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。     

Sulfur and lead isotope systematics: Implications for the genesis of the Riópar Zn-(Fe-Pb) carbonate-hosted deposit (Prebetic Zone,SE Spain)

The Zn-(Fe-Pb) deposits of the Riópar area (Prebetic Zone, SE Spain) are hosted by dolostones that replace Berriasian to Valanginian (Upper Jurassic-Lower Cretaceous) limestones. Mineralization consists of hypogene sphalerite, marcasite and galena, and supergene calamine zones. The hypogene ores are associated with a saddle dolomite gangue. The ore bodies occur as discordant and stratiform lenses, ore-cemented breccias, cm- to mm-wide veins and veinlets, disseminations and stylolite porosity filling within the host dolomites. The main ore controls include stratigraphy and/or lithology, tectonics (faults, fractures and breccias) and availability of metals and sulfur. The morphologies and epigenetic character of the hypogene ore bodies are consistent with the classification of this mineralization as a Mississippi Valley-type (MVT) deposit. The Ga/Ge geothermometer in sphalerite yielded a temperature range of 194–252 °C, which represents the temperature of the source region of the ore solution. This value is comparable to the temperature obtained in the ore deposition site, 159 ± 15 °C from the Δ³⁴S geothermometer in sphalerite galena pairs. This similitude points to a hydrothermal fluid that did not cool down significantly during flow from the fluid reservoir area to the precipitation site. δ³⁴S values of base-metal sulfides (−7.5 to +3.5‰) are consistent with thermochemical reduction of Triassic sulfate (seawater and/or derived from dissolution of evaporites) by interaction with organic compounds (e.g., hydrocarbons, methane), which reduced sulfate to sulfide in the deposition site. The lead isotope ratios (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.736–18.762; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.629–15.660; ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.496–38.595) of galena suggest that Pb, and probably other metals as Zn, is derived from continental crustal rocks. On the other hand, these relations points to a unique metal source probably derived from the Paleozoic basement rocks. The relationship between bedding-parallel stylolites, dolomitization, sulfide precipitation and Alpine tectonic affecting the MVT ore, suggests a relative timing range for the mineralization in the Riópar area of 95–20 Ma (Upper Cretaceous-Tertiary). The sulfide mineralization and the associated dolomitization are thus explained by the contribution of two fluids that mixed in different proportions during dolomitization and mineralization: i) a fluid probably derived from Cretaceous seawater saturating Mesozoic sediments (Fluid A), characterized by being dilute and initially low temperature, which should have contained organic rich compounds in the ore deposition site (e.g., hydrocarbons and CH₄ dissolved gas); and ii) a high salinity hydrothermal brine (Fluid B) rich in both metals and sulfate, circulated through the Paleozoic basement. During the pre-ore dolomitizing stage the fluid phase was dominated by the diluted fluid (Fluid A > Fluid B), whereas in a later fluid pulse, the proportion of the high salinity fluid increased (Fluid A < Fluid B) which allowed sulfide precipitation. MVT exploration in the Prebetic Zone should focus towards the SW of the Riópar mines, in the vicinity of the Alto Guadalquivir-San Jorge fault.     

大兴安岭西坡二道河子铅锌银矿床银的赋存状态、迁移形式及沉淀机制

二道河子铅锌银多金属矿床是一个中型浅成热液矿床,它产于大兴安岭西坡得耳布干成矿带中段的晚中生代“双峰式”火山岩区。根椐野外矿脉的穿插关系和室内矿相学研究,将热液成矿期划分为四个成矿阶段,即：石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅱ)、石英-闪锌矿-方铅矿-银矿物阶段(Ⅲ)和石英-方解石-黄铁矿阶段(Ⅳ)。采用显微镜和电子探针(EPMA)微区技术对矿床中的硫化物和银矿物进行分析,结果表明,银的存在形式主要为可见银(>1μm),其次为不可见银(<1μm)。可见银主要以显微包体银和独立银矿物的形式存在,而不可见银主要呈次显微包体银和晶格银;显微(次显微)银常以浑圆状或不规则状分布在硫化物内部或硫化物和石英颗粒间隙,独立银矿物呈脉状或集合体状主要分布于方铅矿(偶见闪锌矿)脉的裂隙和边缘,晶格银赋存在方铅矿中,含量极少。结合前人研究成果,认为成矿早期(石英-黄铁矿阶段)成矿热液中的金属元素(如Ag、Cu、Fe、Pb和Zn元素等)以氯络合物形式运移,伴随着流体不混溶/沸腾作用,硫氢络合物成为主要的迁移形式。随着温度、压力的降低和大气降水的参与,成矿流体自下而上运移,并先后经历...     

内蒙双尖子山Pb- Zn- Ag矿床金属矿物学研究与银的富集机理

双尖子山Pb- Zn- Ag矿床位于黄岗- 甘珠尔庙多金属成矿带的东北段,是目前发现的中国最大的银矿床。本文通过野外地质调查、矿相学鉴定、电子探针背散射图像以及电子探针化学成分分析,对该矿床金属矿物的矿物学特征进行了详细研究,同时对金属矿物的化学式进行了计算,并对银的富集机理进行了探讨。银矿物主要以可见银(>50μm)的形式产出,包括独立银矿物：硫锑铜银矿、硫银锡矿、辉硒银矿、深红银矿、脆银矿、黝锑银矿、螺状硫银矿、金银矿和自然银等;不可见银含量少,主要以类质同象形式赋存在方铅矿中。矿床成矿阶段细分为：①石英- 高Fe闪锌矿- 富Se和Bi的方铅矿- 富Se富Sb富Sn的银矿物阶段;②石英- 方铅矿- 富Fe闪锌矿- 毒砂- 富Sb富Sn少Se的银矿物阶段;③石英- 闪锌矿- 方铅矿- 银矿物阶段;④黄铁- 碳酸盐阶段。金属矿物沉淀顺序为：(黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)→银的硫盐矿物→银的硫化物→自然银。矿床中的Fe+、Cu+、Zn+、Pb+、Ag+等金属离子在早期中温高硫逸度阶段主要以硫氢络合物形式搬运。随着成矿热液温度的降低,铅、锌等金属硫氢络合物开始分解,方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物得以沉淀,此时部分银以显微和次显微包体银的形式被包裹于这些硫化物中,铅锌硫化物的大量沉淀引起成矿热液组成和性质的显著变化,最终导致银从硫氢络合物中彻底解体,并与Cu+、Sb3+等离子结合形成大量独立银矿物(如深红银矿、硫锑铜银矿等)。随着温度、盐度持续降低,硫逸度也逐渐降低,pH值升高,成矿流体中出现大量自由Ag+并逐渐达到饱和,银矿物开始大量沉淀,Ag+与H2S发生作用形成螺状硫银矿。自然银的大量出现标志着银的沉淀过程趋于结束。金属矿物沉淀顺序为：(黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)→银的硫盐矿物→银的硫化物→银的自然金属。     

黔西北铅锌多金属矿集区成矿构造体系及其控矿机制

黔西北矿集区作为川滇黔铅锌多金属成矿区的重要组成部分,构造控矿-成矿机制一直是该区深化研究的热点和难点。针对长期困扰该区铅锌矿床成矿理论提升和制约深部找矿突破的构造研究瓶颈,基于10个主要铅锌矿床的矿体赋存规律研究,运用矿田地质力学理论和方法,解析了成矿构造的几何学、运动学、力学等特征,识别和厘定了该区存在五种控矿构造组合样式:正断层-背斜式、双向断层-背斜组合式、同向斜落走滑—断褶构造组合式、反倾断层-背斜式、同向斜冲走滑—断褶构造组合式。结合典型矿床构造控矿规律和地球物理深部探测等信息,研究认为,自印支期以来,该区构造体系呈现从NE构造带→NW构造带→SN构造带(构造体系)的成生发展过程。其中,NE构造带为黔西北铅锌矿集区的成矿构造体系,进而论证了构造控矿作用机制,构建了构造控矿模式,为区域勘查部署和深部找矿突破提供了理论依据。     

浙江治岭头钼铅锌金多金属矿床矿质来源的硫、铅同位素示踪及成矿时代

治岭头矿床上部(火山岩盖层)以铅锌矿床、硫矿床为主,中间(变质岩基底)以金银矿、铅锌矿为主,深部(侵入岩体)以斑岩型钼矿床为主的"三层楼"模式。本文在前人研究的基础上,通过辉钼矿Re-Os同位素定年技术对治岭头矿床进行了成矿时代的厘定。6件辉钼矿样品的模式年龄为113.7～114.6 Ma,加权平均年龄为114.03±1.78 Ma,表明治岭头钼多金属矿床成矿作用发生于早白垩世晚期。该矿床辉钼矿样品的Re含量变化于16.05×10^-6～66.29×10^-6,表明其成矿物质具有壳幔混源的特征。矿石硫同位素组成变化范围较窄(-2.1‰～2.6‰),具有相对均一的来源,可能主要来自上地幔或下地壳的深源岩浆,但也可能受到陆壳沉积物的混染。治岭头钼铅锌金多金属矿床矿石铅同位素组成变化范围比较小,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的范围分别为38.765～39.137、15.523～15....     

汝阳县南部铅锌钼多金属矿床成矿规律及找矿标志

汝阳南部是河南省重要的铅锌钼多金属成矿基地之一,到目前为止,探明中型以上铅锌矿床3处,大-中型钼矿床2处,小型铜矿床3处,还有多个钼、铅、锌、铜矿点.铅锌铜矿床均赋存于熊耳群安山岩体内近东西向构造破碎带中或与之相交的北东向构造破碎带中,钼矿床赋存于花岗岩体侵入形成的斑岩体周边,成矿作用受一定的地层、构造、岩浆岩控制,不同时期的构造活动控制着矿床规模、矿床类型及成矿元素组合,通过对该区成矿地质条件及环境的分析,为进一步在该区找矿指明方向.     

西南特提斯川滇黔成矿区富锗铅锌矿床成矿理论研究新进展

川滇黔铅锌多金属成矿区位于特提斯成矿域与环太平洋成矿域交界地带的扬子陆块西南缘，并广泛分布了全球罕见的碳酸盐岩容矿的后成热液型富锗铅锌多金属矿床，其铅锌品位特高、储量大、富含稀散元素锗和贵金属银，经济价值巨大，备受广泛关注。针对制约该区深部找矿突破的成矿构造动力学背景及其响应机制、矿源—输运—聚集成矿过程、铅锌锗元素超常富集—巨量聚集成矿机制、矿床类型归属与铅锌多金属成矿系统等重大理论问题，历经20余年，通过区域地球物理剖面探测、矿田构造解析、典型矿床精细解剖及矿床地球化学、实验地球化学等系统研究，在成矿理论方面取得重要研究进展：① 提出了富锗铅锌矿形成于印支期碰撞造山过程的陆内走滑构造系统，解析并厘定了断褶构造组合样式及成矿构造体系，建立了构造分级成矿- 控矿、矿体空间定位模式；② 系统概括了矿化空间组合结构及矿床成矿规律，查明了“矿源—输运—聚集”成矿过程，揭示了铅锌共生分异机制及铅锌锗超常富集成矿机制；③ 提出了具有一定普适性的会泽型铅锌矿床新类型，建立了矿床成矿系统及流体“贯入”—交代成矿模型。在此基础上，提出了陆内走滑构造系统控矿—流体“贯入”- 交代成矿论（构造控矿—流体“贯入”成矿论）。应用该理论研发出适用于该类矿床深部勘查技术方法系列，取得了近些年来川滇黔地区一系列找矿突破和新进展。该研究进展不仅为川滇黔成矿区矿床勘查技术研发及深部找矿突破提供了理论支撑，而且将在扬子陆块西南缘乃至特提斯成矿域的类似矿床研究和找矿勘查部署中发挥重要的指导作用。