矿床地质杂志

矿床地质杂志2022年第4期

• 滇西“碱质热液型”金多金属矿床地质特征与找矿模型

  张长青,毛景文,周云满,李其在,娄德波,刘欢,王利东,郑瑜林,周癸武,王瑞,孙嘉,李德先,韩润生,李杨林,孔志岗

  滇西地区地质构造演化复杂，成矿地质条件优越，经历了多期次、多类型成矿作用，形成了多条各具特色的金多金属成矿带。文章通过对区内金沙江-哀牢山金多金属成矿带内北衙、马厂箐、姚安、长安等典型矿床的解剖和对比研究，发现带内金多金属矿床与经典的斑岩型矿床相比具有显著的差异性，主要表现是：成矿岩体岩性以碱性系列为特征，w(K2O+Na2O)超过8%；成矿流体碱质含量偏高，流体阳离子（K++Na+）含量约占流体总量的87%~95%；成矿过程中，除岩浆热液参与成矿外，岩浆气水热液与围岩间的水岩反应，是导致矿质沉淀的主体；自成矿岩体向外依次发育裂隙脉型、矽卡岩型、构造破碎带型和石英硫化物脉型矿化，组成多位一体。文章基于典型矿床特征的系统总结，提出了“碱质热液型”金多金属矿床的概念，并对其成矿作用过程进行了初步探讨。最终，文章构建了滇西地区碱质热液型金多金属矿地物化遥综合找矿模型，并指导相关矿床找矿勘查取得了重要进展。

• 云南个旧锡铜矿集区石榴子石地球化学特征及成矿指示

  张银平,邵拥军,熊伊曲,席振铢,芦磊,张敏,毛禹杰

  云南高松矿床中高峰山矿段和老厂矿床中竹叶山矿段分别是个旧超大型锡铜多金属矿集区发育的典型矽卡岩型锡、铜矿段。为查明个旧矿集区锡铜成矿环境的差异，文章选取上述2个矿段矽卡岩中的石榴子石为研究对象，根据产状和矿物共生关系将石榴子石分为与高峰山花岗岩有关早期（Grt-GS1）、晚期（Grt-GS2）、与竹叶山花岗岩有关（Grt-ZS）和与玄武岩有关（Grt-ZX）共4类。电子探针（EPMA）和激光剥蚀等离子质谱（LA-ICP-MS）分析表明：Grt-GS1(Adr10.58-20.27Grs38.62-48.28Spe21.06-32.37Alm11.88-18.03)成分复杂且变化范围较大，而Grt-GS2(Adr48.09-69.73Grs23.84-48.87Spe3.29-9.58)和Grt-ZS (Adr13.97-16.06Grs78.08-79.71Spe2.15-2.60)成分简单且变化小；稀土元素配分曲线均呈HREE富集、LREE亏损的“左倾型”，并具明显的负Eu异常。Grt-ZX成分简单且较均一(Adr20.12-21.99Grs70.84-71.44Pyr6.29-7.92)，稀土元素配分曲线呈HREE亏损、LREE富集的“右倾型”，呈明显的正Eu异常，且F、Cl、U、Th、Pb、V、Cr、Co、Ni、Zn、Ti等元素含量均高于其余3类石榴子石。所有石榴子石REE3+与Mg2+的正相关性表明，REE3+受[X2+]Ⅷ-1[REE3+]Ⅷ+1[Y3+]Ⅳ-1[Y2+]Ⅳ+1替换机制的控制，REE3+主要替代Mg2+进入石榴子石晶格。石榴子石的U、Sn含量及稀土元素配分特征指示：高峰山石榴子石（Grt-GS1和Grt-GS2）在演化过程中氧逸度明显升高、竹叶山石榴子石（Grt-ZS和Grt-ZX）形成的氧逸度总体高于高峰山，但Grt-ZX形成时氧逸度低于Grt-ZS。稀土元素特征显示：Grt-GS1、Grt-GS2与Grt-ZS均形成于弱酸性环境，而Grt-ZX形成于近中性且富F、Cl的环境下。∑REE3+与Y呈良好的正相关性和REE含量变化指示4类石榴子石均形成于封闭或近封闭的体系中，在接近平衡和低水岩比的条件中受扩散交代作用缓慢生长而形成。综合研究表明，玄武岩对成矿的影响在于改变了流体性质，为成矿提供了大量微量元素（如Co、Ni、V、Cr等）和有利于成矿离子运移和富集的卤族元素（如F、Cl），而高峰山矿段锡富集的原因可能是在演化过程中水岩反应的加强和氧逸度的升高。

• 滇西北衙地区基于矿化类型及其分带的金多金属找矿预测

  娄德波,李其在,周云满,范莹琳,刘欢

  滇西北衙地区是云南乃至中国重要的Au多金属矿床集中区，近十余年来，区内Au多金属找矿勘查取得巨大进展。系统总结该区成矿规律和找矿勘查经验，实现已有矿区深边部和区域新的找矿突破是当前亟需解决的现实问题。根据典型矿床矿体赋存部位、控矿构造、容矿岩石、矿化蚀变、矿物组合、矿石结构构造、成矿时代、成矿作用、物探特征、化探特征等因素，文章总结了北衙式Au多金属矿床的矿化类型及分带特征，基于矿床系统的“源、运、储、变、保”演化过程，把控制因素和找矿标志与矿化类型之间互为标志相融合，建立了北衙式“五位一体”多类型矿体“全位”找矿预测模型。通过分析研究区地质、矿床（体）、物探、化探资料及其之间的演变和印证关系，文章进行“缺位”找矿预测，圈定了北衙北层间破碎带（岩性界面）型Pb-Zn-Ag（Au）矿（T1）、白莲村裂隙脉型Au矿（T2）、白莲村东红土型Au-Fe矿（T3）、老马涧斑岩型Au（Cu）矿（T4）、马头湾东矽卡岩型Au-Fe-Cu矿（T5）、干海子西矽卡岩型Fe-Au-Cu矿（T6）以及下山口原生矿（T7）共7个找矿预测区。

• 甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据

  魏然,王义天,胡乔青,黄诗康,窦平,胡文荣

  甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区，为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中，其成因认识一直存在争议，主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿，采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成，示踪成矿物质来源，并分析矿物沉淀机制，为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ66Zn分别为0.08‰~0.29‰，平均0.20‰；0.19‰~0.37‰，平均0.30‰；0.36‰~0.37‰，平均0.37‰。其中，Ⅰ阶段的闪锌矿δ34SⅠ值为20.9‰~26.1‰，平均24.4‰；Ⅱ阶段的闪锌矿δ34SⅡ值为12.2‰~21.9‰，平均19.1‰；Ⅲ阶段的闪锌矿δ34SⅢ值为18.2‰~24.7‰，平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大，206Pb/204Pb为17.922~18.013，207Pb/204Pb为15.567~15.647，208Pb/204Pb为37.990~38.266。δ66Zn同位素值显示，成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩，由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用，在成矿作用中后期δ66Zn同位素逐渐上升。δ34S同位素值显示，早期硫源主要为地层中的硫酸盐，中后期的δ34S同位素值降低，可能是成矿流体中岩浆热液中的S2-成分逐渐增多导致，闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳，并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现，厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合，随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。

• 滇东南都龙Sn-Zn多金属矿床交生硫化物微区主量元素、硫同位素特征及成因研究

  许赛华,任涛,白鑫,叶勤富,韩彬

  都龙Sn-Zn多金属矿床位于滇东南老君山锡锌钨多金属成矿区南部，是中国3大锡石硫化物矿床之一。该矿床发育闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿密切共生结构，即硫化物交生结构。文章利用电子探针和LA-MC-ICP-MS对具有交生结构的闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿和毒砂进行了微区主量元素和硫同位素测试，以期明确其成因及硫的来源。主量元素测试结果显示，闪锌矿中的w(Zn)为52.23%~57.22%，w(S)为33.06%~36.10%，w(Fe)为9.92%~12.24%，w(Cu)为0.11%~0.30%；黄铜矿中的w(Cu)为33.95%~35.08%，w(S)为33.49%~35.27%，w(Fe)为30.74%~31.41%，w(Zn)为0.04%~1.50%；磁黄铁矿中的w(Fe)为49.30%~51.94%，w(S)为38.36%~39.69%，w(Zn)为9.35%~11.01%，w(Cu)为0.05%~0.15%。磁黄铁矿和黄铜矿包裹体边部和核部成分均一，且投影点全部落在固溶体出溶区域，说明都龙矿床交生闪锌矿-黄铜矿-磁黄铁矿是固溶体分离成因。原位S同位素分析结果显示，闪锌矿的δ34S为0.9‰~3.2‰，磁黄铁矿的δ34S为0.6‰~2.1‰，毒砂的δ34S为2.9‰~4.2‰，黄铜矿的δ34S为0.6‰~2.8‰，均显示为岩浆来源特征。主量元素温度计估算的闪锌矿-黄铜矿的形成温度介于285~394℃，指示该矿床主要硫化物形成于中高温阶段。

• 北衙地区贫矿和富矿斑岩对比研究——对斑岩成矿的指示意义

  付小锦,李其在,刘欢,周癸武,张维涛,张长青,张盼盼,郑瑜林,李彪

  北衙超大型斑岩—矽卡岩型金矿床位于金沙江-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。前人研究均集中在富矿岩体地球化学特征，而对贫矿岩体研究甚少，控制北衙地区岩体含矿差异性的因素尚不明确。文章以北衙矿区外围白莲村、马头湾和南大坪贫矿石英正长斑岩为研究对象，运用全岩主微量、锆石U-Pb定年以及角闪石矿物学分析，讨论了北衙地区富碱斑岩岩石成因、源区特征、岩浆含水量、氧逸度等要素，并与本区富矿岩体进行对比，由此探讨其成矿的差异性。贫矿石英正长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（33.96±0.43）Ma、（33.26±0.30）Ma和（32.80±0.27）Ma，与金沙江-哀牢山富碱斑岩带的岩浆活动时限吻合。岩石地球化学特征显示，贫矿石英正长斑岩具有高钾富碱的特点，微量元素上显示富轻稀土元素和Ba、Rb、K、Sr等大离子亲石元素而亏损Ta、Ti和Nb等高场强元素。富碱斑岩的Rb/Sr、Nb/Ta、La/Nb以及LREE/HREE比值较高，Eu异常不明显表明北衙富碱斑岩具有壳幔混合特征。角闪石化学成分显示，贫矿岩体中的角闪石主要是绿钙闪石。通过角闪石计算其结晶时温度、压力、氧逸度和水含量等参数并与富矿岩体中的角闪石进行对比，发现北衙地区贫矿岩体角闪石结晶环境相比于富矿岩体具有高温高压的特点，且贫矿岩体相对于富矿岩体具有更低的氧逸度和更深的侵位深度。贫矿岩体更深的侵位深度意味着更大的围岩压力，难以发生对成矿有利的流体出溶；低氧逸度意味着金属元素早期就已经沉淀无法随岩浆向上运移。因此，在北衙矿区，氧逸度和侵位深度是北衙地区岩体含矿差异性的主要控制因素。

• 滇东北松梁铅锌矿床成矿物质来源：来自S、Pb、Zn同位素的证据

  伊丽娜,李波,王新富,韩润生,唐果,张羽洋

  川滇黔铅锌多金属成矿域内，碳酸盐岩容矿的热液铅锌矿床多达400个。松梁铅锌矿床地处滇东北与川东南的交接处，位于川滇黔铅锌多金属成矿域的核心部位；铅锌矿体赋存于震旦系灯影组白云岩内，矿体产出明显受断裂控制；矿石矿物组成简单，主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿组成。文章重点研究了松梁铅锌矿床硫化物的S、Pb、Zn同位素组成，进而探讨了其成矿物质来源及矿床成因。研究表明，松梁铅锌矿床的硫化物δ34SCDT值在+4.6‰~+13.7‰之间，平均值为+10.5‰，显示硫来源于赋矿围岩，为震旦系灯影组硫酸盐经TSR的产物；硫化物的Pb同位素比值为206Pb/204Pb=18.158~18.513、207Pb/204Pb=15.633~15.895、208Pb/204Pb=38.096~38.786，反映成矿物质为壳源铅，源自震旦系灯影组白云岩与结晶基底的混合；闪锌矿的δ66Zn为-0.126‰~+0.082‰，揭示成矿物质可能源自震旦系灯影组碳酸盐岩和结晶基底的混合。松梁铅锌矿床为后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。

• 广西镇龙山地区花岗斑岩岩石地球化学及年代学研究

  王昱,孔志岗,陈懋弘,陈港,李杨林

  广西镇龙山地区发育大量脉状铅、锌、银多金属矿体，同时出露多个花岗斑岩和石英斑岩岩体，岩体和矿体受近东西向羊角山-长帽岭断裂控制。为研究岩体与矿体的关系，文章在详实野外地质工作的基础上，对研究区典型的岩体开展了岩石学、地球化学及锆石年代学研究。主量、微量元素组成显示，知府山花岗斑岩的w(SiO2)为63.59%~68.78%，w(K2O)为4.5%~5.68%，w(MgO)为1.07%~1.77%；长帽岭花岗斑岩的w(SiO2)为66.67%~69.75%，w(MgO)为0.71%~2%，w(K2O)为1.54%~3.91%。2个岩体均具有高硅、富钾、低镁的特征，A/CNK>1.1，均显示过铝质岩石特征。2个岩体均富集Rb、K、Ba、Th、U等大离子亲石元素，而亏损Nb、Sr、P、Ti等高场强元素，稀土元素总量（∑REE）平均值为187.94×10-6，稀土元素配分模式呈轻稀土元素相对富集的右倾型，明显的Eu负异常。岩石地球化学特征及岩相学特征显示，该区花岗斑岩为高钾钙碱性过铝质S型花岗岩，岩体经历了较高程度的结晶分异。锆石U-Pb年龄结果显示，知府山、长帽岭花岗斑岩、洗马塘石英斑岩成岩年龄为92~95 Ma，形成于碰撞后伸展环境。成岩物质主要来自于上地壳物质的部分熔融，并有少量幔源物质加入。镇龙山地区多金属矿床在平面上围绕岩体显示高温到低温的矿化分带现象，成岩成矿时代在时间上具有一致性，表明岩浆活动与成矿作用之间存在成因联系，说明区内脉状铅锌银矿床属于岩浆热液矿床。晚白垩世岩浆热液成矿事件是华南地区燕山晚期成岩成矿事件的一部分，其构造背景与华南在晚白垩世受太平洋板块俯冲影响所致。

• 黔西北乐开铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自硫、铅同位素的证据

  肖宪国,李波,何志威,王景腾,魏庆喜,万新

  赋存于泥盆系望城坡组白云岩中的乐开铅锌矿床位于扬子地块西南缘川滇黔接壤铅锌矿集区，主要发育似层状矿体，具有典型的“逆(逆断裂)导-张(张断裂)运-岩(受断裂影响的碳酸盐岩破碎空间被碳质黏土岩圈闭形成的有利岩性组合)储”构造控矿模式。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿，发育(网)脉状、角砾状、浸染状等构造与交代、充填、共边等结构，后生成矿特征明显。硫化物δ34S值为11.1‰~18.1‰(均值约14.7‰)，明显高于幔源岩浆硫的δ34S值，与泥盆纪同期海水硫酸盐的δ34S值相近，显示硫化物中的还原硫可能是赋矿地层中的高溶解度硫酸盐热化学反应(TSR)的产物。硫化物铅同位素206Pb/204Pb值为18.400‰~18.767‰(均值为18.565‰)；207Pb/204Pb值为15.660‰~16.058‰(均值为15.791‰)；208Pb/204Pb值为38.580‰~39.432‰(均值为39.059‰)，变化范围相对较大。铅同位素的207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图解与△γ-△β图解显示明显的壳源特征，同时暗示沉积岩石与基底岩石共同提供了成矿物质。综合矿床地质、硫化物硫、铅同位素特征，笔者认为乐开铅锌矿床的成矿过程为盆地流体循环萃取沉积岩石与基底岩石的金属元素后形成含矿流体，含矿流体被深大断裂导入上覆沉积地层的特殊构造部位(被碳质黏土岩圈闭的碳酸盐岩破碎空间)时，富含的热量导致沉积盖层中硫酸盐发生热化学反应(TSR)，生成大量的S2-，与含矿流体中的Pb2+、Zn2+、Fe2+等金属阳离子结合成矿。乐开铅锌矿床的地质地球化学特征与MVT型矿床类似，因此，乐开铅锌矿床属于MVT型铅锌矿床。成矿物质来源与矿床类型的确定有利于川滇黔接壤铅锌矿集区同类型铅锌矿床的勘查与开发。

• 湖北郧西地区锑矿床成矿机制研究：流体包裹体和原位硫同位素证据

  王希君,段登飞,周豹,孙峰,吴越,朱金,刘文文

  湖北郧西地区（鄂西北）发育有一系列锑矿床，但这些锑矿床的成因仍存在较大争议。为了准确限定该区域锑矿床的成因类型，本次研究以高桥坡和王家沟锑矿床为研究对象，在详细的野外地质调查和室内显微镜观察基础上，开展了系统的流体包裹体和原位S同位素研究。研究表明高桥坡锑矿床的成矿阶段可划分为：Ⅰ石英-硫化物阶段，此阶段为主成矿阶段，硫化物以黄铁矿和辉锑矿为主；Ⅱ石英-方解石-硫化物阶段；Ⅲ方解石-硫化物阶段。王家沟锑矿床的成矿阶段可划分为：Ⅰ石英-黄铁矿-闪锌矿阶段；Ⅱ石英-辉锑矿阶段，此阶段为主成矿阶段；Ⅲ石英-黄铁矿阶段。两个矿床各期次包裹体均以富液的气液两相包裹体为主。高桥坡矿床从早到晚，成矿流体温度逐渐降低，主成矿阶段成矿流体温度为160~260℃，流体盐度一般较低（w(NaCleq)为2%~4%）。王家沟锑矿床主成矿阶段成矿流体温度为170~310℃，流体盐度较低，w(NaCleq)约为0.35%~4.8%。高桥坡锑矿床的δ34S值从Ⅰ阶段（7.2‰~12.4‰）到Ⅱ阶段（-3.4‰~2.5‰），再到Ⅲ阶段（-1.9‰~2.5‰）逐渐降低；王家沟锑矿床的δ34S值变化趋势与高桥坡相似，由Ⅰ阶段（7.4‰~10.5‰），到Ⅱ阶段（2.5‰~10.4‰），再到Ⅲ阶段（-3.7‰~0.8‰）逐渐降低。结合区域内矿床地质、地球化学特征，笔者认为高桥坡和王家沟锑矿可能为浅成热液矿床。浅部流体循环到深部并富集成矿物质，随后循环至浅部，随着成矿流体温度下降，辉锑矿沉淀，形成了高桥坡和王家沟锑矿床。

• 基于GF-5、Landsat8与GF-2遥感数据的蚀变信息提取研究——以四川宁南铅锌矿集区为例

  杜晓川,娄德波,张长青,徐林刚,刘欢,范莹琳,张琳,胡金盟,李彪

  四川宁南铅锌矿集区是中国重要的铅锌矿成矿区之一，区内铅锌矿床广泛分布，其围岩蚀变主要为白云岩化、方解石化、黏土矿化、硅化、黄铁矿化及赤铁矿化，是重要的找矿标志，同时也为遥感提取铁染、羟基、碳酸根离子蚀变信息提供了重要的理论依据。由于遥感卫星传感器类型的不同，同一研究区内不同种类影像所得到的数据会有所差异，且采用不同的提取方法所得到的蚀变信息结果也会有所不同，因此，对同一区域进行单一影像或单一提取方法的研究往往存在偶然性与不充分性。据此，文章基于对研究区内Landsat8与GF-5两种影像数据的详细解读，采用3种有效方法进行蚀变信息提取。①波段比值法，对影像数据采用波段比值计算，并对波段比值进行密度分割，从中突出铁染，羟基、碳酸根离子蚀变信息；②主成分分析法和主分量密度分割法对铁染蚀变信息，羟基、碳酸根离子蚀变信息进行提取并作分级处理，结合GF-2高空间分辨率影像以及依据同谱异物、同物异谱、混合像元等原理剔除伪异常，以得到有效的蚀变信息；③光谱角匹配法，通过提取GF-5高光谱影像数据的纯净端员，结合光谱角匹配技术提取有效的蚀变信息矿物。对2种影像数据分别用3种提取方法所得到的蚀变信息结果进行对比，讨论其差异性，并通过叠合已知矿产地信息的方法筛选出效果较好的蚀变信息，将选取出的结果进行综合比对，最终在宁南矿集区圈定出预测靶区，经过室内化探数据验证及野外实地工作验证，证实其真实性，同时也为该地区下一步工作提供真实可靠的资料。

• 江南钨矿带桂林郑富钼白钨矿稀土元素的富集机制及其地质意义

  任康达,张达玉,孟翔,张飞,王静,席晓晨,张泽伟,苏海博

  桂林郑钼钨多金属矿床位于江南钨矿带北部，其矿石矿物以富钼白钨矿为主。研究显示，该矿床富钼白钨矿中富集稀土元素。为探究其富集机制，文章对不同世代的富钼白钨矿进行原位LA-ICP-MS微量分析和面扫描分析。结果显示，富钼白钨矿的总稀土元素含量（∑REE）在28.59×10-6~4863.82×10-6之间，均值为789.21×10-6（n=122），从第一世代（Sch-Ⅰ）28.59×10-6~1059.18×10-6（平均值为203.19×10-6，n=55）→第二世代（Sch-Ⅱ）533.54×10-6~2536.51×10-6（平均值=928.79×10-6，n=30）→第三世代（Sch-Ⅲ）117.21×10-6~4863.82×10-6（平均值=1547.13×10-6；n=37）逐渐增高。从Sch-Ⅰ→Sch-Ⅱ→Sch-Ⅲ，轻重稀土元素比值（LREE/HREE）13.99~143.90（平均值=53.53）→22.38~70.08（平均值=33.74）→7.44~69.86（平均值=27.54）逐渐降低。桂林郑富钼白钨矿形成于高氧逸度、富F的岩浆热液系统，REE主要以Ca2++Mo6+=REE3++(1-x) Mo5++xNb5+(0≤x≤1）为主导方式进入富钼白钨矿中。成矿流体中Cl降低、F增高、氧逸度降低等是REE进入富钼白钨矿的有利条件。通过对江南钨矿带代表性矽卡岩型矿床综合对比分析显示，富钼白钨矿床相比贫钼白钨矿床具有更高的REE，说明桂林郑矿床富钼白钨矿在后续开采中具有稀土元素的综合利用前景。