内蒙古东珺铅锌银矿床成矿机制的热力学相图研究

大兴安岭广泛分布与岩浆热液作用有关的铅锌多金属矿床,对于该类型矿床中成矿物质的运移沉淀机制和矿物共生组合的研究是揭示成矿机制的关键。本文选取了大兴安岭成矿带东珺典型中高温岩浆热液型铅锌银矿床,通过对该矿床进行详细的野外地质调查和镜下矿物共生组合的研究,结合流体包裹体的显微测温研究,激光拉曼测试和H-O同位素测试,选择了方铅矿、闪锌矿和黄铁矿三种主要金属硫化物进行了热力学平衡的相关计算,依据包裹体显微测温结果选取了473K、513K、553K、593K四个温度截面绘制了热力学Eh-pH、lg[Pb~(2+)]-pH和lg[HS~-]-pH相图。结果显示随着热液成矿过程的不断演化,主要金属硫化物及其共生组合由Py(Ⅰ)→Py(Ⅱ)+Gn(Ⅰ)+Sp(Ⅰ)→Gn(Ⅰ)+Sp(Ⅰ)→Gn(Ⅰ)+Sp(Ⅱ)→Gn(Ⅱ)+Sp(Ⅱ)→Gn(Ⅱ)。流体沸腾、流体混合和水岩反应是东珺铅锌银矿床的主要成矿机制,由此引发的温度、离子活度、Eh和pH的变化对于成矿物质的运移沉淀和硫化物共生组合的形成具有重要的控制作用,东珺矿床热液成矿期主要金属硫化物及其共生组合的形成是多因素协同作用的结果。此研究对于解释大兴安岭典型热液型铅锌多金属矿床的运移沉淀机制和矿物共生组合特征具有重要的指导意义。     

滇东北茂租热液型铅锌矿床矿物组合共生分异的热力学Eh—pH相图

滇东北地区广泛分布的热液型铅锌矿床具有普遍的矿物组合分带特征,研究矿床矿物组合的共生分异特征,是了解该类型矿床的成矿流体在演化过程中,成矿元素迁移和沉淀的核心问题之一,通过共生矿物的热力学Eh—pH相图可以有效的诠释成矿流体中成矿元素在迁移、沉淀过程中的物理化学条件。本文以滇东北茂租铅锌矿床为例,对滇东北热液型铅锌矿床的金属矿物共生组合在时间、空间分带特征进行热力学相图分析,选取373K、423K、473K、523K四个温度截面对金属矿物共生组合稳定存在的Eh—pH范围进行计算,相图显示成矿流体中矿物迁移、沉淀机制主要是由于成矿流体的Eh、p H值双重制约:Eh值的变化控制着硫化物沉淀的时间分带,成矿流体从深部向浅部运移,Eh值将会逐渐增大,主要矿物从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿依次开始析出;p H值控制硫化物的空间分带,随着p H值的增大,成矿元素从离子的形式转变为硫酸盐矿物进行迁移。研究表明,控制成矿流体中硫化物迁移、沉淀的物理化学条件除了温度、压力、金属离子浓度及流体的氧硫逸度之外,流体的酸碱度及氧化还原电位同样是控制矿物组合共生分异的重要影响因素,此研究对该类型矿床的成矿流体的演化和成矿机制提供了一定的理论依据。     

会泽型铅锌矿床铅锌共生分异的氧硫逸度制约——以滇东北昭通铅锌矿床为例

会泽型铅锌矿床是川-滇-黔接壤区广泛分布的直接受冲断褶皱构造控制的铅锌矿床,其突出特点之一是矿体中矿物组合具有明显的分带性,其形成机理研究是探究构造驱动成矿流体演化过程的关键科学问题之一。本文通过精细解剖典型的云南昭通铅锌矿床,以岩矿鉴定和矿物流体包裹体研究为基础,建立了相关热液体系中多组分平衡关系,构建了铅、锌、铁及其氧化物和硫化物的logfo2-logfs2相图。根据计算结果和相图讨论了形成不同矿物及其组合的流体迁移、沉淀的氧硫逸度条件和金属矿物分带机理。以473 K相图为例,解析了16种矿物及其组合稳定存在的logfo2、logfs2范围及特征,揭示了氧-硫逸度是铅锌元素共生分异的主要原因,并直接控制了矿物组合分带。研究表明,随着成矿流体的演化,温度下降,矿物沉淀所需的fo2、fs2随之减小,氧化还原作用趋弱。理论计算和相图与宏观、微观地质事实相符。     

碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌元素运移与沉淀机制研究综述

成矿流体中金属元素的运移、沉淀机制历来是矿床学研究的重要问题之一。本文总结了近半个世纪以来碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌运移与沉淀机制的研究成果。概括来说,针对MVT型铅锌矿床前人提出了3种运移沉淀模式和4种流体运移驱动模式,这些模式各有特色,适用于不同的矿床;铅锌溶解度的实验研究为运移沉淀机制研究提供了大量的基础数据,热力学相图和计算机模拟为铅锌迁移、沉淀的物理化学条件提供了半定量数据。对于元素迁移形式,在大型—超大型的碳酸盐岩容矿的铅锌矿床中,铅锌于酸性流体中主要以能携带大量金属的氯络合物形式运移,而其沉淀机制研究,除冷却与温度有关外,稀释、沸腾、水岩反应、氧化还原作用均可产生沉淀,均是因为这些作用能使流体的pH升高,上述机制综合作用的混合是大型—超大型碳酸盐岩容矿的铅锌矿床形成的最有可能机制,其本质是pH升高使H_2S分子更易离解成HS~-使沉淀反应得以进行。     

云南昭通铅锌矿pH-logfo_2和pH-loga相图对铅锌共生分异的制约

云南昭通大型铅锌矿是滇东北矿集区乃至川滇黔铅锌成矿域铅锌矿床的典型代表。矿床具有明显的矿物组合分带性的特点,区别于典型的MVT型铅锌矿床。根据矿物组合特征构建、计算、绘制了该矿床的p H-logfo2、p Hloga相图,剖析了铅锌矿共生分异的形成机理。研究表明p H、氧逸度、组分浓度的协同作用造成了铅、锌的共生分异,对矿物组合分带起控制作用,且温度下降、氧逸度升高和p H升高有利于金属硫化物的沉淀,成功解释了昭通铅锌矿床独具特色的矿物分带地质特征。     

辽吉元古宙裂谷区铅锌(银)矿的成因与成矿地质过程探讨——来自稳定同位素的研究

<正>辽吉元古宙裂谷区是一个经历了古元古裂谷、古生代闭合、中生代环太平洋板块俯冲叠加复合构造区,成矿作用复杂,世界上许多大型超大型铅锌矿床都赋存在裂谷环境中,尤其是世界最大的铅锌矿床朝鲜检德铅锌矿同我国华北地台的青城子、荒沟山、东胜、北瓦沟等大中型铅锌矿床同处于辽吉裂谷带中[1]。该裂谷区是在华北陆台北缘内生有色、贵金属成矿带的重要组成部分,以发育着内生热液铅锌银、金(银)矿床备受国内外经济地质学家关注。笔者以裂谷区铅锌(银)矿典型矿床为例,矿物-流体包裹体的氢-氧同位     

青城子铅锌矿床成因分析

青城子铅锌矿床是我国北方的大型铅锌矿床,矿区赋矿层位下部产出层状矿体,上部产出脉状及不规则状矿体。经过对矿区矿石及岩石的铅、硫同位素研究表明,层状及脉状矿体成矿物质来源相同,主要来自地层。根据矿区内含硫矿物的组合特征、成矿流体的pH值及含硫矿物δ34S分布特征可以推断矿床成因不属于海相沉积成因。矿石中石英流体包裹体特征表明矿床形成后未遭受区域变质作用,成矿流体的温度180～280℃,流体成分Na+K+,Ca2+Mg2+,K+/Na+为0.66,Ca2+/Mg2+为6.67,(CH4+H2+N2)/CO2值为0.012～0.048,为Na+?Ca2+?Cl-弱还原型溶液,pH值为6.31。流体特征与矿区内的花岗岩相差较大,与变质热液有所差异,经流体的氢氧同位素测定,成矿热液具地热水氢氧同位素特征相似。综合研究表明,矿床的成因与区域变质期后局部地区的的混合岩化作用关系密切,由混合岩化作用分异的气水热液与地下水、层间水等混合后沿早期形成的层间滑脱部位和断裂充填成矿,形成了青城子矿田‘下层上脉’的空间组合。     

黔西北地区铅锌矿床流体包裹体与硫同位素地球化学研究

黔西北铅锌成矿区位于扬子地块西南缘,矿床产于不同时代的碳酸盐岩建造中,其矿物组合和热液蚀变特征类似于MVT型铅锌矿床。本文通过对该区部分铅锌矿床的矿石显微岩相学结构、矿物学与地球化学、脉石矿物和闪锌矿中流体包裹体岩相学与显微测温学以及硫同位素地球化学等研究,确定了该类型矿床成矿流体的性质及其成矿过程。结果表明,黔西北地区不同赋矿层位铅锌矿床具有相似的成矿流体特征,为中低温(160~260℃)、较高盐度(10%~22%NaCleqv)、含有低密度的CO_2、CH_4和N_2的卤水,不同于MVT型铅锌矿床成矿流体特征;硫同位素地球化学研究揭示,这些铅锌矿床硫化物的δ~(34)S范围均落在对应赋矿地层时代蒸发岩中的硫酸盐和生物成因硫化物的δ~(34)S演化曲线上或其附近,表明这些铅锌矿床硫化物中的S可能主要来源于对应地层本身。结合地球化学热力学分析,认为Pb、Zn等成矿元素的Cl络合物是成矿元素的主要搬运形式,富含Pb、Zn的成矿流体与赋矿地层中富含H_2S还原性流体的混合是铅锌富集成矿的重要机制之一。     

低温平衡ZnS-PbS-FeS-H_2S四组分体系的热力学分析

本文介绍了热力学相图在浅成低温热液硫化物矿床中的应用,并以三江地区金顶铅锌矿床中的矿物含量为例进行定量分析。一方面在相同温度下,浓度与矿物(组合)之间存在对应关系,并且一些矿物(组合)对应特定的酸碱条件,例如在400K和105Pa条件下,黄铁矿与方铅矿的组合在碱性环境下稳定,而方铅矿与闪锌矿的组合在酸性环境中稳定,且酸性条件下当lg[Pb2+]≥-11.29时,才开始出现方铅矿;另一方面对比了298.15K和400K条件下矿物共生组合的及介质pH值的变化情况,并得到400K条件下形成矿物或矿物组合所需离子的浓度更高。     

赤普铅锌矿床成矿物理化学条件研究

在对矿物共生组合特征讨论的基础上，利用包裹体测温和成分，以及矿物共生相平衡分析，通过物理化学计算方法，获得了赤普铅锌矿床中各主要成矿阶段的物理化学参数及其变化。并利用气液平衡原理─—亨利定律来探讨成矿流体中气体成分的物理化学行为。     

江西银山铜铅锌金银矿床成矿流体及成矿机制研究

银山铜铅锌金银矿床住于江西省德兴市乐德成矿带中段，是我国南方规模巨大的铜铅锌金银矿化集中区。区内构造复杂、岩浆活动频繁，具有独特的成矿环境和有利的区域成矿背景。本文主要研究了银山矿床成矿流体种类、成矿温度、流体盐度、成矿物质来源和成矿机理。根据包裹体均一温度、盐度、成分和氢氧同位素等资料，推断本区成矿流体早期以岩浆热液为主，与铜金矿化关系密切。岩浆热液演化过程中与富含有机质的大气降水不断混合，由于有机质的作用，带来了从围岩中活化、萃取的有用元素，晚期铅锌银矿化与富含有机质的热液流体关系密切。研究表明流体的沸腾对矿质沉淀意义有限．而多种流体的混合在成矿过程中起了重要作用．其中有机流体在成矿中的作用不容忽视。     

满洲里地区银铅锌矿床成矿流体特征及矿床成因

满洲里地区是得尔布干成矿带最重要的银铅锌矿床产出地区。文中以额仁陶勒盖银矿床和查干布拉根银铅锌矿床为例,系统研究了该区银铅锌矿床成矿流体特征,探讨了矿床成因类型。研究表明,额仁陶勒盖银矿床以气液两相水溶液包裹体为主,流体包裹体均一温度为242～334℃,平均265℃,盐度(质量分数)为1.73%～4.48%NaCl_(eqv),平均2.70%NaCl_(eqv),流体密度为0.72～0.84 g/cm~3,平均0.80 g/cm~3,流体压力为13～26 MPa,平均18 MPa,对应的成矿深度为0.5～1.0 km,平均0.7 km,成矿流体总体上属于H_2O-NaCl体系。查干布拉根银铅锌矿床发育气液两相水溶液包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体,流体包裹体均一温度为179～367℃,平均261℃,盐度(质量分数)为2.23%～6.87%NaCl_(eqv),平均4.35%NaCl_(eqv),流体密度为0.65～0.91 g/cm~3,平均0.82 g/cm~3,成矿压力为15～46 MPa,平均25 MPa,对应的成矿深度为0.6～1.7km,平均0.9 km,成矿流体总体上属于H_2O-CO_2-CH_4-NaCl体系。两个矿床的成矿流体均属于中低温、低盐度、中等密度流体。额仁陶勒盖银矿床成矿流体主要来自大气降水,大气水的混入是银沉淀的主要机制,其矿床成因属于浅成低温热液型;查干布拉根银铅锌矿床成矿流体属于岩浆水与大气降水的混合水,流体不混溶作用或沸腾作用是查干布拉根矿床银铅锌沉积的主要机制,其矿床成因属于中低温热液脉型。满洲里地区银铅锌矿床的成矿时代为早白垩世,成矿与晚侏罗世—早白垩世火山-侵入岩浆活动晚期的火山-次火山热液密切相关,矿床产出于伸展背景下的中生代陆相火山断陷盆地中。     

云南镇康芦子园铅锌铁多金属矿床矿石矿物特征及成因分析

镇康芦子园铅锌铁多金属矿床属大型铅锌铁矿床,对矿床矿石矿物的系统研究表明,矿石主要金属硫化物有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿。根据矿床地质特征、矿物共生组合及相互穿插关系,认为成矿主要分为热液成矿期和表生期,矿床是与燕山期隐伏岩体有关的岩浆热液型矿床。     

滇东北铅锌矿集区昭通铅锌矿床成因的成矿流体证据

云南昭通铅锌矿床是铅锌多金属矿集区的典型代表之一。该矿床严格受NE向毛坪冲断褶皱构造控制,矿体分布于毛坪逆断层上盘的猫猫山倒转背斜西翼层间断裂带中,呈大脉状陡倾斜产出,其延深远远大于走向延长。主要矿石矿物由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿组成,脉石矿物主要为铁白云石、方解石、石英和重晶石。本文针对成矿流体研究的薄弱环节,进行了闪锌矿、脉石矿物(方解石、石英)流体包裹体成分研究,研究认为流体包裹体类型主要呈纯液相和液相,成矿热液属Na+-K+-Ca2+-Cl--F-型,与典型MVT矿床存在明显差异,为深化"会泽型"铅锌矿床"构造–流体‘贯入’成矿"模型提供了重要证据,而且该研究无疑对矿床深部及外围找矿具有指导意义。     

内蒙古复兴屯超大型银铅锌矿床成因：闪锌矿微量元素组成的制约

复兴屯矿床位于大兴安岭南段,是一个以银为主,伴生铅锌的超大型矿床。矿体产于早白垩世火山岩及火山碎屑岩中,发育贫铁闪锌矿+方铅矿+黄铜矿+（银）黝铜矿的矿物组合,围岩蚀变以碳酸盐化、高岭土化和叶腊石化为主。其成矿可以划分为以下3个阶段：铜锌硫化物阶段（阶段Ⅰ）、铅锌硫化物阶段（阶段Ⅱ）和银锌硫化物阶段（阶段Ⅲ）。文章对复兴屯矿床闪锌矿开展了LA-ICP-MS微量元素分析,矿床中闪锌矿以富集Cu、Ag、Pb,贫Fe、Cd、Ga、Ge为特征。矿床闪锌矿均为贫铁闪锌矿,暗示复兴屯矿床形成于中低温环境。由阶段Ⅰ至阶段Ⅲ,闪锌矿中的Fe、Mn、In含量逐渐降低,Ga、Ge、Sb含量略有增加,暗示成矿流体温度逐渐下降。复兴屯闪锌矿中Ag可与Cu联合置换Zn进入闪锌矿晶格,这可能是复兴屯矿床闪锌矿中Ag含量高的重要因素。此外,闪锌矿中常见韵律环带,反映了闪锌矿形成过程中成矿流体有多次压力波动,成矿流体多次压力波动引发的流体相分离是矿质沉淀的主要机制之一。闪锌矿微量元素含量与中低温岩浆热液矿床基本一致,明显区别于MVT型矿床、块状硫化物矿床、矽卡岩型矿床和中高温岩浆热液矿床,结合矿床地质特征,认为复兴屯银铅锌矿床属于浅成低温热液矿床。     

成矿构造体系对铅锌成矿系统的控制作用——以会泽富锗铅锌矿床为例

会泽铅锌矿是川滇黔铅锌多金属成矿区的超大型矿床之一。以该矿床铅锌成矿系统研究为主线,结合近些年来前人的主要研究成果,深入分析了印支期造山背景对铅锌多金属成矿系统的控制作用,着重讨论了成矿构造体系与成矿系统的成生联系。研究表明,受印支期（成矿期）碰撞造山背景约束,该区发生了斜冲走滑构造作用,形成NE构造带成矿构造体系,为铅锌成矿系统提供了流体“运”移和“储”存条件,构造驱动成矿流体沿会泽矿山厂、麒麟厂断褶带发生大规模“运”移,并与盖层中碳酸盐岩发生水 岩相互作用。深部流体与盆地流体混合、流体不混溶等构造 流体多重耦合作用,使流体物理化学条件改变,导致富矿流体沿三条NE向主断裂上盘背斜的层间压扭性断裂带卸载沉淀,形成NE向延伸、SE倾斜、SW向侧伏延深的雁列式柱状矿体。研究认为,斜冲走滑构造作用形成的成矿构造体系是制约该矿床“大（矿床、矿体规模大）、深（矿体延深大）、强（热液蚀变强）、带（矿物组合分带明显）”特征的主要原因,“多（共伴生元素多）”与成矿流体迁移 聚沉过程中所经过岩石的性质有关。该研究对川滇黔成矿区乃至同类矿床研究和深部勘查具有重要的理论意义和实际意义。     

广西西大明山弄屯铅锌矿床的成矿流体特征及矿床成因指示意义

弄屯矿床发育在华南钦杭成矿带西南端广西境内,它是近年来广西在大规模找矿勘查中新发现的一处大型铅锌矿床。野外地质调查发现,弄屯矿床铅锌矿体主要呈脉状和似层状充填于断裂破碎带中,矿体产状严格受断裂控制,矿体及围岩中硅化和碳酸盐化蚀变大量发育。依据矿物组合及脉体穿插关系,矿床中的热液流体活动可划分为4个阶段:石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、闪锌矿-黄铁矿阶段(Ⅱ)、铅锌硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐阶段(Ⅳ)。流体包裹体岩相学观察表明,矿床中主要发育气液两相包裹体和单相水溶液包裹体,仅在Ⅰ、Ⅱ阶段出现少量富气相包裹体。显微测温分析表明,由早阶段至晚阶段流体包裹体均-温度和盐度逐步降低,分别为276~342℃(Ⅰ)、209~301℃(Ⅱ)、140~272℃(Ⅲ)和116~172℃(Ⅳ),对应盐度ω(NaCl_(eq))分别为8.81%~15.07%(Ⅰ)、5.26%~11.58%(Ⅱ)、3.23%~9.98%(Ⅲ)和0.88%~4.34%(Ⅳ)。与国内外典型铅锌矿床的流体包裹体参数对比,弄屯矿床的成矿流体特征与SEDEX型、MVT和Skam型铅锌矿床明显不同,而与热液脉型矿床十分相似,结合该矿床产于细碎屑岩建造并且受断裂构造控制等一系列的证据,将弄屯矿床定为热液脉型铅锌矿床。氢同位素(δD=-97‰~-54‰)和氧同位素(δ~(18)O_(H_2O)=0.98‰~3.83‰)证据指示,成矿期流体与岩浆源流体具有一定的亲缘关系。从早成矿阶段到晚成矿阶段,成矿流体的温度、盐度出现同步降低的演化趋势,暗示了岩浆源流体与天水流体的混合作用可能是矿质沉淀的主要机制。     

铅锌在热液中的迁移形式与富集机理

我国南方某些铅锌硫化物矿床与岩浆活动无直接联系,明显受“层、相、位”的控制。据矿体形态、产状、矿物共生组合和围岩蚀变等特征,以及包体测温和包体成分资料可以认为:该类矿床系经历了沉积-成岩作用初步富集成矿源层和部分矿体,以及后期地下热卤水型成矿热液强烈改造,叠加富集成矿所形成的典型层控矿床。欲研究这类矿床的成矿机制,首先要了解地下热卤水如何萃取成矿物质并演化为成矿热液,以及成矿物质以何种形式搬运迁移,何种因素促使其再次富集成矿等重要问题。围绕上述问题有的学者进行了一些实验和论述,但尚不能阐明铅锌活化迁移的条件、形式与定位机制。针对上述问题笔者进行了有关实验研究,并根据溶液中各组分同时平衡的热力学原理,引进函数(?)和(?),对实验数据进行处理,得出几点认识供研讨。     

玉树地区东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

青海玉树地区的东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表,处于玉树逆冲推覆构造带的前锋带位置.本文利用单矿物闪锌矿和共生矿物组合黄铁矿与方铅矿Rb-Sr等时线方法以及共生矿物组合闪锌矿与黄铁矿Sm-Nd等时线方法测定东莫扎抓矿床的成矿时代为34.7～35.7 Ma,平均为35 Ma;利用单矿物闪锌矿和共生矿物组合闪锌矿与方铅矿Rb-Sr等时线方法以及单矿物萤石和共生矿物组合方解石与萤石Sin-Nd等时线方法测定莫海拉亨矿床的成矿时代为31.8～33.9 Ma,平均为33 Ma,表明2个矿床的成矿时代基本一致,为同期同源成矿作用的产物.结合区域成矿地质背景,建立了2个矿床的构造控矿模式.此外,本文获得的玉树地区典型铅锌矿床的成矿时代与"三江"南段兰坪盆地和"三江"北段沱沱河盆地铅锌矿床的成矿时代相近,证明青藏高原东部和北部受逆冲推覆控制的长达1 000 km的狭长地带有望成为一条巨型Pb-Zn成矿带.     

湘南长城岭锑铅锌矿床方解石Sm-Nd同位素年代学、地球化学特征及地质意义

长城岭矿区位于南岭成矿带与钦杭成矿带的叠合部位,发育多期次的岩浆活动,同时产出锑铅锌多金属矿床和铷等稀有金属矿床,锑铅锌矿床的成矿时代和成矿物质来源研究较为薄弱,本文对与锑铅锌矿共生的脉石矿物方解石开展Sm-Nd同位素年代学、元素地球化学和C-O同位素分析。结果显示:(1)方解石Sm-Nd同位素等时线年龄为151.5±3.2 Ma,表明锑铅锌矿是南岭燕山期成矿大爆发产物,与矿区内花岗斑岩型铷矿(222.5±1.8Ma)属于两期不同成矿作用的产物;(2)方解石稀土元素配分模式为轻稀土元素富集型,Y/Ho-La/Ho分布特征显示方解石为同源热液产物;不同矿物组合的方解石稀土元素变化特征表明,成矿过程中成矿流体的稀土元素总量随成矿作用进行而减少;较负的Eu异常值指示,原始成矿流体亏损Eu元素;(3)热液方解石δ¹³C_PDB值为-5.12‰～-0.63‰,δ¹⁸O_SMOW值为3.80‰～12.69‰,具有明显较低的δ¹⁸O_SMOW值,表明成矿CO₂