南岭东段岩前矽卡岩型钨矿成矿流体研究

南岭东段以石英脉型钨矿集中产出而闻名于世,岩前钨矿是该地区新近发现的中型矽卡岩型钨矿。本文在详细矿床地质和成矿期次研究基础上,对矽卡岩型矿体各成矿阶段的代表性矿物石榴子石、白钨矿、石英、方解石及矽卡岩附近白钨矿 黑钨矿石英脉中石英的流体包裹体进行了系统的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱分析和氢氧同位素地球化学研究。岩前钨矿流体包裹体类型主要为富液相两相水溶液I型包裹体和含CO2三相水溶液Ⅳ型包裹体,石榴子石和石英中I型包裹体中偶见子晶。白钨矿 黑钨矿石英脉中的石英相比矽卡岩型矿体中的石英具有更多的Ⅳ型包裹体。早期矽卡岩阶段的流体参数为温度300~510℃、压力32~108 MPa、平均盐度7.64%、平均密度0.69g/cm3,白钨矿主成矿阶段(晚期矽卡岩阶段)的流体参数为温度230~300℃、压力21~64 MPa、平均盐度6.99%、平均密度0.87g/cm3,石英 硫化物 碳酸盐阶段的流体参数为温度100~230℃、压力10~62 MPa、平均盐度5.81%、平均密度0.95g/cm3。白钨矿 黑钨矿石英脉的形成温度集中于110~320℃,其上限高于矽卡岩型白钨矿的温度上限,推断石英脉型黑钨矿形成温度更高。岩前钨矿成矿流体在从高温至低温的演化过程中,盐度逐渐降低、密度逐渐增大、压力逐渐降低,整体为低盐度、低密度的流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体来源主要为岩浆水,晚期有少量大气水的加入。岩前钨矿成矿机制主要包括流体不混溶作用、流体与围岩相互反应、流体自然冷却、流体混合和压力下降,其中以CO2逸失为特征的流体不混溶作用为重要的成矿机制。岩相学观察、显微测温、激光拉曼光谱分析证实了矽卡岩型矿体及白钨矿 黑钨矿石英脉中石英的包裹体中都含有CO2。I型包裹体与Ⅳ型包裹体共存、高盐度包裹体与低盐度包裹体共存及部分I型包裹体中含子晶证明岩前钨矿成矿过程中存在流体不混溶作用。成矿过程为：成矿初期,岩浆上侵分异出富钨岩浆热液,热液与碳酸盐质围岩发生了剧烈的接触交代作用,引起了围岩中Ca2+的释放以及pH和氧逸度的升高,同时发生了大规模隐爆作用并导致了CO2流体不混溶作用。CO2参与形成了可作为W运移载体的碱金属水溶液,另外其逸失导致pH升高和氧逸度降低。成矿初期的含矿热液为高温、高压、高盐度、富钨、富钙、富挥发份、pH相对较高、偏还原之后偏氧化的流体,在温压下降及氧逸度降低的条件下白钨矿大量沉淀。白钨矿 黑钨矿石英脉由于靠近矽卡岩,所以热液中含Ca2+,但Ca2+的含量还不足以形成单一的白钨矿,所以出现了白钨矿和黑钨矿共存。对岩前钨矿成矿流体的研究进一步厘定了该区矽卡岩型钨矿的成因机制,同时有益于拓展南岭东段钨矿的找矿方向。     

湘南柿竹园矿田云英岩型钨多金属成矿规律及成矿预测

湘南柿竹园矽卡岩型-云英岩型钨多金属矿田是中国最重要的钨多金属矿产资源基地之一。前人对该矿田的矽卡岩型成矿开展了系统的研究,而对矿田内云英岩型钨矿化研究薄弱,制约了矿田内成矿理论的认识和矿产勘查部署。通过野外调查,文章系统总结了矿田内云英岩型矿化样式、空间分布、矿化特征和控矿因素。研究显示柿竹园矿田内云英岩型矿体包含4种矿化样式：第一期斑状黑云母花岗岩中云英岩型矿体、石英斑岩中云英岩型矿体、第二期黑云母花岗岩中云英岩型矿体和矽卡岩-网脉状云英岩复合型矿体。这4种样式的云英岩型钨多金属矿体是柿竹园矿田内不同阶段的花岗岩成矿的产物。白钨矿化学成分显示矽卡岩型矿化的白钨矿低Mo,而云英岩型矿化白钨矿富Mo,指示云英岩矿化较矽卡岩矿化具有更氧化的环境。柿竹园矿田矿化格局显示云英岩型矿化受矿田和矿床尺度的花岗岩体侵位前锋控制,矿田尺度表现为岩体由北东深部向南西浅部侵位,千里山岩体南部为岩体侵位的前锋,岩体南部发育较大规模的云英岩矿体;矿床尺度上,云英岩体的定位受控于花岗岩岩突的控制。此外,矿田菱形格状构造对岩突产出位置具有重要的控制作用,也具有重要勘查指示意义。结合矿田控矿构造格局、不同期次岩浆岩对云英岩的控制及地球化学异常特征,笔者提出了大吉岭、柿竹园深部和柴山深部3处云英岩型钨多金属矿找矿预测靶区。     

粤北白水寨石英脉型钨矿床地质特征及找矿前景

英德白水寨钨矿床位于粤北钨多金属成矿带雪山嶂矿田内,是近年来新发现的石英脉型钨矿床,初步探明储量已达中型规模。矿区浅部发育白钨矿线脉-细网脉密集带,往深部演化成黑钨矿细脉带,并在钙质地层发育地段形成了白钨矿体。与典型的石英脉型钨矿相比,该矿床具有浅部线细网-细脉带钨矿物"上白钨矿下黑钨矿"、发育细网脉与矽卡岩共存的白钨矿(化)体、矿石矿物组合中出现大量黄铁矿的特征,但总体属于石英脉型钨矿床,深部含矿岩浆热液是成矿的重要条件。详细的野外勘探资料显示,该矿床已具有"五层楼"成矿规律的雏形,物探成果指示深部岩体埋深0.5~1.2 km,而地表-浅部矿化带处于"五层楼"模式的细网脉标志带-细脉带的空间位置,矿区深部勘查脉带型钨矿有很大空间。     

赣北石门寺钨多金属矿床成矿流体演化过程：白钨矿微区成分限定

大湖塘钨矿地处江南造山带中段,为一大型钨-钼-铜多金属矿田,由4个矿床组成,其中石门寺矿床规模最大.文章利用LA-ICP-MS对石门寺矿床石英脉型钨矿中的白钨矿进行单矿物原位微区分析,以揭示成矿流体演化过程.研究表明,石英脉中的白钨矿可划分为2期,其中,早期白钨矿与黑钨矿、黑云母及石英共生,而晚期白钨矿在石英大脉中仅与石英共生.前者表现为右倾型稀土元素配分模式,而后者则显示平坦型稀土元素配分模式,两者均具Eu正异常.此外,早期白钨矿较晚期白钨矿具有较高的ΣREE、Mo、Sn、Nb、Ta、Y含量,但Sr含量较低.早期白钨矿表现出LREE富集型和较高的ΣREE、Nb、Ta含量,说明成矿流体来源于岩浆热液,从早期到晚期成矿流体中Eu由Eu2+为主转变为Eu3+为主,表明流体演化过程中氧逸度升高,暗示成矿晚期有氧化性大气降水加入.早期高LREE、Sn、Nb、Ta含量的白钨矿的沉淀以及辉钼矿结晶显著改变成矿流体的组成,导致晚期白钨矿具平坦型REE配分模式和低Mo、Sn、Nb、Ta的特征.此外,在流体演化过程中,新元古代花岗闪长岩中斜长石因为蚀变分解持续为成矿热液提供Eu和Sr,造成白钨矿Eu正异常和晚期白钨矿中Sr含量的升高.     

论石英脉型钨矿成矿系统的相对封闭性—以湖南瑶岗仙脉型钨矿床为例

石英脉型与矽卡岩型是最重要的两类钨矿床,其成矿作用过程与成矿机制不同。矽卡岩型钨矿成矿作用经历了大规模隐爆过程,沟通了岩浆系统与地下水系统,体系中有大量大气降水的参与,成矿物质主要来自岩浆岩,岩浆热液体系与地下水体系的混合是大规模成矿的重要机制。石英脉型钨矿则不然,虽然发育大规模的控矿断裂体系,但成矿分带不明显,甚至发生逆向分带,大部分钨矿顶部以线脉带尖灭于砂岩中,矿床外围也不出现独立的铅锌矿体;一般划分不出明显的多成矿阶段,也不发育隐爆角砾岩;成矿流体温度、盐度变化范围小,无明显的沸腾流体包裹体组合,成矿流体的混合或降温演化过程皆不明显;成矿物质及流体都来自岩浆岩,成矿过程中无显著的外来成矿物质和/或大气降水的参与。与矽卡岩矿床相比,石英脉型钨矿成矿系统总体表现为相对的“封闭”性。石英脉两侧的云英岩化蚀变规模较小,石英的δ18O及流体包裹体δD变化很小,成矿体系的水/岩比例较低。形成黑钨矿石英脉的成矿流体可能并非简单的岩浆期后热液,而是一类含水相对低富含硅质和成矿物质的高温流体,通过快速充填形成矿床。     

江西武山铜矿区新发现钨矿（化）体特征和其成因——来自矿相学、白钨矿原位U-Pb年代学和元素地球化学的约束

钨和铜有明显不同的地球化学性质,但钨、铜在矿床中可以共伴生,原因还不清楚。长江中下游成矿带发育典型的斑岩-矽卡岩-层状铜（钨）多金属成矿系统,其中层状铜（钨）矿体成矿时代数据相对较少。作者以该带九瑞矿集区武山铜矿区新发现的钨矿（化）体为研究对象,开展了矿相学、白钨矿原位U-Pb年代学和元素地球化学的研究。研究发现,武山矿床具有层状、矽卡岩型、斑岩型3类铜矿体均有白钨矿矿化,矿床整体由浅至深存在Cu→Cu-W的分带规律。3类矿石中的白钨矿产状类似,充填在粗粒黄铁矿晶体间隙,或呈浸染状分布,被黄铜矿、闪锌矿等交代,产于退化蚀变阶段;其中斑岩中还存在少量晚世代白钨矿,与石英、黄铁矿共生,形成细脉并穿切花岗闪长斑岩,为石英-硫化物阶段产物。通过对退化蚀变阶段白钨矿进行测年和地球化学研究,作者获得了层状矿体含钨黄铜矿矿石中的白钨矿原位LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为（140.6±1.5）Ma,代表层状铜钨矿体成矿时代,在误差范围内与前人获得的斑岩、矽卡岩型矿体的成矿时代基本一致。层状矿体中白钨矿的稀土元素特征和Sr/Mo值符合岩浆热液矿床特征,相比矽卡岩型、花岗岩型白钨矿,层状矿体中白钨矿具有明显较低Mo含量,反映了形成于相对低氧逸度条件;另外,层状矿体中白钨矿具有正Eu异常和与围岩相近的高Y/Ho值的特征,推测其是流体充分交代了含碳围岩地层导致流体性质的明显改变,并且有利于白钨矿和黄铁矿的沉淀,可从深部黄龙组层间部位形成钨品位更富的黄铁矿矿石得到佐证。文章从白钨矿角度证实层状矿体是斑岩-矽卡岩成矿系统的重要组成部分,提出在九瑞矿集区已知铜矿床的深部,尤其是燕山期中酸性侵入岩与含碳质碳酸盐岩的接触带及黄龙组层位,是寻找富钨矿体的新找矿方向。白钨矿的U-Pb同位素定年为长江中下游成矿带层状矿体的成矿时代提供了新的可靠依据。     

湖南瑶岗仙矽卡岩型白钨矿床成矿流体演化特征研究

湖南瑶岗仙超大型钨矿床位于南岭成矿带中段,主要由石英脉型黑钨矿矿脉和矽卡岩型白钨矿矿体组成.前人对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿体开展了较为详细研究,但对矽卡岩型白钨矿的研究则相对较少,有关其矿体特征、成矿过程及其与石英脉型矿化的成因联系尚不清楚.本文在矿床地质研究基础上,将瑶岗仙矽卡岩型钨矿床分为早期石榴子石-透辉石-白钨矿...     

江西香炉山矽卡岩型钨矿床流体包裹体研究

从江西西北部至安徽南部发育一条显著的斑岩-矽卡岩型钨成矿带,香炉山是其中一典型的矽卡岩钨矿床。矿床具有明显的矿化分带特征,由近接触带矽卡岩和云英岩矿体和远接触带脉状石英-硫化物-白钨矿和透镜状矿体组成。通过对不同蚀变带上矿石矿物和脉石矿物的流体包裹体显微测温分析表明:矽卡岩中的流体包裹体的均一温度范围在209～383℃,脉状石英-白钨矿和石英-硫化物-白钨矿中流体包裹体的均一温度范围分别为163～278℃和204～284℃,晚期方解石脉的温度最低为143～235℃;矽卡岩中的流体包裹体的盐度范围在0.35%～5.26%NaCleqv,脉状石英-白钨矿和石英-硫化物-白钨矿中流体包裹体的盐度范围分别为0.35%～5.86%NaCleqv和0.70%～9.21%NaCleqv,晚期方解石脉的盐度为0.35%～2.07%NaCleqv。激光拉曼探针测试表明,矽卡岩、石英-白钨矿脉和石英-硫化物-白钨矿脉中流体包裹体组分主要为H2O,还含有一定量CH4和少量的N2。从早期到晚期成矿阶段表现为一个降温的过程,指明了钨成矿温度较宽泛;钨在流体中可能以钨酸的形式运移,与围岩反应时,温度降低和碱性升高,促使白钨矿沉淀成矿。早期到晚期成矿流体温度和物质组成发生变化是成矿发生分带的重要原因。     

白钨矿晶体结构及微量元素替代机理

白钨矿是钨矿床中主要的载钨矿物,其独特的晶体结构使其富含微量元素,被广泛用于示踪钨成矿过程与流体源区。本文对南岭地区氧化型矽卡岩、还原型矽卡岩、黑钨矿-石英脉型、白钨矿-石英脉型、(矽卡岩-)云英岩型、(石英脉-)云英岩型钨矿床中白钨矿开展矿物组合和X-射线单晶衍射分析,实验结果显示：(1)白钨矿晶体结构存在一定差异,矽卡岩型钨矿中白钨矿Ca-O键长变化较大(0.0043 nm),石英脉型钨矿中白钨矿次之(0.0035 nm),云英岩型钨矿中白钨矿最小(0.0034 nm);(2) Ca-O键长的差异对最优替代稀土元素影响较大,氧化型矽卡岩钨矿中白钨矿从成矿早期到晚期,最优替代稀土元素从Pr-Nd(进变质阶段)、Pr-Sm(退变质阶段)转变为Nd-Sm(石英-方解石-萤石阶段),而(石英脉-)云英岩型钨矿中白钨矿呈现以Sm³⁺为中心(Nd-Gd)的最优替代元素;(3)矽卡岩型和云英岩型钨矿中白钨矿,稀土元素主要通过Nb⁵⁺耦合替代和空位替代进入白钨矿晶格,石英脉型钨矿的白钨矿中,稀土元素主要通过空位替代和Na⁺耦合替代进...     

福建行洛坑钨矿床黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素地球化学特征北大核心CSCD

为精确厘定福建行洛坑钨矿床成矿时代和揭示其成矿流体演化特征,利用LA-ICP-MS对矿床中的浸染状石英细脉和大脉中的黑钨矿进行了U-Pb年代学和微量元素地球化学研究。结果表明,石英细脉和大脉中黑钨矿的原位U-Pb年龄分别为(151.3±5.8)Ma和(150.5±8.1)Ma。钨成矿时代与南岭地区钨矿化幕次相吻合,表明华南晚侏罗世大规模钨成矿作用可能从南岭地区向东延伸至武夷山成矿带。细脉黑钨矿较大脉黑钨矿具有更低的δEu值,但Nb、Ta含量更高,暗示早期的浸染状石英细脉形成于相对还原环境,晚期可能由于大气降水的增加使氧逸度升高。此外,黑钨矿Y/Ho、Zr/Hf值的非CHARAC行为及其稀土模式四分组效应暗示钨成矿过程中氟对钨等元素的迁移、富集起着重要作用。黑钨矿稀土总量和稀土配分曲线与南岭地区石英脉型钨矿相似,均为重稀土富集型。研究表明行洛坑钨矿属于石英脉型钨矿而非以往认为的斑岩型钨矿。     

西藏多龙矿集区典型矿床(点)矿化特征与成矿作用对比研究

西藏多龙矿集区是近年来中国新发现的具有世界级潜力的铜金矿集区。该矿集区现已查明多不杂、波龙、拿若和铁格隆南4个大型-超大型矿床,并新发现地堡那木岗和拿顿矿点。文章对上述矿床(点)脉体、蚀变、矿化和流体特征开展了系统研究和对比。结果表明,多不杂、波龙和拿若矿床矿化类型以斑岩型为主,同时钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化等蚀变广泛发育,而铁格隆南矿床除上述蚀变类型外,还叠加有高级泥化蚀变,并发育与之相关的浅成低温热液型矿化。根据脉体特征对比和流体包裹体温压计算推测,上述4个矿床矿化类型的差异可能由剥蚀深度的差异所引起(前三者剥蚀深度约为2～3 km,后者约为1～1.5 km)。此外,地堡那木岗矿点蚀变类型以绢英岩化、泥化为主,该矿点发育与斑岩型金矿中类似的深色条带状石英脉,指示该地区可能存在斑岩型金矿。拿顿矿点为典型的高硫型浅成低温热液型矿化,铜金矿体赋存于角砾岩筒中。野外地质调查表明,上述矿点地表蚀变岩盖(Lithocaps)发育,并且蚀变岩盖空间分布位置与下伏铜金矿体表现出良好的匹配关系,可有效地指导找矿勘查工作。流体包裹体实验进一步表明,铜金元素在斑岩型矿化中的沉淀可能与温度降低和氧逸度的变化有关,而在浅成低温热液型矿化中的沉淀则受控于温度的降低和流体的不混溶作用。最后,在前人年代学研究基础上,结合本次实验结果构建了该地区与成矿作用有关的时空演化模型。     

矿床形成深度与深部成矿预测

阐述了不同类型内生矿床的成矿深度和金属沉淀的垂直范围。热液成矿作用的深度下限可以下降到10000～12000m。不同类型矿床的成矿深度范围与成矿时的具体地质构造特征有关,且有很大的变化空间。金属矿床的形成深度受成矿母岩岩浆侵位深度的约束,而岩浆侵位的深度又与岩浆中挥发组分的数量、流体释放的时间、成矿元素的矿物/熔体和溶液/熔体分配系数等因素有关。据此可以解释斑岩铜-(钼)、斑岩钼-(铜)和斑岩钨矿床形成深度的差异。地温梯度和多孔岩石的渗透率也与成矿深度有关。CO2等挥发组分的溶解度对压力非常敏感,因此流体包裹体地质压力计对于成矿深度的确定有重要的应用价值。在开展深部成矿预测和找矿时,探寻隐伏岩体顶上带或岩钟是寻找深部与花岗岩有关的多金属矿床的捷径之一。     

矿床形成深度与深部成矿预测

摘要：阐述了不同类型内生矿床的成矿深度和金属沉淀的垂直范围。热液成矿作用的深度下限可以下降到10000～12000m。不同类型矿床的成矿深度范围与成矿时的具体地质构造特征有关,且有很大的变化空间。金属矿床的形成深度受成矿母岩岩浆侵位深度的约束,而岩浆侵位的深度又与岩浆中挥发组分的数量、流体释放的时间、成矿元素的矿物/熔体和溶液/熔体分配系数等因素有关。据此可以解释斑岩铜－（钼）、斑岩钼-(铜)和斑岩钨矿床形成深度的差异。地温梯度和多孔岩石的渗透率也与成矿深度有关。CO2等挥发组分的溶解度对压力非常敏感,因此流体包裹体地质压力计对于成矿深度的确定有重要的应用价值。在开展深部成矿预测和找矿时,探寻隐伏岩体顶上带或岩钟是寻找深部与花岗岩有关的多金属矿床的捷径之一。     

Physics of ore formation

The physics of the ore formation process is discussed using three parageneses of gold, viz., quartz, carbon, and pyrite, as examples. It is inferred that paragenetic associations in ore deposits are formed on a physical basis under the influence of magnetic fields of nuclides and electrons.     

高松矿田芦塘坝矿段节理特征分析①

根据高松矿田芦塘坝矿段节理系统的实地观测,对岩石节理特征、性质、方位的详细分析,探讨了节理系统发育的特征,发现该矿段三个方位岩石节理优势组：第一组300°~340°∠70°~85°,第二组120°~170°∠50°~65°,第三组250°~280°∠35°~55°,分别占节理总数的55%、23%和18%。对各优势节理组中脉状硫化矿以及氧化矿观察采样,分析测试主要成矿元素Cu、Pb、Sn、Ag、As、Mn,研究了节理与成矿的关系,认为第三组节理与成矿关系最为密切,第二组次之,第一组节理虽发育广泛,但含矿性较差,这可能与NE向断裂主要起导矿作用,而矿液最终充填于控矿构造EW向小断裂中有关。     

基性-超基性岩铜镍矿与铬铁矿含矿性判别研究

岩石与矿物地球化学数据常用于判别岩石成因、构造环境等,事实上它们也可以用于判别岩石成矿专属性,从而更好地指导找矿工作。通过对含铜镍矿的基性-超基性岩与含铬铁矿的基性-超基性岩全岩主量、铂族元素和铬铁矿尖晶石地球化学特征进行综合对比研究结果显示:1)铜镍矿的m/f值主要集中在1.5～8.5,铬铁矿主要集中在6.5～12.5,有一定重叠,因此通过m/f值确定是否成矿具有不确定因素;利用全岩主量元素的二元图解进行判别也存在重叠区域,不利于成矿专属性的判别。2)铜镍矿基性-超基性岩全岩具有高的w(PPGE)/w(IPGE)值(0.06～343.75,平均16),w(Pd)/w(Ir)1;铂族元素具有左倾的原始地幔配分模式;铬铁矿尖晶石高w(TiO_2)、Fe~#值,Cr~#、Mg~#值变化范围较大。3)铬铁矿基性-超基性岩全岩具有低的w(PPGE)/w(IPGE)值(0.000 4～20.34,平均0.55),w(Pd)/w(Ir)1,铂族元素具有右倾的原始地幔配分模式;铬铁矿尖晶石低w(TiO2),Fe~#、Mg~#值,高Cr~#值。因此,利用基性-超基性岩的铂族元素与铬铁矿地球化学特征值能有效指示成矿专属性,可成为基性-超基性岩铬铁矿与铜镍矿的勘查工具。     

金属矿产成矿控矿条件研究与找矿实践

通过对陕西秦岭、云南滇东北等地区铅锌矿、金矿的二十多年勘查研究找矿经验的分析，论述了该区金属矿产的控矿条件调查与找矿、热水沉积成矿作用与找矿、矿床成矿模式研究与找矿、区域成矿规律研究与找矿。     

青城子矿田外围湾地沟金矿床地质特征及找矿标志

湾地沟金矿床主成矿期为印支—燕山期,属于沉积—变质—岩浆热液改造型金矿床,构造控矿作用明显,通过对湾地沟区金矿体地质特征的综合分析,总结了地质找矿标志,并证明该区有很大的找矿空间和找矿潜力。