矿床地质杂志

矿床地质杂志2022年第5期

• 区域矿床成矿谱系的概念、内涵及其应用

  王登红,黄凡,王岩,徐志刚,陈毓川,董连慧

  谱系学是一种方法论，原义是指分析关于家族世系、血统关系和重要人物事迹的方法，它有助于辨明人物的身份、认识事物的特征和理解事物的起源及其演变过程。研究者将其应用到自然科学领域，提出了区域矿床成矿谱系（简称“区域成矿谱系”）的概念，揭示出一定区域内地质历史发展过程中成矿作用的演化轨迹及其时空结构。地质历史跟人类历史一样是连续演化的，尽管有时缺失记录，但每一个特定空间范围内，成矿作用也是必然在发生的，只是其成矿的效果带有极大的偶然性，究竟形成的是什么矿种、什么类型、多大规模的矿床等，都取决于该空间范围内不同历史时期的成矿作用及其发育程度。区域成矿谱系相当于成矿作用的“家谱”，即以图谱的方式记录一定时空范围内的成矿作用及其演化轨迹。此概念是在区域成矿规律研究的基础上结合矿床的成矿系列理论新进展而提出来的，不仅充实了矿床的成矿系列理论，并且更形象地表达了矿床成矿系列的时间顺序和空间定位规律，有助于阐述区域成矿作用与地质构造环境之间的关系及其发生、发展的过程。由区域成矿谱系进一步提出“全位成矿，缺位找矿”的理念，至今已经20年了，其已在实践中得到了检验和发展，并在指导找矿的过程中发挥了积极作用。

• 中国航磁异常特征与铁矿床空间分布关系

  杨海,熊盛青,杨雪,范正国,李芳,贾志业,刘前坤

  中国航磁调查已基本覆盖全国，尤其是近二十年来开展了大面积1∶5万高精度航磁调查，为铁矿的成矿规律研究及找矿预测提供了重要的基础数据。文章基于全国航磁编图（1∶100万）和大比例尺（≥1∶5万）航磁数据集，开展区域、矿集区、矿床3个不同尺度的研究，旨在总结4种主要类型铁矿在区域和局部磁场上的响应模式，指导找矿应用。研究表明，不同类型的铁矿在区域磁场上呈现出不同的特征，沉积变质型铁矿主要位于条带状磁异常边部负背景场中的局部高磁异常，岩浆型铁矿主要位于线性磁异常带，接触交代-热液型铁矿（矽卡岩型）主要沿带状或等轴状磁异常边缘分布，火山岩型铁矿通常沿带状磁异常分布。不同的区域磁异常特征通常反映了特定的控矿要素，主要刻画了火山-沉积建造、基性-超基性杂岩、中酸性侵入岩、火山岩由浅部至深部的分布特征，为成矿地质背景研究提供了大量深部信息。岩浆活动强烈的构造带，会导致地壳内基底隆起和较高的地温梯度，呈现出磁性基岩深度和居里面深度较浅的特征，有利于铁矿物的富集成矿。大比例尺航磁资料（≥1∶5万）大都能够直接反映矿体或含矿地质体的特征，磁异常都对应了铁矿体或矿化的中心，但矿体的规模、产状、埋深、品位等特征的变化都会造成磁异常幅值、形状、大小的变化，通过约束条件下2D和3D正反演计算获得深部矿体或含矿地质体的特征，对找矿勘查最具指导意义。概括来讲，中小比例尺航磁资料主要用于成矿地质背景研究，分析成矿控矿要素，达到区域成矿预测的目的。大比例尺航磁资料可用于隐伏矿体或含矿地质体预测，建立深部矿体或含矿地质体二维或三维模型，指导勘探工作。

• 青海省柴北缘成矿带区域成矿规律综述

  王进寿,潘彤,薛万文,李鹏,安永尉,田永革,雷晓清,余福承

  柴北缘成矿带是青海省仅次于东昆仑成矿单元的矿产资源战略性勘查接续地，文章以2014年开展的“中国矿产地质志·青海卷”项目为依托，基于全国Ⅲ级成矿区带的划分，结合柴北缘地质构造演化与成矿特点分析，提出了柴北缘成矿带5个Ⅳ级成矿亚带和5个Ⅴ级成矿区的划定方案；重点概述了金、铅、锌、煤、石棉、石灰岩、硼等重要矿种的主要矿床类型及成矿特征，并总结了时空分布规律，认为柴北缘重要矿种主要属于岩浆作用矿床与沉积作用矿床，主要成矿期为早古生代和中生代，次为晚古生代和第四纪。同时，通过矿产地质志的编撰，从区域地质演化的角度探讨了构造对成矿的约束，认为不同的构造环境控制不同的矿床类型和不同矿种的矿床，其中，滩间山岩浆弧产出以岩浆热液型青龙沟式金矿床和海相火山岩型锡铁山式铅锌矿床为代表，而柴北缘蛇绿混杂带则产出与印支期中酸性侵入岩有关的接触交代型多金属矿为特点；另外提出了柴北缘金矿迥异于典型造山型金矿的新认识，厘清该地区金成矿作用的构造环境、成矿期次及华力西期酸性岩浆含矿性是今后的主要研究方向，并且从地球化学元素组合的角度研究发现，柴北缘地区金矿大多处于中浅剥蚀程度，深部空间找矿潜力较大。

• 中国硼矿床成矿规律概要与找矿远景分析

  王莹,熊先孝

  硼矿是重要的化工矿产资源，广泛应用于玻璃工业、陶瓷工业、洗涤剂和农用化肥。2014年至今，中国地质调查局组织编写的中国矿产地质志，全面总结了中国硼矿的资源特征和成矿规律。文章依托中国矿产地质志项目，总结了中国硼矿的成矿规律，圈定了硼矿找矿远景区，对未来硼矿的找矿工作有一定的参考价值。文章选取了具有代表性的矿床进行详细解剖工作，分别建立了现代盐湖型和沉积变质型典型硼矿床的预测模型。中国硼矿床的主要类型包括现代盐湖型、沉积变质型、地下卤水型、矽卡岩型和海相火山岩型。目前，中国共发现硼矿的矿产地216处，查明资源储量7575.69万t（B2O3），分布在辽宁、西藏、青海、湖北等14个省（市、自治区）。在成矿时代上，中国硼矿主要形成于新生代、古元古代和中生代。在空间上，中国硼矿可划分为14个Ⅲ级成矿区带和11个矿集区。根据硼矿成矿预测成果，本文圈定了10个硼矿找矿远景区和8个优先勘查区，其中优先勘查区主要集中在青海油泉子（地下卤水型），昆特依（现代盐湖型），辽宁夹皮沟-红石砬子、吉林高台沟（沉积变质型），西藏扎布耶茶卡、依布茶卡、麻米错、班戈错（现代盐湖型）等地区。

• 西藏冈底斯成矿带成矿规律

  谢富伟,郎兴海,唐菊兴,何青,邓煜霖,王旭辉,王勇,贾敏

  冈底斯成矿带是中国西部最重要的成矿带之一，目前已探获的铜金属资源量大于3000万t、铅锌金属资源量大于730万t。前人对该带成矿地质条件、成矿规律、成矿理论等研究取得了创新性、突破性的成果，文章结合成矿带最新勘查和研究进展，开展了以下总结工作：①划分了矿床类型。成矿带已发现的矿床类型包括：斑岩型铜金、铜钼、钼（铜）矿床，矽卡岩型铜、铅锌、铁、钨钼矿床，浅成中-低温热液型铅锌银、铯、自然硫矿床，沉积型石膏、煤等；②收集汇总了矿床成岩成矿高精度年龄学数据，总结了成矿时代分布规律，划分了石炭纪、晚三叠世—侏罗纪、早白垩世晚期—晚白垩世早期、晚白垩世晚期—始新世早期、渐新世、中新世、第四纪7个成矿期；③总结了不同矿床类型的空间分布规律，探讨了矿床东西向成带、南北向成串的控制因素；④收集了典型矿床金属硫化物的硫、铅同位素数据，探讨了成矿物质来源对成矿元素的影响：幔源物质→壳幔混合物质→壳源物质依次对应了Cu-Au→ Cu-Mo→Pb-Zn成矿元素的分布；⑤厘定了5个成矿系列，包括冈底斯与晚古生代沉积成矿作用有关的石膏矿床成矿系列；冈底斯与印支晚期—燕山早期中酸性岩浆成矿作用有关的Cu、Au、Ag、Fe矿床成矿系列；冈底斯与晚中生代沉积成矿作用有关的煤矿床成矿系列；冈底斯与喜马拉雅期岩浆成矿作用有关的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、W、Fe、Co矿床成矿系列；冈底斯与新生代沉积成矿作用有关的砂金矿床成矿系列；⑥探讨了区域构造演化与成矿的关系。

• 国内外花岗伟晶岩型锂矿找矿预测研究进展

  娄德波,王登红,李婉悦,范莹琳,刘欢,杜晓川

  21世纪，随着对锂资源需求的不断增长，找锂矿成为提高锂矿资源保障能力的关键一环。作为锂矿家族中的重要一员，伟晶岩型锂矿床的找矿取得了重要突破，同时在预测理论和找矿技术方面也取得了重要进展。文章主要从6个方面的进展结合实例进行系统总结，以期有助于伟晶岩型锂矿找矿的新突破，包括：①地质找矿方向及找矿方法；②化探（含重砂）有效指示元素（重砂矿物）以及隐伏矿床化探找矿方法；③使用合适的遥感资料识别伟晶岩并判断其含矿性；④物探在推断与成矿有关的花岗岩和片（麻）岩穹隆构造以及在刻画伟晶岩岩脉地下空间展布中的作用；⑤各类综合找矿预测模型（或方法组合）的应用及效果；⑥潜在资源量估算的主要方法和与查明资源储量/资源量的区别等。

• 甘肃中秦岭成矿带成矿规律及找矿远景

  何进忠,朱永新

  文章在全面揭示甘肃中秦岭成矿带23种矿产成矿规律的基础上，圈定找矿远景区。通过成矿地质背景和成矿过程研究，建立主要矿床类型的成矿模式；以主要地质事件和成矿作用为主线，归纳矿床的时空分布规律和矿床成矿系列；通过矿床成矿系列与成矿模式相结合的方法预测找矿远景区。结果表明，浅成中-低温热液型铅锌矿由有地幔流体和岩浆流体参与的变质流体和建造水混合或沸腾形成；岩浆热液型金矿由源于下地壳的岩浆热液与大气水混合和沸腾形成，或由源于中地壳的岩浆热液与变质水混合后再与建造水或大气水混合形成；研究区存在7个矿床成矿系列。结论认为，中秦岭华力西期—印支期含矿流体矿床成矿系列分布区中，夏河-两当弧形断裂与近东西向断裂的交汇部位是该矿床成矿系列的成矿有利部位，中秦岭华力西期—印支期岩浆相关矿床成矿系列分布区中，中酸性岩体与近东西向断裂耦合部位是该成矿系列的成矿有利部位。文章圈定找矿远景区12处。

• 陕西主要成矿单元矿产特征及成矿时空域

  李维成,董王仓,朱雪丽,张明运

  文章以近年来完成的“中国矿产地质志·陕西卷”研编成果为基础，建立了陕西省综合成矿单元划分体系，总结了主要成矿单元的矿产特征。研究成果显示，从阜平期到喜马拉雅期，由陕南龙门山-大巴山成矿区（Ⅲ-73）到陕北鄂尔多斯盆地成矿区（Ⅲ-60），矿产地数量总体呈现逐渐增加的发展演化趋势；以矿产地时空分布的不均匀性为依据，提出了成矿时空域的概念，并划分出8个有利成矿时空域，进一步指出了有利找矿的成矿地质体或地质构造部位。上述研究成果和认识，对丰富区域成矿规律研究内容，指导矿产勘查具有一定的理论和实践意义。

• 南岭中段一六矿床绿柱石和白云母矿物学特征及其地质意义

  秦锦华,王成辉,陈毓川,赵如意

  南岭多金属成矿带中段南部的一六矿床新发现了花岗伟晶型的Be矿化。为进一步查明其矿化特征和成矿机制，文章对一六矿床中的绿柱石及共生的白云母开展了系统的矿物学和矿物化学研究。结果表明，绿柱石富集Li、Rb、Cs等，贫V、Cr、Mg、Mn，属于低碱-无碱绿柱石。云母的类型为白云母-多硅白云母，富集Li、W、Sn、Nb、Ta、Rb、Cs、Ba、Ga、Zn等元素，相对亏损Be、Mg、Cu、Pb等元素。绿柱石类质同象形式为Al3+→Me2+，其中Fe2+对Al3+的替换是绿柱石呈淡蓝色-蓝绿色的主要致色机制。白云母中稀有金属元素富集的机制为：① Li+AlVI↔Fe2++Mg（Li3Al-1□-1和Si2LiAl-3）；② Rb+↔K+，Na+。绿柱石中高Cs/Na（apfu）比值，低Mg/Fe（apfu）比值，白云母高Nb、Ta、Cs，低K/Rb、K/Cs比值的特征指示一六矿床Be矿化花岗伟晶岩具有较高的分异演化程度。本次发现和研究为区域Be矿化作用研究提供了基础地质资料，也进一步为稀有金属、钨等矿种的找矿预测提供了思路。

• 广东大宝山火山岩和斑岩铜矿年代学研究及其地质意义

  赵晨辉,王成辉,赵如意,刘武生,张熊,蒋金昌,李挺杰

  广东大宝山矿床是南岭成矿带最重要的铜多金属矿床，近年来在矿区英安斑岩中新发现厚大的铜硫矿体。英安斑岩作为赋矿围岩，对其形成时代长期存在志留纪和侏罗纪之争，而新发现铜矿体的矿化时代也尚未得到精确限定。文章对英安斑岩中砂岩捕掳体开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定，结果显示存在5个晚于泥盆纪的U-Pb年龄（231 Ma、274 Ma、310 Ma、324 Ma和362 Ma），表明大宝山英安斑岩的形成时间晚于泥盆纪。同时，对英安斑岩中细脉状黄铜矿进行了Re-Os同位素测试，等时线年龄为（188±12）Ma，表明铜矿化发生在早侏罗世。成岩成矿时代与野外地质事实相结合，指示矿区北西方向具有良好的找矿潜力。

• 云南会泽铅锌矿床闪锌矿中稀散元素锗的差异性富集规律研究

  刘欢,张长青,吉晓佳,郭忠林,娄德波,吴越,张云付,李杨林

  云南会泽铅锌矿是中国最重要的富锗铅锌矿床之一，已探明伴生锗金属量525 t，但锗赋存状态研究仍然存在颇大争议。文章以会泽铅锌矿床硫化物为研究对象，开展了锗的赋存状态和元素替代机制研究。通过资料收集、野外调查与室内分析，文章查明该矿床锗主要富集在闪锌矿中；富锗闪锌矿可划分为3个世代，其中第三世代闪锌矿锗的富集程度最高，其次为第一世代闪锌矿，第二世代闪锌矿锗富集程度最低；表明闪锌矿结晶顺序并非控制闪锌矿中Ge元素含量的主导因素。Ge元素的富集受矿物沉淀时温度、硫逸度、流体中Ge的浓度等因素共同制约。具有环带结构的闪锌矿成分分析显示，深色部位锗含量通常高于浅色部位，同时锗含量高的部位铜元素含量也较高，推测深色部位与致色的铜离子含量增加有关。不同世代的闪锌矿及同一闪锌矿不同部位的Cu元素与Ge元素含量均具有高度正相关性，结合元素沉淀时的物理化学条件及Cu+、Ge2+与Zn2+的离子半径相近的特征，文章认为闪锌矿中锗元素替代机制主要为2Cu++Ge2+↔2Zn2+。该认识可为今后研究稀散金属锗超常富集机制奠定基础，也为提高锗综合利用率提供理论依据。

• 沉积型锂资源成矿作用特征

  张英利,陈雷,王坤明,王刚,郭现轻,聂潇,庞绪勇

  沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分，由于其储量大、分布范围广而备受关注，但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析，文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源（矿床）的特征分析，沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中，部分分布于绿豆岩（凝灰岩）以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样，主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中，个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中，富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩，且源区母岩经历强烈的风化作用，沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境，沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源，成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。