紫金山高硫型金铜矿的矿床地质研究进展

随着紫金山金铜矿露天采矿规模的不断扩大,许多与矿床成因密切相关的地质现象被剥露出来,露采场成为进行矿床地质研究的最佳场所。本文对紫金山金铜矿露采场的构造、矿化及蚀变分带特征进行了详细研究,研究表明:在自北向南靠近火山机构的过程中,蚀变带依次为绢云母+地开石化带、地开石+明矾石化带、地开石+褐铁矿化带和强硅化带,各个蚀变带内的主要金属矿物组合变化依次为黄铁矿+斑铜矿±硫砷铜矿±蓝辉铜矿,黄铁矿+蓝辉铜矿+铜蓝+硫砷铜矿±斑铜矿,褐铁矿+针铁矿+自然金+次生铜蓝+孔雀石,黄铁矿+斑铜矿+硫砷铜矿+蓝辉铜矿。在空间分布上,主要的矿石矿物在水平方向上从斑铜矿渐变为蓝辉铜矿,垂直方向上从上部的自然金+褐铁矿向下变为蓝辉铜矿+斑铜矿,深部变为铜蓝±蓝辉铜矿。蚀变分带与金属矿物组合的空间分布都体现出在靠近火山机构及深度增加的过程中成矿热液的硫逸度和氧逸度越来越高。矿石中还出现了具有指示意义的含锡矿物。这些特征都表明紫金山金铜矿是含矿热液多期次叠加的结果。金的富集成矿和金铜的矿化分带受北西向与北东向密集节理交汇带的控制。     

福建紫金山矿田早白垩世以来构造演化和成岩成矿时空格架

在充分吸收已有工作成果的基础上,文章系统总结了紫金山矿田的典型矿床类型及特征,探讨了早白垩世伸展构造背景下该矿田成岩成矿作用与北西向上杭—云霄成矿带的关系,并建立了早白垩世（145 Ma~）到晚白垩世早期（~92 Ma）紫金山矿田成岩成矿作用的时空格架。研究认为由于古太平洋板块俯冲作用体系的影响,早白垩世以来（145 Ma~）紫金山矿田总体上受北西向上杭—云霄深断裂多次活化作用的控制,依次经历了145~120 Ma伸展初期小规模的岩浆—成矿活动、125~110 Ma短暂的岩浆间歇期、110~92 Ma幔源物质大规模参与的岩浆活动及相应的斑岩型—浅成低温热液型（Cu-Au-Mo-Ag）多金属成矿作用。      

福建上杭地区燕山期花岗岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成

选取福建省西南部紫金山中粗粒花岗岩、石壁寨西部含斑细粒二长花岗岩和东部斑状含黑云母二长花岗岩作为研究对象,利用LA-ICP-MS法对三个岩体的锆石进行了U-Pb、Lu-Hf和微量元素分析,获得了3个岩体的岩浆结晶分别为156.5±2.7Ma(晚侏罗世),166.2±8.1Ma(中侏罗世)和154.1±1.4Ma(晚侏罗世)。锆石的Lu-Hf同位素分析结果表明,锆石的两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1.6~2.2Ga、1.7~2.0Ga和1.7~1.9Ga。锆石Hf同位素初始值ε_(Hf)(t)均为负,分别为-14.88~-8.40、-11.9~-7.8和-10.9~-7.4。锆石的ε_(Hf)(t)、Hf同位素地壳模式年龄分布范围较小,暗示岩体岩浆来源具有较为均一锆石Hf同位素组成。中侏罗世(166.2±8.1Ma)期间,古太平洋板块与欧亚板块发生碰撞,导致洋壳俯冲至陆壳之下,陆壳并发生了小规模的部分熔融,形成了石壁寨西部岩体;碰撞结束后,在晚侏罗世(145~156Ma)期发生由挤压向拉张环境的转换,闽西南岩石圈伸展减薄、壳源物质发生广泛的熔融作用,形成了大规模的紫金山岩体和石壁寨东部岩体。本文的研究成果,为研究闽西南花岗岩体的来源和区域构造演化提供了新的资料证据。     

基于Surpac的紫金山金铜矿床三维地质建模

使用Surpac三维可视化数字矿山软件,建立了紫金山金铜矿床地质数据库,构建了矿床地表、采空区、巷道、金铜矿体的三维模型;利用地质统计学方法,对样长、组合样长进行基本统计,分析频率累计曲线,确定特高品位并进行处理,开展矿体走向、倾向、厚度方向的变异函数分析和曲线拟合,建立了变异函数模型;确定了估值方法和估值参数,主矿体采用普通克里格法,小矿体采用距离幂次反比法进行估值,建立了带有丰富属性值的矿体块体模型。实践表明,所建地质模型总体可靠性强,适用性符合要求,极大地提高了工作效率。     

福建紫金山铜金矿田地球物理地球化学特征及找矿模型

在研究紫金山铜金矿田地质特征的基础上,通过对矿田内各类地质体的重力、航磁、遥感等地球物理特征和微量元素地球化学特征的研究,建立了矿田的地质－地球物理－地球化学找矿模型。     

浅谈紫金山铜矿区蓝辉铜矿及其他铜硫化物特征

紫金山铜矿区的蓝辉铜矿成因一直存有争论,其关键点在于对次生成因或原生成因的认识。文章对铜矿石光片进行反光显微镜观察,总结了铜矿物的生成顺序及分布特点,并讨论前人对蓝辉铜矿成因研究的不同成果,提出自己的一点研究看法。     

紫金山地区斑岩-浅成热液成矿系统的成矿流体演化

本文从流体包裹体和热液矿物的年代学方面追踪了紫金山地区的斑岩-浅成热液成矿系统中成矿流体的演化过程和演化轨迹。研究表明,汇聚到岩体顶部的岩浆流体在104．5Ma左右、650～550℃温度区间减压沸腾,形成的不混溶流体导致了钾硅酸盐化蚀变及初始Cu(Mo)矿化。其后流体继续向花岗闪长斑岩的外接触带上升运移和降温,在102．5Ma左右、420～380℃区间,再次减压沸腾,分离出的富液相H2O-NaCl流体进一步与对流循环中的大气降水混合,导致体系的温度和盐度逐步降低,演化出绢英岩化蚀变及含铜-硫化物矿化的流体。流体进一步向花岗闪长斑岩外接触带汇聚,在不同构造部位、不同时期分别氧化形成两种不同的流体：其一是在100Ma左右,流体到达花岗闪长斑岩顶面之上800～2000m的火山岩穹部位,温度降至280～250℃时又一次减压沸腾和不混溶,不混溶流体进一步与对流循环中的大气降水混合,使之冷却、稀释和酸化．演化成酸性硫酸盐型浅成热液蚀变和Cu—Au矿化的流体;其二是在94．7Ma左右,形成绢英岩化后的流体侧向扩散到远离花岗闪长斑岩的大型低平火山洼地中,由于大气降水的大量注入,使其演化成为低盐度、较低的温度的H2o-NaCl体系,其沿不整合面附件的断裂-裂隙系统充填,形成冰长石-石英细-网脉及Ag-Au矿化。     

鄂尔多斯盆地东部紫金山岩体SHRIMP测年地质意义

通过对鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带紫金山碱性杂岩体的地质特征、岩石学特征、岩石地球化学、稀土元素地球化学分析及U-Pb同位素SHRIMP测年等研究发现:该碱性杂岩体作为鄂尔多斯盆地东部燕山期岩浆侵入热力作用的代表,具有富碱、较富铁、贫镁,钙,SiO2不饱和或极不饱和,属碱性-过碱性系列.地球化学特征显示富碱、铁、贫镁;稀土元素含量高,无铕异常;岩浆侵入表现出明显的方向和多阶段性,可侵入二叠纪-三叠纪地层中.盆地东部火成岩同位素测年数据表明岩浆-热力作用高峰期在110Ma～150 Ma.测试样品中有21组锆石样品年龄介于125 Ma～132 Ma之间,说明主期岩浆活动热力事件时代为早白垩世,是盆地形成演化的中晚期发生构造转换(深部的隆升)相对应,与华北地区较普遍的早白垩世构造热事件一致.早白垩世强烈的构造热力变动导致该盆地东翼大面积的抬升隆起、吕粱软流圈上涌和晋西挠褶带的形成.SHRIMP测年还发现,除主期125 Ma～132 Ma岩浆热力事件外,有捕获的早期岩浆锆石反映的热力活动事件,构造演化分析显示多阶段热力作用特点.     

福建省紫金山矿田罗卜岭斑岩型铜钼矿床流体包裹体研究

罗卜岭斑岩型铜钼矿位于紫金山矿田北东侧,产于四坊花岗闪长岩和罗卜岭花岗闪长斑岩体内。矿体平面上呈半环形展布,空间上呈马鞍状,矿石主要为浸染状和网脉状构造。根据矿物组合与脉体穿插关系,将矿区各类热液脉体分为早、中、晚三阶段,分别为:早阶段钾长石-石英±磁铁矿±辉钼矿脉,产于钾化蚀变带;中阶段石英±辉钼矿脉±黄铜矿±黄铁矿脉和硬石膏-黄铜矿脉,产于被绢英岩化叠加的钾化蚀变带和绢英岩化蚀变带;晚阶段石英±石膏±黄铁矿脉,产于绢英岩化带和明矾石-迪开石-绢英岩化蚀变带。早、中阶段脉石矿物中以富气相水溶液和含子晶包裹体为主,其次为CO₂包裹体和富液相水溶液包裹体,偶见纯CO₂类包裹体;晚阶段仅发育富液相的水溶液包裹体。早阶段包裹体均一温度集中在420~540℃之间,盐度介于0.4%~62.9% NaCleqv,流体属NaCl-CO₂-H₂O体系。中阶段包裹体均一温度集中在340~480℃,盐度为0.5%~56.0% NaCleqv,CO₂含量降低,压力、氧逸度低于早阶段。晚阶段水溶液包裹体均一温度为140~280℃,盐度为0.4%~8.4% NaCleqv。中阶段流体沸腾作用强烈,导致大量硫化物沉淀,晚阶段流体演变为NaCl-H₂O体系,可能有大气降水混入。     

闽西南地区紫金山岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义

笔者通过锆石SHRIMP定年,精确厘定了紫金山岩体的成岩成矿时代.紫金山黑云母化岗岩中锆石CL图像显示锆石分为3种形态,定年结果显示这3种锆石有不同的年龄,具有不同的地质意义.第一种锆石晶形发育、具有核一边双层结构.核部的锆石呈磨网状,这类锆石为继承性锆石,年龄为1000 Ma左右;第二种锆石晶形发育良好,但是呈不完整形态,有不清晰的生长环带或者无生长环带,呈现岩浆锆石的特征,年龄为168±4 Ma(n=13,MSWD=0.97),这一年龄应代表了岩石的结晶年龄,属于中侏罗世;第三种锆石晶形发育良好,有清晰的生长环带,这种锆石受后期改造作用,年龄为(119±15)Ma,属于早白垩世.(168±4)Ma时本区并未发生大规模的成矿事件,因此紫金山岩体主体并非含矿岩体,仅有轻微的锡矿化.紫金山花岗岩锆石SHRIMP定年的第三组年龄为(119±15)Ma是大规模成矿作用的记录,可能正是这一期的热液作用开始了本区大规模的长时期的多期次的岩浆热液作用的序幕,从而为本区铜金成矿作用奠定了基础.