建立烃类组分标准化背景的研究思路,探索性地将具有幔源流体特征的峨眉山玄武岩作为烃类组分的标准化背景,其意义类似于选择球粒陨石作为标准化稀土元素背景的建立.通过在云南个旧和广西大厂锡多金属矿、陕西马鞍桥金矿等多个典型金属矿床上实际应用,表明该研究方法能将各类地质体烃类组分差异性和演化的规律性得到直观体现,将单纯的烃类组分宏观异常特征归纳、发展为对烃类组分的叠加改造、配分模式以及相关特征的微观规律研究,将过去烃类组分仅作为有机质参与金属成矿的表征现象,发展成为能应用于成矿物质来源、成矿流体演化及成矿作用和规律研究的工具和手段.     

广西丹池锡多金属成矿带地层地球化学与热水沉积成矿作用

通过地层地球化学对比研究,阐述了丹池成矿带成矿元素的迁移规律、分带特征以及"矿源层"问题.通过大厂矿田热水沉积岩的常量、微量元素、环境参数、蚀变-矿化叠加系数研究,阐明了丹池盆地的热水沉积成矿作用的特点、环境,在此基础上总结了丹池成矿带热水沉积成矿的机制.     

广西大厂锡多金属矿床氦、氩同位素特征及其地质意义

为查明广西大厂锡矿床的成因和成矿物质来源，文章对大厂锡矿铜坑一长坡矿床不同产出形态的矿体及区内最晚期成矿的茶山锑矿黄铁矿流体包裹体的氦、氩同位素组成进行了测试。研究结果表明，铜坑一长坡矿床不同产出形态的矿体的成矿流体氦、氩同位素组成基本一致，^3He／^4He值为1.2～2.9Ra，^40Ar／^36Ar为273～327，反映了成矿流体具有相同来源，且有明显的地幔流体混入；茶山锑矿^3He／^4He值为0.78Ra，^40Ar／^36Ar为268，具岩浆流体与大气水混合特征。     

大兴安岭锡多金属成矿带花岗岩地球化学特征

大兴安岭中南段华力西褶皱带是我国北方重要的锡多金属成矿带。已发现了许多大中型锡矿床、锡多金属矿床、铅锌矿床、铜矿床等。这些矿床形成与花岗岩有密切成因联系。本文较详细地阐述了花岗岩产出的地质背景,各期次花岗岩的地球化学特征,提出与成矿有关的花岗岩体地质地球化学判别标志。     

桂西北丹池成矿带主要金属矿床成矿特征及成矿规律

桂西北丹池成矿带是中国重要的有色金属成矿带之一,主要由芒场、大厂、五圩3个矿田组成。文章通过系统的地质调查和综合研究,总结了丹池成矿带主要金属矿床的成矿地质特征,以及矿床的成矿条件和成矿规律研究的新进展;论证了带内重要的多金属矿床为岩浆热液成因。带内燕山晚期花岗岩为高钾钙碱性、过铝质系列的含锡花岗岩,它具有高硅、高碱、贫钙、贫镁的特征;其在成因上为大陆地壳重熔的"S"型,可能源于桂北元古界四堡群或更老构造层的重熔,但也有幔源物质的混入。3个矿田中矿化的分带性明显,以花岗岩隆起为中心向外,矿化组合表现为高温W_Mo矿化、Zn_Cu_Sn矿化→高中温Sn多金属矿化→中低温Pb_Zn矿化→低温Sb_Hg_As矿化。成矿与成岩同期,成矿物质主要来自岩浆,部分来自赋矿的泥盆系;成矿流体早期以岩浆水为主,晚期有较多的大气降水的加入。同时,利用"缺位找矿"的思路,预示在研究程度相对较低的五圩矿田深部有较大的找矿潜力。     

蒙古—兴安地槽中铜多金属成矿带划分与成矿特征

蒙古－兴安地槽是重要的铜多金属成矿区,夫论是在蒙古,还是俄罗斯和中国境内,均发现了大量的铜多金属矿床和矿点。本文根据研究区内的实际资料,划分出四个北东成矿带和两个北西向巨型聚矿带。     

广西富贺钟成矿区钨锡多金属成矿特征 及成矿模式

富贺钟成矿区位于桂东北灌阳、恭城、富川、贺州、钟山等地,属滨太平洋成矿域(I-4)华南成矿亚省(II-16)南岭成矿带(III-83)的南岭西段(湘西南-桂东北隆起)成矿亚带(Ⅲ-83-③)的四级成矿区之一(陈毓川等,2013)。该区广泛发育加里东期、印支期和燕山期花岗岩类侵入,伴随岩浆侵入,岩浆热液活动形成了一系列内生矿床及其风化矿床。其中,钨锡多金属矿成矿规模大,类型多,可划分为两个成矿系列类型,即与花岗岩类有关的矿床成矿系列类型及风化残积-坡积-沉积成矿系列类型。依岩浆侵入成矿时代、内生成矿作用及表生成矿作用特征,可将这两个系列类型的钨锡多金属矿划分为6个矿床式-加里东期社垌式矽卡岩-云英岩-石英脉型钨钼铜矿,印支期栗木式云英岩型-石英脉型钨锡铌钽矿,燕山早期可达式矽卡岩-石英脉型钨锡多金属矿,燕山晚期珊瑚式石英脉型钨锡锑多金属矿、姑婆山式离子吸附型稀土矿和富贺钟式风化壳残、坡积型砂锡矿。近年来,随着危机矿山接替资源的勘查以及找矿突破战略行动开展,广西在老矿区如恭城栗木、钟山珊瑚等和新矿区开展找矿突破,取得了丰硕成果,在本成矿区外南侧的苍梧县社垌取得了钨钼找矿新突破。更有各院校和勘查找矿单位的学者、研究人员长期坚持在该成矿区开展基础地质、专题研究和找矿勘查,取得了一批新的同位素年龄测定值,使得本成矿区成矿地质特征越来越研究得透彻,纷繁复杂的成矿规律更加有规可循。通过温故知新,在编写《中国矿产地质志·广西卷·钨 锡矿志》中得到了新的总结和认识,现将该成矿区钨锡多金属成矿特点及成矿模式归纳如下。     

广西丹池成矿带芒场矿田岩浆岩源区特征及锆石U-Pb年龄分析

丹池成矿带是我国重要锡多金属成矿带,过去对丹池成矿带成岩成矿研究主要集中在大厂矿田及五圩矿田,而对丹池成矿带北部的芒场矿田岩浆作用时代、源区特征及其成矿性缺少分析。芒场矿田岩浆活动强烈,发育隐伏斑状花岗岩及有关的花岗斑岩脉和隐伏细粒花岗斑岩及有关的白云母花岗斑岩脉。本文分析花岗斑岩脉U-Pb年龄及花岗斑岩脉和白云母花岗斑岩脉主、微量元素组成,以探讨岩浆活动时代、岩浆源区特征及其成矿潜力。芒场矿田花岗斑岩脉锆石U-Pb年龄为89.1±0.9Ma（MSWD=0.9）,和丹池成矿带内大厂矿田岩浆活动时代相近,表明丹池成矿带岩浆活动时代都发生于90Ma左右。白云母花岗斑岩脉具高A/CNK比值（2.69~2.88）,含高铝硅酸盐矿物白云母及在Th-Rb图上沿S型花岗岩趋势线分布,和大厂矿田S型黑云母花岗岩的特征基本一致,表明其主要为S型花岗岩。花岗斑岩脉形成时代晚于白云母花岗斑岩脉,但其具有更低的SiO₂含量和更高的MgO、Fe₂O₃^T、CaO和TiO₂含量,且在SiO₂与TiO₂、Fe₂O₃^T、Al₂O₃和P₂O₅关系图中分布于不同区域,没有线性变化关系,显示两者不是同一岩浆结晶分异演化形成的,而为不同沉积变质岩部分熔融形成的。白云母花岗斑岩脉富Al₂O₃、K₂O、Rb、Cs、Sn、W、Nb和Ta,在Rb/Ba-Rb/Sr图上位于富粘土源区,为强风化作用形成的富粘土质富稀有金属源区部分熔融形成的产物。华南西部基底发育经强风化作用形成的富粘土质富稀有金属元素沉积变质源区,为华南西南缘大规模锡矿床的形成提供了物质基础。

     

广西大厂矿田高峰锡多金属矿床流体包裹体研究

广西大厂锡多金属矿田是世界著名的锡矿产地之一。矿田内绝大部分锡锌资源量分布在西成矿带的高峰和长坡-铜坑两个矿床之中,其中赋存在中泥盆统生物礁灰岩中的高峰100号体以其品位高(Sn 1. 79%、Zn 10. 1%、Pb 5. 21%、Sb4. 8%、Ag 235g/t)、规模大(矿石量超过1300万吨)而在整个大厂矿田中占据非常重要的地位。本文在扫描电镜-阴极发光(SEM-CL)图像分析的基础上,对高峰锡多金属矿床成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段和成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段的流体包裹体岩相学、显微测温学及其气相成分的激光Raman光谱进行了系统研究。结果表明,成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段石英和锡石中主要发育富含CO2和CH4气相流体包裹体,其均一温度和盐度分别为360～410℃和3%～6%Na Cleqv;成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段石英中则仅发育气-液两相盐水流体包裹体,具有相对低的均一温度(270～310℃)和盐度(3%～6%Na Cleqv)。石英和锡石的H-O同位素组成指示成矿流体主要来源于岩浆热液。对比矿田内其他矿床,进一步发现高峰矿床富CO2气相流体的盐度(3%～6%Na Cleqv)与拉么矽卡岩型Zn-Cu矿床富CO2气相流体的盐度(7%～9%Na Cleqv)相近,认为高峰矿床与拉么矿床可能具有相同的成矿流体来源,两者均来源于深部岩浆房中分异出的超临界流体。高峰矿床成矿流体可能主要来源于深部矽卡岩阶段富CO2气相流体的压缩和冷却(vapor contraction and cooling)。流体冷却过程可能是锡石-硫化物成矿的主要控制因素。高峰矿床-200m中段以上矿体,锡石和石英中的流体包裹体以富CO2和CH4气相流体包裹体为主,而缺失多子晶流体包裹体组合,推测高峰矿床-200m中段以下可能存在富含成矿金属的高密度卤水,从而形成高品位的锡多金属脉状矿体或矽卡岩型Zn-Cu矿体。     

桂西北丹池成矿带He、Ar同位素特征及其矿床成因指示

桂西北丹池成矿带是我国南方重要的有色金属矿业基地。本文对成矿带内芒场矿田马鞍山Pb-Zn矿和大山Sn-Zn矿、大厂矿田铜坑Sn多金属矿、五圩矿田箭猪坡Pb-Zn多金属矿等4个主要矿床矿石黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素进行了研究。结果表明,丹池成矿带内典型矿床成矿流体的³He/⁴He=0.79～5.32 Ra,介于地壳流体(0.01～0.05 Ra)与地幔流体(6～9 Ra)特征值之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=273～351,接近或略高于大气⁴⁰Ar/³⁶Ar特征值(295.5),不同矿床成矿流体中均有幔源组分的参与,地幔流体参与成矿作用是一个区域性事件。结合区内泥盆纪喷流沉积作用、燕山晚期花岗质岩体及构造特征等综合研究认为,参与成矿作用的地幔组分主要来自壳-幔相互作用过程中沿NW向深大断裂上升的深源地幔流体,丹池成矿带内成岩、成矿作用是燕山晚期同一构造-热事件产物,矿床成因属后生热液充填-交代成矿。     

广西富钟贺地区钨锡多金属矿床成矿系列研究

富钟贺地区位于湘桂褶皱系湘中南褶皱带与华夏褶皱带的交汇处,区内良好的成矿条件形成了各种不同类型的钨锡多金属矿床.钨、锡多金属矿床主要赋存于泥盆纪地层中,在空间上从花岗岩内部的云英岩型—矽卡岩矿床→内外接触带的矽卡岩型钨锡矿床→外接触带或远离接触带的锡多金属硫化物型和钨锡石英脉型矿床;成矿时代主要是在燕山中、晚期,成因上...     

桂西北南丹地区大厂超大型锡多金属矿床中发现高稀土元素方解石

广西大厂锡多金属矿床是中国也是世界上最大的锡多金属矿床之一,其锡、锌、锑、砷、银、铟、镓等金属元素均达到大型超大型规模。通过对大厂矿区91号、92号和100号矿体中矿石内非金属矿物稀土元素的研究,发现91号和92号矿体中均存在高稀土元素含量的方解石,ΣREE的最高含量达940.42×10-6,平均799.2×10-6。高稀土元素含量方解石的存在,表明在大厂超大型矿床的形成过程中可能有幔源流体的参与。     

粤西-桂东成矿带园珠顶铜钼矿床成矿年代学及其地质意义

最近在粤西-桂东成矿带园珠顶地区发现了大型斑岩Cu-Mo矿床.为研究其成矿时代,笔者选取了该矿床钼矿体中的2个钻孔岩芯样品中的辉钼矿进行了Re-Os法同位素定年,2个岩芯共11个辉钼矿样品获得的ReOs模式年龄为149.8～155.9 Ma;对ZK12-112岩芯8个辉钼矿分析数据进行Re-Os等时线拟合,获得等时线年龄为(157.3±4.3)Ma,初始187Os为(-0.15±0.18)ng/g,MSWD=0.92;对2个钻孔样品测得的11个数据进行Re-Os等时线拟合,获得等时线年龄为(155.6±3.4)Ma,初始187Os为(-0.08±0.15)ng/g,MSWD=0.85.这些年龄数据表明该矿床形成于中侏罗世晚期.选自钻孔ZK16-104岩芯的辉钼矿样品的Re含量非常高,可能指示园珠顶CuMo矿床成矿物质来源于地幔,这也被区域内出露的许多同时代的基性侵入体所佐证.园珠顶斑岩Cu-Mo矿床辉钼矿Re、Os同位素数据可能指示早侏罗世具高浮力块体的Izanagi板块俯冲到粤西-桂东地区而改变了俯冲角度,导致俯冲板片撕裂而开天窗或岩石圈加厚而发生拆沉,在该地区出现一系列NE向壳幔相互作用强烈的伸展带,引发了软流圈物质在中晚侏罗世沿着NE向深断裂与EW向古断裂的交汇部位上涌,形成了粤西-桂东地区许多同时代的花岗岩类岩体、基性侵入体(或包体)和与此相关的Cu、Pb、Zn、Au、Ag矿床、W-Sn多金属矿床以及园珠顶斑岩型CuMo矿床.     

广西有色金属成矿系列与成矿区带

根据不同类型和不同矿种的矿床在成因上的联系和时、空上的分布规律,可将广西有色金属矿床归为6个成矿系列,即热水沉积-叠生改造成矿系列、花岗岩成矿系列、热卤水成矿系列、基性-超基性岩成矿系列、地台型海相沉积成矿系列和表生成矿系列,其中热水沉积-叠生改造成矿系列是广西锡、铜、铅、锌、金、银、锑、汞等矿种最重要的成矿系列。按成矿系列的区域性分布特征及其与不同构造层的关系,笔者划分了9个主要成矿区带,即丹池锡-铜-铅-锌-银-锑-汞成矿带、桂北锡钨-铜-镍-铅-锌成矿带、桂东北锡-钨-铜-铅-锌金银成矿带、大明山钨-铜-金成矿带、大瑶山铜-铅-锌-金成矿带、云开大山铅-锌-钨-金成矿带、西大明山铜-铅-锌-银成矿带、桂西金-锑成矿带、靖西-平果铝成矿带。     

桂东南燕山期花岗岩地球化学特征及其对稀土成矿的指示

为探讨桂东南地区离子吸附型稀土矿的成矿条件,本文对桂东南岑溪一带分布的花岗岩进行了详细的年代学、地球化学及稀土矿物学研究。锆石U-Pb年代学研究显示,花岗岩的形成时代为155±0.85 Ma,为燕山期岩浆活动的产物;花岗岩具有高硅富碱的特征,表现出与A型花岗岩相似的地球化学属性,样品的Sr、P、Ti、Eu负异常明显,显示出高分异演化特征。岩石富含独居石、氟碳钙铈矿、锆石、磷灰石等稀土矿物,其中,独居石和氟碳钙铈矿的稀土氧化物总量分别达58.07%~67.66%和64.25%~64.59%;结合该区域高温高湿、降雨充沛、风化作用强烈等外生条件,推测该地区具有离子吸附型稀土矿的成矿潜力。

     

湘东锡田垄上锡多金属矿床流体包裹体研究

锡田垄上锡多金属矿床是湘东锡田锡矿田中的一个大型矿床。通过对锡田垄上矽卡岩型和破碎带蚀变岩型锡多金属矿石中的萤石和石英流体包裹体的岩相学、显微测温分析、包裹体成分的激光拉曼探针分析,结果显示锡田垄上流体包裹体可分为3类5型。3类:盐水包裹体(A类)、富CO2两相包裹体(B类)和含CO2三相包裹体(C类);5型:单相盐水溶液包裹体(A1型)、气液两相盐水溶液包裹体(A2型)、富CO2两相包裹体(B型)、均一成LH2O的含CO2三相包裹体(C1型)和均一成VCO2的含CO2三相包裹体(C2型)。3个成矿阶段的均一温度分别为:Ⅰ成矿阶段为290～380℃;Ⅱ成矿阶段为210～240℃;Ⅲ成矿阶段为90～190℃。成矿早阶段(Ⅰ阶段),CO2、NaCl-H2O和NaCl-H2O-CaCl2各类型均一温度相近的包裹体共生,成矿流体成分主要为CO2和NaCl-H2O,含少量H2S和CH4;成矿晚阶段(Ⅱ、Ⅲ阶段),成矿流体成分主要为NaCl-H2O。根据流体包裹体特征,结合高3He/4He比值以及在锡田花岗岩中存在大量镁铁质微粒包体,笔者认为:锡田垄上锡多金属矿床成矿物质是多来源的,成矿流体为地幔、地壳和大气水的混合产物;锡多金属来源受岩浆和围岩控制,而在成矿作用过程中尤其是成矿早阶段,地幔成矿流体可能起到了积极的甚至关键的作用。