内蒙古敖包吐萤石矿床地质和地球化学特征

笔者总结了敖包吐萤石矿床的地质特征,并通过萤石的稀土元素的地球化学和Nd同位素研究,探讨了该矿床的成矿作用和成矿物质来源。敖包吐萤石矿床产出于下二叠统大石寨组火山—沉积岩与燕山中期花岗岩的接触带,为单一萤石矿床。萤石矿石的稀土元素的含量(∑REE)变化范围为(8.04～30.04)×10-6,平均为19.42×10-6;轻重稀土LREE/HREE值0.24～0.65,平均0.52;LaN/YbN为0.07～0.62,平均0.26;δEu为0.42～0.90,平均0.60,具Eu负异常和明显重稀土富集的特征。岩矿石的Nd同位素研究表明,萤石矿石的εNd(t)都表现为很大的负值,以成矿主期年龄138Ma计算的εNd(138Ma)为-7.30～-30.55,具有古陆壳的演化特征,暗示其成矿的物质来源主要是壳源物质。在Moller的Tb/La-Tb/Ca成因判别图解中,敖包吐矿床的萤石的结晶作用表现为重新活化的趋势,反映流体具有混源的特征,既有热液成因,又有沉积成因。二叠世的海相火山活动通过海底喷气和喷流的作用形成了初始矿源层,而燕山中期花岗岩浆的侵位与结晶分异,又对初始矿源层的活化和富集提供了流体和热能的来源。成矿流体在经历了长期的演化后在大石寨组的构造薄弱破碎的的部位沉淀析出,形成敖包吐萤石矿床。     

苏莫查干敖包超大型萤石矿床的稀土元素地球化学特征及其成因意义

苏莫查干敖包萤石矿床是位于内蒙古四子王旗北部的一个世界级单一萤石矿床,产出于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世卫境花岗岩体的外接触带上.萤石的成矿作用分为早、晚2期,早期的萤石主要是纹层状、条带状和细晶块状萤石,晚期的萤石主要呈伟晶状、混合伟晶状;而含硫化物的纹层状、细晶块状萤石含量少且分布局限.不同类型萤石的稀土元素配分模式可以分为3类:A类是早期萤石,其稀土元素配分模式表现为略呈轻稀土元素富集的特点,配分曲线近于平坦,没有Eu异常.B类萤石的稀土元素配分模式不具有普遍性,在其配分曲线中自Tb-Er呈现顶背式突起(roof-like),并具有明显的Eu正异常,主要为含硫化物的纹层状、细晶块状矿石;C类是晚期萤石,稀土元素配分模式表现为重稀土元素富集的特点,既有Eu正异常,又有Eu负异常.A类萤石的稀土元素配分模式代表了萤石成矿作用的早期热液活动的特征,稀土元素在成矿流体中主要以吸附作用存在和运移,成矿流体主要是岩浆来源的高温、高盐度流体,成矿流体与大石寨组流纹岩、流纹质凝灰岩和大理岩的水岩反应是导致萤石从成矿流体中沉淀的主要机制;C类萤石稀土元素配分模式反映了成矿流体经历了较为长期的演化和分异,稀土元素在流体中主要以络离子形式存在和运移,其成矿流体低温、低盐度,有大气降水的加入,指示该阶段萤石从热液中沉淀结晶的主要机制是2种不同端员流体的混合,即岩浆来源的高盐度、高温流体和以大气降水为主要来源的低温、低盐度流体的混合;B类萤石的稀土元素配分模式反映了一次高含硫化物的局部热液事件,在萤石的成矿作用中不具有普遍意义,稀土元素在流体中是以络离子形式存在和运移的.微量元素研究表明各期次萤石的微量元素变化相似,都具有高的Ni含量,指示成矿物质源区的一致性.在Tb/La-Tb/Ca图解中,所有样品都分布在热液萤石区域,指示矿床属于岩浆热液型矿床.     

苏-查萤石矿区钾长花岗岩锆石SHRIMP年龄 及其地质意义

内蒙古苏-查萤石矿区是全球范围内最大的单一萤石矿区。萤石矿体大多呈似层状和透镜体状在下二叠统火山-沉积岩地层内产出, 并且与显生宙花岗岩类侵入岩体具有密切时空分布关系, 其中部分矿体直接出现在敖包吐花岗岩株中。本次研究主要对敖包吐岩株钾长花岗岩进行了锆石SHRIMP铀-铅同位素年龄测定, 所获同位素年龄值为(138±4)Ma, MSWD值为2.3, 属中生代燕山期。根据上述同位素年代学数值, 同时结合其他地质与地球化学证据, 可以推测, 中生代时期, 受古板块内部构造应力调整作用影响, 苏-查萤石矿区及东西两侧曾发生过强烈构造-岩浆活动, 并且形成有敖包吐花岗岩株及相关的萤石矿床。中生代燕山期花岗岩类岩浆活动不仅为萤石矿床的形成提供了物质、动力和热力来源, 而且是成矿流体对流循环的“发动机”。对比分析结果表明, 敖包吐岩体的形成时间与华北陆台中东段许多含矿花岗岩体的成岩时代大体相似, 它们很可能是地壳演化特定阶段混源(壳、幔源)岩浆活动的产物。     

粤北下庄铀矿田脉石矿物Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究

下庄铀矿田为中国南岭地区重要的铀矿基地,矿区内分布有规模大小不等的数个铀矿床。为解决近年来争议较多的该区铀矿床矿质和流体来源问题,本次对下庄矿田铀矿床中的脉石矿物开展了系统的Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究。结果表明,本区与成矿有关的碳酸盐矿物富集放射性成因铅,矿床中的Pb和U主要源于帽峰式花岗岩。Sr、Nd同位素组成显示成矿流体主要为壳源,南部矿区部分矿床的成矿流体在上升及矿质沉淀过程中与基性脉岩发生水-岩反应而使其形成的脉石矿物的Sr、Nd同位素组成具有壳幔两端元混合的特征。     

中国萤石矿床锶同位素、氢氧同位素地球化学特征

通过对前人所做典型萤石矿床和区域萤石矿床锶、氢氧同位素地球化学资料的综合研究,从锶、氢氧同位素地球化学特征角度分析了中国萤石矿床的物质来源和萤石矿形成时成矿流体的性质及来源。由锶同位素地球化学资料综合分析得出:以灰岩为主要围岩的沉积改造型及部分热液充填型萤石矿床成矿物质主要来源于其围岩灰岩;以火山岩、火山碎屑岩为主要围岩的热液充填型萤石矿床其成矿物质主要来自于围岩火山岩、火山碎屑岩;以花岗岩为主要围岩的热液充填型萤石矿其成矿物质来源于围岩花岗岩。由氢氧同位素地球化学资料综合分析得出:以灰岩、花岗岩为主要围岩的沉积改造型萤石矿床其成矿流体既有岩浆水和大气降水的混合液,也有大气降水,所有萤石矿床中的巨晶萤石的氢氧同位素组成都落在大气降水线附近,其成矿流体以大气降水为主。     

大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体来源与成矿作用:稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素约束

基于稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素的测试和分析,对大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体的来源进行了示踪,探讨了流体演化与成矿作用过程。新的稳定同位素数据显示:敖仑花矿床成矿热液具有混合来源性质;脉石矿物石英中流体的C、H、O同位素和矿石硫化物的S同位素组成指示成矿络合剂主要来自地幔,同时在热液期经历了地壳流体参与的过程;辉钼矿中放射性成因的Pb同位素组成表明,成矿物质(Mo)主要来自造山带物质,部分来自深部幔源。根据H、O同位素组成变化和已有流体包裹体资料,认为敖仑花矿床早、中阶段两次矿化的成矿机制不同:早阶段金属矿化主要与岩浆水和大气降水的流体混合有关,而中阶段大规模成矿作用主要是由流体沸腾所致。综合区域地质演化认为:敖仑花矿床是大兴安岭南段在晚侏罗世—早白垩世时期演化为弧后伸展背景、陆内造山带物质重新活化、壳幔岩浆-热液相互作用的产物,同时暗示壳幔作用强烈的地区利于内生金属矿床成矿。     

豫西熊耳山地区吉家洼金矿床成矿物质来源探讨——碳、氧、硫、铅同位素地球化学证据

吉家洼金矿床位于豫西熊耳山金多金属矿集区中西部,矿体产出受断裂构造控制,属构造蚀变岩-石英脉型金矿床。为了查明吉家洼金矿床的成矿物质来源,本次对矿床的碳、氧、硫、铅等同位素进行了系统研究。研究结果表明,吉家洼金矿的δ~(13)C_(V-PDB)介于-10.3‰~-7.7‰之间,δ~(18)O_(V-SMOW)介于14.2‰~17.8‰之间,表明成矿流体中的碳来源于岩浆。硫化物δ~(34)S值介于-20.4‰~-5.4‰,表明硫来源于早白垩世花山花岗岩基,造成硫化物的δ~(34)S值呈现出较大负值的原因可能是在成矿过程中成矿流体物理化学条件的变化引起硫同位素发生分馏所致。铅同位素组成为~(206)Pb/~(204)Pb=17.042~18.149,~(207)Pb/~(204)Pb=15.333~15.575,~(208)Pb/~(204)Pb=37.675~38.868,与由新太古界—古元古界太华群岩石重熔形成的早白垩世花岗岩的铅同位素组成相似,具有壳幔混合源的特点。综合碳、氧、硫、铅等同位素的研究结果认为,吉家洼金矿床的成矿流体来源于岩浆热液,并有大气降水的加入;成矿物质主要来源于早白垩世花岗岩,矿床成因属岩浆期后热液脉状金矿床。     

内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床地质特征及成因探讨

为进一步明确内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床的成因,为该区下一步萤石矿找矿勘查工作提供参考,在系统总结研究区萤石矿床地质特征及分布规律的基础上,通过分析典型萤石矿床围岩和萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征,探讨萤石矿床的成因及成矿物质来源。结果表明,喀喇沁旗地区萤石矿中萤石的Cu、Pb和Zn含量较低,轻稀土元素略富集,稀土元素总量相对较低,说明该区萤石矿成矿流体为岩浆期后热液成因的可能性较小;萤石矿与赋矿围岩的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线相似且同步,当围岩为黑云母二长花岗岩时,萤石及围岩与华南黑云母的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线一致,表明萤石中的稀土元素可能主要来源于被破坏了的黑云母,说明这类萤石成矿物质主要来源于地下热水流体对围岩的淋滤和萃取。结合研究区北部林西地区萤石矿床H-O、S同位素研究成果,认为喀喇沁旗地区萤石矿属于有大气降水参与的热液脉状充填型成因类型。     

河南方城刘营萤石矿稀土元素特征及成矿年龄

为研究刘营萤石矿的成矿物质来源和成矿时代,对区内11件围岩和矿石样品的稀土元素进行了测试分析,并采用Sm-Nd法测定了萤石的成矿年龄。结果表明,围岩(大理岩+二云石英片岩)、萤石矿石及牛心山黑云母二长花岗岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式均具有右倾趋势,但萤石矿石和黑云母二长花岗岩在配分曲线右倾程度和不同参数统计值方面更加接近,说明二者有明显的成因联系。测得萤石的成矿年龄为141 Ma,εNd(t)值均为负值,其主成矿时代为早白垩世,壳源特征显著,与牛心山黑云母二长花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄(132.4～138.4 Ma)基本一致,暗示二者之间关系密切,物质来源应一致或相近。     

宁芜南门头铜矿碳、氧、硫、铅同位素地球化学特征及其地质意义

为探讨南门头铜矿成矿流体和成矿物质来源,对该矿床的碳、氧、硫和铅同位素进行了研究。结果显示,矿床碳同位素变化不大,为-1.03‰~-0.46‰,氧同位素有两个范围11.40‰~11.80‰和13.50‰~14.00‰,反映成矿流体主要来自深部花岗岩,有部分海相碳酸盐岩地层碳、氧的加入;矿石和花岗岩硫同位素相似,均为较高正值,说明硫主要来源于花岗岩,但有膏盐地层硫的加入;矿石和花岗岩的208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb值分别为38.2336~38.4147、15.5618~15.5887、18.1242~18.2936;38.8794~39.5243、15.6194~15.6973、18.7224~19.1461,结合前人Sr、Nd、Hf和Pb同位素特征,说明花岗岩为幔源岩浆上升侵位过程中受到了地壳物质较强的混染形成的,矿石铅来源主要与中生代岩浆岩有关,尚无法排除地层提供部分铅的可能。     

湘南界牌岭锡多金属矿床萤石LA-ICP-MS微量元素地球化学特征及意义

湘南界牌岭矿床不仅是南岭地区发育的一个晚白垩世超大型锡多金属矿床,同时也是该区乃至中国重要的萤石产地,锡多金属矿及萤石的找矿勘查均具有重要前景.通过野外地质调查与岩石学研究,文章识别出多种类型的锡多金属与萤石矿化,并针对不同类型萤石开展原位LA-ICP-MS微量元素分析,研究表明:①矿体分为锡多金属矿体与萤石矿体2类,...     

白云鄂博超大型稀土矿床成因评述

稀土元素(Y+Sc+La-Lu)作为现代工业的“维生素”,是当今社会重要的战略资源。白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床位于中国内蒙古,是世界上最大的稀土矿床。因此,该矿床的成岩成矿模式受到全球地质工作者的强烈关注,并对此进行了大量的分析研究工作。以往的工作主要集中在对H8赋矿白云岩全岩年代学和地球化学的研究上,但由于白云鄂博稀土矿床经历了后期复杂的变形变质作用,矿石的结构构造非常复杂,全岩的研究结果造成了对该矿床成岩成矿模式不同的认识和争论。近些年,随着现代地球化学分析技术的快速发展,人们可以直接对白云石和稀土矿物(如独居石、磷灰石、氟碳铈矿等)进行高精度的微区原位同位素组成和原位U-Th-Pb定年分析,从而获得能够明确指示矿物时代、成矿流体和成矿物质来源的重要证据。结合近年来的研究成果,本文总结了目前关于白云鄂博超大型稀土矿床成岩成矿模式的不同认识,提出白云鄂博矿床初始稀土成矿源于中元古代(1.3 Ga)的碳酸岩岩浆活动,后期经历了早古生代的大规模流体作用,矿床中稀土元素发生再活化、富集和沉淀,稀土矿物巨量堆积成矿的新认识。     

Characteristics of rare-earth elements （REE）, strontium and neodymium isotopes in hydrothermal fluorites from the Bailashui tin deposit in the Furong ore field,southern Hunan Province,China

In this paper the authors present the REE concentrations and Sr and Nd isotopic compositions of fluorites from the Bailashui tin deposit of the Furong ore field, southern Hunan Province. The results showed that the total amount of REE in fluorites is usually low, ranging from 0.705 to 8.785 μg/g with the chondrite-normalized REE distribution patterns similar to those of the Qitianling granites in the study area, characterized by LREE-enrichment patterns with pronounced negative Eu anomalies. The fluorites vary in Sr isotopic composition within the range of 0.7083-0.7091, the values are lower than those of the granites and higher than those of the host carbonate rocks in this area. The εNd（t） values of fluorites vary between -9.4 and ＋10.3, revealing that both the crust- and mantle-source materials were involved in the ore-forming hydrothermal fluids. Combined with previous studies on this ore deposit, the Bailashui tin deposit is temporally and spatially closely related with granitic magmatism in this area. The hydrothermal fluorites are the product of fluid/rock interactions between granitic magmatic hydrothermal fluid and marine carbonate rocks. The REE and F in the ore-forming fluid were derived from the granites, whereas Sr in the ore-forming fluid came mainly from the granitic magmatic hydrothermal fluid and marine carbonate rocks, although variations in Sr isotopic composition cannot be explained by a simple mixture of these two end-members. Evidence demonstrated that the ore-forming fluids are of crustal-mantle mixing origin, but that the fluids were probably incompletely homogenized and this may be caused by inhomogeneous mixing of the fluids of different sources.     

安徽铜陵小铜官山铜矿床稀土元素和稳定同位素地球化学研究

安徽铜陵铜官山铜矿田是中国长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带中著名的夕卡岩型矿床.小铜官山铜矿床位于安徽铜陵铜官山矿田,侵入岩体为铜官山石英二长闪长岩.成矿过程包括夕卡岩阶段、石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段3个主要成矿阶段.笔者通过对小铜官山铜矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征研究,探讨成矿溶液中水、硅和硫的来源以及成矿溶液的演化问题.研究表明,成矿热液早期以岩浆热液为主,随着成矿过程的进行,加入的大气降水比重越来越大,到晚期可能主要以大气降水为主.硫的来源主要有两个方面,即地层和岩浆热液,但以后者为主.硅具深部岩浆或岩浆热液水来源的特点.稀土元素球粒陨石标准化组成模式为右倾型,夕卡岩、矿石的稀土配分曲线类似于铜官山岩体石英二长闪长岩,故认为形成本区的夕卡岩型矿床的热液流体主要来源于闪长质熔体.     

内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床地质特征及成因探讨

为进一步明确内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床的成因,为该区下一步萤石矿找矿勘查工作提供参考,在系统总结研究区萤石矿床地质特征及分布规律的基础上,通过分析典型萤石矿床围岩和萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征,探讨萤石矿床的成因及成矿物质来源。结果表明,喀喇沁旗地区萤石矿中萤石的Cu、Pb和Zn含量较低,轻稀土元素略富集,稀土元素总量相对较低,说明该区萤石矿成矿流体为岩浆期后热液成因的可能性较小; 萤石矿与赋矿围岩的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线相似且同步,当围岩为黑云母二长花岗岩时,萤石及围岩与华南黑云母的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线一致,表明萤石中的稀土元素可能主要来源于被破坏了的黑云母,说明这类萤石成矿物质主要来源于地下热水流体对围岩的淋滤和萃取。结合研究区北部林西地区萤石矿床H-O、S同位素研究成果,认为喀喇沁旗地区萤石矿属于有大气降水参与的热液脉状充填型成因类型。     

内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床地质特征及成因探讨

为进一步明确内蒙古喀喇沁旗地区萤石矿床的成因,为该区下一步萤石矿找矿勘查工作提供参考,在系统总结研究区萤石矿床地质特征及分布规律的基础上,通过分析典型萤石矿床围岩和萤石的微量元素及稀土元素地球化学特征,探讨萤石矿床的成因及成矿物质来源。结果表明,喀喇沁旗地区萤石矿中萤石的Cu、Pb和Zn含量较低,轻稀土元素略富集,稀土元素总量相对较低,说明该区萤石矿成矿流体为岩浆期后热液成因的可能性较小; 萤石矿与赋矿围岩的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线相似且同步,当围岩为黑云母二长花岗岩时,萤石及围岩与华南黑云母的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线一致,表明萤石中的稀土元素可能主要来源于被破坏了的黑云母,说明这类萤石成矿物质主要来源于地下热水流体对围岩的淋滤和萃取。结合研究区北部林西地区萤石矿床H-O、S同位素研究成果,认为喀喇沁旗地区萤石矿属于有大气降水参与的热液脉状充填型成因类型。     

义县萤石矿床稀土元素地球化学特征及其指示意义

为了研究辽西义县萤石矿床的成矿机理及成矿流体来源,文章对矿区萤石稀土元素进行了分析。结果表明:2种类型的萤石为同源不同阶段的产物,从成矿早期至晚期,LREE逐渐减少,Ce负异常由弱变强,Eu则均显明显的正异常;矿床成矿流体主要来源于中侏罗世髫髻山旋回岩浆热液;成矿过程为岩浆热液与围岩(主要为白云质灰岩和灰岩)的相互作用,并有天水的混入;成矿环境相对氧化。     

Hydrothermal Sedimentary Mineralization of the Super‐large Bamianshan Fluorite Deposit in Zhejiang Province,China

The Bamianshan fluorite deposit is a super-large one recently discovered in Zhejiang Province of China. This paper presents an analysis of its geological background, orebody and ore characteristics, petrochemical characteristics of host rocks, rare earth elements (REE) of rocks and ores, fluid inclusions in fluorite and Sm-Nd isotopic features in an effort to study its sedimentary mineralization. The result shows that the super-large Bamianshan fluorite deposit is of hydrothermal sedimentation genesis, deformed by the later hydrothermal fluid. Integrated with host rocks and orebody characteristics, it is inferred that the deposit originates from the Cambrian sedimentary rocks. And the later magmatic activities deformed some orebodies in different degrees, forming steeply dipping vein orebodies in the tectonic belts regionally.     

河北省沙河市白涧铁矿床稀土元素地球化学特征

通过对河北省沙河市白涧铁矿床稀土元素的研究,判定矽卡岩、矿石与地层(灰岩)具有类似的稀土元素特征,矿石与岩浆岩(闪长岩)也有着密切的关系。矽卡岩、矿石的稀土元素分布模式表现出了承袭围岩的分布模式,造成这一现象的原因可能是由于含矿岩浆形成后经过了较长距离的运移,需要经过断裂等通道到达现在的沉淀位置,并与围岩发生接触交代作用,而在交代过程中,热液萃取了大量地层的成矿物质所造成。矽卡岩、矿石均呈现较强的Eu负异常和较弱的Ce异常,表明它们是由一种低温、Eu强烈富集的岩浆流体在还原环境下形成的。     

哀牢山金矿带成矿流体稀土元素地球化学

本项研究测定了矿石、蚀变围岩和相应未蚀变岩石的稀土元素组成。通过对这些地质体稀土元素地球化学特征的对比研究发现,在成矿流体的演化过程中,镇沅和墨江两个金矿床成矿流体的稀土模式具明显的变化,而大坪金矿成矿流体的稀土模式则保持相对不变。因此,大坪金矿的稀土模式（轻稀土高度富集、弱负Ｅｕ异常和较强负Ｃｅ异常）可以代表初始成矿流体的稀土模式。研究表明,具有这种稀土模式的流式,可能是由地幔去气作用产生的地幔