不整合面控制内生金属成矿的新实例:山东沂南金铜铁矿床

山东沂南矽卡岩—热液型金铜铁矿床产于燕山期中酸性杂岩体的接触带及其外侧围岩中。近年来,在太古宇与新元古界之间不整合面及其上覆的新元古界地层中新发现了两层矿体,同时在不整合面以下局部地段的太古宇花岗片麻岩中也见有金铜矿化。受控于不整合面的矿体多呈层状、似层状,埋藏深度大(一般介于430~650 m),产状平缓,侧向延伸连续且稳定。作为一种容易失稳的构造薄弱带,不整合面及其上下机械性质不同的岩层之间极易产生层间破碎、滑脱,导致岩浆及其所分泌的含矿气水热液顺层贯入,并通过交代—充填作用成矿。同时,不整合面又是一个地球化学性质的转换带或地球化学屏障,盖层(含砾砂岩、砂岩、页岩夹泥灰岩)与基底岩石(花岗片麻岩、斜长角闪岩)化学成分和性质的显著差异,也是控制不整合面成矿的重要因素之一。不整合面以下太古宇花岗片麻岩中细脉浸染状金铜矿化,则可能与沿不整合面的拆离断裂活动引发的基底张性裂隙有关。该矿床中不整合面附近矿体的发现,对矿山深部、外围乃至整个鲁西地区的成矿规律研究和找矿勘探工作,具有重要的理论和实际意义。     

山东沂南金铜铁矿床中的液态不混溶作用与成矿：流体包裹体和氢氧同位素 证据

沂南矽卡岩型金铜铁矿床产于燕山期中酸性侵入岩与新太古界—寒武系地层接触带附近。氢、氧同位素研究表明,早期干矽卡岩阶段(Ⅰ)和湿矽卡岩-磁铁矿阶段(Ⅱ)的成矿流体主要为岩浆水,晚期石英-硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐阶段(Ⅳ)的成矿流体则显示有大气降水混入的岩浆水特点。流体包裹体研究表明,成矿各阶段热液矿物中的包裹体类型丰富,以气液两相盐水包裹体、含子晶多相包裹体和CO2-H2O包裹体为主,次为纯液相水包裹体和纯气相水包裹体,偶见晶质熔融包裹体。由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段,气液水包裹体均一温度(520～430℃→430～340℃→250～190℃→190～130℃)呈现逐渐降低的趋势。在Ⅰ、Ⅱ阶段的石榴子石和绿帘石中,晶质熔融包裹体与同期次捕获的具不同气相分数的气液水包裹体及含子晶的多相包裹体共生,表明它们被捕获时是一种熔体与流体共存的不混溶状态。在Ⅲ阶段的石英(少量Ⅱ阶段的绿帘石)中,常见气相充填度变化很大的气液水包裹体与同期次捕获的纯液相水包裹体、纯气相水包裹体、含子晶的多相包裹体以及CO2-H2O包裹体共生,且共生的不同类型包裹体均一温度相近,表明此阶段成矿流体曾发生过广泛的沸腾(不混溶)。因而认为,在沂南矿床由岩浆...     

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床同位素地球化学研究

湖北铜绿山铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部鄂东成矿区内,是鄂东南地区典型的矽卡岩型铜铁矿床。矿体呈透镜状产于下三叠统大冶群第3至第7岩性段大理岩与铜绿山岩体的接触带。矿床成矿过程大致划分为干矽卡岩阶段(Ⅰ)、湿矽卡岩阶段(Ⅱ)、氧化物阶段(Ⅲ)、石英硫化物阶段(Ⅳ)和碳酸盐阶段(Ⅴ)。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿;脉石矿物以石榴石、石英、碳酸盐矿物为主。通过对铜绿山铜铁矿床硫、氢、氧、碳和铅同位素组成研究,探讨成矿流体来源和成矿物质来源。研究表明,成矿流体早期以岩浆热液为主,有少量大气降水加入,后期大气降水比重加大;热液中的碳主要为深源岩浆来源,少量来自海相碳酸盐岩的溶解作用;矿石中硫化物的硫同位素组成特征反映了硫来自深源岩浆;矿石铅同位素组成稳定,为正常铅,矿石铅源于上侵过程中受地壳物质混染的幔源岩浆。     

新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床稀土元素地球化学研究

乌吐布拉克中型铁矿床位于阿尔泰南缘成矿带东段麦兹盆地,矿体赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物.矿区多数围岩的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集型,具有中等程度的Eu负异常及中等程度的Ce负异常;斜长角闪岩、含磁铁矿石榴子石矽卡岩、绿帘石矽卡岩...     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床硫同位素和稀土元素地球化学特征及其意义

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩的矽卡岩中,矿体形态复杂,呈似层状、透镜状及不规则状分布。围岩斜长角闪岩、变粒岩和浅粒岩稀土元素配分模式为轻稀土元素相对富集的右倾型,与矿区英云闪长岩稀土元素配分模式相似;矿石和矽卡岩稀土元素配分模式多表现为重稀土元素相对富集的左倾型,综合了围岩和英云闪长岩二者的特征,表明它们之间有明显的成因联系。结合硫同位素特征(1.4‰～4.8‰)表明,成矿物质来源于基性火山岩(围岩)。矽卡岩为花岗质岩浆期后热液交代火山岩的产物,铁矿化是矽卡岩退化蚀变的产物,矿床形成于弱还原-氧化环境。     

山东矽卡岩型铁矿床充水特征及水害治理对策

笔者通过对山东矽卡岩型铁矿床的含水层结构类型、岩溶发育空间分布特征及矿床内外灰岩充水条件的归纳分析,总结了其不同的富水程度,探讨了矿坑水防治对策。     

东昆仑野马泉铁矿相关花岗质岩体年代学、地球化学及Hf同位素特征

野马泉大型铁多金属矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区,矿区发育大量与铁多金属成矿关系密切的花岗质岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明北矿带隐伏二长花岗岩、花岗闪长岩年龄分别为393±2Ma、386±1Ma;南矿带斑状石英二长闪长岩、正长花岗岩年龄为219±1Ma、213±1Ma,分别为早-中泥盆世和晚三叠世岩浆活动的产物。早-中泥盆世花岗闪长岩与二长花岗岩均为高钾钙碱性,A/CNK值（0.92~1.01）<1.1,具中等强度的负Eu异常（δEu为0.60~0.81）,明显亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,富集LREE、Rb、Th、U、K等,显示了I型花岗岩的特征。晚三叠世斑状石英二长闪长岩含有少量角闪石,A/CNK值（0.88~0.95）<1,轻稀土富集,具中等负Eu异常（δEu为0.49~0.67）,富集Rb、U、Th、K等大离子亲石元素,亏损P、Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,具有I型花岗岩的特征;正长花岗岩高硅（SiO₂=77.20%~78.13%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.91%~8.27%）、贫铝（Al₂O₃=11.71%~12.18%）、贫钙（CaO=0.90%~1.01%）,富集LREE、Y、Zr、Hf、Th、U、Ga等,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu,具强烈的负Eu异常（δEu为0.08~0.13）,显示弱过铝质A型花岗岩的特征。锆石Hf同位素组成表明,早-中二叠世岩体的ε_Hf（t）为-3.3~6.2,晚三叠世岩体的ε_Hf（t）为-6.3~5.5,显示在成岩过程中有地幔组分的参与。综合研究认为,野马泉矿区早-中泥盆世、晚三叠世岩体分别形成于早古生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段和晚古生代-早中生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞阶段,可能是由地幔底侵古老陆壳,幔源基性岩浆与壳源花岗质岩浆发生不同程度混合作用而生成,壳幔物质交换为区内大规模铁铜铅锌多金属矿化提供大量成矿物质。     

新疆西天山智博铁矿床火山岩和侵入岩岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒山集中产出多个大、中型海相火山岩型富铁矿床,引起人们的广泛关注。这些铁矿的成因被认为与火山作用有关,但对其成岩成矿的大地构造背景尚不清楚。文章研究了智博铁矿区出露的火山岩和侵入岩的岩石学、岩石地球化学,尝试探讨该问题。智博铁矿体赋矿围岩为早石炭世大哈拉军山组玄武岩和安山岩,侵入岩有晚石炭世花岗岩、花岗岩脉和闪长岩脉。玄武岩和安山岩在构造环境判别图解中投影于火山弧范围内,在花岗岩类构造环境判别图解中,320 Ma的花岗岩脉和319 Ma的石英闪长岩投影于岛弧环境,304 Ma的花岗闪长岩则投影于同碰撞环境。结合前人研究成果,认为智博地区在早石炭世为岛弧环境,晚石炭世可能经历了岛弧俯冲向同碰撞环境的转变。玄武岩亏损Ta、Nb,相对亏损Th,富集Rb、U、Pb;安山岩亏损Ta、Nb,富集轻稀土元素和Rb、U、Th、Pb,结合Sr/Th-Th/Ce和Th-Ba/Th图解判别,推测智博铁矿床玄武岩和安山岩岩浆源区为受到了俯冲带流体交代的楔形地幔。     

宁芜地区凹山和太山铁矿床中磷灰石Sr同位素特征及意义

太山铁(磷)矿床和凹山铁矿床中磷灰石~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.7071～0.7073,同辉长闪长(玢)岩、龙王山组粗安岩和大王山组安山岩Sr同位素初始比(0.7040～0.7077)基本接近。说明磷灰石由壳幔同熔型中基性岩浆不混溶和分异作用所形成,而磷灰石中熔融包裹体和气液二相包裹体共存表明,磷灰石由矿浆—热液过渡性流体充填、交代作用所形成。     

小西南岔金、铜矿床同位素地球化学

小西南岔矿区位于吉林省珲春县,其金铜矿床产于下古生界五道沟群与华力西晚期闪长岩内接触带中.通过对矿区矿石、岩石中铅、硫、氧同位素组成研究,查明青龙村群为金的矿源层.青龙村群经过华里西期岩浆重熔作用、燕山期岩浆热液作用及大气降水混合流体的作用,形成了斑岩型、夕卡岩型、热液型多金属矿床.对小西南岔金、铜矿床同位素地球化学的分析,为追朔矿源提供了极其重要的同位素地质依据.     

粤北石土岭铀矿床同位素地球化学研究

石土岭铀矿床位于贵东岩体东南部与寒武纪浅变质岩接触带的内带,矿区内NWW向和NNE向基性岩脉十分发育。矿体主要赋存于帽峰岩体中,呈脉状产出,并受近EW向裂隙构造控制。沥青铀矿的U-Pb年龄(135Ma)与帽峰岩体的年龄(220Ma)相差明显,但与NWW向辉绿岩脉的年龄(143Ma)十分接近。矿石中黄铁矿的初始87Sr/86Sr值(0.71315~0.72579)介于成矿期间辉绿岩的值(0.70449~0.70632)与帽峰和下庄岩体演化至成矿时期(135Ma)的值(0.75058~0.99507)之间;黄铁矿的铅同位素组成呈线性分布,为基底变质岩铅与帽峰岩体铅及辉绿岩铅之间不同程度的混合。Sr、Pb同位素组成显示出成矿组分具多来源特征;成矿流体的δ18OH2O=2.0‰~8.1‰,δDH2O=-63‰~-51‰,反映出成矿流体主要由幔源流体组成;方解石的δ13C=-8.3‰,表明矿化剂∑CO2也来自地幔。因此,幔源流体在石土岭铀矿床的形成中具有十分重要的意义。     

鲁西沂南金场夕卡岩型金铜矿床矿化时代与成矿流体研究

沂南金场金铜矿床是鲁西地区夕卡岩型矿床的典型代表,矿床产于燕山期中酸性杂岩体与新太古界-寒武系地层的内外接触带附近,受岩浆岩、地层岩性以及构造的复合控制。由石榴子石和透辉石构成了早夕卡岩阶段矿物组合,而绿帘石+磁铁矿+镜铁矿±透闪石±阳起石±石英构成了晚夕卡岩-磁铁矿阶段矿物组合。利用早夕卡岩期黑云母以及晚夕卡岩期与碳酸盐伴生的黑云母样品进行单颗粒云母超低本底Rb-Sr等时线测试,分别获得了133±6Ma和128±2Ma年龄数据,它们与金场岩体的形成时间十分一致,说明该矿床与侵入体有密切的成因联系。流体包裹体研究表明,沂南金场金铜矿床各成矿阶段矿石中的流体包裹体主要有四种类型:含子矿物三相包裹体、富气包裹体、H2O-CO2包裹体和气液两相包裹体。从早夕卡岩阶段石榴石捕获的含子矿物包裹体中获得了很高的均一温度(530～570℃)和盐度(39.9%～60.4%)值,而晚夕卡岩阶段透辉石中含子矿物包裹体也显示较高的均一温度(451～580℃)和盐度(39.3%～60.7%)值。石英-硫化物阶段石英中包裹体均一温度分为两个区间,分别为320～450℃和108～291℃。石榴石内含子矿物包裹体,其子矿物可能为赤铁矿或磁铁矿,结合该矿床的矿石矿物组成特征,沂南金场为岩浆热液流体形成的氧化型夕卡岩金铜矿床。     

山东沂南金场矽卡岩型金铜矿床地质地球化学特征及矿床成因

金场金铜矿床是沂沐断裂带西侧与中生代次火山作用有关金铜矿床的典型代表。该矿地质地球化学特征的综合研究表明“其成矿岩体具有富碱、富钾、富轻稀土和大离子亲石元素的特点，是由成熟度较高的中－下部地壳物质经重熔再生的 产物。     

山东沂南金矿田成矿构造系统和构造控矿规律

通过成矿构造研究并辅以多种找矿手段综合分析,以期取得危机矿山找矿的新突破。通过矿区构造地质调查、构造地球化学测量、构造蚀变带填图和以往勘探资料系统整理编图,厘定了沂南金矿田区域性断裂构造(入字型构造)与岩体侵位构造(仌字型构造)复合成矿构造系统,阐述了复合成矿构造系统的基本要素、特征和控矿作用,系统地总结了矿田构造控矿规律。提出:由金场岩体、铜井岩体、银山庄岩体构成了门字形的区隔化空间,控制了金场矿区和铜井矿区富矿段的产出;中酸性岩柱、岩颈及近接触带的寒武系和新元古界多层次的层间滑动带和岩床构造,控制了多层次金铜矿体的产出,但在远离接触带的部位,高角度次级的NNE、NWW-NW向断裂,控制了构造蚀变岩型的金铜矿体;堆金山矿段不是典型的斑岩型金矿,而是产在玢岩体中受NWW-NW向断裂控制的构造蚀变岩型金矿;土门群和泰山群不整合面亦是重要的控矿界面,值得下一步找矿的重视;矿田矿化深度东深西浅,南深北浅,与基底泰山群顶界的埋深具有明显相关性。     

鲁西沂南铜井闪长质岩体锆石U-Pb年龄、元素及同位素地球化学特征

对鲁西沂南铜井岩体的中生代闪长玢岩进行了主量元素、微量及稀土元素、Sr-Nd-Pb同位素以及锆石U-Pb年龄、Hf同位素研究,结果表明,铜井闪长玢岩SiO2含量为54.68%～63.01%,富Na,Na2O/K2O为0.93～4.46,Mg#较高,为55～66,为中钾-高钾钙碱性系列,TiO2含量较低,0.2%～0.71%。样品具有显著的LREE富集[(La/Yb)n=10～15]以及高场强元素Nb、Ta和Ti的负异常,Eu基本无异常,Sr、Ba含量高(分别为241×10-6～711×10-6和554×10-6～822×10-6)的特征。ISr和εNd(t)值分别为0.706473～0.708867和-15.13～-9.18,与鲁西方城玄武岩和前人所研究的沂南辉长岩结果有所差异,显示其源区具有多端员混合特征,除了富集岩石圈地幔外,亏损地幔和地壳物质的贡献也很重要,Pb同位素也显示其源区有扬子克拉通物质的贡献,佐证了华北克拉通中生代富集岩石圈地幔的形成与扬子克拉通的俯冲有关。闪长岩中锆石具有典型的岩浆锆石特征,U-Pb年龄为128～129Ma,锆石εHf(t)值主要在-13～-8(平均值为-10.3)范围内,暗示了岩浆来源于富集岩石圈地幔,但受到亏损地幔物质的混染。沂南铜井闪长玢岩岩浆源区的多元性以及亏损地幔物质参与程度的逐渐增强,说明该地区中生代岩石圈减薄已达到最大,岩浆源区的差异可能也是该地区与胶东地区成矿性差异的主要原因之一。     

云南南角河银多金属矿床同位素地球化学研究

云南南角河银多金属矿床石英包裹体的均一温度为100~148℃,δD_H2O值为-91.9‰~-69.0‰,δ¹⁸O_H2O值为-15.60‰~-5.66‰,成矿流体主要来源于古大气降水,可能也混入少量岩浆水。矿石中δ³⁴S值分布范围为-2.18‰~5.95‰,平均为2.15‰,偏离陨石硫的范围,而与基性岩类硫非常接近,矿石硫来源于深源热液流体。临沧花岗岩体铅同位素组成反映其来源的不均匀性和复杂性,包含有上地壳、下地壳及上地幔等组分。矿石铅同位素组成主要落入Zartman和Doe的铅构造模式造山带演化线附近及其上方,表明其来源为壳幔混合铅。矿石铅与临沧花岗岩体铅的对比显示,矿石铅组成由临沧花岗岩体混染澜沧群变质岩构成。     

四川省拉拉铜矿床同位素地球化学特征及成矿意义

拉拉铜矿床位于康滇地轴西南缘,赋矿围岩是古元古界变质火山岩。通过矿床硫同位素、氢氧同位素、K-Ar同位素、铅同位素、Rb-Sr同位素及辉钼矿中Re-Os同位素的组成特点讨论了成矿时代、物质来源、成矿介质性质及矿床成因等问题。新元古代晋宁期发生的区域变质作用是促使矿床形成的主要成矿作用,古元古代形成的火山岩提供了大部分的成矿物质来源,成矿介质以变质水为主后期有大量地下水的加入。矿床为火山沉积-变质成因的层控型铜矿床。     

沂南县铜井金矿床锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

通过对山东省沂南铜井金矿矿石中的锆石进行SHRIMP U-Pb同位素年龄测定,获得了2组谐和年龄,其中7个测点构成的谐和线上交点年龄数值为(2 500±15)Ma(MSWD=5.0),有5个测点构成的谐和线年龄数值为(128.6±3.6)Ma(MSWD=0.89).研究认为,前者基本代表了新太古代二长花岗岩的形成年龄,...     

云南都龙锡锌矿区同位素年代学研究

笔者对云南都龙锡锌矿床以及与之相关的老君山花岗岩进行了系统的野外地质调查、成岩成矿年龄测试和岩石化学研究,探讨了成岩成矿时代、花岗岩与矿床的成因联系以及成岩成矿的构造环境.地球化学研究表明,老君山花岗岩普遍含有白云母,A/CNK＞ 1.1,K2O/Na2O＞1,碱质含量较高,镁、钙、钛等含量偏低,富集Th和U等,其主量和稀土元素含量以及稀土元素配分型式与矿区附近的片麻岩十分接近,属S型花岗岩.各类花岗岩的稀土元素和微量元素配分型式相似,暗示其为同源岩浆所形成.运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得白云母花岗岩的年龄为(87.6±1.4) Ma～ (91.7±1.8) Ma,花岗斑岩为(87.3±2.1) Ma,二云母花岗岩为(84.3±2.2) Ma～(85.0±1.3) Ma;应用40Ar/39Ar法和Re-Os法分别测得矽卡岩中金云母1100～1400℃的40Ar/39Ar同位素加权平均年龄(WMPA)为(93.6±1.1) Ma,含锡钨石英脉云英岩化围岩中辉钼矿的模式年龄为(75.04±1.78) Ma～(79.16±2.43) Ma.根据花岗岩的产状和前人研究成果,将该区的岩浆侵入活动分为2期:早期(87.3±2.1) Ma～ (92.9±1.9) Ma,形成了白云母花岗岩及花岗斑岩;晚期(83.3±1.5) Ma～(85.0±1.3) Ma,形成了二云母花岗岩.与岩浆作用对应的成矿作用亦分为2期:早期(79.8±3.2) Ma～ (93.6±1.1)Ma,形成了与白云母花岗岩及花岗斑岩有关的矽卡岩型锡锌矿;晚期(75.04±1.78) Ma～(79.16±2.43) Ma,形成了与二云母花岗岩关系更密切的含锡钨石英脉.老君山花岗岩以及与之相关的锡锌钨矿是晚白垩世伸展构造环境下大规模花岗质岩浆-成矿作用的产物.     

山东省沂南县东部土壤重金属生态健康风险评价

【研究目的】 山东是中国矿业与农业发达省份、沂南县东部堪称其代表。掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护有重要意义。【研究方法】 系统调查分析表层土壤样品4779件,获取Hg、Cd、Cr、Ni、As、Cu、Pb、Zn等元素分布最新数据,并用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型等评价研究了生态健康风险及相关问题。【研究结果】 （1）上述重金属均量与临沂市土壤背景值大致相当,仅Hg略偏高且变异系数最大,指示当地土壤Hg受人类活动影响明显。与国家农用地土壤污染风险筛选值相比,Cu、Cr、Ni是相对主要超标元素,As、Cd、Cu、Pb超标倍数大,它们均可能会产生生态健康危害;（2）据地累积指数平均值,该区土壤总体无污染,据单样值,Hg、Cu污染最突出,其他6元素污染较轻;（3）生态风险方面,Hg、Cd是主要生态风险元素,As、Cu次之。高生态风险区为铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区;（4）人体健康风险方面,重金属对成人不具有非致癌风险和致癌风险,极个别地区对儿童具有非致癌风险和致癌风险,Cr、As是主要非致癌风险元素,As致癌风险最大。【结论】 沂南县东部土壤质量总体较好,铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区为高生态风险区,Hg、Cr、As为主要生态健康风险元素。