湘西大脑坡超大型铅锌矿床黄铁矿原位微量元素研究

大脑坡铅锌矿床位于鄂西—湘西—黔东铅锌成矿域的中部,是近年来花垣矿田内新发现的又一超大型铅锌矿床。前人对花垣矿田内铅锌矿床的研究获得了较多的认识,但是关于区内铅锌矿床的成因类型一直备受争议。本文以大脑坡铅锌矿床不同标高的成矿期黄铁矿为研究对象,通过LA-ICP-MS原位点测试和元素Mapping分析,旨在揭示黄铁矿中不同微量元素的赋存状态以及为矿床成因提供新的约束。结果表明,该矿床黄铁矿所含微量元素种类较少且含量偏低,指示其形成于相对低温的环境,相较而言,黄铁矿较富集Co、Ni、As、Mn、Cu、Pb和Zn等元素,其中Co、As、Ni、Sb和Ge等元素主要是以类质同象的方式赋存于黄铁矿的晶格之中,大部分的Zn和Pb分别以闪锌矿微米级包裹体和方铅矿微/纳米级包裹体的形式赋存于黄铁矿中,而Cd、Mn和Cu、Ag则以类质同像的方式分别赋存于闪锌矿和方铅矿的晶格中。此外,黄铁矿的Co/Ni(均值1.0),Zn/Ni(均值42.0)和Cu/Ni(均值3.5)比值均指示其为热液型的黄铁矿。总体而言,大脑坡矿床黄铁矿微量元素特征可与典型MVT型铅锌矿床类比,在Co-Ni含量投影图上,样品点与MVT型矿床投影区高度吻合。结合矿床地质地球化学和黄铁矿微量元素特征,我们认为大脑坡矿床属于MVT型铅锌矿床。     

湘西花垣矿田热液方解石稀土元素地球化学

近年来,位于扬子板块东南缘的花垣铅锌矿田取得重大找矿突破,杨家寨和大脑坡等一系列大型-超大型铅锌矿的发现,该区新增铅锌资源储量已经超过1000万t,有望成为世界级铅锌资源基地。虽然该矿田地质地球化学研究已经积累了较多成果,但关于铅锌成矿流体的来源及其演化过程研究相对薄弱,制约了花垣矿田的成矿机制深入。本文通过对该矿田不同成矿阶段热液方解石稀土组成研究,并与矿区围岩和不同时代地层对比,探讨矿田内铅锌成矿流体来源及其演化。研究表明,不同成矿阶段的方解石稀土元素及配分模式差异明显,其中成矿早晚2阶段方解石REE与围岩较相似,而主成矿阶段方解石明显富集REE,暗示成矿流体不可能完全由赋矿地层提供,应有来自下伏地层以及基底岩石相对富集REE的流体加入,这种流体可能携带了大量的Pb、Zn成矿物质,为铅锌矿成矿提供了物质来源。此外,成矿早阶段到主成矿阶段,δEu值均小于1,暗示成矿早阶段到主成矿阶段的流体呈现相对还原的特征;而成矿晚阶段方解石的δEu远大于1,表明成矿晚阶段热液流体呈现较氧化特征,总体而言,本区成矿环境在铅锌成矿过程中由相对还原向相对氧化的演化。     

黔西北铅锌矿床成矿岩性组合与构造控矿样式

随着黔西北地区铅锌矿成矿理论与地质勘查深度融合,纳雍枝、猪拱塘等大型-超大型铅锌矿床相继被发现,实现了该区找矿历史上最重大的突破,揭示了该区巨大的找矿潜力。成矿岩性组合与构造控矿样式是铅锌矿体就位的基本要素,亦是矿床学研究中根本的科学问题,可为矿产预测提供最直接的证据。本文深入剖析了黔西北地区7个典型铅锌矿床的控矿岩性组合与构造样式,厘定了2种控矿岩性组合和4种构造控矿样式,分别是碳质页岩+碳酸盐岩+碳质页岩组合和碳质页岩+含碳质泥质碳酸盐岩组合,张性断裂-背斜、断裂复合空间、逆断裂纵向羽状节理和平行次级断裂构造控矿样式。总结了"流体-构造组合导入-岩性组合圈闭"的成矿过程,深化了矿体就位机制,完善了矿床成矿模式。以期为该区成矿预测与深部找矿提供理论依据。     

黔西北五指山地区铅锌矿床研究新进展:成矿带归属的启示

黔西北成矿区为川滇黔接壤矿集区的重要组成部分之一,但该地区以往未见有大型以上铅锌矿的报道。近些年来,贵州科技工作者在五指山地区取得重大的找矿突破,发现多个大中型铅锌矿床,提交铅锌金属资源量超过250万吨。为了使地质工作者更好地认识该矿田铅锌矿成矿作用,并为研究区及邻区找矿预测提供理论依据,本文系统总结五指山地区铅锌矿近些年的研究进展,并与川滇黔与湘西-黔东地区铅锌矿床从地质、地球化学以及成矿时代进行对比,尝试探讨五指山地区铅锌矿成矿带归属。地质和地球化学的综合研究表明,五指山地区的铅锌矿床的成矿物质主要来源于变质基底,水岩反应作用致使围岩贡献了少量的成矿物质,成矿流体具有多源性,主要为低温、中高盐度的卤水,可能混入少量的地层水,矿床成因类型属于MVT型铅锌矿床。年代学数据揭示,五指山地区铅锌矿成矿时代为(458.2±2.9) Ma,可能与武夷—云开陆内造山事件有关,暗示湘西—黔东地区同时代的铅锌成矿作用可能延伸到该地区。通过系统的地质和地球化学对比发现,五指山矿田内铅锌矿床与川滇黔接壤地区典型的铅锌矿床存在差异明显,而与湘西—黔东铅锌成矿带内典型矿床相似,故暂将其划分到该成矿带。     

贵州板板桥铅锌矿床硫化物稀散元素富集特征与地质意义

位于贵州赫章县境内的板板桥铅锌矿床是近年来新发现的一处中型矿床,累计探明铅锌矿石量超过1.5×109kg,Pb平均品位0.26%～10.32%,Zn平均品位0.81%～28.8%。目前,对该矿床的研究还很薄弱,特别是硫化物中稀散元素的富集特征尚不清晰,制约了对该矿床成因的深入认识以及稀散元素的综合利用。本文利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),分析了该矿床主成矿阶段硫化物(闪锌矿、黄铁矿和方铅矿)中稀散元素的富集特征,并试图揭示其蕴含的地质意义。结果表明,稀散元素主要以类质同象形式富集在闪锌矿中,但稀散元素(尤其是Ge)很可能不是直接替代Zn进入闪锌矿晶格中,而是与Fe一起共同置换Zn进入闪锌矿晶格中,这代表了一种新的闪锌矿中稀散元素替代方式。另外,硫化物中稀散元素含量及相关参数表明,板板桥铅锌矿床的形成温度较低,属于后生低温热液矿床。综合已有的矿床地质、地球化学等资料,本文认为板板桥铅锌矿床是流体-构造耦合作用的产物,其成因属于以碳酸盐岩为容矿围岩的后生热液矿床,与川滇黔接壤铅锌矿集区内其它铅锌矿床成因一致。     

赣东北冷水坑铅锌银矿田流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义

冷水坑铅锌银矿田位于扬子地块与华夏地块的江山—绍兴结合带南侧、武夷隆起带西北部的天华山火山盆地内,是武夷山成矿带中生代火山岩带中独具特色的斑岩型矿床。矿田内的火山岩分布广泛,但是区内火山岩系的地质时代归属仍然存在分歧,存在晚侏罗世和早白垩世早期的不同认识,制约了区域地质找矿工作。笔者等在对矿田火山岩系的岩性和岩相特征调查的基础上,对冷水坑矿田内鹅湖岭组流纹岩样品进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,结果显示3件样品的锆石n(~(206)Pb)/n(~(238)U)年龄加权平均值分别为139.5±1.1 Ma、137.8±1.3 Ma和139.4±1.2 Ma,地质时代属早白垩世早期,指示流纹岩所在火山岩系地质时代为早白垩世早期。火山喷发有气爆和浆爆等喷发形式,分别表现为普利尼式和斯通博利式、乌尔卡诺式等不同喷发形式,所形成的火山碎屑岩中不同来源的晶屑、岩屑和浆屑各自所占比例不同,导致最小锆石U-Pb年龄的地质含义也不同,不一定都能代表火山碎屑岩的形成年龄。结合前人获得的凝灰岩和晚侏罗世花岗斑岩的锆石U-Pb年龄,推测冷水坑铅锌银矿田早白垩世早期发生了不同形式的火山喷发活动,是否存在晚侏罗世火山岩系仍值得探讨。     

中国东部燕山期斑岩钼-热液型铅锌(银)成矿系统的成矿物质来源

中国是世界第一大钼生产国和资源国,同时也是铅、锌的重要资源国。中国东部燕山期斑岩型钼矿床及热液脉型、夕卡岩型铅锌(银)矿床是中国钼、铅、锌的主要来源。前人基于斑岩钼和热液型铅锌(银)矿床的地质、地球化学研究,提出了中国东部燕山期斑岩型钼-热液型铅锌(银)成矿系统的新认识,但对该成矿系统的岩浆起源、成矿物质来源等仍存在认识上的分歧。近年来,越来越多的地质、地球化学证据表明,斑岩钼矿的成矿可能与幔源岩浆活动有关,成矿斑岩的Sr、Nd、Pb同位素组成也显示有幔源物质的贡献。碳酸岩作为典型的幔源岩浆岩,是研究地幔物质组成的探针岩石,源自俯冲交代富集地幔的碳酸岩是已知Mo含量最高的岩浆岩,同时其Pb、Zn、Ag含量也很高,并具有富水、富F、富S、富CO₂的特征。中国东部与斑岩钼矿同期的碳酸岩、基性岩的地球化学研究表明,中国东部中生代地幔为经历了俯冲交代的富集地幔,富集地幔的部分熔融可能为斑岩钼-热液型铅锌(银)成矿系统提供了成矿岩浆、成矿金属,同时还可能提供了S、F和成矿流体。     

湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素特征及成矿指示意义

位于江南造山带中段的湘东北地区是我国华南重要的金铅锌铜钴多金属矿产地之一,栗山铅锌铜多金属矿床是该区近年来找矿勘查新发现的一大型矿床。该矿床位于晚侏罗世—早白垩世幕阜山岩体南缘,矿体主要赋存于岩体及其与地层接触带的构造破碎带内,空间上与岩体关系密切,然而目前关于该矿床的研究十分薄弱。本文采用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪开展了闪锌矿的原位微区微量元素分析。微量元素组成分析结果表明,闪锌矿以富集Co、Ga而贫Fe、Cd、Ge为特征,其中Fe、Mn、Cd、Co、Ga等元素以类质同象形式产出,而Cu、Pb、Ag和Sn等元素则还以包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同微量元素间的相关关系,认为闪锌矿中可能存在Zn²⁺↔Fe²⁺、4 Zn²⁺↔2 Fe²⁺+Ge⁴⁺+□(其中□表示空位)、3 Zn²⁺↔2 Cu⁺+Ge⁴⁺、2 Zn²⁺↔Ag⁺+Sb³⁺等简单和复杂替代关系。闪锌矿的Zn/Fe、Ga/Ge、Ge/In、Ga/In比值和Fe温度计等指示闪锌矿形成于中低温(240~250 ℃)、低硫逸度(lgf(S₂)=-13.3~-9.6)环境。栗山矿区闪锌矿的微量元素组成特征有别于金顶砂岩型、SEDEX型、VMS型、MVT型和夕卡岩型铅锌矿,结合低的Cd/Fe(0.03~0.14,平均0.06)、Cd/Mn(1.54~6.30,平均2.91)比值和Ge含量,暗示该矿床成矿作用与岩浆活动有关。综合矿区地质特征和区域构造-岩浆演化,认为该矿床是在太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造背景下形成的与燕山期幕阜山岩体有关的中低温岩浆热液充填交代型矿床。该类型矿床闪锌矿具有鲜明的微量元素组成特征,可为判别具相似地质特征的矿床成因提供借鉴。     

四川省白玉县热加地区铜铅锌多金属矿化特征及找矿前景

白玉县热加地区铜铅锌多金属矿化主要赋存于晚三叠世根隆组、勉戈组流纹岩、千枚岩及火山岩中的碳酸盐岩透镜体中,受北西向构造与地层岩性的双重控制,勉戈组地层中的火山岩为矿化提供了丰富的物源条件。区内已发现的矿(化)点均位于重砂异常和水系沉积物异常范围内,其中铜厂沟铜矿点、曲靖沟铅锌矿点和巴绒沟铅锌矿点已发现一定规模的矿体,本文分析其矿化特征,阐述了该地区找矿标志及找矿远景。     

内蒙古乌兰拜其铅锌矿床成因探讨:流体包裹体及矿石矿物S-Pb同位素、微量元素证据

乌兰拜其铅锌矿床是近年来在大兴安岭中南段地区新发现的一处中型铅锌多金属矿床,目前已探明铅锌储量约27万吨,其中Ⅰ号矿段为主要的组成矿段。本文以乌兰拜其矿床Ⅰ号矿段作为研究对象,试图讨论乌兰拜其铅锌矿床成矿流体性质、成矿物质来源、成矿地质背景及成因类型。乌兰拜其矿床Ⅰ号矿段矿体主要呈似层状赋存于白音高老组地层中酸性火山碎屑岩中。根据矿物的组构和穿插关系,初步将I号矿段成矿作用划分为:毒砂-黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段和绢云母-绿泥石阶段等三个主要成矿阶段。其中矿床中主成矿阶段的石英、闪锌矿中的流体包裹体可分为气液两相包裹体(Ⅰ型)和含子晶多相包裹体(Ⅱ型)两类。石英中气液两相包裹体的均一温度范围为125～481℃,盐度为2.74%～7.02%Na Cleqv;闪锌矿中的流体包裹体均一温度范围为110～327℃,盐度为2.90%～7.02%Na Cleqv。分析计算得出的包裹体形成时的成矿压力为8.27～37.43MPa,平均压力为21.26MPa;成矿深度为0.28～1.25km,平均深度为0.71km。这表明乌兰拜其铅锌矿床的成矿流体具有中低温、低密度、低盐度的特征,其形成于压力较低,深度较浅的环境下。矿床主成矿阶段的多金属硫化物具有较小的δ34S值变化范围(-6.73‰～0.17‰,均值为-4.10‰),指示硫来源于深源岩浆。闪锌矿、黄铜矿Pb同位素(206Pb/204Pb为18.130～18.267,207Pb/204Pb为15.488～15.545,208Pb/204Pb为37.920～38.104)组成较为稳定。其μ值为9.27～9.28,ω值为33.46～34.02,暗示乌兰拜其矿床铅具有壳幔混合来源特征。乌兰拜其硫铅同位素组成与大兴安岭地区成矿物质为岩浆来源的金属矿床特征相似,与早白垩世火山岩浆活动关系密切,是深部岩浆热液逐步演化的产物。结合矿区与成矿关系密切的燕山晚期花岗岩,本次研究初步认为乌兰拜其铅锌多金属矿床是受燕山晚期中酸性火山岩-次火山岩和断裂控制的,与岩浆活动有关的中低温热液铅锌多金属矿床。