内蒙古黄岗梁铁锡矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成及其指示意义

黄岗梁铁锡矿床位于大兴安岭中南段晚古生代增生造山带。矿区内闪锌矿产于矽卡岩中,可分为浸染状和层纹状闪锌矿。本文对两种闪锌矿进行了高精度LA-ICP-MS元素含量测试,结果表明矿区两种闪锌矿具有相同成因特征,闪锌矿中Mn、Cu、As、In较富集,Ga、Ge、Cd含量较低,而As、Sn、Bi、Pb含量变化较大。Cu、Sn、Bi、Pb等元素在闪锌矿中以独立矿物赋存,Mn、Fe、Ga、Ge、Cd、In、Sb以类质同像形式赋存在闪锌矿晶格中。In/Ga、In/Ge比值较低,Zn/Cd比值为233~250,指示闪锌矿形成于中高温环境。Cd/Fe、Cd/Mn比值分别小于0.1和0.5,指示闪锌矿成因与岩浆活动有关,In Ge特征图解也指示其矽卡岩成因。通过与国内外典型矿床闪锌矿微量元素特征对比,结合矿床地质特征认为黄岗梁铁锡矿床中闪锌矿属于与燕山期岩浆作用有关的中高温矽卡型闪锌矿。     

凡口铅锌矿床矿石与围岩退火模拟实验研究

退火成矿环境研究是近年来矿床学发展的新方向之一,丰富多彩的退火结构、构造现象在越来越多的热液矿床中被发现,足以说明退火环境在热液矿床成矿过程中的重要性,然而这些理论研究以往并未得到实验的验证。本项目通过退火模拟实验,成功地再现了凡口矿区的矿石和围岩的退火结构、构造和独特的球状闪锌矿晶粒的重结晶加大现象,证实了退火重结晶作用是凡口特大型铅锌矿床成矿作用的一个重要方面,开拓了矿床学研究的新领域。     

甘肃花牛山铅锌矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成及其地质意义

天山—北山铅锌成矿带位于中亚造山带、塔里木板块和华北板块的交汇地带,是我国西北地区重要的金属资源产地之一。花牛山铅锌矿是天山—北山地区具典型成因意义的铅锌矿床,矿床成因机制一直存在争议。本文通过LA-ICP-MS对其闪锌矿微量组成进行分析,结果表明：该矿床闪锌矿形成于中—高温环境,以富集Fe、Mn、In、Cd、Cu等元素,贫Ga、Ge、Ni等元素为特征,其中Fe、Mn、In、Cd、Cu以类质同象的形式赋存于闪锌矿中,Ag、Pb以显微包裹体的形式赋存于闪锌矿中;其微量元素组成与岩浆热液为主导的矿床（都龙、黄岗梁、孟恩陶勒盖、赤土店）类似,除此之外,闪锌矿Tl元素质量分数以及Cd/Fe和Cd/Mn值均显示岩浆热液属性,在微量元素判别图中样品也落入岩浆热液区域。野外调研发现,矿体底部未见角砾状和网脉状矿体,矿体均发育在岩性界面及层间破碎带中。结合矿床地质特征、闪锌矿微量元素地球化学特征,认为花牛山铅锌矿床成因类型属于中高温岩浆热液型。     

氨基酸对铅迁移与沉积作用的实验研究

根据氨基酸在成矿溶液中存在的可能性,本文提出了氨基酸（氨基乙酸和氨基丙酸）与铅形成易溶络合物,成为铅迁移的重要形式。通过实验证明,在150℃左右是该络合物存在和迁移的最为有效的温度范围。但在200℃以上,络合物将明显地分解,方铅矿则得以沉积。考虑到方铅矿与闪锌矿能紧密共生,因此,方铅矿迁移与沉积的实验结果应与闪锌矿迁移与沉积的机理相符合。笔者的实验结果和其他学者关于有机锌络合物在超过190℃时分解而使锌得以沉积的结论,正好相一致。     

Sphalerite Chemistry,Niujiaotang Cd—Rich Zinc Deposit,Guizhou,Southwest China

Sphalerite in the Niujiaotang Cd-rich zinc deposit, Duyun, Guizhou is characteristically light-yellow in color with significant enrichment of cadmium which ranges from 0.83% to 1.97% (averaging 1.38%) in concentration in the mineral, corresponding to an enrichment coefficient as high as 30. 47 to 72. 96. In comparison with other major Pb−Zn deposits in the world (the Mississippi Valley deposits, and the Fankou and Jinding deposits in China) the Niujiaotang deposit isn ⁻ n×10 times richer in cadmium. Sphalerite in the deposit is also rich in Ga and Ge, but poor in In, Mn and Fe, suggesting some special mechanisms that govern the geochemical behavior of these trace elements. Except for a minor amount of independent minerals like greenockite, cadmium occurs mainly as isomorphous impurity in the crystal lattice of sphalerite. During weathering and leaching under supergene condition, cadmium was separated from Zn, resulting in some secondary minerals of Cd, including oxides and otavite. This project was jointly supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 496-33110) and the Laboratory Foundation of Ore Deposit Geochemistry of Chinese Academy of Sciences.     

岩浆-热液系统中铟的成矿作用

铟作为支撑新兴高科技产业发展的关键金属,主要应用于电子工业、半导体、焊料合金及航空航天等领域,对国家安全和经济发展至关重要.当前铟的重要来源是与花岗质岩浆有关的锡多金属矿床,其中铟的富集程度远超其他类型矿床.文章在简要概括铟矿床类型的基础上,探讨了铟在岩浆-热液系统各演化阶段的富集过程以及锡、铟同步富集的原因.在岩浆演...     

西藏甲玛斑岩成矿系统闪锌矿矿物学特征及其地质意义

闪锌矿作为甲玛斑岩成矿系统远端热液流体形成的典型金属硫化物之一,也是揭示成矿流体演化和成矿作用差异的重要指示矿物。甲玛超大型铜多金属矿床是西藏冈底斯成矿带碰撞型斑岩成矿系统的典型代表,其远端成矿流体的性质有待进一步完善。甲玛矿床中闪锌矿可分为产于远端硅灰石矽卡岩型矿体中的闪锌矿（进一步分为主矿段和南坑矿段）、大理岩中Manto型矿体的闪锌矿和角岩型矿体中的闪锌矿。采用电子探针测定闪锌矿的元素组成及含量,研究结果表明,甲玛闪锌矿相对富集Fe、Mn、Cd等元素,其中,角岩型矿体中的闪锌矿的Fe和Cd含量最高,其次为硅灰石矽卡岩型矿体和大理岩中Manto矿体的闪锌矿。甲玛闪锌矿的颜色较丰富,且与Fe元素的含量具有较强相关性,颜色越偏红褐色的闪锌矿Fe含量越高,颜色越偏蓝黑色的闪锌矿Fe含量越低。距离斑岩成矿中心较近的角岩型矿体中的闪锌矿铁含量最高,形成温度最高,为中偏高温;远离斑岩成矿中心的远端硅灰石矽卡岩型矿体中闪锌矿的形成温度中等;更远端的大理岩中Manto矿体的闪锌矿形成温度最低,为中低温。距离热液成矿中心越远,闪锌矿中的Fe和Cd含量逐渐降低,形成温度越低,据此可将闪锌矿作为斑岩成矿系统判定热源和流体源的找矿标识之一。     

黔东柏松铅锌矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成特征及其地质意义

黔东柏松铅锌矿床位于扬子板块东南缘的湘西–黔东成矿带。与该成矿带内其他铅锌矿床相比,柏松铅锌矿床地质地球化学研究程度较低,矿床成因类型以及Cd、Ge、Ga等关键金属元素在闪锌矿中的赋存状态尚不清楚。本文通过LA-ICP-MS对该矿床闪锌矿微量元素组成进行分析,结果显示:柏松铅锌矿床中闪锌矿富集Cd、Fe、Ge、Pb,亏损V、Co、Ni、Cu、Te、Bi等元素。结合闪锌矿微量元素含量和Zn/Cd、Zn/Fe值特征,认为该矿床形成温度较低,根据Fe、Ga、Ge、Mn和In估算其成矿温度在75～135℃之间。闪锌矿中Fe与Cd具有较明显的负相关性,表明它们主要以类质同象的形式赋存于闪锌矿中,替代机制为:Zn²⁺?Fe²⁺、Zn²⁺?Cd²⁺,而Ge主要的替代机制为2Zn²⁺?Ge⁴⁺+□(□为晶体空位),Ga与Cu替代机制为2Zn²⁺?Ga³⁺+Cu⁺,In与Cu可能存在(Cu⁺     

内蒙古浩布高铅锌矿床闪锌矿微量元素特征及其地质意义

内蒙古浩布高铅锌矿床位于大兴安岭南段黄岗-甘珠尔庙成矿带,该带是我国北方重要的铅锌多金属成矿带之一。目前,浩布高矿床闪锌矿微量元素赋存机制尚不清晰,矿床成因类型亦存在一定的争议。本研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)原位微量元素分析手段,结合机器学习方法,对浩布高闪锌矿微量元素组成特征、赋存机制以及矿床成因类型进行了探讨。LA-ICP-MS分析结果表明,浩布高矿床中闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Se、Ag、Cd、In、Sn等元素,贫Ni、Ga、Ge、As、Mo、Sb、Au、Tl、Pb、Bi等元素为特征。其中,Fe、Mn、In等元素主要以类质同象的方式替代Zn赋存于闪锌矿中,Cu、Ag、Sn等元素含量变化范围较大,可能部分以微粒包裹体的形式存在。In与Cu含量具有一定的正相关,推测In在闪锌矿中富集机理可能为Cu⁺+In■³⁺2Zn²⁺。Cd与Fe含量呈一定的正相关性,而与Zn含量呈负相关性,这可能暗示在闪锌矿中Cd主要以类质同象的方式置换Zn元素而非Fe元素。通过穷举闪锌矿微量元素图解发现,...     

大兴安岭北段岔路口斑岩Mo-热液脉状Zn-Pb成矿系统硫化物微量元素的分布、起源及其勘探指示

岔路口斑岩Mo-Zn-Pb矿床位于大兴安岭北段,是近年来新发现的超大型斑岩-热液脉状Mo-Zn-Pb成矿系统,脉状Zn-Pb矿化直接叠置在斑岩Mo矿化顶部。本文挑选岔路口斑岩型矿化及热液脉型矿化的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿,通过EMPA、ICP-MS等多种方法分析硫化物的主微量元素组成,发现岔路口各阶段硫化物均富集Mo元素,相比于斑岩型矿化各阶段中的黄铁矿,Zn、Pb、Mn、Cd、Ga、Ag、Bi等元素在铅锌矿阶段内相对富集;相比于过渡阶段,铅锌阶段闪锌矿中Mo、Co元素及方铅矿中的Bi、Cd和Ag元素含量下降。微量元素在不同阶段内的变化可能是流体降温和天水混合的结果。黄铁矿的稀土总量与成矿岩体最接近,且与成矿岩体和围岩有相似的稀土配分模式,并有较明显的Eu负异常;黄铁矿宽广的Y/Ho比值(25.0~39.0)与成矿岩体的Y/Ho比值范围(27.4~38.7)最接近,同时包括了围岩相对较窄的Y/Ho比值(25.7~31.3),这表明成矿物质主要与成矿岩体同源,可能加入了一定量的围岩物质,岔路口硫化物富Mo的特征受控于深部斑岩Mo矿化岩浆-热液系统。对比东秦岭-大别W-Mo-Pb-Zn矿集区的远源热液脉状Pb-Zn矿床,岔路口浅部近源脉状矿化中的黄铁矿具有更高含量Mo/Ag-Bi/Sb比值和Mo/Pb-Sn/Sb比值,因此浅部硫化物的高Mo含量以及黄铁矿中相关元素比值的高值,可为脉状Zn-Pb矿化附近隐伏斑岩钼矿化的勘探提供新线索。此外,与其他热液脉状和斑岩型矿床相比,岔路口矿床硫化物更富集中高温元素;且综合分析多类矿床的硫化物的微量元素后,本文还初步查明不同矿床类型硫化物富集的微量元素,这一尝试可为矿床成因的判断提供新的思路。