矿床地质杂志

矿床地质杂志2022年第3期

• 兴蒙造山带中与古亚洲洋演化有关的成矿系统初步研究

  朱永峰,张云迪,蒋久阳,陆国隆

  古亚洲洋演化过程中在兴蒙造山带中形成了大量金属矿床。早古生代早期，古亚洲洋向北俯冲，形成了奥陶纪多宝山-铜山斑岩Cu-Au成矿系统；早古生代晚期，古亚洲洋向南俯冲并形成了晚奥陶世白乃庙Cu-Mo-Au成矿系统和志留纪别鲁乌图海底喷流块状硫化物成矿系统。古亚洲洋在晚古生代早期向北俯冲，形成了晚泥盆世欧玉陶勒盖Cu-Au成矿系统。基本同时，古亚洲洋向南俯冲，形成了晚泥盆世哈达门沟Mo成矿系统。早石炭世，研究区构造体制从岛弧环境逐渐转变为陆内伸展环境，并在此过程中形成了豆荚状铬铁矿成矿系统和小型斑岩Mo-Cu成矿系统。

• 陕西宁强县中坝锰矿床地球化学特征及成矿模式

  纪冬平,王朋,高政伟,仇金林,江宏君,程博兴,王淮

  陕西宁强县中坝锰矿床形成于扬子地块西北缘伸展裂陷沉积环境内，是近年新发现的锰矿床，赋存于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系内，含锰岩系岩性主要为含碳粉砂质板岩、含碳泥质板岩、硅质岩，夹有灰岩条带和灰岩透镜体，矿石类型为层状、似层状的含锰硅质岩及条纹条带状的含锰灰岩，含锰矿物主要为硬锰矿，可见极少量的菱锰矿。对中坝一带MnⅠ号锰矿体常量及微量元素地球化学特征分析表明：中坝锰矿体相对围岩亏损Ti和Al元素，SiO2/Al2O3比值较高，Th含量低，Y/Ho比值高，且含锰岩系的PAAS标准化的稀土元素配分模式具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、Ce负异常、Y正异常的特征，与现代海水稀土元素配分模式一致，说明海水自生沉积作用对含锰岩系中元素的富集具有重要影响，陆源碎屑物质的影响较小；含锰岩系的Al/（Al+Fe+Mn）、Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti、U/Th、Sr/Ba比值、δEu及SiO2-Al2O3图解、Fe/Ti-Al/（Al+Fe+Mn）图解、Lg （U）-Lg （Th）图解、Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10图解、La/Yb-REE图解、δEu-Mn图解均表明锰矿沉积为热水沉积和正常海水混合作用的结果。含锰岩系的δCe、V/Cr、V/（V+Cr）、Ni/Co比值、富集U、V、Mo等特征表明锰矿形成于还原-硫化的沉积环境。中坝锰矿的形成机制为在弱碱性、还原、富CO32-的条件下，Mn2+和CO32-结合形成菱锰矿而沉淀。由此总结出中坝锰矿的成矿模式为：在早古生代，富含Fe、Mn多金属的硅质热水溶液沿着刘家坪古火山通道上涌，上涌的热水与海水混合，在弱碱性、还原、富CO32-的条件下，Mn2+和CO32-结合形成菱锰矿而沉淀，形成Fe、Mn硅质岩，且在沉积凹陷处成矿更有利，溶于海水中的Mn同碳酸盐一同沉淀，形成含锰灰岩。

• 福建南部大矾山蚀变岩帽的明矾石特征及其找矿指示

  孙衍东,谢桂青,陈静

  含明矾石蚀变岩帽是斑岩-浅成低温热液成矿系统顶部的标志性蚀变，但关于其找矿指向性矿物——明矾石的特征系统地研究不够，特别是如何通过明矾石矿物学特征有效判断蚀变岩帽下伏的成矿潜力，是目前的难题。中国东南沿海地区已探明了以紫金山金-铜矿床、大矾山蚀变岩帽为代表的多个大型斑岩-浅成低温矿床和含明矾石蚀变岩帽，是探讨该问题的理想对象。文章以大矾山蚀变岩帽（面积约8 km2）为研究对象，利用短波红外光谱、电子探针、X射线衍射等技术分析手段，开展明矾石的矿物组合、类型和波谱等方面研究。结果表明，大矾山蚀变岩帽主要蚀变矿物为石英、明矾石、叶腊石、地开石、高岭石、白云母及少量蒙脱石，具有蚀变分带特征，中间主要为石英-明矾石-地开石和地开石-叶腊石蚀变带，南部主要为白云母化-蒙脱石蚀变带，北部为高岭石-白云母蚀变带。研究区的明矾石全为钾质明矾石，按晶形可分为粒状、叶片状和纤维状3种类型，明矾石颗粒普遍发育环带，暗示其形成过程中流体具脉冲式特征。明矾石的短波红外特征吸收峰在1477.69~1479.98 nm之间，具有从东南向西北逐渐变大的趋势，反映出热源可能位于西北部。结合区域地质背景，笔者认为大矾山蚀变岩帽是典型的酸性蚀变岩帽，该区的西北部靠近热源中心，其深部沿断裂带具有寻找浅成低温热液铜（金）矿床的潜力。

• 广西贵港新民铜多金属矿床成矿机制研究

  陈港,陈懋弘,李杨林,王昱,吴启强

  广西贵港新民铜多金属矿床位于大平天山岩体的南东边缘，是大平天山岩浆热液成矿系统的重要组成部分。矿床以切层产出的热液脉型矿体为主，顺层的层状矽卡岩型矿体为辅。系统的野外测量和研究表明，脉状矿体形态简单，主要受控于近直立的北北西向断层；层状矽卡岩型矿体主要受围岩地层中的灰岩夹层控制。为查明成矿流体的类型、性质、演化特征及成矿物质来源，文章对石英流体包裹体进行了系统的显微测温、成分及HO-S同位素测试分析，在此基础上，探讨了矿床成矿机制，并进一步完善了大平天山岩浆热液成矿系统。研究结果表明，新民铜多金属矿床可以分为以下4个成矿阶段：矽卡岩阶段、早期金属硫化物阶段、晚期金属硫化物阶段、方解石-石英脉阶段。矽卡岩阶段均一温度为398~286℃，盐度w （NaCleq）=13.0%~6.2%；早期金属硫化物阶段均一温度为374~163℃，盐度w （NaCleq）=9.3~4.3%；晚期金属硫化物阶段均一温度为340~151℃，盐度w （NaCleq）=8.0%~2.6%；方解石-石英脉阶段均一温度为298~150℃，盐度w （NaCleq）=5.4%~1.6%。主成矿阶段（早期和晚期金属硫化物阶段）成矿流体以高中温、中盐度的NaCl-H2O-CO2±N2体系为主，流体沸腾和流体混合是矿质沉淀的主要原因。H-O同位素组成（δD值介于－86‰~－64‰，δ18OH2O值介于0.33‰~7.47‰）显示成矿流体与岩浆热液有关，且后期有大气降水混入。硫化物的δ34S值介于－1.4‰~2.6‰，推测硫源与晚白垩世岩浆-热液系统有关。新民铜多金属矿床为晚白垩世区域岩石圈减薄、伸展环境下形成的岩浆热液充填交代矿床，并与邻区的Au-Cu-Pb-Zn-Ag矿床共同构成了大平天山岩浆热液成矿系统。

• 班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世俯冲背景铅锌矿床的发现及其勘查指示意义

  宋扬,唐菊兴,鲁洪涛,刘振宇,李宝龙,黄维平,郑明,李发桥,李子琛

  铅锌矿是西藏特色优势矿种之一，主要发育在冈底斯-念青唐古拉成矿带。班公湖-怒江成矿带虽与冈底斯-念青唐古拉成矿带南北相邻，但在铅锌找矿方面始终没有突破。近年来，班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查工作取得重要进展，其中，在班戈岩浆弧的外围发现了长给铅锌矿床。长给铅锌矿成矿类型为矽卡岩型，铅锌矿体赋存于石榴子石矽卡岩和石榴子石透辉石矽卡岩中，成矿作用可划分为矽卡岩、退化蚀变、石英-硫化物和方解石-硫化物4个阶段。矿石硫化物的S同位素在-2.5‰~+2.6‰之间，反映成矿物质来源与岩浆作用有关。与长给铅锌成矿事件有密切关系的花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为（139.38±0.48）Ma（MSWD=0.41，n=25），与班戈岩浆弧早期活动一致，暗示成岩成矿与班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世洋壳俯冲事件有关。在区域找矿方面，班公湖-怒江成矿带中段中生代存在中-晚侏罗世、早白垩世早期、早白垩世晚期、晚白垩世4期成矿作用，可能保存与班公湖-怒江洋壳俯冲有关的成矿系统。在矿区预测方面，判断长给矿床岩浆与围岩发生了较强烈的物质交换，成矿流体充足，且远端的矽卡岩尚未发现，建议下一步勘探工作仍以铅锌为主攻矿种，有望取得找矿新发现。

• 粤东铁坑坳铁锡多金属矿床锆石及锡石U-Pb年代学、Nd-Hf同位素特征及其意义

  张志涛,柯昌辉,徐林刚,马收先,陈懋弘,叶会寿,潘玉峰

  铁坑坳铁锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带西部，矿区出露的花岗岩类主要有粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩，花岗质岩石与碳酸盐岩的接触带中发育铁锡多金属矿化。该矿区的成岩成矿时代尚不明确，成矿与哪一种岩体具有成因上的联系也不清楚。文章选择与铁锡多金属矿体相关的花岗岩类的锆石和块状矿石中的锡石，首次开展LA-ICP-MS U-Pb定年和Nd-Hf同位素研究。结果表明：粗粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（132±1） Ma （n=24，MSWD=0.78）和（94±1） Ma （n=25，MSWD=1.80）；块状矿石中锡石U-Pb年龄为（130±3） Ma （n=36，MSWD=0.62），成矿时代与粗粒二长花岗岩形成时代基本一致，均形成于早白垩世；粗粒二长花岗岩的锆石εHf （t）变化于-4.9~-0.1，平均值为-2.8，地壳Hf模式年龄TDMC=1192~1497 Ma，平均值为1366 Ma，全岩εNd （t）值介于-8.8~-8.7，Nd同位素二阶段模式年龄TDM2变化于1630~1642 Ma；花岗闪长斑岩的锆石εHf （t）变化于-5.7~-2.9，平均值为-4.4，地壳Hf模式年龄TDMC=1342~1523 Ma，平均值为1440 Ma，全岩εNd （t）值介于-5.4~-4.9，Nd同位素二阶段模式年龄TDM2变化于1291~1332 Ma。Nd-Hf同位素综合研究表明，粗粒二长花岗岩的源区物质主要来自于中元古代地壳，有少量幔源组分或新生地壳的加入，花岗闪长斑岩的源区物质中幔源组分或新生地壳的混入比例高于粗粒二长花岗岩。

• 云南省澜沧县离子吸附型稀土矿床地质特征分析与成矿过程探讨

  张民,谭伟,何显川,赵甫峰,罗莲英

  云南省澜沧县地处临沧花岗岩的中南段，在其境内发现多地与花岗岩风化壳有关的离子吸附型稀土矿床。文章通过对该区晚三叠世黑云母二长花岗岩风化壳全风化层的剖面及钻孔样品分析，对赋存于花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的成矿地质地球化学特征进行研究，探讨其关键成矿过程并总结地形地貌与风化壳和矿体露头的关系。研究表明，黑云母二长花岗岩风化壳分层特征明显，离子吸附型稀土矿体规模及形态严格受风化壳发育程度及微地貌控制；花岗岩风化壳全风化层稀土元素配分曲线呈右倾平滑的浅“W”型，轻稀土元素的分异程度强于重稀土元素；除Ce元素外，轻稀土元素的浸出率略高于重稀土元素；矿石类型为以轻稀土元素为主、中重稀土元素配分齐全的混合型稀土矿。通过厘定离子吸附型稀土矿床的关键成矿过程，文章发现内应力、渗透能力、风化程度、黏土矿物含量在风化壳剖面中由上至下变化特征综合决定了稀土矿体主要定位于风化壳全风化层。

• 四川沐川地区中三叠统凝灰岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

  文俊,任光明,庞维华,赵俊兴

  中国西南地区中三叠世雷口坡组或关岭组下部及底部普遍发育多层凝灰岩。已有研究显示，早三叠世—中三叠世出现了生态环境间歇性恶化和生物迟滞复苏，划分中国中三叠统安尼阶-拉丁阶界线的标志化石还未寻找到，这些问题是否与火山活动有关，值得进一步研究。文章对四川沐川地区河口剖面中三叠统雷口坡组下部的凝灰岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究，获得中三叠统安尼阶-拉丁阶界线年龄为（242.5±1.2） Ma（MSWD=0.93，n=22），此年龄结果与国际地层年代表（2020版）建议的安尼阶-拉丁阶界线年龄（242 Ma）较为吻合，证实沐川地区雷口坡组沉积时代为中三叠世安尼期和拉丁期。凝灰岩岩石地球化学特征显示出明显富K2O、MgO，明显负铕异常的特征，其物源可能来自古特提斯洋俯冲作用形成的大陆岩浆弧。多期次的火山活动可能是导致早三叠世—中三叠世生态环境间歇性恶化和生物迟滞复苏的重要原因，安尼期-拉丁期交替时期发生的火山活动可能影响了生物的演化，故难以寻找到划分中国中三叠统安尼阶-拉丁阶界线的标志化石，加强对中三叠世火山活动的研究，对中国三叠系划分方案、中三叠世地层划分对比及探索三叠纪生物演化与复苏具有重要意义。

• 新疆东天山天宇铜镍硫化物矿床金云母Ar-Ar年代学及其地质意义

  王晓青,段士刚,陈小龙,高坡

  查明矿床形成后的变化保存情况对提高成矿预测能力十分重要。文章通过金云母的矿物化学和ArAr年代学研究来探析天宇铜镍硫化物矿床形成后的变化保存问题。研究发现，该矿床的云母有2种产状：一种呈他形片状分布在橄榄石与辉石颗粒之间；另一种是产在块状硫化物矿体与围岩的接触面上，呈叶片状集合体。2种云母种属为铁质黑云母、镁质黑云母和金云母。前者与角闪石近同期结晶，结晶后受到了晚期硫化物熔体的影响，后者为炽热的硫化物矿浆侵位时与围岩相互作用新生成的云母。云母结晶温度为609.6~646.2℃，2个金云母样品的Ar-Ar坪年龄分别为（250.4±1.5） Ma和（247.7±1.5） Ma。该2个坪年龄比岩体的锆石U-Pb年龄晚了约30 Ma，文章推测是由于区内晚二叠世—早三叠世的走滑断裂活动使该Ar-Ar年龄发生了重置。

• 甘肃敦煌小独山西钨矿床成矿流体特征及来源分析

  张鸣远,刘战庆,崔丰智,李瑞霜,席昊,陈玉峰,陶超群,岑炬标

  甘肃敦煌小独山西石英脉型钨矿床位于北山成矿带柳园-俞井子裂谷带西段，经过详查和勘探工作，发现其资源量已达大型钨矿床规模。文章在野外详细观测和系统采样的基础上，对不同成矿阶段的样品使用岩相学、激光拉曼光谱、显微测温和碳、氢-氧同位素测试等方法，对矿脉中流体包裹体进行了综合研究。结果显示，该矿床矿脉中主要发育有气-液两相（Ⅰ型）和含液相CO2三相（Ⅱ型） 2类包裹体。其中，Ⅰ阶段流体呈中高温、中盐度特征，主成矿（Ⅱ）阶段呈中高温、中低盐度特征，Ⅲ阶段呈低温，低盐度特征，均一温度与盐度呈现出正相关关系。包裹体的δD和δ18O值范围分别为-98.3‰~-76.4‰和0.8‰~5.4‰，呈岩浆水与大气降水相混合的特征；方解石中流体的δ13C值为-0.26‰~-0.73‰，δ18O值为-1.26‰~-3.73‰，显示C可能来源于海相碳酸盐岩，在后期演化过程中与大气降水发生了氧同位素交换作用。成矿早期与主成矿期均受到了大气降水的影响，该矿床发生了明显的流体混合作用是该地区成矿的主要因素。

• 西昆仑沃克金矿床地质特征、金的赋存状态及矿床成因探讨

  冯京,徐仕琪,邓军,何福保,薛小龙,尹得功,薛春纪,郝延海,李平,赵同阳

  沃克金矿床是西昆仑西段金铜矿带近期发现的一处具有大型远景的金矿床。金矿体主要产于近东西向展布的韧-脆性剪切带中，赋矿岩石为穿切于绢云千枚岩中的石英脉。主要矿化类型为毒砂矿化、黄铁矿化、黄铜矿化，热液蚀变为绢云母化、硬绿泥石化和碳酸盐化。在野外地质勘查与研究的基础上，笔者结合镜下显微观察，将成矿阶段划分为早（S1）、主（S2）和晚（S3）阶段，主阶段形成大量硫化物及方解石石英脉。载金硫化物主要为毒砂，次为黄铜矿、方铅矿。利用电子探针（EPMA）对载金硫化物进行分析，结合单元素面扫描成像，笔者认为金矿石主要以细粒金和中粒金形式存在。流体包裹体显示温度变化范围230~493℃，w （NaCl） eq为1.56%~18.19%，成矿流体具有中高温、中低盐度的特征，表现为NaCl-H2O-CO2体系。石英δ18O值为8.6‰~14.0‰，流体的δD值在-83.7‰~-103.6‰，显示出变质水和大气降水的混合流体来源特征；硫同位素组成显示成矿物质源自中浅变质岩。笔者认为，沃克金矿床为与韧-脆性剪切带有关的中成造山型金矿床。

• 基于pXRF的荞麦山铜多金属矿床元素富集规律研究

  张明明,龙瑾潇,周国玉,焦峻嵚,方红东

  大数据技术在地学领域的应用越来越广泛，大数据思维为地学研究开辟了新的思路。从数据出发，以数据驱动模式去分析地质问题，在元素分布特征分析、矿床地化异常识别等方面较传统地学分析方法有着明显的优势。文章基于便携式X荧光分析仪（pXRF）测试的原位、无损、快捷、多元素分析等优点，对宣城矿集区内的荞麦山铜多金属矿床岩芯进行高密度的全数据原位采集，使用主成分分析（PCA）、多元逐步线性回归等方法进行量化分析。2种方法均表明，荞麦山铜多金属矿床中元素Mg、Ca、Mn、Co、As、Se、Ag、Hg、U和成矿元素Cu、Fe、S、W存在正相关关系；钻孔矿化和蚀变特征、铜硫矿石、钨矿石、石英砂岩均表现出不同的元素组合，特别是主成分综合得分（PCA）和第一主成分（PC1）元素对钻孔成矿区具有较好的指示效果；逐步多元线性回归分析进一步量化了元素富集规律，对成矿元素的拟合能够较好地与钻孔信息形成对应。因此，pXRF高密度的原位测量能够快速获取全面、准确的元素数据，分析结果能够直观反映荞麦山铜多金属矿床各元素的深度空间分布情况及量化相关关系，对深部地球化学特征的恢复和找矿提供帮助。