对下庄矿田沥青铀矿形成机理的认识

本文在分析下庄矿田成矿地质背景的基础上,对该矿田成矿热水溶液中铀的存在形式、铀酰络合物的氧化还原临界电位值和水-铀比电位值进行了计算。计算结果表明,成矿热液中,铀的迁移形式为UO₂(CO₃)₂^2-、UO₂F^3-和UO₂F₄^2-,其Ehcu和Ehw,u值分别为-0.18 ~0.46 V和-0.44~ -0.5 eV。CO₂和F^-, 是铀成矿的主要矿化剂。沥青铀矿是在地壳处于拉张环境,水-铀比电位值小于零的条件下形成的。     

层间氧化带砂岩型铀矿床形成机理--以伊犁盆地南缘为例

通过分析铀迁移、沉淀、富集的成矿特点,结合伊犁盆地南缘铀矿床中铀矿石成分研究,分析了砂岩型铀矿成矿机理.指出在层间氧化带砂岩型铀矿床中,铀主要以碳酸铀酰络合物形式迁移,在富含有机质、硫化物、硫化氢等有效还原剂的条件下,形成强烈的地化反差还原地球化学障环境,铀还原沉淀,最后富集成矿.为指导普查找矿、开展铀矿床矿石成分研究提供参考依据.     

东秦岭秋树湾铜钼矿流体包裹体和稳定同位素特征及其地质意义

秋树湾铜钼矿是东秦岭钼矿带上典型的受斑岩体控制的矽卡岩-斑岩角砾岩筒复合型矿床,矿体赋存于成矿母岩花岗岩及矽卡岩和角砾岩筒中。根据矿物共生组合、矿石组构、围岩蚀变及脉体的穿插关系,可划分为早(Ⅰ)、中(Ⅱ)、晚(Ⅲ)3个矿化期,再将Ⅰ期细分为干矽卡岩-钾长石化-石英阶段(Ⅰ₁)、爆破角砾岩阶段(Ⅰ₂)、湿矽卡岩阶段(Ⅰ₃)、磁铁矿阶段(Ⅰ₄);Ⅱ期分为斑岩型铜(钼)矿阶段(Ⅱ_b)和石英硫化物阶段(Ⅱ_s);Ⅲ期为方解石、重晶石、石英阶段(Ⅲ)。流体包裹体可划分为S型含子矿物多相包裹体、L型纯液相包裹体、C型含CO₂三相包裹体、W型气液两相包裹体、G型纯气相包裹体5种类型。按时间先后顺序,成矿流体的温度、盐度、氧化还原环境具有规律性的演化特征。均一温度范围: Ⅰ期为222~406℃,Ⅱ期为152~315℃,Ⅲ期为119~189℃;盐度w(NaCl_eq): Ⅰ期介于4.2%~36.5%,Ⅱ期为3.3%~34.8%,Ⅲ期为4.2%~11.9%。激光拉曼光谱及群体包裹体成分分析结果表明,第Ⅰ期流体以H₂O、CO₂、CH₄、H₂S为主,表现为还原环境;第Ⅱ期流体以H₂O、CO₂、N₂、O₂、SO₄^2-、Cl^-、F^-为主,为氧化环境,暗示流体源于岩浆。流体包裹体岩相学及包裹体测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含CO₂的H₂O-NaCl-CO₂体系的岩浆流体在成矿Ⅰ期发生沸腾作用和相分离,伴随着流体沸腾、CO₂逸失、温度下降、大气水的加入、盐度下降等过程,导致大量金属硫化物沉淀。在成矿Ⅱ、Ⅲ期成矿体系趋于开放,流体存在大气降水混入,逐渐演化为晚期的低盐度、中低温度、贫CO₂的流体体系。H、O、S同位素结果表明有地幔流体参与成矿作用。     

层间氧化作用下分散元素独立成矿的可能性

研究了伊犁盆地扎基斯坦砂岩型铀矿床中的分散元素(Re、Se)超常富集现象,探讨了分散元素在层间氧化带独立成矿的可能性。表生环境下分散元素活化迁移、吸附或还原沉淀的地球化学条件,以及分散元素在砂岩铀矿床中超常富集的独立性研究表明,(1)干旱、半干旱等表生条件下,分散元素可以被含氧地表水从蚀源区岩石中汲取、活化并迁移;(2)层间氧化带之氧化-还原过渡带可以形成导致溶解于水的分散元素被吸附固定或还原沉淀所需的地球化学障条件;(3)砂岩铀矿床中的分散元素超常或异常富集具有相对独立性。指出在具备矿源条件下,分散元素(Re、Se、Ga、Ge等)在层间氧化带砂岩中超常富集并独立成矿是可能的。建议加强表生环境下分散元素的基础成矿理论系统研究。     

西藏弄如日金矿流体包裹体研究

弄如日金矿床位于青藏高原南部冈底斯-喜马拉雅构造区的冈底斯构造岩浆带东段,是该成矿带上首次发现的浅成低温热液型金锑矿床。本文在详细的野外矿床地质研究基础上,通过对各期与成矿密切相关的流体包裹体岩相学、显微测温分析、包裹体成分的LRM分析和包裹体中子矿物相的SEM/EDS分析等,对与矿化有关的成矿流体的特征、演化以及金的迁移与沉淀机制进行了讨论。通过研究流体成矿过程包括:形成黄铁矿-石英组合的早期阶段,发育以含子矿物的三相包裹体为主,均一温度集中于256~335℃,盐度29.7%~38.9% NaCleqv;形成毒砂-富砷黄铁矿-石英组合的主成矿阶段,发育富CO₂包裹体,均一温度集中于230~357℃,盐度1.81%~9.74% NaCleqv,CO₂密度为0.16~0.29g·cm^-3;形成辉锑矿-石英、雄黄-石英和碳酸岩脉组合的晚期阶段,发育水溶液包裹体,均一温度集中于134~245℃,盐度1.91%~8.95% NaCleqv。与金成矿有关的流体为中温、低盐度的富CO₂、CH₄、N₂、Na⁺流体体系,成矿流体温度、压力降低造成了流体不混溶,使CO₂相与水溶液相分离是造成金沉淀的主要机制。     

层间氧化带砂岩型铀成矿过程中铁的地球化学行为——以新疆吐哈盆地十红滩铀矿床为例

十红滩铀矿床形成于新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡带的中侏罗统西山窑组河流相砂岩中,属典型的层间氧化带砂岩型铀矿床.物相分析表明,容矿层中铁的存在形式分别为FeCO3、Fe2 O3、硅酸盐铁和FeS2,其含量在各地球化学亚带间发生有规律的变化.黄铁矿是容矿层二价铁的主要形式,具有两期成因特点,属硫酸盐微生物还原作用的产物.分析了铁的地球化学行为在铀成矿过程中的作用,认为在氧化带铁的氧化作用催化了铀的氧化、溶解以及迁移,为铀成矿提供了重要的铀源条件.矿石带中黄铁矿在铀成矿过程中发挥着吸附剂的作用,其与沥青铀矿等具有同成因特点.     

地面氡法测量技术在普查层间氧化带型砂岩铀矿中应用的可行性探讨

本文依据层间氧化带型砂岩铀矿床的成矿特点以及铀镭平衡变化的特征,根据²¹⁸Po测量技术在已发现的该类型铀矿床上普查找矿的试验结果,讨论了地面氡法测量技术作为寻找层间氧化带型砂岩铀矿床的普查手段的可行性问题。     

十红滩砂岩型铀矿床层间氧化带的元素地球化学

本文根据含矿砂体氧化程度的不同,将吐哈盆地南缘十红滩砂岩型铀矿床层间氧化带划分为完全氧化带、不完全氧化带、还原带和原生带4个地球化学亚带。研究了各地球化学亚带的元素变化特征;得出了与铀共同在还原障富集的元素有Re,Mo,Se,Sr,S,REE,C有机等;Re和U在氧化还原过程中有相似的地球化学特征;Mo、Se与U在还原环境下有相似的地球化学性质,但在氧化环境下其地球化学行为不同。提出本区含矿层本身能为铀成矿提供一定铀源的认识。     

层间氧化带砂岩型铀成矿过程中铁的地球化学行为--以新疆吐哈盆地十红滩铀矿床为例

十红滩铀矿床形成于新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡带的中侏罗统西山窑组河流相砂岩中,属典型的层间氧化带砂岩型铀矿床。物相分析表明,容矿层中铁的存在形式分别为FeCO3、Fe2O3、硅酸盐铁和FeS2,其含量在各地球化学亚带间发生有规律的变化。黄铁矿是容矿层二价铁的主要形式,具有两期成因特点,属硫酸盐微生物还原作用的产物。分析了铁的地球化学行为在铀成矿过程中的作用,认为在氧化带铁的氧化作用催化了铀的氧化、溶解以及迁移,为铀成矿提供了重要的铀源条件。矿石带中黄铁矿在铀成矿过程中发挥着吸附剂的作用,其与沥青铀矿等具有同成因特点。     

新疆望峰金矿床流体包裹体地球化学及矿床成因类型

西天山东缘的望峰金矿床受胜利达坂韧性剪切带的控制,成矿过程包括早、中、晚3个阶段,自然金和矿石矿物主要形成于中阶段。岩相学、显微测温及单个包裹体成分激光拉曼光谱研究表明,望峰金矿床石英中的流体包裹体有CO₂-H₂O型、纯CO₂型、NaCl-H₂O溶液型和含子晶多相等4种类型。早阶段石英中原生包裹体主要是CO₂-H₂O型,其盐度1.62%~8.03% NaCl eqv.,流体密度0.73~0.89g/cm³,均一温度为250~390℃,气相成分为CO₂。中阶段石英中的原生包裹体包括了所有4种类型,其CO₂-H₂O型和NaCl-H₂O溶液型包裹体的均一温度分别为210~340℃和230~300℃,显示了流体沸腾现象的存在。CO₂-H₂O型包裹体的盐度0.83%~9.59% NaCl eqv.,密度0.77~0.95g/cm³,气相成分为CO₂±CH₄±N₂。晚阶段石英只发育水溶液包裹体,具有较低的盐度（0.35%~3.87% NaCl eqv.）和均一温度（120~214℃）。根据CO₂-H₂O型包裹体估算早、中阶段流体包裹体捕获压力分别为110~300PMa和90~250MPa,成矿深度为9~11km。总体而言,望峰金矿床由低盐度、低密度、富CO₂的变质流体系统形成,流体减压沸腾导致矿质沉淀,属于中深带的造山型金矿系统。     

湘南地区东湘桥沉积型锰矿床地球化学特征及成矿机理

湘南地区广泛发育二叠纪海相沉积型锰矿,为揭示其成矿过程及机理,文章以湖南永州东湘桥锰矿床沉积剖面为研究对象,对其开展主、微量元素和碳-氧同位素分析。结果表明,富锰岩层富Cr、Ni、Co等元素的地球化学特征,其Co/Zn、Mn/Fe、Y/Ho比值和多判别图解共同指示该矿床为热液沉积,表明成矿物质Mn主要来源于海底热液。Mo和U元素富集因子（Mo_EF和U_EF）、U/Th和V/（V+Ni）比值等沉积氧化还原指标分析结果表明,高品位锰矿石层产于氧化向缺氧转变的背景下,而低品位含锰岩层则主要产于氧化或强烈缺氧环境下。富锰岩层的δ¹³C_PDB（-0.2‰~1.9‰）和δ¹⁸O_SOMW（18.1‰~23.1‰）与海相碳酸盐岩相似,表明成矿物质的C和O主要来源于海水。基于上述结果,笔者认为东湘桥锰矿床成矿过程受海水CO₂^3-浓度和沉积氧化还原条件的双重控制,其成矿过程可以概况为2个阶段：①深水盆地的热液Mn在还原条件下以可溶Mn²⁺向近岸CO₂^3-过饱和的浅水台地迁移;②当沉积环境由氧化向缺氧转变时,锰氧化物在沉积/水界面还原释放Mn²⁺,显著提高水柱中溶解Mn浓度,促进富锰碳酸盐矿物析出,形成高品位锰矿石。     

云南个旧卡房矿田锡-铜矿床成矿作用过程探讨:成矿流体约束

云南个旧是世界上最大的锡多金属矿区,卡房矿田是其中一个主要的铜矿区。卡房铜矿主要的矿床类型有:变玄武岩型层状铜矿和接触带型铜矿,本文主要对前者进行了流体包裹体测试及同位素地球化学分析,并对比研究了接触带型铜矿的同位素地球化学特征。流体包裹体研究显示,卡房矿田变玄武岩型层状铜矿的成矿流体,属于岩浆流体体系演化的一部分,成矿作用分为三个阶段:石英-磁黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅰ)、石英-方解石-黄铜矿-黄铁矿阶段(Ⅱa)和石英-方解石阶段(Ⅱb)。从Ⅰ-Ⅱa-Ⅱb成矿流体的温度(平均从363.9℃至283.2℃至185.0℃)显著降低,流体盐度(平均从20.18% NaCleqv至12.59% NaCleqv至11.97% NaCleqv)缓慢降低,流体密度(平均从0.854g/cm³至0.863g/cm³至1.001g/cm³)基本不变。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的挥发份主要为H₂O及少量CH₄,液相中主要成分为H₂O及少量CO^2-₃。氢、氧同位素研究(δD_H2O值介于-98‰~-79‰;δ¹⁸O_H2O值介于-0.82‰~7.09‰)显示,成矿流体主要以岩浆水为主,在成矿流体上升过程中与地层中的大气降水相混合。硫同位素分析结果表明,卡房矿田变玄武岩型铜矿中硫化物的硫(δ³⁴S值介于-0.86‰~3.8‰)来源于三叠纪变玄武岩,而花岗岩浆和变玄武岩共同为卡房接触带型铜矿(δ³⁴S值介于-3.2‰~6.2‰)提供了成矿所需的大部分硫。     

吐哈盆地南缘十红滩砂岩型铀矿床层间氧化带的元素地球化学

本文根据含矿砂体氧化程度的不同，将吐哈盆地南缘十红滩砂岩型铀矿床层间氧化带划分为完全氧化带、不完全氧化带、还原带和原生带四个地球化学亚带。研究了各地球化学亚带的元素变化特征；得出了与铀共同在还原障富集的元素有Re、Mo、Se、Sr、S、REE、有机C等；Re和U在氧化还原过程中有相似的地球化学特征；Mo、Se与U在还原环境下有相似的地球化学性质，但在氧化环境下其地球化学行为不同。提出本区含矿层本身能为铀成矿提供一定铀源的认识。     

新疆东准噶尔老鸦泉富碱花岗岩型锡矿床地质及成矿流体

老鸦泉碱性花岗岩位于新疆北部东准噶尔地区。老鸦泉碱性花岗岩体及其内卡姆斯特、干梁子锡矿床的矿石和岩石的岩矿鉴定、稀土元素以及流体包裹体的系统研究表明,老鸦泉碱性花岗岩及其内的花岗斑岩及含矿石英岩、云英岩化锡矿体、石英脉锡矿体,实际上是富碱花岗质岩浆逐渐分异演化的同源和最终产物,锡成矿流体为中-高温、低盐度。碱性岩浆晚期分异的大量气水热液富锡、富硅、富碱、富含F、Cl、SO²₄离子及离子团,其氧逸度高、酸度高、温度高,这种热液引起花岗岩体的硅化、云英岩化等自变质作用,在该作用中随温度、压力的降低及CH₄等还原性气体及CO₂气体的逃逸,改变了成矿流体的氧化-还原环境,流体向相对还原及碱性条件转化,在新的氧化还原、酸碱度界面条件下,其携带的锡的络合物不稳定而分解,锡沉淀成矿。     

中甸普朗还原性斑岩型铜矿床：矿物组合与流体组成约束

成矿流体高氧逸度是斑岩铜矿床模式的一个基本原则。虽然亚洲单个矿体储量最大的普朗铜矿床的成矿母岩——普朗复式岩体具氧化性岩浆特点,但其矿物组合及流体成分却与还原性斑岩型铜金矿床一致:矿石中以发育大量磁黄铁矿为特征,构成黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿为主的矿物组合,不发育表征高氧逸度的原生磁铁矿和硫酸盐(硬石膏等)矿物;成矿流体中含较多CO₂、CO和CH₄等还原性组分,氧逸度低于铁橄榄石-磁铁矿-石英缓冲剂。成矿流体中还原性组分可能来源于普朗复式岩体周围的含碳质千枚岩或深部铁镁质岩浆。还原性流体中铜元素的溶解度比氧化性流体中的低,但金元素的溶解度不受氧化还原条件的影响;而CH₄可使SO₂还原形成S^2-,为辉钼矿的形成提供物质基础;可能是导致普朗铜矿床Cu品位偏低而伴生大量Au、Mo矿化的主要原因之一。普朗铜矿床还原性特征的厘定有益于深入研究其矿床成因、乃至区域斑岩型铜矿床成矿机制。     

吐哈盆地十红滩铀矿床铀成矿过程中微生物—有机质相互作用研究

生物、有机质成矿作用是目前国际成矿作用研究前沿领域。本文以我国典型层间氧化带砂岩型铀矿床——吐哈盆地十红滩铀矿床为研究对象,分析了矿床的有机质、微生物地球化学特征,探讨了有机质和微生物的相互作用。认为好氧微生物积极地参与了矿床层间氧化带的形成。氧化带铁的生物氧化作用催化了铀的氧化、溶解以及迁移,为铀成矿提供了重要的铀源条件。在氧化还原过渡带,硫酸盐还原菌利用有机质生物化学作用的产物——轻烃和可溶有机物作为碳源,使容矿层地下水中硫酸盐发生还原作用形成硫化氢,地下水Eh降低和pH向弱酸性转化,导致铀的还原成矿和吸附成矿作用,有机质和微生物的相互作用对矿床的形成具有重要的控制作用。     

河南省商城县汤家坪钼矿床地质和流体包裹体研究

河南省商城县汤家坪钼矿床产于大别造山带,属于陆-陆碰撞体制的斑岩型矿床。其流体成矿过程可以分为早、中、晚3个阶段,分别以石英-钾长石-磁铁矿-辉钼矿-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐±黄铁矿组合为标志。石英中可见水溶液包裹体、CO₂-H₂O型包裹体、纯CO₂包裹体和含子晶多相包裹体,但晚阶段石英中只有水溶液包裹体。早阶段和中阶段还发育特殊的含子晶的CO₂包裹体,这在以往的斑岩型矿床中鲜有报道。早阶段流体包裹体均一温度>375℃,盐度最高可达62.10％NaCl_eqv,包裹体内含大量指示氧化条件的赤铁矿子晶以及一些石盐、钾盐、黄铜矿、脆硫锑铅矿子晶。中阶段包裹体均一温度集中在235~335℃,盐度为1.06％~45.87％NaCl_eqv。除石盐、钾盐子晶外,还含大量黄铜矿、脆硫锑铅矿子晶,表明中阶段还原性较强。晚阶段流体包裹体均一温度集中在115~195℃,盐度较低,介于1.91％~9.98％NaCl_eqv。中阶段强烈的流体沸腾作用是导致成矿物质快速沉淀的重要机制。总之,初始成矿流体为岩浆热液,以高温、高盐度、高氧化性、富CO₂、高金属元素含量为特征;中阶段流体发生沸腾,导致CO₂逃逸,氧化性降低,成矿物质快速沉淀;晚阶段流体以低温、低盐度、无子晶、贫CO₂为特征,属于大气降水热液。汤家坪钼矿床发育特殊的含子晶的CO₂包裹体,可作为大陆碰撞造山带产出富含CO₂的斑岩成矿系统的典型实例。     

桂北苗儿山中段向阳坪铀矿床热液脉体地球化学特征及指示意义

对向阳坪矿床硅质脉和方解石两种重要的脉石矿物进行了系统的稀土元素和碳氧同位素分析。结果表明,硅质脉、方解石与角砾岩矿石具有大体类似的轻稀土元素富集、负Eu异常明显的右倾海鸥型稀土元素配分模式,总体继承了豆乍山花岗岩地球化学特征,暗示了向阳坪矿床铀源主要来自赋矿围岩,硅质脉和硅质角砾在铀矿化过程伴随∑REE富集和HREE增加。方解石碳氧同位素组成指示成矿流体以地幔来源为主导,成矿期方解石具有明显低的δ¹³C值和高的δ¹⁸O值,暗示减压沸腾发生的CO₂去气作用是导致晚期铀沉淀的主要因素。从成矿期到矿后期,方解石δ¹³C值升高,δ¹⁸O值呈降低趋势,同时硅质角砾具有弱的负Ce异常,均指示铀矿化晚期有大气降水参与,且受其淋滤改造,据此认为苗儿山中段花岗岩型铀矿多期成矿叠加和后期大气降水淋集改造是形成大矿体的主要成矿模式。     

新疆乔尕山金矿成矿流体地质作用特征

新疆乔尕山金矿与韧性剪切带有关,主要有四个矿化阶段。本文通过矿物中包裹体研究,系统测定了本区不同类型金矿成矿物理化学条件,其中流体体系具有富CO₂的特征,熔融包亵体均一温度达900~1100℃ ,气液包裹体均一温度为240~400℃ ,确定成矿流体体系为Na⁺-K⁺-SO₄^2--HCO₃^--H₂O; 区分了矿床南段及北段包裹体特征,并查明金矿中包裹体的找矿标志。     

顶山地区铀成矿水文地球化学条件研究

层间氧化带铀矿床的形成与水文地球化学条件密切相关，本文采用水文地球化学的分析方法，对顶山地区地下水的水文地球化学特征进行了研究，确定了顶山地区下水中铀主要以UO2（PO4)2^2-形式存在，并研究了铀的饱和沉淀条件，指出了铀成矿有利地区。