与碱性火成岩相关的典型轻稀土矿床研究

轻稀土矿床和火成碱性岩系密切相关,典型轻稀土矿床以白云鄂博、四川冕宁以及北美西海岸科迪勒拉(Cordillera)矿带的芒廷帕斯、加里诺斯稀土矿(Gallinas Mountains)等为代表,这些矿床表现出一定的相似性,但是也有本质的区别.文章着重对以上矿床在产出环境、含矿岩性、成矿流体和物质来源、地球化学等方面做了对比,分析了它们之间的共性和特殊性,并对目前研究所存在的问题加以总结,这将有助于对轻稀土矿床成矿机制的理解,并对轻稀土找矿工作有一定指导意义.     

青海南部东莫扎抓矿区挤压断层带结构及其对铅锌成矿的控制

大量逆断层控矿的实例表明挤压断层带具有较大含矿潜力,但挤压环境下矿质运移沉淀的过程尚不清楚。文章从断层带结构解剖入手,以东莫扎抓铅锌矿床为例,研究挤压断层带对成矿的控制。控矿断层可分为碎裂化带、浑圆角砾带和扁长角砾带3部分,其中碎裂化带内灰岩角砾中含有细脉状矿化,浑圆角砾带无矿化,扁长角砾带的角砾内部发育不规则脉状矿化,角砾间有浸染状、角砾状、团块状矿化。矿脉形态及与围岩接触关系表明成矿受断裂控制,矿质充填与灰岩破裂基本同时发生。分析认为,断层带经历了两个阶段的生长过程,成矿流体在第二次挤压的早期阶段贯入,挤压过程中的碎裂化和压溶作用为矿质运移和沉淀提供了重要保障。     

一个与岩浆作用有关的独立铅锌成矿系统的建立——以西藏纳如松多铅锌矿床为例

通过对西藏纳如松多铅锌矿床4套矿化型式的系统梳理,根据地质事实和相关同位素证据,初步建立了一个独立的和岩浆作用相关的热液铅锌成矿系统模式。纳如松多铅锌矿化和石英正长斑岩密切相关,目前已发现了产在斑岩外围的古新世典中组凝灰岩地层中的隐爆角砾岩型矿化、产在斑岩与二叠纪下拉组灰岩接触带上的矽卡岩型矿化、产在斑岩外围典中组凝灰岩与二叠纪昂杰组砂板岩岩性分界面上的矿层型矿化以及产在凝灰岩或砂板岩内部先存裂隙中的脉型矿化等4种铅锌矿化型式。它们均以绿帘石绿泥石化、硅化绢云母化和碳酸盐化为主要围岩蚀变类型,矿石矿物为方铅矿+闪锌矿,主要脉石矿物为黄铁矿+黄铜矿+石英+绢云母+方解石,蚀变和矿物组合特征指示它们发育在同一矿化系统中,但成矿热液温度逐渐降低。隐爆角砾岩型和矽卡岩型矿化成矿流体δDV-SMOW值分布范围较大(-177‰~-118‰和-164‰~-139‰),δ18OV-SMOW值分布范围较小(-2.76‰~3.29‰和-5.46‰~-4.58‰),反映其主要来自发生了去气作用的岩浆水,并混合了少量大气降水。4种矿化型式的S同位素值按照隐爆角砾岩型(4.15‰)、矽卡岩型(7.92‰)、矿层型(8.49‰)和脉型(8.80‰)的顺序逐渐增大,反映其主要来自发生了H2S去气作用的残余岩浆相。矿区成矿斑岩与冷水坑斑岩型铅锌矿床的成矿斑岩极为相似,推测矿区深部也有斑岩型铅锌矿化的可能。一个独立的和岩浆作用相关的铅锌成矿系统模式由此建立,它包括了发育在挤压环境中所有和岩浆作用相关的铅锌矿化类型,可简述如下:新特提斯洋壳俯冲回转,地幔楔及上覆地壳部分熔融,纳如松多独具特色的斑岩岩浆形成;岩浆上升侵位,H2O及H2S去气,流体初溶,岩浆内部和顶部分别汇集了富氧化性质S和金属物质及富还原性质S和金属物质的残余岩浆流体;岩浆进一步侵位,温度降低,矿物结晶,SO2水解,斑岩型铅锌矿化形成;岩浆侵位到凝灰岩地层中,凝灰岩高压致爆,硫化物沉淀,隐爆角砾岩型铅锌矿化形成;富成矿物质残余岩浆水向外运移,伴随H2S进一步去气,矽卡岩型、矿层型、脉型铅锌矿化在不同岩性地层和构造位置中形成。     

兰坪盆地北部白秧坪铅锌铜银多金属矿床地质特征

兰坪盆地白秧坪铅锌铜银多金属矿床由数条矿脉构成,进而划分为多个矿段,过去对不同矿段的矿床地质及矿体矿化特点缺乏研究。本文在分析前人资料基础上,结合野外地质调查显示,矿区主要发育中生代地层和呈近南北向、北西西向、北东向3组断裂。不同矿段矿体均受断裂控制,对围岩岩性的选择性不强,矿体直接赋存于断裂带内(主要),局部容矿于裂隙、劈理和热液岩溶垮塌形成的空间中,后生充填成矿,形成角砾状、块状、脉状、浸染状矿石。不同矿段矿物组成和元素组合有差别,李子坪和吴底厂矿段以闪锌矿、细硫砷铅矿、方铅矿、灰硫砷铅矿、雄黄、雌黄为主,构成Pb-Zn-As-Sb-Ag组合;富隆厂矿段矿石矿物以闪锌矿、灰硫砷铅矿、方铅矿、黝铜矿系列矿物、车轮矿、辉银矿、汞银矿为主,构成Pb-Zn-Cu-Ag组合;白秧坪矿段矿石矿物以黝铜矿系列矿物、辉铜矿、黄铜矿、灰硫砷铅矿、辉砷钴矿、硫钴镍矿、含钴毒砂、方铅矿、闪锌矿等为主,构成Cu-Co-As-Zn-Pb组合。综合分析认为,白秧坪矿区发生过两次热液成矿事件,一期为古新世末—始新世初期以铜为主的矿化,另一期是始新世末—渐新世早期以铅锌为主的矿化,含铅锌成矿流体活化前期铜矿化在富隆厂和白秧坪矿段形成铅锌铜等多金属组合;成矿很可能出现在区域强烈挤压后的应力转换阶段,此阶段围岩开放空间发育,成矿流体灌入成矿。     

三江中段青海玉树吉龙沉积岩容矿脉状铜矿成矿作用研究

吉龙铜矿位于青藏高原东、北缘三江造山带中段青海玉树地区,其矿化特征和三江南段兰坪盆地内沉积岩容矿脉状铜矿特征相似,对该矿床矿化特征和矿床成因的详细研究有助于理解区域沉积岩容矿脉状铜矿成矿规律,对区域找矿具有重要意义。详细的野外地质考察及室内显微镜下观察发现,吉龙矿床铜矿化以石英-碳酸盐-硫化物脉的形式发育在石炭系杂多群上段灰岩与碎屑岩的岩性分界面上,矿石矿物主要为黄铜矿+斑铜矿+黝铜矿+辉铜矿,脉石矿物以石英+方解石为主。方解石Sm-Nd同位素等时线年代学研究表明,吉龙铜矿形成于34Ma,在大地构造背景下和区域逆冲推覆构造活动间歇期的走滑断裂活动以及相伴随的钾质岩浆活动同期。主成矿阶段成矿流体仅发育富液相LÜ流体包裹体,流体表现出中温度(230~250℃)、低盐度(3%~6% NaCleqv)性质;δD_V-SMOW值分馏较大(-154‰~-80‰),δ¹⁸O_V-SMOW值分馏较小(7.72‰~10.30‰),反映了开放体系发生去气作用后的残余岩浆热液来源。硫化物沉淀阶段成矿热液S同位素组成一致(3.4‰~11.6‰),较岩浆来源硫分馏大,推测成矿还原硫主要来自赋矿灰岩地层封存硫酸盐的有机质热还原作用;铅同位素组成(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值分别为18.668~18.707、15.657~15.792和38.645~38.873)同区域新生代钾质岩浆岩一致,推测成矿金属物质可能来自区域钾质岩浆作用。吉龙铜矿成矿模式可简要归纳为:走滑断裂→钾质岩浆活动,岩浆去气→富金属热液形成,热液运移→与富硫酸盐地层相遇,硫酸盐有机质热还原→还原硫产生,还原硫与金属物质结合→硫化物沉淀。综合对比吉龙铜矿与三江南段兰坪盆地内沉积岩容矿脉状铜矿发现,二者在成矿地质背景、矿床地质特征、成矿流体性质及来源、成矿物质来源上都具有极大相似性,推测吉龙铜矿为三江南段沉积岩容矿脉状铜矿在区域上向中北段的延伸,三江带上有望发现一条上千千米的沉积岩容矿脉状铜矿带。     

短波红外光谱技术在浅剥蚀斑岩铜矿区勘查中的应用——以西藏念村矿区为例

作为世界上最重要的一种矿床类型,斑岩铜矿一直是工业界勘查的首选.对此类矿床的勘查,在中-深剥蚀程度的矿区相对简单,而在浅剥蚀的矿区则变得较为困难,这是因为在浅剥蚀的矿区,矿床热液/矿化中心很难快速有效定位.近年来,在矿产勘查领域逐渐得到广泛应用的短波红外光谱技术,可通过特定蚀变矿物反射光谱特征参数系统变化的规律来厘定热液/矿化中心,在块状硫化物及浅成低温矿床中显示出良好的应用效果,这为浅剥蚀斑岩铜矿热液/矿化中心的快速、有效厘定提供了一种途径.为此,文章选择了位于冈底斯斑岩铜矿带东段、剥蚀较弱的念村(即夏玛日)矿区,拟通过矿区样品短波红外光谱的系统测量,寻找出蚀变矿物反射光谱特征参数系统变化的规律,进而约束矿床热液/矿化中心.本次研究在念村矿区共识别出7种蚀变矿物,按出现频率由多至少依次为伊利石、绿泥石、蛋白石、叶蜡石、高岭石、绿帘石及多硅白云母;而且,矿区外围以伊利石-绿泥石±绿帘石蚀变矿物组合为主,向内逐渐过渡为伊利石±蛋白石、伊利石-叶蜡石±高岭石组合.通过对伊利石反射光谱特征参数的计算发现,伊利石结晶度及Al-OH吸收峰位,这些通常被认为与伊利石形成温度有关的光谱学参数,在该矿区呈现出系统的变化规律:在矿区东北部,伊利石结晶度较大(＞1.6),Al-OH吸收峰位较小(＜2 203 nm),而该区域的外围,伊利石结晶度变小,Al-OH吸收峰位变大.这表明矿区东北部伊利石的形成温度更高,暗示该区域可能为矿床热液/矿化中心.因此,建议在本次研究所圈定的热液/矿化中心范围内,在适当开展物探工作的基础上,尽快布置勘查工程进行验证,以实现矿床的尽快查找和突破.     

吉林中东部福安堡钼矿床成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究

吉林福安堡钼矿位于兴蒙造山带东缘,处于西拉沐伦-长春-延吉缝合带和小兴安岭-张广才岭成矿带的交汇部位。矿体以石英脉形式产于燕山期黑云母花岗闪长岩内,受断裂构造控制。流体包裹体研究发现,包裹体均为气液两相包裹体,含辉钼矿石英脉中主要发育气液两相包裹体,主成矿阶段流体为中低温(123.8～257.8℃)、中低盐度(1.39%～17.47% NaCleqv)流体;晚阶段流体为低温(101.3～134.6℃)、低盐度(0.18%～5.85% NaCleqv)流体。流体成分均以H2O为主,含CO2、CH4等少量挥发分,属于NaCl-H2O体系。流体成分均以H2O为主,含少量挥发分CO2、CH4,属于NaCl-H2O体系。各阶段成矿热液氢、氧同位素特征为:δ18OH2O=-0.5‰～-4.4‰、δD=-78‰～-102‰,说明成矿流体是岩浆热液与古大气降水混合而成,成矿阶段S同位素研究表明,福安堡钼矿成矿物质可能主要来源于上地幔或下地壳的深源岩浆,流体的混合作用是造成福安堡辉钼矿沉淀成矿的主要原因。矿石中8件辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为166.9～169.9Ma、加权平均年龄值为168.22±0.87Ma、等时线年龄为171±3Ma,表明福安堡钼矿形成于燕山早期,成岩成矿作用与古太平洋板块俯冲有关。     

青海南部茶曲帕查Pb-Zn矿床的勘查历史、现状与下一步找矿方向

从找矿勘查角度,对青海南部新发现的茶曲帕查Pb-Zn矿床的勘查历史和现状进行了介绍,并对下一步找矿方向提出了建议。该矿是2002年以来在1∶20万化探扫面及1∶5万水系沉积物化探发现异常后进一步通过1∶1万地质、化探、激电等综合调查及钻孔工程确定的矿床,目前控制(332+333+334)铅锌资源量99.6万吨。矿区填图表明,北部中新世五道梁组不整合于南部的二叠系九十道班灰岩之上,后者以北倾的逆冲断层和南部那益雄组碎屑岩接触,钻孔资料显示该断层可能为深部由南向北逆冲断层的反冲断层。矿体在孔莫隆矿段主要就位于灰岩内,在茶曲帕查矿段出现在那益雄组和五道梁组中,前者矿体发育好,后者矿化主要见于地表。矿区内圈出4条激电-化探异常,均呈东西向带状分布,分别出现在北部五道梁组、中部九十道班组灰岩、南部那益雄组和五道梁组中。音频大地电磁测深显示灰岩呈相对高阻,碎屑岩、灰岩破碎带、地表水、矿化呈相对低阻。综合分析表明,"三江"北段风火山-囊谦褶皱逆冲带内、与新生代盆地相伴的老于新生代的碳酸盐岩是该类矿床的主要赋矿部位,在矿区范围内,多才玛矿段激电-化探异常带内的灰岩中、地表见矿化、深部具音频大地电磁测深显示的高阻体中相对低阻部位是值得关注的勘查目标。     

西藏亚贵拉矿区两期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年及地质意义

亚贵拉Pb-Zn-Ag矿床是冈底斯北侧Pb-Zn多金属成矿带内的一个大型矿床。钻孔编录发现,亚贵拉矿区内棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩均被大量的含硫化物石英脉穿切。同时,与这两套斑岩直接接触的灰岩地层内同样伴有强烈的硫化物矿化和矽卡岩化。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,对矿区含矿棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩分别进行了年代学研究,得到两者锆石的加权平均年龄分别为132.1±1 Ma和62.4±0.6 Ma。在钻孔编录过程中未发现典型沉积喷流成因的矿体,而绝大部分矿体以含有大量矽卡岩矿物为特征,表明亚贵拉Pb-Zn-Ag多金属矿床应主要受岩浆热液控制。锆石U-Pb定年结果显示,该矿区首先经历了早白垩世与棕红色花岗斑岩有关的岩浆事件,然后于古新世又受到了与灰白色石英斑岩有关的含矿热液富集沉淀。结合已有研究资料分析可知,冈底斯北带的成矿作用从白垩纪一直持续到中新世,且均以Pb-Zn-Ag等贱金属矿化为特征,显示冈底斯北带古老基底对矿化金属类型的强烈控制。     

川西冕宁-德昌REE成矿带成矿年代学研究:热液系统维系时限和构造控矿模型约束

川西冕宁-德昌REE成矿带是中国最重要的REE成矿带之一,包括牦牛坪超大型REE矿床、大陆槽大型REE矿床、木落寨中型REE矿床和里庄小型REE矿床以及一系列矿点和矿化点.REE成矿作用与碳酸岩-碱性杂岩体有关,受印度-亚洲大陆碰撞带的一系列新生代走滑断裂系统控制,岩体主要侵位于元古代结晶基底岩石和古生代一中生代沉积盖层中.40Ar/39Ar快中子活化分析表明,大陆槽白云母、里庄黑云母和木落寨金云母的40Ar/99Ar坪年龄分别为13.2 Ma、30.6 Ma和35.5 Ma,结合前人成岩成矿年龄资料,牦牛坪矿床岩浆-热液活动时限约12 Ma.大陆槽矿床约5Ma,而里庄矿床则为2Ma,热液活动持续时间与矿床的REE储量存在正相关关系.研究发现,冕宁-德昌REE矿带从北到南,成岩成矿年龄逐渐变新,时间跨度长达27 Ma;碳酸岩-正长岩岩浆初始活动时间与雅砻江左旋走滑断裂开始活动时间相一致,成岩成矿年龄的系统变化,有可能是由于雅砻江左旋走滑断裂右侧板片在相对固定的幔源岩浆"热点"上从南至北滑移造成的(相对于左侧板片).