内蒙古苏尼特左旗两种不同成因类型金矿

在内蒙古苏尼特左旗南部,近年来发现了白音宝力道和巴彦哈尔等多处金矿床。白音宝力道金矿位于苏尼特左旗蛇绿混杂岩带北侧,而巴彦哈尔金矿位于该蛇绿混杂岩带西部。苏尼特左旗蛇绿混杂岩带被认为是西伯利亚板块与华北板块之间的苏尼特左旗-贺根山缝合带的组成部分。通过综合研究认为,苏尼特左旗存在两种不同成因类型的金矿:一种是以白音宝力道金矿为代表的、与形成于早古生代岛弧的花岗斑岩有关的中温热液型金矿;另一种是以巴彦哈尔为代表的、与侵入于蛇绿混杂岩带中的晚古生代中晚期花岗斑岩有关的浅成低温热液型金矿。     

与埃达克岩有关的白音宝力道金矿床

白音宝力道金矿床位于内蒙古古缝合带北侧的陆缘逆冲带内.花岗斑岩与成矿作用关系密切,从岩石学、岩石化学、年龄学等方面对花岗斑岩进行了研究,认为花岗斑岩属于志留世早期形成于火山弧环境的埃达克岩.金矿成矿热液主要来源于岩浆,为具有富含CO₂等挥发组分的富碱质、弱还原的中-高温流体.矿床类型属于与埃达克岩有关的斑岩型金矿床.     

内蒙古苏左旗白音宝力道Adakite质岩类成因探讨及其SHRIMP年代学研究

内蒙古苏左旗白音宝力道闪长质岩类的地球化学特征类似典型的埃达克岩,其SiO3含量≥56%(61.1-61.6%),Al2O3含量均大于15%(16.6-17.1%),MgO<3%(2.3%),Na2O>3%,Na2O/K2O比值较高(1.8-2.7,平均2.2),亏损HREE,Yb含量<1.9μg/g(1.61μg/g-1.64μg/g),岩体富Sr(604-649μg/g,>400μg/g)、贫Y(14.5-16.2μg/g,<18μg/g),Sr/Y>40(40-42),在微量元素蛛网图上具明显的Sr正异常。表明其成因与板块的俯冲作用有关,可能是消减的MORB板片部分熔融的产物。精确的SHRIMP皓石U-Pb年龄测定显示,内蒙古苏左旗白音宝力道英云闪长岩的结晶年龄为464±8Ma和479 8Ma,结合前人的SHRIMP定年资料,该闪长质岩体的年龄范围可能在464-490Ma之间。表明内蒙古中部的板块俯冲事件发生在早奥陶世。     

桂东大瑶山成矿带新坪矿区花岗斑岩与金多金属成矿作用关系

新坪花岗斑岩位于桂东大瑶山成矿带中部新坪金矿区内。在野外地质观察的基础上,报道了在该新坪斑岩体接触带附近发现金矿体并首次在岩体内部发现石英脉型辉钼矿(化)体,认为新坪花岗斑岩体与金多金属矿化关系密切。新坪花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果表明,该斑岩体形成于早古生代奥陶纪(462.9±6.4) Ma,属加里东期花岗岩类,因此与岩体有关的金矿化、铜钼矿化时间不会早于奥陶纪。岩体稀土元素分析结果显示,新坪花岗斑岩与邻近的古袍、圆珠顶、大黎矿区花岗斑岩体具有相似的稀土元素分布特征,可能为同源岩浆不同阶段的演化产物,说明新坪花岗斑岩体具有一定的金、钼等多金属成矿潜力。通过以上综合研究分析,初步认为新坪矿区具有寻找斑岩型金矿以及钼矿床的找矿前景。     

内蒙古苏尼特左旗南白音宝力道岩体特征与成因—是岛弧岩浆岩而不是埃达克岩

内蒙古苏尼特左旗南白音宝力道岩体位于索伦缝合带上，主要由石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩等中酸性岩石组成，含少量辉长闪长岩等基性岩石类型。岩石学、微量元素（含稀土元素）和同位素地球化学研究表明，该岩体属于典型的岛弧岩浆岩，形成于内蒙古洋向北俯冲消亡期间，而不是埃达克岩（adakites）系。     

小伊诺盖沟金矿成矿特征

小伊诺盖沟金矿位于内蒙古呼伦贝尔盟额尔古纳市境内的额尔古纳河东岸.小伊诺盖沟金矿的发现是在额尔古纳地区寻找岩金矿的一大突破.笔者在小伊诺盖沟金矿区内发现了形成于中侏罗世的花岗斑岩,并确定该花岗斑岩为小伊诺盖沟金矿的容矿岩和含矿岩.小伊诺盖沟金矿矿体有蚀变花岗斑岩和脉状热液石英岩两种,以前者为主,前者分布于后者的两侧.小伊诺盖沟花岗斑岩的形成受控于额尔古纳河韧性剪切带,额尔古纳河韧性剪切带是小伊诺盖沟花岗斑岩的导岩构造,也是小伊诺盖沟金矿的导矿构造.额尔古纳河韧性剪切带形成过程中所产生的次生裂隙是小伊诺盖沟金矿的容矿构造.     

小伊诺盖沟金矿成矿特征

小伊诺盖沟金矿位于内蒙古呼伦贝尔盟额尔古纳市境内的额尔古纳河东岸,小伊诺盖沟金矿的发现是在额尔古纳地区寻找岩金矿的一大突破,笔者在小伊诺盖沟金矿区内发现了形成于中株罗世的花岗斑岩,并确定该花岗斑岩为小伊诺盖沟金矿的容矿岩和含矿岩,小伊诺盖沟金矿矿体有蚀变花岗斑岩和脉状热液石英岩两种,以前者为主,前者分布于后者的两侧,小伊诺盖沟花岗斑岩的形成受控于额尔古纳河韧性剪切带,额尔古纳河韧性剪切带是小伊诺盖     

内蒙古中部昌特敖包花岗闪长岩单颗粒锆石U—Pb定年

昌特敖包花岗闪长岩体位于内蒙古中部苏尼特左旗南部,该岩体高精度的单颗粒锆石U-Pb年龄为362±4Ma(MSWD=0.005),这说明该地区确实存在晚古生代中期花岗岩,据此年龄和前人资料可将苏尼特左旗南部形成于晚古生代中期的花岗岩类划分为南北两个花岗岩带.     

内蒙西乌旗白音布拉格蛇绿岩地球化学特征

内蒙古西乌旗白音布拉格蛇绿岩带是新发现的内蒙古西乌旗迪彦庙蛇绿岩带的北带,主要由蛇纹石化方辉橄榄岩、层状-块状辉长岩、斜长岩、枕状玄武岩、角斑岩-石英角斑岩及硅质岩等构造单元组成.白音布拉格蛇绿岩中的熔岩按照地球化学特征可以分为三组:第1组属于玻安岩系,以富Si(SiO2=52.71％、61.22％)、Mg(MgO=6.81％和10.88％)和贫Ti(TiO2 =0.49％、0.51％)、HREE及HFSE为特征;第2组具有低Ti(TiO2 =0.62％～0.78％)、高Mg(MgO =5.20％ ～11.30％)的特征,LREE弱亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,但相对N-MORB,又具有富集LILE,亏损Nb、Ta等高场强元素的特征,类似岛弧拉斑玄武岩(IAT);第3组表现为:岩石具有高Ti(TiO2=1.86％、1.91％)、高Mg(MgO=5.25％和5.46％)及高P(P2O5=0.23％、0.27％),LREE和HREE分异较为明显((La/Yb)N=2.32、2.53)等特征,类似OIB.根据玻安岩与IAT的存在,推测白音布拉格蛇绿岩产于岛弧和弧前环境.     

内蒙古巴彦宝力道金矿区物化探综合找矿方法及其应用

巴彦宝力道金矿区位于内蒙古苏尼特左旗,区内发育与金矿化有关的破碎蚀变带和糜棱岩化带。通过研究地质及物化探工作成果,建立本区地球物理、地球化学成矿模式,采用相关分析和"格氏法"等方法,确定了矿床元素轴向分带序列为:As Sb Hg Bi Li Sr Ba Ag Pb Au Cu Zn Sn V Co Cr Ni Ti Mo W,前缘晕元素为As、Sb、Hg、Bi,主成矿元素为Au、Cu、Zn,尾晕元素为Ti、Mo、W。据轴向分带特征,确定金矿体剥蚀程度的判别指标为w(As)×w(Sb)×w(Bi)/w(Ti)×w(Mo)×w(W)。建立了找矿标志,为下一步地质找矿提供了依据。     

白云鄂博的碳锶铈矿

在对白云鄂博碳酸岩中稀土矿物的研究中,发现了锶-稀土含水复碳酸盐矿物。根据电子探针分析结果,其化学成分相当于碳锶铈矿(Ancylite-Ce)、钙碳锶铈矿(Calcioancylite),前者Sr>Ca,后者Ca>Sr。计算得到的化学式分别为:(Sr0.62,Ca0.18)0.8(Ce0.5,Nd0.36,La0.17,Pr0.02,Sm0.02)1.2(CO3)2(OH1.04,F0.14)1.2H2O、(Ca0.73,Sr0.28,Ba0.17)1.2(Ce0.46,Nd0.15,La0.15,Pr0.04,Sm0.01)0.8(CO3)2(OH0.75,F0.06)0.8H2O,简化为:(Sr,Ca)2-xCex(CO3)2.(OH,F)2-x.H2O,接近理论化学式(Sr,Ca)Ce(CO3)2(OH)H2O,但附加阴离子除OH—外,还含有少量F-。两者均为几微米至十几微米的微小晶体,呈浸染状产出,且仅见于晚期方解石或方解石—白云石交生体中。     

白云鄂博碳酸岩的方解石-白云石地质温度计

利用方解石-白云石地质温度计对白云鄂博地区碳酸岩的平衡温度进行了测定。出露于东矿下盘的白云岩质火山岩和出露于尖山的方解石-白云石型火山岩获得了较高的温度,分别为681℃和648℃。这些样品中的方解石呈二十微米左右晶形较完整的小片,被稍大粒度的白云石颗粒包裹,未受交代作用影响,推测这种碳酸岩在快速冷却的情况下保存下了其岩浆侵位时的成分特点,从而指示出接近碳酸岩浆侵位时的温度。但本区多数碳酸岩的平衡温度在400～500℃之间,有下列三种情况:(1)具有自形-半自形中粗粒粒状变晶结构的碳酸岩最后的平衡温度为415～496℃;(2)产自东矿的其余样品(火山岩),所测最后平衡温度为431～485℃,在测温的微区范围内可见极细粒白云石方解石与稀土等矿物共生的现象;(3)为交代重结晶结构的碳酸岩明显受到后期热液流体的交代,在流体的作用下共生方解石和白云石在成分上达到新的平衡,平衡温度为432～507℃。本文所分析的样品多数结果(371～507℃)与用白云石(方解石)和磁铁矿氧同位素温度计对白云鄂博碳酸岩的计算结果(360～546℃)十分一致。虽然有研究者对方解石-白云石温度计用于火成碳酸岩表示过质疑,但本文资料表明火成碳酸岩最后的平衡温度是可以运用方解石-白云石温度计法来计算的。     

白云鄂博碳酸岩中矿物的次生反应边结构

在白云鄂博粗粒方解石碳酸岩中,发现了三种围绕硅酸盐矿物的次生反应边结构:1)在方解石中的石英被磷硅钙铈矿反应边环绕与方解石分隔开;2)在方解石中的碱性闪石被磷硅钙铈矿反应边环绕与方解石分隔开;3)方解石中的榍石被硅钛铈矿反应边环绕与方解石分隔开。这种情况表明,在后期阶段该区有富稀土的流体活动,该流体沿石英或硅酸盐矿物与方解石矿物颗粒接触边缘进行交代,生成了次生稀土矿物的反应边环带。这进一步表明,白云鄂博矿床稀土的富集至少与一期富稀土流体的交代作用有关。流体除含REE外,还含有铁和钠,该种流体的成分与以往有关白云鄂博矿床流体研究所得的成分结论是完全一致的。     

论内蒙古白云鄂博群和白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床成矿的年代

白云鄂博稀土铌铁矿床具十分独特的地质、地球化学特征.所以多时代成矿是难以置信的.白云鄂博矿床成矿时间势必晚于赋矿白云岩及其下伏地层.而较多的地层古生物证据表明白云鄂博群形成于震旦纪至奥陶纪之间.基于赋矿白云岩是热水沉积形成,碳酸盐脉是同源热液交代变质岩或砂岩等形成的认识,笔者等认为,碳酸盐脉中的锆石可能是变质岩或砂岩中的锆石,它们虽被热液改造,其U-Pb年龄仍可能老于成矿年龄.已报道的白云鄂博矿床Sm-Nd等时线年龄虽然主要集中在1.2～1.6 Ga.但也有多个分别为0.4～O.5 Ga、0.8～0.9 Ga和1.O～1.1 Ga的年龄值.笔者等收集了所有已发表的98件白云鄂博矿床矿石、矿物及碳酸岩墙和上覆板岩的Sm-Nd年龄分析数据,用Isoplot程序计算,发现这些数据,除两件异常外,可以拟合成一条直线,相关系数R=0.96325,求得等时线年龄t=1125.8±32.5 Ma,εNd=-3.02.这一结果表明在1125.8±32.5 Ma白云鄂博Sm-Nd同位素时钟启动,且未再受后来的地质作用扰动,指示成矿作用应晚于或等于1.1 Ga,但地质意义尚待研究.若假定Sm-Nd同位素时钟不易被一般地质作用重置,则可以采信白云鄂博矿床辉钼矿的R.e-Os模式年龄(439±8 Ma)或黄铁矿Re-Os等时线年龄(439±86Ma)为白云鄂博的成矿年龄.这与赋矿地层的古生物化石年代相符.     

白云鄂博地区相关地质单元的铁同位素特征及其对白云鄂博矿床成因的制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题,观点主要集中在沉积成因和岩浆成因上,而铁的物质来源问题是争论的焦点之一。近年来Fe同位素的快速发展为解决白云鄂博铁矿的成因提供了新思路。对白云鄂博地区发育的白云鄂博群尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿、腮林忽洞微晶丘、灰绿岩墙这些相关地质单元的Fe同位素组成特征进行了研究,为白云鄂博矿床成因研究提供了最直接的参考。结果表明,尖山组铁质板岩的δ56Fe值为-0.49‰～0.48‰,平均值为-0.03‰±0.84‰,2SD,n=5;宽沟北沉积型铁矿的δ56Fe值为-0.68‰～0.23‰,平均值为-0.10‰±0.78‰,2SD,n=5;腮林忽洞微晶丘δ56Fe值为-0.64‰～0.12‰,平均值为-0.28‰±0.57‰,2SD,n=6;辉绿岩的Fe同位素组成δ56Fe值集中在0.11‰～0.16‰。腮林忽洞微晶丘总体上比白云鄂博赋矿白云岩富集Fe的轻同位素,Fe同位素组成变化也相对更大,表明两者可能有不同的成因。白云鄂博地区尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿与世界其他地区含铁沉积建造的Fe同位素组成类似,其共同特征是,Fe同位素变化较大,总体上δ56Fe大于0‰。这一特征与白云鄂博铁矿的Fe同位素组成差别较大。白云鄂博矿床的δ56Fe集中在0‰附近,与白云鄂博地区灰绿岩、世界不同地区火成岩和岩浆型铁矿的Fe同位素组成特征一致。表明白云鄂博铁矿可能不是沉积成因的,更有可能与岩浆作用有关。     

白云鄂博矿床东矿段深部及白云向斜核部探矿的可行性探讨

白云鄂博东矿（铁矿石）已属于轻度危机矿山，解决白云鄂博东矿的资源接续问题已迫在眉睫。依据老地质资料和生产过程中的新发现，参考多位矿床成因研究专家的成果，笔者等认为在白云鄂博东矿体深部及白云向斜核部探矿是可行的。     

白云鄂博矿床研究若干问题的探讨

白云鄂博巨型稀土-铌-铁矿床是与火成碳酸岩(即H8)有关的矿床。在碳酸岩岩浆阶段,在其蚀变围岩(霓长岩)中以及晚期的热液阶段都有稀土、铌和铁等的富集。因此,白云鄂博矿床不是单一矿床类型,其涵盖了稀土-铌-铁碳酸岩岩浆型矿床、稀土-铌-铁交代蚀变岩型和热液型矿床,这种复合类型的矿床是十分罕见的,可称之为白云鄂博式矿床。根据已发表的年代数据,白云鄂博大规模碳酸岩的形成时代和伴随的稀土矿化的高峰期在1.3～1.4Ga。加里东构造热事件对本区的影响广泛和强烈,不仅有广泛发育的大型褶皱、冲断层和韧性剪切作用,并伴有广泛的流体交代作用和局部的热液活动,某些稀土矿物的同位素体系受到重置,表现为其Sm-Nd年龄和Th-Pb年龄的不一致。本区的碱性岩在基底杂岩中即有出露,随后在白云鄂博群中和1.3～1.4Ga白云鄂博碳酸岩形成时皆有产出。目前所获资料表明,至少1.3～1.4Ga的碱性杂岩在成因上与碳酸岩有密切的联系。本区基底杂岩显示了白云鄂博地区在2.0Ga左右曾经有一个弧地质体,该区在2.0～1.9Ga间经历了从被动大陆边缘到活动大陆边缘增生碰撞的一个完整的造山过程。     

白云鄂博铁-稀土-铌矿床地质特征及其研究中存在的科学问题——兼论白云鄂博超大型矿床的成因

华北克拉通北缘的白云鄂博Fe-REE-Nb建造矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,其矿床类型特殊,具有十分重要的意义,长期以来都备受国内外矿床地质学家的关注。由于其成矿作用的独特性和复杂性,国内外地质学界对此争议颇大,一直没有定论。国内外地质学家提出了多种成矿模式,但至目前为止,没有一种模型能够成功地解释区内缤纷复杂的地质现象,致使很多有关矿床成因关键性问题争论依旧。研究该矿床成因的意义不仅是解释矿床的形成条件,而且对于正确认识华北陆块北缘与西伯利亚板块碰撞条件下的壳幔相互作用以及寻找超大型矿床均有重要意义。结合我们多年的科研积累,特别是针对已获得大量岩石化学、稳定和放射成因同位素数据及相关研究成果,系统梳理及综述了白云鄂博超大型矿床的基底性质、火成碳酸岩、岩石地层及矿床形成时代,在此基础上,提出了白云鄂博矿床多阶段成矿模式。我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩浆及派生的流体交代的产物,碳酸岩浆及其派生的富稀土流体与在地壳深部对沉积碳酸盐产生强烈交代,导致稀土元素在H8白云岩及其他地层的第一次富集。后来经加里东时期的板块聚合过程中的流体改造,使得稀土元素二次运移富集,形成了白云鄂博独特的Fe-REE-Nb矿床及区域性的大规模稀土矿化。至于铁矿的形成,我们认为它是在基底之上发育的一套BIF,经过中元古的碳酸岩侵入作用的改造,之后在加里东时期的板块聚合过程的再次聚集。     

对白云鄂博矿床大地构造环境的几点认识

分布于华北地台北缘的白云鄂博群厚万米，EW向展布长500km，宽20-50km，以碎屑岩为主，碳酸盐岩约占1/10。1997年，我们首次确定厚千余米的含矿岩系为海相火山沉积稀有金属碳酸岩—粗面岩；1982的，李继亮确定厚320m的次闪绿帘石岩（H15）为裂陷槽中的细碧角斑岩系。从而奠定了白云鄂博群属象谷沉积的基础。世界上许多富含轻稀土和铌和碱性岩、碳酸岩多产于裂谷系中。白云鄂博矿床中的特殊元素组合和稳定同位素组成只有裂谷带下的异常地幔才能提供。大量Sm-Nd同位素年龄资料说明白云鄂博矿床稀土成矿时代主要是中元古代，更证明了矿床成矿作用与裂谷发展的同步性。