阿尔泰南缘下泥盆统地层中的脉状铜金矿化和流体特征

阿尔泰山南缘广泛发育晚古生代火山岩.自晚泥盆世至早二叠世末,阿尔泰山南缘表现为NE-SW向强烈挤压的造山构造环境,同造山期的构造-变质-成岩-流体-成矿作用发育,是继早泥盆世VMS矿化之后的重要成矿时期.     

阿尔泰大东沟铅锌矿的碳质流体及其成因

大东沟铅锌矿是阿尔泰南缘泥盆纪克朗火山-沉积盆地的块状硫化物矿床之一,在石炭—二叠纪同造山的区域变质过程中,受到热液叠加改造作用,层状铅锌矿体发育脉状石英和矿化。本文对阿勒泰大东沟铅锌矿区石英脉中的包裹体进行了详细的岩相学和显微测温研究,估算出包裹体形成时的物理化学条件,并采用激光拉曼、同步辐射X射线荧光(SRXRF)对流体包裹体进行了成分测试。结果显示,石英脉中的包裹体主要为碳质流体包裹体,多以面状、带状分布,最低捕获温度在209～459℃之间,密度为0.75～1.15g/cm3,最低捕获压力在110～540MPa之间。初步研究表明碳质流体的来源与同造山的变质作用有关,而与海底喷流沉积无关。激光拉曼测试结果表明包裹体气液主要成分为CO2和N2。SRXRF测试碳质包裹体中金属微量元素显示低Cu、Zn、Pb,而富集Au。     

成矿环境中的高密度碳质流体:以阿尔泰南缘为例

碳质流体(CO2-CH4-N2体系流体)常见于地幔橄榄岩和下地壳麻粒岩中。近期研究表明,阿尔泰南缘晚古生代成矿环境中的碳质流体极为丰富,不仅在造山型金矿中赋存大量与成矿有关的碳质流体,而且在VMS型矿床中也存在同造山期的变质碳质流体。由共生的富CO2包裹体(LCO2-LH2O型)和H2O-CO2包裹体(LH2O-LCO2型)的均一温度推测,造山型金矿的碳质流体捕获温度大于254～394.5℃,压力大于150～320MPa;VMS矿床的变质碳质流体捕获温度大于209～430℃,压力大于180～300MPa,两者具相似的捕获温度压力条件。碳质流体的捕获温度压力条件与变质相带相平衡计算的变质温度、压力范围相当。碳质流体源于区域变质作用,并参与了与造山型金矿有关的构造-变质-流体-成矿作用和对VMS型矿床的变质改造作用。     

新疆蒙库铁矿床的变形变质及其成矿作用

新疆蒙库铁矿床产于阿尔泰南缘下泥盆统康布铁堡组下亚组变质火山沉积岩中,矿床赋存受康布铁堡组中的铁木下尔衮向形构造控制。研究表明,在海相火山沉积成矿期后,矿床经历了区域变质成矿作用及其后的热液交代成矿作用,前者包括浸染状-条带状磁铁矿阶段和块状磁铁矿阶段,后者包括钙硅酸盐交代阶段、硫化物阶段和方解石石英脉阶段。其中区域变质是蒙库铁矿最重要的成矿期,经压溶富集形成透镜状、条带状分布的块状磁铁矿。类矽卡岩是热液在富Ca沉积岩和富Si酸性火山岩系层间活动经交代形成的,其形成晚于块状磁铁矿的形成。晚期铜矿化与热液交代成矿期有关。反映区域变质作用的顺层石英脉(Q2)中,测得早期包裹体的均一温度(Th)为235～511℃,晚期次生流体包裹体Th为157～326℃;晚期热液石英脉(Q3)中包裹体的Th为122～337℃包裹体。用等容线交叉法获得Q2脉中共生的纯CO2包裹体和盐水溶液包裹体的捕获压力73～90MPa。磁铁矿氧同位素(δ18OSMOW)为-2‰～+1.28‰,平均-0.15‰,其组成特征显示了火山沉积变质成矿作用特征,与国内外沉积变质矿床磁铁矿氧同位素组成相似,而与典型的矽卡岩矿床有区别;磁铁矿爆裂曲线也显示了变质作用改造的特征。总体来看,区域变质-热液叠加改造是蒙库铁矿最重要的成矿作用。     

阿尔泰克兰盆地VMS矿床的变形变质与碳质流体特征

阿尔泰南缘克兰火山-沉积盆地的泥盆纪VMS型矿床经历了石炭纪一二叠纪同造山的区域变质和热液叠加改造作用,同构造石英脉和穿切层状铅锌矿化的脉状铜矿化很发育.矿石中反映压力-重结晶作用的各种结构构造发育,包括碎斑结构、交代结构、斑状变晶结构和碎裂结构,以及塑性流动构造或皱纹构造、压力影等.对铁木尔特、大东沟铅锌(铜)矿床的包裹体研究表明,在矿化构造岩和晚期硫化物石英脉中发育极丰富的碳质(CO2-(CH4-N2)流体.与碳质流体共生的LCO2-LH2O型包裹体均一温度为243.1～412.1℃(铁木尔特)和209～430℃(大东沟),碳质流体的捕获压力估计为180～300 MPa.这些特征与区域变质的温压条件相当,与VMS无关.同步辐射X射线荧光(SRXRF)单个包裹体的重金属微量元素初步对比分析表明,造山型萨热阔布金矿的碳质流体中检出有Au、As,而在VMS矿床中没有检出,说明碳质流体在区域变质过程中对A-u成矿有贡献.     

我国热液金矿中黄铁矿的载金性研究

黄铁矿是热液金矿主要的载金矿物。单个金矿中黄铁矿的载金已有不少研究,并积累了相关经验,但综合研究和相对定量的分析鲜见,对热液金矿中黄铁矿含金性的普遍认识非常重要。以我国数十个重要的卡林/类卡林型、造山型、岩浆热液型以及浅成低温热液型金矿中载金黄铁矿的矿物学及元素组成为基础,相对全面和定量地开展了黄铁矿粒径、自形程度和As含量与其载金性之间相关性的研究。结果表明:黄铁矿的载金性与其粒径大小多呈负相关(相关系数为-0.049~-0.783),与其自形程度多呈负相关(相关系数为-0.049~-0.989),与其As含量多呈正相关(相关系数为0.189~0.998),即细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗晶、自形、低As的黄铁矿。相较于粗晶自形的黄铁矿,中细晶它形黄铁矿晶体,由于非理想的生长条件,使其内部晶格缺陷常见,从而更易包裹自然金;As以类质同象的形式置换S进入黄铁矿,由于As与S的晶体化学性质差异,导致高As黄铁矿内部出现更多晶格缺陷而捕获金。这些可能都是导致细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗粒、自形、低As黄铁矿的原因。热液金矿成矿早阶段形成黄铁矿中的不可见金,很可能在热液系统中通过溶解、迁移、再沉淀等过程,而转变为可见金。     

新疆阿尔泰萨热阔布-铁木尔特地区两类矿化及成因

新疆阿尔泰南缘萨热阔布-铁木尔特一带的矿床均赋存于下泥盆统康布铁堡组的变质岩系中。早泥盆世的海相火山形成了Zn--Pb ( Cu) 矿化,晚泥盆世--早石炭世的碰撞造山相应形成了Cu--Au 石英脉矿化; 前者以铁木尔特VMS 型Zn--Pb ( Cu) 矿床为代表,后者以造山型萨热阔布金矿为代表,与造山有关的脉状矿化还叠加在铁木尔特等VMS 矿床中。通过对比两类矿化的稳定同位素特征,结合矿化的变形变质和流体包裹体特征,研究了成矿物质、成矿流体来源和矿床成因。萨热阔布金矿主成矿阶段硫化物石英脉和铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床中晚期发育的含黄铜矿石英脉中均富含碳质 ( CO2--CH4--N2 ) 流体包裹体,可能与碰撞造山的热液流体作用有关。铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床中代表VMS 期的浸染状矿石中硫化物δ34S 为－26. 46 × 10-3 ～ －19. 72 × 10 -3,硫主要来源于海水硫酸盐的无机还原和细菌还原作用; 而代表后期叠加改造的脉状矿化硫化物值与萨热阔布金矿床硫化物石英脉中δ34S 值接近,硫主要来源于造山过程中的深源流体。萨热阔布金矿床硫化物石英脉和铁木尔特Zn-- Pb ( Cu) 矿床晚期含黄铜矿石英脉的δDH2O 值和δ18OH2O 值,均反映了碰撞造山期热液与岩浆活动和变质作用有关。萨热阔布金矿硫化物石英脉中碳质流体包裹体CO2 体系中δ13 C 为－ 21. 15 × 10-3 ～ －7. 51 × 10 -3,CH4 体系的δ13C 为－34. 11 × 10 -3 ～ －28. 38 × 10-3 ; 铁木尔特Zn--Pb ( Cu) 矿床含黄铜矿石英脉中碳质包裹体测得的δ13C 为－8. 02 × 10 -3 ～ －6. 99 × 10 -3,δ13 C 特征与海相火山沉积无关,具岩浆源或深部源的特点。