广西清明山铜镍硫化物矿床上升气流微粒研究

为探讨上升气流微粒与深部隐伏矿体之间关系,在广西清明山铜镍硫化物矿床上方土壤中采集上升气流微粒,并采用透射电子显微镜(TEM)对微粒的形貌、大小、聚合状态、化学组分及结构等进行分析。结果表明,微粒主要由Cu、Co、Zn、Fe、Ca、Si、S等元素组成,其中成矿元素Cu、Co以自然Cu-Fe-Co、Zn-Fe-Co及Fe-Co合金微粒的形式存在,其余如Fe、Ca、Si、S等元素则以氢氧化物、氧化物及碳酸盐微粒形式存在。微粒可分为微粒聚合体及单个微粒,微粒的大小为50~500nm,微粒的形状多为不规则状、近椭圆形、近球状、水滴状和近长方体等。微粒中高含量的Cu、Co、Zn来源于深部隐伏矿体,含Fe、S微粒来源于矿床中金属硫化物矿物。此外,高价态的微粒组分指示微粒处于相对氧化的环境。清明山铜镍硫化物矿床的上升气流微粒组分与矿床矿物组分间存在着较好的对应性,本研究为隐伏铜镍硫化物矿床提供了新的找矿方法。     

贵州关岭丙坝铜矿床地气微粒特征

为了查明地气微粒特征与隐伏矿体的关系,对贵州关岭丙坝铜矿床进行地气微粒采样,并用透射电子显微镜进行分析。研究结果表明:地气微粒存在形式有微粒聚合体和单个微粒,以微粒聚合体为主。单个微粒形态各异,有球状、板状、立方状、椭球状、条状、不规则状等,粒度一般在几纳米到300nm之间;微粒聚合体多呈链状、浑圆状、不规则状。微粒的元素组成与地下隐伏矿体具有较好的相关性,且发现较多微粒中含有高浓度的Fe、Mn、Pb、Zn等元素,这无疑对该矿区今后的地质找矿具有指导意义。此外,通过对比不同矿床的地气微粒特征,发现矿床类型不同,微粒的种类、成分、形态等特征有差异,但相同类型的矿床却具有较大相似性。矿床地气微粒特征与地下隐伏矿床具有较好相关性,在相似地质环境下形成的矿床微粒元素组成、大小大体上具有相似性,但其间的微粒组合、形态等仍会存在一定的差异性。因此,可以通过对隐伏金属矿床地气微粒特征的研究,建立不同矿床类型地气微粒特征模型。     

云南小寨铜矿苏家箐矿段地气微粒特征

针对云南小寨铜矿苏家箐矿段地气采样所获得的16个地气微粒样品进行透射电镜观察分析,结果表明:地气中微粒呈现纳米级,大小为10nm到300nm不等,多为微粒聚合体,单体较少。微粒的形状多样,有似六边形、似椭球状、球状、不规则状等。微粒中含有成矿元素Cu以及伴生元素Fe,Pb,Zn,Mn,Co等,如SJQ-2A微粒中Pb含量为62.9%,SJQ-5B微粒中Co含量为24.1%。Cu出现频次很高,其质量分数也较高,如SJQ-1B和SJQ-6微粒中Cu含量分别为64.0%和73.3%。推测含金属微粒来源于深部隐伏矿体,金属微粒含有丰富的矿体信息。通过对比7个不同矿床的地气微粒特征,发现矿床类型不同其微粒特征(如种类、成分、形态、大小等)有较大差异;而与小寨铜矿苏家箐矿段具有相似地质环境的矿床,其地气微粒特征具有较大的相似性。微粒的元素组成与地下深处矿体具有较好的对应关系,无疑对该矿区今后的地质找矿具有指导意义。     

纳米级微粒地球化学测量中异常重现性研究

纳米级微粒测量是寻找隐伏矿的新方法,选取实地模拟实验和在已知隐伏矿区,利用液态捕集剂和等离子体质谱分析测试样品,进行重复测量试验,研究结果表明,不同成矿元素,在地表形成异常的运移富集速率不同,其运移速率主要取决于纳米级微粒本身的地球化学性质,地下上升气流、断裂等裂隙有利于微粒的上升运移富集;纳米级微粒地球化学重复测量时,异常可具有良好的重现性,但异常重现较常规气体缓慢,通常需要2~3个月。     

西藏甲玛铜多金属矿元素分布规律及地质意义

甲玛铜多金属矿床已经成为冈底斯成矿带内为数不多的铜品位高、规模大、矿体连续性好的超大型斑岩-矽卡岩-角岩型铜多金属矿床。文章根据167个钻孔的成矿元素化学分析结果,对各元素平面分带、（Pb+Zn）/Cu、Au/Cu、Mo/Cu、Pb/Ag、Zn/Pb、Zn/Cu比值分带以及剖面上元素的分带等进行了系统分析,认为甲玛铜多金属矿具有典型的与岩浆成矿作用有关的元素分带特征,矿体由深部向浅部具有Mo→Mo（Cu）→Cu+Mo→Cu（Pb+Zn+Mo）→Cu（Pb+Zn）→Pb+Zn的成矿元素分带现象,具有高温→中低温成矿演化的特点。研究提出,成矿流体的运移方向是由北东至南西,流体源位于矿区北东部的则古朗地区。这种典型的热液分带特征同海底喷流沉积矿床近管道相Pb/Ag比值高、远离喷口Zn/Pb、Zn/Cu比值高的元素分带特征有着本质的区别。矿区北部则古朗地区高Mo/Cu比值以及钼元素矿化强度随标高降低愈强的分布特点,均预示了该地区是深部隐伏含矿斑岩体之所在。     

覆盖区勘查地球化学理论研究进展与案例

覆盖区勘查地球化学近年在迁移机理研究上最显著的进展是在矿体上方覆盖层土壤中直接观测到Cu、Au等纳米金属微粒和植物细胞中的成矿元素,从纳米尺度和分子水平直接观测到的微观迁移证据使得覆盖区勘查地球化学迁移机理研究从描述性模型向实证性模型实现了质的飞跃.通过对北方干旱沙漠覆盖区金矿、中部湿润农田覆盖区铜镍矿、南方植被红土覆盖区的铜金银矿研究表明,Cu、Au元素主要以纳米微粒形式穿透火山岩、变质岩和土壤覆盖层,用深穿透地球化学的微粒分离和铁锰氧化物提取技术可以有效指示隐伏矿体.干旱盆地砂岩型铀矿的研究表明,铀在氧化条件下以铀酰络阳离子(UO₂2+) 形式迁移到地表,并被土壤中粘土所吸附,吸附相中的铀占全部的铀比例最高(17%~40%),使用物理分离粘土或化学提取粘土吸附相铀可以有效地指示深部铀矿体.      

地气测量技术及在隐伏矿找矿中的应用研究

通过铅锌矿地气模型模拟研究了地气流作用下,成矿元素及围岩中多种元素的迁移现象及规律。实验结果表明:铅锌矿的成矿元素Pb、Zn因迁出率大,伴生元素Cu、Mo、Au因迁出比大,可以在矿体上方形成易识别的地气异常,适合作为指矿元素。围岩对矿体中元素迁移存在复杂影响,但不会掩盖指矿元素形成的地气异常。在粤北隐伏花岗岩铀矿、桂北隐伏锌铜矿、湘南坪宝地区先后开展了地气测量探测隐伏金属矿研究及应用。根据室内实验及多个矿区、不同矿种上开展地气探测工作的成果,对地气法探测隐伏金属矿的有效性、地气场所包含的找矿与地质信息、地气测量的有效探测深度及地气异常与矿体的空间关联性、地表影响等问题进行了分析讨论。获取的资料表明:隐伏金属矿正上方均有成矿主元素及一批共(伴)生元素形成的地气异常;这种异常随矿体埋深增大,其幅度不是降低而是增大;地气法探测隐伏金属矿的有效深度可以达到千米尺度;地表污染不会对地气测量产生影响。     

云南省小水井铜金多金属矿床土壤地球化学特征及找矿意义

云南省小水井铜金多金属矿床产于东川铜多金属矿集区。矿区土壤地球化学特征表明,在小水井铜金多金属矿床所处的因民组和黑山组中,w(Cu)平均值分别为133×10-6和168×10-6,变异系数分别为0.63和0.59;w(Au)平均值分别为8.7×10-9和4.0×10-9,变异系数分别为0.71和0.61;Cu的富集系数分别为2.20和3.68,Au的富集系数分别为1.31和1.01;Cu和Au的矿化叠加强度分别5.9和8.7,Cu和Au元素的峰值分别为2 017×10-6和570×10-9。在元素异常等值线图上,Cu,Au呈多个富集中心,且二者的富集中心基本吻合;地球化学特征与矿床实际情况也非常吻合。研究表明,区内构造不仅控制地层和岩体的分布,同时控制铜金多金属矿床的展布,岩浆活动和区域脆-韧性剪切作用直接为成矿元素的活化和运移成矿提供了便利。     

我国金属矿床研究趋势和新进展——第四届全国矿床会议综述

根据第四届全国矿床会议情况,介绍了我国金属矿床成矿理论、金属矿床(Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、REE、U、Fe、Mn、Gr、Ni、Al)成矿机理和成矿模式以及隐伏矿床成矿预测和找矿方法等方面的研究成果、新进展及发展趋势.     

西藏甲玛铜多金属矿床三维模型分析与深部预测

西藏甲玛铜多金属矿床位于拉萨东约68 km 处,是冈底斯成矿带内与斑岩成矿作用有关的斑岩-矽卡岩-角岩型铜多金属矿床。本文以矿床成矿系列和成矿地质异常理论为指导,开展了矿田构造分析、地球化学元素分带研究。文章运用三维建模及可视化技术建立矿区三维矿床模型,通过曲面模拟方法提取矿区控矿构造界面,查明了矿区构造界面对 Cu、Mo、Ag、Au 等元素的富集有绝对控制作用;矿区地球化学元素分带表现为浅部 Pb、Zn 至深部 Cu、Mo 的变化特征,矿区成矿中心空间位置的探讨说明矿区在ZK1616-ZK3216一带的深部存在隐伏含矿斑岩体。     

盆地金属矿穿透性地球化学勘查模型与案例

近20年来,越来越多的大型金属矿床在盆地内部及其边缘被发现。传统的勘查地球化学方法对盆地及盆山边缘覆盖区无能为力,深穿透地球化学探测技术为解决盆地及其边缘覆盖区找矿难题提供了一种行之有效的手段。文章通过对沉积砂岩盆地铀矿、火山岩盆地银多金属矿、变质岩盖层铜镍矿和沉积盖层金矿开展探测试验,得出:(1)砂岩型铀矿中活动性铀主要以铀酰络阳离子的形式存在,铀酰络阳离子很容易受地下水运动及蒸发蒸腾作用而发生迁移,迁移通道包括砂岩的孔隙、构造裂隙等,到达地表后,铀酰络阳离子易与土壤中带负电的黏土矿物结合而赋存其中,使用微细粒分离和活动态提取两种方法均能圈定矿致异常;(2)火山岩盆地中,与火山岩近乎同期形成的矿床,矿床形成过程中含矿流体携带成矿元素银、金、铜等沿构造裂隙运移,迁移到地表后被土壤中的黏土矿物所吸附,使用土壤活动态测量和微细粒分离测量均能有效圈定已知矿体,异常直接位于矿体上方;(3)变质岩盆地超基性岩体在侵位过程中,岩体与变质岩接触带将产生大量的构造裂隙,因此当流体通过岩体与围岩接触带时,将携带矿体中铜、镍向上迁移至地表,形成环状异常;(4)洛宁盆地金矿成矿过程中,成矿元素金、银等以络合物、纳米级单质或合金等形式通过流体携带顺着构造破碎带向上迁移,地表岩石风化发生成矿元素解离,后期被黄土覆盖,矿体或岩石解离的化合物或纳米颗粒可以穿过黄土孔隙向上迁移至地表,并赋存于表层黄土的细粒级黏土中,因此采用土壤微细粒分离测量可圈出矿致异常。本文根据深穿透地球化学方法应用效果,异常的形态,并结合盖层的特点,成矿元素的存在形式、迁移方式以及在地表的赋存状态,初步建立了盆地金属矿深穿透地球化学勘查模型,为盆地盖层区地球化学勘查提供了理论与技术支撑。     

隐伏矿床上方纳米铜颗粒存在形式与成因

在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中和其下伏原生矿石中同时采集到金属纳米颗粒,颗粒在其粒径大小、形貌、连接和簇聚形式、微粒元素组合等性质上相似,表明两者为同成因物质,是内生成矿作用元素存在形式,土壤颗粒中金属纳米颗粒来自深部矿体。在金矿上方土壤颗粒中采集的纳米金属颗粒,与在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中采集观测到的微粒,在微粒性质可以对比,表明元素的纳米微粒是稳定形式,在其源区形成后可借助多种营力,穿越后期地质作用覆盖层,在近地表被土壤地球化学障捕获滞留,是深部矿化的有效传递物质。深穿透地球化学技术可从土壤中分离富集采集到此纳米微粒,并通过其微粒性质,追踪其源区性质。此研究结果在实用意义上,可为以土壤作为采样介质的深穿透地球化学勘查探测覆盖区隐伏矿方法提供理论依据。     

个旧高松矿田层间锡石-硫化物矿床构造控矿特征

从矿体空间展布特征、产状、顶底板及边缘形态可以看出，个旧层间锡石-硫化物矿床明显的受到构造的控制；从断裂构造的含矿性可以看出，断裂(裂隙)中的成矿元素含量远高于围岩，是层间氧化矿的有利赋存部位。此类型矿床具有热液充填(交代)成因，属于燕山晚期花岗岩岩浆期后热液矿床。     

辽宁青城子铅锌银金矿田控矿构造与找矿方向

辽宁青城子铅锌银金矿田为一集铅锌银金多个大型矿床于一区的重要成矿集中区。青城子中深构造层次的片麻岩穹隆（或变质核杂岩）构成了该区构造的主体。矿区中由片麻岩穹隆所构成的构造组合控制了矿体的定位、形态以及矿床的规模。青城子片麻岩隆起西南侧的卷曲褶皱翼内北东、北西走向的陡倾斜断裂发育，矿床主要为沿断裂交代充填的脉状铅矿，矿床规模较小；片麻岩隆起滑脱伸展翼多层顺层滑脱断裂带，为后期成矿提供了较大的容矿空间，有利于形成规模较大的矿床。     

个旧老厂Sn-Cu矿床内外接触带矿体原生晕分带与深部矿体预测模型

矿床的原生晕通常形成在矿体周围,与蚀变矿物和矿石矿物同时形成。矿床原生晕的分带规律能够提供较为准确的找矿目标。一些金属矿床的原生晕具有示踪隐伏矿体的作用,从而为探测深埋矿体提供了重要的线索。老厂大型锡多金属矿床是个旧巨型锡多金属矿床的重要组成部分,以广泛发育夕卡岩化矿化为其特征。根据其空间分布夕卡岩矿化可分为两类:内夕卡岩矿化和外夕卡岩矿化。前者发生在侵入体内蚀变带,后者主要形成于侵入体附近的蚀变碳酸盐岩中。它们在地球化学特征上有以下异同:(1)内夕卡岩和外夕卡岩矿体的轴向分带序列(从矿体的头部到尾部)分别为Ag-As-Bi-Cu-F-Pb-Sn-Zn-B→Ba-Co-Cr-Ni-Sb-V→Be-Mo-W和F-B-Ba-W→Cu-Sb-Be-Cr→Sn-Pb-Zn-Ni-Ag→Co-Mo-Bi-As。这表明异常元素的种类具有高度一致性,但轴向分带序列存在很大差异。(2)统计分析表明内夕卡岩矿化具有三种主要成矿元素组合:(a)As-B-Be-Co-Sn组合代表发育在花岗岩内蚀变带的云英岩化有关的锡石-硫化物-电气石蚀变矿化组合;(b)Mo-W代表与高温夕卡岩化相关的辉钼矿-白钨矿矿化组合;(c)Ag-Pb-Cu-Zn代表后期叠加于内蚀变带角银矿-方铅矿-闪锌矿-黄铜矿矿化组合。(3)外夕卡岩矿化也具有三种主要成矿元素组合:(a)Ag-Bi-Sn-Cu代表发育在外夕卡岩带角银矿-辉铋矿-黄锡矿(锡石)-黄铜矿中低温矿化组合;(b)As-Zn-Pb代表发育在外夕卡岩带毒砂-闪锌矿-方铅矿中温硫化物组合;(c)F-Be-W-Mo代表靠近侵入体一侧萤石-绿柱石-白钨矿-辉钼矿高温矿化组合。上述表明矿化具有多期多阶段特点。最后,在原生晕轴向分带序列的基础上,分别建立了内、外夕卡岩带深部矿体预测模型,为深部成矿预测提供强有力工具。     

超声波纳米提取测量法——一种覆盖区找矿新技术:在拜仁达坝铅锌矿区的实践

覆盖区的隐伏矿为今后重要的勘查目标,常用的勘查方法有气体提取测量法和化学分散提取法。这些方法,野外工作量大;室内提取过程复杂,操作复杂、不环保,宜受外界影响大;测量结果重现性较差;为此,建立了土壤纳米简便提取和测量的新方法--超声波纳米提取测量法,利用超声波空化原理,快速提取土壤中的纳米物质,并在内蒙古半干旱草原区上方开展了超声波纳米提取测量法的地球化学勘查方法的试验工作。结果表明,超声波纳米提取测量法获得的地球化学异常明显,对下伏矿体的指示效果较为明确,其中主要成矿元素Cu、Pb、Zn、Ni、Ag在矿体上方均有明显的异常,且异常衬度与矿体的深度对应关系好。矿体深度浅,异常衬度大,矿体深度深,异常衬度小。超声波纳米提取法可作为该景观区寻找隐伏矿的有效手段。     

韧性剪切带中角砾状铅锌矿床的就位机制

在辽吉岩套发育区识别出韧性剪切带内以围岩为角砾、铅锌硫化物为胶结物的角砾状矿化类型。矿体宏观形态简单而微细特点复杂,分别说明成矿裂隙兼具有压扭及张性特点。综合分析表明,成矿流体是高盐度卤水,重要意义在于它对铅锌成矿物质具高溶解度,携有足够量的成矿物质,它使先成矿体(化)中的铅、锌物质被淬取、活化和迁移。同时,对含矿裂隙的形成与发展有着促进意义。 角砾状矿体的出现与韧性剪切带晚期变形阶段岩石由韧性向脆性的转化有密切关系,在此过程中沿着Riedal裂隙系统的D裂隙系有铅锌成矿物质充填就位。Secor模式对角砾状矿体成矿空间的力学属性给出了很好的解释。液压扩容破裂作用是这种成矿空间产生与扩展的主要机制。     

隐伏铜矿区土壤微细粒测量有效性实验——以江西通江岭铜矿为例

土壤微细粒分离测量是一种可应用于隐伏矿勘查的地球化学技术, 亟需开展多景观、多矿种有效性实验。本文以位于湿润低山丘陵区的江西通江岭铜矿为研究区, 开展土壤微细粒分离测量试验, 并讨论其异常形成机理。结果显示, 主成矿元素Cu与Zn、Pb、Ag、Au等有较强的相关性, 该组元素富集系数大、空间变异强, 在研究区内趋于强烈富集。面积性试验结果显示Cu-Pb-Zn-Au多元素组合异常与已知矿体有良好对应关系。剖面试验表明断层和地层接触界面土壤成矿元素含量较高, Cu、Pb、Zn等异常可以指示隐伏矿体。根据元素组合及空间分布特征, 预测研究区东部第四系覆盖区存在隐伏铜金矿体以及19线南段深部有隐伏多金属矿体, 其中19号线南段在2019年详查工作中钻获铜铅锌多金属矿体。以上结果证实了低山丘陵景观区土壤微细粒测量探测隐伏矿床的有效性。断裂带、地层接触带既是容矿空间, 也是深部成矿物质向地表迁移的主要通道, 灰岩地层中的溶蚀缝与构造缝是次要迁移通道。深部成矿物质在多营力作用下迁移至地表, 并被土壤微细粒中的铁锰氧化物、黏土矿物和无定型硅铝氧化物所捕获, 在地表形成地球化学异常。