四川会理天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿的成因关系探讨

天宝山矿床是川滇黔接壤铅锌矿集区内的代表性铅锌矿床之一,赋存于上震旦统灯影组白云岩中。近年来,该矿床深部发现了以铜为主的矿化,甚至形成铜矿体。目前,对铜矿成因及其与铅锌矿的关系尚不清晰。本文报道新发现铜矿的矿物学和同位素地球化学资料,以期揭示铜矿的成矿物质来源,结合铅锌矿的相关研究,探讨铜矿形成机制及其与铅锌矿的成因关系。镜下观察和扫描电镜分析显示,铜矿石中主要金属矿物为黄铜矿和银黝铜矿,其次为方铅矿和毒砂,含少量闪锌矿和黄铁矿;铅锌矿石中闪锌矿是主要金属矿物,方铅矿和黄铁矿次之,含少量黄铜矿和深红银矿。铜矿石中闪锌矿主要呈半自形-他形粒状,与黄铜矿共生或被其包裹,方铅矿主要呈细脉状充填在黄铜矿、银黝铜矿和毒砂的裂隙中或呈他形粒状分布在这些矿物中;铅锌矿石中黄铜矿主要呈浸染状分布于闪锌矿之中。两类矿石金属矿物的组构特征,显示铜矿物与铅锌矿物具有密切的共生、穿插和包裹关系,应属同期成矿。同位素地球化学数据显示,铜矿石中黄铜矿的δ34SCDT值为3.9‰~4.2‰(均值为4.1‰,n=3),铅锌矿石闪锌矿的δ34SCDT值为3.3‰~3.9‰(均值为3.5‰,n=3),十分相近,暗示它们具有相似的S源,应均属赋矿地层海相蒸发岩中硫酸盐热化学还原作用的产物。铜矿石中黄铜矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.441~18.476(均值为18.461,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.731~15.751(均值为15.741,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.809~38.873(均值为38.849,n=3),μ=9.72~9.76;铅锌矿石中方铅矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.442~18.480(均值为18.455,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.746~15.763(均值为15.752,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.793~38.892(均值为38.840,n=3),μ=9.75~9.78。两者具有相近的Pb同位素组成且其壳源特征明显,表明它们的成矿金属来源相似,均来自上地壳,与赋矿沉积岩有关。综上,矿物学和同位素地球化学证据表明,天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿具有明显的同期共生关系和相似的成矿物质来源,是同一成矿热液体系不同阶段演化的产物。天宝山铜铅锌矿床与MVT矿床的成矿特征不同,暗示其成矿作用(环境)特殊,可能与矿床所处的地质背景有关,其成因认识对川滇黔接壤区同类型矿床深部找铜矿具有重要的指导意义。     

都龙锡锌多金属矿床成矿温度场研究

云南都龙锡锌多金属矿床,与矿区深部燕山晚期隐伏花岗岩体密切相关。矿区隐伏花岗岩侵入扰动了正常围岩的温度,从而造成矿区范围的温度场异常,导致流体活动及成矿元素迁移、沉淀、富集。因此,恢复都龙矿区燕山晚期花岗岩侵入后形成的温度场,可以深化对矿床成因的认识,指导深部及外围找矿。本文利用有限元软件Comsol Multiphysics数值模拟和绿泥石地温计2种手段进行温度场的恢复工作。数值模拟研究表明,等温线围绕隐伏岩体呈环带状分布,其中第一期持续时间约10 Ma,影响范围达2.5 km;第二期持续时间约5 Ma,影响范围达1.5 km;第三期持续时间约50 ka,影响范围约500 m。都龙矿区的绿泥石为富铁种属的蠕绿泥石(铁绿泥石)、镁铁绿泥石和少量密绿泥石,形成温度在209~277℃,属于中-低温热液蚀变范围,绿泥石温度范围与模拟结果温度场范围一致。上述研究表明,在第二期岩体外围约600 m、第三期岩体外围约300 m空间范围内可能是成矿找矿的最有利位置。     

滇东南都龙超大型锡锌多金属矿床黄铁矿LA-ICPMS微量元素组成研究

滇东南马关都龙是一个以锡锌为主,共-伴生铟、铜、铅、钨、铁、银等多种元素的锡锌多金属超大型矿床。虽然前人从矿物学、矿床地球化学、年代学等不同角度开展了较多的研究,该矿床锡锌多金属矿化为燕山晚期岩浆热液活动的产物已是不争的事实,但关于该矿床是否存在热水沉积作用及其与锡锌多金属成矿作用的关系依然存在较大争议。本文选取都龙矿区广泛存在的黄铁矿作为主要研究对象,在矿相学基础上利用LA-ICPMS对不同阶段黄铁矿的微量元素组成开展了系统的研究。野外及显微鉴定结果表明,矿区存在四种类型(期次)的黄铁矿,即:鲕状黄铁矿Py1;穿切或交代Py1的细脉状黄铁矿Py2;与闪锌矿等硫化物共生的自形黄铁矿Py3;包裹早期黄铁矿或闪锌矿等硫化物的他形黄铁矿Py4。LA-ICPMS分析结果表明,该矿床黄铁矿中富集多种微量元素,其中Co、Ni、As、Ge等元素以类质同象的形式存在黄铁矿晶格中,而其余元素多以显微矿物包体形式赋存于黄铁矿中。上述四期黄铁矿微量元素组成存在较大差别,Py1相对富集Zn和As,而其余微量元素含量较低,Co与Ni含量较低,Co/Ni比值远低于1.00,其微量元素组成与典型沉积作用形成黄铁矿基本一致; Py2与Py1具有相似的微量元素组成特征,其Co/Ni比值接近Py1变化范围; Py3和Py4除富集Zn、As外,Mn、Co、Ni、Cu、Sb、Pb、Bi元素含量也相对较高,其Co/Ni比值相对较高,多大于1,与典型岩浆热液型黄铁矿微量元素组成相似,而与沉积型黄铁矿差异明显。结合各阶段黄铁矿产出地质特征,对比不同类型黄铁矿微量元素组成,本研究认为:Py1鲕状黄铁矿为热水沉积作用形成; Py2为Py1变质改造形成的细脉状黄铁矿,其微量元素继承了Py1; Py3为岩浆热液活动形成的自形黄铁矿; Py4为岩浆热液活动晚期形成的他形黄铁矿,Ag和Bi组成作为区分不同成因类型黄铁矿的化学指标的潜力。矿区早期沉积作用形成鲕状黄铁矿过程可能为后期成矿作用提供了部分硫源及少量Zn等成矿物质,海西-印支期区域变质改造作用对矿区成矿作用影响不大,而燕山晚期岩浆热液活动才是矿区锡多金属大规模成矿作用的主导因素。     

锌水绿矾在自然界发现和研究

锌水绿矾产于陕西省南部红土石黄铁矿矿床氧化带。集合体呈钟乳状或皮壳状，单晶为短柱状和不规则粒状，极易溶于水。颜色为黄绿色或翠绿色。主要化学成分：ZnO16．35％，FeO8．86％，SO328．30％，H2O44．33％。分子式为（Zn，Fe）SO4·7H2O。主要X射线粉晶谱线是：0．4880（100），0．2739（80），0．5439（30），0．3225（30）和0．2476（30）um。它的化学成分和粉晶数据均与水绿矾（FeSO47H2O）或人工合成的锌水绿矾相似。     

黔西南地区有机成矿流体演化过程探讨

随着油气与金属矿床共生现象的不断发现及有机成矿作用研究的不断深入,国内外大量研究表明石油与金属成矿之间存在着密切的成因联系,例如,液态烃流体与卡林型金矿(施继锡等,1995)、密西西比河谷型铅锌矿(Kesler等,1984)、汞矿(Peabody,1992)成矿有密切的联系.盆地流体是联系油气藏与金属矿床的桥梁(布洛赫等,1995);石油和油田卤水可作为金属成矿元素运移的载体(邵树勋等,1999),盆地内生成的含烃流体在其生成及二次运移过程中可将矿源岩中的金属成矿元素活化萃取出来而演化为有机成矿流体(Sverijensky,1995).本文在前人大量研究的基础上,对黔西南地区与古油藏共生的汞、锑、金矿床有机成矿流体形成、演化的过程进行了探讨.     

湖北渔塘坝硒矿区发现超富集硒植物

通过野外调查在渔塘坝硒矿区首次发现了一种新的硒超富集植物─遏蓝菜(Thlaspi arvense L.).调查结果发现,在自然生长条件下,一年生遏蓝菜叶子中富集硒可高达1427 mg/kg,生物富集硒系数可高达68,地上部硒含量最低也超过了500 mg/kg,生物富集硒系数最低也超过了10,表现为叶＞根＞叶柄的硒富集特征.多年生遏蓝菜叶、茎和根的硒含量分别为104～163;231～346;444～459 mg/kg,生物富集硒系数为2.6～12.4,均大于1,显示出根＞茎＞叶的硒富集特征.尽管多年生遏蓝菜远没有一年生遏蓝菜的硒含量高,但远比一般植物硒含量高,达到了次生硒蓄积植物富集硒的水平,显示遏蓝菜植物可以超富集硒.渔塘坝遏蓝菜的发现将为研究硒在植物中的吸收、转化、富集机理以及提取有效抗癌有机硒化物和修复硒污染生态环境提供新的材料.     

湖南宝山Pb-Zn多金属矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

湖南宝山Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿床规模大、矿种多、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。本文对该矿床的硫同位素组成进行了较系统的研究,以探讨该矿床成矿物质的来源。研究表明,硫化物硫同位素组成具有δ34S黄铁矿δ34S闪锌矿δ34S方铅矿特征,说明成矿流体中硫已达到分馏平衡;矿床硫化物的硫同位素组成均为较低正值,变化范围很窄,δ34S值主要集中在1.50‰~4.50‰之间,峰值在3‰左右,明显低于研究区石炭系碳酸盐岩硫同位素δ34S值(17.8‰~22.6‰),具岩浆硫特征,暗示成矿流体中硫主要来源于燕山期花岗闪长斑岩有关的岩浆分异,地层硫贡献较少。此外,不同围岩的矿体,硫化物δ34S值基本相同,围绕花岗闪长斑岩体δ34S值没有分带现象,表明硫的来源具有一致性。因此,有理由认为,赋存于下石炭统梓门桥组白云岩、测水组砂页岩和石凳子组灰岩中的Pb-Zn多金属矿化具有相同成因联系,它们应为同一岩浆-热液系统演化的产物。     

黔西北玉龙地区REE矿化主控因素与找矿方向

黔西北玉龙地区稀土含矿层(Pxt)产于宣威组(P₃x)底部,假整合于峨眉山玄武岩组(P_2-3em)之上,由铝质段和铁质段组成,厚度受基底不整合面低洼起伏形态制约,介于3.25～18.76 m之间。稀土矿层可划分为7层,以Ⅱ和Ⅳ矿层为主矿层,具分布连续、厚度大、品位高等特点。铝质段存在是高品位稀土产出的直接影响因素,稀土矿化富集对岩性具选择性,铝质黏土岩、含碳质铝质泥岩、致密状铝质泥岩、含碎屑/豆鲕铝质泥岩是稀土富集优势岩相。w(Nb₂O₅) 130×10^-6～550×10^-6、w(ZrO₂) 0.06%～0.38%、w(TFe) 7.94%～24.72%及A/S比值0.82～3.60区间,为REO品位≥0.18%集中分布区。虎家营向斜东翼中部以南、西翼中部以北地段铝质段分布连续、厚度大,为下一步稀土找矿重点地段,尤其是向斜东翼南部铝质段厚度大、优势岩相组合齐全,应为下步勘查首选区。     

滇西北羊拉大型铜矿床深部高品位锑矿体的发现及意义

金沙江成矿带矿产资源以铜、铅、锌矿为主,之前尚未发现具有经济价值锑矿床。云南羊拉铜矿床为该成矿带内的代表性大型铜多金属矿床,近期在其深部新发现高品位锑矿体,在金沙江铜多金属成矿带内属首次报道。该类锑矿体主要呈似层状和不规则脉状及团块状产出,空间形态严格受NE向断裂及其节理裂隙的控制。已控制的锑矿体长约300 m,厚3～15 m,矿石品位变化范围为11.14%～21.17%,局部富集地段矿石品位可达45.75%,初步估算新发现锑矿体可达到中型矿床规模。研究表明,该矿床锑矿成矿作用与铜矿成矿作用差异明显,对新发现锑矿体和已知铜矿体的成因联系研究,不仅可以丰富完善羊拉铜矿床成矿理论,亦可开拓矿区深部与外围锑资源地质勘探的思路。     

铜厂铜矿稳定同位素研究

本文通过对铜厂铜矿的Ｓ,Ｈ,Ｏ和Ｃ同位素地球化学研究,认为本矿床属于与闪长岩有关的中低温硫化物矿床,在成矿阶段的实始热液为岩浆水,含矿流体是一种岩屑水与天水混合而Ｋ＾＋混合流体,矿床中Ｓ主要来源于细碧岩,部分来源于闪长岩,推测成矿物质来源物质也来源于细碧岩。