同生还是后生?——热液矿床成因研究中争论的焦点问题

秦岭地区钠长角砾岩型矿床、广西大厂锡多金属矿床、广东长坑金银矿床和广东大沟谷金矿床的成因长期存在着同生还是后生的争议.研究表明,这些矿床中的钠长石岩、硅质岩、重晶石岩、电气石岩不是热水沉积成因,而是后期流体结晶和热液交代形成,矿床不存在热水喷流同生沉积成矿作用.矿床成因研究应从多个方面综合考虑,野外宏观地质特征是基础,...     

柞水银洞子银铅多金属矿床地球化学特征、成矿模式及找矿预测

柞水银洞子银铅多金属矿床岩、矿石稀土总量变化较大,稀土分配模式总体均为右倾型,富集轻稀土,重稀土分异不明显,重晶石脉、矿石皆呈负铈异常,铈亏损这一特征反映了成矿过程中的海底热水溶液作用。该矿床硫同位素组成变化范围大,且以重硫为主,主矿体含矿溶液总硫值与泥盆纪海水基本一致,反映硫源来自半封闭还原条件的泥盆纪海水。铅同位素分析表明矿床铅来源主要为深源,与海底火山活动存在一定关系。已有的同位素年龄数据和研究分析表明该矿床形成于中泥盆世,成矿作用与热水沉积成岩作用同时发生,相关证据也证明热水沉积作用是主要的成矿方式。研究认为,该矿床属热水喷流沉积成因,银洞子银铅多金属矿床的形成可以分为海底喷气沉积成矿和改造成矿期两个成矿期,前者是本矿床最主要的成矿期,形成了热水沉积岩(重晶石岩、硅质岩等)以及细粒金属矿物,建立了成矿模式。结合区内地质勘查工作,提出了5条找矿标志,并通过资料研究分析,从矿区外围找矿和新区找矿两个方面进行找矿预测,指出了8片预测靶区。这为深化认识柞水-山阳沉积盆地内成矿机理和指导找矿指明了方向。     

黑色岩系矿床成因及其海水、热水与生物有机成矿作用

黑色岩系型矿床是矿床学研究的一个重要对象,其成因由于成矿作用复杂而存在争议。为深入理解这种复杂性并为解决争议提供参考信息,通过深入剖析国内外这类矿床的典型实例,述评了矿床成因研究的现状与进展,并进一步提出了值得加强研究的方向。全球黑色岩系矿床分布广泛,矿床形成过程中受多种地质作用影响,并可主要归纳为3种：海水、热水与生物有机成矿作用。其中,海水和热水为成矿提供元素及有利的成矿条件(如还原的沉积环境)。相比而言,生物有机质的成矿作用则主要体现在对海水和/或热水提供的元素进行富集,并在合适条件下成矿。可见,这3种成矿作用的多元复合作用使得成矿过程极其复杂,这是导致很多矿床成因至今未完全确定的一个重要原因。今后可从两方面开展深化研究：一是揭示多期复杂成矿演化过程;二是剖析生物有机成矿作用。这些认识对沉积岩型矿床的研究同样具有普遍参考意义。     

华南早寒武世黑色岩系镍钼多金属矿床矿物学特征研究

湖南张家界三岔和贵州遵义黄家湾在下寒武统黑色岩系中发育有镍钼多金属矿床,这是华南乃至全球这类矿床的2个典型实例。通过对其进行系统的矿相显微镜、电子探针以及扫描电子显微镜观测分析,分析了成矿岩系的矿物学特征,并进一步根据矿物结构、组成与共生关系,结合地质背景,讨论了矿床成因。结果显示,非矿层中的金属矿物类型较为单一,主要是黄铁矿;而矿层中发现的矿物种类丰富,主要包括＂碳硫钼矿＂、针镍矿、黄铁矿、胶磷矿等,其中＂碳硫钼矿＂和针镍矿分别是钼与镍的主要赋存形式。认为钼主要来自于海水,镍主要来自于热水（液）流体,矿床为海水-热水（液）-生物复合成因。这些研究结果为此类矿床研究提供了新的矿物学基础研究资料,并且有助于加深对矿床成因的认识。     

秦岭泥盆系的热水沉积岩及其与矿产的关系——概论秦岭泥盆纪的海底热水作用

拉张下陷无疑是秦岭泥盆纪的构造环境,其特殊之处在于发生在华北板块与扬子板块对接之后不久,就控制了泥盆纪海陆分布、沉积物和矿产形成以及相应的热水作用。本文对秦岭泥盆系出现较多的硅质岩、钠质岩和重晶石岩的地质地球化学特征进行了研究,论证了它们属热水沉积岩,并进一步区分出硅质岩属热水沉积成因、钠质岩属热水沉积交代成因,而重晶石岩是热水与海水混合反应形成的。同时对秦岭泥盆系的热水沉积岩与7种主要金属、贵金属矿产的关系进行了研究,提出海底热水作用是秦岭泥盆纪的主要地质事件之一,并相应地形成3种热水沉积含矿建造和热水沉积成矿系列。     

秦岭泥盆系的热水沉积岩及其与矿产的关系——概论秦岭泥盆纪的海底热水作用

拉张下陷无疑是秦岭泥盆纪的构造环境,其特殊之处在于发生在华北板块与扬子板块对接之后不久,就控制了泥盆纪海陆分布、沉积物和矿产形成以及相应的热水作用。本文对秦岭泥盆系出现较多的硅质岩、钠质岩和重晶石岩的地质地球化学特征进行了研究,论证了它们属热水沉积岩,并进一步区分出硅质岩属热水沉积成因、钠质岩属热水沉积交代成因,而重晶石岩是热水与海水混合反应形成的。同时对秦岭泥盆系的热水沉积岩与7种主要金属、贵金属矿产的关系进行了研究,提出海底热水作用是秦岭泥盆纪的主要地质事件之一,并相应地形成3种热水沉积含矿建造和热水沉积成矿系列。     

热水沉积作用的研究历史、现状及展望

热水沉积作用的研究已经历70余年,目前初步统一了热水沉积及其沉积岩的相关概念。按照形成矿物的温度和颜色特征及类型,将热水沉积作用分为白烟囱型和黑烟囱型,前者主要是在较低温度(100～320℃)下形成硅酸盐、硫酸盐等浅色矿物,后者主要在较高温度(320～400℃)下形成硫化物、氧化物等暗色矿物。大陆的热水沉积热液与海洋热液在温度与物理化学性质方面存在明显差异,大陆热水温度比海洋低,变化范围较海洋大;pH均值比海洋高,变化范围较海洋热水小;Na+K离子浓度与海洋接近,Ca离子与Cl离子浓度比海洋高,但它们的变化范围较海洋大。初步建立了一些关于热水沉积的沉积模式,如海底热液对流模式、盆地压实卤水对流模式、洋中脊岩浆热液—海水混合循环对流模式、热液溢流—喷流—溢流模式。由于热水沉积作用及热水沉积岩的分布具有特殊性和局限性,目前的研究程度较低,对热水沉积的化学过程和热力学过程、热流体成因、物质来源、热水沉积分异、热水沉积机理还不十分清楚,有待于进一步深入系统研究。     

霍什布拉克铅锌矿床成因研究

矿体赋存在上泥盆统坦盖塔尔组上段碎屑岩向碳酸盐岩过渡部位，具有双层结构。矿石组构具有明显的热水沉积成因特征，研究表明：矿床成矿物质主要来源于深部寒武-奥陶系的基底地层。矿床系下渗的海水和大气水混合淬取了基底丰富的成矿物质形成上升热卤水在海盆中喷流沉积而成。     

澳大利亚贱金属矿床成矿特征

澳大利亚元古界和古生界层控铅锌矿床与海底喷流—热水沉积与交代,以及火山活动有着密切的成因联系。主要成矿时代为中晚元古代和早古生代,本文着重讨论其超大型铜铅锌矿床的地质特征、成因及找矿评价标志。并对比我国相似铜铅锌矿床类型,探讨我国热水成因铜铅锌矿床的成矿地质特征,提出进一步找矿评价方向。     

黄铁矿叠层石丘堆式沉积与块状硫化物的富集作用

通过对黄铁矿叠层石组构、成分、微量元素、硫同位素、分子生物标志物与产出的构造环境背景的研究可知 ,黄铁矿叠层石的形成是通过沿同生断裂上升喷溢入海的热流体长期脉动作用 ,构成栖息在热水喷口与热液丘堤周围的嗜热微生物群落生存的食物链基础 ,使嗜热微生物围绕热水喷口繁殖的结果。沿同生断裂上升喷溢入海的热流体长期脉动过程中不断吸附、富集成矿元素 ,并将海水中的硫酸盐还原为H2 S。微生物吸附的Fe2 + 与S2 -作用 ,形成黄铁矿叠层石。微生物群落在热水喷口与丘堤附近不均衡发展 ,产生了成矿带内块状硫化物矿床中的黄铁矿叠层石丘堆。这种黄铁矿叠层石丘堆体是寻找富矿的显著标志 ,具有重要的成因与找矿意义     

巴布亚新几内亚铜金矿床成矿时代及成矿控制因素

巴布亚新几内亚是在澳大利亚板块与太平洋板块斜向和快速汇聚的边界带内演化的,是世界上构造运动最复杂的区带之一,其地球动力学演化涉及俯冲与火山岛弧（岩浆弧）形成、弧陆碰撞与造山、俯冲陆壳折返-岩浆侵入-成矿作用等地质作用。地质年代学研究指出,巴布亚新几内亚主岛（新几内亚岛）的地球动力学次序是：①引起抬升和折返的碰撞作用;②折返期间或稍后的侵入作用;③侵入岩体系晚期的成矿事件。在地球动力学次序中,巴布亚新几内亚铜金成矿时代主要集中在25～0Ma之间,其中几个世界级矿床更为年轻,成矿年龄只有6-0Ma。笔者按成矿时代将巴布亚新几内亚铜金成矿作用分为第一高潮（23～12Ma）、第二高潮（7-1Ma）和第三高潮（现在进行时）（0．5-0Ma）。巴布亚新几内亚铜金成矿受大地构造、侵入杂岩体、特定赋矿地层、转换构造、背斜、各种断裂、破火山或火山管道等控制。     

Meso-Cenozoic Mineralization Pattern in the Continent of China

Based on the complex structure and material resources, the complex geological setting of the Meso-zoic-Cenozoic continent of China controlled four kinds of dynamic mechanisms of the continental tectonic-mineralization pattern, i.e. the dynamic mechanisms related to (1) underthrusting or collision, (2) activation of old tectonic belts or activity of new tectonic belts, (3) upwelling of mantle material and heat, and (4) interaction between the atmosphere, hydrosphere, biosphere and lithosphere. The four dynamic factors are related to and interact with each other; and the mantle-crust interaction leads to the regular time-space zonation of endogenetic deposits on a regional scale. The Meso-Cenozoic mineralization pattern in China can be outlined as the network tectono-metallogenic pattern constructed by NNE- and E-W-trending tectonics in eastern China, and multi-layer ring tectono-metallogenic pattern in the Qinghai-Tibet plateau and its northern and eastern neighbouring areas.     

黑龙江省法别拉河中上游地区金矿成矿作用研究

黑龙江省法别拉河中上游地区金矿成矿作用研究宋长春（中国科学院长春地理研究所，长春１３００２１）关键词金矿，成矿作用，矿化类型研究区位于大兴安岭罕达气地槽褶皱带、新开岭隆起和木耳气断陷的接触带上，骚达子沟—三道沟北东向断裂从研究区北部通过。区内地层出露...     

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区铀成矿关键时期的古地貌特征

中侏罗世为直罗组下段沉积期,辫状河道为有利的铀储层砂体,铀矿(化)体主要赋存于辫状河砂体中,受沉积古地貌控制,主要发育在低洼区。晚侏罗世、早白垩世-古新世、始新世-中新世是砂岩型铀成矿期,古地貌控制了地下古水流的流向,控制着氧化还原带的分布和铀矿的富集:晚侏罗世铀预成矿期,古隆起区受到潜水淋滤,含铀物质向斜坡和低洼区迁移;早白垩世-古新世铀主成矿期,古地貌控制了含氧含铀水的水流方向,氧化还原带主要分布在古地貌斜坡区。     

湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列

湖南省地处扬子与华夏陆块结合部,构造活动强烈,矿产资源丰富。主要成矿作用有沉积、岩浆热液与热卤水3种类型。省内地层分布广泛,从中元古界至第四系均有出露,沉积类型较多样,伴随着沉积作用形成了丰富的铁、锰、铜、镍、钼、钒、石膏、芒硝、石盐、煤等沉积型矿床。全省构造运动复杂,岩浆活动强烈,有色金属矿床大都与中性-酸性侵入岩及浅成斑岩有关,且同时代不同地区、同地区不同时代、同地区同时代不同岩石类型和不同岩石特征的岩体其成矿作用不同。与热卤水有关的成矿作用主要分布于雪峰隆起区及两侧,矿化以锑、金为主,另有铅锌、汞等。笔者在深入分析成矿作用与矿产特征的基础上,依据陈毓川等(2006)划分的"全国矿床成矿系列",将全省矿产资源划分为10个矿床成矿系列,20个亚系列,并归并为3个系列组。其中,与沉积作用有关的矿床成矿系列组合划分了5个成矿系列,13个亚系列;与岩浆作用有关的,划分了3个成矿系列,4个亚系列;与热卤水作用有关,划分了2个成矿系列,3个亚系列。该划分方案基本涵盖了省内目前已发现的主要金属与非金属矿产,可为地质找矿"按图索骥"提供依据,将对全省找矿部署起着十分积极的指导作用。     

一个与岩浆作用有关的独立铅锌成矿系统的建立——以西藏纳如松多铅锌矿床为例

通过对西藏纳如松多铅锌矿床4套矿化型式的系统梳理,根据地质事实和相关同位素证据,初步建立了一个独立的和岩浆作用相关的热液铅锌成矿系统模式。纳如松多铅锌矿化和石英正长斑岩密切相关,目前已发现了产在斑岩外围的古新世典中组凝灰岩地层中的隐爆角砾岩型矿化、产在斑岩与二叠纪下拉组灰岩接触带上的矽卡岩型矿化、产在斑岩外围典中组凝灰岩与二叠纪昂杰组砂板岩岩性分界面上的矿层型矿化以及产在凝灰岩或砂板岩内部先存裂隙中的脉型矿化等4种铅锌矿化型式。它们均以绿帘石绿泥石化、硅化绢云母化和碳酸盐化为主要围岩蚀变类型,矿石矿物为方铅矿+闪锌矿,主要脉石矿物为黄铁矿+黄铜矿+石英+绢云母+方解石,蚀变和矿物组合特征指示它们发育在同一矿化系统中,但成矿热液温度逐渐降低。隐爆角砾岩型和矽卡岩型矿化成矿流体δDV-SMOW值分布范围较大(-177‰~-118‰和-164‰~-139‰),δ18OV-SMOW值分布范围较小(-2.76‰~3.29‰和-5.46‰~-4.58‰),反映其主要来自发生了去气作用的岩浆水,并混合了少量大气降水。4种矿化型式的S同位素值按照隐爆角砾岩型(4.15‰)、矽卡岩型(7.92‰)、矿层型(8.49‰)和脉型(8.80‰)的顺序逐渐增大,反映其主要来自发生了H2S去气作用的残余岩浆相。矿区成矿斑岩与冷水坑斑岩型铅锌矿床的成矿斑岩极为相似,推测矿区深部也有斑岩型铅锌矿化的可能。一个独立的和岩浆作用相关的铅锌成矿系统模式由此建立,它包括了发育在挤压环境中所有和岩浆作用相关的铅锌矿化类型,可简述如下:新特提斯洋壳俯冲回转,地幔楔及上覆地壳部分熔融,纳如松多独具特色的斑岩岩浆形成;岩浆上升侵位,H2O及H2S去气,流体初溶,岩浆内部和顶部分别汇集了富氧化性质S和金属物质及富还原性质S和金属物质的残余岩浆流体;岩浆进一步侵位,温度降低,矿物结晶,SO2水解,斑岩型铅锌矿化形成;岩浆侵位到凝灰岩地层中,凝灰岩高压致爆,硫化物沉淀,隐爆角砾岩型铅锌矿化形成;富成矿物质残余岩浆水向外运移,伴随H2S进一步去气,矽卡岩型、矿层型、脉型铅锌矿化在不同岩性地层和构造位置中形成。     

Two types of uranium mineralization in Gulcheru quartzite: Fracture-controlled in Ambakapalle area and litho-controlled in Tummalapalle area,Cuddapah Basin,Andhra Pradesh,India

The Cuddapah Basin in southern India has a potential for uranium mineralization due to some favorable factors such as its temporal, stratigraphic and tectonic settings. Systematic exploration program conducted by the Atomic Minerals Directorate for Exploration and Research (AMD) within the Cuddapah Basin resulting in the recognition of distinct types of uranium mineralization, viz., strata bound type, fracture/shear-controlled type and tabular type. The Gulcheru Formation which is the lowermost unit of the Cuddapah Basin is dominantly arenitic in nature. During the exploration works, a number of uranium anomalies were identified with dimensions ranging from 1 m to 1.5 km. Gulcheru quartzite hosted uranium mineralization is intermittent and inconsistent in nature. The anomalous outcrops are distributed over a strike length of ca. 60 km between Gandi in the SE and Ambakapallein the NW. Presently, two different types of uranium mineralization are characterized on the basis of field observations, mapping and structural interpretation, petro-mineralogy and geochemistry. Although the host rock is same for both types, the mechanism of uranium enrichment is totally different. The Ambakapalle uranium mineralization is controlled by fault zone and associated hydrothermal activity. Whereas, the Tummalapalle uranium mineralization is litho-controlled in nature influenced by suitable four ‘P’ factors, i.e., provenance, porosity-permeability, precipitation and preservation. The geochemical characterization of Gulcheru quartzite suggest a passive margin type of provenance setting. Petro-mineralogically the quartz arenite suggests enough textural as well as mineralogical maturity. Ambakapalle quartzite is slightly strained and deformed due to faulting. Analysis of selected samples recorded 0.01% to 0.048% U₃O₈ and <0.01% ThO₂. Petrographic observation revealed that the anomalies were appeared due to secondary uranium minerals occurring as surficial encrustations, fracture filling and lesser irregular patches. Structural analysis suggests the mineralization along E-W trace slip fault is possibly consistent in sub-surface. Tummalapalle quartzite is relatively less deformed arenitic in nature with significant enrichment in MREE. The genetic models for the two types of mineralization is totally different.© 2019 China Geology Editorial Office.     

成矿规律若干问题研究

文章特为庆祝北京矿产地质研究院成立50周年而作.内容分3个部分:(1)有色金属矿床成矿分区.论述了重要有色金属(含贵金属)矿床共生组合特点及其产生的原因,包括大陆地壳基底岩层成分分区与后生金属矿床成矿分区的关系;在钾含量高低不同的岩石系列环境中金属矿床产出特点.(2)金属域边缘线性构造成矿相关问题概述.在成矿分区所形成的金属域内,重要有色金属矿床产出特点概括地说是,在空间上产于地质(构造)体的转化(过渡)部位,在时间上形成于成矿地质过程的转化时期,定位于有利的转化界面附近.在此基础上,论述了成矿(区)带产出特点和控制矿田、矿床和矿体产出的构造等.(3)同位成矿及其找矿意义.论述了幔源与壳源在地壳中形成的岩浆房作用下,特别是在上地壳下部产出的影响地域广、关系矿种多的岩浆房和含矿热卤水库的作用下,在陆壳基底成分的支配和影响下,保持相对稳定的成矿热活动中心,具有成矿与保存最佳条件的配置和协同作用,就可产生同位成矿作用,进而形成大型-超大型矿床.     

西藏弄如日金矿围岩蚀变特征与成矿机理

弄如日金矿床围岩蚀变类型有黄铁矿化、绢云母化、雄黄化、钠长石化、硅化、碳酸盐化等,其中强硅化、黄铁矿化、雄(雌)黄化与金矿化关系密切。从断裂-岩脉中心向两侧围岩,蚀变强度由强转弱。矿床的形成主要与喜马拉雅期花岗斑岩的侵入活动有关。