中条山铜矿峪变斑岩铜矿的容矿岩石及原岩恢复

根据中条山铜矿峪变斑岩铜矿容矿岩石产出的地质特征、岩石的矿物、化学组分、同位素及结构构造等特征,论述了中条山铜矿峪变斑岩铜矿的容矿岩石是由一套含铜的富Fe、Mg凝灰质长石石英砂岩、粉砂质泥岩、泥岩经多次区域变质及深源富碱(K、Na)热流体作用下 形成的变花岗闪长斑岩、变石英二长斑岩（4、5号矿体容矿岩）,黑云片岩、角闪黑云片岩、绿泥黑云片岩（1、3号矿体容矿岩）,变辉绿岩、变花斑辉绿岩及变花斑英安岩（2号矿体容矿岩）。     

中条山篦子沟铜矿辉钼矿铼-锇同位素年龄及其地质意义

篦子沟铜矿位于山西中条山胡-篦型铜矿田,矿体与地层产状一致,呈层状、似层状分布于中条群篦子沟组和余元下组中,经历了多期次多阶段成矿作用。为限定篦子沟铜矿后期热液脉状矿化的形成时代,对篦子沟铜矿区方解石-石英脉中与黄铜矿共生的辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测定。结果表明,6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄为(1 539±26)~(1 616±26)Ma,加权平均年龄为(1 577±31)Ma(MSWD=5.5),等时线年龄为(1 522±180)Ma(MSWD=9.6),表明热液脉状矿化形成于中元古代长城纪晚期。据此篦子沟铜矿的热液脉状矿化可分为3个成矿期次,分别为古元古代晚期发生的微细脉浸染状矿化期、脉状矿化期和中元古代早期热液脉状辉钼矿矿化期。此次事件可能为中元古代伸展-裂解事件岩浆侵位产生的热液对原来的篦子沟铜矿进行再次的矿化、富集。结合已有资料,证明篦子沟以及中条山地区在中元古代早期存在热液矿化事件。     

中条山地区铜矿峪斑岩铜钼矿床电气石硼同位素特征

硼同位素由于其稳定性,可以作为很好的源区示踪工具。本次采用LA-MC-ICP-MS方法对铜矿峪变斑岩型铜钼矿床绢英岩化带中的电气石硼同位素进行了原位测试。获得δ11 B值为-21.1‰~1.1‰,数据分布显示为相对富轻硼的(-16‰~-14‰)和相对富重硼的(-1.5‰~1.5‰)两个峰值。结合前人硼同位素储库比对分析,铜矿峪铜钼矿床显示了大陆热液系统的硼同位素组成特征。铜矿峪铜钼矿床富轻硼的峰值特征很可能由火山岩围岩提供。相对富重硼峰值很可能是铜矿峪成矿花岗闪长斑岩和花岗闪长岩提供。铜矿峪铜钼矿床的电气石硼同位素特征相对于其他斑岩型铜矿床及IOCG矿床明显更富集轻硼,显示了该矿床成矿中有大量陆壳的硼加入。     

中条山铜矿峪铜矿含矿岩系地球化学特征及矿床成因

中条山铜矿峪斑岩型铜矿床位于秦岭造山带北端,矿体主要赋存于变质花岗闪长斑岩、黑云母片岩和变质基性火山岩中。矿区内含铜岩系的全岩地球化学分析显示,主量元素表明矿区的含铜岩系均表现出富钾、富铝的特征;微量元素表明所有样品均显示出相对富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba等),亏损高场强元素(P、Y、Ti、Nb、Ta等),反映岩浆源区可能遭受过俯冲带流体的交代作用,具有岛弧玄武岩的地球化学特征;稀土元素特征显示出明显的轻重稀土分馏,轻稀土富集,所有样品都表现出弱的铕负异常。研究认为,变质花岗斑岩、黑云母片岩和绢英岩的原岩初步定为钙碱性玄武岩或拉斑玄武岩,铜矿峪铜矿床形成于挤压与拉张构造环境的转换阶段,其成因类型应属于斑岩型铜矿床。     

山西中条山铜矿峪斑岩型铜矿床成矿流体特征

铜矿峪铜矿床位于中条山铜多金属成矿带,是目前中国最古老的斑岩型铜矿床之一。基于详尽的野外地质调查,结合流体包裹体岩相学、显微测温、群包裹体成分和碳、氢、氧、硫同位素分析等研究,探讨铜矿峪铜矿床成矿流体来源、性质及其演化和成矿物质来源。铜矿峪铜矿床的成矿阶段可划分为红钠化(石英-钠长石)阶段,钾长石-石英阶段,石英-硫化物阶段,石英-碳酸盐阶段(石英-方解石-硫化物阶段和石英-铁白云石-硫化物阶段)和碳酸盐阶段。流体包裹体类型主要有富液相气液两相包裹体(Ⅰ型)、含子晶包裹体(Ⅱ型)和CO2包裹体(Ⅲ型),还有少量的富气相包裹体(Ⅳ型)和液相包裹体(Ⅴ型),成矿流体系统早期为中高温、高氧逸度、富CO2的岩浆热液,中阶段经过流体沸腾、温度降低、氧逸度降低、CO2逸失等过程演化为还原性流体,使得大量金属硫化物沉淀,最后由于大气降水的不断加入和降温等过程,形成晚期的低温、中低氧逸度、低盐度、贫CO2的大气降水热液。氢、氧同位素组成(δ18OH2O值变化范围为6.5‰～-1.10‰,δD值变化范围为-99‰～-58‰)显示,从早阶段到晚阶段,成矿流体从以原生岩浆水为主,到晚期大气降水为主。9件硫化物样品δ34S值变化于1.1‰～4.8‰,平均值为2.44‰。表明成矿物质具有深源的特征。     

山西中条山铜矿峪铜矿流体演化特征

铜矿峪铜矿大地构造位置位于华北克拉通中部造山带南部,主容矿围岩为花岗闪长斑岩、二长花岗岩及变质基性火山岩。对不同阶段石英流体包裹体进行了包裹体岩相学、显微测温学和激光拉曼显微探针研究。结果表明,成矿流体包裹体可分为气液两相包裹体、含多子晶包裹体、含石盐子晶包裹体、含CO2 包裹体及纯CO2 包裹体。其中早阶段以富含多子晶包裹体( 均一温度为436. 2 ℃ ～ ＞ 550 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为49. 34% ～ ＞ 62%) 和含石盐子晶包裹体( 均一温度为345. 6 ℃ ～ ＞ 550 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为29. 72% ～ ＞ 62%) 为主。主成矿阶段主要由含石盐子晶包裹体( 均一温度为169. 1 ℃ ～ 324. 9 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为30. 47% ～ 39. 75%) 、气液两相包裹体( 均一温度介于159. 9 ℃ ～ 242. 9 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为1. 56% ～ 22. 31%) 组成并发现少量含CO2 包裹体 ( 均一温度为259. 7 ℃ ～ 320. 5 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为8. 93% ～ 13. 16%) 和纯CO2 包裹体( CO2 均一温度为24. 3 ℃ ～ 27. 22 ℃) 。晚成矿阶段仅发育气液两相包裹体( 均一温度为126. 9 ℃ ～ 212. 3 ℃,盐度( w ( NaCl) ) 为1. 56% ～ 7. 44 %) 。激光拉曼光谱分析包裹体气相成分主要为H2O、CO2、 HF 组成,晚期为CO2、N2。包裹体中普遍存在CO2。早阶段流体应为高温高盐高氧逸度NaCl － H2O － CO2 体系。主成矿阶段含气液两相包裹体与富CO2 相包裹体共存,表明流体发生了不混溶或沸腾现象。成矿晚阶段低温低盐度气液两相包裹体可能来源于大气降水。分析认为,铜矿峪铜矿成因类型属斑岩型。     

中条山铜矿峪变石英二长斑岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

中条山铜矿峪斑岩型矿床的成矿斑岩形成时代一直存在争议。本文通过对铜矿峪矿床中变石英二长斑岩的U-Pb年代学研究发现:铜矿峪变石英二长斑岩的36颗锆石的上交点年龄为2121±10Ma,207Pb/206Pb年龄从2065Ma到2196Ma,加权平均年龄为2117±13Ma,这与铜矿峪矿床的Re-Os同位素年龄(2108Ma)在误差范围内一致,暗示了成岩成矿的一致性。锆石的Hf同位素特征显示,样品的εHf(t)值介于-7.79～0.39,显示出斑岩的形成与古老地壳的部分熔融有关。同时,铜矿峪变石英二长斑岩的形成时代与华北地区的一些A型花岗岩,双峰式火山岩等与伸展有关的火成岩的形成时代大体一致,同时也与中条裂谷的活动一致,说明铜矿峪变石英二长斑岩形成于一个伸展的动力学背景下。因此,本文认为铜矿峪矿床是与大陆伸展环境的斑岩型矿床。     

中条山铜矿峪铜矿床蚀变及矿化特征研究

铜矿峪铜矿床是中条山成矿带的一个大型铜矿床。笔者通过详细的野外观察和系统的岩相学、矿相学工作,对铜矿峪铜矿床的地质、蚀变与矿化进行了详细研究,厘定了主要的围岩蚀变类型及分带特征,并初步探讨了矿化蚀变与成矿作用的关系。研究表明,该矿床早期蚀变为钠硅酸盐化、钾硅酸盐化和青磐岩化,晚期蚀变为长石分解蚀变。空间上,钠硅酸盐化位于岩体内部,钾硅酸盐化位于岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧;钾硅酸盐化叠加于早期的钠硅酸盐化上,后期形成的长石分解蚀变强烈叠加于早期钾硅酸盐化上,位于钾硅酸盐化与青磐岩化之间。铜矿峪斑岩型铜矿床铜矿化应始于钾硅酸盐阶段的晚期,石英硫化物阶段是该矿床最主要的铜矿化阶段,石英碳酸盐阶段次之;另外,碳酸盐阶段也贡献了部分铜。铜矿峪矿体在赋存位置方面与玉龙、德兴、Malanjkhand矿床相似;脉体类型与沙溪、德兴矿床相似;蚀变类型与Tallberg、沙溪矿床基本一致;与Malanjkhand矿床一样都发育特征的钠长石化。     

江西城门山铜矿铼-锇同位素年龄研究

城门山铜矿中，侵入到花岗闪长岩中的石英斑岩，其Ｒｅ－Ｏｓ法同位素测年结果为１４０×１０６ａ，进而确定了该区二次岩浆侵入活动时间相隔约１０×１０６ａ，在这期间内，岩浆由中酸性演变为酸性；与其相应的成矿作用则从夕卡岩型铜、硫矿化演变为细脉浸染型铜、金矿化，构成了一个演化序列。在细脉浸染型辉钼矿化作用中，石英细脉中辉钼矿比石英斑岩中浸染状辉钼矿形成略早，二者在空间上呈正消长，而整个成矿过程大约经历了４×１０６～３×１０６ａ。     

青海东昆仑鸭子沟斑岩型铜(钼)矿区辉钼矿铼-锇同位素年龄及地质意义

首次对鸭子沟铜(钼)矿区辉钼矿进行了Re-Os同位素定年。样品的模式年龄介于213.8～231.0Ma之间,11件样品得到187Re-187Os等时线年龄为224.7±3.4Ma(n=11,MSWD=2.7)。文章在分析祁漫塔格-都兰成矿带鸭子沟铜(钼)矿区地质特征和区域成矿特征的基础上,认为该成果不仅说明鸭子沟铜(钼)矿化作用发生于晚印支期,而且在区域成找矿研究上也具有重要的地质意义,揭示了东昆仑地区晚印支-燕山期后碰撞阶段斑岩型Cu、Mo成找矿的良好前景。     

Geological and geochronological constraints on the genesis of the giant Tongkuangyu Cu deposit (Palaeoproterozoic), North China Craton

ABSTRACT

The Zhongtiao Mountain region is endowed with some of the largest Cu deposits in northern China, among which the Tongkuangyu Cu deposit contains 70% of the total reserves of copper. The orebodies in this deposit are confined to metamorphosed volcanic tuff and monzogranitic porphyry which are enclosed within metasediments. Metamorphism and deformation resulted in intense modification of the deposit, leading to debates surrounding its genesis. In this study, we investigate the lithology, hydrothermal alteration, and mineralization in the deposit. Secondary ion mass spectrometer and laser ablation ICPMS zircon U–Pb dating show that the meta-monzogranitic porphyry was emplaced contemporaneous with the surrounding lithologies at 2180–2190 Ma as a sill, and that the basic volcanic rocks erupted slightly earlier at ~2220 Ma. The Re–Os geochronological data on molybdenite from the deposit constrain the timing of copper mineralization to 2122 ± 12 Ma. Together with published information from previous studies on this region, we infer that during ~2100–2200 Ma the Zhongtiao Mountain region experienced continental or back-arc rifting. We exclude a porphyry copper model for the deposit and favour sediment-hosted stratiform explanation for this deposit.     

中条铜矿峪超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿

山西中条山铜矿峪超大型斑岩铜矿床位于华北板块南部,秦岭造山带北侧,处在聚合板块活动大陆边缘的挤压-伸展的构造转换环境。矿区地层主要为古元古界"铜矿峪亚群",即火山-次火山岩,岩石经变质作用为绿片岩相和低角闪岩相。铜矿床在空间上与元古代钙碱性S型花岗斑(杂)岩体紧密共生,严格受火山机构控制。据辉钼矿Re-Os年龄,成矿时代为(2 108±32)Ma,是我国最古老的斑岩型铜矿床。铜矿床呈厚板状透镜体产出,矿石以细脉浸染状构造为主,有少量块状矿石产出。铜矿平均品位为0.68%,其中30%为富铜矿,并伴生钼、金。成矿热液主要源自深部地幔,也与地壳成分和天水渗入有关。因火山喷气和二次沸腾,在高侵位后,由分离作用形成碱质交代及石英绢云母化叠加红长石化的围岩蚀变,无面型环状分带特征。矿床成因推测为变火山热液斑岩型铜矿床。预测矿床深部可能赋存有岩浆房,找矿潜力很大。     

中条山铜矿峪变质火山岩的时代、构造背景及对成矿的制约

中条山绛县群变质火山岩是铜矿峪铜矿的赋矿岩石,其形成的年龄期次还没有很好的限定,构造背景还存在很大的争议。本文确定了变质石英斑岩的形成年龄为(2179±7)Ma,变质酸性火山岩的形成年龄为(2142±11)Ma,建议重新划分铜矿峪变质火山岩的层序,自下而上分别为变质石英斑岩(骆驼峰组)、变质基性火山岩(西井沟组)和变质酸性火山岩(竖井沟组)。其中铜矿峪铜矿主要赋存于骆驼峰组变质石英斑岩中。变质石英斑岩具有后碰撞花岗岩的特征,形成于由挤压向伸展转变的环境,其εNd(t)值为–2.21~–2.15,两阶段Nd模式年龄TDM2为2.75~2.79 Ga。变质酸性火山岩具有A2型花岗岩的特征,其εNd(t)值为–1.59~–0.94,两阶段Nd模式年龄TDM2为2.63~2.69 Ga,与变质石英斑岩一样都是由老地壳再造而来。变质基性火山岩富集LREE、LIL及HFS等元素,具有Nb、Ta的负异常,无明显的Ti负异常,部分样品具有Zr、Hf的正异常,具有受陆壳混染的大陆玄武岩特征,形成于伸展的构造背景。推测中条山—吕梁山在古元古代可能为华北克拉通古陆块的边缘,具有从造山到造山后伸展的复杂演化过程。铜矿峪斑岩型铜矿形成于陆块边缘由挤压转变到伸展的构造背景。     

Mantle origin of the Dexing porphyry copper deposit,SE China

The Dexing ore deposit, Jiangxi Province, is the largest porphyry copper deposit in China. Controversies exist regarding the ore-forming source of this deposit. We have conducted Pb isotope analyses of pyrites from the Tongchang and Fujiawu mines. Our results document consistent Pb isotopes from these two orebodies, with ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb ratios of 17.954–18.320, 15.407–15.517, and 37.888–38.153, respectively. These Pb isotope ratios are consistent with those of ore-bearing adakitic porphyries but distinctly different from those of the Neoproterozoic metamorphic wall rocks, which indicates that the metals were derived from the porphyries. Based on previous S and Os isotopic data and comparisons with more than 20 Mo-bearing deposits worldwide, we further attribute the narrow range of δ³⁴S values of sulphide minerals and high Re–¹⁸⁷Os concentrations of associated molybdenites to a mantle origin. This large-scale copper deposit was evidently emplaced in a continental arc setting attending westward subduction of the palaeo-Pacific plate. Partial melting of the downgoing oceanic slab generated the adakitic magmas. The associated metals were extracted from the lithospheric mantle by these magmas during ascent through the mantle wedge.     

内蒙古兴和县曹四夭特大型钼矿床辉钼矿铼 锇同位素年龄及…

内蒙古兴和县曹四夭矿床是迄今为止在我国北方找到的最大规模钼矿床,钼的资源量超过200万吨.考虑到大规模地质勘查工作仍在进行中,金属资源量和储量仍有较大提升空间.为了进一步查明曹四夭矿床的形成时间,对主要钼矿体4件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,所获同位素年龄值分别为131.9±2.3Ma、131.2±2.3Ma、129.7±2.0Ma和128.6±2.4Ma,平均值为130.4±2.4Ma,与花岗斑岩体锆石U-Pb年龄(134 ～ 131Ma)相近.根据岩(矿)体同位素年龄数据,并且结合辉钼矿呈浸染状和团块状分布于花岗斑岩株中,并且与部分硫化物呈共生结构关系的地质事实,可以推测曹四夭矿区含矿花岗斑岩株及有关钼矿床的形成时间均为早白垩世,属燕山期构造-岩浆活动的产物.曹四天钼矿床形成时代的厘定对于提高该矿床的理论研究水平和指导隐伏金属矿床的找矿勘查工作均具有重要意义.     

东天山土屋特大型斑岩铜矿成矿地质特征与矿床对比

土屋特大型斑岩铜矿位于东天山吐鲁番—哈密陆块南部边缘岛弧环境中。多期岩浆活动和矿化是铜金属超常堆集的主要因素。海底火山活动和热泉沸腾逸散造就了铜金属的预富集(矿源层),闪长玢岩和斜长花岗斑岩的侵位和叠加矿化使铜金属进一步富化和最终成矿。以细碧角斑质为主的火山岩喷发于潮坪—滨海环境,闪长玢岩、斜长花岗斑岩形成于较强的氧化环境;强还原示踪矿物黄铁矿含量较少。矿石的低品位、矿石的结构构造、蚀变特征以及矿石建造具典型斑岩矿床特征;矿石高品位、矿床形成较低温度及大量硅化蚀变又表现为某些热液矿床特征(次火山岩热液)。典型斑岩铜矿床、次火山热液矿床、土屋铜矿床对比,土屋铜矿床矿床类型仍不失为斑岩型铜矿,并具有自身特征。