矿床地质杂志

矿床地质杂志2023年第3期

• 维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床铌铁矿族矿物特征及其对岩浆-热液演化的指示

  杨飞,武广,陈公正,张彤,李英雷,李士辉,师江朋

  大兴安岭南段维拉斯托大型稀有金属-锡多金属矿床的成矿岩体从深部的中粒花岗岩向上逐渐过渡为斑状细粒碱长花岗岩，记录了岩浆演化的不同阶段。为查明铌铁矿族矿物成分、结构变化及其与岩浆演化过程的耦合关系，文章对采自不同深度的3种类型花岗岩（中粒花岗岩、石英斑晶不具雪球结构的斑状细粒富云母碱长花岗岩和具雪球结构的斑状细粒碱长花岗岩）中的铌铁矿族矿物进行了详细的电子探针成分分析和元素面扫工作。维拉斯托矿床铌铁矿族矿物主要为铌铁矿，发育渐变环带结构，从核部到边部Ta含量增加，且斑状细粒富云母碱长花岗岩和斑状细粒碱长花岗岩铌铁矿族矿物边部的铌铁矿、铌锰矿相较于幔部和核部的铌铁矿，其Ta含量具有明显的组分间隔；铌铁矿族矿物Mn/(Fe+Mn)原子比具有多种演化趋势，与分离结晶的矿物相和流体交代作用有关。中粒花岗岩和斑状细粒富云母碱长花岗岩中的铌铁矿结晶于岩浆阶段，斑状细粒碱长花岗岩中的铌铁矿族矿物结晶于岩浆-热液过渡阶段。其中，斑状细粒富云母碱长花岗岩铌铁矿边部Ta含量增加与铁锂云母的分离结晶作用有关，斑状细粒碱长花岗斑岩铌铁矿族矿物边部Ta含量的突变与岩浆-热液过渡阶段的水硅酸盐液体中Ta溶解度的增加有关。斑状细粒碱长花岗岩石英斑晶中共生的熔体包裹体和流体包裹体表明，石英斑晶的雪球结构形成于熔-流体共存的岩浆-热液过渡阶段，出溶的富钨流体交代铌铁矿族矿物在其边部形成富铌钽的黑钨矿，并导致边部铌铁矿族矿物中的Mn含量增加。铌铁矿族矿物结构和成分的连续变化可以用来示踪岩浆-热液演化过程。

• 广西栗木锡多金属矿床锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

  潘知博,冯梦,秦亚,冯佐海,康志强,白令安,招传,韩文博

  年代学研究是花岗岩型稀有金属矿床研究的重要内容，多种定年方法的联合有助于对岩浆演化及稀有金属元素富集成矿过程的精细刻画。论文选择栗木矿区具代表性的金竹源、老虎头和水溪庙花岗岩型钨锡铌钽矿床和（长石）石英脉型钨锡矿床，进行LA-ICP-MS锆石U-Pb和LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb年代学研究。结果显示，老虎头细粒铁锂云母钠长石花岗岩锆石U-Pb年龄为（216.3±1.7）Ma，长石石英脉型钨锡矿床锡石UPb年龄为（210.1±4.9）Ma；两件金竹源花岗岩型钨锡铌钽矿床锡石U-Pb年龄分别为（219.6±1.5）Ma和（219.9±2.2）Ma，石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为（217.3±3.2）Ma；水溪庙长石石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为（210.7±2.5） Ma。本次研究可以看出，金竹源花岗岩的成岩年龄与花岗岩型钨锡铌钽矿床及石英脉型钨锡矿床的成矿年龄间隔较小，表明含矿花岗岩可能在较短时间内经历了岩浆冷凝结晶、富集成矿和热液锡矿化过程，是短暂矿化事件的产物，而非以往认为的岩浆-热液长时间演化的结果。同时，基于不同测年方法的对比结果显示，在含锡花岗岩中，锡石年龄既能代表锡矿的成矿年龄，也能代表花岗岩的结晶年龄；花岗岩中未受蚀变的锆石年龄和锡石年龄基本一致，但锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间普遍晚于实际成岩年龄。

• 湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床矿物组合分带特征及温压条件研究

  黄旭栋,陆建军,高剑峰,章荣清,SIZARET Stanislas,马东升,王汝成

  湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床产于铜山岭岩体北东缘隐伏接触带及其外围地层中，在成因上与铜山岭花岗闪长斑岩密切相关。铜山岭铜铅锌矿床具有独特的成矿分带，从岩体向外依次发育近端内矽卡岩、近端外矽卡岩、硫化物-石英脉和远端矽卡岩矿体。根据穿切关系、交代结构和矿物组合等地质特征可以把铜山岭铜铅锌矿床划分为4个矿化蚀变阶段，从早到晚依次为进变质矽卡岩、退变质矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐阶段，其中石英-硫化物阶段为主成矿阶段。闪锌矿成分压力计研究表明，近端内矽卡岩型团块状硫化物矿石中闪锌矿的形成压力为(3.1±1.0)×108 Pa，对应的成矿深度为6~12 km，相当于中—上地壳水平，说明铜山岭铜铅锌矿床形成于较大深度。近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩中都存在两阶段绿泥石。绿泥石成分温度计研究表明，3类矽卡岩中退变质矽卡岩阶段绿泥石的形成温度分别为345~388℃、296~376℃和296~338℃，代表各类矽卡岩形成温度的下限；石英-硫化物阶段绿泥石的形成温度分别为270~318℃、209~238℃和200~223℃，代表各类矽卡岩矿体的成矿温度。3类矽卡岩的绿泥石温度表现出逐步降低的趋势，指示近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩矿体依次形成。

• 黔西北与黔东铅锌成矿区地质地球化学特征对比及其地质意义

  金中国,郑明泓,黄智龙,周家喜,胡宇思,韦晨,刘玲,吴涛,衮民汕,吴莎

  位于上扬子地台西缘成矿带东侧和东缘成矿带南段的黔西北、黔东铅锌成矿区广泛产出碳酸盐岩容矿的铅锌矿床。成矿地质及成矿作用对比研究显示，2个成矿区铅锌矿床具有成因与岩浆岩无直接联系、赋矿层位和容矿岩性主要为碳酸盐岩，断裂、褶皱构造和碳酸盐岩是主控因素，成矿流体中S来源于海相硫酸盐热化学还原作用（TSR）、C主要来自海相碳酸盐岩的溶解、H2O主要由建造水和变质水组成，同时有少量大气降水参与，Pb、Zn等成矿物质主要来源于基底地层，赋矿层位提供了部分物源，矿石矿物组成较简单，围岩蚀变强度较弱，后生成矿特征明显等共性特征。也存在矿床分布分别受褶皱构造和断裂构造控制、矿体分别主要呈层状和陡倾斜脉状产出、主要伴生元素分别为Cd-Se （局部Ge）和普遍伴生Ge-In-Ga-Ag、成矿时代分别集中于510~410 Ma和230~190 Ma、成矿动力学背景分别为加里东期和印支晚期等显著差异。结合成矿地质背景及勘查现状分析研究，笔者认为贵州铅锌成矿地质条件优越，勘查和研究程度总体较低，找矿空间和潜力大，圈定的矿化富集区是有利的找矿远景区，已知矿床深、边部是重要的潜在找矿靶区，强化MVT成矿理论认识，深度融合大数据挖掘技术，集成矿床成矿模式+地球物理异常+地球化学异常为一体的找矿有效方法体系，构建深部找矿预测模型，加大圈定靶区的深部工程验证力度，有望实现新的找矿突破。

• 内蒙古拜仁达坝银铅锌矿区成矿前围岩蚀变与元素迁移规律

  周增辉,杨振,李晓峰,徐启东

  为了厘清内蒙古拜仁达坝银铅锌矿床围岩蚀变特征，探索蚀变流体-岩石相互作用过程中的元素迁移规律，在野外地质工作的基础上，文章开展蚀变岩岩相学研究，发现矿区内存在多期围岩蚀变，其中成矿前蚀变规模大、强度强、范围集中、类型丰富、多阶段叠加：从早阶段硅化-绢云母化、中间阶段黏土化-绿泥石化到晚阶段碳酸盐化，且蚀变程度逐步增强。文章对矿区内不同蚀变程度的石英闪长岩和黑云斜长片麻岩的主微量元素测试和质量平衡计算表明，随着蚀变过程中原生矿物减少、蚀变矿物增加，主微量元素发生规律性迁移。结合成矿作用以高中温硫化物充填为主，矿化脉穿切各类蚀变岩、成矿元素未随蚀变增强而富集等地质事实，文章认为该期蚀变与成矿并不是同一次流体-岩石相互作用的结果，该期蚀变的体积效应可能仅有利于后期成矿物质充填的构造-围岩条件的形成。

• 透射电子显微镜在关键矿产成因机制研究中的应用进展

  于洪,王登红,李文渊,李红艳,诸泽颖,王栋,李以科,柯昌辉,包晓明,张丽,郭宾,苑星宇

  关键矿产的元素赋存形式对矿产超常富集机制和资源综合利用有着至关重要的作用。然而，关键矿产的元素赋存形式大多以细小矿物、吸附或类质同象的方式存在，不易于直接观察分析，在一定程度上增加了对其进一步认识和综合利用的难度，而透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy，TEM)可以在微纳米尺度上从结构和成分方面提供有效的解决途径。文章扼要地介绍了TEM的基本原理、工作模式、样品制备的方法及工作流程，并根据国内关键矿产的类型与元素赋存形式综述了TEM在关键性稀有金属、稀土金属、稀散金属、稀贵金属、能源金属以及黑色和有色金属等6类矿产中成因机制研究的应用进展情况，指出了限制TEM广泛应用的瓶颈问题，并提出了几点浅显的意见和建议。

• 滇西南翁孔坝铜多金属矿床火山岩系地质特征及其与铜的成矿关系

  吴子卓,张艳,韩润生,王蝶,曾淑明,田映天

  翁孔坝铜多金属矿床是近年来在澜沧江构造带南段的云县-景洪火山弧上新发现的铜多金属矿床，与中三叠世陆相火山岩系密切相关，且具有较大的找矿潜力。文章在野外详细调查的基础上，结合赋矿火山岩岩石学特征，对矿区内火山岩系进行了系统研究，将其细分为5个喷发旋回，9个岩性段（T2s3-1~T2s3-9），认为该矿床具有火山沉积-成岩成矿期和改造成矿期两期成矿作用，为陆相火山沉积-改造型铜多金属矿床。其中，火山岩成矿作用为成矿提供了物质来源，具有明显的岩性/岩相组合控矿特征，笔者综合认为该套火山岩系是矿床主要的控矿因素之一，进而初步建立了其与铜成矿的“时-空-成因”关系图。

• 川南早三叠世砂页岩型铜矿床沉积环境、成矿模式及对峨眉山地幔柱成矿系统的补充

  文俊,张航飞,刘治成,赵伟,竹合林,赵俊兴,刘洪,李复勇,赵凱莉,何永刚,张金元,钟强生

  峨眉山地幔柱一直以来是国内外学者的研究热点之一，近年来对峨眉山地幔柱的成矿效应的关注度持续升高，但对提供成矿物源的矿床类型研究较少，特别是对砂页岩型铜矿的研究极少，砂页岩型铜矿稳定分布在沐川西部及西南部的飞仙关组底部，以往开展了大量的勘查工作，取得了较好的找矿成果，但其成矿物质来源还有较大争议。为厘清沐川地区飞仙关组底部砂页岩型铜矿床的富集规律、沉积环境和成因机制，本研究开展了野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究，探讨其物源、富集规律、沉积环境，建立了成矿模式。研究结果表明，沐川地区砂页岩型铜矿体产出于早三叠世飞仙关组底部的一套灰绿色细碎屑岩中，主要矿石类型有粉砂质条带黏土岩型铜矿、泥质条带粉砂岩型铜矿、粉砂岩型铜矿和细砂岩型铜矿，矿石矿物以黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿为主；沐川地区飞仙关组底部的沉积相属于有障壁型海岸相潮坪亚相，可识别出潮上泥坪微相、潮间混合坪微相、潮下砂坪微相和潮渠微相4种微相，Cu元素主要富集于粉砂质条带黏土岩和泥质条带粉砂岩等水动力条件较弱的潮间混合坪微相中，铜的富集严格受岩相古地理及沉积相的控制； Cu元素主要来源于峨眉山高钛玄武岩，西部的康滇古陆是主要的物源区；沐川地区飞仙关组底部砂页岩型铜矿属同生沉积型矿床，其成矿模式可分为峨眉山玄武岩喷溢（矿源层形成）阶段、风化剥蚀搬运阶段、沉积富集阶段和成岩保存阶段。上述成果，对西南地区进一步实现战略性矿产找矿突破和补充完善峨眉山地幔柱成矿系统具有重要意义。

• 湘中成矿带杏枫山Au-W矿床白钨矿特征及地质意义

  雷金泽,张宇,时承华,赵廉洁,成玉亮,沈鸿杰

  杏枫山Au-W矿床位于湘中Au-Sb-W成矿带西部，以发育矽卡岩型钨矿化和席状石英脉型金矿化两套成矿系统为典型特征，明显有别于区域其它Au-W矿床，为进一步研究区域金、钨成矿机制提供了理想对象。文章根据野外穿切关系、矿物共生组合以及结构特征，将杏枫山白钨矿按次序划分为早期矽卡岩型钨矿化中具振荡环带的Sch-1、内部结构均一的Sch-2、多孔状的Sch-3和晚期席状石英脉型金矿化中结构均一的Sch-4。Sch-1和Sch-2的Mo含量和Eu异常(δEu)分别呈现逐渐降低(47.5×10-6→0.044×10-6)和升高(1.74→3.18)的趋势，暗示其成矿热液氧逸度的逐步降低，这可能与其富Sr特征(251×10-6~4916×10-6)和与矽卡岩矿物共生所指示的强烈水岩反应相关。同时，Sch-1至Sch-3整体上与白马山印支期岩体具有相似的Y/Ho比值，结合前人的年代学研究指示其成矿热液可能来自白马山印支期岩体。Sch-4的低Mo含量(0.014×10-6~0.068×10-6）、高δEu (平均值3.96)和与磁黄铁矿的共生关系均揭示席状石英脉型金矿化成矿热液的低氧逸度特征，其高Sr含量(2319×10-6~5329×10-6)也说明其形成受到明显的水岩反应控制，这与其脉侧明显的黑云母蚀变晕特征吻合，也揭示水岩反应及其相关的氧逸度下降可能是杏枫山金沉淀的重要控制因素。另外，席状石英脉中电气石的发育及其脉侧的黑云母蚀变晕显示其具高温岩浆热液成矿特征，揭示矽卡岩型钨矿化与席状石英脉型金矿化应分属两次不同的成矿事件，可能对应白马山复式岩体不同时期的岩浆活动，其中矽卡岩型钨矿化与白马山晚三叠世侵入岩相关，石英脉型金矿化则可能与白马山早侏罗世岩浆活动相关，而杏枫山矿床属于早期矽卡岩型钨矿化和晚期席状石英脉型金矿化的叠加复合成矿。

• 胶东和鲁西金矿床空间分布分形差异及对金来源的启示

  朱平平,刘岳,成秋明

  胶东和鲁西地体发育大量的中生代金矿床，其金元素的来源一直是学术界争论的焦点，可能的来源方式为：交代岩石圈地幔、前寒武纪变质基底和中生代二长花岗岩。为了进一步厘定金的来源，文章从金的富集阶段模式和金矿床是金元素超常富集地质体的思想出发，运用金矿床的空间分布数据和空间分析的分形地质统计方法，进行了研究。研究结果发现，胶东金矿床（N=823）具有一阶段的空间分形分布模式，其分形维数α=0.726，具有单一来源或单一成因的特征；结合前人研究和克拉通破坏和西太平洋俯冲的地质背景，推断胶东金元素极有可能是单一的交代岩石圈地幔来源；而胶东地体西侧鲁西地体中发育的金矿床（N=139）则具有二阶段的空间分形分布模式，其分形维数分别为α1=1.630和α2=0.850，具有2种金元素来源或2种成因类型的特征，可能分别对应着早前寒武纪变质岩及韧性剪切带有关金矿床和晚中生代岩浆活动有关金矿床空间分布的分形维数，后者的值与胶东地体的分形维数相近，结合前人研究，推测鲁西部分金矿床来源于交代岩石圈地幔的贡献，另一部分则可能来自于花岗质岩浆。

• 绢云母短波红外光谱特征及其在矿产勘查中的应用

  毛星星,彭惠娟,张云龙,周琪,王天瑞,覃恩

  蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱特征日趋广泛地应用于矿产勘查研究中。绢云母作为热液矿床中最为发育的蚀变矿物之一，通过SWIR光谱技术提取其谱学特征，进而建立与矿床基础地质信息之间的相关性具有重要意义。然而，前人对于绢云母短波红外光谱特征的研究主要集中于单个矿床，缺少不同矿床间的对比。基于此，文章梳理了混合矿物光谱曲线中对单一矿物相对含量的提取方式，系统总结了温度、流体化学成分、流体pH值、寄主岩石、矿物结构、矿物粒度及共(伴)生矿物等因素对绢云母谱学特征空间变化规律的影响，最后，从契尔马克替换效应角度出发，分析对比了5种不同成因类型矿床中近矿端绢云母波长变化。虽然将绢云母短波红外光谱特征有效地应用于矿产勘查仍存在诸多问题，但作者相信，应用绢云母短波红外光谱特征进行矿产勘查依然具有良好的前景。

• 红石泉铀矿床晶质铀矿矿物学特征研究及其找矿意义

  杨建俊,王伟,王刚,王凯兴,余驰达,刘晓东

  龙首山铀成矿带西段的红石泉铀矿床是中国典型的伟晶岩型铀矿床，具有“岩体型”矿化特征。文章以红石泉晶质铀矿为切入点，结合全岩地球化学与晶质铀矿矿物学以及元素地球化学特征，探讨红石泉矿床铀矿物蚀变演化及铀矿化特征，得出以下认识： ①红石泉矿床原生晶质铀矿受明显热液蚀变改造，w(UO2+ThO2+PbO+REE2O3+Y2O3)逐渐减少，w(CaO+SiO2+FeO+Al2O3)明显增加，在蚀变改造过程中U从晶质铀矿中释放，随流体迁移； ②红石泉矿床晶质铀矿Pb丢失现象较普遍，其中在背散射图像中较亮的A类晶质铀矿Pb丢失机制为重结晶，其重结晶加权平均年龄为（416±18） Ma，而较暗的B类晶质铀矿Pb丢失机制为扩散（浸出）； ③红石泉矿床岩浆铀成矿阶段之后，存在后期热液铀成矿作用。根据全岩元素地球化学特征，结合区内正长岩结晶年龄，文章推测红石泉矿床热液铀成矿与正长岩浆分异的碱性热液关系密切。