内蒙古拜仁达坝-维拉斯托银多金属矿床的矿相学特征

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床。文章通过岩相学、BSE图像与电镜能谱等手段对其矿相学特征进行了系统研究。笔者结合矿床地质特征,厘清了2个矿区金属矿物的种类、产出状态及生成顺序,共确定3期4个阶段的矿化作用。第1期成矿作用主要形成胶状黄铁矿,代表低温热（水）的沉积环境。第2期成矿作用是一次中高温热液成矿作用,以高温矿物毒砂与锡石为标志,形成As-S金属硫化物矿化：黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+磁黄铁矿+黄铜矿+毒砂+锡石,随后经历了强烈的构造破碎和强烈的糜棱岩化,形成了一系列具有脆性变形-角砾状和塑性变形-糜棱状结构构造特征的矿石类型。第3期成矿作用包括2个成矿阶段：第1阶段为中高温热液成矿阶段,形成一系列富S的金属矿化和Bi+Ag的金属硫化物：毒砂→黄铁矿→自然Bi+硫银铋矿→方铅矿+磁黄铁矿+闪锌矿+黄铜矿等;第2阶段为中-低温热液活动,形成一系列贫S富Sb+Ag的金属硫化物：磁黄铁矿+方铅矿+闪锌矿→纤硫锑铅矿+银黝铜矿→六方锑银矿+锑银矿→自然银。其中铅锌矿化与第2、3期成矿作用有关,而银矿化主要与第3期成矿作用的第4阶段有关。     

内蒙古拜仁达坝及维拉斯托银多金属矿床的硫和铅同位素研究

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床,文章对其开展了硫和铅同位素研究。结果表明,拜仁达坝矿床矿石中硫化物的δ34S值为-4.0‰～+1.6‰,维拉斯托矿床矿石中硫化物的δ34S值为-0.8‰～+2.0‰,与岩浆热液型矿床的硫同位素值接近,表明这2个矿床中的硫主要来自岩浆。拜仁达坝矿区43件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.333～18.515,207Pb/204Pb值为15.532～15.656,208Pb/204Pb值为38.057～38.610;维拉斯托矿区20件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.304～18.377,207Pb/204Pb值为15.520～15.610,208Pb/204Pb值为38.112～38.435。拜仁达坝东矿区矿石中的铅同位素组成与维拉斯托矿区相似,变化范围小,相对贫放射性铅同位素,并且均为混合铅。矿石中的铅可能来自围岩地层及深源岩浆。     

内蒙古维拉斯托-拜仁达坝矿床矿石特征及成矿机理

维拉斯托-拜仁达坝锌铜多金属矿床为近几年大兴安岭中南段西坡发现的较大的2个银多金属矿床,主要对2个矿床矿石矿物组合分析和对比,对主要的矿石矿物组合进行扫描电子显微镜-能谱分析和电子探针分析显示:从早期到晚期,矿物组合从高温钨酸盐和氧化物-复硫化物-硫化物-低温含锑硫盐矿物(锑化物);银的赋存状态主要为可见银矿物,其次为晶格银(类质同象)和次显微包裹银,其中生成顺序依次为含银黝铜矿+银锑黝铜矿+黝锑银矿-辉锑铅银矿+柱硫锑铅银矿+深红银矿+锑银矿.根据不同成矿阶段的矿物组合和流体包裹体特征得出:成矿早期在氧化偏酸性环境下,W、Sn等以钨酸、钨酸盐等形式迁移,Zn2+、Pb2+、Cu+等金属离子以氯络合物形式迁移;随着黑钨矿气化沉淀及成矿流体物理化学条件的变化,成矿中-晚期成矿环境变为弱碱性还原条件,成矿流体中金属离子以硫氢络合物迁移为主,伴着温度降低和围岩的水-岩作用,硫氢络合物分解,导致磁黄铁矿等硫化物、硫锑银矿物、硫锑铅矿等依次沉淀.      

内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿床成矿流体特征及其演化

拜仁达坝银铅锌多金属矿床位于内蒙古大兴安岭西坡南缘成矿带,矿体主要赋存于海西期石英闪长岩中,受断裂控制明显。通过系统的矿相学、流体包裹体、激光拉曼光谱和氢、氧同位素研究,表明拜仁达坝银铅锌多金属矿床属于中温岩浆热液脉状矿床,热液成矿期可以分为4个阶段,前3个成矿阶段温度区间分别为238~397℃、164~328℃、150~266℃。锌矿化主要集中在Ⅱ阶段,银、铅矿化主要集中在第Ⅲ阶段。初始的成矿流体为含CH₄和CO₂的盐水体系,随着温压的逐渐降低,导致CO₂、CH₄开始逃逸,而演化成盐水体系。各阶段成矿流体的温度和盐度彼此重叠,体现出很好的继承性和连续演化的特征。笔者认为流体中CH₄、CO₂逃逸和大气降水混入导致Ag、Pb、Zn矿化,燕山期岩浆活动导致成矿流体聚集,而二叠系为成矿提供了有机物和金属元素,裂隙发育的石英闪长岩则提供了容矿空间。     

一种稀土参数图解新方法:以内蒙古拜仁达坝-维拉斯托闪长岩成因研究为例

稀土元素的示踪作用在地质学、地球化学研究中具有重要意义,稀土参数图解可以揭示岩石的形成机理、条件和成因分类,追踪各种复杂地质作用的演化历史。利用稀土元素参数REE与SiO₂、REE与LREE/HREE、δEu与LREE/HREE图解,在内蒙古拜仁达坝-维拉斯托铅锌银多金属矿区从偏基性端元向偏酸性端元演化的闪长岩类野外岩相学观察和室内测试的基础上,发现其全岩稀土参数之间的相关关系,进而结合岩石地球化学数据、稀土参数图解新方法与微量元素聚类分析,判别其闪长岩的成因和岩浆源区。结果显示,拜仁达坝赋矿的闪长岩具有高硅、富钠及较高MgO和Al₂O₃含量的特征,属钙碱性系列,显示地幔岩浆分异与下地壳熔融岩浆混合的特点;拜仁达坝-维拉斯托闪长岩LREE/HREE-REE和δEu-LREE/HREE曲线显示,稀土高值组端元分别呈负相关和正相关关系,负Eu异常明显,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,而稀土低值组端元反之。上述特征表明, 拜仁达坝-维拉斯托闪长岩为一套活动大陆边缘幔源为主、壳幔混合成因的钙碱性岩浆岩系列。实例研究初步证实,提出的稀土参数图解新方法是有效的,具有较强的普适性,适合在常规的地质科研中完善并推广。     

大兴安岭南段西坡拜仁达坝-维拉斯托矿床成矿流体特征及其演化

拜仁达坝-维拉斯托矿床是大兴安岭南段西坡最大的2个热液脉型银矿床, 对这两个矿床各阶段矿物(如黑钨矿、浅色闪锌矿、石英和萤石)中的流体包裹体进行研究, 并对硫化物进行了硫同位素分析.结果表明, 拜仁达坝矿床的流体从早阶段到晚阶段(Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ)均一温度和盐度逐渐降低.维拉斯托矿床热液成矿期第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段具有高温高盐度的流体; 第Ⅲ成矿阶段具有不混溶流体, 即中温中盐度的流体(均一温度为208~294 ℃, 盐度含量为4.65%~12.39%)和高温低盐度的流体(均一温度为333~406 ℃, 盐度含量为3.55%~6.88%); 第Ⅳ成矿阶段具有低温较低盐度的流体.两个矿床的流体包裹体气相成分表明成矿流体均为CO₂-H₂O-NaCl体系.拜仁达坝矿床的均一温度和盐度随着成矿阶段逐渐降低和氢氧同位素证据均表明, 早阶段的流体主要为岩浆水来源, 晚阶段的流体混入了大气降水.维拉斯托矿床氢氧同位素证据和流体中的成分(CH₄/C₂H₆为39.271%~101.438%)均表明其成矿流体主要为岩浆水来源.拜仁达坝-维拉斯托矿床的硫具有深源特征, 拜仁达坝矿床的成矿机制主要与不同来源的成矿流体混合有关; 维拉斯托矿床的成矿机制主要与降温和成矿流体不混溶有关.      

内蒙古维拉斯托-拜仁达坝斑岩-热液脉状成矿体系研究

维拉斯托锡-钨-铷矿床是内蒙古克什克腾北部区新发现的一处大型斑岩型锡-钨-铷多金属矿床。矿床主要产出于锡林浩特杂岩和石炭纪石英闪长岩中,与石英斑岩体的侵位具有成因联系。该斑岩型矿床与之前发现的维拉斯托和拜仁达坝脉状矿床组成了一个由高温向中低温逐渐演化、过渡的斑岩-热液脉状锡-钨-铷-铜-锌-铅-银成矿体系。该成矿体系中成矿作用主要由四个阶段组成,即：(1)早期钠-钙-锶蚀变阶段锡-钨-铷矿化,(2)中期云英岩化阶段锡-钨矿化,(3)后期硅化、绢英岩化阶段铜-锌-铅-银矿化,以及(4)晚期无矿化阶段。钠-钙-锶蚀变阶段蚀变矿物主要为钠长石和天河石,伴随浸染状锡石、铁闪锌矿和黑钨矿化,含少量的毒砂和砷铋矿;云英岩化蚀变矿物主要为石英和棕色白云母,含少量的萤石,以锡石、黝铜矿和黑钨矿化为主,含少量的毒砂、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、辉钼矿等;硅化-绢云母化蚀变矿物主要由石英、绿色绢云母、萤石组成,晚期蚀变叠加了明显的高岭土化、伊利石化和绿泥石化,该阶段形成大量的块状硫化物,以黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、铁闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和含银黝铜矿为主。成矿体系内金属矿物组合和蚀变矿物组合显示成矿热液具有低氧逸度、低硫逸度和偏酸性的特征。成矿体系具有明显的蚀变分带和元素分带。蚀变分带主要体现为深部石英斑岩体中的钠-钙-锶蚀变带,近岩体的云英岩化蚀变带,以及远离岩体的硅化、绢云母化蚀变带。元素分带主要体现为近源（岩体）为锡-钨-铷矿化,铜、锌、铅和银矿化则依次向外产出。从元素分带的特征显示成矿物质从持续向外流动的热液中顺序卸载可能是这种分带性形成的根本原因,这种分带特征也是成矿热液运移方向的直接指示。该成矿体系内强烈富集大离子亲石元素,显示岩浆阶段的分异是成矿物质积聚的原因。元素的分带特征显示,热液阶段的分异则是成矿物质卸载的原因。维拉斯托斑岩型锡-钨-铷多金属矿床的发现为该地区大量脉状铅-锌-银矿床指出了新的找矿方向。     

内蒙拜仁达坝银铅锌多金属矿床成矿条件

内蒙拜仁达坝银铅锌多金属矿床是受断裂构造控制的中温热液脉状矿床。矿床主要受东西向压扭性断裂控制,矿体富集在断裂产状变缓地段。矿体的赋矿围岩主要为海西期石英闪长岩,海西期基性脉岩为成矿提供物源,燕山期霏细岩脉为成矿提供了主要的热源。流体包裹体研究表明,成矿流体具有低盐度(w(NaCl)为5.0%~7.8%）、低密度（0.66~0.95 g/cm³）的特点,成矿以中温（280~300℃）为主,成矿压力为76~80 MPa,成矿深度为6.8~7.2 km。矿石中黄铁矿单矿物硫同位素分析结果表明,δ³⁴S值变化范围为-0.99‰~0.36‰,平均值为-0.315‰,为幔源硫来源。根据地质特征分析,推测在矿区中部的山谷内存在一条北西向成矿后断裂,它将矿床分为南北两个矿段,使北矿段被抬升,剥蚀程度较大,矿体埋藏较浅;南矿段剥蚀则较弱,矿体埋深较深,深部仍存在较大的找矿潜力。     

内蒙拜仁达坝银铅锌多金属矿床地质特征

经详细的光、薄片鉴定和电子探针分析,认为该矿床矿石组成比较复杂,主要为磁黄铁矿、方铅矿、铁闪锌矿、毒砂、黄铁矿、银黝铜矿和黄铜矿等,其次还有闪锌矿、辉银矿、自然银、黝锡矿、硫锑铅矿、胶状黄铁矿、铅矾、褐铁矿和孔雀石等。其中银黝铜矿,黝锡矿和硫锑铅矿是本次工作新鉴定出的矿物。结合成矿地质特征、矿物共生组合特点和矿物间的穿插关系,将该矿床的成矿作用划分为热液成矿期和表生氧化期。热液期又可划分出4个成矿阶段：Ⅰ.毒砂-黄铁矿-石英阶段,该阶段矿化较弱;Ⅱ.石英-闪锌矿-磁黄铁矿阶段,该阶段矿化范围大,强度大,是锌的主成矿阶段,并伴随少量的银矿化;Ⅲ.银多金属硫化物阶段,该阶段是该区最重要的银铅锌成矿阶段;Ⅳ.碳酸盐-萤石-玉髓阶段,该阶段在矿区内分布广泛,矿化不发育,属成矿的尾声。结合测温研究确定该矿床是受断裂构造控制的中温热液矿床。     

幔枝构造与冀北金银多金属矿产的成矿控矿作用

幔枝构造是地幔热柱多级演化的三级单元,其对内生矿产的成矿控矿作用十分明显.文章归纳了幔枝构造的基本特征,并在此基础上将河北省划分成5个幔枝构造区.提出幔枝构造核部、主次拆离带及上置断陷盆地的成矿控矿规律,总结了"内金、外铜-银-铅锌"的成矿格局,以期为本区进一步找矿提供思路.同位素数据统计认为:成矿物质主要源自地球深部,通过地幔热柱多级演化迁移到近地表并逐步就位、成矿.     

内蒙古维拉斯托铜多金属矿床流体包裹体研究

对内蒙古维拉斯托铜多金属矿床地质特征、流体包裹体和氢、氧同位素的研究表明,成矿具有多阶段性,根据矿脉穿插关系和矿石结构构造特征可以分为4个阶段:石英-黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段、黄铜矿-磁黄铁矿-石英阶段和石英-碳酸盐阶段。流体包裹体类型以富液相包裹体为主,含有少量富气相包裹体和含子矿物包裹体以及含CO2三相包裹体。包裹体形态多为椭圆形、负晶形或近圆形,数量较多,呈不规则分布。均一温度变化区间为106~389℃,盐度为1.23%~9.86%NaCl eqv.,显示成矿流体具有中温、低盐度和低密度的特点。激光拉曼光谱分析包裹体成分主要为CO2、CH4和H2O。氢、氧同位素分析结果表明成矿热液是岩浆水和大气降水的混合作用来源。综合对比研究认为,维拉斯托铜多金属矿床与该区燕山期中酸性岩浆活动密切相关,为深部岩浆在上升过程中与下渗的大气降水发生混合,矿质在构造有利部位沉淀富集的结果。矿床为与燕山期岩浆活动有关的中温热液矿床。     

内蒙古维拉斯托矿床花岗岩类SHRIMP年代学及Hf同位素研究

维拉斯托铜多金属矿床地处中亚造山带和大兴安岭造山带的叠加复合部位,该矿床花岗岩类锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示为(298.0±2.5)Ma、(308.3±4.2)Ma、(313.9±3.4)Ma和(320.5±4.1)Ma,表明该矿区花岗岩类的成岩时代为晚石炭世。岩石地球化学特征表明它们为岩浆弧活动的产物。除花岗闪长岩样品锆石的εHf(t)为-4.1～+4.08外,其他3件黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩、石英闪长岩样品锆石ε_Hf(t)为正值,为+0.4～+9.9,锆石Hf模式年龄的峰值与古亚洲洋发育的时间较为一致,暗示矿区花岗岩类源区物质主要为俯冲的古亚洲洋壳以及少量前寒武纪地壳。矿区花岗岩类系统研究为探讨晚古生代兴蒙造山带的演化过程提供了基础资料,为该铜多金属矿床的成因研究提供了新的证据。     

内蒙古维拉斯托斑岩型锡矿床成岩、成矿时代及其地质意义

维拉斯托Sn矿床为内蒙古中南段地区新发现的大型斑岩型矿床,矿床的形成与石英斑岩有密切的成因联系。该斑岩型Sn矿床的发现与该区已发现的维拉斯托和拜仁达坝大型脉状Cu_Pb_Zn_Ag多金属矿床可能属于同一岩浆_热液成矿体系。虽然前人已对热液脉状Zn_Cu矿床和Ag_Pb_Zn矿床有了较多研究,但对新发现的斑岩型锡矿床开展的研究还十分欠缺。文章首次报道了新发现斑岩型矿床的成岩和成矿年龄。利用LA_ICP_MS方法对石英斑岩中的锆石进行U_Pb同位素定年,获得的年龄为(135.7±0.9)Ma(MSWD=1.4,n=24),表明石英斑岩的侵位时代为早白垩世。对与Sn矿化密切相关的辉钼矿进行了Re_Os同位素定年,结果显示辉钼矿的Re_Os同位素等时线年龄为(125.7±3.8)Ma(MSWD=1.7,n=4),可代表斑岩型矿床中Sn发生矿化的时间。本次获得的年代学数据表明,该斑岩型矿床成矿年龄稍晚于成岩年龄,与国内外众多典型斑岩型矿床具有类似特征。新发现的维拉斯托斑岩型Sn矿床形成于燕山晚期,与该区众多岩浆_热液多金属矿床的形成时代一致,推测矿床的成岩、成矿过程很可能与中生代岩石圈的伸展构造有关。     

内蒙古维拉斯托矿区花岗岩类地球化学特征及其构造意义

维拉斯托铜多金属矿床是近年来在大兴安岭发现的大型银铜多金属矿床,为了深入讨论维拉斯托矿区花岗岩类的大地构造环境及其形成的动力学背景,通过系统观察和分析,讨论了维拉斯托矿区钻孔内出露的黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩以及石英闪长岩的岩石学及地球化学特征。黑云母花岗岩及黑云母二长花岗岩具高硅特征,A/NCK平均值为1.07,里特曼指数小于3.3,属于钙碱性系列;稀土总量较高,轻重稀土元素分馏强烈,中等Eu负异常;(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)t值为0.705 93~0.710 75,ε_Nd(t)值为-4.45~-0.63,具有高分异I型花岗岩特征。石英闪长岩的SiO2含量中等,准铝质,高镁(3.12%~7.58%),高Cr、Ni;稀土总量较低,轻重稀土元素分馏不明显,弱Eu负异常;(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)t值0.705 05~0.707 68,ε_Nd(t)值在-0.88 ~1.04,具有赞岐岩的元素组成特点。黑云母花岗岩及黑云母二长花岗岩主要来源于年轻陆壳的部分熔融,上侵过程经历较强烈的分异作用;石英闪长岩来源于俯冲流体/熔体或残余洋壳部分熔融对岩石圈地幔改造后的产物,岩浆演化后期并未经历强烈的地壳混染及分异作用。综合研究认为：维拉斯托矿区花岗岩类侵位于晚石炭世,形成于后碰撞环境。兴蒙造山带内大量出露晚石炭世-早二叠世的钙碱性高分异I型花岗岩及A型花岗岩,同时大量沉积学及地层古生物的证据均显示兴蒙造山带该时期已经进入陆内演化阶段。     

内蒙古拜仁达坝铅-锌-银矿床:元素分带及其成因

内蒙中东部拜仁达坝矿床是一个以石炭纪石英闪长岩及锡林浩特杂岩为赋矿围岩的断裂充填型热液脉状铅-锌-银多金属矿床。矿床分东西两个矿段,拜东矿区1号矿体及拜西矿区3号矿体是矿床的主要矿体。矿体沿着走向方向具有明显的矿化分带特征,锌-铜矿石、锌矿石及铅-锌-银矿石依次从矿化中心向外侧产出。代表性矿体拜东矿区1号矿体的块段金属量、平均品位及元素比值由西向东沿着走向方向显示出明显而系统的变化规律。锌的块段金属量由西向东逐渐减少,铅和银的矿段金属量则先增加后下降;锌的块段平均品位由西向东逐渐降低,铅和银的块段平均品位则先上升随后下降;Ag/Pb值先上升随后下降,Ag/Zn和Pb/Zn值则逐渐上升。这种矿化的分带性可能是成矿热液在中偏高温向低温演化的过程中,沿着矿体的走向方向从矿化中心向外侧运移,在矿体不同位置有选择地将成矿物质卸载的结果。而成矿热液在断裂系统内与不同比例大气水的混合则可能是成矿系统内温度梯度形成的重要原因。矿床中不同位置的矿物组合记录了成矿热液中硫逸度由高向低,pH值由低向高的演化过程。拜仁达坝矿床与邻近的维拉斯托矿床组成了一个由温度场控制的具有明显矿化分带现象的低硫化热液脉状多金属成矿系统。     

内蒙古锡林浩特地区拜仁达坝矿区闪长岩体锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

对拜仁达坝矿区闪长岩体中的锆石进行了SHRIMP U-Pb定年,获得13个锆石颗粒的206Pb/238U年龄的加权平均值326.5Ma±1.6Ma（MSWD=1.7）,表明岩体侵位于海西期。岩体的地球化学特征显示岩体较为明显地受到了锡林浩特杂岩的混染,具有火山弧岩浆作用成因的特点。结合区域内其他海西期岩体的年代学和地球化学特征,该区海西期经历了一次较为强烈的构造岩浆事件,也暗示该火山弧环境可能从苏尼特地区一直向东延伸至克什克腾旗的北部地区。     

内蒙古锡林浩特地区拜仁达坝矿区闪长岩体锆石 SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

对拜仁达坝矿区闪长岩体中的锆石进行了SHRIMP U-Pb定年,获得13个锆石颗粒的206Pb/238U年龄的加权平均值326.5Ma±1.6Ma(MSWD=1.7),表明岩体侵位于海西期。岩体的地球化学特征显示岩体较为明显地受到了锡林浩特杂岩的混染,具有火山弧岩浆作用成因的特点。结合区域内其他海西期岩体的年代学和地球化学特征,该区海西期经历了一次较为强烈的构造岩浆事件,也暗示该火山弧环境可能从苏尼特地区一直向东延伸至克什克腾旗的北部地区。