铜同位素组成在铜矿床中的变化规律

多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)实现了对Cu同位素组成(δ65Cu)的精确测定,推动了Cu同位素在矿床研究中的发展和应用。在收集铜同位素近年来研究进展的基础上,系统归纳了不同铜矿床类型(岩浆熔离铜镍硫化物型矿床、接触交代型铜矿床、斑岩型铜矿床、热液型铜矿床、火山气液型铜矿床、沉积型铜矿床等)以及主要矿物(黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿等)的Cu同位素组成特征及变化规律。研究表明,不同类型铜矿床和矿物Cu同位素组成差异较大,岩浆熔离铜镍硫化物型矿床、热液型铜矿床、沉积型铜矿床相对富集轻铜同位素,接触交代型铜矿床、斑岩型铜矿床、火山气液型铜矿床相对富集重铜同位素;黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、硫砷铜矿、硅孔雀石等矿物相对富集重铜同位素,辉铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、孔雀石等矿物相对富集轻铜同位素;接触交代型铜矿床、火山气液型铜矿床中的黄铜矿相对富集重铜同位素,岩浆熔离铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、热液型铜矿床、沉积型铜矿床中的黄铜矿相对富集轻铜同位素;斑岩型铜矿床中的辉铜矿相对富集重铜同位素,热液型铜矿床、沉积型铜矿床中的辉铜矿相对富集轻铜同位素;接触交代型铜矿床中的黄铁矿相对富集重铜同位素;铜的硫化物和氧化物均相对富集轻铜同位素。     

江西武山铜矿床形成过程:来自岩相学和矿物学的证据

江西武山铜矿床是长江中下游地区具有代表性的叠加复合矿床之一。文章选取武山铜矿床典型剖面为研究对象,在野外地质调研和室内岩相学研究的基础上,识别出层状硫化物型、层状矽卡岩型和接触交代矽卡岩型三类矿体,及相对应的3种类型矿石。3类矿石在矿物组合、结构构造和矿物学特征等方面有明显差异,分别显示出原生沉积、叠加改造和岩浆热液成因特征。选择代表性脉石矿物和矿石矿物进行矿物化学研究,认为石榴子石是岩浆期后热液渗滤交代作用的产物,层状矽卡岩中石榴子石相对富Fe,而接触交代矽卡岩中石榴子石相对富Al;矿区内存在2类黄铁矿,即胶状黄铁矿和粒状黄铁矿,分别对应原生沉积成因和岩浆热液交代成因;磁铁矿是与矽卡岩有关的岩浆期后热液交代作用的产物,层状矽卡岩中磁铁矿相对富Mg O和Mn O,贫Al2O3,受地层影响明显,而接触交代矽卡岩中磁铁矿相对富Al2O3,贫Mg O和Mn O,受岩浆岩影响明显。武山铜矿床的形成经历了原生沉积作用、岩浆热液交代作用及叠加改造作用等复杂成矿过程。     

新桥硫-多金属矿床含硫磁铁矿体地质特征及成因探讨

通过对新桥硫-多金属矿床含硫磁铁矿矿体赋存空间、构造环境、岩矿组合、围岩蚀变等宏观地质特征的研究,并结合微量元素,硫、铅、氢、氧同位素、矿物包体测温等资料综合分析认为:本区成矿物质来源为中深相幔源岩浆或同熔岩浆,进而研究矿床含硫磁铁矿体应属高温热液交代-后期热液叠加改造成因类型。     

对小岩体成矿的认识及其找矿意义

小岩体成大矿是汤中立院士通过对岩浆铜镍硫化物矿床的勘查研究提出的学术认识,在矿床勘查实践中,发现小岩体成矿是存在于与侵入岩浆作用有关的内生矿床的普遍特征,研究小岩体成矿有助于深入认识成矿作用的关键环节和指导找矿实践.在讨论小岩体成矿的概念和定义的基础上,对小岩体成矿作用进行了分类研究,将其划分为岩浆不混溶和岩浆热液两大类型.岩浆不混溶类型又进一步划分为硫化物熔离和氧化物分凝两个亚类;岩浆热液类型则进一步划分为气液交代、气液充填交代和接触交代三个亚类.并对小岩体成矿的机理进行了认识总结,初步提出4种机制:深部熔离-多次贯入成矿、岩浆通道成矿、脉冲成矿和脉动与复合叠加成矿.讨论了隐伏和半隐伏小岩体识别的找矿价值和小岩体含矿性判别及其关键因素.     

粤东一些铁矿床中磁铁矿的标型特征及其成因意义

磁铁矿是许多类型铁矿床中的一种主要工业矿物。因为形成的物理化学条件各异,它们的物理性质和化学性质,以及它们的矿物共生组合必然会有所差别。本文以粤东一些主要铁矿床中磁铁矿研究为例,论述它们的标型特征和其成因意义。 一、磁铁矿的产状 粤东铁矿成因类型比较齐全,主要有霞岚晚期岩浆分异矿床,大顶、尖山等接触交     

新疆西天山晚古生代主要磁铁矿床(点)成因类型与成矿过程探讨

新疆西天山晚古生代磁铁矿带是中国重要的铁矿带,其成矿地质背景与成因类型一直以来存在很大的争论.本文在已有研究成果的基础上,结合大量野外调查资料和室内研究工作,对西天山主要磁铁矿床的成因类型、成矿背景、成矿规律进行了详细研究.研究表明,主要磁铁矿床矿石矿物Sr、Nd、Pb同位素基本落入洋陆俯冲碰撞下的岛弧环境;矿石形成年龄介于火山岩与中酸性侵入岩之间,接近于火山岩年龄,矿石与火山岩具有密切的成因联系.矿床总体归为海相火山岩型铁矿,可划分出3个亚类:火山喷溢型、火山-次火山热液型、火山喷溢-热液叠加型,不同亚类矿床具有不同的矿体、矿石特征.铁矿石的形成与俯冲带流体的交代作用有着密切的关系,早期为富铁岩浆交代后分异结晶作用的产物,后期则为火山热液沿断裂、裂隙交代、卸载的产物.     

印尼某铁矿区岩浆岩与磁铁矿成因关系

通过对印尼某铁矿区岩浆岩与磁铁矿关系的研究,认为该区主花岗岩体是成矿物质的主要来源;接触交代型是矿区主要成矿类型;正长细晶岩是主花岗岩体成岩后期残余岩浆充分结晶分异的产物;正长细晶岩与花岗岩之间及其内部赋存的磁铁矿在成因上属接触交代型磁铁矿经后期残余气液充填交代叠加所形成.     

硫化铜镍矿床成矿作用机理——以新疆哈密黄山硫化铜镍矿床为例

本文作者以哈密黄山硫化铜镍矿床为例,详细探讨了硫化铜镍矿床成矿作用,指出硫化铜镍矿床成矿作用是比较复杂的,按产生不混熔金属硫化物的途径和熔离富集的方式可明显地划分为四种熔离成矿作用:(1)岩浆深部液态熔离成矿作用、(2)矿浆成矿作用、(3)岩浆浅部就地结晶熔离成矿作用及(4)同化混染熔离成矿作用。岩浆深源液态熔离成矿作用是产生多样性岩浆和铜镍等成矿元素原始富集的重要原因,矿浆成矿作用是岩浆深源液态熔离成矿作用的完善和继续,岩浆浅部就地结晶熔离成矿作用是硅酸盐矿物结晶而导致残余硫化物进一步熔离成矿,而同化混染熔离成矿作用则是含矿岩浆同化混染围岩导致硫化物熔离成矿。但他们在黄山硫化铜镍矿床中所起的作用是不同的,最重要的(1),其次是(2),(3)和(4)则很次要。因此在实际地质找矿工作中应以找“熔离型”矿体为重点,但也要兼顾其它,特别是“贯入型”和“同化混染熔离型”往往构成浅部富矿。     

中国大理岩型和田玉矿床的成矿时代、形成过程及找矿方向

和田玉在中国有着悠久的开采和使用历史,在中国的玉石文化中占有重要地位。根据产状,大理岩型和田玉的成因类型可分为接触交代型(矽卡岩型/岩浆热液型)、区域变质和变质热液型,其中接触交代型最重要也是优质和田玉的主要成因类型。根据围岩的年龄、和田玉中锆石或云母测年得到的矿带形成年龄以及区域地理位置,可将中国大理岩型和田玉划分为西昆仑矿带的新疆(形成年龄上限为450～350 Ma)、东昆仑矿带的青海省格尔木(形成年龄为300～240 Ma)、东北地区(河磨玉约250～150 Ma,老玉约1 700 Ma)、西南地区、中南地区(火山岩约682±62 Ma,辉绿岩约260 Ma)和华东地区等6个矿带,本文主要总结了这6个矿带大理岩型和田玉矿床的地质产状、矿物组成、全岩主微量元素特征、成矿流体组成、锆石/云母年龄及空间分布和成矿规律。和田玉的主要矿物为透闪石。接触交代型和田玉的成矿流体主要由岩浆水、大气降水和围岩白云石大理岩脱碳产生的CO₂以不同比例混合组成,成矿物质Mg和Ca来自白云石大理岩,Si和H₂O来自岩浆热液(如新疆和田矿带)。和田玉的形成主要经历...     

铜镍硫化物矿床成矿作用及成矿模式研究

铜镍硫化物矿床是典型的岩浆矿床。其成矿岩体是由上地幔的拉斑玄武岩浆在构造动力驱动下，沿深大断裂侵入形成的含矿铁质超基性岩、铁质基性一超基性杂岩和铁质基性岩体。主矿体通常赋存在这些岩体的中下部、底部或根部。主要成矿作用有岩浆熔离作用（包括岩浆就地熔离作用和岩浆深部熔离作用）和硫化作用。其成矿模式为“以岩浆深部熔离作用为主导的脉动式”成矿，形成由多种矿体（包括岩浆就地熔离型、岩浆深部溶离贯入型、晚期贯入型及交代型和岩浆熔离硫化叠加型）构成的复式矿床。     

陕南地区基性、超基性岩中岩浆晚期分凝型铁矿特征探讨

陕南地区含矿基性、超基性岩体为不同时代产物,有前加里东(晋宁)期、加里东期和印支—华力西期,其产出形态与围岩接触形式分为岩盘状、岩盆状、岩床状体、岩墙状、岩株状和脉状岩体等六类。岩石类型主要有辉长杂岩类、辉绿岩—辉长辉绿岩类和蛇纹岩类等三类。矿床成因类型有岩浆晚期分凝型、残余岩浆贯入型及岩浆期后接触交代—矽卡岩型等。     

矿浆型铁矿的氧同位素判别标志:以宁芜玢岩铁矿为例

自然界是否存在矿浆型铁矿以及如何判别矿浆型铁矿是地质学家争论探索了几十年的问题。大量地质现象和实验研究证实,中酸性岩浆在高氧逸度、富磷等挥发分和助熔剂的条件下,硅酸盐熔体与铁氧化物熔体之间可以发生液态不混熔,熔离出富铁氧化物熔体或富铁岩浆。但有些学者认为实验无法直接一次性熔离出高品位铁矿浆,因此不存在矿浆型铁矿。实际上,高品位富铁矿浆可能是经过多次熔离富集形成的,而非一次简单熔离完成;磁铁矿中钛含量偏低,可能与矿浆型铁矿遭受后期热液改造、钛大量丢失有关,最典型的例子莫过于智利拉科铁矿。长江中下游玢岩铁矿是我国重要铁矿资源类型,其中是否发育矿浆型铁矿也一直存在激烈争论。为了避免不必要的争议,本文将铁矿浆限定为由岩浆熔离形成的铁氧化物浓度30%的富铁熔体,由铁矿浆演化形成的铁矿床称为矿浆型铁矿。根据宁芜成矿岩体中锆石的钛温度计确定了岩浆的温度,根据锆石的氧同位素组成及磁铁矿与锆石之间的氧同位素分馏方程,计算出岩浆温度下直接从熔体中熔离出来的磁铁矿的δ~(18)O_(Mt)值为4.2‰。据此建立了宁芜玢岩铁矿中矿浆型铁矿的氧同位素判别标志,如果矿体中磁铁矿的δ~(18)O_(Mt)≥4.0‰,则为矿浆型铁矿,否则为热液型或浆-液过渡型铁矿。判别结果表明,钟姑山矿田矿浆型和热液型矿体同时存在,梅山铁矿介于矿浆型-热液型之间,而凹山矿田铁矿则为热液型,与野外观测及前人研究结果一致。     

红旗岭1号岩体铜镍硫化物型矿床成因研究

红旗岭硫化铜镍矿床是一组矿床,产于吉林省中南部,典型矿床有红旗岭1号矿床。辉发河大断裂是穿壳岩石圈深断裂,是镁铁超镁铁质岩浆上升的通道。硫化铜镍矿床产于燕山期镁铁超镁铁质岩体中。对含矿岩体的岩石化学和地球化学研究表明,形成含矿岩体的岩浆为钙碱性玄武岩岩浆,并后期混染了壳源物质。矿床主要形成于岩浆熔离作用,伴有接触交代及热液成矿的叠加,矿床成因类型为岩浆深部熔离贯入型。     

从磁铁矿的标型特征论天湖铁矿的成因

本文通过对天湖铁矿磁铁矿的标型特征(化学成分、晶格常数、反射率、氧同位素)研究后认为天湖铁矿为沉积变质成因,该矿床的磁铁矿在每个矿体及各个矿层内的特征基本一致,反映成因类似,而且其磁铁矿的标型特征既不同于岩浆矿床也不同于接触交代矿床和热液交代矿床,而与火山沉积矿床和变质矿床相近。     

陕西毕机沟钒钛磁铁矿床铂族元素地球化学特征及其意义

位于扬子地块北缘的毕机沟钒钛磁铁矿床是我国西北地区主要的岩浆型铁矿床。毕机沟钒钛磁铁矿床岩石及矿石的铂族元素(PGE)化学研究表明,该矿床PGE分异明显,出现铂和钯的轻度富集。推测该区基性-超基性岩形成于硫不饱和拉斑玄武质岩浆的演化,主要成矿作用为熔离分异。但拉斑玄武质岩浆上升侵位过程中,存在岩浆硫饱和,导致硫化物熔离,残余岩浆中PGE亏损,PGE成矿作用不发育。     

西天山智博铁矿床磁铁矿地球化学及氧同位素特征

智博铁矿是阿吾拉勒铁铜成矿带成矿作用演化的典型代表。本文在详细的野外地质调查和室内研究的基础上,将该矿床的成矿阶段划为岩浆成矿期和热液成矿期两个期次,并将其矿石产状类型划分为块状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石、网脉状矿石等。本文选取智博铁矿两期磁铁矿单矿物作为研究对象,通过其稀土微量元素及氧同位素等特征的研究来查明该矿床成矿物质特征及其来源。研究表明,智博铁矿的两期磁铁矿微量元素特征具有一定差异性,岩浆型磁铁矿相对富V、Ni、Ga等元素,而热液型矿石中相对富Co,贫V、Ni。两期磁铁矿单矿物稀土配分模式与矿区火山岩接近,暗示成矿物质与火山岩同源;Y/Ho比值接近球粒陨石,在Y/Ho-La/Ho图中和(La/Sm)_N-(La/Yb)_N图中,两期磁铁矿表现出同源性,暗示矿区内多数矿石的形成与火山岩浆作用有关。岩浆期的磁铁矿δ~(18)O值平均为3.4‰,与基鲁纳型铁矿和拉科铁矿的磁铁矿δ~(18)O非常接近;而热液期的磁铁矿δ~(18)O值平均为4.1‰,比岩浆期磁铁矿的δ~(18)O值范围更大些,可能与热液流体参入及矿物重结晶等因素有关。磁铁矿的地球化学特征及氧同位素均暗示智博铁矿矿石的形成主要与火山-岩浆活动密切相关,但也受到后期热液活动的影响。     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

巴音布鲁克铁矿床成矿特征及找矿标志研究

新疆和静县巴音布鲁克铁矿床位于南天山造山带北部,产于上志留统巴音布鲁克组与海西中晚期中酸性侵入岩接触带矽卡岩中矿床成矿母岩为正长花岗岩,成矿方式主要为交代作用.围岩蚀变强烈,主要为各种矽卡岩矿物组合,与磁铁矿关系密切.该矿床成因类型属以酸性岩浆与碳酸盐地层接触交代形成的矽卡岩型铁矿床研究对比发现,可利用区域侵入岩标志、...     

四川省丹巴县竹子沟铂镍矿床铜镍铂族元素赋存状态

杨柳坪铂镍铜硫化物矿集区中分布有许多成因相似的铜镍硫化物矿床,本文在野外地质调查和镜下鉴定的基础上,通过电子探针成分测试,对四川省丹巴县竹子沟铜镍铂矿床矿石矿物成分作了详细研究。根据矿物共生组合特征,将成矿过程划分为岩浆熔离成矿期、岩浆热液成矿期和表生风化期;根据成矿作用,矿体可分为贯入型和分异型矿体;通过矿物成分晶体化学式计算,阐述了矿物的赋存状态和成因;最后结合矿床产出的大地构造环境、构造控矿等特点分析,认为丹巴竹子沟铂镍矿床为典型的岩浆熔离型矿床。     

海南岛主要铁矿床类型的成矿规律与成矿模式研究

目前国内具有工业意义的铁矿床,按成因类型可划分为:沉积变质型、接触交代型、岩浆型、火山岩型、沉积型和风化壳型等。位于华南板块南缘的海南岛内的铁矿床主要有石碌沉积变质型铁矿床和红石、田独接触交代型铁矿床,其他铁矿床的工作程度普遍偏低。本文通过对海南岛这两种主要类型铁矿床成矿规律的深入研究,构建了相应成因类型的铁矿床成矿模式,以期为