南秦岭大型钡成矿带中毒重石矿床成因新认识——来自单个流体包裹体证据

钡以BaSO_4形式存在的重晶石矿床在世界上广泛分布,但以BaCO_3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在南秦岭早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文对毒重石、钡解石、重晶石及石英等矿物流体包裹体进行了系统研究,结果显示,各矿物中流体包裹体的均一温度都变化于90～310℃,主要集中范围为120～220℃。尽管如此,毒重石、钡解石的形成温度峰值比重晶石高出40℃,而石英的形成温度分布较均一,没有出现明显的峰值。矿物流体包裹体的盐度虽变化于1%～15%NaCl_(eqv),但毒重石、钡解石和石英样品中的盐度值普遍大于5%NaCl_(eqv),而重晶石中的盐度值小于5%NaCl_(eqv)的样品数量占有相当大的比例。由于重晶石的流体包裹体主要以NaCl-H_2O型包裹体为主,而毒重石中富含大量N_2-CO_2-H_2S-CH_4等复杂组分水溶液型包裹体,显示出毒重石与重晶石在成矿环境上有较大差异。由此笔者明确提出,水溶液热化学硫酸盐还原作用是形成毒重石矿床主要机制的新认识。     

胶东西北部金矿剥蚀程度及找矿潜力和方向——来自磷灰石裂变径迹热年代学的证据

矿床形成后会经历不同形式的变化,区域隆升与剥蚀是影响矿床变化保存最为关键的因素之一。构造-热年代学是目前广泛运用于研究区域隆升剥蚀的一种重要手段,本文以我国最大金矿集中区———胶东西北部金矿及赋矿围岩玲珑花岗岩为研究对象,尝试将构造-热年代学引用到矿床成矿后变化与保存研究。通过磷灰石裂变径迹热年代学测试获得玲珑花岗岩距今110Ma以来的隆升演化历史,结果显示岩体剥蚀速率很小,平均0.0303±0.0044mm.a-1,自金矿形成后区域热-构造运动趋于平静,这对矿床的保存非常有利。胶东金矿成矿深度范围集中于4~10km,根据剥蚀速度计算玲珑花岗岩剥蚀量仅为2.0~4.2km,远未达到金矿最大成矿深度。当前本区金矿勘探和开采深度普遍小于2km,深部金矿找矿潜力良好。     

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛,但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点,结果显示,在以毒重石矿石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较低,变化范围较小（22．1‰～37．0‰）,平均27．3‰（n=11）,基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水,并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用;与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较高,变化范围较宽（33．4‰～57．6‰）,平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变,反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值,说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集,归因于硫酸盐还原菌的活动。     

南秦岭大型钡成矿带中硫钒铜矿的特征及成因意义

在南秦岭下寒武统硅岩建造中的毒重石-重晶石矿床中,产出大量硫钒铜矿.硫钒铜矿呈正方形,长方形及不规则状,粒度大小变化较大,一般为0.01 mm～1 mm,最大可达7 mm.反光显微镜下为淡柠檬黄色,显微硬度134.5 kg/mm2～139.8 kg/mm2,相当于摩氏硬度3.46～3.50.主要化学成分为:Cu 47.18～52.02(平均50.44),V 6.50～14.32(平均11.95),Sn 0.00～12.85(平均2.15),S 31.77～34.34(平均33.29),As 0.00～5.12(平均0.86).Fe 0.00～3.27(平均0.77),部分样品含有极少量的Fe,Ni,Co,Sb,Se,Te,In.相应的平均化学分子式为Cu3.04(V0.90,Sn0.07,Fe0.05,As0.04,Sb0.01)1.07(S3.98,Se0.02)4.00,简化式为:Cu3(V,Sn,As,Fe)S4.矿物为等轴晶系.晶胞参数值a=0.539 2nm.成矿带中硫钒铜矿的形成与钒的富集,与有机质演化受热和生物降解作用有密切联系.     

矿床变化与保存研究的裂变径迹新途径

矿床形成后的变化与保存是矿床学研究与找矿勘探中一项极其重要但仍需进一步加强的基础性工作。影响矿床变化与保存的众多因素中,区域隆升与剥蚀是最为关键的因素之一。裂变径迹法是研究区域隆升与剥蚀的一种有效手段,它能为我们提供剥蚀速率以及剥蚀量的定量数据。一些产于花岗质岩体内与岩体有成因联系的矿床,其成矿深度可以通过详细的流体包裹体研究来获得。通过成矿深度与岩体剥蚀深度对比分析,能使我们更好地了解矿床形成后变化保存条件。裂变径迹法与流体包裹体研究相结合是矿床形成后变化与保存研究一种切实可行的方法。     

卡林型金矿床中砷矿物的物理化学条件指示意义

在"滇黔桂"、"川甘陕"两个金三角密集区内的一些卡林型金矿床中,存在毒砂、含砷黄铁矿、雄黄、雌黄等大量含砷矿物.尤为重要的是,在丫他、东北寨、金牙等金矿床中存在自然界中罕见的自然砷矿物,图1为金矿石中呈致密凝胶体状的自然砷.由于毒砂、含砷黄铁矿等矿物对于矿床地球化学类型的判别和成矿作用的物理化学条件具有重要的指示意义(God等,2000),因此砷矿物可作为卡林型金矿床的重要标型矿物.     

盐类在金属、非金属成矿过程中的作用

盐类与金属、油气、固体非金属矿床经常相互共生,在其成矿过程中起到了不可忽视的作用.在成矿过程中提供金属物质和部分硫源,为矿床的形成提供了有利的容矿空间.作为良好的矿化剂增强了在流体活动过程中萃取岩石中的金属(不一定要有高含量)的能力,对金属的活化、迁移与沉淀起到了渗滤、扩散、混染、交代、溶蚀、氧化还原和沸腾等作用.在石油、天然气形成过程中,无机盐类促使干酪根热解生烃,并可作烃源岩;盐类可充当盖层,并对油气的圈闭、运移和保存有控制作用.     

内蒙古哈什吐钼矿床熔融-流体包裹体特征及硫同位素组成

哈什吐钼矿床是近年来在大兴安岭中段地区新发现的矿床,矿体产出于花岗岩体内,是一个与酸性岩浆作用密切相关的内生金属矿床.矿床金属矿物组成主要为辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂等.包裹体研究表明包裹体类型主要为液体包裹体(Ia型)、气体包裹体(Ib型)、含子晶包裹体(Ic型)及熔融包裹体(II型)构成.不同类型包裹体共存产出表明这些包裹体大都经历了流体沸腾作用.包裹体均一测温表明流体包裹体均一温度主要变化于250~500 ℃,熔融包裹体均一温度集中变化于750~950 ℃.计算得到流体盐度、压力和密度变化范围分别为1%~49% NaCl eqv、5~100 MPa、0.7~1.1 g/cm3.包裹体研究表明哈什吐钼矿床成矿流体为一种高温度、高盐度、高压力、中高密度且含一定量CO₂的流体,该流体可归属为H₂O-NaCl-CO₂-SO₄2-体系.硫化物的δ34Sv-cdt(‰)变化范围为0.4‰~3.8‰,计算得到成矿流体的δ34S_H2S(‰)变化范围为1.1‰~4.7‰,硫同位素组成表明成矿作用与深部岩浆作用有密切联系.矿床成矿流体演化过程发生了流体沸腾和混合作用,显著的减压沸腾作用是造成成矿体系发生大量硫化物沉淀的主要机制.哈什吐钼矿床的发现对该区寻找岩浆热液型的内生多金属矿床具有重要的启示意义.该区找矿勘探应重视岩体与不同岩性岩石及构造带的接触部位以及岩体与构造断裂交汇的部位.      

陕西神河钡矿床矿物流体包裹体特征与成矿物理化学条件

陕西神河钡矿床位于南秦岭钡成矿带的北矿带,重晶石和毒重石为主要的矿石组成.显微测温分析表明,重晶石、毒重石和钡解石内流体包裹体的均一温度范围分别为108～205℃(峰值130～170℃)、118～274℃(峰值150～210℃)和146～227℃;盐度w(NaCleq)分别为0.53％ ～9.86％、0.18％ ～8....     

内蒙古甲乌拉大型Pb-Zn-Ag矿床稳定同位素地球化学研究

内蒙古甲乌拉银多金属矿床位于大兴安岭成矿带北段,为近年来发现的大型银铅锌多金属矿床。矿床矿体分布完全受到断裂构造的控制,金属矿物组成主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉钼矿及磁铁矿等。文中重点分析了矿床的硫、氢、氧、碳和铅稳定同位素地球化学特征。研究结果表明：金属硫化物δ34S集中为1.37‰~4.10‰,平均为3.10‰(n=13),极差为2.73‰;石英和方解石δ18Owater的变化范围较大(-18.96‰~+1.08‰) (n=9),均值为-11.36‰;δDV SMOW的变化范围比较集中(-133.6‰~-103.4‰) (n=9);27件样品的铅同位素组成为：206Pb/204Pb=18.228 3~18.758 7、207Pb/204Pb=15.457~15.880和208Pb/204Pb=37.841~39.049,矿床的铅组成基本为正常的放射性成因铅;方解石δ13CV PDB变化范围为-5.2‰~-8.4‰,平均为-6.8‰(n=2)。矿石硫化物的硫同位素及方解石的碳同位素均指示成矿物质可能来源于深部的岩浆活动;石英和方解石的氢氧同位素组成表明成矿流体早期以岩浆流体为主,成矿晚期加入了大量加热补给的大气降水;铅同位素组成表明成矿流体中铅的来源主要为幔源,矿床形成过程中混入少量的壳源铅。矿床稳定同位素组成显示成矿流体主要来源于深部的岩浆热液,特别与燕山晚期的火山次火山热液有较为密切的联系,在流体演化过程中大气降水的加入对矿床成矿元素的聚集和沉淀也起到有利作用。成矿作用的发生是在一种总硫浓度比较低、中等氧化环境、相对开放的非平衡体系中进行的。矿床形成的地球动力学背景为一种岩石圈大规模快速减薄的过程。甲乌拉大型Pb Zn Ag矿床的成因类型属于火山次火山热液脉状银多金属矿床。