伟晶岩型稀有金属矿床成矿作用研究进展

伟晶岩型矿床是世界上重要的稀有金属矿床类型之一，也是当前国际矿床学研究热点之一。近年来该类稀有金属矿床在分类、成矿流体及成矿物质来源、伟晶岩成岩方式和稀有金属富集机制等方面的研究取得了一些重要进展。伟晶岩通常与母质岩浆具有密切的时空关系，但不少也与母质岩浆无成因关系。伟晶岩稀有金属矿床成矿熔体/流体具有低黏度、富水、高分散性、富碱等性质，可导致P、F和B等元素在伟晶岩中的极端富集，使其与稀有金属组成各类络合物或化合物而迁移与富集。富含Li-Cs-Ta(LCT)型伟晶岩与S型花岗岩关系紧密，成矿物质主要起源于黑色页岩等海相沉积物质，而富含Nb-Y-F(NYF)型伟晶岩常与A型花岗岩联系紧密，属同源岩浆演化和矿化。花岗质岩浆分异结晶和地壳或地幔岩石的部分熔融是伟晶岩两种主要的形成方式。流体不混溶作用、富助熔组分花岗岩浆高度结晶分异和热液交代作用3种富集机制可用于解释伟晶岩型稀有金属矿床的形成。      

碱性花岗岩型稀有稀土矿床类型及成矿作用研究进展

碱性花岗岩因富集稀有稀土元素而成为一种重要的成矿岩体。近年来碱性花岗岩型稀有稀土矿床在矿床类型分类、成矿流体和成矿物质来源及成矿机制等方面取得一些重要的研究进展。碱性花岗岩通常富集高场强元素(HFSEs)和稀土元素(REEs),根据暗色矿物与主矿种之间的关系该类型矿床可分为富Nb-Zr-REEs钠(铁)闪石碱性花岗岩型、富Nb-U-HREEs碱性杂岩型和富Nb-Sn黑云母碱性花岗岩型3种类型。碱性花岗岩型稀有稀土矿床成矿时代主要集中于古生代-新生代,与大陆、超大陆的裂解和聚合后期伸展构造背景有关。成矿流体经历了早期岩浆分异与晚期热液交代2个演化阶段。研究表明从岩浆中出溶的成矿流体具有低温、高盐度、富F等特征,可导致HFSEs和REEs等元素在碱性花岗岩中超常富集。母岩浆中不相容元素浓集到出溶流体中,并随着后期含F流体结晶或交代原岩而形成稀有稀土矿物。成矿物质通常来源于地幔岩浆或地幔与地壳的混合,但也可能来源于俯冲洋壳。岩浆结晶分异与热液交代为碱性花岗岩型稀有稀土矿床的2种主要成矿机制,但该类矿床大多为2种机制的复合形成。     

再论富F熔体-溶液流体体系的成矿效应

通过例证的方式建立并诠释了富F熔体-溶液流体体系成矿效应的工作原理,认为:①F-OH- 在不同载体矿物特别是
云母类矿物中的置换行为构成了全岩F含量的主要贡献,具有物源意义;② 在大多数情况下,F强烈倾向于分配进入晚期硅酸盐
熔体相中,并深刻制约着熔体的结构、相平衡、物理化学性质和分异路径,不过在其他一些情况下F亦将大量进入热液或富水贫硅
酸盐的“过渡性”流体相中;③富F流体体系另具有强烈萃取诸如W、Sn等高场强亲氟元素的成矿效应,最终可伴生萤石或冰晶石
矿床,此时F作为矿化剂亦影响着Eh值、pH值和化学硬度等体系控矿因素。这样的三重作用围绕着F的基本化学性质一脉相承
地促成了富F地质体系的成矿效应及其地球化学行为的特殊性。      

热液矿床中Pb的迁移和沉淀机制研究综述

岩浆结晶过程中,矿物-熔体相分离时,Pb优先进入熔体相,表现出不相容性;流体-熔体相分离时,Pb优先进入流体相;卤水-气相分离时,Pb优先进入卤水相; Pb在成矿过程中主要进入液相中进行迁移。氧化、偏酸性、富氯热液体系中,Pb主要以PbCl2-n_n(0≤n≤4)形式迁移,尤其在高于350℃的高温环境下,Pb的氯络合物起支配作用;中低温、贫氯、高还原硫的碱性热液中,Pb主要以硫氢络合物形式迁移;氧化、贫氯的强碱性(pH>7.5)热液中,Pb主要以羟基络合物形式迁移;贫Cl-且富CO₃2-和HCO-₃配体的中、低温弱碱性热液体系中,PbCO0₃、Pb(CO₃)2-₂络合物也很重要。NH₃、F-、Br-、S2-_x、NaPbCl0₃、NaPbCl₄-以及S₂O2-₃等潜在无机配体对Pb迁移成矿意义不大。某些有机配体,如羧酸、氨基酸、腐殖酸,在低温(＜200℃)条件下对Pb的运移成矿有重要作用,尤其羧酸比较重要。在成矿过程中,岩浆-热液成因的Pb Zn矿床通常经历了早期岩浆房去气、期后热液和晚期热液3个阶段。非岩浆热液成因的层控Pb Zn矿床流体主要为盆地卤水,矿化机制主要为构造挤压与重力的联合驱动,或者伸展背景下的海底热液对流。影响Pb沉淀富集的微观因素主要包括热液组成、温度、压力、pH值以及Eh值等。热液演化过程中,沸腾减压、围岩蚀变以及流体混合等地质作用促使上述微观物理化学因素发生显著变化,形成地球化学障,从而使得矿石矿物大量沉淀。      

青城子矿田高家堡子大型金银矿床地质特征及成矿机制

高家堡子金银矿床赋存于辽东裂谷辽河群大石桥组大理岩与盖县组变粒岩互层过渡带中,容矿岩石主要为变粒岩、大理岩和硅质岩。矿床分布严格受推覆构造及其剪切作用形成的北东向剪切构造与层间剥离构造控制。成矿物质来源具有多源性,以深成火山喷流流体为主,岩浆热液流体叠加混合形成成矿热液。因此,高家堡子金银矿床成矿过程中地层岩性是成矿的基础,韧性剪切构造作用是条件,岩浆热液 (硅化 )是成矿关键。据此可以认为高家堡子矿床具有火山喷流－韧性剪切－岩浆热液叠加的成矿模式。     

岩浆硫化物熔体中成矿金属元素的富集及迁移过程研究综述

近年来,有关岩浆热液矿床源区硫化物熔体的熔离过程及其对成矿的贡献已引起相当的重视。在系统地介绍热液矿床
岩浆源区原生硫化物熔体分离机制,以及其对成矿金属元素的初始富集行为基础上,重点综述了岩浆硫化物熔体破坏分解并参与
到成矿流体的具体过程和实例。同时对该领域的关键技术方法LA-ICPMS原位微区成分测试的进展进行了概述,并提出了一些
研究展望,尤其是深部岩浆演化中成矿金属元素的富集迁移过程。      

东昆仑东段中-晚三叠世区域岩浆-热液成矿系统

东昆仑成矿带在早中生代发生了大规模的成矿作用,形成了一系列脉状金矿床、脉状银铅锌矿床、斑岩型铜钼矿床和矽卡岩型铁多金属矿床,但这些矿床之间的成因联系尚不清楚。东昆仑东段以其多样的矿床类型为这一科学问题的研究提供了理想场所。在总结归纳东昆仑东段主要类型矿床时空分布和地质特征的基础上,通过系统分析各类矿床的成矿时代、成矿构造背景及成矿流体与物质来源,探讨它们之间的成因联系。研究结果显示,东昆仑东段各类矿床主要形成于中-晚三叠世(240~220 Ma),均是东昆仑古特提斯陆陆碰撞及后碰撞伸展作用的产物。此外,区内及外围东昆北地体中的各类矿床均具有相似的成矿流体与成矿物质来源,且与该时期广泛发育的深部岩浆作用密切相关,共同组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统,不同类型的矿化可能是该岩浆-热液系统不同演化阶段的产物。巴颜喀拉板块深俯冲及板块断离诱发软流圈地幔的上涌及随后的大规模岩浆-流体活动,富含金属挥发分的岩浆热液与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终形成区内巨型的岩浆-热液成矿系统。基于该成矿系统,东昆仑东段具有寻找多类型共生矿床的潜力。      

泗顶铅锌矿田闪锌矿的标型特征研究

本文对比性地研究了泗顶铅锌矿田闪锌矿的颜色、晶形、显微硬度、晶胞常数、化学成分、硫同位素组成和流体包裹体成分等标型特征及其演化规律,并探讨了其成因特征和形成条件,认为矿田两类矿体是同一成矿体系的产物,但它们的成矿物理化学环境有异。矿田的成矿作用不同于沉积成矿特征明显的和岩浆活动参与成矿的层控铅锌矿床,也不同于典型的岩浆热液或变质热液型铅锌矿床,而是以地下水为主的成矿作用的结果。     

湖北大冶铜山口斑岩-矽卡岩型铜钼矿床包裹体特征及流体演化意义

为了提供矽卡岩岩浆成因证据,丰富多成因矽卡岩理论,并研究湖北大冶铜山口铜钼矿床成矿流体性质,以包裹体的岩相学观察为基础,结合高温流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析,对铜山口矿床矽卡岩矿化进行了研究。结果表明:在早期矽卡岩矿物石榴石中发现了丰富的晶质和非晶质熔融包裹体、熔体-流体包裹体,表明天然岩浆珠滴被矽卡岩矿物晶格缺陷捕获,其中含有石榴石、黄铜矿等子矿物,且早期流体包裹体均一温度超过500℃,为早期矽卡岩岩浆熔体成因提供了重要证据。矽卡岩成矿早期以岩浆作用为主,晚期以热液作用为主,且熔-流转换的过程主要发生在干矽卡岩阶段,早期岩浆熔体中富含成矿物质,为矿区深部成矿提供了物质基础。      

东胜铅锌矿床流体包裹体和稳定同位素地球化学研究

本文系统研究了东胜矿床的流体包裹体和稳定同位素地球化学特征。研究表明,矿床形成温度为240℃左右,成矿压力40—55MPa,成矿流体是一种高盐度、高密度的热流体。成矿物质来源以地层源为主,不排除早期有部分岩浆源物质加入。成矿热液具有大气降水特征,但早期可能有部分岩浆水摻入。东胜矿床层纹状矿体、脉状矿体以及冻青背矿床均是同一成矿事件中不同阶段矿化的结果。矿床成因类型为与印支期构造-岩浆热液活动有关的热液充填交代型铅锌矿。     

江西万载县野猫冲铜矿矿床地质特征及成因探析

野猫冲铜矿是小型的铜多金属矿床,储量丰富,所处黄茅地区属钦杭结合带北侧之萍乡-乐平坳陷带北缘新元古代早期裂谷区西段。在地表地质调查、钻孔岩心的考察以及岩矿鉴定的基础上,对矿床特征进行了详细研究。研究显示矿床受断裂构造控制,与晋宁早期变海底火山岩关系密切,具有富铜低硫、两期成矿温度,成矿流体具有海底喷流与构造岩浆热液叠加改造双重作用,得出矿床为海相-火山喷流沉积与构造岩浆热液改造蚀变岩型铜矿床。     

斑岩铜矿-浅成低温热液银铅锌-远接触带热液金矿矿床模型:一个新的矿床模型——以德兴地区为例

在前人研究的基础上,通过系统的野外考察,论证了位于赣东北德兴地区德乐中生代火山盆地中的德兴铜矿、银山银铜铅锌矿和金山金矿及蛤蟆石金矿属于同一成矿系统。德兴铜矿是典型的斑岩铜矿,成矿流体和金属元素主要来自岩浆;银山银铜铅锌矿是一个下部为斑岩铜矿、上部为浅成低温热液型银铅锌矿,成矿流体早期以岩浆为主,晚期有较多的大气降水参与,成矿物质主要来自岩浆;金山和蛤蟆石金矿是远接触带热液矿床,成矿流体为岩浆热液与大气降水的混合产物,金主要来自围岩——双桥山群浅变质岩。这3套矿床以中酸性花岗斑岩或石英斑岩(高钾钙碱质花岗岩)为核心具有明显的分带性,自中心向外或深部向浅部为:斑岩铜金钼矿、浅成低温热液型银铅锌矿和远接触带热液型金矿。这种矿床组合关系不同于已知的经典斑岩铜矿模型和斑岩铜矿浅成低温热液金银矿床模型,因而,有必要提出一个新的模型:斑岩铜矿浅成低温热液银铅锌矿远接触带热液金矿模型。这套矿床形成于中侏罗世,抑或是古太平洋俯冲板片局部重熔或撕裂重熔的产物,抑或是在活动大陆边缘岩浆弧后伸展带由地幔底侵的结果。     

南秦岭凤太盆地金矿与铅锌矿的成矿模式

通过对凤太盆地八卦庙金矿和八方山二里河铅锌矿的矿床地质、矿床地球化学、流体地球化学的研究,发现两类矿床δ(30Si)分布范围与海底喷流沉积成因硅质岩的硅同位素接近,表明其属热水沉积成因。矿床δ(34S)比较接近,但铅锌矿矿石中硫源来源更广。碳酸盐的碳、氧同位素特征显示两类矿床均具有热水沉积特点,金矿的样品更趋向于火成岩,表明受后期岩浆热液影响更大。经过流体包裹体测温,金矿床均一温度变化范围大,具有多期次多阶段的特征。矿床同位素和流体包裹体特征表明,金矿床与铅锌矿床在成矿物源、成矿流体特征等方面都存在很多相似性,反映出热水喷流作用与两类矿床成因有密切的关系,但二者又存在差异。结合成矿地质背景,认为铅锌矿的形成与定位受区域热变质改造和动力作用控制,而金矿的形成主要受晚期岩浆热液活动控制,由此建立了金矿与铅锌矿的成矿模式。     

胶东山后金矿流体包裹体及H-O-S同位素特征

通过对胶东山后金矿流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼以及H-O-S同位素分析,研究了该矿床流体特征和物质来源。研究表明成矿流体早期为低盐度、低密度富CO₂的NaCl-H₂O-CO₂体系,之后由于沸腾作用逐渐演化成NaCl-H₂O体系,矿床形成温度为170～260℃,成矿深度为0.97～3.04 km,属中浅成中低温热液金矿床;含矿石英中H O同位素和硫化物S同位素共同指示,成矿流体早期以岩浆水(含变质水)为主,晚期混入大量大气降水,成矿物质主要来源于中生代燕山早期岩浆岩,古老变质岩亦有一定贡献;成矿机理主要是沸腾作用和大气降水的混合作用引起流体物理化学性质变化,流体还原性增强,在有利空间沉淀富集形成金矿床。      

胶西北焦家式和玲珑式金矿的形成机理

在胶西北地区,中生代郭家岭超单元岩浆期后成矿热液,形成了广泛发育的焦家式(蚀变岩型)和玲珑式(石英脉型)金矿床,并且具有相同的成矿热液,之所以产生两类有较大差异的上述不同类型的金矿床,在于热液房与外界的沟通条件有很多的不同。蚀变岩型金矿的热液房与外界沟通相对开放,成矿热液的压力迅速降低,促其汽化,增强了活动,有利于广泛交代作用的产生,导致了蚀变岩型矿床的形成;石英脉型的矿床热液房与外界沟通条件差,当温度下降后,才与外界沟通,主要表现为充填作用,而形成石英脉型矿床。     

热液金矿床普遍性-地质成因类型-成矿系统的含矿性

热液型金矿床是金矿床成因类型中最有代表性的类型。由于对热液矿床的研究,特别是在开采活动中对矿液的成分和物理化学性质的认识、对矿源层和成矿流体的确定,以及对成矿沉积条件和机制的揭示,热液成矿作用的理论在近十年中取得了重大进展。 至本世纪末,已弄明白,大多数有色金属和贵金属矿床的形成与成矿热液的多成因性有关。热液成矿作用理论研究的重点已变为岩浆水和天水的关系或初生岩浆成因(地幔和地壳)     

托勒山一带奥陶纪火山岩地层金及多金属矿成矿地质条件初步分析

托勒山地区金及多金属矿产多分布于奥陶纪火山岩地层内,地层控矿十分明显。区内火山作用与成矿关系密切,主要是火山喷发后期火山热液形成的热液型矿床;其次是后期岩浆活动提供热源和大量的岩浆热液交代、充填形成中低温热液矿床和接触蚀变矿床。本区已知矿产中金矿点、矿化点分布较多,少有具规模的矿床,但寻找以火山热液蚀变型为主的矿产具有一定的潜力。     

湘东北地区肖家山金矿床成矿物质来源

肖家山金矿床是江南古陆中段湘东北金成矿区一个典型的金矿床,其硫化物δ^(34)S值介于-14.76‰^+6.12‰之间,平均值-2.07‰,处于岩浆硫与围岩混合硫范围内;流体包裹体研究及稀土元素地球化学特征表明成矿流体与岩浆分异流体及变质热液的混合流体有关。结合矿床地质特征和前人研究成果,认为肖家山金矿床成矿物质具有深部岩浆与地层来源多来源性,其中含矿岩浆的形成可能与燕山期湘东北地区大规模构造-岩浆导致的基底重熔有关。     

现代海底热液成矿作用

从现代块状硫化物矿床成矿特征对比角度,总结分析了世界现代海底喷流的块状硫化物成矿堆积,综述了现代海底块状硫化物成矿主要形成于洋壳和岛弧环境的实际观察结果,突出强调了洋壳环境和岛弧或陆壳环境两种成矿环境对成矿类型分类的意义。对上地幔部分熔融岩浆来源与地壳物质可能带入、火山喷发岩浆系列的演化和对热液成矿作用的控制进行了讨论,对比分析了岩浆流体对成矿的重要贡献和控制作用,以及成矿热液循环体系形成的条件和模式。     

桂东南金银矿床类型成矿规律和找矿方向

文章重新厘定了桂东南原定为“寒武系”地层的时代,确立了海西期云开变质核杂岩体结构;提出本区金银矿床分为混合岩化—岩浆热液型和变质—岩浆热液型的成因类型,建立了金银矿床成矿模式,即地槽发展时期形成矿源层,变质—混合岩化作用促进金银组分活化迁移与初始富集,剥离作用使金银组分再次迁移富集,燕山期构造—岩浆作用成矿,指出找矿重点为云开隆起区外侧及边部断裂带。