矿床地质杂志

矿床地质杂志2022年第2期

• 滇东北毛坪铅锌矿床矿体空间结构及深部矿体预测

  王磊,韩润生,张艳,周高明,钟华,佐嘉庚,邓平

  毛坪铅锌矿床位于扬子陆块西南缘川滇黔铅锌多金属成矿区内，是滇东北富锗铅锌矿集区的大型典型矿床之一。文章对该矿床的矿体空间结构进行了剖析，揭示了矿体定位规律，提出了深部矿体预测区。研究表明，该矿床中矿体具成群性、等距性、方向性、成带性和“多层位”赋矿的特点；矿体大体顺层产出，具尖灭再现、膨大缩小、缓宽陡窄等特征；洛泽河两侧的层间断裂具有不同的几何学特征，导致河东的矿体群向SW侧伏，河西的矿体群向NE侧伏；成矿有利的岩性组合为下部碳酸盐岩（赋矿层）+上部含有机质泥质岩（隔档层）+膏盐层（硫源层）建造；矿体均赋存于毛坪断裂派生的猫猫山背斜NW翼层间断裂中，毛坪断裂与其上盘形成的猫猫山背斜和其层间断裂共同组成了“入字型”控矿构造型式；NE向构造带是该矿区主要的成矿构造体系；毛坪断裂为矿床的导矿构造，层间断裂带为矿床的容矿构造。通过对矿体空间结构特征及其定位规律的分析，结合工程揭露到的矿化蚀变等特征，笔者提出了4个深部预测靶区。

• 华南植被覆盖稀有金属矿集区快速探测评价体系的建立与应用

  曹创华,张利军,刘钧,黄建中,文春华,陈剑锋,黄志飚,成永生,张立平,刘晓辉

  针对中国华南稀有金属矿集区植被厚、多云雾、地质环境复杂等特点，文章提出了植被覆盖区稀有金属矿床快速评价方法技术体系，通过实践探索实现了稀有金属“空、天、地”一体化快速有效探测。该体系分为3个层次，第一层次是利用多尺度、小比例尺高空光学遥感卫星厘定区域构造格架及活动期次、结合已有地质科技成果确定成矿有利区；第二层次为地表大比例尺物化探技术方法探索伟晶岩脉的空间分布及其矿化范围，利用大比例尺低空高光谱遥感反演矿化蚀变信息；第三层次利用电阻率测深和地气/X荧光探测揭示矿（化）体及其围岩地下展布特征。最后，以近年来实现找矿重大突破的湘东北幕阜山仁里矿田外围黄柏山空白区为例，阐述了此技术方法体系的有效性，以期为国内外此类地理景观区快速、高效综合探测评价稀有金属矿床提供参考。

• 桃山-诸广铀成矿带成岩成矿年代学研究进展及存在问题

  吴佳,巫建华,刘晓东

  桃山-诸广铀成矿带位于钦杭结合带以南的华夏地块西部，属华东南铀成矿省，是中国最重要的花岗岩型铀成矿带。文章收集了该成矿带近十年获得的118组岩浆岩同位素年龄数据和41组铀成矿同位素年龄数据，通过遴选可信度较高的年龄数据，厘定成岩成矿年龄，并探讨岩浆岩活动与铀成矿时代的关系。结果表明：桃山-诸广铀成矿带的岩浆岩是加里东期、印支期和燕山期不同岩浆旋回的产物，下庄铀矿田和诸广铀矿田的储矿岩体主要为印支期，而桃山铀矿田的储矿岩体为燕山期；沥青铀矿测年结果显示，铀成矿具有多期多阶段性，主成矿期为燕山晚期，但高温绢英岩化型铀矿床属燕山早期铀矿化的产物；铀成矿与赋矿岩体之间存在较大的矿岩时差，但高温绢英岩化型和交点型铀矿床的矿化时期与矿田内基性岩浆活动的时间吻合，暗示基性岩浆活动可能与铀成矿作用存在成因联系。数据分析还表明，部分岩浆岩的锆石U-Pb加权平均年龄数据存在n＜10或MSWD＞2的问题，部分包含了高铀锆石的年龄数据，降低了锆石U-Pb年龄的可信度；而基性脉岩的锆石U-Pb加权平均年龄一般只能说明基性脉岩的形成年龄不早于这个年龄，不能代表基性脉岩的形成年龄。

• 胶东地区招贤深部金矿床金和载金矿物化学成分及其地质意义

  王英鹏,祝培刚,张文,王立功,王金辉,彭观峰,王永彬,李慎斌

  胶东地区-1000 m以下深部找矿的重大突破，使得探明储量已达5000多t，成为探讨深部金的赋存状态及成矿作用的天然实验室。招贤金矿为焦家成矿带近年深部找矿重大突破之一，矿体主要产于-1260 m以深的晚侏罗世二长花岗岩中，受控于焦家断裂。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿和银金矿等，脉石矿物包括石英、绢云母、方解石、钾长石等。围岩蚀变以钾长石化、硅化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化为主。金矿物以自然金和银金矿为主，呈裂隙金或包体金分布于黄铁矿中，少数不可见金呈晶隙金分布于黄铁矿等矿物中。其中，黄铁矿w(S)=52.227%~54.915%、w(Fe)=44.749%~47.134%，原子个数比S/Fe=1.99~2.11，化学式FeS1.99~FeS2.11；黄铜矿w(S)=34.282%~35.140%、w(Fe)=29.263%~30.268%，w(Cu)=33.130%~34.114%，化学式Cu0.96FeS2.01~Cu1.01FeS2.10，平均化学式为Cu0.99FeS2.06；金矿物的w(Au)=55.430%~95.473%，w(Ag)=2.908%~44.961%。金成色较高（538~951），具有自浅到深不断增加的趋势。另外，黄铁矿中的Co/Ni整体大于1，自浅到深总体变大；w(As)较高，自浅到深总体变小。综上所述，文章推断招贤金矿为岩浆成因，且深部具有成矿潜力。

• 福建李家坊金矿区火成岩岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

  赵骏峰,吴晓林,陈镜文,刘文元,卢林

  福建李家坊金矿为何宝山矿田近年新发现的中型金矿床，矿区内广泛发育火成岩岩体，然而，由于缺少对其岩浆活动时限及地球化学特征的研究，各类岩体与金矿化的关系尚不明确。针对这一问题，文章通过全岩主微量元素分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及微量元素测试，约束李家坊金矿床内火成岩岩体成岩年龄，并讨论了其地球化学特征。研究表明，矿区内加里东期赋矿围岩及其U-Pb年龄分别为：含白云母花岗岩为(432.2±3.9) Ma、含白云母正长伟晶岩为(438.7±4.6) Ma、含白云母碱长花岗岩为(424.5±3.1) Ma、黑云母花岗岩为(444.4±2.7) Ma及(446.6±7.1) Ma。其中黑云母花岗岩具有高w(P2O5)（0.15%）和低w(Na2O)（2.66%）特征，A/CNK=1.07，属过铝质、高钾钙碱性、高分异S型花岗岩，在板内褶皱后造山伸展环境中由前寒武纪基底变质岩发生深熔作用形成。此外，矿区内首次获得燕山期存在岩浆活动的证据，钾长花岗岩和花岗斑岩年龄分别为(133.2±0.8) Ma和(135.6±3.1) Ma，前者A/CNK=0.80，FeOT/MgO=8.55，Ga/Al=3.09，AKI=1.08，w(Zr+Nb+Ce+Y)=294.4×10-6，后者A/CNK=0.99，FeOT/MgO=6.59，Ga/Al=2.68，AKI=0.98，w(Zr+Nb+Ce+Y)=317.8×10-6，二者均属准铝质、高钾钙碱性、高分异I型花岗岩，形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤导致的拉张环境。结合华南中生代大规模的金矿成矿事件及未发表的辉钼矿Re-Os年龄数据（~130 Ma），文章推测燕山期岩体可能为李家坊矿区内隐伏的成矿岩体。

• 西藏甲玛铜多金属矿床流体包裹体研究

  陈红瑾,王立强,胡古月,顾枫华,唐攀,张忠坤,周敖日格勒

  甲玛铜多金属矿床是西藏冈底斯中段东部的超大型矿床，主要由角岩型铜钼矿体、斑岩型钼铜矿体以及矽卡岩型铜多金属矿体构成。根据矿物组合与脉体穿插关系，将角岩型和斑岩型矿体中各类热液脉体分为成矿早阶段A脉、转换阶段B脉以及成矿晚阶段D脉。A脉包括具有钾长石蚀变晕的石英脉、石英+钾长石±黄铜矿±辉钼矿脉、石英+黑云母脉、黑云母+黄铜矿±黄铁矿脉，有微弱矿化；B脉主要为石英±辉钼矿±黄铜矿±黄铁矿脉，为主成矿阶段；D脉包括黄铁矿脉、石英+黄铁矿±黄铜矿±辉钼矿脉，矿化微弱。研究发现矿床共发育6种类型的流体包裹体，分别为富液相的气液两相包裹体（L）、富气相的气液两相包裹体（V）、纯气相包裹体（PV）、富CO2的富气相包裹体（VCO2）、含石盐子晶的多相包裹体（S1，升温过程中气泡晚于子晶消失达到均一）和含石盐子晶的多相包裹体（S2，升温过程中子晶晚于气泡消失达到均一）。A脉主要发育L、V、PV、VCO2、S1、S2型包裹体，均一温度集中在300~500℃，盐度w（NaCleq）为0.6%~43.3%；B脉发育L、V、PV、VCO2、S1、S2型包裹体，均一温度集中在350~450℃，盐度w（NaCleq）为1.0%~47.4%；D脉只发育L型包裹体，均一温度介于250~397℃，盐度w（NaCleq）为1.1%~9.9%。从成矿早阶段到成矿晚阶段，高温、高盐度、高氧逸度的流体逐渐演化为中温、低盐度的流体。笔者通过压力估算得到甲玛矿床A、B、D脉阶段的成矿深度分别约为3.2 km、3.2 km、3 km。主成矿阶段水岩反应引起的流体CO2逃逸、pH值降低、氧逸度降低以及体系压力骤降是导致硫化物沉淀的主要因素。

• 内蒙古双尖子山银铅锌(锡)矿床石英正长斑岩U-Pb年龄、地球化学及其地质意义

  赵家齐,周振华,欧阳荷根,陈宝全,刘文杰,杨帆

  内蒙古双尖子山超大型银铅锌多金属矿是亚洲最大的银矿床，除了目前已经探明的银、铅锌以外，近年来地质工作者研究发现勘查发现该矿床深部还存在寻找锡矿的潜力。文章对钻孔新揭露的隐伏石英正长斑岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素研究。结果表明：双尖子山石英正长斑岩LA-MS-ICP锆石UPb加权平均年龄为(131.4±0.5) Ma，表明岩体形成于早白垩世。岩体具有富Si、Al、Na、K，贫Mg、Fe、P元素的特征，A/CNK为0.97~1.05，属于准铝质-弱过铝质。岩石富集大离子亲石元素（Rb、Th、U、Pb等），亏损高场强元素（Sr、P、Ti等），Eu负异常明显，具有A型花岗岩的地球特征。花岗岩形成过程中经历了斜长石、锆石、云母、独居石和磷灰石等的分离结晶作用。锆石原位Hf同位素分析结果显示，岩石的εHf(t)值介于2.18~5.84，二阶段模式年龄介于811~1002 Ma，反映了双尖子山石英正长斑岩为新元古代亏损地幔来源的新生地壳部分熔融的产物。结合已有成果表明双尖子山矿区具有多期岩浆-流体成矿作用，成矿主体与早白垩世花岗岩体有关，形成于高温、低压的伸展背景，具有低氧逸度、高演化的特点，双尖子山深部和外围具有形成锡矿的潜力。

• 粤北书楼丘矿床围岩蚀变特征与流体成矿作用

  孙国权,范洪海,高永宝,范堡程,薛春纪,庞雅庆,马承

  文章以粤北长江铀矿田书楼丘矿床矿体外围蚀变岩石为研究对象，系统地将流体水岩作用导致的蚀变划分为4期11种类型。以各类蚀变在水平方向的发育程度、组合变化等为依据，将蚀变岩划分为矿化中心带、矿旁强蚀变带、矿旁弱蚀变带、正常花岗岩4个分带。以各分带蚀变岩石岩相学、矿物学、岩石学以及元素地球化学特征变化为依据，探讨流体作用与铀成矿的关系。研究表明，矿化中心带以硅化+赤铁矿化+黄铁矿化+紫黑色萤石化+肉红色碳酸盐化蚀变组合、Li+Pb+W+Mo+Bi元素正异常组合和Sr+Ba+Th+Zr元素负异常组合为特征，对找矿具有很好的指示意义。成矿流体为富含Si、Ca、Fe、S、U、∑CO2的壳幔混合流体，多期流体作用致使各蚀变带内轻稀土元素不同程度迁出，矿化中心带稀土元素之间出现“均一化”现象。岩体为成矿提供了铀源，区域上中基性岩脉的就位可能为成矿系统提供了还原环境。书楼丘矿床的成矿流体壳源成分占比高于棉花坑矿床，整体水-岩作用相对较弱，蚀变带发育程度不如后者，造成二者成矿能力的差异。

• 广西五圩矿田拔旺锡锌多金属矿床成矿时代的限定——来自LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb定年的证据

  梁恩云,曾广乾,刘庚寅,邹光均,黄远能

  拔旺矿床是丹池成矿带南段五圩矿田内近年来探明的一个锡锌多金属矿床，其锌储量达中型，矿体呈切层脉状或似层状产于上石炭统—下二叠统南丹组第三、四段灰岩中。缺乏精确可靠的成矿年代学判据，是该矿床成因认识存在较大分歧的重要原因之一，严重制约了地质勘探工作的深入。文章应用LA-MC-ICP-MS原位U-Pb同位素测年手段，对拔旺矿床Ⅰ号矿体中锡石样品进行了研究，获得BW4、BW5两件样品的207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄分别为（93.1±4.8）Ma（n=24，MSWD=1.5）和（85.3±6.3）Ma（n=23，MSWD=2.1），206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄分别为（89.3±6.3）Ma（n=24，MSWD=0.86）和（82.9±5.3）Ma（n=23，MSWD=1.08）。结合矿床地质特征和前人发表的成岩-成矿年代学成果，表明拔旺矿床锡多金属成矿作用主要发生在晚白垩世早期，与燕山晚期岩浆热液活动关系密切。区域地质及年代学对比表明，右江盆地晚白垩世存在与新特提斯洋或古太平洋俯冲-后撤作用相关的大规模花岗质岩浆成岩-锡成矿事件。

• 地质流体中络合物同位素平衡分馏系数的第一性原理计算

  孙明光,王佳新,袁顺达

  地质流体中不同络合物之间的稳定同位素平衡分馏系数是利用稳定同位素示踪地质流体演化过程的必要前提。但由于受实验条件的限制，流体中部分元素不同络合物之间的同位素分馏系数难以通过实验精确测定。基于第一性原理的理论计算是获得溶液中不同络合物之间稳定同位素平衡分馏系数的一种重要手段，能够获取各种极端条件下同位素分馏系数。在应用第一性原理计算溶液中不同络合物间同位素平衡分馏系数时，需要对溶液的动态特性和水分子之间的相互作用进行模拟。目前，显式溶剂模型和隐式溶剂模型是模拟地质流体中水溶液环境的2种主要模型，均已成功应用于同位素分馏系数的计算。文章系统介绍了这2种模型的计算方法，并且对比研究了这2种模型计算约化配分函数比(β)的优势及不足，结果显示，2种模型的主要差异表现在3个方面：①计算耗时的不同，隐式溶剂模型计算的原子数目少，结构单一，因此耗时少；显式溶剂模型计算的原子数目多，结构复杂多样，因此在同一计算和理论水平条件下，耗时比隐式溶剂模型多；②水分子数和构型的不同，隐式溶剂模型只有一个构型，因而不能评估络合物构型对β值的影响；而显式溶剂模型能够通过添加不同数量的水分子及建立不同的初始构型有效评估水分子数量及构型对计算结果的影响；③隐式溶剂模型将溶质周围的水环境定义为具有均匀介电常数的连续介质，没有充分考虑水的动态特性和水分子之间的相互作用，导致计算结果误差较大；而显式溶剂模型能更好的处理水分子的动态特征及分子间形成的氢键，计算结果更为准确。通过2种模型的对比研究表明，显式溶剂模型能够更好的模拟水分子和溶质间的相互作用，计算获得的各络合物之间的同位素平衡分馏系数更为准确。本研究结果可以为今后开展相关同位素分馏计算时选择何种模型提供重要依据。

• 粤北湖子对山铀矿床年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

  肖为,范洪海,庞雅庆,陈东欢,赖中信

  湖子对山铀矿床位于粤北下庄铀矿田的中部，研究程度较低，对该矿床成矿时代和矿床成因缺乏必要的约束。文章通过LA-ICP-MS等技术手段，对湖子对山铀矿床开展了沥青铀矿U-Pb年代学及微量元素分析，结合矿石中黄铁矿LA-ICP-MS微量元素及硫同位素分析结果，对该矿床的成矿时代、成矿物质来源及矿床成因展开了讨论。研究表明，沥青铀矿中具有较高的普通铅含量，Tera-Wasserburg图解的投图结果表明其形成于（61.6±3.9）Ma（MSWD=1.4），与区域上部分铀矿床成矿时代一致，代表了华南地区一期重要的区域铀成矿事件。沥青铀矿中普通铅的207Pb/206Pb为0.624，表明成矿物质来源于积累了部分放射性成因铅的富铀源区，普通Pb可能以超显微非结构混入物的形式分布于沥青铀矿中。沥青铀矿LA-ICP-MS微量元素组成与黄铁矿显著不同，以富集W、Bi、Pb、Mo、Sb和亏损Cr、Co、Ni、Ti、As等元素为特征，表明成矿物质可能主要来源于花岗岩。黄铁矿微量元素具有低Co、Ni和富As的特征，表明其中低温热液成因，其Bi和Pb、Sb等元素含量较低，与沥青铀矿显著不同，结合镜下观察结果，认为黄铁矿形成于成矿前。该矿床黄铁矿硫同位素结果与诸广-下庄地区部分铀矿床结果一致，且接近于区域花岗岩硫同位素值，而区别于辉绿岩，表明该区部分铀矿床黄铁矿中的硫主要来源于区域花岗岩。

• 冀西北中山沟金矿区泥盆世A-型碱性杂岩侵位时代、岩石地球化学以及地质意义

  王丰翔,陈超,张福祥,于灵艳,冯云磊,马奎,王云静

  中山沟金矿床是产出在冀北水泉沟碱性杂岩体西段的一处中型金矿床，受区域E-W向深大断裂控制。文章对矿区的碱性侵入岩体开展了年代学和岩体地球化学研究。LA-MC-ICP-MS锆石测年结果表明，矿区新鲜角闪石英二长岩与蚀变角闪石英二长岩样品的锆石谐和年龄分别为(390±2) Ma和(392±3) Ma，均为泥盆世。锆石稀土元素总量相对较高，轻稀土元素相对亏损，重稀土元素则相对富集，并伴随着中等-强烈的Ce异常和不明显的Eu异常。2件样品锆石的178Lu/177Hf比值相对均一，176Hf/177Hf比值呈现低值且变化浮动小，二阶段Hf模式年龄平均值为2424 Ma和2465 Ma。研究区侵入岩全岩分析显示其均为富SiO2、富碱、准铝的钙碱性岩石，为高钾钙碱性A2-型花岗岩，具有LREE、LILE元素（Sr、Rb、Ba）富集和高场强元素（Nb、Ta、Hf）、放射性元素（Th、U）、HREE和Ti相对亏损特征，稀土元素总量较低且变化范围较大，显示了右倾的稀土元素配分模式，并伴随着弱负-正Eu异常，相对富集轻稀土元素，亏损重稀土元素。岩体源区可能较老（太古代桑干群），可能为榴辉岩或角闪榴辉岩相，并含有一定量的富集地幔的物质。年代学和岩石学特征表明，碱性岩浆的侵位可能为西伯利亚板块和华北克拉通微地块发生碰撞后伸展的产物，是区域拉张构造背景下岩浆活动的产物。

• 晚第四纪柴达木盆地盐湖成盐期与冰期对比方案的再认识

  陈安东,顾佳妮,王学锋,韩光,李洪普,袁文虎

  文章以柴达木盆地察汗斯拉图、昆特依和一里坪盐湖共计6个中更新统—全新统含盐地层剖面为研究对象，通过铀系测年和光释光测年测定其成盐年代，利用X射线衍射分析测定其盐类矿物种类。察汗斯拉图D19剖面芒硝和石盐层的铀系年代为（231.5±19.5）~（239.5±40.4）ka BP，对应于深海氧同位素阶段（MIS）7早期；昆特依KP4剖面芒硝和石盐层的铀系年代为（76.8±19.7）~（53.7±6.5）ka BP，其中，芒硝沉积的年代可以对应于末次冰期早冰阶MIS 4；察汗斯拉图D13剖面钾盐和石盐地层的光释光年代为（6.6±1.0）~（2.6±0.4）ka BP，对应于MIS 1；一里坪YP3剖面石盐地层的铀系年代为（6.2±2.7）~（2.7±1.1）ka BP，对应于MIS 1，但测年误差较大。一里坪YP2剖面和昆特依KP2剖面未能得到有效的测年数据，测年失败的主要原因是剖面样品受到卤水开采和输卤的影响。研究表明，柴达木盆地西部盐湖存在MIS 7早期和MIS 4的芒硝和石盐层，而在MIS 1有固体钾镁盐沉积。盆地西部盐湖在MIS 8、MIS 6、MIS 4和MIS 2有芒硝沉积，芒硝沉积期与冰期有对应关系。结合前人的晚第四纪成盐年代数据，作者对柴达木盆地晚第四纪成盐期与冰期对比方案进行改进，并将已研究至MIS 6的对比方案扩展到MIS 8。因此，晚第四纪冰期环境有利于柴达木盆地以芒硝为主的盐沉积。

• 长江中下游抛刀岭大型中硫型浅成低温热液金矿床的厘定及其找矿启示

  黄柯,谢桂青,段留安,安文武

  长江中下游是全球重要的斑岩-矽卡岩铜多金属矿床成矿带之一，近年来识别出一些大型明矾石矿床、中小规模高硫型和低硫型金±银矿床，但是否存在中硫型矿化蚀变系统还不清楚。抛刀岭是近年来在长江中下游成矿带新发现的大型独立金矿床，文章通过岩芯编录、短波红外光谱和矿物成分的研究，厘定该矿床矿体主要产于~140 Ma英安斑岩脉中，成矿蚀变以面状伊利石-白云母化为主，矿石主要为充填型脉状、网脉状构造，局部具有胶状、皮壳状和晶簇状等低温结构，发育黄铁矿-车轮矿-硫砷铅铜矿-低铁闪锌矿-富锰碳酸盐矿物组合。这些特征类似于中硫型浅成低温热液金矿床，该类型在长江中下游尚属首例，暗示长江中下游成矿带具有寻找中硫型浅成低温热液矿床的潜力。