斑岩型Cu±Mo±Au矿床的勘查标志：岩石化学和矿物化学指标

斑岩型矿床作为全球Cu、Mo等金属的主要来源,蕴藏着巨大的经济价值,一直是矿业公司的重点勘查目标。本文从岩石化学和矿物化学两方面,综述了有关斑岩矿床成矿潜力评价与矿体定位方面的研究进展,总结了相应的勘查指标,以期促进该类矿床的找矿突破。研究证实,成矿岩体一般为富H2O、高氧逸度的浅成中酸性斑岩体,发育角闪石 磁铁矿 榍石等矿物组合,显示埃达克(质)岩的地球化学性质(如高Sr、低Y和Yb、Eu异常不明显等)。斑岩体Al2O3/TiO2、Sr/Y、La/Yb、V/Sc和Sr/MnO等比值可以用来反映其成矿潜力。黑云母中Cu的含量、Cl/F比值以及特殊结构的石英(如UST、石英眼)等也可作为成矿潜力评价的重要指标。近年来,锆石、磷灰石和榍石等副矿物的化学组成被广泛用来评价岩浆的温度、压力、氧逸度以及H2O含量,进而反映其成矿潜力。此外,某些岩石化学和矿物化学参数还是岩浆成矿专属性的灵敏指标。斑岩矿床独特的蚀变 矿化 元素分带模式是找矿勘查的基本准则。针对不同蚀变带发育的特征矿物(如钾化带的金红石、青磐岩化带的绿泥石和绿帘石、绢英岩化带的绢云母等)开展原位微区成分分析和(或)短波红外光谱分析,不仅能够明确勘查方向,还有助于确定主矿体的位置。鉴于不同矿区成矿母岩的成分、侵位深度、围岩性质、蚀变分带模式等可能均存在明显差异,因此在找矿实践中应综合考虑各项找矿指标,进而提升发现新矿产的能力和效率。     

福建李家坊金矿床磁铁矿成因及其对金矿化过程的指示

福建泰宁李家坊金矿床位于武夷山成矿带中段,为闽西北何宝山矿田内新发现的一个中型金矿床,成因类型尚未明确。磁铁矿是该矿床中常见的氧化物,文章应用磁铁矿微量元素特征对李家坊金矿床成矿过程与成因类型进行约束。基于野外地质踏勘和钻孔岩芯编录,结合室内详细的岩相学观察,依据磁铁矿的结构和矿物共生组合,文章将其分为4种类型（Mt1a、Mt1b、Mt2和Mt3）。其中,Mt1a位于铜金矿脉边缘,呈板柱状,与绿泥石共生; Mt1b位于铜金矿脉边缘,呈自形-半自形粒状,与绿泥石-赤铁矿共生; Mt2位于铜金矿脉中,呈脉状产出,穿插早阶段的石英-黄铁矿脉,与绿泥石-绿帘石共生; Mt3位于铜金矿脉中,呈半自形-他形粒状,与绿帘石-赤铁矿共生,被后阶段黄铜矿包裹、交代。金主要以自然金和银金矿的形式赋存于Mt3中。原位微区分析结果表明,李家坊金矿不同类型磁铁矿均属于热液型磁铁矿。此外,从Mt1a型到Mt3型磁铁矿,w（Ti）呈逐渐降低的趋势,指示热液流体逐渐向低温条件演化; w（V）表现出先降低后升高再降低的变化规律,暗示热液流体的氧逸度有明显波动,但总体呈升高趋势。磁铁矿的显微结构和化学组成具矽卡岩型矿化特征,是判断矿床成因类型的证据。其中,Mt3型磁铁矿与Au矿化密切相关,其矿物组合与微量元素特征可指示金在低温高氧逸度的环境下沉淀。     

新疆阿合塔拉铜矿矽卡岩矿物学特征及其地质意义

阿合塔拉铜矿位于新疆维吾尔自治区阿合奇县境内,地处中国塔里木板块北缘的南天山造山带,是典型的矽卡岩型矿床。为了查明该矿床矽卡岩矿物的类型以及成矿过程与成矿环境,本文在详细的野外调查和室内显微镜观察的基础上,利用电子探针技术对矿床中主要矽卡岩矿物石榴石、辉石、硅灰石、绿泥石、绿帘石的化学成分进行了详细分析。电子探针分析结果表明,矿床中的石榴石为钙铝榴石、钙铁榴石,辉石为透辉石(Di_{77.74～95.46}),帘石为绿帘石,绿泥石为铁绿泥石,属于典型交代矽卡岩大类中的钙矽卡岩类型。透辉石的Mn/Fe值介于0.00～0.12之间,指示了矿床的铜矿化。推断出矿床的成矿阶段主要经历了早期矽卡岩、晚期矽卡岩(退化蚀变)、氧化物和早期硫化物阶段。成矿环境总体上经历了由矽卡岩期高温、高氧逸度、中-酸性的弱氧化-还原环境,向石英-硫化物期相对低温、高硫逸度、碱性的还原环境的转变过程。     

矿物原位LA-ICPMS微量元素分析及其在矿床成因和预测研究中的应用进展

随着激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),短波近红外光谱分析技术(SWIR)以及其它微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的相关研究已成为地球科学领域的热点。目前国内外的研究主要集中在利用矿物微量元素组成来反演成矿流体的性质和演化规律,示踪成矿物质的来源,约束岩石和矿床的成因,并进行成矿带的识别和矿化中心的预测,特别是近十多年,在应用矿物微量元素组成特征进行矿床预测和勘探方面取得了巨大的进展。本文简要综述了国际上该领域近年来上述有关方面的研究现状和取得的主要进展,并重点总结和论述了部分重要矿物的原位微量元素研究在成矿预测应用方面所取得的最新成果,包括:(1)通过对岩浆成因矿物,如斜长石、锆石、磷灰石和磁铁矿等元素组成研究进行成矿潜力的判别;(2)通过热液蚀变矿物,如绿帘石,绿泥石,磁铁矿和明矾石等的元素组成来预测矿化中心的方向和位置,同时进行含矿性和成矿潜力的判别。文章认为,随着微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的研究已成为地球科学领域特别是矿床学和勘查学的研究热点。继续加强矿物原位LA-ICPMS微量元素分析技术及相关基础研究,进一步探索和应用不同矿物微量元素组成特征来建立精确的勘探指针,有效指导深部矿床勘查,是下一步的主要发展方向。     

哈萨克斯坦萨亚克大型铜矿田矿物学特征及其地质意义

哈萨克斯坦萨亚克大型铜矿田中, 矽卡岩型矿床的矿体赋存于石炭系灰岩与花岗岩类的接触带上, 矿体及其周围发育大量矽卡岩。矽卡岩矿物主要由石榴子石、辉石、绿帘石、绿泥石等组成, 矿石矿物主要发育黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钴矿等。萨亚克矽卡岩型矿床成矿作用分为5个阶段: 透辉石-石榴子石矽卡岩阶段、石榴子石矽卡岩阶段、绿帘石-磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。电子探针分析结果表明, 矿区矽卡岩属典型的钙质矽卡岩。 其中石榴子石发育3种类型, 均属钙铝-钙铁榴石固溶体系列, 自早期透辉石-石榴子石矽卡岩阶段至晚期石榴子石矽卡岩阶段, 由钙铁榴石向钙铝-钙铁榴石转变, 并且钙铁-钙铝榴石与矿化关系最为密切。其中具环带结构的石榴子石中钙铁与钙铝含量随环带呈韵律性变化, 表明生长过程中成分具震荡性变化, 形成于不完全封闭的平衡条件, 指示流体的多期次多阶段性; 辉石以透辉石为主; 绿帘石属绿帘石族中绿帘石范畴; 磁铁矿TFeO含量高, 与其他氧化物成分呈负相关关系。石英硫化物阶段早期发育黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿-白铁矿、黄铜矿-辉钴矿矿物组合; 晚期为主要矿化阶段, 发育大量致密块状黄铜矿。黄铜矿显示贫硫富铜、铁特征; 黄铁矿为亏硫型; 磁黄铁矿属贫钴富镍型。矽卡岩矿物共生组合及石榴子石成分演化等矿物学特征显示, 成矿过程中随着温度及氧逸度的降低, 成矿热液由弱碱性向酸性演化, 伴随热液在接触带的中和作用, 以黄铜矿为主的金属硫化物富集沉淀。     

成因矿物学与找矿矿物学研究进展(2010-2020)

成因矿物学与找矿矿物学在我国70多年的发展中已逐渐形成一套兼具理论和应用的学科体系.近十年来,原位微区分析技术推动矿物成分标型理论及其应用取得长足进步,在成岩成矿过程精细刻画、热液成矿规律与找矿潜力评价、成矿类型甄别与划分等方面表现出巨大潜力,尤其是黄铁矿、石英、磁铁矿、绿泥石,磷灰石、石榴子石等若干典型矿物成分标型在...     

云南富宁洞哈铁矿磁铁矿微量元素地球化学特征

<正>磁铁矿(FeFe_2O_4)作为尖晶石族最常见的矿物,广泛存在于各种岩浆岩、变质岩、沉积岩和不同类型矿床中(Dupuis et al.,2011)。磁铁矿中含有多种微量元素,如Al、Ti、Mg、Mn、Zn、Ca、Cr、V、Ni、Co、Ga等。研究表明,磁铁矿的微量元素组成主要受其形成时的物理化学条件如流体/熔体的化学成分、温度、压力、p H值、氧逸度、硫逸度等多种因素的影响。因此,研究磁铁矿的微量元素组成可以指示成矿     

Relationship between garnet skarn and W mineralization: A case study from the Tongshankou Cu-Mo-W deposit,Daye, Hubei.SCIEI北大核心CSCD

石榴子石是矽卡岩型矿床的标志性矿物之一,其结构和成分特征被广泛用来示踪早期成矿流体性质的变化,但其生长过程与金属元素富集过程的关系还不清楚。本文对长江中下游成矿带最西端鄂东矿集区内的铜山口铜钼钨矿床中的石榴子石开展了显微结构和电子探针主量元素、LA-ICP-MS微量元素点分析和面扫描分析。结果显示,铜山口矿床中的石榴子石端元成分以钙铁榴石-钙铝榴石为主,普遍含有一定量的W,特别是在钙铁榴石端元比例高的石榴子石中(可达3898×10-6),且W与Mo、As、Sn存在明显的正相关关系、与Ti存在一定的负相关关系,指示W以类质同象的方式进入石榴子石晶格。石榴子石可包裹结构简单的白钨矿或被具复杂结构的白钨矿交代,指示石榴子石记录了白钨矿形成前和形成过程中流体性质(氧逸度和W含量等)的变化。铜山口矿床中钙铁榴石的大量结晶,导致成矿早期W的大量分散,不利于高品位和大规模钨矿的形成,仅在这些钙铁榴石遭受强烈的退化蚀变时,释放的W在一定程度能够提高矿石的品位,这可能是氧化性矽卡岩型钨矿通常比还原性矽卡岩型钨矿品位低、规模小的重要原因。石榴子石的成分特征(如W、Sn等元素含量和W/Sn、W/Mo和W/As等比值)可以作为判断矽卡岩的氧化还原性和钨矿床的品位及规模的依据,并具有成为W、Mo和Sn等矿床的找矿勘查指示矿物的潜力。     

庐江沙溪斑岩型铜金矿床绿泥石的地球化学特征及找矿指示

文章在前人对岛弧环境斑岩型矿床绿泥石主微量元素找矿指示研究的基础上,以陆内环境的长江中下游成矿带中的沙溪斑岩型铜金矿床为对象,利用LA-ICP-MS技术对沙溪斑岩型铜金矿床中绿泥石进行了主微量元素研究。结果显示,绿泥石中Ti、Ba、Co、K、Pb、Sr、Fe、V/Ni靠近矿化中心的位置含量高,Mn、Mg元素远离矿化中心的位置含量高。沙溪斑岩型铜金矿床中绿泥石元素含量分布主要受温度、被交代矿物、流体pH值和氧化还原环境、围岩性质影响。受交代矿物的影响,绿泥石中的有些元素(Si、Na、Mg、K、Al)的含量高低不能直接对矿化中心进行指示,但沙溪斑岩型铜金矿床绿泥石部分元素(Ti、Ba、Co、Pb、Sr、Fe)和元素比值(V/Ni)具有指示矿化中心的作用。     

滇东南都龙锡锌铟多金属矿床磁铁矿矿物化学组成特征及其对成矿作用的约束

都龙锡锌铟多金属矿床位于著名的滇东南钨锡多金属成矿区之老君山矿集区,成矿与白垩纪大规模花岗岩活动关系密切,沿隐伏花岗岩接触带周边发育石榴子石、透辉-透闪石等矽卡岩蚀变和条带状(似层状)、脉状(囊状)的锡石、闪锌矿及磁铁矿、辉钼矿、黄铁黄铜矿等矿化,形成超大规模的岩浆热液-矽卡岩成矿系统。野外观测及研究发现,早期(矽卡岩期)高温阶段形成的磁铁矿可分为I阶段交代型磁铁矿(I-Mag)和II阶段充填型磁铁矿(II-Mag)两类:前者多呈囊状、条带状,与矽卡岩矿物共生;后者为脉状,与金属硫化矿物共生。利用ICP-AES、ICP-MS对两类磁铁矿进行主、微量元素测试,从I-Mag到II-Mag,Si、Ca、Mn及ΣREE、Pb、Zn、Ti含量增加,Mg及Sn、W、In、V、Cr、Ga含量减少,REE配分型式也由平缓向右倾的逐渐变化。TiO 2-Al 2 O 3-(MgO+MnO)、(Ti+V)-(Ca+Al+Mn)、Ni/Cr-Ti、(Ti+V)-Ni/(Cr+Mn)成因判别图解表明,磁铁矿属岩浆热液-矽卡岩成因类型;Ti、V与Zr、Hf、Nb、Ta,以及Y/Ho(24~3414)、Ni/Co(<2→>2)、Ti/V(<25→>25)、Hf/Zr(003~006→004~005)存在着线性关系和规律变化特征,指示两类型磁铁矿具有相同的物质来源,为同一成矿过程不同阶段的产物。而代表成矿流体REE组成的II-Mag的REE组成继承了老君山花岗岩REE配分趋势和Eu负异常特征,表明磁铁矿与白垩纪老君山花岗岩具有一致的物质来源。Cr-V、(Ti+V)-(Al+Mn)、Ga-Mg及Ga-Sn图解显示相同的成因类型和一致的线性关系,指示磁铁矿主体形成于较高氧逸度和温度(约300℃)的成矿环境下,并且从I-Mag到II-Mag,存在着氧逸度逐渐升高、温度逐渐降低的演化趋势。     

老挝长山成矿带与花岗岩有关的铜金铁矿床 的成矿模式

老挝作为“特提斯成矿域”的重要组成部分,具有丰富的矿产资源,尤其是铜、金、铁、铝、钾盐等优势矿产与中国具有很强的互补性。初步论述了老挝的成矿地质背景和近年来发现的与花岗岩类有关的斑岩型铜-金矿床、矽卡岩型铁矿床的矿化地质特征、矿石矿物特征、矿化与岩体的空间关系,在此基础上初步建立了其成矿模式。基于同位素定年数据和Hf-Rb-Ta元素判别图,推测这些花岗岩及与其相关的矿床形成于晚石炭世华南地块向印支地块俯冲产生的火山岛弧环境。     

老挝长山成矿带与花岗岩有关的铜金铁矿床的成矿模式

老挝作为＂特提斯成矿域＂的重要组成部分,具有丰富的矿产资源,尤其是铜、金、铁、铝、钾盐等优势矿产与中国具有很强的互补性。初步论述了老挝的成矿地质背景和近年来发现的与花岗岩类有关的斑岩型铜-金矿床、矽卡岩型铁矿床的矿化地质特征、矿石矿物特征、矿化与岩体的空间关系,在此基础上初步建立了其成矿模式。基于同位素定年数据和Hf-Rb-Ta元素判别图,推测这些花岗岩及与其相关的矿床形成于晚石炭世华南地块向印支地块俯冲产生的火山岛弧环境。     

序言:特提斯构造域岩浆作用与成矿

斑岩矿床是全球铜钼的主要来源,其形成与中酸性岩体的浅成侵位有关。斑岩矿床形成的精细过程与斑岩体成矿潜力判别,一直是新世纪以来矿床学研究的重要前沿。作为中酸性岩体中最常见且化学性质较为稳定的副矿物,锆石和磷灰石矿物化学近年来在岩浆作用与斑岩成矿作用研究中得到广泛应用。一方面,这是得益于近年来以LA-ICP-MS为代表的原位分析技术的快速进步及普及,使得精确获取矿物组分信息、特别是微量组分信息成为可能;另一方面,锆石和磷灰石的化学成分中蕴含丰富的成岩成矿信息,包括年龄、温度、氧逸度、含水量、S和Cl含量等,综合这些指标可以揭示岩浆-成矿演化规律及精细过程。为此,本文详细综述了近年来利用锆石和磷灰石约束斑岩矿床形成过程及成矿潜力评价等方面的主要进展,特别是在判断岩石类型、岩石成因、岩浆源区、反演母岩浆成分、区分矿床类型、示踪成矿流体来源、揭示流体交代作用与斑岩矿床蚀变分带、评价矿床剥蚀与保存情况等方面的进展;同时也梳理了研究中存在的主要问题与挑战,在此基础上,对未来锆石和磷灰石在斑岩矿床领域的应用研究提出一些建议。     

都龙锡锌多金属矿田万龙山矿区矽卡岩矿物特征及成因意义

万龙山锌锡矿床是都龙锡矿田的一个重要矿区。通过矽卡岩岩石化学研究,认为矿区矽卡岩属于钙矽卡岩,在w(SiO_2)—w(CaO)图解中,矿区矽卡岩与花岗岩、大理岩投点区呈线性展布,表明三者之间具有成因联系。对矿区主要的矽卡岩矿物石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石和绿泥石进行了电子探针成分分析:石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石系列,端元组分以钙铝榴石为主(体积分数51.02%～82.63%),钙铁榴石体积分数为12.45%～47.74%;辉石为透辉石-钙铁辉石系列,端元组分以钙铁辉石为主,明显缺乏透辉石;角闪石属于Mg-Fe-Mn-Li组,主要为镁角闪石;绿帘石中Fe的含量较;绿泥石主要为铁镁绿泥石,部分为铁斜绿泥石、密绿泥石或铁绿泥石,显示富镁铁质的特点。依据矽卡岩矿物的组分特征对矿区矽卡岩的成因、成矿条件及矿床成因等进行了讨论,认为矿区矽卡岩及金属矿化主要与晚白垩世老君山花岗岩具有成因关系,锡锌多金属矿床属于岩浆热液渗透交代型矿床。     

Garnet and Zircon U-Pb Geochronology and Geochemistry Reveal Genesis of the Dafang Au-Pb-Zn-Ag Deposit, Southern Hunan

Garnet is a primary mineral in skarn deposits and plays a significant role in recording copious mineralization and metallogenic information. This study systematically investigates the geochemistry and geochronology of garnet and zircon in the Dafang Au-Pb-Zn-Ag deposit, which represents prominent gold mineralization in southern Hunan, China. Garnet samples with distinct zoning patterns and compositional variations were identified using various analytical techniques, including Backscattered Electron (BSE) imaging, Cathodoluminescence (CL) response, textural characterization, and analysis of rare-earth elements (REE), major contents, and trace element compositions. The garnet was dated U-Pb dating, which yielded a lower intercept age of 161.06 ± 1.93 Ma. This age is older than the underlying granodiorite porphyry, which has a concordia age of 155.13 ± 0.95 Ma determined by zircon U-Pb dating. These results suggest that the gold mineralization may be related to the concealed granite. Two groups of garnet changed from depleted Al garnet to enriched Al garnet, and the rare earth element (REE) patterns of these groups were converted from light REE (LREE)-enriched and heavy REE (HREE)-depleted with positive europium (Eu) anomalies to medium REE (MREE)-enriched from core to rim zoning. The different REE patterns of garnet in various zones may be attributed to changes in the fluid environment and late superposition alteration. The development of distal skarn in the southern Hunan could be a significant indicator for identifying gold mineralization.     

内蒙古大苏计和曹四夭大型钼矿床的发现及意义

大苏计矿床和曹四夭矿床是近几年在内蒙古中部地区找到的2处大型特大型钼矿床,产出规模分别达到20万吨和200万吨.钼矿化主要在太古宙变质岩及中生代石英斑岩、正长斑岩和花岗斑岩体内呈浸染状、网脉状和脉状产出,并且构成筒状、倒扣“碗状”和囊状矿体.两处矿床无论在产出环境和地质特征上,还是在矿物种属、元素组合和热液蚀变方面,均与美国克莱麦克斯钼矿床和黑龙江岔路口钼矿床较为相似,是中生代构造-岩浆活动的产物,属古大陆碰撞造山后伸展环境产出的斑岩型矿床.文章所提出的地壳4个演化阶段和3个成矿期次的成矿模式对于提高大苏计和曹四夭钼矿床理论研究水平,推动低山丘陵覆盖区大型隐伏钼矿床的找矿勘查工作深入进行,均具有重要意义.     

基于红外光谱技术研究云南普朗斑岩铜矿的蚀变和矿化特征

近年来红外光谱技术作为一种绿色、快速、无损、精确探测矿物的技术手段而倍受关注,针对斑岩型矿床蚀变矿物高度叠加、蚀变分带界线不明显、细粒蚀变矿物多、黏土蚀变矿物多等特征,该技术在蚀变矿物识别和勘探信息解读等方面优势突出。本文应用红外光谱技术对云南普朗斑岩铜矿区钻孔ZK1801岩心进行矿物识别和蚀变分带划分的研究,识别出钾硅酸盐化带、绿帘石-绿泥石化带、绿泥石-伊利石化带、石英-伊利石化带和泥化带。研究表明:普朗铜矿整个钻孔的蚀变矿物主要有石英、钾长石、绢云母、绿泥石、绿帘石、高岭石、蒙脱石、伊利石等;根据矿化特征,发现铜矿体广泛赋存在钾硅酸盐化带和绿帘石-绿泥石化带中,与矿化关系密切的蚀变矿物"石英+钾长石+绢云母"和"绿帘石+绿泥石",可以作为普朗矿床勘查的标型蚀变矿物组合;研究区广泛发育的绢云母Al—OH波长随钻孔深度增加而逐渐从2210～2205nm减小到2202～2198nm, Al—OH波长2210～2205nm(长波绢云母)与矿化关系密切,可以作为普朗矿床勘查的指示信息。