矿床地质杂志

矿床地质杂志2021年第5期

• 桂西孤立台地寒武系白云岩中的卡林型金矿床——以隆林德峨金矿为例

  陈懋弘,马克忠,陈港,王昱,乐兴文,李忠阳,陈忠斌

  德峨金矿位于桂西隆林孤立碳酸盐岩台地内部，赋矿地层为寒武系含砂泥质白云岩，近东西向断层或节理密集带是主要的控矿构造。矿化体包括断控型和层控型2种。热液矿物组合以黄铁矿-毒砂-辉锑矿-石英-方解石为主，蚀变以硅化、白云石化、绢云母化为特征。载金黄铁矿具显微环带结构，核部低As高S、Fe，环带反之，推测Au主要以离子形式赋存于黄铁矿环带和毒砂中。成矿流体具有中低温（182~296℃）、低盐度w （NaCleq）（0.53%~8.81%）的特点，石英包裹体中水的DV-SMOW值在-71.2‰~-62.9‰之间，石英矿物δ18OV-SMOW值在22.3‰~23.5‰之间，计算出与石英平衡的流体δ18OH2O为12.13‰~14.72‰，暗示成矿流体为多种流体混合。方解石δ13CV-PDB为-7.5‰~0.6‰，δ18OH2O为19.2‰~20.6‰，表明成矿热液中碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解。沉积成因黄铁矿δ34S为-21.81‰~14.15‰，离散度很大，具有沉积来源的特点；热液黄铁矿环带为-7.52‰~1.23‰，与毒砂类似（平均值为-3.83‰），且由核部向外环带逐渐向零值附近靠拢，结合金主要赋存在黄铁矿环带和毒砂的事实，暗示成矿热液可能以岩浆热液为主，环带的震荡变化可能跟岩浆硫上升过程中与大气降水、盆地建造水的不同程度混合有关。上述特征表明，德峨金矿具有卡林型金矿的一般特点，独特之处是其构造部位上处于孤立台地内部，赋矿地层为寒武系不纯白云岩。据此文章提出桂西孤立碳酸盐岩台地内部具有一定的找矿潜力，寒武系不纯白云岩是新的找矿层位和岩性，断裂构造和岩性是最主要的控矿因素。此认识对桂西地区卡林型金矿找矿工作向孤立台地内部探索具有重要的指导意义。

• 印度洋多金属结核地质特征与资源潜力

  黄威,廖晶,龚建明,路晶芳,崔汝勇

  通过在中印度洋海盆结核区外的印度洋其他海域内收集到的298处多金属结核站位的分布、成分和赋存环境等地质特征，圈定了5处资源潜力区。文章对这些区域内海洋长周期沉积速率、底层水含氧量、底质类型、夏季海面平均生物生产力、底栖宏生物量密度、海底地形地貌特征和海底表层沉积物有机碳含量等数据信息进行加权评估，揭示各区域结核分布密度的高低状况，辅以结核主要有用组分含量的分类，确定了印度洋内各结核区资源潜力的划分标准。笔者认为加斯科因平原结核区为印度洋多金属结核高资源潜力区，马达加斯加海盆结核区和南澳大利亚海盆西部结核区为中等资源潜力区，克洛泽海盆结核区和南澳大利亚海盆东部结核区为低资源潜力区。未来在这些区域内，尤其是加斯科因平原结核区中有希望通过进一步调查研究，精确锁定具有更高资源潜力的次级面积结核勘探区，检验和完善资源潜力评估方法，精细量化揭示这些区域的资源潜力。

• 喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例

  梁维,李光明,巴桑元旦,张林奎,付建刚,黄勇,张志,王艺云,曹华文

  特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带，其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系。西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区，集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床。矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布，体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿。这些矿床分布特征与区域1：5万区域水系沉积物分析结果一致，从错那洞片麻岩穹窿核部-淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合。错那洞穹窿形成于中新世，该时期伴有大量的淡色花岗岩（23~14 Ma）侵位，此时也迎来了扎西康矿集区"成矿大爆发"（21~12 Ma）。矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明，各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献。矿石矿物的Pb同位素特征表明，锡钨铍来自于淡色花岗岩，铅锌具有多源性，既可以来自于淡色花岗岩，亦可以来自于古老基底物质，而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩。结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点，文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件，构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统。自中新世以来，喜马拉雅造山带处于伸展活动时期，发育多期次的淡色花岗岩深熔作用，并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿。深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度，演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体。在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下，岩浆流体向外扩散，在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿，在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿，在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿。岩浆流体在向外渗流过程中，萃取各类地质体中的成矿元素，并与大气降水、地热循环水不同程度的混合，在外围的张扭性断裂中形成铅锌，在温度更低的压扭性断裂中形成金（锑）矿。

• 碳酸岩岩浆演化过程中REE富集与分异的研究进展及碳酸岩中的矿物学分带

  尹淑苹,谢玉玲,梁亚运

  稀土元素（REE）作为"三稀资源"之一，是中国重要的战略性矿产资源，碳酸岩型稀土矿床是世界稀土的主要来源。成矿碳酸岩的岩浆演化以及稀土元素的富集和分异机理一直是碳酸岩型稀土矿床研究的热点和难点，国内外学者对碳酸岩的岩浆起源、岩浆演化过程中稀土元素富集与分异的机理进行了大量的研究与探讨，但仍存在较多的争议，限制了碳酸岩型稀土元素成矿理论的发展及国内外碳酸岩型稀土矿床的找矿勘查工作。文章重点对稀土成矿碳酸岩的起源、岩浆演化过程及在此过程中REE的富集与分异行为进行了详细的文献调研和评述，同时，基于笔者在冕宁牦牛坪稀土矿床前期的研究工作和最新发现，认为碳酸岩中普遍存在矿物学分带，它是岩浆演化过程的最佳记录，是不同成分矿物结晶分异作用的体现。对牦牛坪稀土矿床碳酸岩的矿物学分带特征及其中的熔体、熔流体和流体包裹体进行了初步描述与探讨，以期为研究碳酸岩的岩浆演化、岩浆-流体转化过程及稀土元素的富集与分异机理提供新的思路，促使对稀土碳酸岩矿物学分带及其对REE富集与分异的研究引起更多的关注和重视。

• 滇西姚安金矿床正长斑岩角闪石、黑云母化学特征及其地质意义

  郑瑜林,周癸武,张长青,胡金盟,张盼盼

  姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段，大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯构造域结合部位，其成矿与新生代富碱斑岩密切相关。前人研究都集中在富矿岩体的岩石学、矿物学和地球化学特征，对贫矿岩体研究甚少。文章以姚安矿区贫矿正长斑岩为研究对象，在岩相学基础上对姚安正长斑岩中的角闪石，黑云母进行了电子探针分析，计算了矿物结晶的温压条件、氧逸度和含水量等要素，并与其他地区富矿岩体与贫矿岩体进行了对比，讨论了富矿岩体与贫矿岩体在矿物化学尺度上的差异性。姚安贫矿正长斑岩角闪石富MgO （11.82%~12.93%）、CaO （11.25%~11.58%）、K2O （1.09%~1.37%）、Na2O （1.99%~2.21%），属于镁闪石；计算得出角闪石结晶温度为822.47~850.69℃，压力112.69~151.21 MPa；侵位深度为3.72~5.44 km。黑云母为岩浆成因且富镁，w （MgO）为14.36%~18.01%，Fe2+（/Mg+Fe2+）比值0.23~0.34，属于镁质黑云母。黑云母结晶温度为719.69~738.78℃；压力51.15~178.35 MPa；侵位深度1.69~5.89 km。通过角闪石成分计算岩浆氧逸度变化介于ΔNNO+0.20到ΔNNO+0.91，略高于Ni-NiO出溶线。根据角闪石化学成分计算出岩浆含水量介于2.54%~3.02%。大型-超大型斑岩Cu矿多金属矿与高氧逸度、富水的浅侵位中酸性岩浆密切相关，对比姚安富矿岩体和成矿带上马厂菁、北衙的富矿岩体，姚安贫矿岩体与六合贫矿岩体相似，具有低氧逸度，较深的侵位深度的特点。低氧逸度致使金属元素早期以硫化物形式沉淀，无法随岩浆运移，较深的侵位深度使得流体难以出溶成矿。以上特征是其不成矿的关键因素。

• 胶莱盆地龙口-土堆金矿床成因：微量元素特征与C-H-O-S同位素约束

  陈原林,李欢,郑朝阳,冯波,段留安,李大兜

  龙口-土堆金矿大地构造位于胶莱盆地东北缘，胶-辽-吉构造带南段，华北克拉通东南缘，成矿地质条件优越。研究区虽经多年的勘探开采，但其成矿流体和成矿物质来源研究薄弱且存在较大争议，严重制约了成矿机理研究和进一步勘探工作。文章从与成矿密切相关的方解石脉和其他矿物的微量元素与C-H-O-S同位素地球化学特征入手，探讨了龙口-土堆金矿床流体地球化学特征和矿床成因。微量元素分析表明，不同类型方解石具有明显不同的Fe、Mn含量，其中主成矿期含矿方解石具有最高的w （Fe+Mn）（114 070×10-6），荆山群大理岩w （Fe+Mn）最低（3971×10-6），而不含矿的方解石的w （Fe+Mn）（5410×10-6）介于前两者之间。不含矿方解石样品δ13CPDB值在-6.90‰~-0.19‰之间，δ18OSMOW值在5.38‰~12.15‰之间；含矿方解石样品δ13CPDB值在-8.56‰~-6.41‰之间，δ18OSMOW值在8.66‰~10.61‰之间；荆山群大理岩样品δ13CPDB值在-3.83‰~-6.73‰之间，δ18OSMOW值在14.39‰~16.28‰之间。研究表明：方解石的C-O同位素组成指示含矿碳酸盐脉形成于花岗岩和地幔多相体系；不含矿碳酸盐形成于火成碳酸岩和地幔多相体系；含矿方解石形成于地幔多相体系。石英和方解石流体包裹体氢氧同位素分别为δDwater=-51.5‰~-119.9‰和δ18Owater=0.6‰~7.81‰，表明成矿流体主要为岩浆水，同时可能存在大气降水和地层建造水的参与。矿石硫化物的δ34S值介于8.5‰~12.7‰之间，硫同位素组成呈明显的正态分布，以富集34S为特征，显示了岩浆硫和壳源硫混合的同位素组成特征。结合区域成矿地球动力学背景，文章认为龙口-土堆金矿床为岩浆热液有关的构造蚀变岩型金矿，其流体来源于壳幔混源的多相体系。综合成矿条件分析，文章完善了胶东金矿成矿模式，指出矿区中碳酸盐脉富Fe+Mn的地球化学特征可能指示围岩含矿或近矿。该研究成果可为胶东金矿床的深部及外围找矿勘查提供新的科学依据。

• 川西扎乌龙花岗伟晶岩型锂矿床成矿作用过程——来自流体包裹体与同位素的证据

  熊欣,李建康,李兴杰,严清高,张珈铭

  川西扎乌龙花岗伟晶岩型锂矿床位于甘孜-松潘造山带内，为大型锂矿床。前人基于对扎乌龙系统的流体包裹体研究，认为扎乌龙锂矿形成于500~580℃，压力350 MPa的环境。然而，对于扎乌龙成矿流体的来源及其何种流体挥发分对成矿起主导作用，仍缺乏有效制约。锂辉石型伟晶岩脉是扎乌龙锂矿最富集的类型，脉体内部分带性良好，可划分为4个带：石英-白云母带、斜长石带、钠长石-锂辉石带和石英-锂辉石带。根据地质现象和流体包裹体的岩相学观察，扎乌龙锂辉石型伟晶岩脉可划分为伟晶岩阶段和热液阶段2个主要阶段，锂矿化集中于伟晶岩阶段。文章对扎乌龙成矿流体的来源及成分开展了研究，即对锂辉石型伟晶岩各阶段的流体包裹体进行了激光拉曼光谱、群体包裹体和氢、氧、碳同位素分析。流体包裹体成分揭示，成矿流体由伟晶岩阶段的高温（500~580℃）、低盐度（w （NaCleq）0.8%~8.5%）、富挥发分（Li、P、B等）、弱碱性的硅酸盐水体系，向晚期中高温（300~400℃）、低盐度（w （NaCleq）4.4%~9.6%）、富CO2、弱酸性的盐水体系热液演化。氢、氧同位素组成表明早期成矿流体以岩浆水为主，晚期无明显的大气降水加入。碳同位素分析结果表明，二氧化碳主要来源于岩浆出溶。结合已有的研究成果，笔者认为相对封闭的成矿环境导致挥发组分的大量聚集和弱碱性环境，是扎乌龙锂矿富集与沉淀的主要控制因素。晚期贫F、富Cl的弱酸性热液流体有利于锂辉石的保存。

• 花岗岩风化壳中Ce地球化学特征及其找矿意义——以滇西岔河离子吸附型稀土矿床为例

  王长兵,倪光清,瞿亮,伍荣林,李灿清,马鑫,张子军,杨春鹏

  近年来，临沧花岗岩体风化壳内离子吸附型稀土（IREE）矿床的找矿勘查取得重要进展，岔河IREE矿床是该区新发现的中大型矿床之一，为IREE矿床成矿预测提供了研究实例。文章对岔河IREE矿床11个探矿工程风化剖面样品和1370件土壤地球化学样品的稀土元素，以及Ce异常分布、迁移及富集等表生地球化学特征和规律进行研究，结合前人研究成果总结出该区找矿模型，实施工程验证并取得了找矿发现。研究表明，风化花岗岩稀土元素配分模式与母岩相似，风化过程中REE发生淋滤、富集作用（全风化层富集程度最高），LREE和HREE发生了分异作用（LREE分异程度相对较高）。在风化过程中，Ce异常与稀土元素氧化物总量（ΣREO）呈负相关，且Ce异常存在明显的分异作用，如风化剖面中黏土层Ce正异常（1.69）与全风化层上部Ce负异常（0.75）数值具有明显差异，为Ce异常用于IREE矿床成矿预测成为可能（见矿率达90%）。该研究不仅能定位、定量的圈定IREE矿床成矿预测区，而且完善了IREE矿床找矿模型，具有重要的推广和应用价值。

• 青海查查香卡铀多金属矿床钠长岩脉地质特征及其对矿床成因的约束

  陈擎,赵如意,康利刚,叶雷刚,刘林,王继斌,鲁宝龙

  查查香卡铀多金属矿床是青海省探明的第一个中型硬岩型U-Th-Nb-LREE矿床。为进一步明确矿床成因，文章在详细描述矿床地质特征的基础上，使用LA-ICP-MS对钠长岩脉中锆石进行U-Pb定年，同时对钠长岩脉和不同矿化强度斜长角闪片岩的岩石学、矿物学和地球化学研究。测试和研究结果表明，该矿床是与钠长岩脉有关的岩浆型铀多金属矿床，其成岩成矿年龄为（401.7±6.3） Ma，矿石的微量和稀土元素特征与钠长岩脉更为相似。文章认为钠长岩脉是在柴达木盆地北缘早古生代造山作用结束后的板内环境中，由深部富集地幔低程度部分熔融形成。矿区西部具有钠长岩脉型铀多金属矿的找矿潜力，而东部则有可能发现岩体型矿体，具有更大的找矿潜力。

• 川南沐川地区上二叠统宣威组底部Nb-REE超常富集特征及其地质意义

  文俊,刘治成,竹合林,张航飞,张金元,钟海仁,陈东方,郭文彦,游学军,赵伟,凌茂前,李鹏程,何永刚,郭宇衡

  在川南沐川地区发现了四川首例古风化壳-沉积型Nb-REE多金属矿，为了填补四川地区同类型矿产的研究空白和厘清沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属矿的富集特征和成因机制，开展了野外实地调查、岩石地球化学等系统性研究，探讨其富集特征、物源和成因机制及与新生代攀西地区稀土矿床的成因联系。研究结果表明，川南沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属富集层产于宣威组底部，厚度5.09~15.33 m，平均厚度10.10 m，w （Nb2O5）为37~909 μg/g，平均256 μg/g，稀土元素总量0.02%~1.55%，平均0.12%；下部紫红色铁质泥岩型Nb-REE多金属富集层的物源主要来源于峨眉山玄武岩，上部灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩型NbREE多金属富集层除了峨眉山玄武岩的剥蚀产物提供物源外，同时还有大量碱性火山灰的混入；Nb-REE多金属富集层中的稀土元素总量及铌元素含量总体上呈"先增加、再降低"的变化规律，稀土元素在紫红色铁质泥岩中的富集程度比铌元素高，铌、稀土元素含量变化曲线在上部的灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩中表现出"同增同减"的规律；沐川地区Nb-REE多金属富集层的成矿模式可分为峨眉山玄武岩喷溢阶段、风化富集阶段、沉积富集阶段和盖层沉积阶段4个阶段，成矿作用以风化淋滤和沉积作用为主。沐川地区晚二叠世Nb-REE成矿及新生代攀西地区稀土矿床与峨眉山地幔柱分别有着直接和间接的联系，研究两者的成因联系有利于拓展战略性关键矿产的找矿空间。

• 北羌塘盆地中侏罗统夏里组蒸发岩锶同位素地球化学特征及物质来源

  杜少荣,苗忠英,郑绵平,张永生,张雪飞,陈文西

  北羌塘盆地位于青藏高原的中部，属东特提斯构造域，是一个具有成盐远景的蒸发岩盆地。前人对盆地的研究多局限于层序地层、构造运动、油气成藏等，对于盆地内蒸发岩的研究，特别是其成矿流体来源的研究报道较少。文章通过对北羌塘盆地龙尾湖QY-1钻孔中硬石膏岩层锶同位素进行测定，首次对盆地中侏罗统夏里组蒸发岩成矿流体的来源进行探讨。结果表明，笔者所分析的样品的锶同位素比值变化范围为0.707 475~0.709 048，均值0.708 331，与同时期全球海水锶同位素比值（0.706 860~0.707 081）相比略高，表明成矿流体来源主要是海水。结合前人对羌塘盆地构造运动与盆地演化的认识，认为陆源锶的输入造成了本区的锶同位素比值高于同期海水。此外，钻孔中的同位素组成与前人公布的全球中侏罗世（164~160.2 Ma）海水锶同位素曲线具有较好的对比性，中晚侏罗世羌塘盆地海侵海退作用的强弱是控制盆地夏里组锶同位素演化的主要因素。

• 西藏多龙矿集区铜金流体演化过程探讨——来自硫同位素的证据

  孙嘉,段先哲,李玉彬

  西藏多龙矿集区发育世界典型的斑岩铜矿系统，文章选取区内多个代表性矿床开展硫同位素研究，并结合前人数据，为探讨该成矿系统成矿物质来源、流体演化过程提供了新证据。研究表明，波龙、拿若、拿厅、拿顿和铁格隆南矿床δ34S平均值相似（接近于0），指示含矿岩浆提供了各矿床所需的硫元素。此外，区内典型矿床流体演化过程可分为2类：①流体演化主要受控于温度变化，表现为δ34S随温度降低而降低（如拿顿矿床）；②流体演化受温度和氧化还原状态共同影响，表现为δ34S随温度降低而升高（如：波龙和拿若矿床），或是随温度降低，δ34S波动变化范围较大（如拿厅和铁格隆南矿床）。结合岩相学证据，文章推测热液体系氧化还原状态的变化是由水岩反应所导致，最后，文章提出多龙矿集区内矿化阶段硫化物通常具有较低的δ34S，指示成矿流体为高氧化性流体，并且该特征在类似矿床的找矿勘查工作中也可发挥积极的指示作用。

• 沉积岩容矿天青石矿床的发育特征与成因综述

  黄钢,宋玉财,庄亮亮,田力丹,吴畏,张滢

  沉积岩容矿的天青石矿床是锶最主要的来源。文章对全球该类矿床的资料进行了系统梳理，对矿床的发育特征和成因进行了综述和探讨。研究显示：①该类矿床的产出与含石膏或硬石膏的蒸发盐密切相关，或赋存在碳酸盐岩-蒸发岩沉积建造中，或出现在蒸发岩底辟环境；②多数为后生成因，表现为富锶流体交代石膏或硬石膏，或富锶流体与富硫酸盐流体混合、充填开放空间；少数矿床为同生成因，天青石直接从蒸发环境的水体中沉淀出；③后生天青石矿床中的锶可以来自不同途径，包括盆地流体与富钙矿物相互作用萃取的锶、碳酸盐岩重结晶过程文石转变为方解石或硬石膏转变为石膏释放的锶；同生天青石矿床中的锶来自沉积水体本身，沉积源区岩石提供了锶；④天青石中的硫来源于围岩地层中的石膏或硬石膏，有些矿床中的硫来自发生过硫酸盐还原作用后的（溶解的）石膏/硬石膏，而在个别矿床中，还原硫氧化成硫酸盐提供了部分硫；⑤一些天青石矿床中出现有铅锌硫化物，两者可以有成因关系，也可以无成因关系；⑥少数天青石矿床中重晶石含量较高，与高Ba/Sr流体与富硫酸盐流体混合有关。天青石从低钡流体中结晶时，钡在流体中含量的震荡变化会导致SrSO4-BaSO4固溶体的形成，从而使天青石出现环带或出溶结构。