斑岩铜钼矿床成矿流体的出溶、演化与成矿:以大兴安岭南段敖仑花矿床为例

本文报道了大兴安岭南段敖仑花斑岩铜钼矿床中斑状石英的一些新发现。通过对其结构、成因和内部流体包裹体的研究,反演初始成矿流体性质;结合热液期脉系特征,探讨流体从出溶到成矿的演化过程。斑状石英包括"单颗粒石英"和"多晶石英集合体",以普遍发育含子矿物流体包裹体为特征,为岩浆-热液过渡期的特有产物。流体包裹体研究显示敖仑花矿床初始成矿流体具有高温高盐度特征,为H2O、CO2和Na-K-Ca-Fe-Cu-Ti等元素组成的络合物体系,在压力≥115MPa、深度≥4.3km条件下可出溶出温度≥492℃、盐度达到47.6%～58.7%NaCleqv的流体。热液期成矿系统压力突然降低导致流体发生沸腾,同时伴随温度骤减是引发大规模成矿的主要机制。根据矿物在脉系中的发育情况和显微测温数据,将辉钼矿的析出温度限定在335℃以上,即代表以辉钼矿沉淀为峰期成矿标志的主成矿温度下限。斑状石英中流体包裹体研究揭示敖仑花矿床形成到至今抬升高度约≥4.3km,暗示区域最小平均隆升剥蚀速率为32.6m/Ma。斑岩体中斑状石英不仅可以作为流体出溶的标志判断岩体是否具有成矿潜力,指导斑岩型矿床找矿工作,还能够为区域地质演化提供重要约束。     

“带外脉式”钨矿床成矿模型——以湖南白云仙钨矿田头天门矿床为例

石英脉型钨矿床是南岭钨矿成矿带的主要矿床类型,含钨石英脉产于成矿花岗岩顶部的接触带附近,其中"带外脉式"的石英脉几乎全部产于接触带外侧。湖南白云仙钨矿田头天门钨矿床发育较完整的"带外脉式"钨矿矿化组合和空间分带,主要矿化类型包括花岗岩型和石英脉型,前者分布于岩墙上部,后者发育于上方外侧的砂岩中。笔者研究了头天门钨矿床中花岗岩和各类矿体的地质地球化学特征,探讨了岩浆演化与钨的富集成矿过程。提出头天门钨矿床粗粒斑状黑云母花岗岩→细粒碱长花岗岩岩株→岩墙→云英岩化花岗岩→云英岩→石英脉的岩浆-热液演化-成矿全过程,成矿流体表现出"上液下浆"的分带特点。在岩墙形成前的演化过程中,成矿元素的富集主要受岩浆晚期分异作用的制约,岩墙之后的演化则主要受热液作用的影响。成矿地质体为细粒碱长花岗岩岩株以及上部的岩墙。建立了带外脉式型钨矿床成矿模型,形成机制主要为:在岩浆固结之前,岩浆中的挥发分和H2O在岩体顶部聚集引起围岩破裂,岩浆充填形成岩墙,挥发分和成矿物质在岩墙上部聚集形成花岗岩型(云英岩型)钨矿,并在外侧形成石英脉型钨矿。     

湖南川口三角潭钨矿床中辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

三角潭钨矿是产于衡阳盆地东侧的一个大型石英脉型钨矿床,矿体主要赋存在斑状黑云母二长花岗岩与围岩的内接触带上。为了查明该矿床的形成年代,作者采集了6件石英脉型钨矿中伴生的辉钼矿样品进行ReOs同位素年代学研究。结果表明,三角潭钨矿辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄(222.5±3.3)Ma~(226.9±3.2)Ma,加权平均年龄为(224.9±1.3)Ma,等时线年龄为(225.8±4.4)Ma,揭示三角潭钨矿形成于晚三叠世。三角潭钨矿成矿地质事件的厘定,为华南地区印支期成矿提供了新的有力证据。在前人研究的基础上,对华南地区已有的印支期花岗岩高精度年代学数据和矿床年代学数据进行统计,发现花岗岩成岩年龄集中于210~240 Ma,矿床成矿年龄介于211~232 Ma,矿床成矿年龄与与之密切相关的花岗岩成岩年龄基本吻合,指示华南地区存在一次区域性的、与印支期花岗岩有关的成矿作用,成矿潜力大。     

桂北牛塘界加里东期钨矿床年代学、成矿流体性质及其演化

牛塘界钨矿床是桂北地区苗儿山—越城岭岩体南部的一个大型钨矿床,与矿化密切相关的花岗岩为已绿泥石化的中细粒白云母花岗岩。对花岗岩进行了岩石地球化学研究,认为该岩体为高分异、高演化铝过饱和富钨花岗岩;对岩体中锆石进行了U- Pb定年分析,获得成岩年龄为410±4.9Ma;对与白钨矿共生的磷灰石进行了原位U- Pb定年,测得成矿年龄为418±37Ma,两组年龄数据表明,牛塘界钨矿床的成矿花岗岩及成矿作用都属加里东期。 本文还对牛塘界钨矿床的矿石进行了系统的研究,首先,根据蚀变类型划分出三种不同类型的矿石：矽卡岩化矿石、绿泥石化矿石及石英脉(块)型矿石;其次,根据三种矿石的特征划分出三个不同的成矿阶段,即三种矿石的形成与不同的成矿阶段相对应：矽卡岩化阶段、石英-硫化物阶段及晚期硅化-碳酸盐化阶段;第三,对各成矿阶段形成的白钨矿进行了原位微量元素分析,根据白钨矿中Mo含量的变化及白钨矿REE配分曲线中Eu的异常,阐释了成矿环境氧逸度的变化;根据白钨矿中微量元素Na和Nb含量的变化,结合白钨矿REE配分曲线特征,揭示了REE置换进入白钨矿的机理及成矿流体性质的演化趋势;第四,根据白钨矿氧同位素的分析结果,得出成矿流体为岩浆水混入部分经地层循环的大气水;第五,对成矿母岩中成矿元素W的分析结果表明,牛塘界钨矿成矿物质来源于成矿母岩。因此牛塘界钨矿床其成矿物质来源于矿区内高度分异演化的花岗岩,属加里东期晚期的产物。     

新疆东戈壁斑岩型钼矿床成矿流体包裹体温度——压力研究

东戈壁斑岩型钼矿床是在新疆境内发现的第一个特大型钼矿,钼资源量(331)+(332)+(333)约503 474.66 t,矿石平均品位0.115％.矿床的形成与隐伏斑状花岗岩体有关,矿化的主要载体是以石英脉、钾长石脉为主的各种脉体,即该矿床兼具斑岩型及脉型矿床的特征.通过对含矿脉体中流体包裹体的研究,初步确定矿床的成矿温度为197～390℃,成矿压力为531.04×105～752.10×105 Pa,成矿深度为1.68～2.39 km,成矿流体为富含多种气态组分的低盐度流体;成矿时代为华力西晚期;矿床成因类型应为浅成中高温岩浆热液型钼矿床.     

内蒙古赤峰维拉斯托大型锡多金属矿的地质地球化学特征

2014年发现的维拉斯托锡锌矿是继20世纪末该矿区铜锌矿之后的重要找矿进展,已控制Sn金属资源量10万t。成矿作用与隐伏花岗岩体有关,该岩体侵入于前寒武纪变质岩中。矿化类型包括岩体顶部的花岗岩型锡锌矿、岩体外侧的石英脉型锡锌矿以及外围的铜锌矿。针对花岗岩、各类矿体开展了岩石学、矿床学、主微量元素地球化学、年代学等研究,初步查明岩浆演化机制、矿床成因及三类矿化的关系。细粒斑状碱长花岗岩La-ICPMS锆石UPb年龄(139.5±1.2)Ma(MSWD=3.3)。岩石中发育多级斑晶,结晶(沉淀)顺序为钠长石→石英→钾长石→钠长石→石英、黄玉、锡石、闪锌矿。花岗岩富Si O2贫Al2O3、Ti O2、TFe2O3、Ca O等,高Rb、Cs、Nb、Ta及W、Mo、Bi、Cu、Zn、In等元素,低Sr、Ba等,钠长石An0.3,与锡钨多金属矿成矿花岗岩性质相似。岩浆晚期经历了岩浆-热液过渡阶段(浆液过渡态流体),自硅酸盐相中分离出富Si、富F和富S的流体相,分别形成花岗岩型矿石中的石英、黄玉、锡石-闪锌矿囊状体(珠滴),伴随熔融包裹体和熔流包裹体,晚期逐渐、连续地向热液阶段过渡。岩浆-热液过渡阶段在岩体顶部形成花岗岩型锡锌矿石,热液阶段在岩体外侧和外围形成石英脉型锡锌矿及铜锌矿、铅锌银矿。这些矿体连同成矿花岗岩共同构成岩浆-热液型锡多金属矿床成矿系统。锡林郭勒—赤峰地区,很多脉状铅锌银矿的成矿作用与酸性侵入岩有关,深部可能存在大规模岩浆-热液型锡(钨)多金属矿。     

新疆东戈壁斑岩型钼矿床斑岩体与脉体关系研究

新疆东戈壁斑岩型钼矿床是新疆境内发现的第一个特大型钼矿床,与典型的斑岩型钼矿床不同的是矿体不是产于斑岩体的内外接触带,而是产于斑岩体外侧围岩脉体中。与矿化有关的脉体主要为具一定规模的石英脉,其次为钾长石脉,此外尚有复成分脉体如方解石—石英脉、萤石—石英脉、萤石—钾长石脉等。脉体之外围岩中基本无矿化。文章从东戈壁成矿斑状花岗岩体与矿化脉体的岩石学、岩石地球化学特征对比入手研究了斑状花岗岩体与矿化脉体的同源性,即二者为同源岩浆演化序列,各种脉体是斑状花岗岩浆演化至期后分异的产物,说明成矿热液主要来源于斑状花岗岩浆,此研究对进一步深入探讨岩浆热液成矿作用方式及成矿作用过程具有借鉴及指导意义。     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

内蒙古赛乌素金矿成矿流体特征

内蒙古赛乌素金矿是华北地台北缘金成矿带内的中低温热液型矿床。金的矿化类型是以石英脉型和蚀变岩型为主。矿体的形成与外围的晚古生代碱性花岗岩有着密切的成因联系,主要经历了四期流体成矿作用。成矿前期伴随花岗岩体的侵位及岩浆热液的活动,在早期近东西向的断层带内充填乳白色石英大脉,构成矿脉的主体,但无金成矿;初期成矿阶段富含CO2-CH4-H2O的流体活动,叠加在石英大脉之上,形成块状黄铁矿-浅色石英矿体;主期成矿阶段,混合了地表水的岩浆期后热液与围岩发生物质交换,形成富含CH4-H2O的流体和网脉状多金属硫化物-烟灰色石英矿体,主成矿期热液温度的降低及流体组成的变化是金沉淀成矿的主要原因;成矿后期形成的碳酸盐-石英脉体,基本无矿化。     

内蒙古北山望旭山钨矿床地质特征与成矿时代约束

望旭山钨矿是北山成矿带东段近年来新发现的一处钨矿床。通过矿床地质特征研究,认为该矿床成因类型为岩浆热液型。为确定矿床的形成时代,重点对含矿花岗岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果表明,含矿似斑状黑云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩锆石U-Pb测年结果表明其岩浆结晶年龄分别为403.2±2.6Ma和406.8±3.1Ma,时代为早泥盆世。基于岩浆高温热液型钨矿床特征,对近年来我国东部及北山地区这类矿床成矿岩体与成矿时代的统计分析结果表明,该类矿床的成岩年龄与成矿时代相近或高度耦合,结合矿床地质特征将望旭山钨矿的成矿时代也厘定为早泥盆世。结合区域构造演化认为盘陀山-望旭山-鹰嘴红山岩浆岩带的形成与早古生代红柳河-洗肠井洋盆闭合导致明水-旱山地块与敦煌地块碰撞致使陆壳增厚重熔作用有关,为与该期岩浆活动关系密切的钨钼(铜)矿床提供了物质条件。     

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体演化特征研究

瑶岗仙矿床位于湖南省郴州市瑶岗仙镇,是世界著名的钨矿床。近几年,随着云英岩析离体的发现,对于成矿流体的演化过程有了新的认识。文章通过对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿床的中粒碱长花岗岩、云英岩析离体和石英脉3个阶段地质体的石英中的流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,并对云英岩析离体中的熔流包裹体进行加热熔化实验,初步证明了瑶岗仙矿床石英脉型黑钨矿阶段成矿流体的演化是由花岗质岩浆→浆液过渡态岩浆→岩浆热液的一个完整连续的过程,而且成矿流体以富含挥发分为特征。并结合地质现象,提出浆液过渡态流体与成矿作用具有直接联系。     

柿竹园-野鸡尾钨锡钼铋多金属矿床流体包裹体初步研究

该矿床石英中流体包裹体的均一温度频率直方图具明显的塔式结构。柿竹园和野鸡尾矿段主要成矿阶段的温度下限分别为230—300℃和220—240℃(经压力校正)。这两个矿段流体包裹体、盐度频率直方图亦非常相似,并均具较低的数值,说明两地段成矿溶液特征相似并且均不成。计算结果表明,矿床成矿流体密度和压力均较低。流体低压力值与矿床就位深度较浅(小于1—2kin)的地质证据相一致。成矿流体密度等值线图上的密度高均分布于花岗岩和花岗斑岩或石英斑岩和花岗岩与矽卡岩和大理岩具复杂接触关系的地段。而这种复杂接触地段的矿化强度通常较高。     

河南西峡石板沟金矿成矿流体地球化学及矿床成因讨论

石板沟金矿是近年在豫西南发现的一个剪切带容矿的脉状金矿。根据流体包裹体地球化学研究,分析了矿床成矿流体地球化学特征,讨论了金的沉淀机制和矿床成因。构造蚀变岩型金矿的形成主要与热液蚀变作用有关,石英脉型金矿的形成,则可能主要与岩浆热液与变质热液的混合作用有关。矿质主要源自晋宁期岩浆岩,成矿流体和热能主要来自海西期花岗岩。矿床为剪切带容矿的中低温热液金矿床。     

新疆东准噶尔地区两类花岗岩与两个成矿系列

东准噶尔地区存在与两类花岗岩有关的两个金属成矿系列：与钙碱性花岗岩类有关的铜、金成矿系列和与富碱花岗岩类有关的锡成矿系列。钙碱性花岗岩成因上属造山后陆内断裂深熔型,富碱花岗岩属A型或S型。前者主要形成于华力西中晚期、华力西晚期;后者也主要形成于华力西中晚期、华力西晚期,岩石以富含碱性暗色矿物为特征。与钙碱性花岗岩有关的铜、金成矿系列矿床类型有斑岩型、隐爆角砾岩筒型、夕卡岩型、破碎带碎裂岩型和石英脉型,与富碱花岗岩有关的锡成矿系列矿床类型有锡石-石英脉型、蚀变花岗岩型和富石英云英岩型。斑岩型、隐爆角砾岩筒型铜（金）矿及与A型花岗岩有关的锡矿等新矿床型的存在,为该区钢、金、锡等矿产资源的进一步探寻．提供了重要方向。该区存在十分有利的构造、岩浆成矿条件、广泛发育的蚀变矿化现象和多种多样的矿化类型,地质研究程度和找矿工作程度低．表明该区具有广阔的找矿前景。     

黑龙江鹿鸣钼矿床成矿流体特征

鹿鸣钼矿床是小兴安岭—张广才岭成矿带上典型的特大型斑岩型钼矿床,矿体主要产于早中生代早期中细粒似斑状二长花岗岩内,矿化类型以细脉浸染状矿化为主。根据矿物共生组合及脉体穿插关系将鹿鸣钼矿床划分为4个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段(Ⅰ),石英-辉钼矿阶段(Ⅱ),绿泥石-辉钼矿-石英阶段(Ⅲ),石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)。成矿流体包裹体有3类:A型气液两相包裹体(L+V),B型含子晶三相包裹体(L+V+S),C型气相包裹体(V)。不同阶段流体包裹体的成分、均一温度、盐度等特征显示成矿流体由早阶段的高温、高盐度的H_2O-CO_2-NaCl体系逐渐演变为晚阶段的低温、低盐度的H_2O-NaCl体系。氢氧同位素特征显示成矿早阶段以岩浆水为主,随成矿演化有不同程度大气水的加入。根据矿床产出特征、矿物共生组合和流体包裹体特征,认为流体的沸腾作用和CO2等气相组分大量逸失是成矿流体形成矿床的主要因素。     

山东招远九曲金矿床成矿流体地球化学特征

九曲金矿位于招远—平度成矿带内,地处胶东金矿集中区的西北部。矿区内出露的岩浆岩为黑云母二长花岗岩、浅色细粒花岗岩及似斑状花岗闪长岩,矿体受断裂构造控制,属石英脉型金矿床。矿化分为四个阶段:石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-石英阶段、石英-多金属硫化物阶段及碳酸盐阶段。流体包裹体研究表明,矿体中含金石英脉发育含CO2三相包裹体(Ⅰ型)、气液两相包裹体(Ⅱ型)和纯CO2包裹体(Ⅲ型)3种类型。成矿流体具有由早阶段到晚阶段,温度从中高温(301℃~365℃)到中低温(200℃~256℃)逐渐降低,CO2从富到贫逐渐减少,整体上具有低盐度(3.53%~10.74%Na Cleqv)和低密度(0.55~0.96 g·cm-3)的特点,成矿压力为75~129 MPa,成矿深度为7.04~9.46 km,成分以CO2、H2O为主。δD=-51×10-3~-64.2×10-3,δ18O水=0.9×10-3~7.1×10-3。笔者认为成矿流体以地幔流体为主,后期有大气降水参与;δ34S变化范围为6.4×10-3~7.4×10-3,显示成矿物质为深源含矿岩浆,上涌过程中与赋矿围岩发生重熔。矿床属幔源流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。     

安徽黄梅尖岩体北缘徐村铀矿床地质特征、矿床成因及成矿模式

徐村铀矿床位于长江中下游成矿带庐枞矿集区,属于与燕山晚期黄梅尖A型花岗岩体有关的中低温热液型矿床,矿石类型多数为长英质砂岩型铀矿石,少数为石英正长岩型铀矿石。文章基于近些年详细的野外勘查及室内研究工作,在总结该铀矿床成矿地质背景和矿床地质特征的基础上,进一步探讨铀成矿规律:岩体与地层接触界面形态及构造发育程度是控制铀矿体分布的关键因素;岩体内、外接触带是最有利的赋矿部位;铀成矿与早白垩世晚期侵入的岩浆岩关系密切。进一步探讨了该铀矿床的成矿机理,建立了徐村铀矿床成矿模式,这对丰富与A型花岗岩有关的热液型铀成矿理论,进一步探讨黄梅尖地区乃至庐枞盆地NE向A型花岗岩带的铀成矿作用、成矿类型及找矿潜力具有重要参考意义。     

西华山花岗岩及钨锡铍矿田成矿流体演化

西华山花岗岩由早期侵入的斑状中粒黑云母花岗岩(γ52-1)和晚期侵入的中-细粒黑云母花岗岩(γ52-2)及γ52-2顶部与γ52-1接触带上含少量钨铁矿的似伟晶岩边壳组成.钨锡铍主要成矿阶段的黑钨矿-长石-石英脉或黑钨矿-绿柱石-石英脉及无矿石英脉均穿切两期花岗岩及似伟晶岩壳.单个水晶体不同部位及不同时空分布的石英中流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为(130.3±6.3)Ma和(139.8±4.5)Ma,黑钨矿和萤石的Sm-Nd等时线年龄为(139.2±3)Ma和(137.4±3)Ma.西华山和荡坪钨锡铍矿床成矿时代为(135±5)Ma,其成矿作用与晚期侵入的中粒-中细粒黑云母花岗岩有关,矿脉中绿柱石熔体、熔-流体包裹体的发现及其与流体包裹体的共存表明,西华山钨锡铍成矿作用自岩浆-热液过渡阶段即已开始.成矿作用早期以岩浆及岩浆水为主,晚期成矿作用是在相对开放体系中进行的,并有大量大气降水混入.     

桃山大布铀矿床成矿流体特征

正花岗岩型铀矿床是重要的铀矿类型,国内外学者提出了多种花岗岩型铀矿的成矿机理。地质流体的来源、运移和卸载是厘定铀成矿过程的重要指标。流体包裹体是地质时期流体的"活化石",关于流体包裹体的特征研究是探讨成矿流体特征以及成因的重要分析手段(苟学明等,2017)。目前缺乏对大布铀矿床成矿流体特征的深入研究,笔者通过对大布矿床成矿期流体包裹体的显微观察、测温、气相成分、同位素分析等,总结了大布矿床的成矿流体特征,初步探讨了成矿流体来源。     

安徽铜陵焦冲金矿床成矿流体特征及成矿机制

安徽铜陵焦冲金矿床位于长江中下游铁铜金银铅锌成矿带铜陵矿集区内,矿体主要赋存在下二叠统栖霞组(P1_q)灰岩中。根据野外地质特征及含矿组合,将矿床划分为3个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-硫化物阶段和石英-方解石阶段。笔者对该矿床不同成矿阶段石英和方解石进行了详细的岩相学观察和显微测温研究。结果表明,该矿床的均一温度区间分别为410~440 ℃、320~350 ℃和260~320 ℃。显示早期的黄铁矿-石英阶段、石英-硫化物阶段,直到晚期的石英-方解石阶段均一温度呈现逐渐减低的趋势。根据公式计算矿床成矿深度约1.5 km,成矿压力400×10⁵ Pa。流体沸腾作用是金属硫化物大量沉淀的主要机制。