南秦岭柞水-山阳矿集区龙头沟金矿床硫化物微量元素和硫同位素地球化学特征

龙头沟矿床是南秦岭柞水-山阳矿集区内新发现的中型金矿床。本文以矿床中的黄铁矿及黄铜矿为研究对象,在详细的室内、外研究的基础上,采用LA-ICPMS和LA-MC-ICPMS测试方法对成矿期不同阶段的硫化物进行微量元素及硫同位素成分研究。结果表明,黄铁矿Co含量为(0.33～183.93)×10~(-6),Co/Ni比值介于0.035～1.9之间,且Co/Ni比值多小于1,表明黄铁矿可能形成于中低温环境,多具有沉积成因和沉积改造成因微量元素特征,黄铁矿中Au的富集可能与中低温多期岩浆热液活动有关。第Ⅰ阶段硫化物的δ~(34)S值变化范围为0.1‰～3.74‰,均值为1.71‰,显示出幔源硫特征;而第Ⅱ阶段的δ~(34)S=-13.99‰～13.35‰,均值为2.17‰,介于0±3‰之间,显示该阶段可能是幔源与赋矿围岩发生水岩反应;第Ⅲ阶段δ~(34)S=7.44‰～14.72‰,低于围岩(δ~(34)S=18.14‰～20.54‰),显示该阶段可能有地层硫参与,是上升的成矿流体与赋矿围岩发生水岩反应,硫同位素特征指示硫可能由幔源和赋矿围岩混合而成。     

秦岭造山带柞水-山阳矿集区夏家店金矿床成矿时代及其地质意义

柞水-山阳矿集区位于秦岭造山带中部,区内矿产资源丰富,金矿找矿近年来不断取得突破,发现了多个大-中型金矿床,然而区内金矿成矿时代、成矿地质背景一直存在争议,直接制约矿集区金矿床找矿工作。夏家店金矿床是该区大型金矿床,矿体受断裂构造控制,金矿石类型有角砾岩型、碎裂岩型、糜棱岩型3种。围岩蚀变强烈,主要由硅化、方解石化、绢云母化、高岭土化、萤石化、重晶石化等,与金成矿关系最密切的是硅化、方解石化、萤石化。热液成矿期可划分为石英阶段、石英-方解石-萤石-硫化物阶段、方解石阶段。文章选取夏家店金矿床主成矿期的方解石、萤石等矿物进行了Sm-Nd同位素测试工作,获得等时线年龄为(139.64±0.98)Ma,表明成矿时代为晚侏罗世。结合区域构造-岩浆成矿作用特征,认为夏家店金矿床成矿作用与晚侏罗世—早白垩世构造-岩浆事件有关。据此将柞水山阳矿集区金矿床成矿年龄厘定在140Ma左右,为秦岭造山带伸展的地球动力背景下构造-岩浆热液演化的产物。通过与区内晚侏罗世—早白垩世构造-岩浆成矿事件对比,文章首次提出柞水-山阳矿集区存在140 Ma左右的金矿床成矿事件,为下一步在柞水-山阳矿集区开展金矿床勘查工作提供了重要依据。     

南秦岭山阳—柞水矿集区夏家店金矿床微量-铂族元素地球化学特征及其对矿床成因的指示

夏家店金矿床位于南秦岭造山带内,是一个受构造和地层控制的大型金矿床,矿石类型为角砾岩型、碎裂岩型和石英脉型3种类型,赋矿围岩主要为寒武系水沟口组的炭泥质板岩、炭硅质板岩、硅质岩及白云岩,次为泥盆系西岔河组的角砾岩。本文对夏家店金矿床中矿石（角砾状炭硅质板岩、碎裂硅化白云岩、碎裂炭泥质板岩和石英脉状矿化的硅质岩）和围岩（硅质岩、硅化白云岩和硅质板岩）的微量元素、铂族元素（PGE）质量分数进行测试,进而探讨成矿物质来源以及矿床成因。结果表明：不同类型的矿石与其各自的围岩具有高度的相似性,均富集Sr、Ga、Zr等元素;不同类型的矿石稀土总量均高于各类围岩,但是两者具有相似的稀土配分模式,轻稀土富集,重稀土亏损,均表现出负Eu异常（δEu值为0.51~0.63）;不同类型的矿石PGE总量（7.71×10^-9~38.30×10^-9,平均值23.00×10^-9）均明显大于各类围岩PGE总量（1.28×10^-9~2.44×10^-9,平均值1.86×10^-9）,相比上地壳,不同类型的矿石均明显富集Os、Ir、Pt和Pd,亏损Ru、Rh,而各类围岩均富集Os,亏损Pt、Ru、Rh、Pd,但两者的铂族元素配分曲线具有高度相似性,呈Ru亏损的V型,为地壳的（Os）-Pt-Pd型配分模式。以上特征表明不同类型的矿石和围岩具有明显的微量、稀土元素和PGE地球化学继承性,暗示夏家店下寒武统有可能是重要的矿源层之一。同时,所有矿石和围岩的Au/Ir值（分别为4 821~299 666）和406~8 050）及Pd/Ir值（分别为16.9~588.0和15.2~47.5）变化范围均较大,两者Au/Ir值远高于炭质球粒陨石和原始地幔值、Pd/Ir值远高于岩浆成因矿石值,且夏家店金矿床矿石和围岩的PGE配分曲线与典型热液成因矿床一致。这些特征显示夏家店金矿床具有明显的热液成因,是构造-热液流体成矿作用的产物。     

南秦岭柞水—山阳矿集区夏家店金矿床黄铁矿微量元素和氢、氧、硫同位素对矿床成因的制约

为了研究柞水—山阳矿集区夏家店金矿床成因,采用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS技术分析夏家店金矿床矿体及围岩样品中黄铁矿原位微量元素及氢、氧、硫同位素组成特征。结果表明,该矿床黄铁矿的Co/Ni 比值为0.11~0.76,说明其与沉积作用有关。矿石中黄铁矿的δ³⁴S值(-9.40‰~7.16‰)与围岩碳质板岩的δ³⁴S值(-8.84‰~10.64‰)接近,黄铁矿的δ³⁴S均值(2.47‰)基本落在岩浆硫的范围内,指示矿石硫可能由地层硫和岩浆硫混合而成。氢、氧同位素测试结果表明,夏家店矿床成矿流体可能主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水的加入。综合矿床地质特征、成矿温度、金赋存状态等特征和黄铁矿微量元素、硫同位素组成可知,夏家店金矿床属于卡林型金矿,其成矿流体主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水加入;其成矿物质是由深部岩浆与地层混合而成。     

南秦岭山阳-柞水矿集区构造-岩浆-成矿作用

山阳-柞水矿集区是南秦岭成矿带主要矿集区之一。从新元古代到晚侏罗世-早白垩世,山阳-柞水地区经历了洋壳俯冲和陆陆碰撞的构造演化,在演化的不同阶段形成了不同矿化类型、矿化组合的Cu、PbZn、Ag、Fe、Mo、Au矿床。新元古代时期,由于洋壳的俯冲作用,山阳-柞水地区形成了与基性岩有关的钛磁铁矿;泥盆纪-二叠纪时期,古秦岭洋消减形成山阳-柞水弧前盆地的同时,也形成一系列沉积型Fe、Ag、PbZn矿床;三叠纪时期,华北、扬子板块全面碰撞并形成了与碰撞作用密切相关的晚三叠世斑岩型Mo矿和造山型Au矿;晚侏罗世-早白垩世时期,则形成了碰撞后伸展环境下的矽卡岩-斑岩型CuMo-Au矿床。山阳-柞水矿集区内的各种时代和类型的矿床是秦岭造山带不同阶段的构造-岩浆活动的产物,对真实、客观的理解秦岭地区的构造演化具有重要意义。     

秦岭造山带柞水-山阳矿集区斑岩型铜矿成矿规律及找矿方向分析

柞水-山阳矿集区为秦岭造山带内一晚古生代构造-裂陷沉降带和热水沉积盆地,是秦岭造山带内重要的矿集区之一。盆地内燕山期中酸性小岩体较为发育,且围绕小岩体的铜矿化作用较强。以往的找矿工作中,由于找矿思路等方面的束缚,对区内小岩体的深入工作较少。近年来,对区内一些小岩体的野外地质特征、成矿特点等方面进行了勘查、评价工作,取得了突破性进展,在池沟地区和冷水沟地区均发现了厚大铜矿体,矿体多赋存于斑岩体与围岩的接触带附近,蚀变强烈,主要发育钾硅酸盐化、青磐岩化、绢英岩化,其中钾硅酸盐化与青磐岩化叠加部位铜矿化尤为强烈,具有典型的斑岩型矿化特征,认为区内铜矿化作用与燕山期小岩体关系密切。本文在分析区内现有斑岩型铜矿床成矿地质特征及找矿潜力的基础上,总结成矿规律,提出找矿方向,认为围绕燕山期斑岩体寻找斑岩型铜矿可作为本区寻找铜矿的一个突破口。     

山阳-柞水矿集区李家砭Ti-Fe矿床成矿构造背景研究

李家砭Ti-Fe矿床位于南秦岭山阳-柞水矿集区内南侧山阳-凤镇构造混杂带内,主要表现为钛磁铁矿和钛铁矿化,含矿围岩为堆晶辉长岩。矿物组合特征及结构分析表明,该矿床为典型的岩浆分异型矿床。矿物成分和岩石地球化学分析结果共同表明李家砭杂岩体具有岛弧钙碱性和大洋板内玄武岩双重岩浆性质。辉长岩SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明,李家砭辉长岩和Ti-Fe矿床形成于621±6Ma,其中所含有的继承性锆石来自新元古代晚期岛弧中酸性岩浆岩,以上特征表明李家砭Ti-Fe矿床形成于新元古代晚期弧后盆地构造背景下。     

秦岭山阳-柞水矿集区150~140Ma斑岩-矽卡岩型CuMoFe(Au)矿床成矿作用研究

秦岭造山带内的山阳-柞水古生代弧前盆地中出露有池沟、小河口、冷水沟、园子街、下官坊及双元沟等CuMo、CuFe(Au)矿床,与这些矿床具有成因联系的岩体为形成于150~140Ma的高钾钙碱性和钾玄岩系列花岗岩,为华北和扬子大陆碰撞后伸展阶段壳、幔混合岩浆的产物。矿化主要发生在岩体与泥盆、石炭纪地层中碳酸盐岩的接触带附近,主要类型为矽卡岩型,少量为斑岩型,部分矿床具有统一的矽卡岩-斑岩型成矿系统,矿化组合主要为CuMo、CuFe(Au)和Cu矿化。外接触带主要发育有矽卡岩和角岩化蚀变,内接触带主要为岩体内部的硅化、钾化、绢云母化、绿泥石化及粘土化,内矽卡岩不发育。矽卡岩矿物主要有石榴石、透辉石、绿帘石、透闪石,阳起石等,其中石榴子石主要为钙铁榴石和钙铝榴石,透辉石是辉石的主体,早期形成的石榴石和透辉石等无水矿物组合常被后期的绿帘石、透闪石和阳起石等含水矿物及石英、方解石等所交代。金属矿物比较简单,最主要的含铜矿物为黄铜矿和斑铜矿,铁矿化主要为磁铁矿和镜铁矿。尽管这些矿床以矽卡岩型矿化为主,但部分矿床中已发现有斑岩型矿化和蚀变特征,这可能暗示了该区可能具有统一的矽卡岩-斑岩型成矿系统,进而表明山阳-柞水矿集区深部具有寻找斑岩型矿床的巨大潜力。     

南秦岭柞水—山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向

南秦岭柞水—山阳矿集区地质构造和岩浆活动强烈,矿床(点)成群成带分布,成矿条件良好。在长期找矿实践、成矿地质背景分析和典型矿床解剖的基础上,综合研究认为,区内金矿主要受EW向断裂或EW向韧-脆性剪切带与NE向张扭性叠加构造控制,寒武系水沟口组、泥盆系星红铺组与大枫沟组是金的赋矿地层。金矿体呈近EW向大致等间距展布,单个矿体在延伸方向呈透镜状、哑铃状、囊状等,具尖灭再现特征,构造叠加部位矿体厚大、品位较高。区内金矿床类型多为中-低温热液型、远成低温热液型,成矿时代为印支—燕山期。夏家店等已知金矿床深部及外围、区域断裂旁侧次级近EW向与NNE向断裂交汇部位、构造转折端、构造虚脱部位等是寻找金矿的有利靶区。铜矿分布于山阳—凤镇大断裂两侧,成矿类型以斑岩型-矽卡岩型为主,构造热液改造型、隐爆角砾岩型次之。斑岩型-矽卡岩型铜(钼)矿受燕山期构造-岩浆活动控制,赋存于燕山期斑岩体与围岩接触带内;矿体产状多受岩体与围岩接触面控制,呈似层状、透镜状产出。燕山期中酸性小岩体及其与围岩的接触部位、东西向三级断裂带附近是寻找铜(钼)矿的首选靶区。本次研究建立了柞水—山阳矿集区金铜矿床区域成矿模式,总结了找矿标志,通过成矿规律、成矿作用及物探、化探、遥感异常特征系统分析,认为区内找矿潜力巨大,并提出了3片金铜(钼)成矿远景区,指出下一步的找矿方向。     

陕西山阳-柞水矿集区燕山期岩体矿物学特征:对岩浆性质及成矿作用的指示

山阳-柞水矿集区位于中秦岭晚古生代弧前盆地中,矿集区内出露有泥盆纪、石炭纪地层,同时发育大量印支期和燕山期的岩浆侵入体。目前的研究显示,矿集区内出露的燕山期岩体在其内部及其与地层的接触带附近发育有强烈的热液蚀变和Cu-Mo矿化。通过对区域内燕山期岩体的矿物学研究表明:岩体发育有大量的钾长石和斜长石,部分已发生蚀变;黑云母是原生的镁质黑云母;角闪石主要属于浅闪石和镁角闪石;绿泥石主要是铁叶绿泥石,同时岩体中还发育有榍石、磷灰石等矿物。根据黑云母和角闪石成分特征可判定山柞地区的燕山期岩体是形成于造山带环境具有壳幔混溶特征的I型花岗岩;各岩体的结晶温度大致相同,在701~789℃之间;岩浆具有较高的氧逸度。根据绿泥石估算出岩体的热液蚀变温度在250~355℃,说明形成蚀变的热液流体属于中高温/中温热液流体。通过对比可以发现:山柞地区燕山期岩体在形成环境、岩浆源区及氧逸度方面与典型的大型、超大型斑岩、斑岩-矽卡岩型CuMoAu矿床的成矿岩体具有相似的特征,而且山柞地区燕山期岩体的黑云母在TiO2、Al2O3和CaO含量及K/Na、Mg/Fe、Mg/(Mg+Fe3++Fe2++Mn)及(Fe3++Fe2+)/(Mg+Fe3++Fe2+)比值与典型矿床具有一致性。但是山柞地区出露的燕山期岩体的黑云母的Ti、Si与AlⅣ+AlⅥ、Fe3++Fe2+的特征与典型矿床的成矿岩体中的黑云母成分具有一定的差异;磷灰石中F、Cl和S等挥发份成分,尤其是其中SO3含量明显低于典型矿床成矿岩体,表明成矿岩体氧逸度相对较低,这对于Cu/Mo等成矿元素的富集沉淀具有十分不利的影响;同时山柞地区燕山期岩体普遍形成于较大的深度,也是不利于其形成大规模矿化。总体上,山阳-柞水矿集区内燕山期岩体与典型的斑岩、斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-Au矿床相比,既有部分有利的成矿条件,也有一些不利条件,虽然难以形成大型矿床,但仍具有形成中小型矿床的潜力,在今后的找矿勘查工作中依然需要重视。     

西秦岭凤太矿集区柴蚂金矿床成因的流体包裹体和稳定同位素证据

柴蚂金矿床位于西秦岭凤太矿集区西北部,其成矿作用过程可分为早期石英-碳酸盐阶段、主成矿期石英-碳酸盐-金属硫化物阶段和晚期石英阶段。各阶段流体包裹体测试结果表明,成矿流体为中温(240~300℃)、中低盐度(4%~10%NaCl)的富CO2流体,从早阶段到晚阶段,成矿温度和盐度均逐渐降低,主成矿阶段流体包裹体类型的多样性是流体不混溶的结果。与相邻的八卦庙、丝毛岭金矿床的稳定同位素对比分析表明,三者的成矿流体具有相似性,均具有深部来源的特征。柴蚂金矿床的成矿过程与脆韧性剪切带的演化密切相关,来自深部的流体沿剪切系统向上运移过程中与浅部流体混合,并与围岩发生交代蚀变作用,由于物理化学条件的改变,成矿物质最终在构造扩容空间中富集成矿。     

粤西黄泥坑金矿床地质特征及成因浅析

粤西一桂东毗邻区是重要的剪切带型金矿成矿带。广宁县黄泥坑金矿床是近年来新发现的产于寒武纪黑色浅变质岩系,且受构造与岩体双重控制的金矿床。该矿床的发现是广东省继河台金矿发现后的又一找矿突破。本文阐述了黄泥坑金矿床成矿地质背景、矿床地质特征,同时从宏观地质现象角度,对矿床成因进行了初步的分析,认为该矿床是受剪切作用控制的浅成中一低温热液矿床。     

辽宁白云金矿床稳定同位素地球化学特征及矿床成因

白云金矿床是辽东地区的一个大型金矿床,其成矿物质来源及矿床成因一直存在争议。本文系统地研究了白云金矿床的氢、氧、硫和碳同位素地球化学特征。研究结果显示:成矿流体中δ~(18)OV-SMOW值变化范围为13.5‰15.9‰,δD_(V-SMOW)为-107‰-83‰,表明成矿流体以岩浆水为主;矿石中黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)为-8.3‰2.9‰,以富轻硫和贫重硫为特征,与辽河群围岩中黄铁矿的硫同位素组成(δ~(34)S_(V-CDT)为7.0‰18.7‰)有明显差异;矿石中方解石的碳同位素δ~(13)C_(V-PDB)为-2.2‰-0.4‰,类似于火成碳酸岩或地幔包体来源的碳同位素特征,也与辽河群大理岩的碳同位素组成明显不同。成矿元素特征对比也显示,成矿物质来源与辽河群没有必然联系。综合矿床地质特征和地球化学特征,认为白云金矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型金矿床。     

西藏洞嘎金矿床地质特征、原位硫同位素组成及成因探讨

洞嘎金矿位于西藏雄村矿集区, 是冈底斯成矿带较早发现且投入开采的金矿, 但研究程度低, 矿床成因存在较大争议。本文通过系统的矿床地质特征研究, 开展了硫化物原位硫同位素测试, 分析成矿物质来源, 进而探讨洞嘎金矿的成因。洞嘎金矿体受控于雄村组凝灰岩中的裂隙系统, 矿体呈脉状产出, 已探获金金属资源量9.55 t, 达到中型规模。矿石构造主要为脉状-细脉状构造, 金主要以包裹金和粒间金的形式赋存于黄铁矿和黄铜矿中。根据脉体穿插关系及矿物共生组合特征, 将洞嘎金矿的成矿过程划分为热液成矿期与表生氧化期, 其中热液成矿期为主成矿期, 可进一步划分为3个成矿阶段: 成矿早阶段、成矿主阶段及成矿晚阶段。洞嘎金矿床硫化物的硫同位素δ34S= –1.57‰~+5.26‰, 平均值+1.69‰, 具明显的塔式分布, 表明硫源具岩浆硫的特点。结合前人已发表的数据, 我们认为洞嘎金矿属于斑岩铜金成矿系统外围的热液脉型金矿床, 深部可能存在斑岩型铜金矿床, 找矿潜力极大。洞嘎金矿的成矿物质来源主要为地幔, 有少量的地壳物质(俯冲沉积物)加入。洞嘎金矿床的金与绿泥石密切相关, 该绿泥石主要为溶蚀-迁移-结晶机制形成, 绿泥石形成过程导致含金热液流体成分及物理化学性质发生改变, 使得成矿流体中的金发生卸载, 最终在凝灰岩的裂隙系统中形成洞嘎金矿床。     

江西省九瑞矿集区宝山铜多金属矿床地质特征及其成因探讨

经过对宝山铜多金属矿床的野外地质调查,认为该矿床主要由斑岩型铜钼(银)矿体、矽卡岩型铜、钼(银)矿体、角岩化变质粉砂岩内热液充填型铜金(钼、银)矿体组成.与成矿密切相关的构造为北东向F1断裂和北西向F2断裂.斑岩型铜多金属矿体呈细脉状、稀疏浸染状-稠密浸染状产出于花岗闪长斑岩中,矿体形态似层状、透镜状.矽卡岩型铜多金属矿体以浸染状和细脉-网脉状分布于花岗闪长斑岩与奥陶系碳酸盐岩接触带及其围岩裂隙中,呈似层状、透镜状产出.角岩化泥质粉砂岩中热液充填型铜多金属矿体,规模较小,均以细脉-网脉状黄铜矿、辉钼矿石英脉的形式分布于与花岗闪长斑岩接触带附近的志留系殿背组、清水组泥质粉砂岩中,呈透镜状产出.三类矿体在成因上存在联系,成矿作用主要受控于花岗闪长斑岩,只是成矿物质沉淀的空间位置存在区别.宝山矿床为与高钾钙碱性重熔型花岗闪长斑岩成因密切联系的构造-岩浆岩"三位一体"的成矿机制,即矿体赋存于斑岩、矽卡岩、角岩化泥质粉砂岩中所形成的"斑岩-矽卡岩-热液充填"复合型矿床.     

河南省老湾金矿床地球化学特征及矿床成因

在详细分析河南省老湾金矿床成矿地质背景、矿床地质特征的基础上,研究该矿床流体包裹体和氢、氧、硫、铅同位素,结果表明该金矿床的成矿流体为中低温、低盐度的富CO₂的K⁺-Na⁺ -Cl^--SO ₂^-4体系。氧、氢同位素分析显示,成矿流体δ¹⁸O值变化于-5.25‰～+5.37‰,δD变化于-67‰～-76‰,表明成矿流体主要来源于岩浆水和大气降水;硫化物的δ³⁴S值变化于-0.1‰～+5.3‰,平均值为+3.98‰,显示深源硫的特征;Pb同位素组成显示铅主要来源于地幔,有少量地壳铅的加入。综合研究表明,老湾金矿床为受韧性剪切带控制的中-低温热液构造蚀变岩型金矿床。 