延边地区小西南岔富金铜矿床的成矿机理:矿物流体包裹体和同位素的制约

小西南岔富金铜矿床是中国东部陆缘重要的热液矿床,由不同矿石品位和矿体特征的南山、北山两个矿段组成,矿化形式分别为脉状、细脉浸染状。流体包裹体研究表明:北山矿段均一温度为120~470℃,Ⅰ矿化阶段流体盐度为10.1%~20.0%NaCl eqv,Ⅱ、Ⅲ矿化阶段盐度变化大,为0.4%~45.5%NaCl eqv,流体气相成分为H_2O、CO_2、CH_4,少量N_2。南山矿段均一温度为150~450℃,Ⅰ成矿阶段盐度为4.0%~11.1%NaCl eqv,Ⅱ、Ⅲ矿化阶段盐度随着温度降低盐度逐渐减小,气相成分主要是H_2O、CO_2、CH_4;似斑状角闪花岗闪长岩石英内流体包裹体与南、北山矿段流体显示相近的均一温度范围(150~510℃)和气体成分,盐度4.9%~11.5%NaCl eqv与南山矿段Ⅰ成矿阶段流体相似。流体包裹体的显微测温、氢氧同位素,稀有气体同位素和Pb同位素结果表明南山矿段的成矿过程为幔源中低盐度流体在围岩裂隙中随着温度、压力降低以充填结晶作用为主而成矿;北山矿段成矿过程为幔源中低盐度流体发生沸腾作用后,与地壳流体混合,随后成矿流体以交代方式成矿,晚阶段两个矿区在大气水的混入作用下,北山矿段形成胶黄铁矿石英脉,南山矿段形成纯硫化物脉;似斑状角闪花岗闪长岩内流体包裹体特征反映了初始含矿流体属性,为中低盐度幔源岩浆热流体。     

与富碱侵入岩有关的金、铜矿床的成矿流体:氦、氩同位素研究

近年来,对富碱火成岩(如钾玄岩和碱性斑岩)的研究引起了国内外学者的广泛关注.这不仅是因为研究富碱火成岩可以重建研究区的构造背景,也因为近年来发现很多金属矿床与这类岩石有关[1～3].其中,一些世界上规模最大、以火山岩和侵入岩容矿的铜、金矿床都与富碱火成岩关系密切[2].据统计,环太平洋区约20%的大型金矿床都产在这套岩石中或其附近,而这套岩石的体积最多不超过该区域火成岩总体积的3%[3].正是由于有关矿床的巨大的经济意义,驱使人们近年来对富碱火成岩浆活动与成矿的关系进行了许多研究,并取得了重要进展[1～9].但是,也有一些重要问题尚未得到很好解决:如产金与产铜富碱火成岩的异同以及含金与含铜成矿流体的的成因和差异等.     

富金斑岩型铜矿床的基本特征、成矿物质来源与成矿高氧化岩浆-流体演化

第三纪富金斑岩型铜矿床主要发育于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的火山-岩浆弧以及陆缘弧中,而大多数较古老的富金斑岩型铜矿床则主要发育于向大陆边缘增生的岛弧环境中.含矿斑岩的岩性变化范围从低钾钙碱性闪长岩、石英闪长岩和英云闪长岩到高钾钙碱性石英二长岩到碱性的二长岩及正长岩,通常侵位于地壳浅部l～2km处,与同期的火山岩密切共生,并常见热液爆破角砾岩.其围岩蚀变从早到晚依次可分为Ca-Na硅酸盐蚀变、K硅酸盐蚀变、中级泥质蚀变、绢云母化、高级泥质蚀变,而浅部的高级泥质蚀变可以与早期K硅酸盐蚀变同期形成.Cu、Au矿化主要发育在K硅酸盐蚀变带中,矿化与A型脉密切相关,贫钼而富铂族元素.控制富金斑岩型铜矿床形成的几个关键过程包括：（1）源区有大量的Cu、Au等成矿元素;（2）能使Cu、Au等成矿物质有效进入岩浆熔体的机制;（3）合成矿元素的岩浆熔体在从地幔上升到地壳高侵位而形成斑岩体的过程中没有Cu、Au等成矿物质损失;（4）在岩浆上升演化过程中,岩浆挥发份能有效的逸出,并且逸出的时间越早,对成矿越有利;（5）Cu、Au等成矿元素能有效进入岩浆挥发份;（6）在成矿斑岩体上部发育有利的相对封闭机制,阻止岩浆挥发份的逃逸;（7）含Cu、Au成矿流体的有效沉淀机制;（8）具有一个地壳上部的岩浆房,能够不断提供成矿物质和驱动热液循环的热能.要形成大型矿床一般需要多期岩浆脉动侵位与多期矿化热液蚀变事件的叠加.现多倾向认为交代的地幔楔可能是其主要物质来源.而有利于富金斑岩型铜矿床形成的岩浆有钾质钙碱性岩浆、埃达克质岩浆、碱性弧岩浆.俯冲板片脱水形成的流体或者熔融产生熔体提供了上覆地幔楔熔融的高氧逸度条件,这种高氧逸度特征是地幔源区Cu、Au成矿元素能否进入岩浆熔体的重要条件之一.最近研究表明流体的冷却可能是Cu、Au沉淀成矿最主要的因素.本文扼要介绍了富金斑岩型铜矿的矿床地质特征、矿床成因等方面的研究进展,分析了存在的主要问题并对其发展趋势作了展望.     

吉林延边小西南岔铜(金)矿床早白垩世中—酸性岩浆岩年代学、地球化学及其成因探讨

小西南岔铜(金)矿床位于吉林省延边地区东部,通过对小西南岔铜(金)矿床早白垩世中—酸性岩浆岩进行野外地质、岩相学、年代学和地球化学等方面的研究,进一步探讨延边乃至东北地区中生代大地构造演化。年代学研究结果表明：其同位素年龄分别为(101.69±0.61) Ma(石英闪长岩)、(101.14±0.58) Ma(英云闪长岩)、(100.82±0.62) Ma(花岗闪长岩)和(100.20±1.10) Ma(闪长玢岩),岩浆作用发生在早白垩世末期(102～100 Ma),是同一构造演化过程的产物。岩石地球化学研究表明,闪长玢岩具有典型埃达克质岩石的地球化学特征,其w(SiO₂)=61.419%～62.153%,w(Al₂O₃)=16.872%～17.329%,w(MgO)=2.339%～2.643%,w(Na₂O)=5.749%～6.623%,w(K₂O)=1.483%～1.786%,w(Sr)=(691～888)×10^-6,w(Yb)=(0.71～0.83)×...     

甘肃公婆泉铜矿床含矿斑岩体地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征研究

[摘 要]甘肃公婆泉铜矿是我国西北地区一个非常重要的斑岩型铜矿床。矿体主要产在花岗闪长斑岩和英安斑岩体内。在斑岩的地球化学特征上,这两种斑岩的主量元素表现为低铝、高钾、高碱,微量元素以富集大离子亲石元素（LILE）,如Rb、Ba、Th、Sr等元素,亏损高场强元素（HFSE）,如Nb、Ta等元素为特征,具有较为明显的Eu负异常。锆石Hf同位素研究显示,本区花岗闪长斑岩的锆石?Hf (t)值为4.7 ~ 8.2,单阶段Hf模式年龄（tDM1）为714 ~ 857 Ma,平均为791 Ma;二阶段模式年龄（tDM2）的变化范围为887 ~ 1113 Ma,平均为1003 Ma,显示幔源特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,测得花岗闪长斑岩的年龄为453.2 + 6.5 Ma,为晚奥陶世,代表了公婆泉铜矿花岗闪长斑岩的成岩结晶时代。花岗闪长斑岩的结晶时间为晚奥陶世,因此认为,公婆泉铜矿的成矿时代为晚奥陶世。     

Magmatic Fluid Inclusions from the Zaldivar Deposit, Northern Chile: The Role of Early Metal-bearing Fluids in a Porphyry Copper System

Abstract. The occurrence of a distinct type of multi-solid, highly-saline fluid inclusions, hosted in igneous quartz phe-nocrysts from the Llamo porphyry, in the Zaldivar porphyry copper deposit of northern Chile is documented. Total homoge-nization of the multi-solid type inclusions occurs at magmatic temperatures (over 750C), well above the typical temperatures of hydro thermal fluids (less than 600C) usually recorded in porphyry copper systems. The analysis of this type of fluid inclusions, using a combination of non-destructive microthermometry, Raman and PIXE techniques and the identification of daughter minerals by SEM method, indicates that the trapped fluid was a dense, complex chloride brine in which Cl, Na, K, Fe, Cu, and Mn are dominant. The high chlorine and metal contents indicate that the metals were separated from the crystallizing magma as homogeneous aqueous chloride-rich solutions that represent the primary magmatic fluids exsolved at high temperatures and depth during the crystallization of the parental intrusive.
The multi-solid type inclusion illustrates the mechanism by which ore components are sequestered from the crystallizing parental magma and concentrated in the exsolved magmatic aqueous fluids. These fluids are significant with respect to the origin of porphyry copper deposits, as they are responsible for the first enrichment of metals and represent the precursors of metal-bearing hydrothermal fluids in a porphyry copper system.     

Fluid Inclusions and C,H, O,S, and Pb Isotopic Compositions of the Dabaoshan Cu Polymetallic Deposit,Northern Guangdong Province,South China

The Dabaoshan deposit in Northern Guangdong Province, South China, is a Cu–Mo–W–Pb–Zn polymetallic deposit, located in the southern part of the Qin–Hang porphyry–skarn Cu–Mo ore belt. The deposit mainly comprises porphyry Mo and stratiform skarn Cu ore deposits. The genesis of the Cu ore deposit has been ascribed to a typical skarn ore deposit formed by the metasomatism of Devonian carbonate rock layers or to a volcanic rock‐hosted massive sulfide deposit formed by marine exhalation. In this paper, we report on the homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions and C, H, O, S, and Pb isotopic compositions of fluids and minerals in this deposit. Homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in garnet, diopside, quartz, and calcite provide information on the skarnification, mineralization, and postmineralization stages. The data show that ore‐forming fluids experienced a continuous transition from high temperatures and salinities to low temperatures and salinities over the entire period of mineralization. C, H, and O isotopic compositions indicate that ore‐forming fluids were derived mainly from magmatic water. O isotopic compositions indicate that ore‐forming fluids mingled with atmospheric water during the last stage of mineralization. Sulfur in the ore came mainly from deep magmatic sources. Pb isotopic compositions in the orebody show that almost all the lead in the ore was derived from magma with a crustal source. Combined geological, geophysical, and geochemical data were achieved before we proposed that the Dabaoshan porphyry–skarn Cu–Mo–W–Pb–Zn deposit, as one member of the Qin–Hang porphyry–skarn Cu–Mo ore belt, formed during the Jurassic subduction of the paleo‐Pacific plate beneath the Eurasian continent at quite low angle. NE‐ and EW‐trending structures controlled the emplacement of magmatic rocks in the South China region. In the mining area, the Xiangguanping Fault and its branches were the main conduits for magmatic crystallization and mineralization. The many subfaults, folds, and interlayer fracture zones on both sides of the main fault provided the requisite space for the ore and, together, were the controlling structures of the orebody.     

西藏驱龙斑岩铜矿S、Pb同位素组成:对含矿斑岩与成矿物质来源的指示

驱龙铜矿是西藏陆陆碰撞造山带冈底斯斑岩铜矿带内代表性矿床之一。本文对其含矿斑岩和矿石矿物进行了S、Pb同位素组成分析。驱龙矿床含矿斑岩与矿石矿物的硫同位素组成比较一致,含矿斑岩δ34S为-2.1‰~-1.1‰,黄铜矿δ34S为-6.3‰~-1.0‰,均值-2.76‰;硬石膏δ34S为 12.5‰~ 14.4‰,平均 13.4‰。成矿热液中的硫同位素基本达到了平衡,显示出岩浆硫组成特点。含矿斑岩的206Pb/204Pb范围为18.5104~18.6083,207Pb/204Pb变化于15.5946~15.7329之间,208Pb/204Pb为38.6821~39.1531之间;矿石矿物黄铜矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为18.4426~18.5909、15.5762~15.6145、38.5569~38.8568。含矿斑岩与矿石矿物的铅同位素组成比较一致,它们的变化幅度较小,应具有相同的起源与演化历史。无论是岩石铅还是矿石铅,在铅构造模式图上均位于造山带铅演化曲线上。驱龙矿床硫、铅同位素数据暗示,成矿物质主要来自深源岩浆,含矿斑岩起源于西藏造山带加厚的下地壳熔融,具有幔源成分的混染。     

德兴铜厂斑岩铜矿成矿流体演化特征

为探讨成矿流体的特征和演化过程,对德兴铜厂斑岩铜矿床不同蚀变—矿化带石英细脉中的流体包裹体进行详细的岩相学观察、显微测温、显微激光喇曼探针工作.结果显示,德兴铜厂斑岩铜矿主要有三类流体包裹体:富液相包裹体(Ⅰ型),富气相包裹体(Ⅱ型)、多相包裹体(Ⅲ型);成矿早期的Ⅰ型包裹体,主成矿期的Ⅱ型和Ⅲ型包裹体,以及成矿晚期的Ⅰ型包裹体的平均均—温度和平均盐度分别为:481℃,8.1％; 410℃,1.2％;389℃,56％和215℃,3.1％;主成矿期的Ⅱ型和Ⅲ型包裹体的平均均—温度相近,但盐度相差很大,指示了沸腾作用的发生;从早期到晚期,成矿流体呈现温度降低,挥发分逸出的趋势.     

内蒙古花敖包特铅锌银多金属矿床成因探讨:流体包裹体及硫、铅、氢、氧同位素证据

内蒙古花敖包特铅锌银多金属热液型脉状矿床位于大兴安岭成矿带中南段。结合其蚀变矿化特征,依据矿石矿物与脉石矿物的生成顺序,矿化阶段可划分为自形石英-黄铁矿阶段、闪锌矿-方铅矿阶段及他形黄铁矿-毒砂阶段。流体包裹体研究表明:该矿床的成矿流体具有中—低温(146.7~274.3℃)、低盐度(w(NaCl)为0.54%~8.52%)及低密度(0.790~0.943g/cm3)的特点;流体成矿压力及成矿深度估算结果表明,该矿床形成于中深—浅成的环境。矿石中金属硫化物的硫、铅同位素分析结果显示,该矿床的成矿物质来源具有壳幔混合来源的特征。成矿流体氢、氧同位素组成:δ18 OSMOW为-11.78‰~-6.01‰,δD为-110.90‰~-70.30‰,表明该矿床的成矿流体主要由岩浆水与下渗的大气降水混合组成。结合区域地质特征及构造演化,认为该矿床是在大兴安岭南段中生代伸展造山构造背景下形成的受深断裂、早白垩世构造岩浆活动及寿山沟组多重地质因素控制的中—低温热液型脉状铅锌银多金属矿床。     

西藏驱龙超大型斑岩铜矿的成因：流体包裹体及H O同位素证据

与多数产于岩浆弧环境中的斑岩铜矿不同,西藏冈底斯带斑岩铜矿形成于碰撞造山环境,查明其形成过程有助于理解非岩浆弧环境中斑岩铜矿床的成因.为此,选择冈底斯带最大的斑岩铜矿--驱龙斑岩铜矿进行解剖,通过对矿床岩浆-热液过程形成的各类脉体详细的流体包裹体研究,以及不同蚀变阶段蚀变矿物的H-O同位素研究发现:引起矿床早期蚀变(钾硅酸盐化)与矿化的流体并非通常认为的高盐度岩浆热液,而是直接从岩浆房出溶的中等盐度(约9% NaCl)、近临界密度的高温(550～650℃)气相;气相近临界密度的特征表明,早期蚀变与矿化形成于较高的压力(105±15～90±20 MPa)条件下,用静岩压力估算,对应的古深度在4.2±0.6～3.6±0.8 km之间,成矿后(约16 Ma)矿区发生了至少3～3.5 km的剥蚀;与高盐度流体相比,中等盐度气相与熔体密度差较大,很难在斑岩体顶部聚集并集中释放,而连续释放则直接导致矿床含矿斑岩体与Cu、Mo矿体时空关系的解耦,并造就了矿床早期蚀变范围大、但强度弱,矿化范围大、但品位低的矿床地质特征;成矿物质的沉淀并非温度降低的结果,而是因压力降低及气相中S大量减少所致.总之,驱龙斑岩铜矿是一类成矿与低密度气相有关的斑岩铜矿类型,其蚀变-矿化特征及成矿过程与高盐度流体引发的斑岩矿床类型有所不同,意识到斑岩矿床蚀变及矿化特征与矿床成因的密切关系,对矿床勘查将具有重要的现实意义.     

大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体来源与成矿作用:稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素约束

基于稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素的测试和分析,对大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体的来源进行了示踪,探讨了流体演化与成矿作用过程。新的稳定同位素数据显示:敖仑花矿床成矿热液具有混合来源性质;脉石矿物石英中流体的C、H、O同位素和矿石硫化物的S同位素组成指示成矿络合剂主要来自地幔,同时在热液期经历了地壳流体参与的过程;辉钼矿中放射性成因的Pb同位素组成表明,成矿物质(Mo)主要来自造山带物质,部分来自深部幔源。根据H、O同位素组成变化和已有流体包裹体资料,认为敖仑花矿床早、中阶段两次矿化的成矿机制不同:早阶段金属矿化主要与岩浆水和大气降水的流体混合有关,而中阶段大规模成矿作用主要是由流体沸腾所致。综合区域地质演化认为:敖仑花矿床是大兴安岭南段在晚侏罗世—早白垩世时期演化为弧后伸展背景、陆内造山带物质重新活化、壳幔岩浆-热液相互作用的产物,同时暗示壳幔作用强烈的地区利于内生金属矿床成矿。     

吉林延边五凤、五星山金矿床地球化学特征及其成因

五凤和五星山金矿为延边地区中生代火山岩金、铜成矿带中典型的金矿床.通过岩石化学、成矿元素、流体包裹体和同位素组成等方面的分析,提出五凤和五星山金矿床属于典型的冰长石-绢云母型浅成低温热液型金矿床,其形成是深部火山-热液流体系统与浅成大气流体的混合.成矿构造环境与陆内造山带后期垮塌机制有关,造山带的垮塌与古太平洋板块斜向俯冲导致的大型走滑剪切有密切的成因联系.