矿床地质杂志

矿床地质杂志2019年第3期

• 河南灵宝樊岔金矿床成矿流体和同位素地球化学研究

  展恩鹏,王玭,齐楠,许晨,郝蛟龙,李宗彥,陈衍景

  樊岔金矿床位于小秦岭金矿田的娘娘山岩体西南侧，受观音堂剪切带控制，赋矿围岩为太华超群变质岩。根据矿物组合特征和脉体穿插关系，成矿可分为早、中、晚3个阶段，分别以石英+钾长石±黄铁矿、石英+多金属硫化物、石英+方解石±黄铁矿为标志，以中阶段矿化最为重要。热液石英发育纯CO2包裹体（PC型）、CO2-H2O包裹体（C型）、水溶液包裹体（W型）和含子晶多相包裹体（S型）。早阶段流体包裹体主要为C型，次为PC型及少量的W型和S型包裹体，均一温度的峰值为340~360℃，盐度w（NaCleq）峰值为14.0%~16.0%。与早阶段相比，中阶段PC型、C型包裹体数量减少，W型、S型包裹体数量增多，均一温度峰值为320~340℃，盐度w（NaCleq）峰值为12.0%~14.0%。晚阶段只发育W型包裹体，均一温度峰值为180~200℃，盐度w（NaCleq）峰值为2.0%~4.0%。激光拉曼探针显示早阶段流体包裹体富含CO2和CH4，中阶段包裹体中仅富含CO2，而晚阶段包裹体中不含CO2或CH4。结合氢、氧同位素研究，认为樊岔金矿床成矿流体由早阶段中温、中低盐度、富含CO2和CH4的变质热液逐渐向晚阶段低温、低盐度、贫CO2的大气降水热液演化，沸腾作用和混合作用是其主要演化机制。根据沸腾包裹体计算得出早阶段和中阶段包裹体的捕获压力分别介于108~295 MPa和97~261 MPa之间，对应的成矿深度分别约为10.8 km和9.7 km。矿石硫、铅同位素研究表明，成矿物质主要来自太华超群围岩而非燕山期岩浆。综合上述区域地质、矿床地质、包裹体和同位素地球化学资料，樊岔金矿床应是形成于侏罗纪-早白垩世华北与扬子大陆碰撞造山过程挤压向伸展转变体制的造山型金矿床。

• 地壳厚度对中国金矿床空间分布规律的制约

  朱平平,成秋明,武国朋

  圈定成矿远景区并进行矿产勘查，是新一轮找矿突破的重要内容。在当前大数据和深部地球的背景下，文章根据金矿床空间分布对所在的地壳厚度和地表高程进行了空间连接和相关统计分析，并初步圈定了金矿床的成矿远景区。研究结果表明，地壳厚度为35 km和高程为200 m左右的区域，是金矿床产出的有利区域，并且金矿床的地壳厚度极值和频率呈现分形关系，为金矿床靶区的预测，提供了基本的非线性深部矿产资源预测数学模型；根据金矿床和地壳厚度、高程等的关系，对金矿床的优势成矿远景区进行了预测。预测结果显示，松嫩盆地周边，济南-郑州-武汉-长沙-南宁沿线及周边，是金矿床产出的有利远景区域。

• 川西木落寨稀土矿床年代学、地球化学与成矿特征

  付浩邦,刘琰,郑旭,贾玉衡,丁岩

  木落寨矿床位于川西冕宁-德昌稀土成矿带的北部，郑家梁子矿段是该矿床的主要成矿段。野外勘查发现，郑家梁子矿段主要的赋矿岩石是大理岩，其中发育的张性断裂充填大量矿脉，与矿带中其他矿床以正长岩为赋矿围岩的特征明显不同，而大理岩是否是成矿物质的主要来源尚不清楚。为进一步明确大理岩、正长岩和稀土物质来源之间的关系，文章对相关岩石和矿石进行地球化学特征对比分析。正长岩全岩稀土元素含量为1211×10-6~2974×10-6，稀土元素配分曲线呈轻稀土元素富集，重稀土元素亏损的特征。近矿蚀变大理岩稀土元素配分曲线整体呈右倾，稀土元素总量为1131×10-6~1935×10-6，而远矿新鲜大理岩稀土元素总量为8.20×10-6~8.69×10-6，由此可见，大理岩很可能不是稀土物质的主要来源。新鲜大理岩的δ13CV-PDB变化范围为1.3‰~1.6‰，δ18OV-SMOW介于23.2‰~23.7‰之间，显示其是海相碳酸盐岩变质的产物，蚀变大理岩的δ13CV-PDB变化范围为0.4‰~0.7‰，δ18OV-SMOW介于15.7‰~16‰之间，显示其受热液蚀变影响，并经历碳酸盐的溶解作用。新鲜大理岩与蚀变大理岩的δ13CV-PDB值变化较小（0.4‰~1.6‰），说明这2种大理岩为同源，近矿大理岩可能只是碳酸盐岩溶解蚀变的产物。矿脉中的方解石δ13CV-PDB变化范围为-4.6‰~-4.7‰，δ18OV-SMOW介于11.8‰~12.5‰之间，显示出碳酸岩岩浆经历低温蚀变的过程，证明矿脉与大理岩没有明显物质来源关系。矿石中氟碳铈矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb与208Pb/204Pb分别为18.3143~18.3629、15.6243~15.6349和38.6197~38.7309，正长岩的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.3233~18.3568，15.6298~15.6360和38.6664~38.6880。正长岩和氟碳铈矿的铅同位素特征一致，显示稀土的物质来源很可能是正长岩或隐伏的碳酸岩。本次研究选取典型矿石中与氟碳铈矿密切共生的金云母进行Ar-Ar同位素定年。鉴于矿石中的云母和氟碳铈矿并不存在多期次性，研究测得该矿段金云母的40Ar/39Ar坪年龄为（27.6±0.2） Ma，可以很好地代表成矿时代。

• 大兴安岭南段毛登-小孤山锡多金属矿田年代学、地球化学特征及其地质意义

  郭硕,何鹏,张学斌,崔玉荣,张天福,张阔,来林,刘传宝

  毛登-小孤山锡多金属矿田位于大兴安岭南段成矿带。文章通过对该矿田的锆石和锡石进行LA-（MC）-ICP-MS原位U-Pb测年，及对与成矿关系密切的斑状花岗岩主微量元素地球化学特征的研究，揭示了该矿田的成矿时限及成矿地质背景。斑状花岗岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为（132.19 ±0.77） Ma，锡石207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄为（140±20） Ma，表明该矿田的岩浆-成矿作用发生在早白垩世。毛登-小孤山矿田中的斑状花岗岩具有较高的w（SiO2）（70.4%~71.0%），富K2O（4.93%~5.27%），高10 000Ga/Al比值（3.10~4.06），Fe相对Mg较为富集，强烈亏损Sr、Ba、Ti和P元素，稀土元素配分曲线呈右倾，Eu负异常明显，δEu为0.31~0.40，上述特征与A型花岗岩一致。结合区域地质特征、成岩成矿年代学、岩石地球化学结果，表明与大兴安岭南段锡多金属矿相关的花岗岩形成于早白垩世（145~120 Ma）的伸展背景下，为软流圈上涌导致含有大量幔源成分的锡林浩特古陆块部分熔融所形成。

• 滇中姚安干沟金矿床煌斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及Hf同位素特征

  严清高,郭忠林,李超,江小均,王忠强,李亚东

  姚安干沟金矿是三江铜金多金属成矿带上的一个重要矿床，处于金沙江-哀牢山-红河富碱斑岩带中段，大地构造隶属于扬子板块西缘内部。通过对干沟金矿深部煌斑岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及Hf同位素分析，结果表明煌斑岩成岩时代为（31.12±0.88） Ma，样品锆石176Hf/177Hf值为0.282 217~0.282 476，对应的εHf（t）值范围变化在-7.70到-18.94之间。通过与区域同期岩体同位素综合对比分析，认为姚安干沟金矿床深部煌斑岩起源于交代富集岩石圈地幔的部分熔融与加厚下地壳部分熔融的混合岩浆，干沟煌斑岩以及区域上北衙、马厂箐等晚期煌斑岩均是对印度-欧亚大陆后碰撞时期岩石圈地幔发生拆沉的响应，产在应力场环境由压扭挤压向张扭伸展逐渐过渡的动力学背景下，为杂岩体晚期岩浆活动的产物。

• 东昆仑五龙沟矿田岩金沟金矿床成矿时代新认识

  陈柏林,王永,韩玉,陈建林

  五龙沟金矿田位于东昆仑造山带中段，矿田内金矿床主要沿岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道梁-苦水泉3条NWW向构造破碎带发育。文章以岩金沟金矿床为例，在补充开展金矿石流体包裹体测试和显微鉴定的基础上，运用石英流体包裹体Rb-Sr同位素测年——直接测定被封闭的成矿流体年龄的方法，测得成矿年龄为237 Ma，结合成矿构造、成矿地质体、矿床地质地球化学的综合分析，确定金矿床的成矿时代为印支早期。金矿床属于远成低温热液型，成矿温度为195~319℃。综合控矿构造和成矿地质体等相关研究成果认为，进一步找矿方向是红旗沟脑片麻状花岗闪长岩成矿地质体影响范围之内有NWW向偏脆性构造破碎带发育的部位，或者是有隐伏成矿地质体的附近。

• 冀东峪耳崖金矿床蚀变绢云母40Ar-39Ar年龄及其地质意义

  陈绍聪,叶会寿,王义天,贺文,张兴康,王宁宇

  峪耳崖大型金矿床位于华北克拉通北缘燕山造山带东段，其主成矿阶段的时间尚待准确约束。本次工作开展了主成矿阶段矿石中蚀变绢云母40Ar-39Ar同位素定年研究，获得的坪年龄（（169.4±1.1） Ma（MSWD=0.22）），与反等时线年龄（（168.4±1.8） Ma（MSWD=5.5））一致，小于赋矿花岗岩的年龄（174~175 Ma）和辉钼矿的ReOs等时线年龄（172 Ma），限定了峪耳崖金矿主成矿过程自172 Ma持续至169 Ma。峪耳崖金矿与冀东地区其他金矿床显示相似的成岩成矿特征，均在中侏罗世蒙古-鄂霍次克洋闭合、两侧板块碰撞造山的远程影响下，冀东地区下地壳基底物质部分熔融形成的花岗质岩浆（可能伴有少量幔源物质混入）及其分异出的岩浆热液萃取基底成矿物质后，成矿流体在NE向构造有利空间发生沉淀富集，形成岩浆期后热液型金矿床。

• 大兴安岭北段上马场金矿床火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

  王凤博,杨言辰

  黑龙江省上马场金矿床位于兴安地块东缘白乃庙-多宝山成矿带东部，是区内浅成低温热液型矿床的典型代表，龙江组粗面岩为主要容矿围岩，矿化以石英-碳酸盐脉形式产出。文章通过对矿区龙江组火山岩岩石地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，讨论了火山岩形成的构造环境与成岩成矿时代。岩石地球化学分析结果表明火山岩具有相同的微量元素特征，属于高钾钙碱性-钾玄岩系列，富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Rb、Ba、Th、K），Eu弱负异常，亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示，与成矿关系密切的粗面岩和流纹岩的锆石加权平均年龄分别为（123.4±2.1） Ma和（123±3.7） Ma，为早白垩世火山作用的产物。结合东北地区构造演化特征，认为上马场火山岩属于同源岩浆演化的不同产物，形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合机制下后碰撞伸展背景，正是这种伸展背景为区域大规模岩浆活动提供了足够的能量和空间，以金为代表的金属元素开始大量富集，形成了上马场金矿床。

• 北喜马拉雅错那洞穹隆铍铷稀有金属矿床地质特征及找矿方向

  夏祥标,李光明,张志,梁维,张林奎,向安平

  错那洞穹隆是北喜马拉雅片麻岩穹隆带（NHGD）中发现的新成员，穹隆由核-幔-边3部分组成。核部由寒武纪花岗质片麻岩组成，幔部由早古生代云母片岩和矽卡岩化大理岩组成，边部由变质沉积岩组成。在穹隆核部侵入有大量淡色花岗岩和伟晶岩脉。通过系统的地表工程控制，在穹隆幔部中新发现了环穹隆展布、层位稳定的矽卡岩带和厚大的铍铷稀有金属工业矿体。通过对错那洞穹隆东部矿带典型矿区的解剖，初步把矿床的类型定为热液型稀有金属矿床，在碳酸盐赋矿层位中形成富铍、铷、钨、锡的矽卡岩型矿床。铍铷稀有金属矿具超大型的资源潜力，钨锡也达大型规模。错那洞铍铷稀有金属矿主要的矿床类型为矽卡岩型。此外，还有伟晶岩型稀有金属矿、锡石硫化物型锡多金属矿。文章研究矿体特征和总结矿床类型，提出了下一步的找矿方向。

• 冀北张麻井铀钼矿床叠加成矿：矿石地球化学质量平衡迁移计算的制约

  宋凯,巫建华,郭恒飞,郭国林

  张麻井铀钼矿床位于沽源-红山子铀成矿带西南段，是中国重要的与火山岩有关的热液铀矿床，其铀、钼储量均达到大型矿床的标准。铀-钼矿矿体主要分布于流纹斑岩岩体的内外接触带，钼矿化的分布范围略大于铀矿化，两者在空间上高度重叠。在铀-钼矿矿体外发育一层单钼矿体，与铀-钼矿矿体界限清晰，两者为截然分开的接触关系。为了研究该矿床铀成矿与钼成矿的关系，对张麻井的铀矿石、钼矿石进行主微量元素分析，采用质量平衡迁移计算方法，选择Yb元素作为不活动组分，使用Grant公式对其组分迁移定量计算。地球化学数据显示，铀矿石的平均w（U）、w（Mo）为1589×10-6、3837×10-6；钼矿石的平均w（U）、w（Mo）为493×10-6、5706×10-6，显示钼矿石具有更高的Mo含量，更低的U含量。计算结果显示铀矿石的Isocon均小于以1（分别为0.48、0.58、0.46、0.53），相较流纹斑岩整体发生了组分带入，其中最明显的特点是带入大量SiO2，还带入Mo、U、Zn、Cu、Ni、V、Pb、Co等成矿元素，K2O、Na2O、Rb、Cs等碱金属，以及Ba、Sr等大离子亲石元素，Cd、Bi、Sc、Eu等组分也表现出较大程度的带入，仅碱金属Li，MnO等少量组分显示带出；钼矿石的Isocon均小于以1（分别为0.73、0.67、0.90、0.39），相较于流纹斑岩整体也发生了组分带入，带入的主要有成矿元素Mo、U、Ni、Zn、V、Co、Cu、Pb，碱金属K2O、Na2O、Rb、Li，大离子亲石元素Ba、Sr，以及TFeO、Cd、Bi、Sc等组分，仅Cr、MnO组分显示带出。质量平衡迁移计算之后，铀、钼矿石平均w（Mo）分别增加到7217×10-6、7759×10-6，显示两者增加的Mo基本一致。铀、钼矿石平均w（U）分别增加到3131×10-6、604×10-6，显示前者增加的U远远大于后者。在标准化Isocon图解中，铀矿石和钼矿石的组分迁移具有一定相似性，但具体迁移特征也有一定的差异，整体上表现出相似而不相同的特点。结合矿石从铀-钼矿矿体到外侧的单钼矿体，U含量迅速下降的地球化学特征，铀、钼矿体的空间分布特征以及其接触关系，文章认为两者极有可能是不同的成矿过程，而且可能是后期富铀成矿流体叠加在早期的钼矿之上。

• 吉林和龙长仁铜镍矿区含矿橄榄辉石岩年代学及其地质意义

  吴琼,孙丰月,刘金龙,田力丹,范兴竹

  长仁铜镍矿床位于华北克拉通铜镍硫化物矿床成矿带-吉黑成矿亚带，为一处岩浆硫化物矿床，成矿作用与镁铁质-超镁铁质岩体密切相关。文章对吉林省长仁铜镍矿区Σ11基性-超基性岩体中橄榄辉石岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究，获得谐和年龄为（226±1） Ma，为印支晚期，限定长仁铜镍矿成岩成矿时代为晚三叠世，与红旗岭、漂河川、茶尖岭等矿床为同期岩浆活动的产物。结合区域内前人研究成果，认为古亚洲洋最终闭合时间为晚二叠世到早三叠世，晚三叠世已进入古亚洲洋闭合后伸展环境，长仁矿区成岩成矿大地构造背景为古亚洲洋闭合后的造山后伸展环境。

• 冈底斯成矿带西段鲁尔玛斑岩型铜（金）矿床的成矿物质来源研究

  刘洪,李光明,黄瀚霄,张林奎,吕梦鸿,兰双双,付建刚,周维德,解惠

  西藏措勤县鲁尔玛铜（金）矿床为冈底斯成矿带西段新发现的斑岩型矿床，位于中拉萨微陆块的西部，矿体主要呈脉状和不规则状产于含矿斑岩顶部和接触带，矿床形成于晚三叠世（213 Ma）。文章通过研究主成矿阶段硫化物的S-Pb同位素组成特征，并与晚三叠世含矿斑岩体Pb同位素组成进行对比，发现共生硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄（δ34SV-CDT=-2.38‰~1.75‰，极差为4.13‰，均值为-0.64‰），具有深源硫（地幔或下地壳）的特征；共生硫化物（黄铁矿、黄铜矿和毒砂等） Pb同位素（n（206Pb）/n（204Pb）、n（207Pb）/n（204Pb）、n（208Pb）/n（204Pb）分别为18.450~18.903、15.602~15.669、38.637~39.424）和晚三叠世含矿斑岩的Pb同位素（n（206Pb）/n（204Pb）、n（207Pb）/n（204Pb）、n（208Pb）/n（204Pb）分别为18.845~19.560、15.634~15.689、39.273~40.211）具有一致的线性演化曲线，显示出壳幔混合的特征，暗示鲁尔玛铜（金）矿的铅来自于晚三叠世的岩浆活动。研究认为，鲁尔玛铜（金）矿床形成于晚三叠世新特提斯洋壳向北俯冲的环境，成矿物质应源于新生地壳熔融形成的中酸性岩浆。

• 新疆北山早二叠世岩浆型铜镍硫化物矿床综合信息勘查模式

  刘月高,吕新彪,阮班晓,柳潇,刘双,冯京,邓刚,王恒,曾华栋,王鹏,王伟,王磊,陆强

  新疆北山发育有20~30个产于晚古生代北山裂谷带中的早二叠世超基性岩岩体。自2008年以来在坡北基性-超基性杂岩体中发现坡一大型镍矿床和坡十中型镍矿床。利用本项目资料结合前人研究成果，文章从构造、岩体基本特征、围岩条件、矿物学特征、化探异常特征、地球物理参数等多个方面总结了含矿岩体（相）与非含矿岩体（相）的区别。研究发现新疆北山铜镍矿矿床受深大断裂控制，多产于深大断裂一侧的次级断裂中。在预查阶段或预查以前，可以首先利用1：20万和1：5万勘查地球化学数据，对Cu、Ni、Co、Cr异常区进行调查研究，同时辅以ETM遥感线环解译、1：5万航磁资料的化极和向上延拓图（关注高磁异常）和1：5万重力资料的布格重力异常（关注△GB > -142×10 g.u的区域）来圈定区域上的基性超基性岩体。地表的孔雀石蚀变、黄钾铁矾和镍华是寻找铜镍矿的重要线索。在普查阶段，若存在纯橄岩且岩相分异良好的杂岩体，则更有可能发现铜镍矿。同一地区，具有高Cr尖晶石且尖晶石Fe3+/∑Fe 1.2）数据和可控源声频大地电磁可以用来推断深部超基性岩体的分布，是深部验证的重要依据。三维磁化率反演可以为矿区的定位预测或确定超基性岩体的延伸情况提供一定的依据。井中磁测可以作为防止漏矿的一种补充方法。在详查阶段，通过精细钻孔编录和三维软件查明矿体的空间展布趋势规律可为定位预测提供依据。文章总结了针对新疆北山地区铜镍硫化物矿床的综合信息勘查模型和勘查策略，并对硫化物饱和机制进行了探讨。

• 尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征——对成矿物质来源的约束

  许强,秦明宽,范洪海,顾大钊,李娟,何中波,刘章月,黄少华

  为揭示尼日尔阿泽里克铀矿床成矿物质来源，文章研究了其蚀变特征、稀土元素特征、流体包裹体特征、方解石胶结物碳和氧同位素特征、沥青铀矿氧同位素特征等。阿泽里克铀矿床发育灰绿色还原蚀变、方沸石化、酸性火山玻璃脱玻化、碳酸盐化、黄铁矿化、重晶石化等。矿化砂岩稀土元素Eu强正异常。流体包裹体气体成分为H2+N2+CO2组合。方解石胶结物的δ13CV-PDB值为-7.45‰~-6.65‰，δ18OV-SMOW值为-0.74‰~1.26‰。沥青铀矿的δ18OV-SMOW值为-1.30‰~-0.8‰。灰绿色还原蚀变岩石呈灰绿色是因为绿泥石矿物充填粒间孔隙和包裹颗粒表面。矿化砂岩的Eu强正异常揭示有来自深部的强还原性流体参与成矿。H2为强还原物质，来自深部，可为铀成矿提供还原剂。矿化砂岩方解石胶结物碳同位素显示成矿流体有深部流体的作用，可能有地幔物质的加入；氧同位素显示成矿流体有表生流体的作用。沥青铀矿氧同位素值显示成矿流体受表生大气水作用影响。酸性火山物质方沸石化和酸性火山玻璃脱玻化为铀成矿提供铀。成矿流体为表生氧化性流体与深部的还原性流体的混合。总之，地层、阿伊尔花岗岩和火山物质可能为铀成矿提供了铀。