内蒙古鸡冠山斑岩型钼矿床S、Pb同位素组成:对成矿物质来源的指示

内蒙古鸡冠山钼矿床位于中亚-蒙古巨型造山带东段,是西拉沐沦钼金属成矿带中典型的大型斑岩型钼矿床。矿床产于燕山晚期火山侵入杂岩中,矿体与岩体关系密切,矿化类型以细脉浸染状斑岩型矿化为主。在野外地质观察的基础上,本文对矿石矿物黄铁矿、辉钼矿进行了S同位素组成分析,对矿床围岩全岩及黄铁矿单矿物进行了Pb同位素组成分析。结果表明,钼矿石δ~(34)S变化范围为4. 617‰～7. 072‰,平均值为5. 653‰,离散度小,硫化物δ~(34)S值全为正值,表明矿石中S源是均一的。辉钼矿δ~(34)S变化范围为4. 617‰～5. 351‰,平均值为4. 875‰。硫同位素比值5. 653‰具花岗质岩浆硫特征,推测其硫可能主要来源于下地壳岩浆源,并有一定量的地幔物质混入。全岩的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb分别为17. 876～19. 618、15. 519～15. 609和38. 111～40. 408,表明鸡冠山钼矿床围岩的全岩铅同位素组成均变化较大。矿石矿物黄铁矿的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(20 4)Pb分别为17. 781～17. 830、15. 523～15. 526和38. 084～38. 102,表明矿石矿物铅同位素组成变化较小。围岩全岩和矿石硫化物的铅同位素投影点均落在造山带演化线的下方,表明铅很可能源于地幔或者下地壳。     

Spatial-Temporal Distribution, Geological Characteristics and Ore-Formation Controlling Factors of Major Types of Rare Metal Mineral Deposits in China

Rare metals including Lithium (Li), Beryllium (Be), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), Zirconium (Zr), Hafnium (Hf), Niobium (Nb), Tantalum (Ta), Tungsten (W) and Tin (Sn) are important critical mineral resources. In China, rare metal mineral deposits are spatially distributed mainly in the Altay and Southern Great Xingán Range regions in the Central Asian orogenic belt; in the Middle Qilian, South Qinling and East Qinling mountains regions in the Qilian–Qinling–Dabie orogenic belt; in the Western Sichuan and Bailongshan–Dahongliutan regions in the Kunlun–Songpan–Garze orogenic belt, and in the Northeastern Jiangxi, Northwestern Jiangxi, and Southern Hunan regions in South China. Major ore-forming epochs include Indosinian (mostly 200–240 Ma, in particular in western China) and the Yanshanian (mostly 120–160 Ma, in particular in South China). In addition, Bayan Obo, Inner Mongolia, northeastern China, with a complex formation history, hosts the largest REE and Nb deposits in China. There are six major rare metal mineral deposit types in China: Highly fractionated granite; Pegmatite; Alkaline granite; Carbonatite and alkaline rock; Volcanic; and Hydrothermal types. Two further types, namely the Leptynite type and Breccia pipe type, have recently been discovered in China, and are represented by the Yushishan Nb–Ta– (Zr–Hf–REE) and the Weilasituo Li–Rb–Sn–W–Zn–Pb deposits. Several most important controlling factors for rare metal mineral deposits are discussed, including geochemical behaviors and sources of the rare metals, highly evolved magmatic fractionation, and structural controls such as the metamorphic core complex setting, with a revised conceptual model for the latter.     

张家口朱家洼钼矿床成矿流体特征及对成因指示

张家口朱家洼钼矿床是近年来华北地台北缘中段继内蒙古曹四夭特大型钼矿床之后发现的又一个规模可达大型的钼矿床。钼矿床主要呈半隐伏—隐伏状围绕分布于骆驼山岩体周边。本次对矿区2个钻孔中采集的11件富含辉钼矿的石英矿物,进行了包裹体岩相学、显微测温、包裹体气、液相成分及氢氧分析。结果显示:该矿床流体包裹体可分为4种类型:富液相包裹体、富气相包裹体、含子晶包裹体和富CO2三相包裹体。其中,富CO2三相包裹体分布较少,其余3种类型包裹体常见。含子矿物的包裹体均一温度、盐度分别在400℃和45%NaCl eqv左右;富液相包裹体均一温度平均值为277.43℃,盐度20%NaCl eqv左右;富气包裹体和富CO2包裹体均一温度分别为380℃和30℃;盐度较低,分别为6%NaCl eqv和2.04%NaCl eqv左右。气液相成分分析显示流体体系成分以H2O、Cl-、F-、Na+、K+离子为主,Ca2+,SO42-含量较低,特征离子比值暗示流体来源于岩浆流体。成矿流体总体上属于H2O-NaCl体系。氢氧同位素组成显示,成矿流体主要来源于岩浆水。沸腾作用是辉钼矿沉淀的主要机制。     

大厂锡矿床黑色包裹体成因分析及容矿围岩的古地温研究

在大厂长坡-铜坑矿床,锡石中普遍存在具有代表性的2类包裹体:黑色包裹体和气-液两相的流体包裹体。文章通过对包裹体结构形态和理论分析,证明黑色包裹体是原生流体包裹体在内压超高(overpressured)条件下形成的。通过牙形石色温指数(CAI)及表面残余结构的研究,获得了容矿岩石的古地温为300～650℃,与前人通过气-液两相包裹体获得的矿化温度(240～540℃)高度吻合,说明容矿围岩的受热事件与同期矿化事件,其热源具有同源性,可能来自矿床下伏的燕山期花岗岩。层状主矿体锡石中原生的流体包裹体正是在这期事件的影响下,变成了黑色包裹体。这些研究证明,大厂锡矿至少有早、晚2期成矿作用。黑色包裹体的发现和古地温的恢复,为层状主矿体是在海底热液喷流沉积成因的认识提供了关键证据。     

斑岩钼-热液脉状铅锌银矿成矿系统特征、控制因素及勘查指示

斑岩钼矿与热液脉状铅锌银矿为两类重要的矿床类型,两者往往分别独立产出,但越来越来的勘查实例揭示二者也可共生产出,构成统一的成矿系统。斑岩钼-热液脉状铅锌银成矿系统,主要分布在北美西部、加拿大西南部、中国秦岭-大别地区、华北北缘及西拉沐伦带、大兴安岭北段-额尔古纳等地区。根据斑岩钼矿与热液脉状铅锌银矿的平面关系,成矿系统可分为近源和远源两类：近源时,两者直接叠置或者平面距离小于2km;而远源时,两类矿化平面距离一般不超过6km。成矿系统空间上表现可为上铅-锌-银、下钼的垂向叠置或者内钼、外铅-锌-银侧向共存的形式。时间上两类矿化一般近同期形成,或者相差通常不超过8Myr。成矿系统岩浆性质多为高演化的钙碱性花岗质岩浆,起源于下地壳且加入了不同比例的地幔物质。成矿系统的蚀变特征一般为斑岩钼矿化蚀变向热液脉状铅锌银矿蚀变的渐变,其中粘土化带与绢英岩化带是两类矿床的叠加区。钼矿化常与钾硅酸盐化或者绢英岩化带内侧密切相关,铅锌银矿化则常与浅部的低温硅化-绢云母-伊利石-水白云母化、碳酸盐化密切相关。基于S、Pb、Sr、Nd等同位素研究成果,钼铅锌银系统中成矿物质主要为岩浆来源,但可能有地层物质的加入。成矿流体主要以岩浆水来源为主,初始流体通常为单相中低密度流体,辉钼矿沉淀往往伴随着减压沸腾、大气水混合、冷却及/或水岩反应的进行,发生大规模钼矿化的温度区间通常在300~450℃。浅部脉状铅锌银矿化则由持续降温的流体在混入较多大气水或流体pH值中和而形成,温度区间在175~320℃。成矿系统空间上钼-铅-锌-银的分带,可能受控于流体演化过程中上述多个过程的综合叠加作用。通过总结对比钼铅锌银成矿系统、单一斑岩钼矿、单一热液脉状铅锌银矿床在勘查历史、构造因素、成矿岩体属性、流体特征、特征矿物、地球物理-地球化学勘查指标等方面的异同,本文提出了指示浅部热液脉状铅锌银矿之下同一成矿系统深部斑岩钼矿的找矿标志,且对该成矿系统形成的岩浆性质、岩浆-热液系统、成矿元素、构造条件、保存条件等多个方面进行了探讨。在前人基础上,本文提出本类成矿系统理论研究展望：1）利用微区原位技术分辨矿物的不同期次及元素的分布状态,进而获得该类型铅锌银矿相对准确的成矿年龄;2）确定斑岩钼-热液脉状铅锌银成矿系统的初始流体成矿元素和相关配位剂元素的含量;3）建立钼铅锌银成矿系统的矿物学指示标志;4）查明成矿系统岩浆过程、元素行为等精细成矿过程,研究其与其他成矿系统的差异。上述问题的深入研究和找矿标志的提出或将提高对斑岩钼-脉状铅锌银成矿系统成矿过程的认识,为该类系统勘查找矿工作提供理论支撑。     

小秦岭地区大湖-秦南钼矿床矿化类型、Re-Os定年及找矿方向

小秦岭地区大湖—秦南钼矿床位于华北地台南缘,属于小秦岭-外方山成矿亚带。矿化类型可分为含钼次生石英岩型和细脉浸染型。含钼次生石英岩型矿石构造有角砾状构造、团块状构造、蜂窝状构造、细脉网脉状构造和块状构造;蚀变以细脉浸染状钾化、硅化、碳酸盐化、高岭土化、硬石膏化为特征。细脉浸染型矿化通常与花岗质岩石关系密切,偶尔也见于含钼次生石英脉边部的片麻岩中;蚀变通常为钾化、硅化、绢云母化和少量的黄铁矿化、高岭土化、碳酸盐化等。含钼次生石英岩型含有含钼花岗质岩石角砾。野外证据表明,含钼花岗质岩石向含钼次生石英岩内部表现为,含钼花岗质岩石角砾逐渐变小,并逐渐被含钼次生石英岩包裹,含钼石英脉增厚,高岭土化、硬石膏化增强。这一特征反映了二者之间的成因联系。两种矿化类型中获得的12件辉钼矿Re-Os模式年龄分别为（223.6±4.1）~（196.1±3.0）Ma以及（197.8±3.2）和（196.1±3.3）Ma,Re-Os同位素等时线年龄为（199+14/-25）Ma。这些年龄数据表明,该区的成矿作用发生于印支期或早燕山期。钼矿化时空上与花岗斑岩脉和正长斑岩一致,含钼花岗质岩石的矿化和蚀变样式与斑岩型矿床类似。辉钼矿中w（Re）为0.894×10^-6~2.964×10^-6,反映钼成矿物质来源于地壳。这一时期,区域上以碱性岩岩脉产出为特征,因此本区成矿作用形成于陆内伸展环境下,应注意找寻与印支期花岗质岩石有关的斑岩型钼矿床。     

河北省涞源县龙门斑岩型钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

龙门钼矿床是太行山北段成矿带内近些年探明的一个大型钼矿床,钼矿体主要产于花岗斑岩、闪长岩和新太古代片麻岩中,以角砾岩型矿石为主.矿区内辉钼矿化主要类型为浸染状、薄膜状、细脉状,发育钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化蚀变,类似典型的斑岩型矿床的矿化和蚀变特征.文章对龙门钼矿床的闪长岩和花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得闪长岩的锆石谐和年龄为(138.1±0.6)Ma(MSWD=0.6,n=21),花岗斑岩的锆石谐和年龄为(137.0±0.7)Ma(MSWD=1.03,n=17),结合地质特征,显示花岗斑岩晚于闪长岩形成.对主要矿石类型中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年,获得辉钼矿的Re-Os等时线年龄为(136.5±1.5)Ma,与赋矿的花岗斑岩的侵位年龄相一致,二者应为同一岩浆-流体活动的产物.龙门钼矿床辉钼矿样品的w(Re)为13.1×10-6～59.3×10-6,表明其成矿物质来源于壳幔混源.龙门矿区及太行山北段成矿带内的隐爆角砾岩体是下一步找矿勘查的方向.     

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石和矿物中的钼

用盐酸-氢氟酸-硝酸微波消解对样品进行前处理,电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石和矿物中的钼,选择202.03 nm为样品分析谱线,优化了微波消解的实验条件,可消解多个样品,减少了碱熔分解样品方法引入的基体干扰,避免了极谱法中汞对人体的伤害。用不同类型国家一级标准物质分析验证,测定结果与标准值吻合。方法精密度(RSD,n=8)小于2.0%,加标回收率为96.4%~101.3%,方法检出限为0.000 5%。该方法适用于岩石和矿物中钼的测定,制样速度快,操作简便安全,样品重现性好,能满足简单、快速、批量分析的要求。     

陕西省商洛市潘河钼矿地质特征及成因分析

陕西潘河钼矿床位于华北板块与扬子板块拼接消减带的北秦岭东西向洛源-石门-马超营断裂与铁炉子-黑沟-栾川断裂带之间,南西距蟒岭岩体约10 km.它属于元古界长城系宽坪群上段绿片岩系掩盖下的似层状、层状矿体,产于元古界长城系宽坪群下段一套浅变质绿片岩与(矽卡岩化)大理岩的不同岩性层间接触界面间.区内岩浆活动、矿体产出形态、...