矿床地质杂志

矿床地质杂志2020年第2期

• 新疆中亚造山带三叠纪矿床地质特征、时空分布及找矿方向

  杨富全,张志欣,刘国仁,李宁,杨成栋,杨俊杰

  中亚造山带以晚古生代成矿为特色，但最近十几年来在新疆阿尔泰、东天山等发现越来越多的三叠纪矿床，包括3个超大型矿床。在古生代造山带中为什么三叠纪能够成矿和成大矿，不同类型矿产特征和分布规律是值得关注的重要科学问题。目前确定新疆中亚造山带19个三叠纪矿床主要为花岗伟晶岩型稀有金属矿床、斑岩型钼矿床和矽卡岩型钨矿床。花岗伟晶岩型稀有金属矿床分布于阿尔泰，斑岩型钼矿床、矽卡岩型钨矿床和钨（钼）矿床分布于东天山。19个矿床的成矿年龄变化于193~248 Ma，峰值为215 Ma。不同矿床类型成矿时代略有差别，形成时间相对较早的有矽卡岩型，其次是斑岩型，伟晶岩型形成时间跨度最大，多数形成于晚三叠世，少数延续到早侏罗世。东天山沙东-小白石头一带钨矿和阿尔泰稀有金属矿最具找矿潜力。

• 胶东金矿成矿模式

  宋明春,林少一,杨立强,宋英昕,丁正江,李杰,李世勇,周明岭

  胶东是全球三大金矿集区之一，深入研究其成矿模式对于正确认识胶东金矿类型并指导进一步找矿具有重要的理论意义和实践价值。文章通过系统总结胶东金矿控矿构造特征与型式、构造与矿体的耦合关系、岩浆活动与金矿化的关系及其他成矿地质因素，在分析不同类型和不同层次金矿赋矿规律、成矿机制的基础上，分别建立了破碎带蚀变岩型金矿、石英脉型金矿、胶西北金矿和深部金矿成矿模式。综合分析后，提出了胶东金矿热隆-伸展成矿模式，其要义是：早白垩世，由于板块俯冲、回撤，诱发壳幔相互作用，产生大规模岩浆活动，引起广泛的流体活动；同时，地壳拉张和岩浆隆升，形成花岗岩穹窿-伸展构造，出现大量铲式断层、拆离断层等。与岩浆活动有关的高强度含矿流体活动和交代蚀变作用是胶东金矿大规模集中产出的基础条件，地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因，伸展构造则为大规模金成矿提供了充足的空间。

• 沉积碳酸锰矿床研究进展及有待深入探讨的若干问题

  董志国,张连昌,王长乐,张帮禄,彭自栋,朱明田,冯京,谢月桥

  表生环境中存在2种机制可以形成碳酸锰矿物：①从缺氧海水中直接沉淀；②先在氧化海水中形成锰氧化物，随后在埋藏过程中通过成岩作用转化为碳酸锰。目前，主流观点认为只有通过第二种机制才可以形成碳酸锰矿床，并在此基础上提出了极端地质事件（如大氧化事件、雪球事件）、闭塞盆地、最小含氧带扩张等成矿模型，近年来同时强调微生物活动、底层水氧化持续时间在成矿中发挥关键作用。沉积碳酸锰成矿不仅与古大气组分、古海洋状态、初级生产力、海底热液活动等多个圈层的耦合作用关系密切，同时也会影响多种生命元素（C、N、S、P等）和氧化还原敏感元素（U、V、Mo、Tl等）的表生循环，因此富碳酸锰的沉积岩是探讨古环境及海洋元素循环的重要载体。目前在沉积碳酸锰成矿理论方面有待深入探讨的问题包括：①碳酸锰直接沉淀成矿的可能性与有效性；②锰质来源与铁锰分离机制的识别；③主要控矿因素的识别及其时空演化规律；④矿石矿物组合及矿床地球化学对成岩精细过程的制约。

• 矽卡岩型钨矿床成矿作用研究进展

  李佳黛,李晓峰

  钨具有极高的熔点和硬度，是现代生活、工业、国防和高科技领域中不可或缺的基础材料。研究显示，矽卡岩型钨矿是世界钨矿床中最主要的类型，广泛分布于受俯冲影响的环太平洋大陆边缘和与碰撞有关的欧亚大陆内部古大陆边缘，形成时代集中在中生代和古生代。钨在岩浆演化过程中呈现不相容的特征，因此与钨矿化相关的岩浆岩演化程度较高，包括S型、A型以及高分异I型花岗岩。钨具有较高的流体亲和性，使其在熔-流体分异过程中倾向于富集在共存的流体相。钨在热液流体中以氯化物、氟化物和碳酸盐络合物，以及同多钨酸盐和杂多钨酸盐等形式迁移，主要受源岩、围岩成分和流体物化条件等因素影响。矽卡岩型钨矿的成矿作用存在多期次、多阶段演化特征，不同阶段的成矿流体的温度和盐度存在差异。白钨矿是矽卡岩型钨矿中主要的矿石矿物，其沉淀可能受到多种机制的影响，如降温、流体混合、流体沸腾及流体-围岩反应等。文章简要综述了世界矽卡岩型钨矿的时空分布、地质特征和相关成因矿物学研究，并重点总结了钨的成矿岩浆-热液体系特征，钨在岩浆-热液演化过程中的地球化学行为及其迁移和沉淀机制等方面的研究成果。文章指出，为了完善矽卡岩型钨矿的成矿和找矿勘查模型，应当加强矽卡岩型钨矿的成矿时代、成矿物质和流体来源以及成矿环境的精细研究。

• 川西甲基卡锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系：U-Pb定年、Hf-O同位素和地球化学证据

  李贤芳,田世洪,王登红,张慧娟,张玉洁,付小方,郝雪峰,侯可军,赵悦,秦燕,于扬,王海

  稀有金属矿产对现代工业和科技发展至关重要，硬岩型锂矿床作为稀有金属矿产的主要来源，其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了四川甲基卡二云母花岗岩、含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、细晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主微量元素、稀土元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素，以探讨花岗岩与伟晶岩的岩浆起源及其演化过程。二云母花岗岩形成时代为206.0 Ma，伟晶岩形成时代为186.7 Ma，为印支旋回强烈造山运动之后相对宁静阶段的产物。二云母花岗岩具有高w（SiO2）（73.20%~77.85%）、w（Al2O3）（13.9%~15.22%）、w（Na2O）（3.08%~4.89%）和w（K2O）（2.01%~5.13%），低w（CaO）（0.32%~0.75%）、w（P2O5）（0.09%~0.31%）、w（TiO2）（0.02%~0.06%）和w（MgO）（0.12%~0.26%）的特点，铝饱和指数为1.09~1.19，稀土元素总量较低，δEu=0.52，具明显的稀土元素四分组效应（TE1,3=1.09~1.19），εNd(t)=-3.9~-2.3，εHf(t)=-35.1~2.9，δ18O=5.69‰~15.01‰，这些地球化学特征表明甲基卡二云母花岗岩为高分异S型花岗岩。二云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式、类似的Pb-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄，是由片岩、板岩部分熔融产生的。含矿伟晶岩与无矿伟晶岩具有一致的Hf-O同位素组成，且位于二云母花岗岩的Hf-O同位素组成范围内。含矿伟晶岩、无矿伟晶岩和细晶岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式，但其∑REE丰度明显低于二云母花岗岩体，表明这些岩石与二云母花岗岩具有成因关系，是二云母花岗岩高度结晶分异的产物。在此基础上，详细刻画了川西甲基卡硬岩型锂矿床的成矿过程。

• 安徽庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型

  张赞赞,张舒,吴明安,写熹,吕博,魏国辉

  开展长江中下游地区玢岩型铁矿床轴向原生晕地球化学分析及建模，可弥补地球物理勘探结果的多解性及探测精度的局限性，对定位和评价深部盲矿体具有至关重要的作用。文章在以往研究的基础上，开展庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床钻孔原生晕的研究工作，采用多元统计分析方法，查明了主要成矿指示元素在不同地质体中的富集和亏损，确定了磁铁矿、硫铁矿和硬石膏矿体的矿中、近矿及远矿指示元素组合，结合矿床成因模型，建立了泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型，通过罗河和小包庄玢岩型铁矿床的佐证，认为该模型可以应用于长江中下游成矿带玢岩型铁矿床的勘探工作中。

• 祁连山冻土区天然气水合物地球化学迁移机理探讨

  张富贵,秦爱华,祝有海,孙忠军,张舜尧,王惠艳,杨志斌,周亚龙

  陆域冻土区天然气水合物成矿机制较为复杂，水合物横向难以对比，形成机理不清楚，急需对天然气水合物迁移机理进行研究。文章根据祁连山冻土区天然气水合物发现区钻井揭示的地质和地球化学资料以及岩芯样品分析测试结果进行了综合分析。结果显示，研究区中侏罗统和上三叠统均为较好烃源岩，天然水合物气源以热解气为主，主要由上三叠烃源岩迁移和中侏罗统木里组烃源岩扩散提供，显示了多源多期次的特点。根据地质和地球化学分析，祁连山天然气水合物的形成经历了晚侏罗世—早白垩世的气体运移与聚集、中新世中晚期—上新世整体抬升、第四纪游离气体转化成天然气水合物矿藏3个阶段，经历了“先聚集-再抬升-后成藏”等过程，是构造-气候耦合作用的结果，初步建立了祁连山冻土区天然气水合物迁移机理。

• 西藏甲玛铜多金属矿床磁黄铁矿标型矿物学特征及其地质意义

  杨阳,唐菊兴,吴纯能,林彬,唐攀,张泽斌,何亮,祁婧,李怡萱

  甲玛矿床位于冈底斯成矿带东段，是西藏地区最大的铜多金属矿床之一。磁黄铁矿是甲玛矿床最常见的金属矿物之一，其标型特征不仅反映其自身形成环境，对其形成机制和矿床成因也具有指示意义。文章选取产于不同岩性中的磁黄铁矿矿石样品，利用矿相学、X射线衍射和电子探针分析等手段对磁黄铁矿的形态、成分和结构进行了分析研究。研究表明，甲玛矿床的磁黄铁矿主要分布在距离岩体中心较远的矿区远端矽卡岩和角岩中。磁黄铁矿的晶胞参数和粉晶X射线衍射曲线显示矽卡岩中的磁黄铁矿主要为高温六方磁黄铁矿，角岩中的磁黄铁矿为高温六方磁黄铁矿和低温单斜磁黄铁矿的交生体，但主要以低温单斜磁黄铁矿为主。通过对矽卡岩和角岩中的磁黄铁矿进行电子探针测试，结果显示：矽卡岩中的磁黄铁矿中w(Fe)为60.09%~60.71%，平均为60.38%，w(S)为38.18%~38.69%，平均38.35%，化学分子式为Fe8S9~Fe10S11；角岩中的磁黄铁矿中w(Fe)为59.05%~59.57%，平均为59.10%，w(S)为39.28%~39.95%，平均39.59%，化学分子式为Fe5S6~Fe7S8。根据以上矿物学特征，笔者进一步探讨了该矿床磁黄铁矿的沉淀机制：炽热的岩浆热液上涌，与碳酸盐岩地层和碎屑岩地层接触发生相互作用，并有大气水的加入，使得成矿流体在角岩中先快速降温，形成高温六方磁黄铁矿和低温单斜磁黄铁矿的交生体。同时，大量的含矿热液形成，并充填于有利的成矿空间(主要为层间破碎带)沉淀成矿，形成矽卡岩矿体，然后流体在矽卡岩矿段中经历缓慢降温，形成高温六方磁黄铁矿。结合矿床地质特征和相关元素地球化学特征，认为甲玛矿床类型为斑岩-矽卡岩型。

• 陕西华阳川铀-多金属矿床晶质铀矿电子探针U-Th-Pb化学定年及其地质意义

  黄卉,潘家永,洪斌跃,康清清,钟福军

  华阳川铀-多金属矿床位于小秦岭陆内造山带内，以铀铌铅为主，并伴生稀有、稀土元素矿化，含矿脉岩主要有伟晶岩和碳酸岩。文章利用电子探针U-Th-Pb化学定年技术对华阳川铀-多金属矿床中晶质铀矿开展了定年工作，并获得了2组U-Th-Pb年龄。第一组晶质铀矿加权平均年龄为（221.9±5.1）Ma (MSWD=0.36，n=18)，该区印支期老牛山岩体及邻近的黄龙铺钼矿床、黄水庵钼矿床年龄均集中在220 Ma左右，说明晚三叠世是东秦岭地区一个重要的成岩成矿时代，华阳川铀-多金属矿床在220 Ma左右也发育一期铀-铌成矿作用。第二组晶质铀矿加权平均年龄为（137.1±2.0）Ma (MSWD=1.06，n=47)，指示了华阳川铀-多金属矿床存在白垩纪的一期铀-铌活化-沉淀事件。测定的2组晶质铀矿化学年龄可能分别记录了该区自晚三叠世开始的后碰撞伸展环境和早白垩世的造山后伸展环境。

• 川东北宣汉地区新型杂卤石钾盐矿的地球化学特征及其意义

  商雯君,张永生,李空,邢恩袁,桂宝玲,彭渊,赵海彤

  新型杂卤石钾盐矿分布于川东北宣汉地区早-中三叠世蒸发岩层中，以杂卤石碎屑不均匀的分布于石盐层为特征。笔者对HC3井新型杂卤石钾盐矿段进行连续取样，并进行水溶化学实验，根据其可溶部分的主量、微量元素特征发现：①溶液中的（K+Mg）/Ca值平均为1.24，略小于杂卤石中的（K+Mg）/Ca值（1.27），整体损失率为2.36%，远小于CaSO4组分在杂卤石中的含量（48%），表明杂卤石在石盐基质溶解形成的NaCl溶液中有较好的溶解度，有利于溶采；② Br×103/Cl值分布在0.16~0.44，显示新型杂卤石钾盐矿的蒸发阶段位于正常石盐阶段内，整体较高，蒸发阶段稳定无剧烈波动，仅顶部出现快速淡化，结合前人对杂卤石的成因研究，笔者认为石盐层不具备形成杂卤石的条件，杂卤石碎屑是一种“外来物”；③含硬石膏碎屑中，（K+Mg）/Ca值随着Br×103/Cl值的增加而增高，表明碎屑中的杂卤石的含量随成盐卤水浓缩程度的升高而增加。

• 马达加斯加Antanisoa石墨矿床成因分析

  杨明建,狄永军,张达,吴大天,方烨,王世伟

  马达加斯加是世界优质大鳞片石墨矿重要产地之一，随着大鳞片石墨在诸多新兴领域发挥着越来越大的作用，对马达加斯加石墨矿床的研究显得越来越重要。矿床成因研究对石墨矿床的找矿勘查具有指导作用，然而目前关于马达加斯加石墨矿床的研究程度较低，人们普遍认为马达加斯加的石墨矿床是沉积变质成因。文章将Antanisoa石墨矿床作为研究对象，通过对矿区内石墨片岩的岩相学研究以及矿物化学特征研究，发现沉积变质成因的说法并不妥当。野外地质调查和岩相学研究显示出较多与流体充填有关的现象，矿物化学特征表明石墨片岩中与石墨共生的云母为金云母，浅色电气石为镁电气石。结合前人对马达加斯加岛地质背景研究结果与认识，认为马达加斯加Antanisoa石墨矿床更有可能与幔源流体充填有关，有待进一步研究。