鄂东南程潮铁矿多世代叠加成矿作用:磁铁矿证据

湖北程潮铁矿是长江中下游成矿带最大的矽卡岩型铁矿床,主要产于早白垩世中酸性侵入岩与三叠系地层的接触带上。为了进一步探讨其富铁矿的形成机制,本文对该矿床中不同产状的磁铁矿和不同岩性侵入岩中的副矿物磁铁矿进行了详细的野外地质观察和显微结构分析,发现在多数磁铁矿矿石和矿化矽卡岩中均存在多世代磁铁矿矿化叠加现象。根据显微观察和BSE图像特征,程潮铁矿中热液期磁铁矿可以划分为四个世代,即Mt1、Mt2、Mt3、Mt4,其中Mt1颗粒表面不均匀,溶解-再沉淀现象明显;Mt2沿Mt1边缘生长,颗粒表面均匀,环带发育;Mt3沿Mt2边缘生长,颗粒表面均匀,环带不发育;Mt4多呈板条状或他形粒状,环带不发育。电子探针分析结果表明:同一世代不同产状或同一产状不同世代磁铁矿之间具有明显的成分差异,其中以Si、Al、Ca、Mg等含量较高的元素差异最为明显,而Ti、Cr、V、Zn、Ni等含量较低的元素差异则相对较小。这些差异性可能与磁铁矿结晶时成矿流体氧逸度、温度、元素浓度和水岩反应比例密切相关。不同世代热液磁铁矿与矿区岩体副矿物磁铁矿对比发现,二者在矿物结构和微量元素组成上存在明显差异,特别以微量元素Ti含量差异最大。程潮铁矿与不同成因类型矿床中的磁铁矿成分对比分析结果,进一步暗示出程潮铁矿中的磁铁矿为接触交代成因,并非矿浆成因。半定量模拟计算结果表明,Mt1、Mt2、Mt3在整个成矿过程中贡献了至少96%的铁质,对成矿起到了决定性作用。多世代磁铁矿矿化叠加过程不仅为揭示程潮大型铁矿的富集过程提供了重要依据,同时也为进一步理解矽卡岩型富铁矿的成矿机制提供了重要启示。     

鄂东程潮铁矿床磁铁矿的微量元素组成及其矿床成因意义

程潮铁矿床是长江中下游成矿带最大的矽卡岩型铁矿床,位于鄂东南矿集区北缘,矿体主要产于鄂城杂岩体与下三叠统大冶组碳酸盐岩的接触带。本文报道程潮铁矿床不同产状磁铁矿的LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)微量元素分析结果,以讨论磁铁矿的微量元素组成和变化规律及其与成矿环境的关系,为深入认识程潮铁矿床的矿床成因及成矿演化提供重要制约。研究结果显示,程潮铁矿床与成矿有关岩体(花岗岩)中的岩浆磁铁矿(副矿物)与内矽卡岩和外矽卡岩中的热液磁铁矿在显微结构和微量元素组成上具有显著差异。花岗岩中的磁铁矿不发育环带,也没有遭受后期热液的交代。内矽卡岩以发育具有振荡环带的富Si磁铁矿为特征,而外矽卡岩中的磁铁矿则以无明显环带的富Mg磁铁矿为主。内矽卡岩和外矽卡岩中的原生磁铁矿都遭受了广泛的热液交代作用而形成次生磁铁矿,即具有明显的磁铁矿溶解-再沉淀作用。与矽卡岩矿石中的热液磁铁矿相比,岩体中的副矿物磁铁矿具有高得多的V、Ti、Ni、Cr、Co及Ga等亲铁元素(相容元素)和较低的Si、Al、Mg、Sr及Ba等亲石元素(不相容元素)。这种岩浆副矿物磁铁矿和矿石矿物磁铁矿微量元素组成的系统差异表明,程潮铁矿床属于典型的矽卡岩型矿床,而非矿浆型铁矿。另一方面,内矽卡岩和外矽卡岩矿石中的原生磁铁矿也具有明显不同的微量元素组成:前者具有较高的V、Ti、Ni、Cr、Ga、Sr和Ba等,而后者具有较高的Sn、Zn、U和Sn/Ga、Zn/V及Co/Ni比值,表明外矽卡岩中的磁铁矿受地层围岩成分的影响较大,而内矽卡岩中的磁铁矿则更多地受岩浆流体组分的控制。对原生磁铁矿和次生磁铁矿微量元素的系统分析结果表明,在磁铁矿的溶解-再沉淀过程中,内矽卡岩中的次生磁铁矿相对原生磁铁矿具有显著不同的微量元素组成,前者的Si、Al、Mg、Ti、Sr及Ga等元素含量大大降低,而Zn、V、Mn、Pb、Th及U等元素含量则升高,Co、Ni、Sn及Ba等元素基本不变。外矽卡岩中的原生磁铁矿被交代形成次生磁铁矿时,Mg、Mn、Al、Zn及Co等元素发生丢失,Pb、U、Nb及Sr等元素发生富集,而Sn和Ga的含量基本不变。根据不同产状、不同结构和不同成因磁铁矿的微量元素分析可以得出以下认识:(1)程潮铁矿床属于典型的热液成因,矿区不存在矿浆型铁矿;(2)磁铁矿的溶解-再沉淀作用使大部分微量元素发生明显亏损,少部分元素发生富集,表明流体交代对磁铁矿的微量元素组成具有显著影响;(3)对磁铁矿微量元素组成的研究可为磁铁矿及矽卡岩型铁矿床的矿床成因和成矿演化提供重要信息;对磁铁矿的原位微量元素分析必须建立在详细的显微结构研究基础上,对发生过溶解-再沉淀作用的磁铁矿,需要分别对原生和次生磁铁矿区域进行高精度、高分辨率的微量元素分析,只有这样才能对磁铁矿及含磁铁矿矿床的成因进行正确的分析和认识。     

湖北金山店矽卡岩型铁矿田硫同位素特征及其地质意义

矿集区或矿田尺度硫同位素的空间分布特征研究不仅具有重要的理论意义,而且对找矿实践具有重要的指示作用。本文对金山店矿田范围内的矽卡岩型铁矿床开展了系统的硫同位素研究工作,发现该矿田内矽卡岩型铁矿床中的黄铁矿(+15. 1‰~+25. 6‰)、硬石膏(+24. 9‰~+31. 5‰)和石膏(+27. 5‰~+30. 4‰)均具有富集重硫同位素的特征,明显不同于岩浆热液矿床中这些矿物的δ~(34)S值组成特征,且硬石膏和石膏的δ~(34)S值与三叠系嘉陵江组地层中沉积石膏的δ34S值较为接近,暗示金山店矿田内矽卡岩型铁矿中的硫可能主要来自于含膏盐地层。含膏盐地层广泛参与了金山店矿田中矽卡岩型铁矿的成矿作用,对成矿作用产生了重要的影响:大量硫酸根(SO_4~(2-))的还原过程可以将成矿体系中的Fe~(2+)氧化成Fe~(3+),导致大量磁铁矿的形成;含膏盐地层与流体作用形成大量的盐溶角砾岩,有利于加速成矿流体与围岩之间的水岩作用,并提供容矿空间。系统的对比研究发现,大冶地区的矽卡岩型铁矿和矽卡岩型铁铜矿的赋矿地层、热液硬石膏/石膏规模和硫同位素值组成均存在明显的差异,暗示这些矿床的成矿围岩存在显著的差异。鄂东矿集区尺度的硫同位素等值线所揭示的空间变化规律具有重要的找矿指示作用:在天青石矿区(如狮子立山)或附近可能具有寻找大冶式矽卡岩型铁矿床或铁铜矿床的潜力,而在硬石膏/石膏发育的矽卡岩型铁矿区(如金山店铁矿田和程潮铁矿)或附近则具有寻找狮子立山式热液天青石矿床的潜力。     

福建安溪后头山铁多金属矿床地质特征及成因探讨

安溪后头山铁多金属矿床位于龙岩马坑—大田汤泉铁多金属成矿带中部。矿体呈似层状,长大于800 m,厚度2.66~5.96 m,品位TFe 22.57%~42.41%,平均品位TFe36.5%,探求(333)+(334)矿石资源量382.41×10~4t,主要矿石类型为磁铁矿;矿床受晚古生代林地组与船山、栖霞组之滑脱面和船山、栖霞组碳酸盐岩(矽卡岩)以及早白垩世酸性花岗岩等"三位一体"控制,属于中低温岩浆热液交代矽卡岩型铁矿,具有明显的层控矽卡岩型矿床特征。研究表明,后头山及其东侧郭埔一带深部成矿地质条件较好,且地表高精度磁异常较强,认为具有较大的找矿潜力。     

内蒙古赤峰市阿根他拉钠长斑岩型铁矿矿床地质特征与成因探讨

内蒙古赤峰市阿根他拉铁矿是一个可以小规模开采的铁矿与钠长石矿。铁矿所赋存的岩体为原生钠长斑岩,其可能由深部的花岗闪长岩岩浆演化而来。铁矿化可分为两个阶段,第一阶段为黑云母/绿泥石—石英—磁铁矿阶段,为本区主要的铁矿化阶段,形成网脉状—浸染状的磁铁矿矿石。该阶段成矿岩体为斑岩、网脉状矿化、伴生矿化组合与斑岩型矿床可类比及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于斑岩型矿床中,表明该阶段具有类似于斑岩型矿床的特征。第二阶段为绿帘石—磁铁矿/赤铁矿阶段,形成可达工业品位的团块状磁铁矿/赤铁矿矿石。该阶段类似于矽卡岩型铁矿的团块状矿石,及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于矽卡岩型铁铜矿床中,表明该阶段具有类似于矽卡岩型铁矿床的特征。将如上与钠长斑岩有关,前期表现为类似斑岩型矿床特征,后期表现为类似矽卡岩型铁矿床特征的铁矿,称为钠长斑岩型铁矿。这类铁矿应注重与绿帘石伴生的团块状铁矿的寻找。对比研究表明,钠长斑岩型铁矿明显有别于长江中下游的玢岩铁矿。     

长江中下游成矿带伴生钴资源现状及综合利用潜力评价

钴是中国极度短缺的关键矿产资源,我国矿床中报道的钴资源量大部分以伴生形式产出,因此估算伴生钴资源量及评价其综合利用前景十分必要。长江中下游成矿带铁矿床、铜矿床及硫铁矿床中普遍伴生钴,但不同类型矿床中钴资源特征及差异、钴资源量及可利用性评价等研究尚未开展。目前大部分矿山伴生钴综合利用水平较低,钴资源浪费严重。本文通过全面收集整理近年来长江中下游成矿带相关研究资料,系统总结了成矿带不同类型矿床中钴的赋存状态,阐明钴在各类矿床中的富集特征,并估算了伴生钴资源量,评价了伴生钴的可利用性。研究结果表明,长江中下游成矿带铁矿床和硫铁矿床中主要载钴矿物为黄铁矿,少量为磁黄铁矿、磁铁矿等;铜矿床中载钴矿物以黄铁矿、黄铜矿为主,少量为磁黄铁矿、斑铜矿等;独立钴矿物在各类矿床中均有报道,主要有辉砷钴矿、硫铜钴矿、铁硫砷钴矿、硫镍钴矿、辉钴矿、斜方砷钴矿等。钴在铁、铜和硫铁矿床中发生了不同程度富集,其中矽卡岩型铁矿床中钴较为富集,总体达到了伴生钴边界品位;矽卡岩型铜矿床中的钴多数接近或达到伴生钴边界品位,少数未达到伴生钴边界品位;玢岩型铁矿床、斑岩型铜矿床、矽卡岩型和玢岩型硫铁矿床中钴的富集程度低,普遍未达...     

江西武山铜矿床形成过程:来自岩相学和矿物学的证据

江西武山铜矿床是长江中下游地区具有代表性的叠加复合矿床之一。文章选取武山铜矿床典型剖面为研究对象,在野外地质调研和室内岩相学研究的基础上,识别出层状硫化物型、层状矽卡岩型和接触交代矽卡岩型三类矿体,及相对应的3种类型矿石。3类矿石在矿物组合、结构构造和矿物学特征等方面有明显差异,分别显示出原生沉积、叠加改造和岩浆热液成因特征。选择代表性脉石矿物和矿石矿物进行矿物化学研究,认为石榴子石是岩浆期后热液渗滤交代作用的产物,层状矽卡岩中石榴子石相对富Fe,而接触交代矽卡岩中石榴子石相对富Al;矿区内存在2类黄铁矿,即胶状黄铁矿和粒状黄铁矿,分别对应原生沉积成因和岩浆热液交代成因;磁铁矿是与矽卡岩有关的岩浆期后热液交代作用的产物,层状矽卡岩中磁铁矿相对富Mg O和Mn O,贫Al2O3,受地层影响明显,而接触交代矽卡岩中磁铁矿相对富Al2O3,贫Mg O和Mn O,受岩浆岩影响明显。武山铜矿床的形成经历了原生沉积作用、岩浆热液交代作用及叠加改造作用等复杂成矿过程。     

鄂东南地区大型矽卡岩型铁矿床金云母40Ar-39Ar同位素年龄及其构造背景初探

鄂东南地区铜铁多金属矿床是长江中下游地区金属成矿带的重要组成部分,但其精确的成矿时代和构造背景的研究显得较少.本文选择与磁铁矿密切共生的金云母为研究对象,利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对该地区典型大型程潮和金山店矽卡岩铁矿床中金云母进行了成矿时代的研究,获得了金云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄分别为132.6±1.4Ma和131.6±1.2Ma,对应等时线年龄为136±4Ma和132.0±2.8Ma.结合矿物共生组合特征和流体包裹体温度的分析,认为金云母的40Ar-39Ar坪年龄分别代表程潮和金山店矽卡型铁矿床的成矿时代,结果与大冶矽卡岩型铁矿床和鄂东南地区斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床的成矿时代可以对比.在整合已有的岩石学、地球化学和地球物理学资料基础上,笔者认为鄂东南大型矽卡岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展和减薄构造环境.     

江南钨矿带桂林郑钼钨矿床钼的赋存状态、时空分布及其研究意义

安徽桂林郑钼钨矿床位于江南钨矿带北部,是目前区内唯一钼储量达到大型的钼钨矿床。本文在对该矿床地质特征和已有成果总结基础上,详细观察了各代表性矿化蚀变样品的岩相学特征,提出该矿床具镁质矽卡岩矿床特征,是桂林郑花岗斑岩熔体与奥陶系白云质灰岩地层交代的产物。矿石类型可分为靠近岩体(100m)浸染状矿石和远离岩体( 100m)的条带状矿石,分别赋存在接触交代矽卡岩和层控矽卡岩中。桂林郑矿床的矿石矿物为富钼白钨矿(钼钙矿-白钨矿系列),可分为三个世代,分别形成于无水矽卡岩阶段(Sch-Ⅰ)和含水矽卡岩-氧化物阶段(Sch-Ⅱ和Sch-Ⅲ),辉钼矿仅在浸染状矿石富钼白钨矿(Sch-Ⅲ)边部少量发育。不同矿石类型、不同世代富钼白钨矿的电子探针成分分析显示,富钼白钨矿的钼含量(MoO_3%)在5.75%～71.02%之间,均值为46.00%(n=224),总体具有超常富钼的特点;从无水矽卡岩阶段到含水矽卡岩-氧化物阶段(早→晚)、从浅部的条带状矿石到深部的浸染状矿石(浅→深),富钼白钨矿MoO_3含量有降低趋势。桂林郑钼钨矿床是首个以富钼白钨矿为主要矿石矿物的钼-多金属矿床,这一特殊钼钨矿床的发现深化了矽卡岩钼钨矿床的成因认识,同时对江南钨矿带内区域成矿规律与找矿勘探工作的推进提供了依据。     

中国磁性铁矿石全铁品位和磁性铁品位关系及其意义

中国铁矿以可磁选的低品位磁性铁矿石为主,但是圈定铁矿体多以全铁品位为依据。文章整理了矿产资源储量数据库中磁性铁矿石的全铁品位及其对应磁性铁品位数据,筛选出493组数据,建立了沉积变质型、岩浆型、火山岩型、矽卡岩-热液型铁矿床磁性铁矿石的全铁（TFe）品位与磁性铁（mFe）品位关系式,全部493组数据为mFe(%)=0.9077TFe(%)-3.1442,沉积变质型铁矿为mFe(%)=0.8605TFe(%)-1.8275,火山岩型铁矿为mFe(%)=0.6669TFe(%)+2.6842,矽卡岩-热液型铁矿为mFe(%)=0.9320TFe(%)-3.2442,岩浆型铁矿为mFe(%)=0.8799TFe(%)-3.0174。假定铁矿石的全铁品位为20%和25%时,根据这些关系式估算的磁性铁品位与地质行业规范的边界品位（w(TFe)≥20%,w(mFe)≥15%）和最低工业品位（w(TFe)≥25%,w(mFe)≥20%）十分一致。磁性铁品位的估算,对评价铁矿资源的可利用性、进行国际对比和研究保障程度具有重要参考价值。     

湖北狮子立山锶(铅锌)矿区石英闪长玢岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

湖北狮子立山锶(铅锌)矿床是我国重要的超大型锶矿床之一,产出于鄂东矿集区北部铁山岩体东缘的狮子立山岩体(主要为石英闪长玢岩)与三叠纪蒸发岩地层(嘉陵江组)的接触带或附近。本文对矿区内的石英闪长玢岩与成矿作用之间的关系和该岩体的年代学开展了详细的研究工作。结果表明,狮子立山岩体与锶矿成矿作用可能存在密切的联系,矿床中的部分Sr可能来自于石英闪长玢岩的强烈蚀变。锆石SHRIMP U-Pb的定年工作得到2个石英闪长玢岩样品的形成时代分别为138.6±0.8Ma和138.9±1.2Ma,二者在误差范围内基本一致,这些数据与前人获得的铁山岩体的成岩时代基本一致,暗示本次测得的石英闪长玢岩的样品年龄可靠性较高,且很可能与铁山岩体是同一地质背景下的产物,即形成于区域晚侏罗-早白垩世岩石圈由挤压到伸展的转换环境。狮子立山岩体的侵位地层及矿床中硫同位素组成的特征与程潮和金山店矽卡岩型铁矿具有明显的相似性,暗示在狮子立山矿床附近具有寻找矽卡岩型铁矿床的潜力。     

Magnetite geochemistry of the Longqiao and Tieshan Fe–(Cu) deposits in the Middle-Lower Yangtze River Belt: Implications for deposit type and ore genesis

Magnetite is a common mineral in many ore deposits and their host rocks, and contains a wide range of trace elements (e.g., Ti, V, Mg, Cr, Mn, Ca, Al, Ni, Ga, Sn) that can be used for deposit type fingerprinting. In this study, we present new magnetite geochemical data for the Longqiao Fe deposit (Luzong ore district) and Tieshan Fe–(Cu) deposit (Edong ore district), which are important magmatic-hydrothermal deposits in eastern China.Textural features, mineral assemblages and paragenesis of the Longqiao and Tieshan ore samples have suggested the presence of two main mineralization periods (sedimentary and hydrothermal) at Longqiao, among which the hydrothermal period comprises four stages (skarn, magnetite, sulfide and carbonate); whilst the Tieshan Fe–(Cu) deposit comprises four mineralization stages (skarn, magnetite, quartz-sulfide and carbonate).Magnetite from the Longqiao and Tieshan deposits has different geochemistry, and can be clearly discriminated by the Sn vs. Ga, Ni vs. Cr, Ga vs. Al, Ni vs. Al, V vs. Ti, and Al vs. Mg diagrams. Such difference may be applied to distinguish other typical skarn (Tieshan) and multi-origin hydrothermal (Longqiao) deposits in the MLYRB. The fluid–rock interactions, influence of the co-crystallizing minerals and other physicochemical parameters, such as temperature and fO₂, may have altogether controlled the magnetite trace element contents of both deposits. The Tieshan deposit may have had higher degree of fO₂, but lower fluid–rock interactions and ore-forming temperature than the Longqiao deposit. The TiO₂–Al₂O₃–(MgO + MnO) and (Ca + Al + Mn) vs. (Ti + V) magnetite discrimination diagrams show that the Longqiao Fe deposit has both sedimentary and hydrothermal features, whereas the Tieshan Fe–(Cu) deposit is skarn-type and was likely formed via hydrothermal metasomatism, consistent with the ore characteristics observed.     

Hydrothermal titanite from the Chengchao iron skarn deposit: temporal constraints on iron mineralization,and its potential as a reference material for titanite U–Pb dating

Mineralogy and Petrology - Uranium–lead isotopes and trace elements of titanite from the Chengchao iron skarn deposit (Daye district, Eastern China), located along the contact zones between...     

陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿成矿作用及矿床模型——以长江中下游为例

在长江中下游地区,与白垩纪陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿床在空间上绝大多数发育于白垩纪火山盆地,仅程潮和金山店出现于隆起区;成矿时间上分为两个时代,即133~130Ma和127~125Ma。按照成矿物质来源和成矿过程,鉴别出4个成矿系统:即在隆起区与石英闪长岩有关的矽卡岩铁矿(系统1);在火山盆地内,与大王山(或砖桥)旋回火山-次火山活动有关的铁多金属矿床(包括,磷灰石-磁铁矿型铁矿、类矽卡岩型铁矿、矿浆型铁矿、热液型硫铜金矿、热液型铅锌矿)(系统2)和与二长-正长岩有关的矽卡岩型铁矿(系统3);与娘娘山(或浮山)旋回火山-次火山活动有关的铜(金)矿和金铀矿(系统4)。盆地内和隆起区的矽卡岩型铁矿形成时间基本一致,略晚于与辉石闪长玢岩有关的铁多金属矿床(系统2), 但早于铜金铀为主的成矿系统4。前人以系统2中的磷灰石-磁铁矿型铁矿、类矽卡岩型铁矿和矿浆型铁矿为主,结合其他一些少见或不具工业意义的铁矿类型,提出一个具有广泛影响的玢岩铁矿成矿模式。此文以玢岩铁矿成矿模式为基础,结合4个成矿系统的基本特点,提出了白垩纪陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿床模型。以上这些具有成因联系的矿床系统和类型及其分带互为找矿标志。     

Relationship between garnet skarn and W mineralization: A case study from the Tongshankou Cu-Mo-W deposit,Daye, Hubei.SCIEI北大核心CSCD

石榴子石是矽卡岩型矿床的标志性矿物之一,其结构和成分特征被广泛用来示踪早期成矿流体性质的变化,但其生长过程与金属元素富集过程的关系还不清楚。本文对长江中下游成矿带最西端鄂东矿集区内的铜山口铜钼钨矿床中的石榴子石开展了显微结构和电子探针主量元素、LA-ICP-MS微量元素点分析和面扫描分析。结果显示,铜山口矿床中的石榴子石端元成分以钙铁榴石-钙铝榴石为主,普遍含有一定量的W,特别是在钙铁榴石端元比例高的石榴子石中(可达3898×10-6),且W与Mo、As、Sn存在明显的正相关关系、与Ti存在一定的负相关关系,指示W以类质同象的方式进入石榴子石晶格。石榴子石可包裹结构简单的白钨矿或被具复杂结构的白钨矿交代,指示石榴子石记录了白钨矿形成前和形成过程中流体性质(氧逸度和W含量等)的变化。铜山口矿床中钙铁榴石的大量结晶,导致成矿早期W的大量分散,不利于高品位和大规模钨矿的形成,仅在这些钙铁榴石遭受强烈的退化蚀变时,释放的W在一定程度能够提高矿石的品位,这可能是氧化性矽卡岩型钨矿通常比还原性矽卡岩型钨矿品位低、规模小的重要原因。石榴子石的成分特征(如W、Sn等元素含量和W/Sn、W/Mo和W/As等比值)可以作为判断矽卡岩的氧化还原性和钨矿床的品位及规模的依据,并具有成为W、Mo和Sn等矿床的找矿勘查指示矿物的潜力。     

鄂东南矿集区典型矽卡岩-斑岩矿床蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱研究与勘查应用

鄂东南矿集区是我国著名的矽卡岩-斑岩型铜铁金矿床产区,研究程度较高,近年来矿产勘查进入了深部找矿的新阶段,需要较新的勘查方法与思路。本文介绍了利用短红外光谱(SWIR)技术,对鄂东南典型的铜绿山矽卡岩型Fe-Cu-Au矿床、鸡冠嘴矽卡岩型Cu-Au矿床、铜山口矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-W矿床进行的蚀变矿物综合研究最新成果。在确定蚀变矿物组合类型、形成期次、蚀变分带的基础上,揭示了主要蚀变矿物SWIR特征值的指示规律,并进一步提取各个矿床的蚀变矿物SWIR勘查标志,如铜绿山矿床富Fe绿泥石(Pos2250 2253nm)、高结晶度高岭石族(Pos2170 2170nm,Dep2170 0. 18)、白云母族-蒙脱石异常Pos2200值( 2212nm或2202nm)、高岭石、迪开石及皂石的大量出现,可以作为铜绿山铜铁金矿床有效的蚀变矿物勘查标志;鸡冠嘴矿床白云母族-蒙脱石Pos2200特征值的高值( 2209nm)区域对矿体位置具有较好的指示性;铜山口矿床绿泥石的高Fe-OH吸收峰位值(Pos2250 2249nm)和高Mg-OH吸收峰位值(Pos2335 2333nm)的高频出现,可以作为铜山口铜钼钨矿床的有效勘查标志。这些研究成果表明蚀变矿物可以为鄂东南矿集区提供有效的勘查标志体系,同时,这些最新的勘查标志也在铜绿山铜铁金矿床得到了初步的应用和验证。     

Geochemical constraints on Cu–Fe and Fe skarn deposits in the Edong district,Middle–Lower Yangtze River metallogenic belt,China

Copper and iron skarn deposits are economically important types of skarn deposits throughout the world, especially in China, but the differences between Cu and Fe skarn deposits are poorly constrained. The Edong ore district in southeastern Hubei Province, Middle–Lower Yangtze River metallogenic belt, China, contains numerous Fe and Cu–Fe skarn deposits. In this contribution, variations in skarn mineralogy, mineralization-related intrusions and sulfur isotope values between these Cu–Fe and Fe skarn deposits are discussed.The garnets and pyroxenes of the Cu–Fe and Fe skarn deposits in the Edong ore district share similar compositions, i.e., dominantly andradite (Ad_29–100Gr_0–68) and diopside (Di_54–100Hd_0–38), respectively. This feature indicates that the mineral compositions of skarn silicate mineral assemblages were not the critical controlling factors for variations between the Cu–Fe and Fe skarn deposits. Intrusions associated with skarn Fe deposits in the Edong ore district differ from those Cu–Fe skarn deposits in petrology, geochemistry and Sr–Nd isotope. Intrusions associated with Fe deposits have large variations in their (La/Yb)_N ratios (3.84–24.6) and Eu anomalies (δEu = 0.32–1.65), and have relatively low Sr/Y ratios (4.2–44.0) and high Yb contents (1.20–11.8 ppm), as well as radiogenic Sr–Nd isotopes (εNd(t) = − 12.5 to − 9.2) and (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.7067 to 0.7086. In contrast, intrusions associated with Cu–Fe deposits are characterized by relatively high Sr/Y (35.0–81.3) and (La/Yb)_N (15.0–31.6) ratios, low Yb contents (1.00–1.62 ppm) without obvious Eu anomalies (δEu = 0.67–0.97), as well as (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.7055 to 0.7068 and εNd(t) = − 7.9 to − 3.4. Geochemical evidence indicates a greater contribution from the crust in intrusions associated with Fe skarn deposits than in intrusions associated with Cu–Fe skarn deposits. In the Edong ore district, the sulfides and sulfates in the Cu–Fe skarn deposits have sulfur isotope signatures that differ from those of Fe skarn deposits. The Cu–Fe skarn deposits have a narrow range of δ³⁴S values from − 6.2‰ to + 8.7‰ in sulfides, and + 13.2‰ to + 15.2‰ in anhydrite, while the Fe skarn deposits have a wide range of δ³⁴S values from + 10.3‰ to + 20.0‰ in pyrite and + 18.9‰ to + 30.8‰ in anhydrite. Sulfur isotope data for anhydrite and sedimentary country rocks suggest that the formation of skarns in the Edong district involved the interaction between magmatic fluids and variable amounts of evaporites in host rocks.     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的矿物学特征及其地质意义

程潮铁矿是鄂东南地区典型的矽卡岩铁矿,迄今为止对其矽卡岩矿物学特征研究较少。本文以程潮铁矿主要矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对该矿矽卡岩矿物学特征进行了研究。电子探针分析结果表明:程潮铁矿石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;角闪石主要是韭闪石,其次为铁韭闪石、透闪石、阳起石。其中,早期矽卡岩阶段的石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;晚期脉状矽卡岩阶段的石榴石端员组分介于钙铁榴石和钙铝榴石之间,而辉石则相对于早期矽卡岩阶段的辉石更趋近于钙铁辉石端员。通过矽卡岩矿物学特征研究表明,花岗岩对矽卡岩和矿体的形成起到了重要作用。     

安徽新桥矿床矿相学与Fe同位素特征及其对矿床成因的制约

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡岩型矿体中的菱铁矿开展了Fe同位素组成的对比研究,结果显示：新桥矿床菱铁矿与典型低温热液脉型矿床和沉积铁矿中的菱铁矿在Fe同位素组成特征上有所不同,而与凤凰山矽卡岩型矿床中的菱铁矿更为接近;新桥矿床中胶状黄铁矿和菱铁矿相对于磁铁矿富集Fe的轻同位素,表明磁铁矿不是过去认为的由胶状黄铁矿和菱铁矿矿胚层经热液改造形成,而是与典型的岩浆热液有关。新桥矿区层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体中,近岩体矽卡岩和最早形成的金属矿物磁铁矿比岩体更为富集Fe的轻同位素,而赋矿围岩比岩体更为富集Fe的重同位素。同时,不同矿化阶段形成的含铁矿物和不同空间位置的硫化物中的Fe同位素组成呈现出时空分带现象,Fe同位素组成的时空演化特征与流体出溶、流体演化非常一致,并且符合同位素分馏的基本理论,表明层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体具有相同的成矿物质来源,为同一流体体系演化的产物。新桥矿区岩相学的研究结果和Fe同位素组成特征均表明,新桥层状硫化物矿床不是海西期喷流沉积成矿作用的产物,而是燕山期热液成矿作用的产物,为一个典型的热液成因矿床。