膏盐层氧化障在长江中下游玢岩铁矿成矿中的作用

长江中下游是我国著名的铁铜金等多金属成矿带,其中宁芜和庐枞盆地产出一系列与白垩纪中基性火山-次火山岩有关的玢岩铁矿床。前人根据玢岩铁矿的地质特征、空间分布规律及其与火山-次火山岩的关系建立了著名玢岩铁矿成矿模式,发展了成矿理论,有效指导了玢岩铁矿找矿工作。但三叠系膏盐层在成矿中的作用没有引起应有的重视,深部矿化基本没有涉及。最新研究和勘查结果揭示中下三叠统周冲村组顶部膏盐层与矿化关系密切,但膏盐层的控矿机理还不清楚,"膏盐层氧化障"在玢岩铁矿成矿中的作用鲜有报道,宁芜-庐枞盆地深部矿化类型和矿体赋存部位知之甚少。本文研究了长江中下游玢岩铁矿的硫同位素组成,探讨了膏盐层氧化障在玢岩铁矿成矿中的作用。宁芜和庐枞盆地玢岩铁矿、硫铁矿中普遍含有石膏,玢岩铁矿、硫铁矿和石膏矿三者密切共生。玢岩铁矿及伴生硫铁矿中黄铁矿的δ34SV-CDT值异常高,平均值均在5‰以上,石膏的δ34SV-CDT值大部分位于20‰左右,与海相硫酸盐的值相似,指示矿床中硫主要来自三叠纪膏盐层。矿床中黄铁矿的硫同位素组成与矿床成因类型密切相关。宁芜盆地姑山矿田的δ34SV-CDT值最高,为10.8‰,梅山矿田次之,为7.85‰,凹山矿田最低,为5.01‰;矿床成因类型也发生相应变化,矿浆型→矿浆-热液型→热液型。矿床中黄铁矿的硫同位素变化主要由硫酸盐的还原温度和原始岩浆硫所占比例不同引起,还原温度越高,δ34S值越高;原始岩浆硫所占比例越高,δ34S值越低。计算结果表明矿床中约60%~80%的硫来自膏盐层硫酸盐的还原,还原温度多在450℃以上,但硫化物的沉淀温度相对较低,就位时间稍晚。提出膏盐层(富含碳酸盐、石膏和石盐等)不仅可以为成矿提供大量Na+、Cl-、CO32-等矿化剂,使围岩发生钠长石化、方柱石化(氯化)和矽卡岩化等蚀变,使Fe2+以NaFeCl3等络合物形式搬运,膏盐层还是地壳深处最重要的氧化障,能够将硅酸盐熔体和成矿溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,富集形成铁矿床,是玢岩铁矿成矿的关键因素。当炽热的岩浆与膏盐层(CaSO4)发生同化混染时,SO42-将硅酸盐熔体中的Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+无法进入硅酸盐矿物晶格之中,而形成铁氧化物Fe3O4/Fe2O3和贫铁的硅酸盐矿物透辉石/阳起石、透闪石等。铁氧化物在磷、水和氯化钠等盐类物质的作用下在岩浆房中与硅酸盐熔体发生液态不混熔,熔离形成铁矿浆。铁矿浆粘滞性强,迁移距离不远,在岩体与膏盐层的接触带附近,沿构造有利部位贯入,形成姑山、梅山等矿浆型铁矿床。以铁的络合物形式搬运的成矿热液流动性强,迁移距离远,可以在远离岩体与膏盐层接触带部位、在上部白垩纪火山岩中富集沉淀。长江中下游玢岩铁矿中矿浆充填型和热液交代-充填型矿体同时存在,二者在空间上具有明显的分带,具"双层成矿结构"。在盆地深部岩体与膏盐层的接触部位产出"大冶式"矿浆充填-接触交代型富铁矿床,规模可能超过了赋存于浅部火山-次火山中的狭义"玢岩铁矿"。位于宁芜盆地南北两端的姑山和梅山矿田是找寻"大冶式"矿浆充填-接触交代型富铁矿的有利地段。在SO42-氧化Fe2+的同时自身被还原为S2-,S2-与Fe2+结合形成硫铁矿,在铁矿的上部或边部富集形成硫铁矿矿床;这是石膏矿、铁矿和硫铁矿密切共生的根本原因。     

膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿中的作用 ——以俄罗斯诺里尔斯克矿床为例

与基性-超基性侵入体有关的Ni-Cu-PGE硫化物矿床是镍-铜-铂族元素矿床的最重要类型。传统观点认为,Ni-Cu-PGE硫化物矿床是由成矿岩浆分异演化、熔离形成的,与围岩性质关系不大。实际上,大部分基性-超基性岩浆是硫化物不饱和的,在岩浆自身演化过程中难以聚集大量硫化物而形成有经济价值的大型高品位NiCu-PGE硫化物矿床。因此,壳源硫的加入是基性-超基性岩浆中硫化物浓度达到过饱和,熔离形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的关键。膏盐层是富含石膏等硫酸盐(SO24-)的蒸发沉积建造,除SO24-外,还富含Cl-、CO23-、Na+、K+等盐类物质,在自然界分布广、面积大,是地壳中重要的硫源层和氧化障。但膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床中的作用长期被忽视,制约了Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿找矿理论的发展。文章以世界最大的俄罗斯诺里尔斯克Ni-CuPGE硫化物矿床为例,介绍了膏盐层与矿床分布的空间关系、石膏等硫酸盐矿物在矿床和蚀变围岩中的分布、成矿元素和硫同位素组成特征及变化规律,阐明了膏盐层在成矿中的作用和控矿机理。膏盐(SO24-)的加入,可以大幅度提高成矿系统的氧逸度,将成矿岩浆中Fe2+氧化成Fe3+,形成铁氧化物,SO24-自身被还原,向成矿系统提供还原硫S2-,与Cu2+、Ni2+等结合,形成铜镍硫化物等,使基性-超基性成矿岩浆由硫化物不饱和变为过饱和,形成硫化物小液滴,在岩浆房经聚集-熔离-富集,形成岩浆型Ni-Cu-PGE硫化物矿床。除膏盐层外,富含硫化物的地层也是形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的重要硫源层。     

安徽庐枞盆地何家小岭黄铁矿床特征和成因研究

何家小岭黄铁矿床受控于砖桥组下段第一韵律层(J_3zh)的火山碎屑岩中,热液蚀变作用明显。矿床成因分四类:1、火山沉积型;2、次火山岩型;3、叠加改造型;4、火山热液型。硫主要来源于上地幔或深部地壳。矿床通过火山岩浆内生成矿和盆地环境外部因素综合作用形成。该黄铁矿床确定为典型中低温火山沉积—热液叠加改造型层控矿床。     

岔路口式黄铁矿床地质特征矿床成因及找矿标志

岔路口式黄铁矿床指长江中下游地区中三叠统含石膏碳酸盐建造与燕山期中酸性浅成侵入体接触带及其附近地区,以黄铁矿为主要矿石矿物的矿床。矿床赋存于中三叠统含石膏岩系之中;成矿与燕山期闪长玢岩有关;控岩控矿构造为逆冲断裂或顺层破碎带。矿石硫同位素以数据分散富重硫为特征,与海水硫酸盐高温无机还原作用所生成硫化物的硫同位素组成相一致。黄铁矿成矿富集与石膏有关。在岩浆热能及岩浆期后富铁热液作用下,石膏中的硫被还原,为黄铁矿成矿提供丰富的硫源。     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床与膏盐层的成因联系及矿床成矿模式

安徽庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区和玢岩型铁矿的集中产地。庐枞盆地西北部勘探发现了大型泥河铁矿床,其硫铁矿和硬石膏矿床也达到了中大型规模,矿床中硬石膏在不同蚀变-矿化阶段均广泛发育,具有鲜明的成矿特色。深部勘探揭示庐枞盆地深部存在含石膏沉积地层(膏盐层),但目前膏盐层与成矿作用关系尚未引起研究重视。本文总结和分析了泥河铁矿床的地质地球化学特征,着重分析了膏盐层与铁矿床形成的关系,并在阐明成矿流体系统演化过程和成矿机理的基础上,提出泥河矿床的形成与三叠系膏盐层有着重要的成因关系,膏盐层是泥河铁矿床形成的重要地质条件之一。铁矿床及蚀变围岩中的大量硬石膏主要来自膏盐层;膏盐层为铁的成矿作用提供了大部分硫和矿化剂元素。在此基础上,建立了泥河铁矿床的两期成矿模式,即中晚三叠世含膏盐地层的沉积作用期(预备成矿期)和早白垩世的岩浆热液成矿期。     

浙江省萤石矿床区域成矿规律与找矿方向研究

萤石矿是浙江省的优势矿种之一,储量在中国名列前茅。根据矿床成因可分为火山-次火山热液充填型、岩浆期后热液充填型和岩浆热液交代型3种类型。火山-次火山热液充填型萤石矿床主要分布于浙东南火山岩分布区,成矿作用与中生代火山活动关系密切;岩浆期后热液充填型和岩浆热液交代型萤石矿床主要分布于浙西北燕山期花岗岩周围,成矿作用与燕山期岩浆侵入活动密切相关。文章根据浙江省萤石矿床的成因类型、成矿作用、构造环境、成矿时代等特征,可将其归纳为2个成矿系列:与中生代火山-次火山热液有关的萤石矿床成矿系列和与中生代岩浆侵入作用有关的萤石矿床成矿系列。其中,与中生代岩浆侵入作用有关的萤石矿床成矿系列又可分为与燕山期中酸性岩浆期后热液充填作用有关的萤石矿床成矿亚系列及与燕山期中酸性岩浆热液交代作用有关的萤石矿床成矿亚系列。在此基础上,提出了2大萤石矿床成矿系列的找矿方向分别为浙东南晚白垩世火山断陷盆地边缘断裂、火山口环形和放射状断裂及浙西北高氟岩体。     

安徽庐江泥河铁矿矿床地球化学特征及其对成因的制约

泥河铁矿位于长江中下游成矿带庐枞中生代火山岩盆地中,矿床具有典型玢岩型铁矿的地质特征,是研究玢岩型铁矿成因的良好对象。本次工作在详细的野外观察及室内研究的基础上,对泥河铁矿主成矿期矿石矿物的稀土元素、硫同位素及铅同位素进行了分析测试工作。主成矿期磁铁矿、黄铁矿稀土元素配分模式呈现LREE富集、HREE曲线平直、Eu轻微负异常的特征,与赋矿砖桥组熔岩、闪长玢岩的稀土元素配分模式较为一致,结合矿石矿物与围岩的铅同位素特征,推测成矿金属元素主要来源于赋矿的火山-次火山岩,可能有少量壳源物质的加入。黄铁矿与硬石膏的硫同位素表现出双峰式分布的特征,说明岩浆活动与三叠纪膏盐层均对硫有所贡献。三叠纪膏盐层在泥河铁矿的成矿过程中,不仅仅是重要的矿化剂,同样是铁质沉淀的氧化剂。综合矿床地质与地球化学特征,认为泥河铁矿是由次火山岩体演化产生的含矿高温热液在闪长玢岩穹窿顶部,通过交代充填作用形成的玢岩型铁硫矿床。     

安徽庐枞火山岩矿集区东南部成矿系列及成矿规律

安徽庐枞火山岩矿集区是长江中下游成矿带重要的铁铜硫多金属成矿区。文章基于近年来在该矿集区东南部取得的找矿成果,提出该区有4个成矿系列:与高钾钙碱性系列侵入岩有关的矽卡岩型铁铜、金硫成矿系列,与橄榄安粗岩系有关的火山—次火山热液脉状铜多金属、铁成矿系列,与岩浆作用有关的沉积—叠加改造铁铜成矿系列和与富碱侵入岩有关的铁、铜铅锌、铀成矿系列。分别论述了4个典型矿床地质特征及成矿规律,认为成矿时间为两期三阶段成矿,成矿空间受盆地基底地层石炭系—侏罗系、基底断裂、火山机构及东南部"A型"花岗岩带和高钾钙碱性侵入岩带的控制,提出了区域成矿模式。     

粤东嵩溪银矿形成的区域地质背景、成矿特征及成因

嵩溪银矿位于粤东晚古生代梅县-惠阳坳陷带的北段,晚侏罗世陆相火山岩盆地的边缘。区域成矿地质背景研究表明,晚侏罗世是粤东构造岩浆活动最强烈时期,火山岩的原始成岩物质来源于下地壳。地质勘探表明矿体在空间上呈脉状分布于早、中侏罗世的地层中,受断裂构造控制,矿石的结构构造和蚀变的分带性说明矿床具典型的热液矿床特征。矿石的铅同位素组成具壳幔混合铅特征,成矿物质来源于深部岩浆;矿石硫同位素组成和与成矿有关的石英脉的氢氧同位素、方解石脉的碳同位素组成特征,说明成矿热液以岩浆热液为主。根据矿床的矿化蚀变特征和成矿物质、成矿热液来源,结合区域成矿地质背景、矿区周边岩浆岩分布特征和岩浆岩成份及其来源的综合分析,认为嵩溪大型银矿床的形成与晚侏罗世陆相火山作用有关,矿床成因类型为陆相火山岩浆期后热液脉状矿床。     

宁芜陶村磁铁矿矿床成矿流体及成矿作用

陶村磁铁矿矿床位于长江中下游成矿带宁芜盆地中段,矿床地质特征及岩浆构造背景与Kiruna型磷灰石-铁氧化物矿床相似。本文在野外工作基础上,通过流体包裹体测温和氢氧硫同位素研究,探讨该矿床成矿流体性质、来源及成矿作用。陶村主要矿石类型为浸染状和脉状磁铁矿,脉状矿石形成稍晚。通过包裹体显微测温获得:磷灰石中包裹体的均一温度集中在210~390℃,盐度集中在15%~23%NaCl_(eqv);石英中包裹体的均一温度集中在330~390℃,盐度主要集中在9%~13%NaCl_(eqv),此外还存在部分高盐度原生包裹体。石英的δD为-96‰~-54‰,δ~(18)O_(H2O)除了一个为8.3‰,其余为1.9‰~4.0‰,指示原始成矿流体为岩浆来源,后期有地表水加入。黄铁矿δ~(34)S为4.8‰~9.3‰,平均值为7.4‰,综合中段地区硫同位素资料,认为成矿流体中的硫来自三叠纪膏盐层与岩浆硫的混合。结合矿床地质特征,陶村成矿作用过程可概括为:岩浆出溶形成的高温含矿气液同化三叠纪膏盐层,带入SO_4~(2-)、Cl~-、Na~+等矿化剂;这种高温气液在岩体内以钠质交代形式富集Fe后,于岩体上部形成浸染状磁铁矿,岩体顶部和边部断裂部位形成(网)脉状磁铁矿。     

安徽向山地区火山岩层中硬石膏的沉积成因特征及其与硫铁矿的关系

本文从赋矿地层,含矿层序、容矿岩性、矿石结构构造、矿物组合、生成顺序、地球化学特征以及区域对比等方面,论证了向山地区的硬石膏矿床是在蒸发环境条件下,主要由火山喷气作用提供物质来源,通过沉积作用所形成的特殊膏盐建造,并受到后期岩浆热液的叠加改造。文章还分析了硬石膏形成的地质环境条件。最后阐述了该区硫铁矿与硬石膏的两种成因关系。     

论安徽庐枞盆地大鲍庄式喷气沉积-叠加改造型硫铁矿床

庐枞盆地中发育一些大中型硫铁矿床,曾长期被认为是与次火山岩有关的中低温热液成因。本文从矿床层控特点、矿体形态产状、矿石沉积组构、矿物组合及其生成顺序、矿化分带、包裹体及同位素地球化学等诸方面,证明它们具显著的火山喷气沉积成因特征,并受到后期热液叠加改造。提出了大鲍庄式陆相火山喷气沉积-热液叠加改造型硫铁矿的成矿模式。     

兰坪-思茅盆地与泰国呵叻盆地含钾卤水同源性研究──兼论该区找钾有利层位和地区

我国兰坪 思茅盆地与泰国呵叻盆地同处在一个大地构造带，成矿时代和层位相同，析盐矿物组合类似，母液卤水组成具同源性，兰坪 思茅盆地卤水是自呵叻盆地向北迁移所致；析盐组合变化符合卤水从北向南逐渐浓缩的趋势。呵叻盆地下、中、上盐组所显示的三次成盐旋回中，中盐组在兰坪 思茅坳陷带均有沉积，下盐组在思茅盆地也有沉积，推断该组沉积期卤水浓缩程度低于呵叻盆地，矿石类型将优于呵叻盆地。我国境内找矿有利层位应为下泥砾盐层（相当呵叻下盐组）。     

内蒙古狼山—渣尔泰山中元古代被动陆缘热水喷流成矿特征

狼山—渣尔泰山中元古代被动陆缘产有东升庙、炭窑口、霍各乞和甲生盘等热水喷流沉积矿床 ,与世界中元古代的SEDEX型矿集区有许多相似之处 :①矿床的产出受华北古陆北缘裂陷槽内三级断陷盆地控制 ;②各大矿床都具有鲜明的层控特征 ,所有矿体总体呈层产在中元古界的白云石大理岩、碳质千枚岩 (或片岩 )中 ;③矿石具有细纹层状、条带状构造 ,喷流沉积成矿特征十分明显 ;④成矿过程中伴有明显的同生断裂活动 ,它在一定程度上控制了矿体的空间分布及其组合 ;但不同矿床同生断裂活动的强度、时限、规模都不同 ,从而导致不同矿床在相同含矿岩组中矿体产出的先后顺序不同和大量层间砾岩与同生角砾状矿石的形成 ;⑤厚大Zn ,Pb ,Cu复合矿体具有明显的分带性 ,自下至上 ,Cu/ (Zn +Pb +Cu)比值由高→低 ;⑥重晶石层发育 ,多与黄铁矿层互层状产出 ,也有与闪锌矿层互层 ,但与世界典型SEDEX型矿床又有重要差别。成矿期间火山活动明显 ,在霍各乞、东升庙、炭窑口矿床惟一容矿的狼山群第二岩组中先后发现了具有变余斑状或聚斑状结构、变余杏仁构造的基性火山岩、钠质“双峰式”火山岩和钾质“双峰式”海相火山岩及凝灰岩夹层。结合①各种硫化物的铅同位素主要分布在地幔和下地壳铅演化曲线附近 ;②部分黄铁矿的Co/Ni值远     

SOME BASIC PROBLEMS OF THE DISTRIBUTION OF SULFIDE MINERALIZATION IN PYRITE ORE PROVINCES

The fact that there is little relation between zones of faulting and pyrite ore deposits is presented as a major argument against many older theories of the formation of such deposits. The author, having made close studies of Soviet deposits, notably in the Urals, finds that there is only fragmentary data to support a direct pyrite-to-faulting correspondence while there is some evidence of metasomatism of a broader and more long-standing nature. In attempting to establish some relation between acidic granitoid bodies, volcanic extrusives and pyrite mineralization, he discards the usual theories in favor of one which associates pyrite bodies with small brachyanticlinal uplifts and leans toward the scheme: phase 1, rocks (or magmas) producing ore-bearing solutions, →phase 2, rocks through which these solutions travel,→ phase 3, rocks which capture the solutions. The latter two phases are interbeds of volcanogenic-sedimentary rocks, in the author's opinion. The author leaves “open” the obvious association of pyrite bodies with quartz albitophyres and basic extrusive formations. He also suggests that there is some connection between original deep magma chambers (of acidic lavas) and ore-bearing solutions. Frequent reference is made to the pyrite deposits of Shasta County, California, as well as major deposits in Canada and Norway.—A. Eustus     

宁芜盆地硫铁矿控矿因素及找矿研究

宁芜盆地产有多处硫铁矿床 ,一些已达到大型矿床规模。火山穹窿、爆发角砾岩筒等火山构造 ,NE向、NW向断裂构造 ,辉石闪长玢岩体 ,“洼中洼”环境等对成矿具有控制作用。碳酸盐岩、安山岩、角砾岩等围岩岩性 ,硅质岩、硬石膏岩等喷气化学沉积岩 ,褐铁矿化黄铁矿化绢云母化高岭土化蚀变组合 ;磁感应强度大于 2 0 0 0nT ,剩余重力异常值在 0 .6× 10 -8～ 1.2×10 -8m/S2 区间 ,激电极化率 ηs 一般大于 15 % ,并伴有低电阻率异常 ;具有S异常 ,并伴有P、Mo元素组合异常等是宁芜盆地硫铁矿的找矿标志。盆地北段皇姑山地区、莺子山地区、濮塘地区、孚而岗地区为今后找矿的重点地段。     

贵州三岔河硫铁矿矿床中假象黄铁矿的发现及其成因意义

贵州三岔河硫铁矿矿床是西南硫矿带内大型矿床之一。矿床产在二叠系龙潭煤系底部，矿体呈层状，与地层产状一致。在矿床的下部发现一层由假象黄铁矿组成的矿石。柱状假象黄铁矿的特点是：Ａｓ含量高，ＣＯ／Ｎｉ值＞１，Ｓ／Ｓｅ值＜２００００，且交代结构明显。通过假象黄铁矿物性特征、主微量元素、硫同位素的研究，证明它系成岩过程中Ｈ２Ｓ交代火山物质中的辉石或间石类矿物的产物。西南硫矿带煤系硫铁矿的形成与火山作用有关。成矿物质源于峨眉山玄武岩喷发期后气液，经沉积－成岩作用形成黄铁矿床。     

大别山北麓石炭纪盆地沉积和构造研究

大别山加里东构造带北麓的石炭系为残留海盆地沉积 ,分布限制在潢川—固始—肥中断裂以南和信阳—商城—金寨—舒城断裂以北 ,保存在南翼向南倒转并有逆冲推覆构造的复式向斜中 ,中部被燕山期花岗岩侵入体破坏。排除构造重复 ,石炭系总厚 >2 0 0 9m (掩盖部分未计 ) ,按岩石地层单元分 5个组 ,各组之间均为断层接触。自下而上花园墙组为以复理石为代表的深水浊积扇和具有向上变细序列的陡坡扇沉积 ;杨山组为辫状河和滨岸辫状三角洲含煤沉积 ;道人冲组为辫状河、辫状三角洲、扇三角洲及滨浅海沉积 ;胡油坊组分布最广 ,为微咸水盆地陡坡扇、浊积扇沉积 ,有特征的复理石和滑塌沉积 ;杨小庄组为碎屑海岸含煤沉积。下统和上统的界限位于道人冲组中下部厚层砾岩的底部。古水流方向以自南指向北占优势 ,物源主要来自南侧的大别山区。石炭系下统砾岩为远源硅质正砾岩 ,含大量脉石英砾石 ,母岩为岩浆热液成因 ,现已无保存 ;上统砾岩为近源陡坡环境形成的复成分、多杂基的副砾岩 ,为浊积砾岩 ,其中脉石英砾石明显减少 ,含千枚岩和沉积岩砾石 ,母岩主要来自南侧的信阳群 /佛子岭群等。复理石、滑塌、浊积砾岩的存在表明石炭系具陡坡陆缘海活动大陆边缘的沉积特征 ,并发现有少量火山岩碎屑 ,可能形成于弧后盆地。稀?     

碧口群的层序及时代

碧口群是一套发生在台地与裂谷之间的裂谷边缘型沉积，各类岩石之间具有规律性的相变特征，按岩石类型及组合特征可划分为７个组级岩石地层单位。根据该群不整合在志留纪茂县群或水晶组之上，被中泥盆统—石炭系略阳组连续沉积覆盖，以及自身所产化石（Ａｍｐｈｉｓｉｔｅｓｐｕｌｃｈｅｒ，Ｂａｉｒｄｉａｓｐ．，Ｄｅｓｑｕａｍａｔｉａｓｐ．，Ｓｃｈｉｚｏｐｈｏｒｉａｓｐ．等），将其时代确定为早—中泥盆世。