南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨

岩浆岩的成矿专属性是一个古老而又具有长期挑战性的科学问题,南岭地区花岗岩大面积出露,矿产资源也非常丰富,世人瞩目。本文在综述与花岗岩具有密切成因联系的矿产资源时空分布规律的基础上,指出南岭岩浆岩与金属矿产之间除了具有成分上的专属性之外,还具有空间上和时间上的专属性。其中,与基性超基性岩有关的矿产包括赣南等地的铂族元素和桂北等地的铜镍硫化物矿床,与中基性岩浆岩有关的钛铁矿和稀土矿床偶见,与酸性岩有关的矿产则以钨锡钼铋等传统优势矿产最为发育,与中酸性岩浆岩有关的铅锌铜金银等矿产也广泛分布;在空间上,南岭东段北部的花岗岩类明显富集石英脉型的钨矿,南部富集铀矿,西段明显富集锡铅锌矿,而中段则钨锡钼铋铜铅锌均发育,具有叠加的特点;在时间上,南岭岩浆岩具有多旋回成矿特点,但后来居上,以燕山期的成矿作用最为强烈。影响南岭岩浆岩成矿专属性的因素是多方面的,因此在利用成矿专属性特点指导找矿时也需要分析"找矿专属性"。     

南岭地区与金矿有关岩浆岩成矿专属性初探

南岭地区,尤其是赣南粤北地区,以富产钨锡钼铋等有色金属矿床著称,贵金属不是很发育,特别是金矿床不多,但南岭周边地区金矿不少。究竟是什么原因,导致这两类金属矿的空间产出差异?这一问题日益引起重视。本文初步总结了南岭地区与金矿具有较明显成因联系的岩浆岩的地质特征及地球化学特点,并与成钨锡矿岩浆岩进行了初步对比,探讨了该类岩浆岩的起源特征。研究表明,与金成矿有关的岩浆岩一般为浅成的中性、中酸性岩,通常呈岩株、岩筒或岩脉产出。在地球化学特征上,SiO2含量较低,变化在51.42%~68.59%之间,具有低分异特点;全碱含量较低,K2O+Na2O一般7%,K2ONa2O,A/CNK值较小,一般为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列岩石;高CaO、MgO、FeO+Fe2O3、TiO2。以富集亲铁元素和亏损Nb、Ta、Ba、Sr、Ti、P等元素为特征;LREE/HREE比值大;Eu亏损不强烈或略有亏损。上述特征显示,与金矿有关岩浆岩和与钨锡矿有关岩浆岩明显不同,其在起源方面具有多来源的特点,壳幔相互作用明显,多来源多演化可能正是其成金的重要条件。     

利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

目前针对江西大型黑钨矿石英脉型钨矿床西华山的黑钨矿矿物学特征及指示意义研究较少。本文利用X射线粉晶衍射分析和电感耦合等离子体质谱分析技术对黑钨矿晶体结构、化学成分特征及空间变化规律开展研究。获得黑钨矿晶胞参数为a0=0.477 nm,b0=0.573 nm,c0=0.498 nm,β=90°21',属于锰钨铁矿,与前人得出的黑钨矿晶胞参数略有不同,代表不同元素对铁锰的类质同象替代。主要化学成分WO3、Fe O、Mn O的含量在空间上具有一定的变化规律,反映了成矿物质的运移特征。微量元素Sc、Y、Nb、Ta在垂向含量变化大,说明矿液运移具有复杂性。稀土总量ΣREEs较高(397.16×10-6~1071.11×10-6),具有强烈的Eu负异常,具重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。将西华山、盘古山、淘锡坑、大吉山4个典型矿床的黑钨矿稀土元素特征进行对比,反映产在花岗岩内接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对最高,分馏最明显;产在花岗岩内及其外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对较低,分馏程度最不明显;而产在花岗岩外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)有高有低,分馏程度有强有弱。因此,黑钨矿的化学成分变化特征,可以有效地指示成矿物质空间运移特征、物质来源和矿床成因。     

中国锡矿成矿规律概要

我国锡矿资源丰富,矿床类型比较齐全。在锡矿资源储量中占有较大比重的主要是锡石—硫化物型、矽卡岩型和石英脉型;从开采和利用角度来说,最为重要的是锡石—硫化物型和石英脉型。锡石—硫化物型主要集中在桂北、滇东等地,矽卡岩型集中分布在南岭中段湘南等矿集区、石英脉型则主要集中在华南地区的闽西、赣中、粤北、湘南等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿大地构造背景以造山运动之后的大陆环境为主,构造变动剧烈,深大断裂纵横交错,岩浆活动频繁,特别是与锡成矿作用关系密切的中生代花岗岩类非常发育,最具特色。本次在对全国873处锡矿矿产地资料进行系统梳理的基础上,深入总结了全国锡矿的成矿规律,厘定出20个以锡为主或锡较为重要的矿床成矿系列,认为锡石—硫化物型、矽卡岩(—云英岩型)、石英脉型和岩体型4类锡矿类型,应该作为重点预测类型,并划分出44个成锡带,提出了19个重要工作部署区,并编制了中国成锡带图、中国锡矿成矿规律图等系列图件,为潜力评价预测工作提供了理论依据。     

湖南瑶岗仙钨矿成岩成矿作用年代学研究

湖南瑶岗仙钨矿床位于南岭东西构造带中部,加里东隆起带与印支-燕山凹陷带的交汇部位。区内出露地层有寒武系、泥盆系、石炭系和侏罗系,其中寒武系和泥盆系为含矿的主要层位。矿体赋存于燕山早期花岗岩体内外接触带。笔者在前人对矿床的地质构造、岩石地球化学以及同位素年代学等方面研究的基础上,采用SHRIMP铀-铅、铷-锶等时线和铼-锇等时线定年方法,对瑶岗仙花岗岩体及赋存于岩体内外接触带的黑钨矿-石英脉进行精确定年,获得岩体锆石SHRIMP铀-铅年龄为(170.7±2.2)Ma(置信度95%,n=12,MSWD=1.7),产于岩体外接触带寒武系地层中的黑钨矿-石英脉年龄为(175.8±4.1)Ma(置信度95%,MSWD=0.88),产于岩体内接触带的黑钨矿-石英脉年龄为(156±3)Ma(置信度95%,MSWD=0.20),产于外接触带石英脉中的辉钼矿年龄为(170±5)Ma。测定结果表明,瑶岗仙钨矿床的形成至少经历了两个成矿期,分别对应于J1/J2过渡期与J2/J3过渡期。今后的深部找矿工作尤其是杨梅岭矿段深部应该注意寻找两个时期分别形成的石英脉型和矽卡岩型矿体。     

内蒙古苏尼特左旗乌兰德勒钼铜多金属矿床辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质特征

中蒙边境内蒙古苏尼特左旗乌兰德勒钼铜多金属矿床是内蒙古二连—东乌旗成矿带上近几年国土资源地质大调查工作过程中新发现的一个规模较大的矿床,包括赋存于上部细粒石英闪长岩、中粗粒花岗闪长岩中细脉浸染状矿体和赋存于隐伏的细粒二长花岗岩中的浸染状矿体,属典型的斑岩型钼矿床。文章通过采集WZK1钻孔211.2～214m细脉浸染状矿石的辉钼矿纯样,获得辉钼矿的等时线年龄为(134.1±3.3)Ma,并对比了矿区细粒二长花岗岩的锆石SHRIMP年龄(131.4±1.6)Ma,两者基本一致,表明矿床的形成主要与隐伏的燕山期细粒二长花岗岩有着密切关系。测定的辉钼矿铼-锇同位素年龄能够精确代表该矿床的成矿时间,表明在乌兰德勒区域找矿工作中,需要密切关注燕山期构造-岩浆活动的相关成矿作用。     

中国铜矿床品位吨位模型

笔者等以1999年底的全国铜矿储量数据为基础,研究了中国铜矿不同成矿类型的品位吨位分布特征,在此基础上研究了中国斑岩型铜矿的品位、吨位分形特征。在研究铜矿的品位吨位特征的基础上,在矿产资源评价系统(MRAS)上集成MRAK3计算方式,进行全国的铜矿资源量预测评价。     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

赣南淘锡坑钨矿床流体包裹体特征及其地质意义

淘锡坑钨矿是赣南一个重要的大型石英脉型钨多金属矿床。矿床主要矿化阶段含矿石英脉中石英和黄玉中的流体包裹体类型有单一水溶液相H2O-NaCl(Ⅰa型)、富液L+V两相H2O-NaCl(Ⅰb型)、两相H2O-NaCl-CO2体系包裹体(Ⅱa型)和三相H2O-NaCl-CO2包裹体(Ⅱb型)。Ⅰb型包裹体均一温度范围为80~370℃,具有多峰态分布特征,可识别出140~190℃,200~250℃和340~360℃几个峰。成矿流体的盐度相对较低,一般<8w(NaCleq)%。用流体包裹体组合的方法获得四组包体的相关参数,结果表明同一包体组合内不同包体的盐度、均一温度及密度基本一致,而不同包体组合中包体的盐度、均一温度及密度则相差较大,显示出不同包体组合所捕获的流体存在较大的差异。Ⅰb型包裹体均一温度分别分布在329~355℃,214~240℃和141~189℃三个温度区间,经压力校正后的捕获温度分别为400~425℃,275~300℃,210~260℃。这些特征表明,淘锡坑钨矿至少存在三期热液流动,其中前两期为成矿期的热液活动,第三期(次生包体)为成矿后的热液活动。根据Ⅱ型包裹体的CO2部分均一温度与最终均一温度计算出成矿流体的捕获压力67.3~97.8 Mpa,平均压力74.8 Mpa,按静岩压力换算成成矿深度为2.59~3.77 km,平均为2.88 km。     

闽东大湾钼铍矿的辉钼矿Re-Os同位素年龄——兼论福建省钼矿时空分布及构造背景

闽东大湾钼铍矿是海西(海峡西岸)经济区新近勘查取得重要进展的燕山期钼矿之一。铍钼矿体主要赋存于上侏罗统南园组火山岩中,隐伏的黑云母花岗岩体为主要的成矿母岩,属中-高温热液充填-交代型钼铍矿床。辉钼矿的Re-Os同位素测年结果显示,等时线年龄为92.2±1.3Ma,表明钼矿成矿时代为晚白垩世。结合近年来福建省钼矿成矿年代学资料,发现自闽西(武夷成矿带)到闽东(沿海火山岩成矿带),钼矿成矿时代从165～102Ma过渡到112～90Ma,显示逐渐变新的趋势。综合分析认为,165～131Ma的钼矿可能形成于岩石圈伸展背景,110～90Ma的钼矿可能形成于古太平洋板块俯冲背景之下。