湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示

黄沙坪矿床位于钦杭成矿带与南岭成矿带的交汇部位,是湘南地区矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩型W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内Cu与W-Sn成矿物理化学条件以及成矿流体的性质,本文对黄沙坪矿床两类矽卡岩中的石榴子石开展电子探针和LA-ICP-MS原位微区主微量元素研究。结果表明,成W-Sn矿矽卡岩中石榴子石为钙铝榴石-钙铁榴石(平均And71. 3-Gro23. 8)固溶体系列,具有一致的稀土元素配分模式,轻重稀土分异不明显,负Eu异常显著,明显亏损La,∑REE含量与Fe~(3+)/(Fe~(3+)+Al)具有负相关关系,具有较高的U含量,表明石榴子石可能是在相对还原的环境下缓慢结晶形成的。石榴子石中W和Sn的含量随石榴子石中钙铝榴石的比例增加而减少,有利于W-Sn在晚期热液中富集成矿。与Cu矿有关矽卡岩中的石榴子石几乎为纯的钙铁榴石(平均And90. 1-Gro9. 2),具有低的U、∑REE含量,轻重稀土元素分异明显,相对富集轻稀土,具有明显正Eu异常,表明石榴子石具有较快的生长速度,成矿流体具有相对较高的氧逸度和Cl的含量,这种环境有利于Cu在岩浆热液中迁移和富集成矿。因此,早期成矿流体成分以及氧化还原条件的差异可能是导致黄沙坪矿床W-Sn与Cu成矿差异的重要原因。     

广西大厂花岗斑岩黑云母成分特征及其成岩成矿意义

广西大厂锡多金属矿床是世界上最大的锡多金属矿床之一,区内花岗斑岩主要分布于铜坑-长坡-巴里-龙头山矿区的东侧,受近SN向张扭性断裂构造控制,并对早期形成的矿体产生了叠加改造作用.为了探讨花岗斑岩的成岩成矿条件,对花岗斑岩中以斑晶、包体以及基质形式产出的黑云母进行了详细的电子探针分析.结果显示:花岗斑岩中的黑云母主要为岩浆成因的铁质黑云母,且指示岩体具有高碱度的特征.与斑晶和包体黑云母相比,基质黑云母相对富铁、锰、锂,贫镁、钛.斑晶和包体黑云母结晶温度为688~715℃,结晶压力为1.7~2.3 kbar,相当于6.3~8.4 km的侵位深度;基质黑云母的结晶温度为630~673℃,结晶压力为1.6~2.0 kbar,相当于6.0~7.4 km的侵位深度.斑晶、包体和基质黑云母的氧逸度分别为-17.0~-16.1、-17.0~-16.6和-19.0~-17.4,指示在侵位的过程中,伴随着岩浆的上涌,氧逸度随之降低,成岩条件由相对氧化向相对还原的方向变化.与花岗斑岩有关的共存流体性质研究显示,斑晶黑云母中的lg（f_H2O/f_HF）Fluid、lg（f_H2O/f_HCl）Fluid和lg（f_HF/f_HCl）Fluid值分别为3.41~3.82、3.78~4.07和-0.54~-0.17;包体黑云母中的lg（f_H2O/f_HF）Fluid、lg（f_H2O/f_HCl）Fluid和lg（f_HF/f_HCl）Fluid值分别为3.90~4.11、3.86~4.11和-0.74~-0.43;基质黑云母中的lg（f_H2O/f_HF）Fluid、lg（f_H2O/f_HCl）Fluid和lg（f_HF/f_HCl）Fluid值分别为3.90~4.39、3.85~4.96和-0.61~0.25.结果显示,在花岗斑岩上侵的过程中,与不同阶段结晶生成的斑晶、包体和基质黑云母共存的流体在成分上有一定的差异性,不是单一的流体.大厂花岗斑岩中黑云母成分的变化指示岩浆结晶过程早期阶段具有高温、高碱度和低氧逸度的特征,有利Sn元素的活化、迁移、富集,进而对大厂锡多金属矿床起到叠加改造作用.      

湘南宝山矿床花岗闪长斑岩中黑云母的矿物学特征及其指示意义

湖南宝山矿床处于坪宝矿带的北端,是湘南地区最大的铜多金属矿床。为了进一步探讨矿区内花岗质岩石的形成条件及成矿潜力,文章在详细的野外地质和岩相学观察的基础上,对与成矿密切相关的花岗闪长斑岩中的黑云母进行了详细的矿物化学分析。电子探针分析结果表明:宝山花岗闪长斑岩中的黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母,其中,Ti介于0.18~0.30,且Mg/(Mg+Fe2+)值介于0.42~0.58,属于典型的岩浆成因黑云母;黑云母的氧化系数为0.16~0.26,w(Mg O)为8.17%~11.72%,平均9.3%,MF值范围为0.38~0.50,指示其岩体属于壳幔混源型的I型花岗岩;岩体中以黑云母的全铝含量计算的结晶压力为97~174 MPa,相应的结晶深度为3.67~6.57 km,平均深度为5.12 km。其log f(O2)变化范围为-14.5~-12.8,表明黑云母是在较高氧逸度条件下结晶形成的,有利于铜矿的形成。     

相山铀矿田北部花岗斑岩黑云母及绿泥石矿物化学特征与地质意义

相山铀矿田为中国最大的火山岩型铀矿田,其中北部花岗斑岩型铀矿床资源储量占总储量的36.65%。虽然前人对相山矿田北部花岗斑岩进行了系统研究,但是关于花岗斑岩中矿物化学研究较为薄弱。本次研究运用电子探针技术对相山北部花岗斑岩中黑云母及绿泥石进行了矿物化学分析,并探讨了成岩成矿意义。结果表明:(1)相山北部产铀花岗斑岩黑云母为铁质黑云母。花岗斑岩岩浆结晶温度为721～753℃,平均737℃,氧逸度lgf(O₂)为-14.8～-15.7,形成压力为112～147 MPa,侵位结晶深度为4.1～5.4 km。岩石成因类型为A型花岗岩,形成于板内拉张构造环境,物质来源于上地壳部分熔融;(2)相山北部绿泥石为蠕绿泥石属于富铁绿泥石,形成于还原环境。绿泥石形成温度为230～271℃,平均值为258℃,属于中温热液作用范围;(3)花岗斑岩中铀的载体主要为黑云母包体中含铀副矿物。矿前期,热液流体交代黑云母形成绿泥石,使得黑云母内含铀副矿物中的铀活化转移为分散吸附状态的铀,被绿泥石等矿物吸附于矿物晶格表面或矿物裂隙为成矿期热液提供了铀源。     

滇西北斑岩铜矿带中黑云母矿物化学及其成岩成矿指示意义

中甸岛弧位于西南三江构造火成岩带义敦岛弧的南端,受甘孜理塘洋俯冲的影响,印支期岩浆活动与带内斑岩型、夕卡岩型铜矿床成矿关系密切。中甸岛弧带内普朗、浪都及松诺岩体的岩石学特征、形成年龄及矿床的地质特征研究较多,在已有研究的基础上,应用电子探针(EPMA)和激光剥蚀-等离子质谱(LA-ICPMS),系统测定普朗、浪都及松诺含矿石英二长斑岩中黑云母矿物的化学成分,并探讨其成岩成矿意义。电子探针主量元素测定结果显示,普朗石英二长斑岩中的黑云母较浪都及松诺富MgO、TiO_2贫FeO、Al_2O_3,但三者在SiO_2、Na_2O、K_2O及CaO值上差别不明显;与三者全岩相比,黑云母中的∑REE不到全岩∑REE的5%(质量分数),同时富集Rb、Ba、K、Ti、Nb、Ta而贫Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf、Y等微量元素。此外,成大矿的普朗石英二长斑岩中黑云母的∑REE及Rb、Hf、Cr的值较浪都及松诺高。在成岩方面,普朗大型-超大型斑岩型铜矿较浪都及松诺斑岩型铜矿床(点)形成于相对高温高氧逸度的介质环境中,且其岩浆的分异演化程度略高。同时,在成矿方面,中甸岛弧地区普朗及浪都斑岩型铜矿成矿体中的黑云母Cu含量高于松诺贫矿体中黑云母Cu含量。     

湖南黄沙坪多金属矿床成矿斑岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

湖南黄沙坪铅锌钨钼多金属矿床位于南岭花岗岩带中段的北缘,是区内的典型矿床之一.该矿床与成矿关系密切的岩体为花岗斑岩、花斑岩和石英斑岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学显示,花岗斑岩的成岩年龄为(150.1±0.4) Ma,花斑岩的年龄为(150.2±0.4) Ma,石英斑岩的年龄为(155.3±0.7) Ma,表明岩体形成于晚侏罗世.锆石原位Hf同位素数据分析结果表明,含矿斑岩可能来源于中元古代古老基底的重熔,其中石英斑岩主要来源于地壳,花岗斑岩与花斑岩的形成伴有少量地幔物质的加入,是壳幔相互作用的产物.另外,由于花岗斑岩与花斑岩成岩年龄相近,Hf同位素组成相似,进一步印证了花斑岩和花岗斑岩是同源同期岩浆的产物.结合该矿床所处的区域大地构造背景以及成矿年龄,认为该矿床形成的动力学机制主要为中-晚侏罗世活动的Farallon-Izanagi洋岭和转换断层俯冲,导致华南内陆岩石圈全面伸展-减薄-地幔物质上涌,从而使得地壳物质部分熔融.     

湘南黄沙坪铜锡多金属矿床与隐伏花岗斑岩有关的矿化-蚀变分带模式

【研究目的】黄沙坪铜锡多金属矿床是湘南地区岩浆热液成矿系统的典型矿床之一。为了深化研究该矿床成岩成矿机制、高效指导深部找矿勘查,需要揭示与隐伏花岗斑岩有关的多金属矿化-蚀变分带规律,构建深部矿化-蚀变空间分带模式。【研究方法】应用热液矿床的大比例尺蚀变岩相定位找矿预测方法,开展矿区内-136 m、-176 m、-256 m中段典型穿脉剖面的矿化蚀变测量和矿物岩石地球化学研究,剖析了矿化-蚀变的强弱变化、矿物共生组合及其空间分带特征,探讨了成矿元素、元素组合及其元素比值变化规律。【研究结果】构建了矿化-蚀变空间分带模式：从花岗斑岩体（内带）→接触带→围岩（外带）,依次为钨钼（黄铁）矿化-硅化-绢云母化花岗斑岩带（Ⅰ）→磁铁（钨锡）矿化石榴石矽卡岩带（Ⅱ-1）→钨钼-磁黄铁矿化石榴石矽卡岩带（Ⅱ-2）→铅锌矿化结晶灰岩带（Ⅲ）→强方解石化灰岩带（Ⅳ）的分带规律,各带对应的主要矿物组合为：石英+（黄铁矿+绢云母）→磁铁矿+透辉石+硅灰石+绿帘石+绿泥石+（白钨矿+锡石+黄铁矿+石榴石）→白钨矿+辉钼矿+磁黄铁矿+（锡石+黄铜矿+黄铁矿+闪锌矿+方铅矿）+石榴石+符山石+透辉石+角闪石+萤石+...     

江西武山花岗闪长斑岩中黑云母成分特征及其成岩成矿意义

江西武山花岗闪长斑岩与矽卡岩铜矿在成因上密切相关,通过对其中的黑云母进行的岩相学观察和详细的矿物化学分析来探讨黑云母的形成条件及其成岩成矿意义。电子探针分析结果表明,武山花岗闪长斑岩中的黑云母富镁贫铁低铝高钛,属镁质黑云母。其AlⅥ为0.03~0.19,w(ΣFeO)/w(ΣFeO+MgO)为0.531~0.567,w(MgO)为12.80%~14.06%,指示武山花岗闪长斑岩属壳幔混源的I型花岗岩。黑云母结晶的温度为720℃~750℃,logfO2为-11.6~-12.5,压力为86 MPa~103 MPa,对应的侵位深度为2.84 km~3.39 km,表明该岩体形成于相对高温较浅环境,具有较大成矿潜力,有利于武山铜矿的形成。     

江西东乡花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

通过对东乡铜矿花岗斑岩进行岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年研究,探讨其岩石成因、构造环境、形成时代与成矿的关系。东乡花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为156.4±1.5~161±1.0Ma。该岩体为高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素较亏损,具有明显的负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素,而亏损高场强元素。地球化学特征表明,东乡岩体形成于碰撞构造环境,岩浆来源于地幔,但形成演化期间经历了地壳物质的同化混染。该区矿石与花岗斑岩的稀土元素配分曲线存在一定的相似性,且成矿时间与岩浆侵入时间相近,表明岩浆侵入对东乡铜矿床的形成具有重要贡献。     

黑龙江省跃进山铜金矿床花岗斑岩锆石U-Pb定年及地质意义

跃进山铜金矿床是完达山活动带的典型矿床,位于密山—敦化深断裂北侧。本文对含矿花岗斑岩开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年、主量和微量元素的研究,厘定岩体的形成时代,探讨了成矿构造背景。结果表明与成矿密切相关的花岗斑岩的年龄为(109.17±0.91)Ma。它们为过铝质钙碱性系列岩石,富集Rb、Ba、La、Nd、Hf等元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素,具俯冲带岩浆岩的基本特征,这些暗示它们形成于岛弧或活动大陆边缘环境。结合岩体的地球化学特征和完达山成矿带的构造岩浆演化,认为该矿床形成于岛弧构造背景,其形成与中生代太平洋的俯冲及早白垩世晚期东亚东部岩浆活动陆缘迁移、构造单元转化有关。     

广东园珠顶铜钼矿床花岗斑岩年代学、地球化学特征及锆石Hf同位素

园珠顶铜钼矿床位于钦杭成矿带南段的大瑶山隆起北缘,为大型斑岩型铜钼矿床。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得了花岗斑岩的高精度成岩年龄,为（154.3±1.7） Ma （n=12,MSWD=3.1）,为晚侏罗世岩浆活动的产物,与辉钼矿的Re-Os同位素年龄155 Ma相吻合。岩石地球化学分析表明,园珠顶花岗斑岩高硅〔w（SiO₂）为68.81%~70.21%〕、富碱〔w（Na₂O）+w（K₂O）为6.78%~8.01%〕、准铝质-弱过铝质（A/CNK为0.96~1.04）;稀土元素总量中等（ΣREE 为142.15×10^-6~170.83×10^-6）,富集轻稀土元素（ΣLREE 为135.05×10^-6~162.34×10^-6）,轻重稀土元素分馏明显〔（La/Yb）_N=30.97~32.10〕,弱的Eu负异常（δEu=0.86~0.89）,稀土元素配分模式总体右倾;岩石相对富集Rb、K等大离子亲石元素（LILE）及高场强元素Th、U,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素（HFSE）及部分大离子亲石元素Ba、Sr。LA-MC-ICP-MS锆石Hf 的原位分析表明,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值变化于0.282 500~0.282 801之间,ε_Hf（t）值介于-6.27~4.19。综合分析表明,园珠顶花岗斑岩为准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,具有壳幔混合源成因,锆石ε_Hf（t）值反映了园珠顶花岗斑岩的成岩源区较为复杂,总体具亏损岩浆源区的特征,以幔源物质为主,但在岩浆侵位过程中遭受了古老地壳物质的混染。结合区域构造背景和前人研究成果,认为园珠顶斑岩体及铜钼矿,与钦杭成矿带北段的永平铜矿具有一致的成岩成矿构造背景,形成于板块俯冲环境。     

湖南界牌岭锡多金属矿地球化学、年代学特征及成矿区带归属

湖南界牌岭锡多金属矿位于南岭中部,主要矿化为大规模缓倾斜顺层分布的含矿云母黄玉蚀变岩和云母萤石蚀变岩型锡矿、铍矿以及萤石矿化。成矿地质体为碱长花岗斑岩,具有高硅、低钙、过铝特征,钠长石An值平均为0.11;∑REE平均值高达698.19×10-6,稀土元素配分曲线呈Eu轻度亏损的右倾型,同时富含成矿元素及挥发性元素,其中含F可达0.12%。锆石的SHRIMP U-Pb年龄为92±1Ma(MSWD=1.5)。综合对比南岭成矿带、右江成矿带主要矿床与界牌岭锡多金属矿床的地质地球化学特征,认为界牌岭的成矿地质体和成矿地质特征明显不同于南岭燕山早期相关的钨矿床,而与右江成矿带燕山晚期锡多金属成矿作用更为密切,是右江燕山晚期锡多金属成矿带的东延。     

湖南黄沙坪钨钼多金属矿床矽卡岩地球化学特征及其地质意义

湖南黄沙坪钨钼多金属矿床位于中国南岭成矿带中段,是一个以矽卡岩型为主的多金属矿床。对矿床内矽卡岩、围岩(灰岩、大理岩)和与矽卡岩形成相关的花岗斑岩岩体进行地球化学分析表明:在主量元素方面,Fe、Al、Mg、Si等元素在花岗斑岩与矽卡岩中发生了迁入迁出,矽卡岩SiO2含量与MgO、MnO、CaO、Fe2O3+FeO含量呈线性递减的关系;在稀土元素方面,矽卡岩具有明显的LREE富集,HREE亏损,发育有明显的Eu负异常。花岗斑岩具有与矽卡岩相同的REE配分模式,其成岩年龄也与矽卡岩型辉钼矿的Re-Os同位素年龄(158.4±1.3 Ma)相一致,说明两者在成因上具有一定联系。同时根据矿床内矽卡岩几乎不发育Ce异常,说明形成矽卡岩的流体中没有海水的混合。结合矿床内不同岩石的地球化学特征,强烈的轻、重稀土分异,明显的Eu负异常,推测黄沙坪地区矽卡岩是由岩浆热液流体的接触交代作用形成的。     

沱沱河地区扎拉夏各涌铅锌矿成矿时代及其地质意义：钾长花岗斑岩年代学和地球化学特征

三江成矿带北段是我国著名的“三江”铜多金属巨型成矿带的北延部分,构造上属特提斯巨型成矿域的重要组成部分。野外调查期间,对沱沱河矿区的扎拉夏各涌铅锌矿（化）点进行了年代学及岩石地球化学研究。通过高精度LA-ICP-MS 锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得与铅锌矿（化）密切相关的钾长花岗斑岩²⁰⁶Pb/ ²³⁸U 年龄加权平均值为 35.96±0.61 Ma,确定铅锌矿（化）发生在古近纪始新世。地球化学分析表明,钾长花岗斑岩具有高SiO₂、Al₂O₃、K₂O, 低 TiO₂、Na₂O 的特征。在 TAS 岩石分类图解中样品均落入碱性系列的碱性花岗岩区,QAP分类图解中样品均落入碱性长石花岗岩区,K₂O-Na₂O 图解中样品投入过钾质系列区,A/NK-A/CNK 指数图解中样品投入过铝质区,为过铝质过钾质碱性系列花岗岩。稀土和微量元素地球化学特征显示,该岩体LREE、LILE 和部分HFSE 富集,REE 表现为LREE/HREE 明显分离的分配模式,强不相容大离子亲石元素Sr、K、Rb 、Ba、Th、U 和高场强元素La、 Ce、Nd 等相对富集,从多元素多方法图解中可以看出该斑岩体属于过铝质过钾质碱性-高钾钙碱性系列S 型花岗岩,形成于印度板块与亚洲板块的陆-陆碰撞,青藏高原快速隆升之后的后造山构造阶段的构造环境。     

湘南黄沙坪多金属矿床花岗质岩浆性质及演化对成矿差异的约束

黄沙坪矿床是湘南地区最大的铅锌矿床,除铅、锌外,可供开采利用的矿种还包括钨、锡、钼、铜、铁、硫等。矿区内岩浆作用复杂、成矿元素多样、矿化类型丰富,是研究湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩W-Sn多金属复合成矿作用的理想对象。为查明矿区Cu多金属与W多金属复合成矿机理,本文在已有研究的基础上,从岩石学、矿物学及元素地球化学等方面分别对区内石英斑岩和花岗斑岩这两类成矿岩体开展了系统研究。结果表明,两类岩体具有相似的源区特征,但在源区性质及其演化过程方面仍存在差异:石英斑岩侵位深度更浅,具有相对较高的氧逸度和较低的形成温度;而花岗斑岩则侵位相对更深,具有更高的形成温度和极高的分异演化程度、更低的氧逸度。这些地球化学特征差异可能是制约石英斑岩成铜矿而花岗斑岩成钨矿的重要原因。     

湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的Re-Os同位素等时线年龄及其地质意义

黄沙坪铅锌多金属矿床赋存在下石炭统石磴子组灰岩与花岗斑岩接触带及附近的层滑断裂系统中,成因上与黄沙坪花岗质岩石关系密切。其成矿时代以往都是用矿体附近的花岗质岩石(花岗斑岩、石英斑岩等)或蚀变矿物年龄来间接推断的。文章采用高精度的辉钼矿Re-Os等时线定年法,直接测得矽卡岩型矿体的矿化年龄为(153.8±4.8)Ma,与前人获得的含矿矽卡岩中金云母的K-Ar年龄(153~157Ma)一致。结合黄沙坪岩体及含矿矽卡岩型矿体的稀土及微量元素地球化学特征,得出以下认识:该矿床的成矿年龄在154Ma左右;成矿作用与花岗斑岩关系密切,它们都是华南燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物。     

湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的Re-Os同位素等时线年龄及地质意义

黄沙坪铅锌多金属矿床赋存在下石炭统石磴子组灰岩与花岗斑岩接触带及附近的层滑断裂系统中,成因上与黄沙坪花岗质岩石关系密切。其成矿时代以往都是用矿体附近的花岗质岩石（花岗斑岩、石英斑岩等）或蚀变矿物年龄来间接推断的。文章采用高精度的辉钼矿Re-Os等时线定年法,直接测得矽卡岩型矿体的矿化年龄为（153.8±4.8）Ma,与前人获得的含矿矽卡岩中金云母的K-Ar年龄（153～157 Ma）一致。结合黄沙坪岩体及含矿矽卡岩型矿体的稀土及微量元素地球化学特征,得出以下认识：该矿床的成矿年龄在154 Ma左右;成矿作用与花岗斑岩关系密切,它们都是华南燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物。     

滇东南个旧矿区花岗岩黑云母成分特征及其对锡成矿的指示

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^T含量为22.81%~26.17%,含铁指数为0.75~0.81,属于富铁黑云母。黑云母的化学组成特征显示其具有较高的结晶温度（616 ℃~691 ℃）、结晶压力（318~403 MPa）和结晶深度（12.03~15.24 km）,以及较低的氧逸度（logf_O2 = -19.74~-17.05）。综合研究表明,个旧矿区花岗岩源区物质复杂,具有多源性;花岗岩中黑云母整体表现出高铁指数和较低氧逸度等特征,是锡成矿的有利条件。