吉林省大横路铜钴矿复杂的沉积-变质变形-热液作用演化过程及其对钴的赋存状态和富集成矿的制约

吉林省白山市大横路铜钴矿为国内少有的沉积-变质变形-热液等多种成因叠加改造的大型钴矿床,是综合研究古元古代造山带钴复杂成矿作用过程的理想地区。目前,有关该矿床中钴的赋存状态、富集迁移规律及复杂的成矿过程等方面的研究十分薄弱。本文采集矿床内典型钻孔样品,通过精细的矿相结构观察、扫描电镜物相分析、X射线元素面扫描和矿物成分定量分析等综合研究,发现大横路铜钴矿床经历了多期多阶段复杂的沉积-变质变形-热液作用,钴主要以Co的独立矿物(硫镍钴矿和辉砷钴矿),类质同象进入富Co黄铁矿和在磁黄铁矿中发育钴镍黄铁矿出溶体等形式存在。该矿床成矿作用分为以下5个阶段：沉积阶段以黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿呈极细粒包体零星分布为特点;变质变形阶段以硫镍钴矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合沿绢云母-黑云母-石英变质千枚理定向分布为特点,变质程度达高绿片岩相;早期热液作用主要沉淀粗大脉状磁黄铁矿及其钴镍黄铁矿出溶体;中期热液作用以条带状自形富Co黄铁矿和硫镍钴矿为标志,该阶段为Co富集成矿的主成矿期;网脉状黄铜矿沉淀对应于最晚期热液作用,同时发育极少量细粒辉砷钴矿。矿体的蚀变类型以硅化、碳酸盐化、钠长石化和绿泥石化为主,次为...     

东天山维权银铜矿床中钴矿化发现及成因意义

新疆东天山地区是中国重要的钴成矿带之一,在多个与基性-超基性岩有关的铜镍硫化物矿床和磁海铁矿床中伴生有中小型钴矿资源。最近,笔者在研究东天山维权矽卡岩型银铜矿床物质组分的过程中,通过显微镜观察、电子探针扫描和成分分析发现了独立钴矿物辉砷钴矿,不仅代表了东天山含钴矿床的新类型,而且具有综合利用的前景。文章对维权矿床中铜银钴矿石类型、矿石中辉砷钴矿和其他主要金属矿物的赋存状态进行了研究,划分出铜矿石、铁铜矿石、含银铜钴矿石、银矿石、含钴铁铜矿石和铅银铜矿石6种矿石类型,认为它们可能是铁铜、钴、银3期成矿作用叠加的产物,钴成矿作用为独立的一期中高温热液成矿作用,含钴铁铜矿石是钴成矿作用叠加在铁铜成矿作用之上形成,而含银钴铜矿石是银成矿作用叠加在钴成矿作用之上形成。     

新疆哈密磁海铁矿床中钴的地球化学及地质意义

新疆磁海铁矿是一个富硫、富钴的磁铁矿矿床。矿床中的钴,主要产于黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物中,并有钴的独立矿物辉砷钴矿和斜方砷钴矿。磁铁矿矿石中含钴较高,个别富硫化物磁铁矿矿石中钴可达0.16%,达到综合利用价值。对磁海铁矿床中钴的产出特征、化学成分、赋存状态研究,结合铁和钴的元素地球化学性质,认为该矿床的成矿物质来源较深;铁和钴在岩浆-热液成矿过程中属于不同阶段的产物,钴趋于在热液晚期阶段富集。     

福建紫金山金铜矿床过渡带地球化学特征及地质意义

紫金山矿田是东南沿海武夷成矿带中重要的多金属矿集区,是与中生代构造-岩浆活动有成因联系的多金属矿产地。根据对矿田露采区近矿蚀变围岩和金铜矿石的主量元素、微量元素和稀土元素进行了详细的分析和总结。主量元素特征显示,SiO_2、Fe_2O_3在矿石和蚀变围岩中明显富集,Al_2O_3、MnO、MgO、CaO、Na_2O、K_2O在矿石和蚀变围岩中的含量明显低于复式岩体,矿石和蚀变围岩中的富集组分(SiO_2、Fe_2O_3)不可能来自复式岩体,而应该是来自成矿热液,显示了多期次的蚀变作用与矿化密切相关;稀土元素特征显示,蚀变英安玢岩和矿石稀土元素地球化学特征相似,明显富集轻稀土元素,轻重稀土元素内部分异明显且轻稀土元素内部分异现象更严重,Eu弱负异常,二者的稀土元素配分模式图也十分相似,表明成矿流体来源更可能是与英安玢岩同源的岩浆热液;综合研究表明,成矿作用与幔源岩浆的参与有关,成矿物质可能主要来自幔源岩体,紫金山复式岩体也可能提供了部分成矿物质,说明深部可能存在斑岩型铜钼矿床。     

新疆青河县库布苏破碎蚀变岩型金矿元素迁移特征与规律研究

本文以新疆库布苏金矿北矿带为研究对象,讨论了库布苏金矿床北矿带元素活动特征,成矿及伴生元素、主量元素、微量元素、稀土元素的质量迁移规律;根据稀土元素的质量迁移、地球化学特征,初步探讨了成矿流体的环境条件和来源问题;并依据元素迁移地球化学图研究了库布苏北矿带105勘探线剖面的元素质量迁移程度和范围。研究结果表明,赋矿闪长玢岩脉及围岩的元素发生明显的带入带出作用,元素迁移活动规律明显,成矿阶段发生明显带入有Au、As、Bi、Ag、Sb、K2O、Si O2,说明引起闪长玢岩脉和接触带围岩蚀变的流体中富含Au、As、K2O、Si O2等,导致这些带入元素向矿体迁移富集;发生明显带出的有Ba、Sr、Cu、Mg O、Na2O、Fe2O3、Ca O,说明Ba、Sr、Mg O、Na2O等受热液蚀变作用随流体迁出。矿区岩脉的稀土元素质量变化显著,发生明显的带入带出,岩脉交代蚀变前后的轻重稀土分馏均明显,蚀变后的岩脉轻重稀土分馏程度有减小趋势。赋矿闪长玢岩脉稀土元素配分曲线右倾,轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,Eu强烈负异常,Ce弱负异常,说明库布苏金矿成矿流体条件应为较高温度和还原环境。从围岩与脉岩中元素的迁移程度和迁移范围可见,带入的成矿指示元素有As、W、Sb、Bi,带出的成矿指示元素有Mg、Na。     

东天山图拉尔根、白石泉铜镍钴矿床钴、镍赋存状态及原岩含矿性研究

图拉尔根、白石泉两处镍铜矿床的发现被认为是近年在新疆地区铜镍找矿中的重大突破,两者均属于和超镁铁-镁铁质杂岩有关的岩浆熔离贯入型矿床,前者更富含钴。矿石中磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿共生为本矿床及同类矿床之共同特征。文章对岩体的含矿性及其中Co、Ni元素的赋存状态进行了研究,以等离子质谱对岩体中的Co、Ni、Cu及稀土元素分析和S元素丰度的湿法化学分析,揭示出两处岩体含矿性颇佳。通过X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析并辅以常规显微镜,查明了Ni、Co两元素主要以独立的硫化物和硫砷化合物状态存在。在图拉尔根矿区发现的钴独立矿物镍辉砷钴矿和钴辉砷镍矿,属于辉砷钴矿和辉砷镍矿的同质多像变种。对此类金属矿物均作了较深入的分析与研究,为阐明矿床的成矿规律以及扩大找矿提供了重要的事实依据;也冀望对将来矿山选、冶方案的优化制定有所裨益。     

中条山古元古代沉积岩容矿型铜钴矿床钴来源及富集过程

赋存在石墨片岩和大理岩内的山西中条山沉积岩容矿型铜钴矿床,其矿化类型为细脉浸染状和热液脉状,与中非铜矿带的钴矿床非常相似。本文以关键金属钴作为主要研究对象,综述了中条山矿集区钴矿成因研究近年来取得的重要进展。获得以下主要认识：(1)钴富集形成热液脉状矿化发生在造山抬升阶段,时间为～1.82Ga,而不是在沉积成岩阶段直接富集成矿;(2)黄铁矿原位Fe-S同位素揭示硫化有机质页岩是钴成矿的重要矿源层;(3)蒸发岩在造山作用过程中形成的高温、高盐、强氧化性流体是钴释放-迁移的关键介质;(4)热液白云石化导致流体pH升高和石墨片岩“褪色”反应导致流体氧逸度降低促进含钴硫化物的沉淀。基于上述认识,建立沉积-变质两阶段钴富集过程模型解释赋存在变沉积岩内的钴矿成因,它不同于经典的沉积岩容矿型层状铜钴矿床成矿模型。     

东昆仑德尔尼矿床中矿床(体)的叠加成矿作用研究

德尔尼大型钴铜矿床是一个以海底喷流-沉积成矿为主体,以后期叠加成矿为特色的复合成矿作用的矿床。其叠加成矿作用,则以钴矿(化)体的"套鞋状"产出和磁黄铁矿的"薄层外壳"为标志,以赋矿超基性岩与工业矿体接触处发生的蚀变作用、星点状磁铁矿的消失或净化,以及镍元素带入为支撑点体现出来的,它昭示了超基性岩体在叠加成矿过程中对德尔尼矿床成矿作用的某种贡献。     

新疆西准噶尔灰绿山金矿地质特征初步研究

灰绿山金矿由热液脉型和浸染状矿石组成。围岩蚀变矿物为石英、黄铁矿、绿泥石和碳酸盐,其中黄铁矿和碳酸盐与成矿作用密切相关。其主要矿石矿物有黄铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和自然金。热液成矿作用划分为石英-钠长石-碳酸盐、粗粒石英、黄铁矿-毒砂、黄铁矿-碳酸盐、石英-方解石5个阶段。不同蚀变围岩具相似稀土分布模式,大离子亲石元素、高场强元素和稀土元素在围岩与成矿流体反应中发生了迁移。     

四川大岩子铂-钯矿床(点)热液成矿的地球化学证据

大岩子铂-钯矿区的岩石有白云岩、辉石岩脉、辉绿岩脉,矿体赋存在构造蚀变破碎带中,以外接触带的白云岩一侧为主,次为内接触带的辉石岩,矿石类型有矿化白云岩和矿化辉石岩两种类型。通过对含矿白云岩、含矿辉石岩、断层泥及辉绿岩的地球化学特征研究,认为大岩子矿床先后经历超基性岩浆的侵入,即形成辉石岩脉;基性岩浆的侵入,即形成辉绿岩脉;富含Pt、Pd的岩浆期后热液活动,即形成以Pt、Pd为丰、富含As、Cu、Sb、Ag、Cd的热液矿床,其中Pt、Pd的富集成矿主要与热液活动有关。     

青海同仁双朋西金铜矿矿床地质特征及矿床成因

在翔实的野外工作基础上,对青海省同仁县双朋西金铜矿床矿石与围岩的微量元素、稀土元素、流体包裹体和同位素地球化学特征展开了系统研究。研究结果表明,金矿石和花岗闪长岩的稀土元素配分模式具有相似性,均为轻稀土元素富集型,具负铕异常,基本上无铈异常,暗示它们之间存在成因联系;成矿流体为中高温、低盐度、中等密度、中等压力流体,且以含碳质为特征;铅、硫同位素结果均反映出成矿物质主要来源于深源。据此认为区内矿化是与中高温岩浆热液作用有关的矽卡岩型金铜矿化,属于印支-燕山期同一构造-岩浆作用的产物。     

相山铀矿田成矿流体特征:来自微量、稀土元素地球化学证据

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含较多热液成因萤石的居隆庵铀矿床中,从新鲜围岩到蚀变围岩到矿石,Zr、Hf含量先降低再升高;而在含少量热液萤石的沙洲铀矿床中,新鲜围岩、蚀变围岩和矿石的Zr、Hf含量基本一致。鉴于富F流体易汲取岩石中的Zr、Hf,因此,这两个矿床中不同类型样品Zr、Hf含量的不同变化趋势,可能与居隆庵铀矿床的成矿流体富F、而沙洲铀矿床的成矿流体相对贫F有关。这两个铀矿床中矿石的稀土配分曲线与其各自的新鲜及蚀变围岩的稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明每个矿床的新鲜围岩、蚀变围岩和矿石之间的稀土元素既具有继承性、又受到不同性质的流体的影响。居隆庵铀矿床中矿石显示Eu负异常,可能主要是继承了围岩的Eu负异常;沙洲铀矿床中矿石Eu显示弱负异常至弱正异常的特征,可能与围岩中斜长石因热液蚀变作用而释放出的Eu的进入流体有关。基于新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的U和REE研究,推断居隆庵铀矿床成矿流体中U和REE均以F的络合物形式迁移;但沙洲铀矿床中铀矿石品位较低,可能是与流体中相对贫F有关。     

西天山阿希金矿成矿地球化学特征研究

阿希金矿为1990年代在西天山发现的产于晚古生代陆相火山岩中的大型金矿床.容矿围岩为下石炭统大哈拉军山组中基性-中酸性火山岩,以钙碱性为主,少量碱性系列岩石,具有富硅、钠,贫铝、钾、镁、钙成分和里特曼指数偏高的特点;岩石稀土元素含量中等,属于轻稀土富集型,分馏程度较高;容矿火山岩以K、Rb、Ba、Th等大离子元素富集和Ti、Y、Yb、Sc等亏损为特征,接近于板内过渡型玄武岩系列岩石;容矿岩、近矿蚀变岩和矿石皆富集有Au、Ag、As、Sb、Bi等低温组合元素,且表现出渐进富集之特点;火山岩和矿石中铅具壳幔混合源特征;含金石英脉锶同位素初始值与区内容矿火山岩、矿化有关的蚀变矿物十分接近,均小于0.709而大于0.705;成矿流体属于K⁺[Na⁺]-SO₄^2-[Cl^-]型,具有低温(120~180℃)、低压(7.2~21.8 MPa)、低盐度(2.4%~4.5%,NaCl)、富含CO₂、N₂、O₂等特征;流体pH值中等(5.7~8.8),E_h值-0.88~+1.18 eV,成矿环境弱还原;金矿石中黄铁矿δ³⁴S值0.95‰~10.51‰,以深源火山成因硫为主;氢氧同位素值域较宽,反映流体以大气降水为主.总之,阿希金矿具备了浅成低温热液系统金矿的基本地球化学特征,但在成矿时代和成矿背景等方面,有别于经典同类矿床.     

东坪金矿床成矿过程中稀土元素活动性

尽管稀土元素常被认为是惰性元素,但在热液交代蚀变和化学风化作用过程中具有一定程度的活动性,河北省东坪与碱性岩有关的改进改造型热液金矿床成矿过程中,热液蚀变作用使近矿围岩ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值增大,并出现现铈正常异常;石英脉型金矿石的稀土元素分布模式呈出现明显的继承性,脉石矿物石英,钾长石的稀土元素组成相对富ＨＲＥＥ,且在脉石石英出现明显的铕正异常,研究结果表明在中,高温,近中性,较高氧逸度成矿流体     

塔里木克拉通东北缘二叠纪镁铁质岩浆氧化物与硫化物成矿条件对比

塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床,两者赋矿镁铁-超镁铁岩体的年龄相近(290～260 Ma),主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素组成相似,分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线,揭示两者岩浆源区相同,可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁-超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关,Co主要富集在基性程度高的岩石中;块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差,Co和Ni具有不同的富集机制,Co热液富集作用明显。北山镁铁-超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌,诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融,形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床,富铁母岩浆氧逸度高、富水,岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴,形成铁钴氧化物矿床。     

藏南沙拉岗锑矿稀土和微量元素地球化学示踪及成矿物质来源

藏南沙拉岗锑矿赋存于下白垩统甲不拉组碳质板岩、泥质粉砂岩、硅质岩及燕山期辉绿岩和喜山期辉长岩中,受近东西向层间破碎带和近南北向构造破碎带控制。围岩蚀变较弱,围绕矿体呈对称性的面状、带状分布。稀土和微量元素测试结果表明碳质板岩和硅质岩具有与上地壳和太古宙后页岩非常相似的稀土配分模式。喜山期辉长岩以轻稀土相对亏损、重稀土相对富集和Eu轻度亏损的平坦型稀土配分模式有别于以轻稀土轻度富集、Eu无异常的稀土配分模式为特征的藏南燕山期辉绿岩。锑矿石具有轻稀土强烈富集、分馏程度高、Eu中度亏损、Ce强烈亏损的配分模式,与洋中脊黑烟囱-白烟囱中热液流体和喷流沉积物的Eu强正异常、海水的Ce中等负异常和重稀土富集的稀土配分模式及沃西Sedex型W-Sb-Au矿的稀土配分模式明显不同,但与喜山期辉长岩的稀土配分模式具有明显的互补关系。此外,锑矿石以其强Nb负异常及Ce和Ba正异常的微量元素特征,展示出与喜山期辉长岩的弱Nb负异常和强Rb正异常及碳质板岩-硅质岩的Nb、Ba负异常和轻度Ce、Rb、Th正异常的异同点,矿石δ³⁴S除个别样品为10.3‰和-41.6‰外,均分布在-2.6‰~-4.1‰区间,反映成矿物质主要来源于岩浆的特点。前人测定的流体包裹体氢、氧同位素值分别为δD=-151‰~-166‰,δ¹⁸O=9.4‰~12.3‰,显示岩浆水和地下水的混合性质。因此沙拉岗锑矿是形成于中新世、与藏南拆离系有关的浅成低温热液型矿床,成矿物质主要来源于喜山期辉长岩岩浆,少量来源于围岩,成矿流体部分来源于岩浆期后热液,部分来源于地下水。     

西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究

查岗诺尔铁矿区位于西天山伊犁地块东北缘博罗科努山系的主脊线上,属中天山北缘活动陆缘带.该矿区位于破火山口的西北缘,矿体产状受火山穹窿构造的制约.赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组安山岩及安山质火山碎屑岩.该矿床的成矿期可划分为矿浆期和热液期,隐爆作用伴随成矿全过程.矿浆成矿期形成了浮渣状、斑点状、致密块状、贯入角砾岩状和阴...     

北秦岭丹凤地区产铀花岗岩稀土元素地球化学特征

针对北秦岭丹凤地区产铀花岗岩的区域地层、赋矿围岩、蚀变岩和铀矿石进行稀土元素地球化学研究,结果表明:各类样品具有大体类似的LREE富集及Eu负异常的稀土配分模式,表明它们之间稀土元素特征具有继承性;赋矿黑云母二长花岗岩与区域地层(丹凤岩群变质基性火山岩)稀土元素特征指示,二者均形成于岛弧环境;蚀变花岗岩和铀矿石主要继承了赋矿花岗岩的特征。各类样品Y/Ho值变化范围狭窄,为25.09~33.46,显示它们具有共同的源区。铀矿石具有最高的w_B(∑HREE),且与铀矿石的品位存在正相关关系,暗示HREE与铀的迁移具有同步性。     

滇西南澜沧江带官房铜矿矿床成因和成矿模式探讨

官房铜矿是南澜沧江构造岩浆带正在勘探的规模较大的铜矿床,本文归纳整理了该矿床的地质特征,并结合微量元素和稳定同位素,对矿床成因、成矿模式进行了初步探讨,指出了区域找矿的方向。铜矿化主要与硅化和黄铁矿化有关,含矿岩石为上三叠统小定西组富钾基性火山岩,其稀土元素表现为轻稀土富集型,无或弱的负Eu异常;微量元素配分型式以K、Rb、Ba、Th强烈富集,Ti、Y、Yb、Cr明显亏损为特征,与石英脉型铜矿石存在明显的差异。矿体严格受放射状断裂和岩性双重控制。矿石硫同位素组成稳定,δ34SV-CDT变化范围为-11.88‰～-5.67‰,主要为深源硫。流体包裹体的成分和氢氧同位素组成表明成矿流体为大气降水和岩浆水的混合流体。地质和地球化学特征表明官房铜矿属浅成中-低温热液矿床,形成于相对开放的系统,成矿与隐伏岩体的岩浆作用有明显的成因联系。     

山西代县碾子沟金红石矿床地球化学特征

文章对矿区内基性岩、基性变质岩、酸碱性变质岩及蚀变岩中常量和微量元素的含量、相关性、变异系数、REE分布模式等特征进行了研究。笔者认为:该矿床的成矿物质来源于上地幔;成矿作用有3次,前2次为变质成矿作用,第3次为蚀变成矿作用,以后者为主;蚀变过程中,Ti、Fe、REE、B等元素发生了迁移,Ti的进一步富集、Ti与Fe的分离是重要的成矿因素;矿床的形成与板块运动密切相关。有利于成矿的大地构造环境和部位为:板块的缝合部位,蚀变带与基性(变质)岩层交叉处,蚀变带中部,B含量高处。