湖南芙蓉锡多金属矿床氢、氧、碳同位素地球化学

芙蓉锡多金属矿床是新近发现的具有巨大找矿潜力的超大型锡多金属矿床,矿体主要分布在骑田岭复式岩体南部与地层的接触带上.骑田岭花岗岩并不同于以往的陆壳改造型的含锡花岗岩,而是属于A型花岗岩.近年来许多地质学者对芙蓉锡多金属矿床开展了大量的矿床地质、成矿年代学、成矿物质和成矿流体性质及来源研究并取得重要进展.但是有关成矿流体和成矿物质的来源还存在争议,一种观点认为芙蓉锡矿成矿流体主要来源于骑田岭花岗岩浆作用过程中分异出来的岩浆期后热液流体(Li等,2006);另一种观点则认为成矿流体主要为经过水-岩反应后的大气降水(Zhao等,2005).     

南岭钨锡花岗岩的地质特征及成矿作用

南岭钨锡花岗岩按主要成矿金属可分为钨成矿花岗岩,钨锡铌钽成矿花岗岩,钨锡多金属成矿花岗岩和锡成矿花岗岩。中生代是本区钨锡花岗岩的主要成矿时代。各类钨锡花岗岩的地质、地球化学特性反映了它们相互之间成因上的区别和联系。本区钨锡花岗岩的成岩成矿作用特征是:①复式岩体分异完善多期多阶段成岩晚期成矿型,②复式岩株活动频繁多阶段成岩多阶段成矿型,岩浆杂岩组合酸性花岗岩成矿型,④火山—侵入作用的次火山—斑岩成矿型,⑤深成混合岩化花岗岩化超变质岩区花岗岩浆高侵位斑岩成矿型,⑥古老花岗岩体成矿型。钨锡花岗岩的地质和成矿作用特征是与其所处的大地构造环境的区域地质构造性质息息相关。     

骑田岭岩体黑云母中挥发性组分的演化特征及对锡成矿的指示

挥发性组分F、Cl等是花岗质岩浆的重要组成部分,它可以直接或者间接影响到岩浆的性质和岩浆作用的种种过程,同时制约着Sn、Cu等成矿元素在熔体/流体间的分配、流体体系的地球化学特征以及成矿效应.本文以骑田岭花岗岩体中的黑云母为研究对象,对骑田岭花岗岩体中挥发性组分的演化特征以及与锡成矿关系进行探讨.     

华南与花岗岩有关的一种新类型的锡成矿作用：矿物化学、元素和同位素地球化学证据

华南是我国最重要的锡成矿省,产有大量的与花岗岩有关的大型-超大型锡多金属矿床。近年来,在湘南新探明一个超大型锡矿床—芙蓉锡矿床,其中,最重要的锡矿化产在骑田岭花岗岩体西南部的破碎蚀变带内,与绿泥石化密切相关。骑田岭花岗岩富含角闪石,具有较高的氧逸度,显示出准铝的地球化学特征,在花岗岩形成过程中发生过壳-慢岩浆混合作用。这些特点都表明骑田岭花岗宕并不同于一般的 S 型含锡花岗岩,而显示出 A 型花岗岩的地球化学特征。同位素定年分析表明,芙蓉锡矿床主成矿阶段的形成时代要晚于骑田岭花岗岩侵位年龄近20Ma。氢、氧同位素分析表明,发生过水-岩反应的大气降水在成矿流体中占有很重要的地位。硫同位素分析表明花岗岩和地层都提供了成矿所需的硫。因此,用花岗岩浆结晶分异过程中分离出富锡的岩浆流体来形成锡矿的传统模式并不适合于解释芙蓉锡矿的形成。我们认为芙蓉锡矿的形成主要与骑田岭花岗岩的绿泥石化蚀变有关,循环的大气降水与花岗岩发生水-岩反应,富锡的铁镁矿物在蚀变成绿泥石的同时释放出 Sn 和 Ti 等金属到流体中,当物理化学条件改变时,沉淀形成锡矿体。这是一种比较独特的锡矿化模式,丰富了华南与花岗岩有关的锡矿化类型。     

花岗岩中铟与锡铜铅锌的关系及其富集成矿意义

全球已知的富铟矿床多与锡石硫化物矿床或富含锡的硫化物矿床有关,这些矿床的形成均与酸性岩浆作用有关。尽管铟的富集参考机理已经积累了较多研究成果,但关于锡在铟的富集成矿过程中起了什么作用?花岗岩浆演化过程中铟与锡等成矿元素的关系如何?等等,这些科学问题依然有待深入的研究。本文对滇东南薄竹山花岗岩和其中的"包体"、都龙矿区南温河花岗岩及矽卡岩矿物、广西昆仑关花岗岩、湖南柿竹园和骑田岭花岗岩中In与Sn、Cu、Pb、Zn的关系进行了初步研究,结果表明,花岗岩浆从结晶成岩→分异出成矿流体→遭受变质与蚀变→与围岩发生接触交代的全过程,In与Sn始终保持同步变化的正相关关系,而In与Cu、Pb、Zn之间不存在相关关系。此外,花岗岩中云母类矿物是In和Sn的主要载体矿物,且其中In与Sn也同样具有很好的正相关性。上述研究结果表明从岩浆结晶成岩到富集成矿过程中,铟与锡是共同迁移的。本文认为在锡存在的情况下,铟更容易超常富集,这可能就是富铟矿化多与锡矿化伴生的重要原因之一。     

中国钨锡钼铋矿床的成岩成矿系列和物质来源问题

钨、锡、钼、铋是我国的优势矿产,其探明储量均居世界前列,而且成矿地质条件优越,只有良好的发展前景.现就这些矿床的成岩成矿系列和物质来源问题作一初步探讨,不当之处,请批评指正. 成岩成矿系列同一物质来源,在同一岩浆作用(或成岩作用)旋回演化过程中,不同阶段形成的一系列岩石以及伴随形成的一系列矿床,构成了一个有亲缘关系的成岩成矿系列.我国的钨、锡、钼、铋矿床均与花岗岩类有密切的成因联系.它们初步可划分为三个物质来源、形成机理不同,具有不同岩浆演化及成矿特点的成岩成矿系列,即:     

湖南芙蓉锡多金属矿床成矿流体地球化学

湖南芙蓉锡多金属矿床是我国最近发现的与A型花岗岩具有成因联系的超大型锡多金属矿床.本文对该矿床主要的四种矿化类型(矽卡岩型、云英岩型、蚀变花岗岩型、锡石硫化物型)进行了系统的流体包裹体地球化学和稳定同位素地球化学研究.研究结果表明:该矿床中流体包裹体类型复杂,包括富含CO_2包裹体、气液包裹体、含子晶包裹体和气相包裹体.矽卡岩型矿石中流体包裹体均一温度主要集中在400～450℃,云英岩和蚀变花岗岩型矿石的均一温度相对下降,主要分布于250～350℃之间,锡石硫化物型矿石中包裹体温度进一步下降.成矿流体主要由高盐度CaCl_2-NaCl-KCl-H_2O流体(盐度多集中在32.2 wt%～50.6 wt%NaCl.eqv)和富含CO_2的CO_2-CH4-NaCl-H_2O低盐度流体(盐度多集中在32.2 wt%～50.6wt% NaCl.eqv)组成.芙蓉锡矿云英岩型矿石成矿流体中的水主要以岩浆水为主,锡石硫化物型矿石成矿流体中的水具有岩浆水和大气降水混合的特征,成矿流体中的碳为岩浆碳与沉积碳酸盐不同比例混合的结果.芙蓉锡多金属矿床的成矿流体应主要来源于骑田岭黑云母二长花岗岩岩浆结晶期后分异出的岩浆热流体.岩浆热流体沿岩体周围裂隙对围岩和原生矽卡岩进行热液交代,在造成绢云母化、白云母化、绿泥石化等热液蚀变现象的同时,导致了大规模的锡矿化.减压沸腾和低温流体与高温流体混合造成的沸腾作用是导致芙蓉锡矿锡沉淀的主要机制.     

湘南多金属矿集区岩浆热液成矿作用研究进展

南岭成矿带中段湘南地区广泛出露中酸性岩浆岩,具有面积广、规模大、成矿独特等特征。岩体周缘多分布世界级的超大型-大型钨锡铅锌矿床等,因其特有的成矿作用使之成为国内外研究华南陆内成矿作用的典范。在大量收集该区成矿花岗岩岩石学数据、成岩-成矿年代学、同位素地球化学等数据的基础上,对比研究了湘南多金属矿集区多矿床成矿岩体主量、微量、稀土元素、Sr-Nd-Hf同位素、成岩成矿年代学和稳定同位素组成特征,分析探讨了该区成岩成矿作用、成矿专属性、成矿物源和动力学背景等。结果表明:岩体的主微量元素特征指示湘南花岗岩类型复杂且均有明显的成矿专属性,多金属成矿作用与花岗岩具有密切的时空关系,成岩时代的峰值介于240～230 Ma(印支期)和160～150 Ma(燕山期)两个区间,多金属成矿高峰期为燕山早中期;稳定同位素组成指示成矿物质主要来源于岩浆,后期受地层和大气降水的混染作用明显。Sr-Nd-Hf同位素显示该区花岗岩的源区以壳源为主,兼有少量幔源混合的特征。综合研究认为,今后需进一步深化多金属复合成矿机理、岩浆演化、构造系统与岩浆热液成矿系统的联合控矿机理等方面的深入研究,揭示成岩成矿构造的深延格局,...     

云南个旧花岗岩:特点、演化及与成矿关系

个旧超大型锡多金属矿集区是我国乃至世界上最大的锡多金属矿集区.长时间以来,普遍认为个旧锡多金属矿床是与燕山期花岗岩有密切成因联系的"岩浆热液矿床";但也有一些地学工作者提出了海底喷流沉积和岩浆热液叠加观点;还有一些其它的认识,譬如金祖德认为个旧锡矿是典型的三叠纪同生沉积矿床,彭张翔认为个旧锡矿为一成因比较复杂的层控型锡-多金属矿床,黎应书、张丽红等认为个旧锡矿成矿与玄武岩关系密切等;王登红、薛传东、肖龙等认为成矿与大陆热点或地幔柱构造有关.纵观世界范围内的各大锡矿床,其形成大多与花岗岩有着紧密的关系;就本区而言,矿床与花岗岩之间关系究竟如何?对矿床与花岗岩之间关系的研究,不仅对探讨矿床成因具有重要的理论意义,且对于指导进一步找矿具有重要现实意义.     

湖南芙蓉锡矿床锡矿石和有关花岗岩的40Ar-39Ar年龄及其地球动力学意义

在研究和介绍湖南芙蓉锡矿矿床地质特征的基础上,对云英岩型锡矿石中的白云母和与成矿有关的骑田岭角闪黑云花岗岩中的黑云母进行了40Ar-39Ar年龄测定,获得角闪黑云花岗岩的坪年龄为(157.5±0.3)Ma;三门云英岩锡矿石的坪年龄为(156.1±0.4)Ma;淘洗窝云英岩锡矿石的坪年龄(160.1±0.9)Ma.这3组测年数据很一致,不仅精确地反应出成岩成矿的时间限制,而且表明了花岗岩成岩与锡矿成矿的密切关系.此外,三组数据坪年龄一致显示出,在成岩成矿之后矿体未受到后期热事件的扰动.芙蓉锡矿床是湘南大型钨锡多金属矿集区的组成部分,也是华南地区中生代钨锡成矿两大高峰期之一的160～135 Ma期间形成的代表性矿床,可能为中国东部地球动力学体制调整时晚期岩石圈减薄过程中的产物.     

南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学：概念与实例

南岭地区的钨锡成矿作用与花岗岩岩浆活动有十分密切的关系。花岗岩的物源与成矿元素的初始富集、花岗岩的分异程度和花岗岩中流体性质与活动性集中体现了花岗岩对成矿的控制能力,即花岗岩的成矿能力。初步建立了南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学研究体系。黑云母、榍石、锆石、锡石、金红石、黑钨矿、白钨矿和钨铁铌矿等是讨论的重点矿物,它们可用于判别花岗岩的成矿能力。首先以矿物晶体化学为基础,介绍了上述矿物在钨锡花岗岩中的岩相学特征、内部构造和矿物化学及其变化,并分别论证了花岗岩原始含矿性、花岗岩结晶演化和花岗岩中成矿元素活动性的矿物学标志;其次,系统对比了南岭地区三类钨锡花岗岩（准铝质含锡花岗岩、过铝质含锡花岗岩和过铝质含钨花岗岩）的成矿矿物学特征。以湖南骑田岭花岗岩复式岩体为实例,进行了芙蓉- 菜岭含锡花岗岩和新田岭含钨花岗岩的成矿矿物学对比研究。前者以黑云母、榍石为典型含锡矿物,它们在流体富集阶段,经热液蚀变作用,导致锡的淋滤和结晶富集作用;后者则以出现岩浆白钨矿和黑钨矿为特征。提出的钨锡花岗岩成矿矿物学研究体系有助于深化矿床学研究和矿床勘探工作,并将在今后工作中进一步完善。     

赣南于都万田花岗岩锆石铀-铅定年及启示

南岭是国内外著名的钨、锡及稀土成矿带,以往的研究成果大多认为其成矿作用与中生代的岩浆活动关系密切。相对地,关于加里东期花岗岩与成矿作用关系的研究较少,而实际上加里东期花岗岩的出露面积在该区域仅次于中生代花岗岩,与钨、锡及稀土成矿作用是否存在一定的联系。本文在野外调研的基础上,利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对位于赣南于都万田花岗岩进行了锆石U-Pb定年,同时结合该区域已有的地层和花岗岩成矿元素钨、锡进行了对比分析。结果表明,万田花岗岩体成岩确定年龄为464.9 Ma,由加里东期到燕山期,花岗岩对成矿元素钨、锡富集程度呈逐渐增强的趋势,可能暗示该区的成矿作用具有一定的继承性。     

南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿的有关问题

南岭是中国重要的钨锡多金属成矿带。岩浆活动及成矿作用具有多阶段性的特点，成岩成矿作用具有统一的地质背景及构造应力场。陆壳重熔型花岗岩类不同成岩阶段具有极为一致的稀土元素分布模式，暗示它们的定位和冷却都是在深部同源岩浆分异事件中形成的；岩石和矿石稀土球粒陨石标准化曲线有着相似的变化特征，反映成矿与岩浆活动有着密切的成因联系，物质来源上具有一致性；矿石硫化物和岩石长石Pb同位素组成相近，显示成岩成矿物质有明显的亲缘关系。结合多数情况下矿脉切穿已固结岩体的地质事实，推测燕山中期陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿物质主体来自深部同一岩浆源区，为同源岩浆分异演化不同阶段的产物；燕山晚期花岗质火山-侵入杂岩与相关锡铀矿化空间上密切伴生，物质来源也具同源性。典型复式岩体同源岩浆不同阶段侵位及相匹配的成矿作用时差一般小于10．0Ma，集中在0～8．0Ma。结合华南中生代岩石圈多次伸展活动的区域背景及矿床（田）地质特征，推测南岭地区的多阶段成岩成矿作用是脉动式构造演化的产物，成岩成矿物质来自深部同一岩浆房的不同演化阶段。     

滇缅腾冲-毛淡棉构造岩浆岩带钨锡成矿系统与典型矿床研究

本文在野外地质调查基础上,结合前人研究资料及部分项目研究成果,在分析研究腾冲-毛淡棉构造带的成矿地质背景、构造岩浆演化和主要钨锡矿床成因类型的基础上,探讨了构造岩浆演化与钨锡成矿系统的形成关系和花岗岩成矿作用.选取构造岩浆带内来利山和赫敏之两个典型岩浆热液型锡钨矿床,进行矿床特征、矿床成因、成矿成岩时代及构造背景的对比研究发现,腾冲-毛淡棉构造岩浆岩带可能具有统一的构造-岩浆-成矿演化系统,为一个燕山-喜山期形成的构造-岩浆-成矿带.这一认识对于指导该地区锡钨矿成矿预测和地质找矿工作具有重要意义.     

湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿. 为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体（脉）的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究. 结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期（435~441 Ma）、印支期（220~230 Ma）、燕山期（141~160 Ma）;三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化. 因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.      

湖南宝峰仙花岗岩地球化学特征与锆石SHRIMP U-Pb定年

湘东南宝峰仙地区发育3个小规模花岗岩体,岩性均为黑云母二长花岗岩,与南岭产有大型-超大型钨锡多金属矿床的骑田岭和千里山岩体位于同一成矿带内,相距不远。文章通过对宝峰仙岩体进行锆石SHRIMP UPb测年,获得(细)中粒斑状黑云母二长花岗岩(早期)和细粒黑云母花岗岩(晚期)的形成年龄分别为(147.0±4.0)Ma(MSWD=1.6)和(141.3±3.3)Ma(MSWD=1.09),为燕山期构造岩浆活动的产物。这2种花岗岩具有高w(Si)(平均75.11%)、富w(K2O)(平均5.07%)、低w(Ti O2)、w(Mg O)、w(Ca O),10000×Ga/Al值(大于2.6)较高、δEu较小的特点,为铝质A型花岗岩的岩石地球化学特征。宝峰仙花岗岩的εNd(t)偏高,T2DM偏小,显示在花岗岩成岩过程中有幔源组分参与,与千里山和骑田岭相似。花岗岩石成矿元素W、Sn、Pb、Zn等含量偏高,且岩体与围岩接触带的岩石蚀变较强、钨锡矿化点广泛分布。综合分析宝峰仙地区花岗岩成岩年龄、岩石地球化学特征及其所处构造位置,认为该区具有较大的钨锡多金属找矿潜力。     

大兴安岭南段锡多金属成矿系列

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡-多金属成矿集中区.根据成矿花岗岩和成矿元素组合的不同,可分为3个成矿系列:锡(钨)成矿系列(Sn-W-Nb-Ta-Be)、锡-多金属系列(Sn-Ag-Cu-Pb-Zn)和含锡的多金属系列(Pb-Zn-Cu-Ag),3个系列的成矿时代相同(130～150Ma),均与大兴安岭南段燕山期花岗质岩浆作用有关.与锡(钨)成矿系列有关的花岗岩,主要是钾长花岗岩-花岗斑岩,具有钛铁矿系列花岗岩的特征;与含锡的多金属系列有关的花岗岩,主要是花岗闪长岩-石英二长岩类,具有I型或磁铁矿系列花岗岩的特征;而当钾长花岗岩类与花岗闪长岩-二长斑岩等构成花岗质杂岩体或定位在相近空间时,常形成锡-多金属共生组合.研究表明,锡-多金属系列是与含锡的钛铁矿系列和含多金属的磁铁矿系列两种不同花岗岩类有关的含矿热液同位叠加成矿的结果.高成熟度、富锡的锡林浩特元古宙变质岩的重融-分异演化,可能是形成大兴安岭南段锡富集的主要原因.     

东准噶尔萨北锡矿SHRIMP锆石U-Pb测年及地质意义

萨北锡矿偏碱性黑云母花岗岩中锡石石英脉的SHRIMP锆石U—Pb测年表明,该矿床的锡成矿年龄为(324.2+3.4).Ma,与老鸦泉～红土井子和苏吉泉黑云母花岗岩体的成岩年龄(358.6 Ma-304+2 Ma)相当:明显早于萨北富碱花岗岩的成岩年龄(306+3 Ma-314+5 Ma)和富碱花岗岩体中的锡石(碱性角闪石)石英脉成矿年龄(263.6+3Ma-307+11 Ma).因此,萨北矿区至少存在两期锡矿化,而且这两期锡矿成矿时代与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的两个时段年龄(330-310 Ma和305-280 Ma)和新疆北部后碰撞3个成矿高峰期年龄(340～330 Ma,300-285 Ma,270-260 Ma)相吻合.由此可见,萨北锡矿具成矿多期性,并且与偏碱性黑云母花岗岩一富碱花岗岩岩浆演化关系密切,萨北锡矿区两类锡矿及其赋矿的碱性花岗岩都是新疆北部晚古生代后碰撞岩浆一成矿活动的产物:卡拉麦里地区可能存在与晚古生代后碰撞碱性花岗岩质岩浆有关的锡矿成矿系统.     

南岭九龙脑矿田典型矿床构造解析:以淘锡坑钨矿床为例

南岭九龙脑矿田淘锡坑钨矿是赣南地区典型的石英脉型黑钨矿床,受断裂构造与花岗岩体控制。本文通过8个中段坑道填图,结合地表钻和坑内钻揭露,对含矿石英脉、矿脉组、矿体以及成矿花岗岩体的几何形态、结构构造进行仔细观测,统计矿脉及成矿后断裂产状并进行构造解析。淘锡坑黑钨矿石英脉矿体整体呈平直长板状,具有尖灭侧现,单脉之间以左行斜列为主,而矿脉组呈菱形网格状排列等特征;花岗岩体呈矩形块状、阶梯状。岩突以顶蚀和岩墙扩展两种方式由南东向北西侵位。矿床为多期多阶段的成岩成矿,断裂对花岗岩的侵位与成矿起到主导控制作用。本文综合分析并构建了淘锡坑钨矿构造-岩浆的成矿演化模式,即区域构造应力作用生成共轭断裂构造网格体系,然后岩浆侵位上拱被共轭断裂切割的"几何体"围岩移位而侵位,并沿共轭断裂体系内充填云英岩脉、含矿石英脉体,完成一次成岩成矿作用;区域构造再次活动使围岩与花岗岩体发生断裂,并再次诱导岩浆侵位,在早期花岗岩体和围岩内断裂中形成矿体和云英岩脉体,从而形成内带和外带含矿石英脉;成岩成矿后区域构造小规模错动、破坏岩脉与矿脉,但未改变岩脉矿脉的整体展布。     

富贺钟钨锡多金属矿集区成矿规律及成矿模式

成岩、成矿的时空关系及矿化特征综合研究表明,桂东北富贺钟地区钨锡多金属成矿主要与燕山期姑婆山复式岩体中晚期的细粒花岗岩有关,但成岩与成矿之间存在一定时差。区内矿化具有上锡下钨的垂向分带特征,细粒花岗岩侵入层位的不同制约了矿化类型及成矿元素组合。成矿作用过程中有幔源流体的参与,中泥盆统郁江组砂页岩和东岗岭组灰岩夹白云质灰岩之间的"硅-钙界面"对锡成矿具有重要的控制作用,也是锡矿就位的重要场所。细粒花岗岩体周缘的"硅-钙界面"附近是寻找锡多金属矿的远景地段。