内蒙古苏莫查干敖包特大型萤石矿床地质特征及成因

苏莫查干敖包矿床是迄今为正在全球范围内找到的最大规模单一萤石矿床.萤石矿体大多呈层状、似层状和透镜状沿下二叠统碳泥质板岩(夹灰岩透镜体)与流纹质火山岩接触带分布,并且与中生代花岗岩类侵入岩体具有密切的空间分布关系.流纹质火山岩和花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄值分别为(276±10)Ma和(138±4)Ma,它们分别是海西晚期和燕山中期酸性岩浆活动的产物.萤石矿体主要由4种类型矿石所构成,即石英-萤石型、石英-硫化物-萤石型、萤石-石英型和方解石-石英-萤石型.矿物组分有萤石、石英(蛋白石、玉髓)、方解石、绢云母和绿泥石,个别样品中有磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂和锡石.围岩蚀变自矿体中心向外分别为绢云母化、硅化、碳酸盐化和高岭石化.钕、锶和铅同位素分析结果表明,萤石矿床是多期次和多阶段岩浆热液活动的产物,成矿作用分别发生在海西晚期和燕山中期,并以后者为主.海西晚期富碱质酸性岩浆喷发活动为层纹状和条带状矿体以及矿源层的形成创造了有利条件.相比之下,燕山中期花岗质岩浆侵入活动不仅为细晶质、伟晶质和角砾状矿体的形成提供了物质、动力和热力来源,而且是成矿流体对流循环的"发动机".苏莫查干敖包矿床属于与花岗岩类深成侵入岩体有关的热液型萤石矿床,成岩(矿)物质来自壳、幔混合源,其中壳源组分占有绝对优势.     

内蒙古敖包吐萤石矿床的Sr、Nd、Pb同位素地球化学特征

敖包吐萤石矿床是内蒙古北部苏莫查干地区单一萤石矿集区中的一个代表性矿床,产于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世敖包吐花岗岩的接触带上。文章通过分析该矿床岩、矿石的微量元素和稀土元素,揭示出萤石的成矿作用可分为2个阶段,即交代作用和充填作用。交代作用过程中大石寨组的结晶灰岩可能为萤石的形成提供了部分Ca来源,萤石矿石的稀土元素配分模式与海水基本类似,具有Ce负异常;成矿作用后期主要表现为充填作用,形成颗粒粗大的萤石,表现为重稀土元素富集的特征,并随着萤石的沉淀析出,稀土元素总量逐渐下降,反映出成矿流体经历了较长期的演化过程。各地层单元、花岗岩体和萤石矿石的Sr、Nd、Pb同位素研究表明,萤石的放射性同位素组成具有壳、幔源混合的特点,成矿物质来源具有多源性。早白垩世敖包吐花岗岩可能是萤石中F的主要来源,而大石寨组的结晶灰岩则可能提供了Ca。另外,Pb、Nd同位素的极大不均一性,有可能是成矿流体在运移过程中对艾力格庙群放射性组分的选择性吸收的结果。萤石成矿作用与钾玄岩的时空关系暗示了萤石的成矿过程可能是中国东部岩石圈减薄和下地壳的置换地质事件的结果。在构造转型的过程中,燕山中期富碱的酸性花岗岩浆的活动分异出富含F的成矿流体,与幔源流体混合,沿区域重新活化的深大断裂和大石寨组的层间破碎带上升,交代其间的灰岩透镜体,从而形成敖包吐中型萤石矿床。     

内蒙古敖包吐萤石矿床地质和地球化学特征

笔者总结了敖包吐萤石矿床的地质特征,并通过萤石的稀土元素的地球化学和Nd同位素研究,探讨了该矿床的成矿作用和成矿物质来源。敖包吐萤石矿床产出于下二叠统大石寨组火山—沉积岩与燕山中期花岗岩的接触带,为单一萤石矿床。萤石矿石的稀土元素的含量(∑REE)变化范围为(8.04～30.04)×10-6,平均为19.42×10-6;轻重稀土LREE/HREE值0.24～0.65,平均0.52;LaN/YbN为0.07～0.62,平均0.26;δEu为0.42～0.90,平均0.60,具Eu负异常和明显重稀土富集的特征。岩矿石的Nd同位素研究表明,萤石矿石的εNd(t)都表现为很大的负值,以成矿主期年龄138Ma计算的εNd(138Ma)为-7.30～-30.55,具有古陆壳的演化特征,暗示其成矿的物质来源主要是壳源物质。在Moller的Tb/La-Tb/Ca成因判别图解中,敖包吐矿床的萤石的结晶作用表现为重新活化的趋势,反映流体具有混源的特征,既有热液成因,又有沉积成因。二叠世的海相火山活动通过海底喷气和喷流的作用形成了初始矿源层,而燕山中期花岗岩浆的侵位与结晶分异,又对初始矿源层的活化和富集提供了流体和热能的来源。成矿流体在经历了长期的演化后在大石寨组的构造薄弱破碎的的部位沉淀析出,形成敖包吐萤石矿床。     

内蒙古东乌旗吉林宝力格银(金)矿床地质特征及成因探讨

内蒙古东乌旗吉林宝力格银(金)矿床是上世纪九十年代初新发现的一处中型银矿床.该矿床位于内蒙古东乌珠穆沁旗政府所在地乌里雅斯太镇北东方向120 km.自1991年原内蒙古地质矿产局109队在本区发现银矿点开始至2005年,河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院(简称河南地勘一院)受内蒙古兴业集团的委托在本区完成详查工作,共发现银(金)矿脉35条.对矿区范围内5条矿体计算金属总量分别为Ag,668.69 t;Au,1102.26 kg;Cu,4892.90 t,其中银达到中型矿床规模.笔者在前人工作的基础上总结吉林宝力格银(金)矿床特征、剖析矿床成因,对在东乌旗地区寻找相类似的工业矿体具有借鉴意义.     

内蒙古苏莫查干敖包萤石矿区流纹岩锆石SHRIMP定年及地质意义

内蒙古苏查（苏莫查干敖包）萤石矿区晚古生代火山沉积岩分布广泛,主要岩石类型有碳泥质板岩、结晶灰岩、凝灰岩、千枚岩、英安岩和流纹岩,其中碳泥质板岩和流纹岩为苏查特大型萤石矿床的顶和底板围岩。采用锆石SHRIMP UPb铅法分别对底板围岩中蚀变流纹岩和顶板围岩中未蚀变流纹岩样品进行了同位素年代测定,所获数据分别为276±10 Ma和271±8 Ma。蚀变和未蚀变流纹岩的形成时间均为海西晚期（早二叠世）。苏查萤石矿区早二叠世流纹岩是华北陆台与西伯利亚板块从碰撞挤压到松弛张裂转折期,酸性岩浆喷发活动的产物,其成岩物质来自壳、幔混合源。早二叠世流纹岩的出现不仅标志着苏查到西里庙地区海西期构造岩浆活动的终结,同时也为苏查特大型萤石矿床的成矿作用提供了动力、热力和物质来源。早二叠世流纹岩成岩时代的厘定不仅为阐明华北陆台北缘西段构造演化历史提供了科学依据,而且对于查明流纹岩的原岩性质和圈定新的萤石矿床找矿靶区也具有重要意义。     

内蒙古阿右旗卡休他他铁（金、钴）矿床地质地球化学特征

文章较为全面地总结了卡休他他铁(金、钴)矿床的地质特征,并通过元素地球化学分析,探讨了该矿床的成矿作用与形成规律。卡休他他中型铁矿床由南、北2个矿带组成,共圈定24个铁矿体,其中以北矿带的3号矿体规模最大,其长约1300m,厚12.9～57m,斜深近200m。铁矿体的产出严格受辉长岩与震旦系浅变质岩接触带附近的矽卡岩控制。钴矿体在南、北矿带铁矿体和矿体外围的矽卡岩带中均有产出,金矿体则全部产出于北矿带矽卡岩带中,金和钴矿体在空间产出上与绝大多数铁矿体并不一致,它们主要与金属硫化物具有密切的成生关系,因此它们的形成可能晚于磁铁矿。元素地球化学分析结果表明,矿区内南、北矿带总体上是同一期成矿作用的产物,它们的少数成矿元素含量和矿石磁性之间的差别,可能与南矿带曾遭受后期二长岩侵入活动的影响,造成了部分成矿元素(如Au、Cu等)的活化迁移有关。卡休他他铁、金和钴矿的形成可能是同一成矿事件中不同阶段的产物,磁铁矿体属于早期岩浆气液阶段接触交代的产物,而钴和金的富集则可能是稍后的中高温热液阶段的产物。因此,卡休他他铁矿床属于接触交代型或矽卡岩型。     

大比例尺高精度磁测在卡休他他铁(金、钴)矿生产中的应用

卡休他他铁矿床是20世纪70年代由甘肃省地质六队在内蒙古阿拉善右旗发现的一处中型磁铁矿床,并伴生有钴和金.该矿床由南北2个矿带组成,已由内蒙古庆华集团开采多年.目前正面临资源短缺的局面,为扩大矿山潜在资源,在矿区开展了大比例尺高精度磁测,突出异常细节,可弥补矿床勘探阶段工作比例尺偏小之不足,对提高矿山生产效益,扩大潜在资源量意义重大.文章着重介绍了野外观测技术和室内数据处理方法(磁异常化极、化极向下延拓和交互式二维剖面反演),探讨了地质解释成果在矿山生产中的应用效果.     

苏-查萤石矿区钾长花岗岩锆石SHRIMP年龄 及其地质意义

内蒙古苏-查萤石矿区是全球范围内最大的单一萤石矿区。萤石矿体大多呈似层状和透镜体状在下二叠统火山-沉积岩地层内产出, 并且与显生宙花岗岩类侵入岩体具有密切时空分布关系, 其中部分矿体直接出现在敖包吐花岗岩株中。本次研究主要对敖包吐岩株钾长花岗岩进行了锆石SHRIMP铀-铅同位素年龄测定, 所获同位素年龄值为(138±4)Ma, MSWD值为2.3, 属中生代燕山期。根据上述同位素年代学数值, 同时结合其他地质与地球化学证据, 可以推测, 中生代时期, 受古板块内部构造应力调整作用影响, 苏-查萤石矿区及东西两侧曾发生过强烈构造-岩浆活动, 并且形成有敖包吐花岗岩株及相关的萤石矿床。中生代燕山期花岗岩类岩浆活动不仅为萤石矿床的形成提供了物质、动力和热力来源, 而且是成矿流体对流循环的“发动机”。对比分析结果表明, 敖包吐岩体的形成时间与华北陆台中东段许多含矿花岗岩体的成岩时代大体相似, 它们很可能是地壳演化特定阶段混源(壳、幔源)岩浆活动的产物。     

内蒙古苏莫查干地区燕山期过铝质花岗岩研究

内蒙古苏莫查干地区的燕山期花岗岩体夹持于二连浩特-贺根山和索伦山-西拉木伦河深大断裂之间,其代表性岩石样品以富K、Al、Rb、Th和轻稀土元素,亏损Sr、Ti、P和Eu为特点,属高钾钙碱性过铝质花岗岩.钕同位素研究表明,岩石全岩样品的εNd(t)变化范围为0.77～-4.65,t2DM变化范围为869～1 310 Ma(多集中于1 072 ～1 310 Ma),与兴蒙造山带中的微陆块花岗岩相似.铅同位素的206Pb/204Pb=18.114～19.150,平均18.658;207Pb/204Pb=15.517～15.598,平均15.556;208Pb/204Pb=38.384～39.054,平均38.614;μ=9.2～9.5,平均9.37.所有数据点均投绘在造山带与地幔Pb演化线之间.主元素、微量元素、钕和铅同位素数据表明,本区燕山期花岗岩可能是在华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后的伸展构造环境中,壳幔源物质通过物理混合后,再次发生重熔、成浆和结晶分异作用的产物,并且与该区的萤石和贱金属成矿作用具有密切的时空和成因联系.     

苏莫查干敖包超大型萤石矿床的稀土元素地球化学特征及其成因意义

苏莫查干敖包萤石矿床是位于内蒙古四子王旗北部的一个世界级单一萤石矿床,产出于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世卫境花岗岩体的外接触带上.萤石的成矿作用分为早、晚2期,早期的萤石主要是纹层状、条带状和细晶块状萤石,晚期的萤石主要呈伟晶状、混合伟晶状;而含硫化物的纹层状、细晶块状萤石含量少且分布局限.不同类型萤石的稀土元素配分模式可以分为3类:A类是早期萤石,其稀土元素配分模式表现为略呈轻稀土元素富集的特点,配分曲线近于平坦,没有Eu异常.B类萤石的稀土元素配分模式不具有普遍性,在其配分曲线中自Tb-Er呈现顶背式突起(roof-like),并具有明显的Eu正异常,主要为含硫化物的纹层状、细晶块状矿石;C类是晚期萤石,稀土元素配分模式表现为重稀土元素富集的特点,既有Eu正异常,又有Eu负异常.A类萤石的稀土元素配分模式代表了萤石成矿作用的早期热液活动的特征,稀土元素在成矿流体中主要以吸附作用存在和运移,成矿流体主要是岩浆来源的高温、高盐度流体,成矿流体与大石寨组流纹岩、流纹质凝灰岩和大理岩的水岩反应是导致萤石从成矿流体中沉淀的主要机制;C类萤石稀土元素配分模式反映了成矿流体经历了较为长期的演化和分异,稀土元素在流体中主要以络离子形式存在和运移,其成矿流体低温、低盐度,有大气降水的加入,指示该阶段萤石从热液中沉淀结晶的主要机制是2种不同端员流体的混合,即岩浆来源的高盐度、高温流体和以大气降水为主要来源的低温、低盐度流体的混合;B类萤石的稀土元素配分模式反映了一次高含硫化物的局部热液事件,在萤石的成矿作用中不具有普遍意义,稀土元素在流体中是以络离子形式存在和运移的.微量元素研究表明各期次萤石的微量元素变化相似,都具有高的Ni含量,指示成矿物质源区的一致性.在Tb/La-Tb/Ca图解中,所有样品都分布在热液萤石区域,指示矿床属于岩浆热液型矿床.