矿床地质杂志

矿床地质杂志2020年第6期

• 沉积型锰矿床的形成及其与古海洋环境的协同演化

  徐林刚

  海相沉积型锰矿的成矿过程受古海洋沉积环境影响，而古海洋环境又与超大陆聚合与裂解、极端地质事件、生命演化等密切相关，因此，海相富锰地层是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈等多圈层耦合关系与物质循环相关信息的重要载体。深层海水缺氧模型、最小氧化带模型和幕式充氧模型都显示海水中氧化还原梯度的变化是导致锰矿形成的最主要原因。全球范围内海相沉积型锰矿主要形成于古元古代、新元古代和显生宙3个地质历史时期。其中，元古宙时期，地球上发育了完善的氧化还原分层的古海洋结构；古元古代早期和新元古代，超大陆裂解引起的海平面升降变化导致古海洋氧化还原结构产生动荡，并促使大规模沉积型锰成矿作用发生；地球沉寂期（1800~800 Ma）涵盖了整个中元古代，这一时期仅在华北地台发育了少量沉积型锰矿床，反映该时期古海洋中锰的迁移受到了抑制；显生宙地球再次进入活跃期，经历了数次海洋缺氧事件，冰室-温室气候交替促使海水的化学性质剧烈变化，并在局部氧化还原分层的沉积盆地中富集形成沉积型锰矿床。总之，古海洋氧化还原环境的变化是沉积型锰矿形成的必要条件，同时，区域性沉积盆地的结构、海平面的升降、火山作用导致的物缘供给等多种因素都会影响沉积型锰矿的形成。与沉积型铁矿相比，沉积型锰矿对局部海水化学性质的变化更加敏感，综合研究铁锰矿床的共生与分异过程，将有助于更加有效的识别不同尺度的沉积过程与古海洋环境变化。

• 胶东西涝口金矿深部110 Ma角闪辉长岩脉及其对成矿时代的约束

  耿科,李大鹏,胡秉谦,闫江雁,邹双英,张岩,尉鹏飞,刘强,蔡娜,张超

  西涝口金矿是胶莱盆地北东缘新近取得找矿突破的蚀变岩型金矿，金矿体主要赋存于古元古界荆山群与牧牛山二长花岗岩之间的构造破碎带中。前期在其深部新发现的角闪辉长岩脉中，通过人工重砂分选，获得了自然金。为探索其与金成矿的关系，文章对其进行了主量、微量元素、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。主量、微量元素分析结果表明，角闪辉长岩属钾玄岩岩石系列，全碱、Ba、Sr、轻稀土元素含量高，Rb、P和重稀土元素含量相对较低，无铕异常或有轻微的正铕异常，明显亏损Nb、Zr、Hf等高场强元素，具有富集大离子亲石元素与轻稀土元素、亏损高场强元素与重稀土元素的地球化学特征，类似于富闪深成岩。锆石Hf同位素结果显示，其岩浆锆石的εHf（t）为-14.0~-11.8，暗示其来源于富集地幔源区或存在源区混染的可能性。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示，角闪辉长岩年龄为（108.4±2.2）Ma，属早白垩世晚期，明显晚于郭家岭、伟德山序列岩体。综上，笔者认为西涝口金矿角闪辉长岩形成于俯冲板片脱水而导致上覆地幔楔部分熔融，其成因可能与古太平洋板块向华北板块俯冲所形成的火山弧有关，其与该区金成矿过程密切相关，极有可能在成矿过程中直接提供了金的来源。西涝口金矿的形成时代应当在110 Ma左右，胶东东部应该存在110 Ma的金成矿事件。

• 滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床成矿机制——基于流体包裹体和硫、铅同位素证据

  李振焕,李文昌,刘学龙,罗应,申颖,刘思晗,陈建航

  滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部，是西南"三江"成矿带内已知的大中型矽卡岩型矿床之一，具较高的经济价值及重要科研意义。文章在详细野外地质调查和岩相学观察基础上，对不同成矿阶段、特别是含子矿物的流体包裹体进行了研究，同时结合金厂河矿床S、Pb同位素特征，综合分析金厂河矿床成矿流体和物质的来源与演化，探讨矿床的形成机制。对石英内流体包裹体的研究表明，退化蚀变阶段均一温度为165~335℃，盐度w（NaCleq）为1.1%~9.0%；石英硫化物阶段均一温度为151~266℃，WL型包体盐度w（NaCleq）为1.9%~18.9%，S型包体盐度w（NaCleq）为31.9%~33.5%；碳酸盐阶段均一温度为148~250℃，盐度w（NaCleq）为2.6%~9.9%，各阶段均一温度依次降低，盐度先升高，再降低。拉曼光谱分析显示，流体成分为H2O和极少量N2，新发现了子矿物斑铜矿（Cu5FeS4），流体属H2O-NaCl体系。S、Pb同位素特征对比研究表明，金厂河矿床各成矿阶段内硫同位素分馏已达平衡状态，矿石硫化物的δ34S值能代表成矿流体的S同位素组成，用来限定其氧化-还原环境，δ34S值为+2.5‰~+11.1‰、均值+5.65‰，硫源为深部幔源岩浆硫和地层硫构成的混合硫；Pb同位素硫化物组成显示，富铀铅、略亏损钍铅，铅源以上地壳铅为主，另含有少量深部壳源乃至幔源岩浆铅，属造山带铅特征，且与S同位素研究成果基本一致。综合研究认为，成矿系统氧化-还原环境的变化及流体沸腾作用的发生是主要的成矿机制。

• 江西宜丰县大港超大型含锂瓷石矿床地质特征及成因机制探讨

  李仁泽,周正兵,彭波,陈骏,吴建波,余会强,万建军,杨爽

  大港含锂瓷石矿床产于宜丰钽铌锂稀有金属成矿带甘坊花岗岩岩体内，属典型的含锂云母碱长花岗岩型矿床。含锂瓷石矿体厚度21.62~148.88 m，其中w（Al2O3）为15.38%~23.97%，w（Li2O）为0.30%~1.06%，同时伴生Rb、Cs、Ta、Nb等稀有金属。矿石矿物组成为钠长石、锂云母或锂白云母，白度达80%以上。化学组成上，表现出富硅，贫铁、镁、钛，高磷的特征；铝饱和指数A/CNK值大于1.20，Zr/Hf比值（< 12）与Nb/Ta比值（< 2）极低，表明具有高分异的过铝质S型花岗岩特性。由构造环境判别图解可知，大港含锂云母碱长花岗岩应形成于同碰撞或后碰撞早期阶段的伸展构造背景下，极低的CaO/Na2O比值（< 0.2），指示岩体的源区应为富黏土矿物的变质泥质岩。

• 张宣地区大白阳金矿床包裹体特征及矿床剥蚀保存

  徐渴鑫,申俊峰,李胜荣,黄绍峰,张士全,王业晗

  华北克拉通破坏及其成矿事件已引起地学界的广泛关注，其中张宣地区是华北克拉通的重要金矿集中区之一，通过对张宣地区大白阳金矿成矿类型、成矿深度及剥蚀保存的探讨，为区内深部找矿提供了重要的参考依据。文章通过流体包裹体研究对大白阳金矿成矿温度及成矿深度进行计算，利用矿物压力计对矿区周边岩体侵位深度进行估算。流体包裹体研究结果显示大白阳金矿成矿温度160~220℃、盐度w（NaCleq）=9%~15%，密度0.78~0.97 g/cm3、压力46.3~104.6 MPa，成矿流体主要属于NaCl-H2O体系，成矿过程中流体温度和盐度都呈现明显的降低趋势。采用黑云母压力计，针对大白阳金矿周边谷嘴子、杨家营以及前坝口花岗质岩体的侵位深度进行估算，并对大白阳金矿自形成以来的剥蚀保存情况进行了探讨，估算结果显示，谷嘴子岩体（236.0 Ma）成岩深度7.02 km、杨家营岩体（138.6 Ma）成岩深度2.66 km、前坝口岩体（140.2 Ma）成岩深度3.13 km。结合前人的裂变径迹结果，认为张宣地区自中生代以来剥蚀速率为0.022~0.029 km/Ma，剥蚀量为3 km。按照前述成矿压力46.3~104.6 MPa换算，大白阳金矿成矿深度6.93 km，剥蚀量小于矿床成矿深度，说明该矿深部仍具有良好的找矿前景。

• 邹家山矿床超常富集铀矿石Ti的赋存特征及其铀成矿意义

  王运,胡宝群,高海东,邱林飞,孙占学,郭福生,周万蓬,吴志春

  邹家山矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带与大王山-于山花岗岩型铀成矿带的复合叠加部位。矿体产于下白垩统鹅湖岭组上段碎斑熔岩和打鼓顶组上段流纹英安岩中，呈脉状、细脉状，主要受NE向邹家山-石洞断裂带控制。围岩蚀变主要为萤石化、伊利石化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。文章通过野外地质调查、地球化学分析、电子探针分析及矿物自动定量分析等方法，对该矿床超常富集铀矿石中Ti的赋存特征展开研究，结果表明，超常富集铀矿石中w（TiO2）和w（U）特征与前人研究的w（TiO2）和w（U）呈非线性正相关的结果不同。超常富集铀矿石中平均w（TiO2）仅是围岩的1.90倍，而平均w（U）却是围岩的565倍，TiO2与U相比富集程度并不高。元素相关性研究发现超常富集铀矿石中w（TiO2）与w（U）呈中度负相关，与易形成络阴离子的F、S、P2O5含量关系不明显，而w（U）与F、S、P2O5含量呈正相关，说明成矿环境中U与Ti物理化学性质差别较大，物质来源可能不同。超常富集铀矿石中Ti主要赋存于钛铀矿中。钛铀矿呈自形-半自形，大小约1~75 μm，大量分布于白云石、铁白云石等边缘。钛铀矿既包裹着早期的沥青铀矿，又被晚期的沥青铀矿包裹。经研究分析认为，铀矿石中Ti主要来源于赋矿围岩中的黑云母蚀变，胶体TiO2矿物对U的强吸附性有利于钛铀矿的形成，并促使U在地球化学障处超常富集。但铀成矿后期，热液中Ti几乎耗尽，钛铀矿不再新增，伴随成矿环境的改变，部分钛铀矿缓慢溶蚀以及被新形成的沥青铀矿交代，引起Ti流失，导致超常富集铀矿石中w（U）与w（TiO2）为中度负相关。

• 中国硒矿成矿规律概要

  陈炳翰,丁建华,叶会寿,阴江宁,刘建楠

  文章在全国矿产资源潜力动态评价项目开展过程中，对中国硒矿资源特征、硒矿类型、时空分布、成矿谱系进行分析与归纳，初步总结了中国硒矿成矿规律。文章对中国硒矿的资源特征及存在的问题进行了介绍；将中国硒矿划分为斑岩型、岩浆型、热液型、矽卡岩型、沉积型5大硒矿预测类型，初步总结了各类型硒矿的时空分布特征；将中国硒矿成矿时代总结为元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代5个成矿期，划分了24个硒成矿带；厘定出39个与硒矿有关的成矿系列，建立了中国硒矿成矿谱系；最终选取了重点矿床类型和潜力评价工作区域。

• 基于GOCAD软件的沙子江铀矿床三维定量预测

  耿瑞瑞,范洪海,孙远强,夏宗强,孙雨鑫,俞嘉嘉,陈东欢

  文章采用GOCAD软件构建了沙子江铀矿床的三维地质模型，包括岩体模型、构造模型以及矿体模型等，利用其强大的空间分析模块进行地质体、构造、不同岩性接触界面、地球物理场等三维空间属性的统计分析及成矿信息提取，并通过序贯高斯模拟的插值方法建立了沙子江铀矿床矿体品位的三维属性模型，进而揭示铀矿化的空间分布规律。通过对成矿地质条件、控矿要素以及地球物理异常特征识别标志等铀成矿有利信息的提取，建立了沙子江铀矿床的定量预测模型。基于三维信息量法成矿预测方法，计算各预测要素的成矿有利区间，圈定7片找矿有利靶区，为将来的钻探工程部署及深部铀矿找矿突破提供依据。

• 西藏多龙矿集区拿顿铜金矿床成矿时代的厘定及其找矿指示意义

  孙嘉,毛景文,王佳新,姚佛军,李玉彬

  西藏多龙矿集区是中国新发现的具有世界级规模的铜金矿集区。目前，该矿集区的中部和北部已发现多个斑岩型和斑岩-浅成低温热液型矿床，而区内西南部也发现了多个铜金矿床，指示了良好的找矿潜力。拿顿是矿集区内西南部具有代表性的铜金矿床，矿化类型为浅成低温热液型。野外地质调查表明，该矿床成矿作用可分为2个阶段，早阶段矿化主要赋存于角砾岩筒中，并与角砾岩筒同时形成，而晚阶段矿化主要以脉体形式产出，切穿角砾岩筒及早阶段矿化。年代学研究结果显示，角砾岩筒中以角砾形式产出的花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为（117.5±0.7）Ma，被后期花岗闪长斑岩（116.1±1.3Ma）侵入，由此指示角砾岩筒及早阶段矿化形成于116~117 Ma。此外，明矾石40Ar-39Ar年代学研究进一步表明，晚阶段石英-明矾石-硫化物脉形成于（111.3±2.5）Ma，这也证实该矿区成矿作用具有多阶段性特征。文章结果指示，拿顿铜金矿可能存在多期与浅成低温热液型矿化有关的成矿岩体，并且多龙矿集区内也可能存在更多形成于111 Ma而未被发现的矿床。

• 新疆东天山觉罗塔格带中康古尔金矿床成因的再认识

  杜尚泽,张元厚,杨万志,文斌,王鹏

  东天山觉罗塔格构造带中康古尔金矿因其独特的成矿地质特征，成因一直备受争议。文章立足于康古尔金矿地质特征，结合前人的研究资料，通过探讨觉罗塔格带的构造演化，重新审视康古尔金矿的成因。笔者总结了觉罗塔格构造带晚古生代地层时代及火山-沉积建造特征，认为晚古生代早期大洋板块向北俯冲，发育奥陶纪-泥盆纪弧火山岩及火山-沉积岩系，石炭纪康古尔洋发生双向洋-陆俯冲，在两侧形成对称岛弧带，局部平稳拉张环境为铜-铅-锌-金成矿的有利环境。野外地质观察及室内研究结果表明其成因不仅仅与韧性剪切作用有关。康古尔金矿体位于海相安山岩、凝灰岩的交替部位，上部富金-中部铅锌-下部富铜的金属分带特征，与VMS矿床特征一致。矿体呈板状且与围岩截然接触，明显受挤压变形的网脉状矿化表明矿体形成早于韧性剪切作用。矿床地球化学特征表明，康古尔金矿成矿作用具有多期多阶段性。通过详细对比康古尔金矿和造山型金矿、小热泉子VMS铜矿的特征，笔者认为康古尔金矿具有原生VMS矿床的特征，并且被二叠纪韧性变形所改造，为喷流沉积-变质热液改造型富金多金属矿床。

• 老挝班康姆铜金矿床成矿作用研究及其指示意义

  卢见昆,赵延朋,陈晓锋,康铁锁,莫江平

  班康姆铜金矿床位于墨江-黎俯火山弧带的中段，成矿条件优越，区内中性侵入杂岩具有岛弧钙碱性火山岩的地球化学特征，属火山岛弧环境。氢、氧同位素特征及黄铁矿流体包裹体的He、Ar同位素特征均指示流体为岩浆流体与大气雨水型地下水的混合流体，晚期经历了开放系统的持续瑞利去气过程。硫同位素组成表明成矿系统的硫源主要为深源地幔硫，推断Au、Cu应来自地幔源区，在俯冲消减的构造背景下，携带大量Cu、Au等成矿金属构成富矿初始岩浆流体。热液成矿作用经历了高温矽卡岩蚀变阶段、中温青磐岩热液蚀变矿化阶段、低中温金矿化阶段和超低温热液碳酸盐化阶段4个阶段，中低温阶段为主要的矿化阶段，而北东-北北东向次级断裂带成为浅部重要的容矿空间。流体包裹体及稀土元素特征指示了矿床深部存在隐伏的岩体，很可能为含矿的斑岩体，这对班康姆矿床乃至成矿带的研究及勘查具有重大的意义。

• 西藏新嘎果铅锌矿床矽卡岩矿物及金属矿物特征

  吴纯能,唐菊兴,唐攀,林彬,杨阳,张泽斌,孙渺,祁婧,李怡萱

  新嘎果矿床是西藏冈底斯成矿带北缘矽卡岩多金属成矿带的一个典型矽卡岩型铅锌矿床。矽卡岩矿体主要呈层状、似层状产于下白垩统塔克那组地层中。电子探针测试结果表明，矽卡岩矿物主要为钙铝榴石、钙铁辉石和绿帘石，少量的硅灰石、密绿泥石等，构成典型的钙质矽卡岩。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿，少量的白铁矿、毒砂、自然铋、斜方辉铅铋矿、辉砷镍矿等。该矿床中石榴子石成分特征指示成矿环境是变化的，在早期进变质阶段由氧化环境向还原环境转变，而晚期退变质阶段由氧化环境向还原环境转变。金属矿物中闪锌矿主要为铁闪锌矿，表明其形成于中高温环境。而含铋的矿物主要为自然铋、斜方辉铅铋矿和方铅矿，并且在这些矿物中Ag和Bi的含量呈正相关性，指示铋对银的富集可能起着重要的作用；此外，铋也是新嘎果矿床重要的伴生有用元素，具有较高的综合利用价值。