矿集区找矿预测研究——以辽东青城子铅锌-金-银矿集区为例

矿集区找矿预测有着不同于典型矿床和区域性成矿预测的规律和特点,是在厘定区内主要类型矿床的成因类型基础上,以"三位一体"(即成矿地质作用与成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志)和成矿系统为主要内容开展工作。文章以辽宁青城子铅锌-金-银矿集区为例,系统总结了矿集区的矿床类型、岩浆-成矿系统、"三位一体"找矿预测要素等关键科学问题。青城子矿集区是中国重要的铅锌-金-银矿集区,由于多年的开采,青城子等矿山濒临危机,如何取得该地区找矿突破,是一个亟待解决的问题。对前人研究成果分析表明,该矿集区内铅锌矿床和金、银矿床的成因类型可能均属于岩浆热液型,而非元古代喷流沉积型,矿床的"层控"现象实为特定岩性界面控制的有利成矿结构面;成矿作用主要与印支期花岗斑岩有关,铅锌矿和金、银矿可能是同一岩浆系统演化的产物。在未来的找矿预测中,应重点开展以下5方面工作:(1)查明矿床的具体成矿地质体;(2)进一步提炼成矿期构造控矿规律和成矿结构面样式;(3)凝练有效的成矿作用特征标志,重点是与成矿有关的远程蚀变标志;(4)构建和完善矿集区中生代岩浆-成矿系统,并注意新矿种、新矿床类型的寻找;(5)探索研究矿集区的自然边界,扩大找矿范围和深度。     

吉尔吉斯斯坦塔尔迪布拉克斑岩型金铜矿床地球化学特征及其意义

塔尔迪布拉克斑岩型金铜矿床位于吉尔吉斯西北部的Kipchak奥陶纪岛弧带,是吉尔吉斯斯坦重要的斑岩型金铜矿床之一。本文在前人研究基础上,对该矿床的地质、地球化学特征进行系统研究。研究结果显示,该矿床斑岩体具有高的SiO_2、Al_2O_3、碱质含量,低的Na_2O、CaO、P_2O_5、Th、Y含量和低Al_2O_3/TiO_2比值,属于典型的钙碱性强过铝质S型花岗岩,是高温条件下发生深熔作用的产物。该矿床轻、重稀土元素分馏明显,相对富集LREE和LILE元素,亏损HFSE元素,其源岩可能为杂砂岩,主要来源于地壳物质。此外,稀土、微量元素特征及其区域构造演化特征均显示,该矿床可能是捷尔斯克伊洋演化末期成熟岛弧环境下岩浆-热液活动的产物。     

大兴安岭北段富林矽卡岩铜矿床成因:印支期含矿岩浆源区特征、蚀变矿物学及勘查意义

新近发现的印支期富林矽卡岩铜矿床位于大兴安岭北段新林区新林镇东约90km。矿区发育与成矿直接相关的花岗岩和侵入花岗岩中的花岗斑岩,矿体主要赋存于花岗岩与古元古代兴安桥组大理岩和早奥陶世黄斑脊山组钙质粉砂岩接触带内。富林矿床矿化与矽卡岩密切相关,整个矿化过程可分为两期:矽卡岩期和石英-硫化物期,5个阶段:早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、氧化物阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段,其中铜矿化主要发生在早期硫化物阶段。硫化物主要包括黄铜矿和黄铁矿,并含少量闪锌矿、方铅矿、斑铜矿等。蚀变类型包括石榴子石-透辉石矽卡岩化、阳起石-透闪石矽卡岩化、绿帘石矽卡岩化、绿泥石化、绢云母-粘土化、钾长石化和局部角岩化。电子探针分析(EMPA)结果表明:矿区内的石榴子石属钙铝-钙铁榴石系列,主要为钙铁榴石,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,以透辉石为主,闪石主要为透闪石、阳起石以及少量镁绿钙闪石和铁浅闪石,帘石为黝帘石-绿帘石系列。黑云母以镁铁黑云母和铁叶云母为主,绿泥石主要为密绿泥石和铁叶绿泥石,长石以正长石和钠长石为主。石榴子石成分剖面显示从核部到边部,石榴子石呈现出钙铝榴石和钙铁榴石交替变化的环带特征,且Fe~(3+)含量的逐渐升高暗示后期成矿流体氧逸度升高,结合黑云母Mg-Fe~(3+)-Fe~(2+)图解,说明富林矽卡岩型铜矿床形成于较强的氧化环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗岩形成于~253Ma,花岗斑岩形成于~244Ma,为大兴安岭地区一期新的成矿事件。锆石原位Hf同位素测试结果表明,花岗岩εHf(t)介于-1.60~2.23,花岗斑岩εHf(t)介于-3.53~1.90,二者均具有古老的两阶段模式年龄,结合前人对区域构造背景的研究,认为富林花岗质岩石可能来自于松辽地块和兴安地块后碰撞背景下俯冲板片断离软溜圈上涌导致古老下地壳的部分熔融并卷入少量地幔物质而形成的岩浆。花岗斑岩及与斑岩有关的脉状矿化和蚀变的出现暗示富林地区可能存在印支期的斑岩型矿床,此外结合石榴子石、辉石成分特征以及辉石Mn/Fe比值与世界矽卡岩矿床对比,指出富林矿区外围找矿应综合考虑铜、钼、铁、金、铅、锌等矿化组合。     

胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义

在详细的野外地质和岩相学观察基础上,对胶西北中生代玲珑期、郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母和角闪石进行了系统的化学成分研究。结果显示,玲珑期,研究区中部和南部花岗岩中的黑云母为铁叶云母和铁质黑云母,其MgO为4.07%~6.53%,具有壳源型黑云母的特征;北部主要为铁质黑云母和镁质黑云母,MgO介于9.13%~11.57%之间,具壳幔混源型的特征;郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母以铁质黑云母和镁质黑云母为主,MgO为7.62%~15.38%,均为壳幔混源型,其中的角闪石均属于钙质角闪石,M值为0.44~0.76。暗色矿物成分显示玲珑期花岗岩的源区物质主要为壳源,郭家岭期和伟德山期的以壳源为主,有少量幔源组分参与。三期花岗岩中黑云母结晶温度主要集中于550~700℃,而角闪石的结晶温度为600~750℃,从玲珑期到郭家岭期再到伟德山期,即从早到晚,黑云母的结晶温度有升高的趋势;全铝压力计估算结果显示,黑云母和角闪石的结晶压力具有降低的趋势。郭家岭期和伟德山期花岗岩中黑云母结晶过程中的氧逸度分别为-15.0~-9.0和-15.3~-8.8,明显比玲珑期的(-17.5~-13.2)高。结合胶西北金矿的时空分布特征,认为花岗岩结晶过程中较高的氧逸度和幔源物质的参与可能是有利于金矿化的重要条件之一。     

相山铀矿田矿石有用共生组分研究

相山铀矿田是我国目前规模最大的火山岩型热液铀矿田,其发育碱交代型铀矿化和酸交代型铀矿化两种矿床类型。笔者通过对该矿田主要酸交代型铀矿床的物质组分研究,发现其矿石中富含Th、Mo、HREE、Y等多种有用组分,且含量普遍可达综合利用品位;有用组分主要以独立矿物、类质同像形式存在,主要赋存于铀矿体的矿化中心带富矿石中,与铀为同空间富集。因此认为,相山铀矿田酸交代型矿床的矿石中,Th、Mo、HREE、Y与铀密切相关,矿物具有共生关系;应重视Th、Mo、HREE、Y等有用组分的综合利用评价。     

会泽超大型富锗银铅锌矿床矿化-蚀变分带规律及构造的控制作用

会泽超大型富锗银铅锌矿床是川—滇—黔铅锌多金属成矿区滇东北矿集区的典型代表。基于大量的地表调研和坑道精细编录,通过赋矿白云岩的岩石学、地球化学与矿化蚀变分带规律、构造对矿化-蚀变带控制作用的研究,认为赋矿粗晶白云岩是成矿过程中白云石化的产物,具有典型的热液蚀变成因,与沉积-成岩成因的摆佐组细晶白云岩、白云质灰岩明显不同;根据矿石和蚀变围岩中铅锌矿物组成与矿化、蚀变程度及其分布特征,该矿床矿化-蚀变分带规律:从矿体到围岩依次为铅锌矿石—铅锌矿化黄铁矿带→铅锌矿化/黄铁矿化粗晶白云岩带→灰白色粗晶白云岩带、米黄色粗晶白云岩带、肉红色粗晶白云岩带、网脉状白云石化灰岩带(蚀变残留体)、弱白云石化灰岩带。矿化-蚀变带明显受冲断褶皱构造(矿山厂、麒麟厂、银厂坡斜冲断层及其派生褶皱)上盘的层间断裂带控制,形成了典型的"成矿构造-蚀变白云岩-铅锌矿体"的矿化结构。该认识不仅丰富了会泽型(HZT)铅锌矿床成矿理论,而且对指导滇东北铅锌矿集区,乃至川滇黔成矿区的资源危机矿山的综合地质研究与找矿勘查具有重要的现实意义。     

蒙古南戈壁欧玉陶勒盖铜(金)矿床地质特征及其对我国找矿勘查工作的启示

近二十年来,蒙古南戈壁成矿带在寻找大宗金属矿产方面取得丰硕成果,发现了欧玉陶勒盖和查干苏布尔加等与古亚洲洋晚泥盆世岛弧演化有关的大型斑岩型矿床。研究表明:1)欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区在法门期弧岩浆与矿化作用之后,经历了短暂的抬升和剥蚀过程,随后被石炭纪火山-沉积岩所覆盖。两个矿床皆被埋藏于法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合面之下;2)矿床现今出露于石炭纪—二叠纪岩体包围的"天窗"中,矿体能否保存与其上覆岩层遭受的剥蚀程度有关;3)近EW向展布的蒙古南戈壁成矿带在欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区受三叠纪—早白垩世准巴彦断裂左旋走滑运动的影响,局部转变为NE走向,向东可延伸至中国境内东乌旗一带。因此,在中国内蒙古东乌旗地区开展的找矿勘查工作应重点关注法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合之下的晚泥盆世侵入体及其围岩,并在成矿远景区进行相应的区域构造解析研究。     

西藏多龙矿集区地堡那木岗铜(金)矿床流体包裹体特征及矿床成因

地堡那木岗铜(金)矿床位于西藏多龙矿集区,探明储量达大型规模;矿床的成矿过程分为岩浆作用阶段、钾长石-硫化物阶段、石英-多金属硫化物阶段、碳酸盐-黄铁矿阶段和氧化作用阶段,其中石英-多金属硫化物阶段和碳酸盐-黄铁矿阶段为主要成矿阶段;为查明成矿流体特征,确定矿床成因类型,对取自深部矿石中的碳酸盐脉(均为碳酸盐-黄铁矿成矿阶段含黄铁矿黄铜矿石英脉)开展流体包裹体的岩相学观察和显微测温分析。分析结果表明,上述矿物中主要发育富液相、富气相和含子矿物三相包裹体。其中,富液相包裹体的均一温度与盐度分别为:t=80~600℃、w(NaCl,eq)=4.48%~18.79%;富气相包裹体的均一温度和盐度分别为:t=240~560℃、w(NaCl,eq)=5.09%~9.73%;含子矿物三相包裹体的均一温度与盐度分别为:t=240~560℃、w(NaCl,eq)=36%~72%。综合分析认为,地堡那木岗铜(金)矿床成矿流体发生了强烈的沸腾作用,流体沸腾作用是该矿床的重要成矿机制。通过与国内外典型斑岩型矿床与高硫化型浅成低温热液矿床的流体包裹体特征进行对比,其与斑岩型矿床的中高温、高盐度流体特征相似。因此,推测地堡那木岗矿床的成因类型为斑岩型铜(金)矿床。     

贺兰山北段牛头沟金矿床成矿流体和成矿物质来源:来自H-O-S-Pb同位素的证据

贺兰山北段牛头沟金矿床为华北克拉通西北缘新发现的金矿床,包括构造破碎带蚀变岩型和石英脉型两种矿化类型,后者可进一步细分为低缓石英脉型和陡窄石英脉型2个亚类。矿区所有矿体均赋存在古元古界贺兰山群变质杂岩和混合花岗岩内,受主干断裂F_1及其上盘次级断裂体系控制。综合本文及前人研究成果表明,破碎带蚀变岩型石英流体包裹体以纯液相水溶液包裹体为主,而低缓石英脉型和陡窄石英脉型石英流体包裹体则以气液两相水溶液包裹体为主,不同矿化类型成矿流体均为中低温(160~210℃)、中低盐度(6%~12%NaCl_(eq))的H_2O-NaCl流体。对矿区内3种矿化类型石英流体包裹体和硫化物分别开展的H-O和S-Pb同位素研究显示:破碎带蚀变岩型和陡窄石英脉型流体包裹体δD_(H2O)组成相近,分别为-75.2‰~-89.3‰和-87.0‰~-93.8‰,而低缓石英脉型流体包裹体则具有较高的δD_(H2O)值(-45.7‰~-67.7‰);流体包裹体δ~(18)O_(H2O)值则由破碎带蚀变岩型(3.7‰~4.4‰)→低缓石英脉型(1.9‰~3.3‰)→陡窄石英脉型(0.5‰~0.9‰)依次降低。破碎带蚀变岩型和陡窄石英脉型δ~(34)S组成均为正值,分别为1.3‰~6.9‰和2.2‰~5.8‰,而低缓石英脉型则具有较低的δ~(34)S值(-5.1‰~-2.6‰)。低缓石英脉型金矿具有明显不同的δD_(H2O)和δ~(34)S组成,可能与含矿断裂性质及其距离导矿构造F_1断裂较远等因素所共同导致的成矿流体氧逸度升高有关。3种矿化类型对应的矿石均表现出明显富集Th放射成因Pb的特点,~(206)Pb/~(204)Pb(16.467~17.994)和~(207)Pb/~(204)Pb(15.382~15.582)组成相对均一,而~(208)Pb/~(204)Pb变化较大(37.413~42.345)。总体上,石英流体包裹体H-O同位素组成表明成矿流体均为岩浆水和大气降水形成的混合流体,其大气降水比例自破碎带蚀变岩型→低缓石英脉型→陡窄石英脉型依次升高;矿石S-Pb同位素指示成矿物质为深部岩浆和具有高Th/U比的基底围岩双重来源。结合区域构造–岩浆演化,笔者将牛头沟金矿床成矿过程概括为晚古生代裂陷盆地形成阶段、中晚侏罗世区域挤压推覆阶段和晚侏罗世至早白垩世岩浆热液活动阶段等3个阶段。     

甘肃西和县金崖沟金锑矿特征浅析

甘肃西和县金崖沟金、锑矿位于南秦岭北部的岷县鹿儿坝—西和崖湾—两当广金坝金、汞、锑成矿亚带上。矿带长约1 km,由一条NE向高角度断层F1控制,矿(化)体主要处于断层的下盘即南东盘,矿体产状280°~315°∠67°~80°,不连续,呈透镜状、扁豆状,在纵向上及垂向上矿体产状均变化较大,形态主要随断层错动形成的虚脱空间形态的变化而变化。金矿呈透镜状、板状、长条状,品位1.05~3×10~(-6),厚度0.78~3.20 m不等,锑品位1.14%~3.41%,平均厚度1.26 m。金矿对岩石有一定的选择性,主要以铅锌铜硫化矿物包裹金形式赋存于断层破碎带中的硅化角砾岩中。锑矿不具规模,多分布于两断层交汇处呈鸡窝状产出,即在构造复杂流体流通较好且有利的容矿空间成矿,呈浸染状、放射状、针状,锑矿与金矿局部伴生,局部独立存在。