矿床地质杂志

矿床地质杂志2020年第5期

• 论地球系统四维成矿及矿床学研究趋向——七论矿床的成矿系列

  陈毓川,裴荣富,王登红,黄凡

  矿床的成矿系列（简称“成矿系列”）概念是地球系统四维成矿的学术思想。成矿系列亦是矿床的一种新的分类——矿床自然分类。成矿系列概念的创新点：突出成矿在特定的时间域和特定的空间域（地质构造环境），作为四维时空域整体进行成矿作用的成矿过程及其形成矿床的研究；厘定地球系统演化各个时空域中的成矿实体——矿床成矿系列，给每个矿床在地球演化的时空域中定位；开展各时空域成矿体之间的内在联系、组成的各层次成矿体系及地球成矿体系的研究；确定5类成矿作用（岩浆、变质、沉积、表生及非岩浆非变质含矿流体成矿作用）；建立成矿系列的5个序次，同时构成新的矿床自然分类体系。提出矿床学研究趋势与内容：深化矿床成因及其形成过程研究、地球系统四维时空域中区域成矿研究、急需战略性矿产研究、矿产预测、勘查与发展矿业的研究、配合找矿技术方法研发与应用。

• 华南燕山期大规模铜成矿作用的成矿模式及找矿方向

  倪培,潘君屹,迟哲

  华南地区是中国最重要的金属矿产资源聚集区，其燕山期大规模成矿作用尤其引人注目。文章围绕华南燕山期大规模铜成矿作用，系统收集了该区内30余个主要矿床的地质和同位素年代学资料，初步总结了华南燕山期铜矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明，斑岩型和浅成低温热液型矿床是华南燕山期最重要的铜成矿类型。对此，文章结合华南地区近年来铜及相关金、钼等金属的最新找矿勘查进展和矿床成因机制研究成果，分别以德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区为例，提出了华南燕山期斑岩-浅成低温热液铜多金属成矿系统的几种成矿模式和找矿方向。

• 贵州泥堡金矿床热液方解石地球化学特征及地质意义

  戢兴忠,陈强,刘旭,马克忠,谢贤洋,韩忠华

  已有研究表明，右江盆地卡林型金矿成矿期方解石具有独特的中稀土元素富集特点，但其成因还存在诸多争议。贵州泥堡金矿存在成矿期和非成矿期2种热液方解石脉，其中成矿期方解石脉多出现在矿化凝灰质细砾岩与凝灰质（粉）砂岩中，矿物组合为含砷黄铁矿+毒砂+石英+方解石；非成矿期方解石脉在未蚀变灰岩、矿化凝灰质细砾岩与凝灰质（粉）砂岩中均发育，且常穿切成矿期含硫化物方解石脉。文章通过对2种类型方解石脉开展稀土元素与碳、氧同位素、成矿期方解石脉内金属硫化物电子探针与微区原位LA-ICP-MS元素分析，发现与成矿期方解石脉共生的黄铁矿具典型的环带结构，黄铁矿环带和毒砂富Au、As、Sb、Hg、Cu、Co、Ni等元素。成矿期方解石脉显示中稀土元素富集模式和Eu正异常特征，表明金成矿流体为还原性流体，明显不同于非成矿期方解石脉的轻稀土元素富集模式和Eu负异常特征。泥堡金矿成矿期热液方解石的中稀土元素富集模式，与中国西南低温Au-Sb矿床成矿期方解石、萤石、磷灰石等矿物的稀土元素组成特征一致，酸性成矿流体的稀土元素组成可能是导致该金矿区成矿期方解石富集中稀土元素的主要原因。该区热液方解石特有的地球化学特征，使其在低温热液金矿床成矿年代学研究及深部找矿应用方面具有重要前景。

• 新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义

  冯浩轩,申萍,李昌昊,武阳,石福品,李文广

  查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中，与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段，它们均发育丰富的环带结构，具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al2O3、SiO2、MnO、TiO2）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩，呈褐黄色，粒度较细，发育核-边结构，呈非均质性，显示异常干涉色，其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro51-53And41-43Spr4-8），而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带，总体相对富钙铁榴石（Gro18-35And60-77Spr4-6）；Grt2核部（Grt2-c）呈均质性，为钙铁榴石（And99-100Spr0-1），边部显异常干涉色，发育振荡成分环带，为钙铝铁榴石（Gro34-54And38-61Spr6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布，呈红褐色，自形粗粒结构，显非均质性，发育振荡成分环带，端员组分总体以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石（Gro27-43And50-68Spr3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明，早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系，其中向边部生长过程，由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放，体系的氧逸度、pH值呈振荡变化；晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构，核部（Ep1-c）均匀无环带，XFe值（XFe=Fe3+/（Al+Fe3+），原子比值）为0.19~0.21，w（MnO）为0.05%~0.18%，w（TiO2）为0.10%~0.12%，生长边（Ep1-r）多发育振荡环带，XFe值为0.26~0.29，w（MnO）为0.01%~0.14%，w（TiO2）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长，不均匀且经历了溶解-再沉淀过程，XFe值为0.15~0.20，w（MnO）为0.42%~1.19%，w（TiO2）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长，较均匀、无环带结构，XFe值为0.28~0.37，w（MnO）为0.12%~0.77%，w（TiO2）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明，从Ep1-c到Ep1-r，到Ep2，再到Ep3，流体体系氧逸度经历了先增加，后降低，再升高的变化过程。同时，流体成分也在变化，先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化，而后又变为富Mn贫Ti。因此，在热液磁铁矿矿化阶段，查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示，石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。

• 青海祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

  刘鹏,吕志成,董树义,张德会,李永胜,于晓飞,祝新友,姚磊

  虎头崖Pb-Zn多金属矿床位于东昆仑西段祁漫塔格岩浆弧带，矿体主要赋存于三叠纪花岗闪长岩和二长花岗岩与围岩的接触带及围岩中，并伴生有Fe、Cu等元素，属典型矽卡岩型矿床。对矽卡岩阶段石榴子石和透辉石、退化蚀变阶段绿帘石、石英硫化物阶段方解石、石英、萤石中流体包裹体的详细岩相学研究结果表明，与成矿有关的流体包裹体类型主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物三相包裹体。激光拉曼光谱分析结果显示，气相、液相成分以H2O为主，含少量HCO3-；固相成分以NaCl为主，并有少量的闪锌矿（ZnS）、磁黄铁矿（Fe1-xS）和硬石膏（CaSO4），成矿流体应为H2O-NaCl体系。包裹体显微测温结果显示，矽卡岩、退化蚀变、石英硫化物阶段均一温度分别为（430~490℃、550~580℃）、340~370℃和190~340℃，盐度w（NaCleq）分别为39%~48%、9%~12%、（0.18%~4%、15%~24%）。H-O同位素研究表明，成矿流体主要为岩浆热液，在成矿晚期则有不同程度的大气降水混入。在石英硫化物阶段，含子矿物包裹体和气相分数变化较大的气液包裹体共生，它们均一温度相近但盐度差别较大，表明成矿流体曾发生过广泛的不混溶（沸腾）作用，而这一过程很可能导致流体中Pb、Zn、Fe、Cu等矿质沉淀富集。

• 滇西北中甸地区铜厂沟斑岩钼铜矿床热液蚀变分带、脉体系统及找矿标志

  刘学龙,李文昌,张娜,卢映祥,梅社华,朱俊,杨富成,李振焕,罗应,陈建航,王帅帅

  铜厂沟斑岩型钼铜矿床位于云南中甸地区斑岩成矿带的南端，形成于燕山晚期陆-陆碰撞至造山后伸展构造的转换阶段。文章通过对铜厂沟钼铜矿床蚀变分带特征和脉体穿切关系的详细研究，系统厘定了矿床蚀变类型及空间分布规律，查明了蚀变和脉体系统与矿化的关系。根据矿物组合、蚀变类型等因素，将分为A脉、B脉和D脉3大类，共16种不同的脉体类型。其中，A脉和B脉与成矿关系密切，对钼铜资源量贡献最大。早期的A脉，主要以钾长石化为主，矿化较弱；晚期形成的A脉多发育有黑云母化且与钾长石化蚀变叠加，矿化增强，以石英+黄铁矿+辉钼矿+黄铜矿±钾长石脉为主；B脉主要贡献于辉钼矿矿体的形成，是区内矿化的主要表现形式，且叠加于钾硅酸盐化，形成于钾硅酸盐化向石英-绢云母化的转变阶段；D脉中铜钼矿化明显减弱，属于矿化体外围的脉体，对矿体影响较小。因此，铜厂沟钼铜矿床蚀变分带规律在空间上表现为钾硅酸盐化（石英-钾长石-黑云母化）发育于斑岩体核部，向外依次是石英-绢云母化（石英-绢云母±黄铁矿化），和青磐岩化（绿泥石-绿帘石-碳酸盐岩化），对应的矿化组合分别为辉钼矿-白钨矿-黄铁矿、辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿±白钨矿，以及外带的黄铜矿-黄铁矿-辉钼矿，显示出成矿元素由高温向低温变化的规律。铜厂沟斑岩型钼铜矿床的形成与区内燕山晚期伸展作用相伴的大规模构造-岩浆事件相关，源自深部的含矿热液在花岗质斑岩体内形成了脉状、网脉状的辉钼矿化，同时沿断裂带运移并扩散，于碳酸盐岩的接触带部位形成了矽卡岩型的铜钼矿化。因此，有利的构造环境、强烈的蚀变作用、多样的脉体类型导致铜厂沟大型斑岩型钼铜矿床最终形成。

• 印度尼西亚苏门答腊岛斑岩型铜（钼）矿产资源定量评价

  胡鹏,张海坤,曹亮,程湘,战明国,潘罗忠,戴昱,潘贝红

  应用“三步式”矿产资源定量评价方法，在对苏门答腊岛典型斑岩型铜（钼）矿床成矿特征进行分析基础上，构建该类铜（钼）矿床的描述性模型，认为该区斑岩型铜（钼）矿床与苏门答腊岛弧新生代中酸性次火山岩系关系密切，NW向苏门答腊断裂及其次级断裂起到控岩控矿的作用；结合该区已知铜（钼）矿床（点）分布及1：100万低密度地球化学测量成果，圈定了4处铜（钼）成矿远景区；根据密度模型公式估算出该区在90%、50%和10%预测概率下的矿床数；利用蒙特卡洛模拟方法预测该区斑岩型铜（钼）矿产在不同预测概率下的铜（钼）资源量，结果显示苏门答腊岛斑岩型铜（钼）矿产资源潜力巨大。

• 长江中下游成矿带宣城矿集区重磁场特征与找矿启示

  陈安国,周涛发,刘东甲,杜建国,兰学毅,郭冬

  宣城矿集区位于长江中下游成矿带东段的安徽省南陵-宣城盆地，是长江中下游成矿带新一轮找矿工作的重点勘查区。为查明成矿深部背景，发掘成矿潜力，亟待了解深部结构特征。本文使用地面测量1：25 000重力和1：10 000磁力数据，通过重磁场分离和密度、磁化强度三维反演，结合岩矿石的密度、磁化率等物性测量结果，以及区域地质和矿床资料，以期揭示深部构造及与成矿关系。研究结果表明，新河庄背斜、陈家湾向斜、马山埠背斜和昆山向斜等褶皱构造横向上剩余密度正负差异显著呈相间分布的深部特征，垂向上褶皱构造的最大深度约为2 km；在褶皱构造下方分布北西浅、往南东逐渐加深的低密度、低磁性层，推测可能为研究区内茅山-九连山推覆构造的滑脱面。马山埠背斜轴部花岗闪长斑岩附近的重高磁高组合异常是铜山-荞麦山矽卡岩型矿床的找矿线索，然而成矿岩体规模较小，深部磁化强度弱，马山埠背斜附近深部找矿潜力有限。茶亭矿区呈重高磁高组合异常特征，同时成矿的石英闪长玢岩岩体与围岩灰岩、上覆火山岩磁性差异明显，这些特征是重要的找矿线索。文章研究结果证实，茶亭下方-400~-1900 m磁化强度正异常区域对应茶亭铜金矿床，这为在研究区其他地点深部进一步寻找斑岩型、隐爆角砾岩型铜金矿床提供了地球物理依据。

• 黔北德江地区中二叠世早期梁山组铝土矿含矿岩系特征及成矿规律

  康桂川,何政伟,汤建,伍晓艺

  通过对黔北德江地区梁山组铝土矿野外地质特征、岩石地球化学特征、沉积特征进行研究，探讨了本区铝土矿含矿岩系沉积特征、沉积环境及成矿规律，预测铝土矿找矿靶区。研究表明，黔北德江地区铝土矿矿体赋存于沙沟向斜与红坳向斜两翼及核部的梁山组中，其形成的沉积环境为沼泽化瀉湖相，成矿物质来源可能为下志留统秀山组泥质砂岩。德江—沿河一带满足铝土矿成矿的相关条件，具有良好的成矿潜力，为新的铝土矿找矿靶区。文章在野外工作基础上总结的成矿规律和成矿模式，为今后的找矿工作提供了理论指导。

• 新疆阿尔泰阿舍勒铜锌矿床矿物学特征及其地质意义

  张振龙,杨富全,李强,杨成栋

  新疆阿尔泰阿舍勒铜锌矿床位于阿舍勒盆地，矿体赋存于中-下泥盆统阿舍勒组海相火山-沉积岩系中，为典型的VMS型矿床。Ⅰ号矿化带主矿体为铜-锌矿体，呈似层状产于凝灰岩与玄武岩之间，补给通道相细脉-网脉状铜矿化。Ⅱ号矿化带产于凝灰岩中，上部为层状重晶石矿化，补给通道相为细脉-网脉状铜铅锌银矿化。文章对脉状矿化中黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、黝铜矿、辉碲铋和绿泥石进行了矿物学研究，电子探针分析表明，硫化物主成分含量接近其理论含量。黄铁矿中w（Fe）/w（S＋As）比值平均为0.874，暗示脉状矿化形成深度为中浅部。闪锌矿中w（Fe）较低，指示其在低温环境下形成。绿泥石为蠕绿泥石，形成温度为157~206℃，平均为190℃。黝铜矿普遍含Zn，可达到8%，Ⅰ号矿化带黝铜矿富砷，Ⅱ号矿化带富锑，指示Ⅱ号矿化带矿物形成时的温度相对Ⅰ号矿化带低。脉状矿体中Au主要赋存于黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿和闪锌矿中，Ag主要赋存在黝铜矿中，可达2.365%，Se主要赋存在辉碲铋矿中，平均1.242%。脉状矿化的矿物在中、低温度，较高硫逸度的环境下形成。矿体从底部到上部硫逸度总体趋势降低并且层状矿体和脉状矿体为同期同源热液活动的产物。

• 粤北白沙地区晚侏罗世高分异I型细粒花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

  黄孔文,郭敏,林杰春,胡启锋,王邱春,汤珂,周晗,黄一栩

  受东西向佛冈-丰良断裂控制的佛冈复式岩体形成于多期次和不同来源的岩浆侵入作用。白沙地区细粒黑云母二长花岗岩体位于佛冈岩体北缘，是佛冈岩体的一部分，成因目前还不明确。文章以该岩体细粒黑云母二长花岗岩为研究对象，进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素组成研究。研究结果显示，白沙地区细粒黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为155.6~157.1 Ma，表明其侵位于晚侏罗世。岩体具高硅（w（SiO2）=70.74%~77.47%）、富碱（w（Na2O+K2O）=5.78%~8.62%）、低磷（w（P2O5）=0~0.10）等特征，富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Zr和Hf等元素，亏损Ba、Nb、La、Ce、Sr、P、Eu和Ti等元素。岩石总体上明显富集轻稀土元素（（La/Yb）N=0.94~54.69，1个为0.94），具明显的负Eu异常（δEu=0.07~0.57，n=6），个别正Eu异常（1.00~1.16，n=3）。岩体地球化学特征指示，细粒黑云母二长花岗岩为高分异I型花岗岩。岩体形成于古太平洋板块（库拉板块）与欧亚板块俯冲作用和菲律宾地块与南中国-印支地块的岩石圈消减作用下，岩石圈伸展-减薄，导致地幔物质上涌，在高温条件热流作用下幔源物质诱导下地壳中-元古代物质部分熔融形成。

• 宣达地区中、下三叠统含杂卤石蒸发岩测井响应及岩性识别

  王彬玮,陈科贵,张娅会,齐文

  钾盐主要用于农业中钾肥的生产，中国是钾盐消费和进口大国，但中国钾资源少、产量低，因此钾盐勘探对中国粮食安全有重要意义。四川盆地是中国找钾的重要区域，文章运用岩芯样品、测井等资料，通过X射线粉晶衍射、元素含量测试等实验对宣达地区中、下三叠统嘉陵江组-雷口坡组含盐系典型矿物特征及岩石测井响应特征进行分析，并基于测井解释方法原理对杂卤石进行识别。结果表明，研究区钾盐矿物包括氯化盐矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物3类，固态钾盐矿物主要为杂卤石，常与石盐、硬石膏共存，具有高电阻率、高密度、高伽马、高K的特征，主要分布于T1j4-2、T1j5-2层段。