试论贵州碳酸盐建造中汞锑砷金成矿作用的地球化学机理

根据对与贵州碳酸盐建造中的汞锑砷金矿床成矿机制有关的地质信息的辩证分析和这四种成矿元素地球化学性质的相似性及其在成矿作用中的紧密联系,通过运矿流体组成性质的推断,本文把汞锑砷金纳入统一的成矿地热系统来考虑,讨论了它们在运矿流体中的存在形式和成矿作用的一般地球化学机理。     

沉积盆地中金属成矿与油气成藏的耦合关系

沉积盆地中与油气密切相关的金属矿床主要包括密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床、砂页岩型铜-铀矿床、黑色页岩中的金属硫化物矿床、沉积岩容矿的金-锑-砷-汞-铊矿床等。金属矿床与(古)油气藏在空间上的密切共生/伴生关系,暗示了二者成因上的有机联系。在许多MVT铅锌矿床和砂页岩型铜矿床中,与成矿关系密切的原油及其衍生物形成于矿化前,它们为随后的金属成矿直接提供还原硫或充当硫酸盐还原反应的还原剂。在另一些情况下,某些低温热液金属矿床,特别是Au、As、Hg、Sb、Tl矿床与油气表现出同源、同运、同聚的耦合关系,金属成矿与油气成藏同时或近同时进行。与油气具不同耦合关系的金属矿床常表现出不同的特点。与成藏和/或成矿有关的盆地流体大致可分为以碳氢化合物为主的有机流体、以含金属盐水溶液为主的无机流体以及同时富含烃类和金属组分的有机成矿流体3类,盆地中的成矿、成藏作用及其耦合关系受控于这三类流体的演化过程。沉积盆地中金属矿床与油气藏空间上密切的共生/伴生关系以及成矿、成藏过程和机理的相似性,使金属与油气矿产资源的协同勘探和综合预测成为可能。     

黔西南地区有机成矿流体演化过程探讨

随着油气与金属矿床共生现象的不断发现及有机成矿作用研究的不断深入,国内外大量研究表明石油与金属成矿之间存在着密切的成因联系,例如,液态烃流体与卡林型金矿(施继锡等,1995)、密西西比河谷型铅锌矿(Kesler等,1984)、汞矿(Peabody,1992)成矿有密切的联系.盆地流体是联系油气藏与金属矿床的桥梁(布洛赫等,1995);石油和油田卤水可作为金属成矿元素运移的载体(邵树勋等,1999),盆地内生成的含烃流体在其生成及二次运移过程中可将矿源岩中的金属成矿元素活化萃取出来而演化为有机成矿流体(Sverijensky,1995).本文在前人大量研究的基础上,对黔西南地区与古油藏共生的汞、锑、金矿床有机成矿流体形成、演化的过程进行了探讨.     

湘西—黔东北地区下寒武统铅锌矿矿床地质特征及成因探讨

湘西—黔东北地区下寒武统铅锌矿严格赋存于台地边缘礁滩相产出的藻礁灰岩中,其实质属断裂构造控矿,具有MVT型矿床的典型特征。成矿时代可能为晚志留世至早石炭世。(中)低温度、中高盐度流体从上地壳岩石地层中浸出铅锌,顺断裂通道运移至碳酸盐岩围岩中,围岩受水岩反应和交换作用释放的海水硫酸盐经热化学还原作用转化为还原硫,还原硫与铅锌金属络合物相结合而成矿。该类成矿过程中受区域挤压应力影响的断裂构造始终起到至关重要的作用。     

贵州丹寨排庭金汞矿床地质地球化学特征

贵州丹寨金汞矿位于三都—丹寨金—汞—锑多金属成矿带,目前很少进行系统的成矿作用研究。笔者等通过野外调查及系统采样,结合电子探针、同位素分析等手段,对丹寨排庭金汞矿床地质地球化学特征及成因进行了系统研究。电子探针分析表明,不同阶段黄铁矿形状不一,且其中各元素含量不同,毒砂为主要载金矿物;辰砂矿石的稀土配分曲线类似于地层岩石,说明汞矿的成矿物质主要来源于地层;辰砂和辉锑矿的δ34SV-CDT (或δ34SCDT)为2063‰~2353‰,说明二者当中硫主要来源于地层,其次为生物硫。有机碳同位素δ13CV-PDB为-2978‰~-3045‰,方解石的δ13CV-PDB为-056‰~-597‰,δ18OV-SMOW为1523‰~2014‰,结合稀土元素配分型式,表明丹寨排庭金汞矿的成矿流体具有多期次、多来源性,其主要来源为岩浆热液,并结合了大气降水,有机质和生物的还原作用参与了成矿流体的演化,成矿流体中碳可能来源于地幔或岩浆岩或者不同端元流体的混合体,有机质提供了重要的碳源,氧主要来源于围岩。总之,排庭金汞矿床中金、锑、汞为不同期次,金为早期、接着是锑、汞为晚期,金主要来源于岩浆,金矿的形成主要为热液活动所致,而汞主要来源于地层,碳酸盐岩的溶解及沉积有机物的脱羟基作用在汞矿的形成过程中起重要作用。     

广东嵩溪银(锑)矿床地质地球化学及成矿模式

嵩溪银(锑)矿床赋存于下侏罗统金鸡组,矿石具脉状、角砾状构造,含大量硫盐矿物.围岩蚀变包括硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、绢云母化及青磐岩化.主成矿阶段温度集中于150～260℃.硫、氢、氧同位素显示成矿物质主要来自深源和围岩,成矿流体既有岩浆水也有大气降水参与,成矿作用与早白垩世石英斑岩有关,嵩溪银(锑)矿床为与陆相次火山岩有关的浅成低温热液矿床.     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

辽西-冀北地区多金属矿成矿流体碼质研究

本文探讨了辽西-冀北地区区域性的成矿流体性质、成矿物化条件和成矿物质来源。指出本区多金属矿床成矿流体具有如下特征：①流体成分中,阳离子以Na⁺、K⁺为主,阴离子以Cl^-为主;流体盐度属中-低盐度流体,流体盐度的高低与成矿母液的来源、运移途径密切相关。②流体温度表明区内内生多金属矿床属中-高温成矿系列;成矿压力不仅与矿床产出深度密切相关,而且与赋矿构造的开放程度有关。③成矿流体的物化条件研究表明,区内大多数矿床形成于酸性条件,且其酸性随着成矿作用的进行而不断降低,pH值在5.8-8.14间变化;成矿作用于还原条件下进行,R值平均为0.655。④成矿物质来源：区内流体具有明显的岩浆水与天水的混合特征,表明了矿液的岩浆来源和围岩中成矿组分的叠加。     

中国主要层控汞锑砷(雄黄、雌黄)矿床分类成矿模式与找矿

中国层控汞、锑、砷矿床,根据成矿作用、地质产状和地球化学特点分为十种类型。即锡矿山式锑矿床、晴隆式锑矿床、湘西式钨锑金矿床、公馆式汞锑矿床、万山式汞矿床、务川式汞矿床、界牌峪式雄黄和雌黄矿床、水落式砷汞金矿床、丫他式砷锑金矿床和龙潭式砷铅铊矿床,它们在成因上与岩浆岩无关。成矿模式划分为沉积成岩(包括预富集)阶段或后生改造阶段。在层控汞、锑、砷矿床地球化学和成矿机制的研究基础上提出了找矿前提。     

兰坪盆地科登涧脉状铜矿床地质、地球化学特征

兰坪盆地西缘发育一系列脉状铜矿床,科登涧铜矿床是其组成之一。该矿床矿体主要产出于上三叠统崔依比组(T3c)中基性火山岩内部的断层破碎带中。热液期成矿作用可大致划分为2个成矿阶段:主成矿阶段主要发育大量含铜硫化物石英脉,晚成矿阶段主要发育贫硫化物方解石脉。流体包裹体结果表明,主成矿期石英和成矿后期石英/方解石中均主要发育两相水溶液包裹体,含CO2包裹体极少出现。主成矿期石英脉中包裹体均一温度变化幅度较小,集中在180~240℃,盐度(Na Cleq,质量分数)集中在8%~14%。成矿流体主要表现出盆地热卤水的特征,这与兰坪盆地内其它Pb、Zn、Cu等贱金属矿床的成矿流体特征较为一致。成矿流体的δ18O值为3.5‰~5.5‰,δD值为-62‰~-38‰,介于岩浆水/变质水和大气降水之间。热液硫化物黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿的δ34S值显示较低的负值(-20.8‰~-9.4‰),明显有别于赋矿围岩(安山岩)的δ34S值(11.1‰~11.6‰),推测该矿床成矿所需还原硫主要来自于地层硫酸盐。综合分析认为,该矿床成矿物质主要来源于地层,成矿流体主要为源于大气降水或建造水的盆地热卤水。     

湘黔汞矿带相关成矿问题的讨论

湘黔汞矿带的含汞建造与生油层系的特征相似,汞矿床的形成和油气的聚集一样具有“生、储、盖”的成矿地质条件。中寒武统敖溪组及下寒武统清虚洞组既是汞矿的容矿层,也是汞矿的矿源层。汞的成矿流体是一种以地下水为主、包括油气在内的混合热液,成矿作用是在低温低压高盐度的还原环境中进行的,属于沉积成岩－地下水热液的成因类型。     

锡矿山式锑矿床的成矿流体研究

锡矿山式锑矿床是已发现的锑矿床的重要类型之一。其成矿流体的研究对阐明该类型锑矿床形成的地球化学机理具有重要的理论意义。本文主要根据稀土元素、微量元素及稳定同位素等地球化学数据分析了成矿流体运移的趋势。结果表明 ,锑大多由地球深部提供 ;成矿介质流体以深部上升流体为主 ,并有一定量的大气降水参与。矿化剂既有来源于周围地层岩石的 ,又有来自地球深部的。还探讨了锑的迁移沉淀机制。成矿早阶段流体贫硫 ,使锑主要呈Sb(OH) 03,其余呈Sb2 S2 (OH) 02 形式迁移。至成矿中 晚阶段流体硫相对增高 ,锑大多呈HSb2 S-4、少量呈Sb2 S2 -4形式迁移。锑配合物主要由于成矿流体温度、压力和pH值的突然降低而被分解或酸化 ,从而导致辉锑矿的析出     

贵州金、锑、汞矿床与有机质的关系

当前,有机质在金属成矿中的作用是研究的热点.然而,以往的研究多集中在生物成矿阶段或单元素的成矿作用,对有机质参与多阶段、多元素的成矿作用研究甚少.本研究的地区是闻名中外的贵州东部(黔东)及西南部(黔西南)汞、锑、金矿区,无疑对丰富有机成矿地球化学理论以及指导找矿有重要意义.     

藏南地区金和锑矿床(点)类型及其时空分布特征

本文首次对藏南地区金和锑矿床(点)地质特征、成因类型和空间分布特点进行了总结，对金和锑成矿作用与中新生代构造一岩浆活动的关系进行了论证，对区域地壳演化过程中金和锑成矿动力学机制进行了讨论。该区的金和锑矿床(点)可按容矿围岩划分为：①变质岩为主要容矿围岩矿床(点)，包括金和金一锑矿床(点)；②沉积岩为主要容矿围岩矿床(点)，包括金、锑、金一锑和锑多金属矿床(点)；③火山岩为主要容矿围岩矿床(点)，以金一银矿床为代表。根据金和锑矿床(点)空间分布特点和地质特点，将本区划分为4个矿化集中区：拉昂错一马攸木一帕羊金矿化集中区(A)，然勒金和锑矿化集中区(B)，洛扎一措美锑矿化集中区(C)和邛多江金一锑矿化集中区(D)。各矿化集中区内大多数金和锑矿床(点)与燕山晚期～喜马拉雅早期富碱火成岩具密切时空分布关系，它们是古板块对接碰撞期和碰撞期后大规模构造一岩浆活动的产物。近东西向挤压性和南北向张性断裂交汇部位以及富碱火成岩发育区是寻找金和锑矿床(点)的有利场所。     

云南乐红铅锌矿床成矿时代与成矿物质来源:Rb-Sr和S同位素制约

川滇黔交界地区是我国重要的铅锌矿产地,云南省鲁甸县乐红铅锌矿床是区内近年来探获的又一大型MVT型铅锌矿床。本文通过乐红铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr测年获得等时线年龄为200.9±8.3 Ma,显示成矿作用发生于印支晚期。闪锌矿初始锶同位素比值特征指示了成矿金属物质为壳源,主要来自于基底地层和沉积盖层。矿床金属硫化物硫同位素特征表明乐红铅锌矿床硫源为海水硫酸盐,还原硫可能是海水硫酸盐经过热化学还原作用(TSR)而来。结合矿床地质特征与区内铅锌矿成矿地质背景,认为乐红铅锌矿床可能是在印支晚期华南板块与印支板块拼合造山作用下,引起成矿流体运移,进而在容矿构造内沉淀成矿的结果。     

贵州小屯乡萤石-锑矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

贵州省贞丰县小屯乡萤石矿床地处黔西南州中部，其深部发育锑矿体，是近年来新发现的锑资源。为查明锑矿体中硫的来源与演化，通过岩相学观察、全矿物消融法及原位激光剥蚀法，对锑矿体的矿物组合和辉锑矿的硫同位素组成进行了分析。结果表明，含硫矿物主要为辉锑矿，极少量为黄铁矿，脉石矿物主要有石英和萤石。辉锑矿亏损重硫同位素(δ³⁴S为-28.40‰～-25.07‰,n=9,全矿物消融法；δ³⁴S为-26.74‰～-22.44‰,n=12,原位激光剥蚀法),其硫同位素组成明显不同于华南锑矿带上大部分锑矿床的硫同位素组成，暗示二者硫的来源或还原硫形成机制不同。在开放体系中，细菌硫酸盐还原作用(BSR)可以产生大量显著亏损重硫同位素的还原硫，小屯乡矿床的赋矿围岩中有草莓状沉积黄铁矿和海相硫酸盐矿物发育，暗示有BSR存在。因此，本文推测该矿床的硫主要来自地层(沉积黄铁矿和海相硫酸盐),是BSR过程的产物。另外，萤石的流体包裹体测温结果(100～176℃)显示成矿温度超出细菌存活温度，故推测BSR发生在锑成矿之前。小屯乡矿床的辉锑矿与沉积黄铁矿均亏损重硫同位素，表明富...     

内蒙古白乃庙铜多金属矿床地质特征及成因讨论

白乃庙铜多金属矿床产于遭受了韧性变形的白乃庙群变质火山岩和花岗闪长斑岩中,矿床的地质-地球化学特征表明,除了赋矿围岩不同外,南、北两矿带中的其他地质特征基本一致,成矿流体具有深源特点,韧性剪切对成矿有叠加改造作用,连续发生的斑岩成矿作用和韧性剪切成矿作用产生于加里东期.矿床为复因多位的铜(钼)多金属矿床.     

藏南马扎拉金-锑矿床:成矿流体性质和成矿物质来源

马扎拉金-锑矿床是藏南巨型金-锑成矿带的重要组成部分,其矿床成因目前仍存在不同认识.通过主要矿石和蚀变围岩的岩相学、矿相学、流体包裹体和稳定同位素分析,探讨了马扎拉金-锑矿床的成矿流体性质、矿质迁移和沉淀机制.结果表明,马扎拉金-锑矿床成矿流体主要来自岩浆水,主成矿期流体为中温(约255℃)、低盐度(2.8%~3.5%NaCleqv)、富CO2流体,成矿压力约150 MPa,流体演化过程中的CO2与水的不混溶是造成矿质沉淀的主要原因,成矿金属主要来源于地层,特别是区域广泛分布的海相火山岩地层.     

湖南省热(卤)水矿床成矿控制及成矿规律

通过对由地下热(卤)水,埋藏水、变质水、深循环水等热液作用形成的一系列矿床的地质特征、控矿条件和硫、铅同位素特征分析,认为这一类矿床可归并为三个成矿系列,即雪峰-幕阜山加里东隆起区前泥盆系浅变质岩容矿的金、锑、汞、钨、砷、萤石、重晶石成矿系列;武陵加里东台坳区寒武-奥陶系矿源层容矿的铅、锌、汞、砷成矿系列;印支坳陷区上古生界碳酸盐岩容矿的铅、锌、铁、锰、金、锑、汞、硫成矿系列。     

云南马厂箐斑岩型铜钼(金）矿床地质特征与矿床成因

滇西马厂箐铜钼(金)矿床是与喜马拉雅期富碱侵入岩体有成因联系的内生金属矿床.铜钼金成矿与马厂箐岩体空间上紧密相伴,时间上相近或稍晚.蚀变矿化和元素组合具有明显地分带性:岩体内发育斑岩型铜钼矿化,岩体与围岩接触带产出接触交代型铜钼(金)矿化,围岩地层中则产出浅成低温热液型金、银、铅锌矿化.铜钼矿化主要发育在石英钾长石绢云母化蚀变带中.这些不同成矿作用在时空上紧密共生,在矿化类型、蚀变类型和元素组合分布上连续递变,清晰地展现出成矿流体从岩浆中分凝出来并在向外运移的路径上淀积金属的图像.同位素地球化学研究表明,喜马拉雅期富碱侵入岩提供了成矿物质和成矿流体,铜钼金成矿属于同一个构造-岩浆-成矿系统在不同物理化学条件下的产物.受富碱侵入伴驱动,成矿作用由斑岩体内部向接触带和围岩地层推进,矿化类型、围岩蚀变和元素组合反映出成矿流体系统由高温向低温的演化趋势.