矿床地质杂志

矿床地质杂志2023年第1期

• 新疆阿尔泰巴斯铁列克钨多金属矿区花岗岩黑云母特征及成岩成矿意义

  柴凤梅,李永,王雯,包长甲,祁冬梅,张雪冰,田猛

  黑云母是花岗质岩石中常见的造岩矿物，其成分可以有效指示花岗岩形成的物理化学条件和岩石成因。巴斯铁列克矿床是近年来在新疆阿尔泰造山带南缘发现的首例二叠纪矽卡岩型钨多金属矿床。矿区出露多种类型二叠纪含钨花岗岩。为理清花岗质岩体之间、岩体与钨多金属矿化之间的关系，文章采用电子探针测定了黑云母花岗岩、二长花岗岩、二云母花岗岩和钾长花岗岩中的黑云母成分。结果表明，所有黑云母具有富铁、高铝、贫镁特征，含铁指数(Fe2+/(Mg+Fe2+))为0.66~0.80，二云母花岗岩属铁质黑云母而黑云母花岗岩、二长花岗岩和钾长花岗岩属铁叶黑云母。所有岩石是具有A型特征的I型花岗岩。不同类型岩石中黑云母的成分差异与岩浆来源、分异演化程度有关。二云母花岗岩中黑云母的w(MgO)与结晶温度最高，与黑云母平衡流体的log(fHF/fHCl)值（-1.13~-1.25）最低，log(fH2O/fHF)值（4.64~4.96）最高，母岩浆相对富Cl；黑云母花岗岩中log(fHF/fHCl)值最高，log(fH2O/fHF)最低，与二长花岗岩是同一岩浆房不同演化阶段的产物，与二云母花岗岩和钾长花岗岩属不同的岩浆体系，母岩浆相对富F元素。黑云母花岗岩与W矿化关系更密切。

• 中国铝土矿的成矿规律、关键科学问题与研究方法

  徐林刚,孙莉,孙凯

  中国是世界上铝的最主要生产国和消费国，但资源储量和人均占有铝资源量严重不足。中国铝土矿具有成矿时代单一、空间分布广泛但局部相对集中的特点，成因类型以喀斯特型为主，区别于国际上以红土型为主的特点。文章在前人大量研究的基础上，对山西断隆、华北陆块南缘、黔中北-渝南和桂西南-滇东南4个最主要铝土矿成矿带的成矿规律进行了总结。并在成矿规律总结基础上，提出了当前铝土矿研究面临的关键科学问题：①地层层序与成矿物质的来源与组成问题；②深时古气候背景下重大地质事件与铝土矿成矿耦合关系问题；③铝土矿共生/伴生矿产资源的开发利用以及成矿过程问题。同时，文章还对解决上述科学问题可能采用的技术方法和研究手段予以展望。

• 新疆西昆仑大红柳滩矿集区含锂伟晶岩脉识别与找矿预测

  高一航,陈川,马华东,邱林,王聪聪,高玲玲,李顺达,王利波

  锂矿是新兴战略矿产资源。位于西昆仑造山带的大红柳滩地区是近几年中国新发现的又一世界级规模的锂多金属矿集区。矿集区自然条件差，常规的技术方法难以开展有效的伟晶岩脉识别，一定程度上影响了区域进一步找矿预测工作。文章在进行典型岩矿波谱实测分析的基础上，利用资源一号02D卫星（ZY1E）高光谱数据和高分二号（GF-2）高空间分辨率数据，识别有一定规模的伟晶岩脉；采用端员波谱法对ZY1E数据的矿物信息进行了提取，获取锂辉石、钠长石、白云母的端员波谱及空间分布范围，圈定锂矿化异常区，并识别含锂伟晶岩脉。基于ArcGIS平台，将锂矿化异常区与该矿集区内已知矿点叠加分析，发现矿化异常区范围与已知含锂伟晶岩脉矿点分布范围基本一致，以此为依据预测了一个新的找矿靶区，该方法可以作为类似高海拔、浅覆盖区开展伟晶岩型锂矿找矿预测有效的技术方法。

• 基于短波红外光谱技术的蚀变矿物大数据定量预测方法探索——以福建上杭县紫金山金铜矿床为例

  赖晓丹,张锦章,李晶,杨凯,祁进平,蒋姣姣

  福建上杭县紫金山矿田是中国发现并保存较完整的浅成热液-斑岩铜金多金属成矿系统。紫金山超大型高硫型金铜矿是该矿田的核心组成部分，通过十多年基于短波红外光谱技术的勘查找矿应用示范，累积形成覆盖整个矿田的百万级短波红外光谱大数据库。文中通过对紫金山金铜矿床明矾石、叶腊石、高岭石类和云母族矿物的短波红外光谱数据的进行模拟计算，其结果与实际测得矿物全定量分析结果具备良好的相关性，能实现光谱的传统定性解译有效转化为定量解译，进而构建典型蚀变矿物的三维模型，实现与查明了厘米级精度的矿物三维空间分布规律，对紫金山金铜矿床的深部找矿预测具有重大指导意义。

• 赣南雷公嶂钼矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

  赵云彪,黄凡,迟雷,王岩,童日发

  雷公嶂钼矿床是赣南地区新发现的一座具中型钼矿找矿前景的独立钼矿床，成矿特征明显区别于赣南已发现的与钨多金属共（伴）生的钼矿床。为确定矿床成矿时代，文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术，首次获得了雷公嶂钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄，为（156.3±1.0）Ma，等时线年龄为（156.9±3.6）Ma，证实了矿床成岩与成矿作用同时发生，形成于南岭地区燕山早期中晚侏罗世（165~150 Ma）。矿床中辉钼矿的w(Re)为6.104×10-6~13.974×10-6，平均为8.507×10-6，结合矿床地质特征和成矿岩体主量元素及Hf同位素等证据，文章认为成矿物质来自地壳，没有地幔物质加入。结合赣南地区成岩与成矿年代学资料，文章认为区内钨钼多金属矿床形成于华南中生代岩石圈大规模伸展-减薄的地球动力学背景。

• 察尔汗盐湖别勒滩区段固态锂的赋存状态与分布特征

  张宇萌,胡宇飞,王笛,刘成林,李瑞琴,王罗海,刘万平,沈立建,焦距

  察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源，但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示，水溶法的w(Li)（Li溶出量，余同）为23.37×10-6~85.98×10-6，稀酸溶法的w(Li)为47.77×10-6~139.58×10-6，全岩溶解法w(Li)为49.47×10-6~151.64×10-6。以同一样品全岩溶解所得的w(Li)为100%，水溶法、稀酸溶法的w(Li)平均值分别为56.44%和92.83%。结合矿物薄片鉴定、扫描电镜分析和X射线衍射的鉴定结果，岩芯样品中的矿物主要是石盐、杂卤石、光卤石、石英、绿泥石、钠长石、硬石膏、白云石、伊利石、菱镁矿和方解石等，推测固态锂大部分赋存于易溶盐类矿物，其余赋存于不易溶的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等矿物中。根据4个钻孔岩芯样品的Li溶出量来看，察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐层中固态锂的分布特征是由西向东逐渐递减，与别勒滩区段卤水Li含量在空间上的规律性相同，说明别勒滩区段固态锂的含量可能受到卤水中Li浓度的影响。

• 重晶石成矿地质特征、成矿作用及成矿机制

  潘忠飞,付勇,郭川,施春华,刘灵,刘阳,龙珍,罗培麒,刘国栋,姚兰,杨颖,杨黔闽

  重晶石全球范围内广泛分布，重晶石矿床具有形成时代多、元素来源复杂、成矿作用多样等特点，目前有关重晶石矿床的成因仍存在争议。文章系统分析前人的研究成果，厘定了不同类型的典型矿床、成矿时代规律，探讨了不同类型矿床中成矿元素来源、成矿作用及成矿机制。矿床类型方面，重晶石矿可分为沉积型、岩浆热液型、层控型、火山-沉积型和风化（残积）型，主要分布在特提斯成矿域和劳亚成矿域，其他地区主要是冈瓦纳成矿域和环太平洋成矿域，其中沉积型是最主要的成矿类型，占重晶石矿床的60%以上。成矿时代方面，重晶石的成矿时代主要为古生代和中生代，赋矿岩系以沉积岩为主，其次为岩浆岩。成矿物质来源方面，全球典型重晶石矿床中的S同位素和Sr同位素显示，成矿物质来源具有多源性、多样性、差异复合性等特点。成矿机制方面，重晶石的成矿机理复杂，具有多阶段性、多因素等特点。

• 赣北石门寺超大型钨矿床白云母短波红外特征及其勘查指示意义

  张忠雪,代晶晶,王先广,胡正华,万新,彭勃,傅明海,赵龙贤

  赣北石门寺钨多金属矿床是江南钨矿带上的超大型斑岩型钨矿床，具有重要的经济价值和研究意义。白云母作为常见的造岩矿物之一，能够指示岩浆和热液演化的不同阶段。从成矿的角度来看，在白钨矿成矿过程中，斜长石蚀变形成白云母和石英，提供了重要的Ca2+来源。而短波红外技术目前广泛应用于矿产勘查领域，利用白云母短波红外特征能够快速便捷地进行钨矿的勘查找矿研究。文章利用短波红外技术，对石门寺矿床中的白云母开展光谱测试，结合其岩相学特征和地球化学特征，研究了白云母对白钨矿成矿的勘查指示意义。研究结果表明：含矿岩体中的白云母多为次生白云母，Si的平均离子数为3.245，Al的平均离子数为2.52，具有富硅贫铝的特点，其Al-OH吸收位置位于2209~2216 nm；而无矿岩体中的白云母多为原生白云母，Al的平均离子数为2.85，相对含矿岩体白云母Al的平均离子数较高，Si的平均离子数相对较低为3.08，Al-OH吸收位置位于2198~2208 nm之间。n（Al）（Al离子数）与Al-OH吸收波长呈现负相关关系。研究结果证明了白云母短波红外特征对石门寺钨矿床的重要指示意义，Al-OH吸收位置偏向长波方向的多硅白云母成为找矿的重要依据，为该矿床及外围的勘查找矿研究提供了有效的技术支撑，同时对其他斑岩型钨矿床的找矿勘查具有示范作用。

• 斑岩铜-钼-金矿床：构造环境、成矿作用与控制因素

  杨航,秦克章,吴鹏,王峰,陈福川

  斑岩型矿床作为全球Cu、Mo、Au、Re等战略性矿产的主要来源，是国际矿床学界和矿业界长期关注的热点。最新研究表明，斑岩矿床既可以产于俯冲带岩浆弧环境，也可以产于与俯冲无关的非弧环境（主要包括碰撞造山环境、陆内造山环境以及活化克拉通边缘及内部），后者发育于中国大陆。文章在总结全球斑岩矿床时空分布规律的基础上，重点从成矿斑岩成因与成矿动力学机制、成矿金属来源、蚀变-矿化分带等方面，综述了2类斑岩矿床的研究进展，阐释并总结了控制斑岩成矿的主要因素与机制，以及相关研究方法。研究表明，全球斑岩矿床集中产于3大成矿域，形成时代以中、新生代为主。其中，环太平洋成矿域斑岩矿床时空分布不均，集中发育于美洲西海岸，主要形成于白垩纪以来较年轻的几个短暂时期；古亚洲洋成矿域斑岩矿床形成时间跨度于奥陶纪—早白垩世，具有“西Cu-Au东Cu-Mo、早Cu-Au晚Cu-Mo”的成矿特征；特提斯成矿域主要发育三叠纪以来的斑岩矿床，主体沿造山带分布，时间分布不均，同一构造带内发育不同时期的斑岩成矿作用；中国斑岩矿床与3大成矿域既显示出对应性，也有独特性和复杂性。弧环境成矿岩浆、金属Cu(Au)主要来源于交代地幔楔，大洋岩石圈板块俯冲是其根本性动力学机制；而非弧环境成矿岩浆、金属Cu(Au)主要来自镁铁质新生/拆沉下地壳或富集地幔，大陆碰撞和陆内俯冲是其主要诱发机制。碰撞造山环境斑岩矿床矿化主要发生在叠加于钾硅酸盐化之上的绢英岩化阶段有别于弧斑岩矿床。两类斑岩均具有高氧逸度、富水和挥发分等特征，岩浆源区、岩浆性质、岩浆混合作用等可能是大型斑岩矿床的控制因素。岩浆岩Hf-Nd同位素、锆石和磷灰石等岩浆副矿物、镁铁质包体等，为约束斑岩成矿岩浆条件及其演变过程提供了思路。

• 河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

  杨鑫朋,张运强,程洲,杨瑞,季虹,张欢,石光耀,王金贵

  河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层，岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩，剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示，冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%，均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位，冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%，也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在，再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中，少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为，古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。

• 云南思茅盆地大平掌铜金多金属矿床金的赋存状态

  纪璇,刘书生,吴松洋,罗泽雄,张云龙,王冠,杨永飞,冷秋锋,王坤阳

  大平掌矿床是西南三江地区重要的铜金多金属矿床，为系统地对比研究矿区16号勘探线新发现两类金矿体，即V1块状硫化物矿体中顺层产出的层状金矿体、穿层断裂带中的网脉状金矿体中金的赋存状态、载金矿物类型，探讨金的沉淀机制。文章基于详实的野外地质调查，运用光学显微镜、扫描电镜（SEM）观察，结合电子探针（EPMA）分析和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）原位微量元素分析。结果表明，两类金矿体矿石中可见金为金的独立矿物（银金矿、碲金矿、碲金银矿），以裂隙金形式赋存，层状金矿体矿石中还可见晶隙金；热液型黄铁矿是两类金矿体矿石的主要载金矿物，其中“不可见金”均以固溶体金（Au+）为主，存在极少数的纳米金（Au0）。两类金矿体金的成矿均受后期东西向断裂带影响，为后期具有较高碲逸度的成矿热液充填成矿提供有利空间，金的独立矿物颗粒细小且分布不均，是由流体的沸腾和混合作用以及不平衡、不稳定的流体体系造成；两类金矿体中固溶体金（Au+）均由Au+占据黄铁矿晶格空位或缺陷等畸变形成。

• 安徽西湾铅锌矿床闪锌矿原位微量元素组成及成矿流体特征

  兰秉玉,袁峰,邓宇峰,程培生,李晓晖,张建明,李壮

  安徽西湾铅锌矿床位于长江中下游成矿带庐枞矿集区北部，是近年来在该地区发现的首个赋存于三叠系周冲村组碳酸盐地层中的大型隐伏铅锌矿床，目前该矿床的成矿流体演化及矿床成因研究较为薄弱，制约了该地区铅锌矿床成矿理论与地质勘探。文章根据矿床地质特征，结合镜下鉴定，认为矿床中硫化物主要形成于石英碳酸盐硫化物阶段及碳酸盐硫化物阶段。闪锌矿原位微量元素分析和包裹体测温数据显示，石英碳酸盐硫化物阶段闪锌矿Fe、Mn含量相对较高，Ga、Ge、Cd含量相对较低，该阶段闪锌矿的均一温度为207~236℃，流体盐度w(NaCleq)范围为7.45%~11.81%；碳酸盐硫化物阶段的闪锌矿相对贫Fe和Mn，Cd、Ga和Ge含量相对较高，其闪锌矿均一温度为164~189℃，流体盐度w(NaCleq)为0.88%~5.56%。此外，西湾矿床西南部的样品以石英碳酸盐硫化物阶段的闪锌矿为主，而东北部的样品以碳酸盐硫化物阶段为主，流体包裹体均一温度结果表明矿床成矿温度从西南（183~240℃）向东北方向呈降低趋势（160~209℃），说明成矿流体由西南向东北方向移动。西湾矿床闪锌矿Zn/Cd比值（平均146）与矽卡岩矿床Zn/Cd值（104~214）相符，远低于火山沉积型矿床闪锌矿Zn/Cd值（417~531）及沉积岩容矿的矿床闪锌矿Cd/Zn值（250~330），且石英碳酸盐硫化物阶段闪锌矿In/Ge变化范围大（0.01~571）、Cd/Fe小于1，w(Mn)为（105~3201）×10-6的特征也与远源矽卡岩型矿床闪锌矿特征相符。结合矿床地质特征，文章认为西湾铅锌矿床应属于远源矽卡岩矿床。

• 东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征

  张斌武,于淼,杨牧,张琛明,陈海福

  浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段，临近昆中断裂，主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成，且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石U-Pb年龄分别为（421.2±1.2）Ma和（421.10±0.96）Ma，表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显，浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的Mg#（Mg#＞80），富集LILE（Rb、Th、U等），亏损HFSE（Nb、Ta、Ti等），轻、重稀土元素分馏程度较强（(La/Yb)N=6.28~50.91，(La/Sm)N=1.45~4.15，(Gd/Yb)N=1.43~9.71），具有弱的负Eu异常（δEu=0.226~0.824）。锆石Lu-Hf(εHf(t)=-2.9~-10)和全岩Sr-Nd(εNd(t)=-10.3~-8.9)同位素特征显示，其岩浆源区主要来自富集地幔，与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明，浪木日镁铁质-超镁铁质岩体是原特提斯洋洋壳俯冲晚期的产物，随着俯冲的深入，板片最终断离形成板片窗，导致软流圈上涌促使地幔楔发生部分熔融形成镁铁质-超镁铁质岩浆，岩浆上升过程中与地壳发生混染最终形成浪木日岩体。