矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

江西相山矿田脉石矿物微量元素特征及其地质意义!

对江西相山矿田与铀矿床及铅锌矿床有成因联系的脉石矿物和赋矿围岩的微量元素及稀土元素进行了研究,结果表明,铀矿床与铅锌矿床成矿物理化学条件各具特点:与铀矿床相关的脉石矿物中微量元素含量普遍较低,低于与铅锌矿床相关的相同脉石矿物微量元素含量,说明它在形成过程中或形成后经历了外界大气降水的淋滤作用;在稀土元素配分图上,围岩与铅锌矿床脉石矿物较接近,而与铀矿床脉石矿物相差较大,说明铅锌矿床的脉石矿物与围岩具有一定的相关性,而铀矿床的脉石矿物与围岩之间差异性较大;相同脉石矿物在成矿期和成矿期后∑REE、LREE/HREE和Eu正负异常情况差别较大;铀矿床成矿期脉石矿物具有极低的Th/U值(0.12),显示幔源特征,而铅锌矿成矿期脉石矿物的Th/U值(11.2)高于富矿围岩(5.33);通过Eu的正负异常情况和微量元素比值判断,铀矿床和铅锌矿床在成矿阶段,均经历了由高温环境向低温还原环境演化的过程,铅锌矿床的成矿温度整体高于铀矿床。     

胶东地区含金硫化物矿物微量元素分布规律

通过对胶东地区金矿床矿石矿物和脉石矿物微量元素地球化学的研究,确定了金矿床、主成矿阶段矿物中微量元素的分布特征.揭示了温度、压力(深度)、围岩蚀变作用等对成矿作用的影响和矿床间成矿物理化学条件的差异,指示了微量元素的找矿信息.     

辽宁吕家堡子铅—锌矿床的构造地球化学研究

本文以该矿区矿石矿物磁铁矿、闪锌矿、方铅矿的组合在空间上的宏观变化和磁铁矿、闪锌矿单矿物中的微量元素含量在垂向上的增减趋势为素材,通过对矿区成矿构造地质环境的分析,阐明了矿床的构造地球化学特征,认为成矿主元素的分异和单矿物中微量元素的增减趋势,是成矿元素构造地球化学行为的反映,而构造应力梯度、热动力梯度及氧化-还原程度的差异则是在成矿期共同影响元素构造地球化学行为的因素。     

湘西西安白钨矿矿床的地球化学研究

使用微量元素、同位素和矿物包裹体等方法对湘西西安白钨矿矿床进行了较详细的地球化学研究。认为该矿床属于沉积-改造型层控矿床，并阐述了矿床的矿源层、成矿时代、成矿条件及控矿因素等问题。     

安徽省东源斑岩型钨矿床白钨矿原位微量元素特征及其指示意义

新兴的白钨矿面扫描技术对于解释矿物微量元素特征具有重要的指示意义。文章选择皖南地区东源斑岩型钨矿床中白钨矿为研究对象,利用面扫描和阴极发光图像技术对矿物微区结构和原位微量元素特征进行系统研究。分析结果显示,白钨矿具有核边结构且微量元素特征具有明显的分带性,同一白钨矿颗粒核部亏损Mo、Nb、Ta元素,富集REEs,而边部相反。在此基础上,文章通过系统的白钨矿单点微量元素分析,反演了成矿流体性质和演化过程,提出东源钨矿床成矿流体氧逸度逐渐增高,成矿流体富集F挥发分且F含量逐渐增加,成矿物质很可能有幔源组分加入。通过白钨矿面扫描和阴极发光图像查明矿物微区结构,进而开展了白钨矿微区微量元素单点分析,有可能对成矿流体和矿质来源作出合理的解释。     

拉么锌铜矿床成矿地球化学特征及物理化学条件探讨

根据矿区花岗岩和夕卡岩的全岩成分、花岗岩和夕卡岩的挥发分、微量元素及稀土元素含量、不同矿体的金含量以及矿物包裹体研究和对矿床形成时ｐｃｏ２、ｆｓ２、ｆｏ２及ｐＨ值的估算资料，讨论了拉么矿床的成矿地球化学特征和物理化学条件。     

矿物原位LA-ICPMS微量元素分析及其在矿床成因和预测研究中的应用进展

随着激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),短波近红外光谱分析技术(SWIR)以及其它微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的相关研究已成为地球科学领域的热点。目前国内外的研究主要集中在利用矿物微量元素组成来反演成矿流体的性质和演化规律,示踪成矿物质的来源,约束岩石和矿床的成因,并进行成矿带的识别和矿化中心的预测,特别是近十多年,在应用矿物微量元素组成特征进行矿床预测和勘探方面取得了巨大的进展。本文简要综述了国际上该领域近年来上述有关方面的研究现状和取得的主要进展,并重点总结和论述了部分重要矿物的原位微量元素研究在成矿预测应用方面所取得的最新成果,包括:(1)通过对岩浆成因矿物,如斜长石、锆石、磷灰石和磁铁矿等元素组成研究进行成矿潜力的判别;(2)通过热液蚀变矿物,如绿帘石,绿泥石,磁铁矿和明矾石等的元素组成来预测矿化中心的方向和位置,同时进行含矿性和成矿潜力的判别。文章认为,随着微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的研究已成为地球科学领域特别是矿床学和勘查学的研究热点。继续加强矿物原位LA-ICPMS微量元素分析技术及相关基础研究,进一步探索和应用不同矿物微量元素组成特征来建立精确的勘探指针,有效指导深部矿床勘查,是下一步的主要发展方向。     

铅锌矿床中微量元素富集及关键测试技术研究新进展

铅锌矿床中微量元素的富集特征、富集机制及对矿床成因指示是当前矿床学研究的热点之一。对铅锌矿床微量元素富集及关键测试技术研究新进展进行了综述,指出:①富集微量元素的铅锌矿床不仅分布于古陆边缘,造山带也是有利的构造背景;②不同成因类型铅锌矿床所富集的微量元素种类和含量不同,元素组合、含量及比值可以指示矿床成因;③微量元素以类质同象、固熔体、微细矿物包裹体形式甚至是独立矿物形式存在于闪锌矿和方铅矿中,富集过程受扩散速率、结晶温度、氧化还原条件、硫逸度、成矿物质和成矿流体等物理化学条件控制;④硫化物LA-ICP-MS微区分析能精确测定硫化物中微量元素的含量,了解其赋存状态,可为铅锌矿床成因研究提供微观证据。最后指出微量元素研究过程中要加强LA-ICP-MS原位微区测试技术的应用,并与宏观矿床地质特征研究相结合。     

拉么锌铅矿床成矿地球化学特征及物理化学条件探讨

根据矿区花岗岩和夕卡岩的全岩成分，花岗岩和夕卡岩的挥发分，微量元素及稀土元素含量，不同矿体的金含量以及矿物包裹体研究和对矿床形成的ｐＣＯ２，ｆｓ２，ＦＯ２及Ｐｈ值遥估算资料，讨论了拉么矿床的成矿地球化学特征的物理化学条件。     

LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程

硫化物微区原位分析技术包括LA-ICPMS定点微量元素分析、LA-ICPMS和(Nano) SIMS微量元素面扫描分析,以及SIMS、Nano SIMS和LA-MC-ICPMS原位硫同位素点分析和面扫描。这些分析方法可以有效地获取不同期次硫化物微量元素含量、丰度分布图像、硫同位素比值和分布特征,结合微区时间分辨信号谱图、微量元素相关性分析等,在矿床学的成矿元素行为与赋存状态、成矿元素置换反应、成矿流体与硫的来源、矿石矿物的化学分带性、矿床成因模型等研究中有着重要的应用前景,以探讨矿床的精细成矿过程。硫化物原位微量元素和同位素LA-(MC)-ICPMS和(Nano) SIMS分析,需要降低仪器和分析方法的系统误差,克服严重的基体效应和同位素分馏效应。     

鄂西东岳中低温热液充填型大理石矿床的地质特征

通过对东岳大理石矿的地质特征、矿石化学成分、微量元素、矿物包裹体及同位素地球化学研究,认为该矿矿必于中低温热液充填矿床,成矿温度１４０￣２２０℃,成矿溶液来源于大气降水。这类矿床是甸大理石矿新类型,对鄂西、河南、广西等地同类矿床成因探讨具有十分重要的意义。     

西秦岭西部含矿岩体特征及其判别标志

岩体的含矿性是由多种因素决定的,要判别某个岩体是否含矿及矿床规模大小是一个复杂的问题。近年来,通过对许多矿床研究证明,与成矿有关的岩体中微量成矿元素含量亦相应较高,岩体中某些氧化物的比值与岩体的含矿性也有一定关系。笔者根据区内部分岩体的造岩矿物、副矿物、某些氧化物比值以及岩体和单矿物中微量元素含量等几方面的资料,用统计法和对比法对西秦岭西北部广泛发育的燕山—印支期岩浆岩(图1)的含矿性进行综合归纳,并与国内某些成矿岩体进行比较,来探讨本区成矿岩体的特征及岩体含矿性的判别标志。由于笔者水平所限,谬误之处,请予以指正。     

四川大水沟碲矿床成矿物质来源研究

四川大水沟碲矿床是世界首例独立碲矿床。通过对其进行矿床地质、常量与微量元素、矿物包裹体地质及稳定同位素测试分析研究，认为该矿床成矿物质具有多源性，且不同矿化期的成矿元素、成矿流体来源亦不相同：主成矿期Te主要源于地幔岩浆脱气，少量来源于基性岩或大理岩，S可能主要源于早期形成的磁黄铁矿，Bi可能与中酸性、基性岩浆有关；成矿流体主要为岩浆气液。     

东昆仑野马泉铁铜矿区矿物特征研究

东昆仑是当前成矿研究的热点区域,前人对该地区做了大量的成矿学与构造学研究[1-2],但对区域内的矿物以及矿区围岩的化学元素、微量元素等的研究不够精细。为进一步认识矿区与区域矿物特征,分析矿区成矿作用,通过对矿区矿物的标本观察,偏光显微镜观察,等离子体质谱仪分析等,对东昆仑野马泉矿区围岩的蚀变、化学元素、微量元素和矿区的矿物特征、化学元素、微量元素进行研究。结合前人研究成果,认为,该地区成床主要成矿物质来源为早古生代在祁漫塔格地区形成的一套由变质橄榄岩、堆晶杂岩、中酸性火山岩、硅质岩、碳酸岩等构成的岩石组合;野马泉地区主矿区的成矿类型为层控型热液反应改造型矿床;成矿元素Zn、Co、Ni、Cr、Ti等含量均高出地壳的丰度值。     

东升庙多金属硫铁矿床闪锌矿特征及形成条件

闪锌矿是东升庙多金属硫铁矿床中主要矿石矿物之一,本文从闪锌矿的产状、矿物共生组合、物理性质、化学成分、微量元素含量征、晶胞参数与FeS含量关系等方面探讨了闪锌矿标型特征及其与矿床成因的关系。本区有两类闪锌矿,其中晚期改造作用形成的闪锌矿比原沉积成因的富铁,形成了闪锌矿向铁闪锌矿转化的矿物系列。进一步确定了矿床成因类型为海底喷气热水沉积-弱改造型矿床。进而讨论了不同成矿期闪锌矿的形成条件。     

界牌岭锡矿床地质、地球化学特征及成因类型

为了深入研究界牌岭锡矿床的成因类型,系统研究了该矿床成矿母岩的产出形式、成岩年龄、岩石化学成分及微量元素含量、副矿物成分、稀土元素含量等特征;同时,着重研究了该矿床锡-钨矿化与蚀变的类型、化学成分及相互间的共生-分带特征;并且研究了该矿床流体包裹体的主要特征.研究认为,界牌岭锡矿床成矿物质来自壳源型岩浆花岗岩类,其成矿母岩是浅成-超浅成侵位的,因而又具有斑岩型矿床的特征,其成因类型应属于斑岩-云英岩型锡矿床.     

黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位微区分析方法及其在金矿床研究中的应用

LA-ICP-MS原位微区分析技术具有空间分辨率高、检出限低等突出优点,可以有效地获得矿床不同成矿阶段矿物的微量元素组成信息。黄铁矿广泛分布在不同类型的金矿床中,是认识矿床成因的一个重要载体矿物。文章总结了近些年来LA-ICP-MS分析技术的发展趋势和其在分析黄铁矿微量元素指示金矿床成因方面的研究进展。研究提出了在详细的岩相学工作基础之上,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术准确测定黄铁矿微量元素并结合元素面扫描可以有效限定微量元素在黄铁矿中的分布赋存状态,探讨了元素进入黄铁矿机理和富集过程;利用典型元素含量（组合或比值）可以有效地反演成矿流体性质、指示成矿物质来源,进而约束金矿床的成因。此外,文章还总结了近些年来黄铁矿微量元素在找矿勘查领域取得的系列成果,认为其在成矿潜力评价以及指导选矿加工等领域具有巨大的应用前景。总之,LA-ICP-MS分析技术是建立矿床学从宏观到微观研究的重要桥梁,与BSE、SEM、TEM以及同位素分析等技术结合,可以有效刻画金矿床形成的精细过程,对于约束成矿金属来源以及金富集沉淀机制等方面研究具有重要意义。     

界牌岭锡矿床地质、地球化学特征及成因类型

为了深入研究界牌岭锡矿床的成因类型，系统研究了该矿床成矿母岩的产出形式、成岩年龄、岩石化学成分及微量元素含量、副矿物成分、稀土元素含量等特征；同时，着重研究了该矿床锡一钨矿化与蚀变的类型、化学成分及相互间的共生一分带特征；并且研究了该矿床流体包裹体的主要特征。研究认为，界牌岭锡矿床成矿物质来自壳源型岩浆花岗岩类，其成矿母岩是浅成一超浅成侵位的，因而又具有斑岩型矿床的特征，其成因类型应属于斑岩一云英岩型锡矿床。     

云南澜沧老厂大型银多金属矿床黄铁矿稀土和微量元素地球化学

云南澜沧老厂银多金属矿床是“三江”成矿带南段著名的代表性矿床之一。本文系统研究了矿床中黄铁矿（石）的稀土和微量元素地球化学特征。结果表明：老厂矿床黄铁矿（石）稀土元素总量较低,黄铁矿石EREE平均为5．54×10^6,其单矿物EREE平均仅为0．25×10^6;各类样品稀土配分模式均为明显右倾的轻稀土富集模式,轻稀土分异较强、而重稀土元素分异较弱;黄铁矿石、矿物δEu正异常、δCe负异常和轻稀土富集的配分模式与现代海底热液稀土的十分相似,是成矿流体海底喷流沉积的体现,此外黄铁矿石、矿物还发育弱的δEu负异常,可能是后期岩浆成矿热液叠加改造的结果。矿床黄铁矿单矿物除相对富集少量高场强元素外,其它元素均有不同程度的亏损,其Hf／Sm、Th／La、Nb／La值普遍〈1,表明矿床成矿流体可能是以富cl的成矿热液为主;黄铁矿co、Ni含量较低且变化较大,Co／Ni比值显示矿床经历了不同的成矿阶段,利用Y／Ho比值示踪成矿流体表明,黄铁矿Y／Ho比值与海水及海底热液基本一致,为矿床经历海底火山喷流沉积成矿作用提供了新的佐证。