关于成矿作用地球化学研究的几个问题

成矿作用地球化学是矿床地球化学的基础理论分支,属于应用基础类学科,以地球化学原理和方法研究造成元素沉淀富集形成矿床的地球化学作用的原因和机理.本文讨论了热液矿床成矿作用的几个问题.指出花岗岩与矿床类型之间是否存在相关性,即花岗岩是否具有成矿专属性仍然存在争论,需要继续探索.花岗岩类具有成矿潜力不等于这些花岗岩最终都能成矿.决定岩浆发生成矿作用的因素很多,其中岩浆分异作用过程和流体释放时间及其机制可能是决定成矿发生和矿床类型的关键,岩浆熔体中挥发组分及其行为可能是岩浆能否发生成矿作用的决定性要素,聚焦流体流动是成矿作用能否发生的关键环节,而自组织临界性和反馈作用决定了成矿效率和矿床的规模.     

关于成矿作用地球化学研究的几个问题

成矿作用地球化学是矿床地球化学的基础理论分支，属于应用基础类学科，以地球化学原理和方法研究造成元素沉淀富集形成矿床的地球化学作用的原因和机理。本文讨论了热液矿床成矿作用的几个问题。指出花岗岩与矿床类型之间是否存在相关性，即花岗岩是否具有成矿专属性仍然存在争论，需要继续探索。花岗岩类具有成矿潜力不等于这些花岗岩最终都能成矿。决定岩浆发生成矿作用的因素很多，其中岩浆分异作用过程和流体释放时间及其机制可能是决定成矿发生和矿床类型的关键，岩浆熔体中挥发组分及其行为可能是岩浆能否发生成矿作用的决定性要素，聚焦流体流动是成矿作用能否发生的关键环节，而自组织临界性和反馈作用决定了成矿效率和矿床的规模。     

中国不同类型钨矿床稀土元素地球化学研究成果综述

钨矿的稀土元素地球化学可以反映成矿作用的条件和过程,为矿床成因提供有效的信息。中国钨矿床稀土元素地球化学的研究硕果累累,从单矿种角度进行全国性的系统总结十分必要。本文统计了1990年至2016年间不同类型钨矿床钨矿石矿物及与成矿有关岩体的稀土元素300多组数据。通过总结可知,不同类型钨矿床钨矿石矿物及与成矿有关花岗岩中稀土元素的总量和稀土配分曲线不同,这与成矿原始物质及成矿时物理化学条件的不同有关。不同类型钨矿床大部分具有Eu负异常的特征,显示成矿条件为较高温的还原环境;黑钨矿及其成矿岩体的稀土分配模式之间存在一定的依从关系,但是,黑钨矿中的稀土元素并没有随着岩浆-流体的结晶分异而富集。     

内蒙古孟恩陶勒盖银铅锌铟矿床成因研究

文章从地质特征及地球化学特征方面论证了孟恩陶勒盖矿床的成因。地质特征显示该矿床的形成与花岗岩之间不存在成因联系，矿床相对于岩浆岩围岩是后成的，花岗岩及断裂构造只是为矿床提供了储存空间。矿床地球化学特征显示该矿床的成因与可能位于深部的燕山期岩浆活动有关，成矿元素及硫主要来自岩浆，成矿流体以岩浆水为主。因此该矿床属于岩浆热液型多金属矿床。     

内生铀成矿作用历史—地质模式

本文综述了世界重大内生铀矿床的成生条件、大地构造空间定位规律及其含矿建造类型，表明内生铀矿床矿化作用始终是成矿区长期发育中所发生的一系列相关联的岩浆作用、构造－交代作用及其他地质作用的最终环节。长期发育的再生花岗岩化作用形成铀的专属建造组合，为后续的成矿作用提供了潜在金属源，是形成大型和超大型铀矿富集的最重要先决条件之一；放射性地球化学专属花岗岩类杂岩体发育区内发生的构造－岩浆或构造活化作用亦对铀成矿作用具有重要意义。拟定了作用于一定地质空间内重合发生的内生铀成矿作用的历史－地质模式：预成矿作用－构造－岩浆及构造矿前活化作用－成矿阶段。拟定的模式还适用于地壳中长期堆积形成的其他元素矿床的新区预测。     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.     

矿床地球化学近十年若干研究进展

矿床地球化学的主要任务是研究各种地质作用过程中矿床形成的地球化学问题,重点包括成矿元素的地球化学行为、成矿元素的源-运-储过程和矿床形成的驱动机制等。矿产资源勘查已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术新方法的应用。因此,近10多年来,探索成矿新理论一直是地质学家们的不懈追求,矿床地球化学研究取得明显进展。本文扼要论述了其中的几个方面,包括大陆动力学与成矿关系、成矿流体地球化学、矿床同位素地球化学、成矿年代学和分散元素成矿作用等方面的某些研究进展。     

鄂东南矿集区铁山铁矿床中磁铁矿元素

中国东部中生代经受由挤压向伸展的构造转换,为中酸性岩浆的运移和上侵提供了构造通道和空间,因此湖北东南部铁山铁矿床的成矿作用与燕山中晚期的中酸性岩浆侵入作用关系密切。许多学者对铁山铁矿床的矿床地质特征、成矿流体性质、控矿构造等问题进行了相应的研究,但对成矿物质来源、矿床成因、成矿流体温度、以及太平洋板块俯冲背景等的认识缺乏地球化学依据。本文在详细研究铁山铁矿床成矿地质背景和总结前人有关研究成果的基础上,通过电子探针和LA-ICP-MS原位分析,研究了该地区的磁铁矿元素的地球化学特征,认为铁山铁矿床主要存在镁矽卡岩型和岩浆—热液复合型两种矿床成因类型,其成矿物质主要来源于壳幔混溶型岩浆。这些研究为深入阐明鄂东南矿集区铁矿床成矿规律提供了新的地球化学依据。     

湖南桂阳县白沙子岭锡矿床地质地球化学特征及其成因

白沙子岭锡矿床赋存于大义山复式花岗岩体内,发育蚀变花岗岩型和云英岩脉型两个主要矿床类型,两类矿床在空间上相伴产出.通过矿床成矿地质背景和地质特征的研究,运用同位素和包裹体测试成果,探讨了矿床成因及成矿作用过程.铅同位素表明,锡成矿物质为幔、壳源混合来源.氢、氧同位素特征指示成矿流体主要为沸腾岩浆水.云英岩脉型和蚀变花岗岩型锡矿脉(体)在空间上的耦合性以及它们的流体包裹体和硫、铅同位素特征表明,构造作用和岩浆演化的联合作用是成矿的主要控制因素.成矿温度为130～425℃,盐度为1.40%～11.22%,成矿压力为67×105～537×105Pa.矿床属中高温岩浆热液矿床.     

安徽月山矿田铜、金矿床氢氧同位素地球化学及成矿流体输运-化学反应成矿动力学

本文基于氢氧同位素的地球化学研究，论述了安徽月山矿田两类铜、金矿床成矿流体的来源、演化及成矿流体输运扣化学反应扣成矿作用动力学过程。结论认为。月山矿田金属矿床成矿流体为具复杂演化历史的岩浆水或多成因水的混合，主要成矿阶段成矿热液均以岩浆水占绝对优势，两类矿床是同源岩浆热液系统在不同的地质、地球化学环境下演化的产物，是成矿流体的等温输运反应及温度梯度输运反应等综合作用的结果。     

都龙锡锌多金属矿床控矿因素及成因的再认识

都龙锡锌多金属矿床是我国第三大锡石硫化物矿床, 开展外围及深部找矿对矿山的可持续发展具有重要意义。在总结前人勘探和研究成果的基础上, 结合最近开展的金石坡矿段探矿工程获得的新证据, 对其控矿因素进行了梳理, 提出了“花岗岩-构造-地层”多因素复合控矿的认识, 即燕山晚期花岗岩浆作用是主要成矿物质和成矿能量驱动的提供者, 是矿床形成的关键; 构造和地层为成矿物质的运移、沉淀和富集, 提供了有利的通道、空间和物理-化学环境。在此基础上, 认为其主体为岩浆热液成因, 并指出了外围及深部的找矿方向。     

宁芜和尚桥铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)成矿过程研究:来自磁铁矿LA-ICP-MS原位分析的证据

铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)是全球铁矿资源重要的供给矿床类型之一,受到国内外科研和矿产开采工作者的广泛关注。对铁氧化物-磷灰石矿床研究的争议主要集中在矿床成因上,即岩浆成因或者热液成因。作为一类具有多阶段成矿作用的矿床,IOA型矿床很难用热液或者矿浆成因予以简单概括,需要动态地看待成矿作用。和尚桥铁矿床是一个大型的铁氧化物-磷灰石(IOA)矿床,位于中国东部长江中下游多金属成矿带宁芜矿集区中。和尚桥铁矿床成矿作用含有三个清晰的磁铁矿矿化阶段,分别形成浸染状(Mt1)、角砾状(Mt2)和脉状(Mt3)矿石。对各阶段磁铁矿矿石中磁铁矿进行激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)微区成分测试。在成矿过程中,从早到晚,磁铁矿表现出了从具有岩浆成因特征向具有热液成因特征的方向演化。磁铁矿中Mg和Al含量升高,Cr含量先降低后略微升高,Mn、Co、Ni和V含量先降低后升高,Mo和Sn含量先升高后降低的趋势,表明成矿过程中各阶段围岩及大气水对成矿流体的贡献不一。结合前人研究成果,我们认为和尚桥铁矿床中磁铁矿铁质的来源与安山质侵入岩密切相关,可能来源于岩浆不混溶作用形成的铁质富集流体(熔体),磁铁矿在高温热液环境中结晶沉淀。成矿过程具有多阶段性,推测在各成矿阶段间隙,富铁流体得到富集,同时地层物质不断的加入并导致了磁铁矿成分显示出越来越多的热液成因信息,地层物质(特别是膏盐层)对成矿过程起到了重要的控制作用。     

辽宁白云金矿床稳定同位素地球化学特征及矿床成因

白云金矿床是辽东地区的一个大型金矿床,其成矿物质来源及矿床成因一直存在争议。本文系统地研究了白云金矿床的氢、氧、硫和碳同位素地球化学特征。研究结果显示:成矿流体中δ~(18)OV-SMOW值变化范围为13.5‰15.9‰,δD_(V-SMOW)为-107‰-83‰,表明成矿流体以岩浆水为主;矿石中黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)为-8.3‰2.9‰,以富轻硫和贫重硫为特征,与辽河群围岩中黄铁矿的硫同位素组成(δ~(34)S_(V-CDT)为7.0‰18.7‰)有明显差异;矿石中方解石的碳同位素δ~(13)C_(V-PDB)为-2.2‰-0.4‰,类似于火成碳酸岩或地幔包体来源的碳同位素特征,也与辽河群大理岩的碳同位素组成明显不同。成矿元素特征对比也显示,成矿物质来源与辽河群没有必然联系。综合矿床地质特征和地球化学特征,认为白云金矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型金矿床。     

赣东北地区金矿床类型、地质特征及找矿方向

赣东北是重要的黄金生产基地,金矿类型众多,成矿条件优越.依据成矿物质来源、成矿作用、矿床产出条件、矿石建造和围岩蚀变等因素,将赣东北地区岩金矿床划分为岩浆热液类、火山-次火山热液类、多源热液类和地下热(卤)水渗滤类等4类8型,分述了各类(型)金矿成矿地质特征,总结了沉积建造、构造和岩浆岩对区内金矿的控制作用,指出了赣东北地区金矿找矿方向.     

安徽铜陵地区成矿控制因素的探讨

铜陵地区是长江中下游铁铜硫金成矿带的重要成矿区。区内矿床众多，类型复杂，成因多样。为了查明本区的控矿因素，本文运用宏、微观相结合，地质观察研究与同位素、稀土元素等地球化学以及流体包裹体分析相结合的方法，区域地质背景、地层岩性、岩浆岩、构造及成矿流体性质等与成矿的关系，认为不同成因、不同类型的矿床所受的控制因素具有明显差异。     

湖南沃溪金-锑-钨矿床成因的稀土元素地球化学证据

沃溪金-锑-钨矿床的稀土元素地球化学组成良好地反映了成矿作用的条件和过程,并为示踪矿床成因提供了有用的信息.以流体包裹体为代表的成矿溶液,以较高的稀土总量、显著的轻稀土富集和缺乏明显的铕异常为特征,代表了一种通过在碎屑沉积物柱中循环而萃取矿质的演化的海水热液.矿石相对于成矿流体(母液)富集重稀土而轻微亏损铕,反映了矿石沉淀过程中来自于海水的稀土元素掺合.同一矿层内由下往上,重稀土相对富集的程度逐渐增大而稀土总量则逐渐降低,表明随着热液化学沉淀作用的进行,海水掺合的影响逐渐增强.矿石的稀土元素组成,无论在分布模式还是在轻重稀土之间的分馏程度上,均与其他许多 Sedex型多金属矿床十分相似,暗示了这些矿床具有相似的成因机制.稀土元素地球化学特征支持矿床同生沉积成因的观点.     

广西大厂超大型锡矿的形成条件与成矿模式

超大型矿床的形成条件有其特殊性.大厂超大型锡矿产出于南丹-昆仑关基底性深大断裂带上,经过多旋回构造-岩浆活动使矿质继承叠加,最后聚积于燕山晚期的岩浆热液中.大厂超大型锡矿床是各种成矿因素良好匹配,并经长时期的多重富集综合作用的结果.     

Geology,fluid inclusion,and stable isotope study of the skarn-related Pb–Zn (Cu–Fe–Sn) polymetallic deposits in the southern Great Xing’an Range,China: implications for deposit type and metallogenesis

In recent decades, several skarn-related deposits have been found and explored in the southern Great Xing’an Range of China. To get a clear understanding of the characteristics and genetics of this type of deposit in this area, three of the largest, most typical, and most famous skarn-related deposits (Haobugao Pb–Zn deposit, Huanggang Sn–Fe polymetallic deposit, and Baiyinnuoer Pb–Zn deposit) are selected for systematically metallogenic study in this paper. The results of ore geology, fluid inclusion, and stable isotopes indicate that (1) most of the ore bodies of each deposit, occurred in the outer contact zone of the magma intrusion and Permian strata, fine vein disseminated mineralization within the intrusions were also found in this study. Mineralization of these deposits all show closely temporal, spatial, and genetic relationships with skarns. (2) Fluid inclusion petrography and microthermometry results show that the fluid inclusion assemblages developed in the different mineralization stages of each deposit changed from Type-S (daughter mineral-bearing three-phase fluid inclusions) + Type-V (vapor-rich fluid inclusions) + Type-L (liquid-rich fluid inclusions) to Type-V + Type-L and eventually evolved into L-Type. Correspondingly, the ore-forming fluids changed from medium to a high-temperature, high-salinity, and boiling fluid system and then to a low-temperature, low-salinity, and uniform fluid system. The types of fluid inclusions in garnets are consistent with those in quartz phenocrysts of Mesozoic granites, indicating that the formation of skarns is directly related to Mesozoic magmatic activity. (3) The δ³⁴S values of ores from the above three deposits all exhibit a narrow variation range (changes are mainly around 0‰) and greatly differ from the SEDEX-type deposits in China. The lead isotope compositions of the sulfide minerals are also consistent with those of Mesozoic granites. These previous characteristics suggest that both of the ore-forming fluids and the ore-forming materials were of magmatic origin. Consequently, the Haobugao, Baiyinnuoer, and Huanggang deposits are all skarn-type deposits, which are related to Mesozoic magmatic activities in terms of ore geology features, ore-forming fluids, and ore-forming material.     

长江中下游成矿带铜陵矿集区层控硫化物矿床成因研究进展

安徽铜陵矿集区是长江中下游成矿带内重要的多金属成矿区,该矿集区具有大规模的成矿作用和多种类型的复杂成矿系统演化,找矿潜力大,研究程度较高.区内广泛发育一系列层状硫化物矿床,其成因问题一直是中国矿床学界争议的焦点之一.文章从成矿年代学、成矿流体来源以及成矿物质来源等方面,对近半个世纪以来国内外学者对该矿集区内层控硫化物矿...