矿床地球化学类型及其在地质勘查中的意义

根据文献报导及作者的研究,分别对Sedex型铅锌矿床、浅成低温热液金矿床、岩浆期后高温热液型石英脉状黑钨矿矿床和沉积岩为主岩的微细浸染型(卡林型)金矿床进行了矿床地球化学分类:Sedex型铅锌矿床分为Selwyn型矿床和McArthur型矿床,前者的成矿热卤水产生于开阔海盆或大陆斜坡的浊积岩建造,后者的成矿热卤水产生于氧化的海底裂谷沉积建造,浅成低温热液型金矿床分为酸性-硫酸盐型(明矾石-高岭石型)金矿床和冰长石-绢云母型金矿床,前一类金矿床的成矿流体,f(S2)和f(O2)较高,pH值较低,后一类金矿床的成矿流体,f(S2)和f(O2)较低,pH值较高.岩浆期后高温热液型石英脉状黑钨矿矿床分为钨-铍-钼-铋型黑钨矿矿床和钨-锡-硫化物型黑钨矿矿床,钨-铍-钼-铋型黑钨矿矿床的成矿作用是在pH值较高的弱碱性、Eh值较高的环境中进行的,钨-锡-硫化物型黑钨矿床的成矿作用是在pH值较低的弱酸性的,Eh值较低的环境中进行的.沉积岩为主岩的微细浸染型(卡林型)金矿床分为金-砷-(锑)型金矿床、金-汞-(铊)型金矿床和金-锑-黄铁矿型金矿床.金-砷-(锑)型金矿床的成矿流体是地层建造水(为主)与改造后的大气降水混合形成的热液,其pH值为3.6～5.2,且Eh值较低;金-汞-(铊)型金矿床的成矿流体是大气降水与地层建造水混合形成的热液,其pH值为5.0～7.5,Eh值较高;金-锑-黄铁矿金矿床的成矿流体是改造后的大气降水与岩浆演化成的流体混合形成的热液,其pH值为5.4～6.77,Eh值较高.     

八卦庙及外围金矿控矿因素与富集成矿规律研究

简述了凤太矿田中的典型构造蚀变岩型金矿床——八卦庙金矿的基本特征；初步分析了八卦庙金矿、丝毛岭金矿的地球化学特征，推测丝毛岭金矿点的成矿模式可能与八卦庙金矿床的成矿模式不同，或者是同一成矿系统中的不同成矿系列，而不同深度原生晕聚类分析谱系图显示，八卦庙金矿床随着深度的增加Au与亲岩浆（幔源岩浆）的元素相关性趋于密切，表明八卦庙金矿床的成矿有岩浆参与。重点研究了风太矿田中八卦庙及外围金矿的控矿因素——控矿构造特征、控矿地层及其岩性特征、矿化蚀变特征等，并以八卦庙金矿、柴蚂金矿为基础，总结归纳了八卦庙及外围金矿的富集成矿规律，进一步指明了八卦庙外围金矿的找矿方向及其找矿潜力。     

陕西凤县八卦庙金矿床成矿地质特征及外围找矿前景分析

阐述了八卦庙金矿床经历了长期、复杂的非线性成矿过程，着重分析了：含矿建造为与同生伸展断裂伴生的海底喷流热水沉积岩、热水浊积碎屑岩；脆-韧性剪切构造控制着主成矿过程；后期幔源岩浆气液叠加富集使其成为超大型金矿床。指出矿床成因为热水同生沉积细碎屑岩-剪切蚀变岩-幔源岩浆气液叠加富集型。八卦庙金矿床外围仍有巨大的找矿前景。     

祁雨沟地区金矿床稳定同位素研究

对河南嵩县祁雨沟地区角砾岩型金矿床和蚀变岩型金矿床稳定同位素研究表明，两类矿床具有同一成矿流体来源－岩浆水；在早期－主期成矿阶段成矿流体以岩浆水为主，晚期矿化流体加入了相当数量的大气水。铅同位素组成表明金矿床的成矿物质与区内钙碱性花岗岩成岩皆主要来源自上地幔，混合铅的存在指示了上地壳地矿物质加入岩浆热液中，参与了金床床的成矿作用。     

大兴安岭北段得耳布尔铅锌银矿床成矿流体特征与意义

得耳布尔矿床是产于大兴安岭北段额尔古纳地块内的大型铅锌银矿床,本文通过对闪锌矿、石英进行流体包裹体均一温度、盐度、激光拉曼和氢氧同位素测试以研究其成矿流体特征与来源。结果显示主成矿期闪锌矿及团块状石英中流体包裹体均一温度范围为213~260℃,盐度为3.05%~9.6%NaCleq;成矿晚期脉状石英中流体包裹体均一温度介于175~210℃之间,盐度3.53%~7.15%NaCl_(eq)。红外激光拉曼结果显示包裹体气相成分主要为H_2O及CO_2,含极少量CH_4。石英氢、氧同位素测试结果显示主成矿期δD_水值为-153.8‰~-149‰,δ~(18)O_水值为-0.77‰~2.38‰;成矿晚期δD_水值为-154‰~-141.4‰,δ~(18)O_水值为-2.27‰~-0.47‰。矿床成矿流体为岩浆水与演化大气降水的混合。额尔古纳地块内铅锌银多金属矿床成矿流体特征较为接近,主要为中低温低盐度NaCl-H_2O-CO_2±CH_4成矿流体;流体来源一致,推测为演化的大气降水与岩浆水的混合。     

江西银山铅锌矿床成矿流体特征

银山铅锌矿床产于前震旦系地层中，容矿围岩主要为千枚岩，矿体呈脉状受构造裂隙控制，流体包裹体及同位素研究表明金属元素及硫主要来自上地幔，流体主要是岩浆水，矿床属中低温岩浆热液矿床，为燕山期成矿。     

甘肃-新疆北山成矿带典型矿床成矿流体研究进展及成矿作用探讨

北山地区典型金矿床中常见H2O溶液包裹体、富CO2多相包裹体和富CH4包裹体, 成矿流体的挥发分主要为H2O-CO2-CH4。包裹体测温结果显示各类型金矿经历了多期流体活动, 属于中高-中低温、中-低盐度流体成矿。CO2和CH4的δ13C值表明前者来自岩浆脱气, 后者来自围岩地层。氢、氧同位素组成指示成矿流体主要来源于岩浆流体和大气降水来源的地下水, 但部分矿床渗入了少量变质水。大部分矿床成矿物质来源具有多元性, 壳源和幔源均存在, 根据成矿物理化学条件壳幔成分有差别。金属硫化物具岩浆硫和地层硫混合特点, 主要受赋矿围岩控制; 铅同位素组成反映主要来源于造山带或成熟弧环境, 上地壳铅也不同程度地提供了成矿物质。综合北山地区典型金矿床的包裹体测温、成矿流体组分以及成矿流体C、H、O同位素和成矿物质的S、Pb同位素特征, 我们认为各类型金矿床具有不同的成因控制因素。马庄山、南金山、金窝子和210矿床都以不同组成流体混合作用控制成矿; 小西弓、新金厂及老金厂金矿成矿早期, 热液流体围绕着岩浆侵入体作对流循环, 成矿晚期, 流体在围岩中作大面积的渗透淋滤。     

南秦岭凤太盆地金矿与铅锌矿的成矿模式

通过对凤太盆地八卦庙金矿和八方山一二里河铅锌矿的矿床地质、矿床地球化学、流体地球化学的研究，发现两类矿床δ（^30Si）分布范围与海底喷流沉积成因硅质岩的硅同位素接近，表明其属热水沉积成因。矿床δ（^34S）比较接近，但铅锌矿矿石中硫源来源更广。碳酸盐的碳、氧同位素特征显示两类矿床均具有热水沉积特点，金矿的样品更趋向于火成岩，表明受后期岩浆热液影响更大。经过流体包裹体测温，金矿床均一温度变化范围大，具有多期次多阶段的特征。矿床同位素和流体包裹体特征表明，金矿床与铅锌矿床在成矿物源、成矿流体特征等方面都存在很多相似性，反映出热水喷流作用与两类矿床成因有密切的关系，但二者又存在差异。结合成矿地质背景，认为铅锌矿的形成与定位受区域热变质改造和动力作用控制，而金矿的形成主要受晚期岩浆热液活动控制，由此建立了金矿与铅锌矿的成矿模式。     

西秦岭三个典型金矿床稳定同位素地球化学特征

据八卦庙金矿、李坝金矿、小沟里金矿稳定同位素研究,金矿床δ34S比正常沉积岩变化范围窄,比岩浆-火山岩型矿床宽,硫源是海水硫酸盐还原硫与深部热液来源硫所组成的混合硫。石英包裹体流体氢、氧同位素分布于岩浆水、大气降水的重叠过渡区,更靠近岩浆水区,岩浆水的同位素特征更明显。八卦庙金矿石英脉3He/4He高于地壳3He/4He值(n×10-8),低于地幔3He/4He值(n×10-5),为壳-幔混合源。上述同位素地球化学证据表明,金成矿与岩浆岩有一定的成因关系。岩浆岩与金矿床空间关系密切,矿区内脉岩发育,脉岩为矿体的上下盘。含矿岩石中发育斑点构造,斑点为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、绿泥石、石英、绢云母、黑云母、堇青石、红柱石、电气石、碳酸盐等热变质矿物和热液交代矿物,表明花岗岩为成矿提供热动力。据八卦庙金矿、李坝金矿、小沟里金矿稳定同位素地球化学研究,结合成矿地质背景分析和区域成矿地质特征对比,认为凤太、西成、礼岷地区金矿与微细浸染型(卡林型)金矿有明显的差别,该区金矿类似于岩浆热液矿床。     

河北平泉下营坊金矿床流体包裹体地球化学及其找矿意义

本文基于包裹体类型、均－温度、盐度、压力、包裹体成分及氢氧同位素的研究，认为下营坊金矿床具有典型斑岩型矿床的特征，成矿流体主要来源于壳幔混溶岩浆，主成矿期有少量大气降水加入。     

海底热液成矿活动研究的进展、热点及展望

海底热液活动研究进展迅速,热液矿化作用已成为当前国际地球科学最为活跃的研究领域之一。本文叙述了:(1)热液调查新技术、新方法、矿床赋存状态、主要类型以及热液矿化作用的研究进展:(2)当前国际研究的热点,包括海底热液矿床和构造岩浆背景、热液流体形成和金属浸析作用、热液沉淀过程中的金属分馏作用、热液排放与大洋的质重平衡等。最后强调加强海洋地球科学国内外合作的必要性。     

南秦岭古生代热水沉积盆地与热水沉积成矿

扬子地块北部被动边缘的南秦岭古生代沉积盆地中,发育一套自早古生代—中生代以来的碳酸盐岩夹细碎屑岩沉积建造,形成规模巨大独具特色的以铅锌金为主的多金属成矿带。伸展构造体制下形成的裂陷或断陷型盆地中,正常水成沉积与热水沉积同盆共存。正常水成沉积中叠加的热水沉积是一个"突发事件或灾变事件",具有特殊的物质组成和产态。通过对区内沉积成矿盆地的识别、分级,二级沉积盆地中边缘部位常发育多个三级构造热水沉积成矿盆地,它受控于沉积盆地中的同生断裂,具有沉积岩相、热水沉积岩组合、显著成矿作用及物化探异常广布的特点。三级构造热水沉积成矿盆地是矿床定位的构造空间,四级热水沉积洼地为矿体(矿层)的容纳空间。区内热水沉积岩主要为重晶石(毒重石)岩、硅质岩、钠长石岩和铁碳酸盐岩类,铅锌重晶石等矿产多产于热水沉积岩中或上盘。热水沉积形成一般由早期的热水喷发交代→主期热水喷流→晚期热水喷气演变。早期的热水喷发交代往往沿矿液喷发通道,形成网脉状、角砾状矿化;主期热水喷流主要形成多金属及热水喷流相,形成块状、条带状、层纹状矿石或热水沉积岩;晚期热水喷气主要形成浸染状矿石和热水喷气岩石。     

八方山大型多金属矿床热水沉积岩相特征与矿化剂组分关系

陕西八方山大型(金)多金属矿床赋存在于中泥盆统吉维特晚期的热水沉积岩相中。富SiO2酸酐型热水同生—交代沉积作用形成热水同生沉积微相(层状硅质岩)、热水同生交代微相(微晶石英岩及硅化灰岩)；富Fe^2 - Mg^2 碳酸盐型热水同生沉积作用形成层状含铜硅质铁白云岩；在同生断裂附近，因热水液压致裂-隐爆作用形达含铜黄铁矿硅质铁白云石角砾岩；富Na^ 铝硅酸盐型／富Fe^2 、Mg^2 碳酸盐型热流体在同生断裂中形成热水充填微相(穿层脉状钠长石碳酸岩)；低温热卤水(富F、Ba、B、As、Sb)形成热卤水同生沉积微相。矿质大规模沉淀的地球化学动力学因素为：在热水沉积成矿盆地中，在单一成分热水体系的温度、压力改变而发生快速化学沉淀；不同成分、性态的热水混合后，强烈的酸—碱作用及Eh-pH剧变等，触发热水体系失稳，引起矿质大规模沉积。[SiO2]和F可能是重要的矿化剂。     

冲绳海槽中部Jade热液区热液沉积物中Ag的富集成矿作用

冲绳海槽Jade热液活动区热液沉积物主要以块状硫化物和硫酸盐矿物为主。与其它热液活动区相比,本区的热液沉积物以富含Pb和Ag等元素为特征。电子探针和中子活化的分析结果表明,在块状硫化物矿石中,Ag主要以分散态富集在粗粒硫化物和细粒硫化物集合体中,在热液活动的早期和晚期均有Ag的富集。在以硬石膏为主的块状矿石中,Ag主要在细粒硫化物集合体中富集,其富集成矿的时间为热液活动的中后期,富集成矿温度在150℃以上。在重晶石为主的块状矿石中,Ag主要以颗粒状自然银的形式在热液活动后期富集成矿,其成矿温度低于160℃。     

地形环境对海底热液硫化物矿体内部流体循环的影响

在三层结构热液硫化物矿体模型的基础上, 分别构建了具有不同地形环境的海底热液硫化物矿体模型, 利用数值模拟方法, 模拟了具有倾斜海底面和起伏地形特征的硫化物矿体模型内部温度场和流场分布, 并据此探讨了地形环境在大型海底热液硫化物矿体形成过程中的控制作用.模拟结果表明: (1) 倾斜的洋壳层顶面对于矿体内温度场和流场分布的影响程度有限; (2) 矿体地形起伏是控制矿体内流体运移和热场分布的重要因素; (3) 在热液流体喷出区附近硫化物的堆积速度较快, 易于形成矿体的高地形区; 但随着地形的不断升高, 矿体内部的温度场和流场的分布模式会逐渐发生改变, 导致该区域热液喷口逐渐消亡或者改道.      

Fluid–Sediment Interaction in a Marine Shallow-Water Hydrothermal System in the Wakamiko Submarine Crater, South Kyushu, Japan

The Wakamiko submarine crater is a small depression located in Kagoshima Bay, southwest Japan. Marine shallow‐water hydrothermal activity associated with fumarolic gas emissions at the crater sea floor (water depth 200 m) is considered to be related with magmatic activity of the Aira Caldera. During the NT05‐13 dive expedition conducted in August 2005 using remotely operated vehicle Hyper‐Dolphine (Japan Agency for Marine‐Earth Science and Technology), an active shimmering site was discovered (tentatively named the North site) at approximately 1 km from the previously known site (tentatively named the South site). Surface sediment (up to 30 cm) was cored from six localities including these active sites, and the alteration minerals and pore fluid chemistry were studied. The pore fluids of these sites showed a drastic change in chemical profile from that of seawater, even at 30 cm below the surface, which is attributed to mixing of the ascending hydrothermal component and seawater. The hydrothermal component of the North site is estimated to be derived from a hydrothermal aquifer at 230°C based on the hydrothermal end‐member composition. Occurrence of illite/smectite interstratified minerals in the North site sediment is attributed to in situ fluid–sediment interaction at a temperature around 150°C, which is in accordance with the pore fluid chemistry. In contrast, montmorillonite was identified as the dominant alteration mineral in the South site sediment. Together with the significant low potassium concentration of the hydrothermal end‐member, the abundant occurrence of low‐temperature alteration mineral suggests that the hydrothermal aquifer in the South site is not as high as 200°C. Moreover, the montmorillonite is likely to be unstable with the present pore fluid chemistry at the measured temperature (117°C). This disagreement implies unstable hydrothermal activity at the South site, in contrast to the equilibrium between the pore fluid and alteration minerals in the North site sediment. This difference may reflect the thermal and/or hydrological structure of the Wakamiko Crater hydrothermal system.     

热液成矿作用地球化学:以金矿为例

文中以金矿为例总结了热液成矿地球化学特征,包括热液蚀变、金在成矿热液中的地球化学行为、富集-沉淀机制以及在硫化物中的存在形式。热液蚀变过程中形成的矿物组合反映了成矿流体的地球化学特征,蚀变模式具有重要的找矿勘探意义。在热液体系中,金主要以Au-Cl或者Au-S络合物的形式进行运移,体系温度、压力、氧逸度以及硫逸度等条件的变化是导致络合物分解、金沉淀的主要机制。在较高压力条件下,金趋向于在热液蒸汽相中富集。As和Sb是金矿热液体系中常见的伴生元素,在较低硫逸度条件下,形成自然砷/自然锑-自然金组合。金从热液中沉淀后主要以显微包裹体或者固溶体金的形式赋存于黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿以及黄铁矿等硫化物中,而硫化物中固溶体金的量主要受热液H_2S活动性的控制。     

岩浆热液系统中矿床类型、特征及其在勘探中的应用

随着勘探程度的深入,现今中国东部已知的岩浆热液系统中所出露斑岩型Cu－(Mo-Au）已基本上勘探完毕。如何寻找和发现深部及重新评价已勘探工作区矿床,这就需要勘探地质学家对产于各种构造环境中的岩浆热液型矿床形成的认知等知识。本文重点介绍了国内、外学者对在板块碰撞、以及造山后期拉伸环境下,与火成岩、次火山岩和火山岩有关的热液矿床类型、矿床特征和矿化样式等方面的认识和进展,包括岩浆热液系统、岩浆热液和天水热液混合系统,到主要为天水热液系统中的热液系统定义和类型、不同系统中的流体组成和性质、岩体类型和岩貌特征、以及深度和温度的变化,对流体、流体与围岩之间反应所形成的蚀变特征的控制等。     

现代海底热水活动的系统性研究及其科学意义

现代海底热水活动是当前地球系统科学研究的一个重要组成部分，它是研究海底地质作用体系中的一个关键环节。海底的构造作用、岩浆活动等因素制约了热水循环的发育和活动规律，而热水活动又直接或间接地产生了一些地质效应，如海底的热水喷流成岩成矿效应，此外它还与海底的热能输导与转化、海洋化学组分特征、海洋生命和生命起源等现象有着密切的成因联系。开展现代海底热水活动的系统性研究，应注重将热水循环的内部动力学机制和热水活动所引发的外部环境效应相结合，为此我们把它初步展开为：热水循环的空间组构研究、热量输导作用研究、热水流体的化学成分研究、热水活动与极端生命的关系研究以及热水活动的生命周期研究等 5个方面，分别解析其内部特征以及引发的环境效应。最后初步探讨了开展海底热水活动的系统性研究的科学意义。