矿床地质杂志

矿床地质杂志2023年第5期

• 闪锌矿中单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析及其指示意义：以南岭新田岭钨矿床为例

  陈应华,蓝廷广,唐燕文,刘亮,胡换龙,王洪,许杨

  单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在精准示踪成矿物质来源和精细刻画成矿过程方面具有独特优势，但已有研究主要聚焦于透明的脉石矿物中的流体包裹体，对用于矿石矿物较少，二者之间有何异同特别是谁更能代表成矿流体组成目前研究薄弱。闪锌矿是岩浆热液矿床和MVT型矿床中常见的矿石矿物，其通常发育流体包裹体并在透射光下具有透明-半透明特征，是研究流体包裹体较为理想的矿石矿物。文章选择南岭新田岭钨矿硫化物阶段的闪锌矿及共生石英为研究对象，开展流体包裹体成分LA-ICP-MS对比分析。分析结果显示，闪锌矿和石英中的流体包裹体组成存在较大差异，前者异常富Cu、Ag和Sn等金属元素，后者富Li、B、Na、K、Rb、Sr、Cs和Pb等元素。结合闪锌矿本身微量元素特征，文章认为元素Cu、Ag和Sn的超常富集与其从寄主矿物扩散进入流体包裹体有关。在基于大离子亲石元素的流体成因类型判别图中，闪锌矿和石英中的流体包裹体组成均能有效示踪成矿流体来源，但后者示踪效果更好。总体而言，共生石英中流体包裹体组成可能更能代表成矿流体组成，闪锌矿因其莫氏硬度较低、金属元素含量高等原因，元素易发生后期扩散/改变，流体包裹体组成可能不能代表真实流体信息。在研究矿石矿物流体包裹体时，需谨慎对待某些元素的超常富集。综合研究脉石矿物流体包裹体和矿石矿物本身元素组成是成矿流体研究更准确的手段。

• 山东蓬莱石家金矿床载金黄铁矿热电性、晶胞参数及其找矿意义

  冯李强,顾雪祥,章永梅,沈睿文,张英帅,王鹏飞,王大伟

  石家金矿床位于胶东中部蓬莱-栖霞成矿带北段，是一个赋存于中生代花岗岩中受构造带控制的石英脉型金矿床。由于多年开采，矿区浅部资源已近于枯竭，亟需向深部拓展找矿空间。黄铁矿是石家金矿床最常见的金属矿物，也是最重要的载金矿物，其标型特征对深部找矿预测具有十分重要的意义。文章对采自石家金矿床326号矿脉不同海拔标高主成矿阶段黄铁矿的热电性与晶胞参数进行了分析，结果表明：在-595~-165 m标高内，石家金矿床黄铁矿的热电导型以P型为主，占比约97.5%，表明目前揭露的矿体处于矿化系统的上部或顶部；热电系数（α）变化于-288.3~304.9 μV/℃，较大的离散范围表明矿体垂向延伸较大；黄铁矿热电系数离散度为8%~68%，较低的离散度指示黄铁矿形成于较为稳定的条件之下，并且矿化程度较好；利用热电系数计算黄铁矿的形成温度集中于210~250℃，指示石家金矿床属于中温矿床；根据热电系数计算的矿体剥蚀率（γ）为25.5%~34.0%，表明矿体未遭受大规模的剥蚀，向下仍有较大延伸。黄铁矿晶胞参数a0介于0.5418~0.5422 nm，略大于理论值（0.54176 nm）。结合黄铁矿热电导型与前人研究，认为晶胞参数的变大可能与As类质同象替代S有关。综合分析认为，石家金矿床在-600 m以下的深部仍具有良好的找矿前景。

• 锡铜共生矿床的研究现状、问题与展望

  赵凤上,刘鹏,江丞曜,包志安,朱韧之

  文章在总结全球锡铜共生矿床时空分布规律的基础上，重点从成矿地质特征、热液蚀变组合、金属来源和成矿动力学背景等方面综述了锡铜共生这类矿床的研究进展，并总结了锡铜共生矿床中岩浆过程和热液过程。研究表明，锡铜矿床主要发育在与俯冲相关的板块边缘，弧后、后碰撞等岩石圈伸展环境，并伴随着强烈的壳幔相互作用。全球锡铜共生矿床的形成时代以晚古生代和中生代为主，其空间分布广泛但局部集中产出，主要分布在中国华南、南美玻利维亚、欧洲康沃尔和厄尔士以及俄罗斯远东地区。根据成矿特征，这类矿床可将分为2类：第一类矿区除发育与锡成矿有关的高分异、还原性钛铁矿系列岩浆岩以外，还发育有大规模基性或碱性岩浆活动；第二类矿区则仅发育与锡成矿有关的岩浆岩，并未发育基性或碱性岩浆作用。目前对于锡和铜的物质起源仍有争议，其中锡主要来源为高分异花岗岩，而铜的物质来源比较复杂。在前人的研究基础上，文章提出对锡铜共生矿床的研究展望：①采用多种非传统稳定同位素（Sn、Cu、Ba同位素）进行联合示踪；②在开展精细矿物学特征研究的基础上，利用不同阶段的矿石矿物和脉石矿物，进行原位地球化学分析，查明锡铜共生的精细化过程和成矿物源归属。上述问题的深入研究或将提高对锡铜共生矿床成矿过程的认识，为该类矿床的找矿勘查工作提供理论支撑。

• 桂西隆或金矿床流体包裹体与C-H-O-He-Ar同位素对成矿流体来源的制约

  安鹏,陈懋弘,孔志岗,陈港,王昱

  广西隆或金矿床位于右江盆地隆或孤立碳酸盐岩台地内部，为一产于C/D不整合面上的层状卡林型矿床。为了查明隆或金矿的成矿流体来源，探讨矿床成因，本次工作对其开展了详细的野外地质考察，对不同成矿阶段石英、方解石进行了系统的包裹体岩相学观察、显微测温及C-H-O-He-Ar同位素分析。包裹体岩相学及测温结果显示，石英、方解石中主要发育富液相气液两相水溶液包裹体，含有少量CO2三相包裹体。其中石英中包裹体均一温度集中在170.4~282.6℃，盐度w （NaCleq）集中在2.57%~8.41%，密度为0.774~0.938 g/cm3；方解石中包裹体的均一温度集中在178.5~237℃，盐度w （NaCleq）集中在2.9%~7.17%，密度为0.845~0.935 g/cm3，为中低温、低盐度、低密度的H2O-NaCl体系。通过计算得出成矿流体的成矿压力为45.83~74.17 MPa，成矿深度为1.611~2.472 km。石英的δ18OV-SMOW值为25.5‰~28.7‰，对应的δ18OH2O为14.10‰~17.18‰，δDV-SMOW值为-79‰~-51‰，两个阶段石英H、O同位素投点虽位于变质水区域及附近，但Ⅱ阶段石英具有向岩浆水漂移的趋势。方解石的δ13CPDB集中在-6.5‰~-4.6‰，δ18OV-SMOW分布在19.9‰~21.1‰，其投点靠近海相碳酸盐岩区域，表明方解石的形成主要来源于碳酸盐的溶解。石英包裹体中3He/4He的值为0.351~0.744 Ra，位于地幔氦和地壳氦之间，幔源He （%）值为5.11%~11.17%，说明地壳流体占主导地位；方解石中3He/4He值为0.038~0.073 Ra，位于地壳氦附近。石英、方解石的40Ar/36Ar值为303.1~436.4，经计算得成矿流体中大气40Ar贡献介于67.71%~97.49%，表明了成矿流体具有壳幔混合的特征，并且有大量大气水的参与。综上分析，文章推测隆或金矿床中原始成矿流体来自深部岩浆流体，原始成矿流体在上升过程中与盆地建造水发生混合，形成了多流体混合的成矿流体，并且随着成矿的进行，大量的大气降水或地下水的渗入。结合构造环境、矿化蚀变等特征，文章认为隆或金矿床为中低温低压浅成热液卡林型金矿床。

• 黔西南紫木凼金矿床三维地质建模与成矿分析

  黄永志,邹妞妞,田丰,付勇,吕焕泽

  为实现黔西南紫木凼金矿床矿体的空间展布并分析成矿过程，利用3DMine建模软件对紫木凼金矿床三维地质模型进行了可视化构建。基于大量剖面和钻孔资料，结合矿床地层、岩性、构造等地质特征及已有成矿物质来源、流体来源等研究结果，通过矿床地质、构造、矿体展布之间的关系，建立了金矿床的空间展布模型，并分析了紫木凼金矿床成矿过程。结果表明：① Au的富集展布和规模受地层与构造影响明显，表现为上部矿体主要沿F1断层蚀变带产出，品位沿断层蚀变中心向周围递减，下部矿体主要赋存于龙潭组（P2l）层间破碎带中，背斜轴部矿体品位较高；② Au的富集成矿过程为：含Au热液沿深大断裂上升至龙潭组（2l）层间破碎带时，因温度、压力等因素导致热液中部分Au顺层沉淀。残余热液继续上升至F1断层处与其他流体混合并与围岩反应，因流体压力降低、pH值显著增高等因素使Au沿F1断层蚀变带沉淀；③基于紫木凼金矿床三维地质模型的构建和Au的富集成矿过程分析，归纳为紫木凼金矿床“热液运移-流体混合-断层沉淀”的成矿模式，对探究中国卡林型金矿床成因及成矿预测提供一定参考。

• 中国金矿床的预测类型及其应用

  王登红,赵如意,陈毓川,王成辉

  矿产预测类型是以“矿床式”为基础，从预测的角度对矿产资源的一种分类，是沟通成矿规律与成矿预测方法的桥梁。文章在《重要矿产预测类型划分方案》所划分8大类和15个亚类的基础上，根据新的勘查和研究成果，结合金成矿条件，对中国6大行政区域的金矿预测类型进行补充和调整，并以预测区容矿建造为依据，从时间全位的视角将中国金矿预测类型划分出80个矿床式。文章认为以“全位成矿”理念为指导，以“矿床式”为基本单位的金矿成矿预测分类方案，能够推动找矿思路从“由果及果”转变为“由因推果”。金矿预测过程中通过紧抓“深、浅、远、近”4个条件，即成矿物质的初始来源深、成矿岩体就位浅、流体运移距离远、风化剥蚀搬运近，有助于开拓找矿思路。在特定区域开展中大比例尺金矿的成矿预测时，既可以根据已知矿床的矿床式开展就矿找矿，也可以根据成矿条件结合相邻地区已知金矿的成矿规律来发现新的矿床。

• 胶东焦家金成矿带2420~3206 m垂深金矿物和黄铁矿微量元素特征

  刘鹏瑞,杨德平,宋英昕,舒磊,刘继梅

  在胶东莱州吴一村地区完成的3266.06 m深钻，是目前焦家金成矿带最深见矿钻孔，研究钻孔揭露的深部矿石中金矿物及黄铁矿微量元素特征，对探讨深部成矿作用演化具有重要意义。笔者采取深钻中2420~3206 m垂深的岩（矿）芯样品进行了详细的岩相学和矿相学研究，结合扫描电镜和电子探针微区分析，研究了矿石中金矿物的赋存状态和成分。对不同成矿阶段形成的黄铁矿进行了LA-ICPMS微量元素分析。研究结果表明，深部矿石中载金矿物主要为黄铁矿，其次为石英、黄铜矿、方铅矿，可见金主要以自然金和银金矿的形式存在，以晶隙金和裂隙金为主，其次为包体金。与浅部金矿床比较，深部金的成色较高。黄铁矿分为6种类型，第Ⅰ成矿阶段形成富Co型黄铁矿Py1，第Ⅱ成矿阶段形成富Ni型黄铁矿Py2a和Py2b，第Ⅲ成矿阶段形成富Au、As型黄铁矿Py3a和富Au、Ag、Pb、Bi型黄铁矿Py3b，第Ⅳ成矿阶段形成贫微量元素黄铁矿Py4。其中，Py1和Py2a发生强烈破碎，裂隙表面对热液中的Au络合物产生吸附作用，对金沉淀富集起重要作用。黄铁矿中Co、Ni、As等微量元素主要以类质同象形式赋存，而Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi等主要以纳米级、微米级矿物包体形式赋存。Pb+Bi、Cu+Pb+Zn、Te+Bi与Au+Ag呈明显正相关，而Au与As相关性较差。黄铁矿中Co、Ni含量较低，而Au+Ag+As或Au+Ag+Pb+Bi+Cu含量较高指示成矿有利。另外，黄铁矿中Co、Ni含量较高，并且破碎强烈，成矿相关元素含量较高也指示成矿有利。

• 粤北石人嶂钨矿区角闪辉长岩地球化学、年代学特征及其地质意义

  秦锦华,王登红,黄凡,赵如意,刘士岩,洪文亮,魏东

  石人嶂钨矿区发育的角闪辉长岩与钨矿密切共生，研究该矿区对认识粤北地区区域地质演化、深部岩浆信息以及区域基性岩与成钨作用关系研究意义重大，但到目前为止，尚未开展相关系统的研究。文章报道了角闪辉长岩的锆石和磷灰石U-Pb年代学、地球化学资料。磷灰石U-Pb年龄指示角闪辉长岩的结晶年龄为（171±14） Ma，形成于燕山早期晚阶段古太平洋板块俯冲背景下的岩石圈伸展的构造环境，其中，锆石为捕获锆石，具有3组年龄，分别记录了区域古元古代陆核增生，新元古代古华南板块的聚合和裂解，早中生代华南板块与华北板块，印支地块聚合的后造山伸展等多起构造事件。角闪辉长岩具有低Si、K、Mn，高Ca、Fe、Mg、Na、Ti的特征，富集Rb、Ta、Zr、Ti等，亏损Ba、Nb、Sr、Hf、Be、Cs、U、Th等元素，表明其源区具有E-MORB型富集地幔的属性。角闪辉长岩的形成主要受控于软流圈地幔的部分熔融。同时，由于角闪辉长岩的高氧逸度的特征及其较石人嶂钨矿成矿更早，角闪辉长岩的存在可能主要是为后期的钨矿化的叠加提供部分Ca、Fe等元素，并为富矿流体的运移提供通道。

• 基于卷积神经网络迁移学习模型的矿岩智能识别方法

  赵兴东,王宏宇,白夜

  文章基于Inception-v3卷积神经网络模型，通过对采集的金矿石、铜矿石、铁矿石、铅锌矿、花岗岩、片麻岩、大理岩和页岩，8种岩石453张图像进行特征提取和迁移学习，建立了岩性分类的迁移学习模型，实现了岩性的自动识别和分类。每种岩石图像随机抽取4张作为测试集进行测试，剩余421张图像作为训练集参加训练，经测试全部图像的岩性分类结果均正确，识别正确率超过80%的岩石图像占测试集图像总数的90%以上。识别正确率未达到80%的图像经过处理后重新训练并测试，其识别正确率均超过了80%，表明了该模型具有良好的岩性识别能力且鲁棒性较好，为岩性识别和自动分类提供了一种新的智能分析方法。

• 拉萨地块南缘大竹卡组富铯硅质角砾岩的发现及其地质意义

  贾敏,谢富伟,白云,徐煜昕,邱泽航,韩警锐

  大竹卡组是分布在拉萨地块南缘的一套陆相磨拉石沉积，研究程度较低。文章以该套地层中新发现的富铯硅质角砾岩为研究对象，开展了镜下鉴定、全岩Sr-Nd同位素、主微量元素地球化学以及角砾中挑选出的岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和Lu-Hf分析。研究结果显示，大竹卡组硅质角砾岩中岩浆锆石的形成时代为（54.92±0.75） Ma，与帕那组年龄相近证实始新世岩浆作用产物可能为大竹卡组提供了部分物源。锆石εHf （t）值介于7.71~10.17、全岩Sr-Nd同位素与林子宗群火山岩相似，但其（87Sr/86Sr）i明显区别于区域以上地壳来源为主的铯硅华矿床。Fe-Mn-Al、Cr-Zr、SiO2-（K2O+Na2O）、SiO2-Al2O3等图解皆显示大竹卡组硅质角砾岩为热液交代成因。综上所述，文章认为大竹卡组富铯硅质角砾岩原岩可能为碰撞造山初期形成的火山碎屑岩，该套火山碎屑岩在大竹卡组沉积之前，经历了富铯、富硅的热液流体交代事件。文章发现了拉萨地块南缘早于中新世的富铯硅质角砾岩，证实了在印度—欧亚大陆碰撞造山过程中发生了铯的富集，并可能是现代铯硅华矿床的潜在物质源区。这些富铯硅质角砾岩数量多、铯含量高，具有一定的铯矿找矿潜力。

• 川滇黔相邻区古陆相沉积型稀土的发现及意义

  龚大兴,田恩源,肖斌,惠博,赖杨,徐璐,王晓慧,徐莺,秦建华,黄庆,何良伦,覃英,张嘉玮

  文章报道了一种在川滇黔相邻区新发现的古陆相沉积型稀土矿床。稀土矿体赋存在二叠系峨眉山玄武岩之上，上二叠统宣威组底部，含矿建造为一套以高岭石及伊利石为主的黏土岩建造，分布广泛，连续性好，稀土氧化物TREO平均品位0.39%，最高可达1.60%。岩相古地理条件及地球化学特征显示，稀土元素源自西侧剥蚀区，经搬运-沉积-改造后富集；赋存状态方面，古陆相沉积型稀土除独立矿物态（<1%），类质同象态（<1%）和离子吸附态（0.02%~24%）外，75%以上的稀土元素以纳米矿物颗粒的形态被“束缚”在黏土矿物层状结构中；稀土元素配分曲线图显示其高价值关键稀土元素镨、钕、铽、镝占比累计达23.34%；通过短流程的选冶一体化工艺技术，全元素稀土浸出率达到90%以上，综合回收率达80%以上。这一新类型稀土资源具有极大的开发利用前景，有望成为中国新的关键稀土元素来源。

• 冀北蓟县系铁岭组古风化壳稀土元素富集规律及古环境意义

  张运强,陈海燕,杨鑫朋,王志民,郝森,李朋伟

  冀北地区蓟县系铁岭组顶部普遍发育一套古风化壳，该层位轻稀土元素和Rb均出现显著的富集现象。为了进一步探讨风化过程中元素的迁移规律以及古环境特征，文章对该套古风化壳开展了详细的地球化学研究。结果表明，古风化壳中轻稀土元素、Rb和Ti等含量自下而上表现为“先升高，后降低”的分布规律，且随着风化层中黏土物质的增加而升高，在中上部黏土岩中达到富集的峰值，推测与黏土矿物的吸附作用相关；古风化壳δCe正异常、δEu明显的负异常等特征指示轻稀土元素主要富集于中上部的氧化环境，且氧化作用越强越富集；化学蚀变指数CIA介于53.54~79.50，风化淋滤指数BA变化范围为0.39~1.08，共同指示了风化壳形成于温暖湿润的气候环境。综合稀土元素、微量元素和La/Yb-∑REE图解显示，风化壳稀土元素和微量元素主要来源于下伏铁岭组碳酸盐岩以及火山岩浆活动。

• 广西矿产资源分布规律与主要成矿区带潜力评价

  邓军,战明国,周伟金,林建辉,周国发,乐兴文,蒙永坚,何柳羿,郑力

  通过总结广西矿产资源分布现状和规律，在对广西成矿规律和成矿区带研究的基础上，文章总结了区域矿床时空分布规律，划分矿床成矿系列组5个，成矿系列19个、成矿亚系列25个，矿床式229个；按照成矿能力强弱（成矿地质条件优劣及成矿系列组合多少）、成矿信息多少（已知矿床、物、化、遥感信息），找矿潜力大小为依据，在8个Ⅲ级成矿带基础上，划分出Ⅳ级成矿亚带22个，其中A级11个，B级7个，C级4个；Ⅴ级成矿区82个，其中A级55个；B级19个；C级8个，主要成矿区带矿产资源储量远景可观，找矿潜力很大，为今后勘查部署提供依据，并提出了下一步工作建议。

• 四川牦牛坪外围龙家沟稀土矿体第一阶段找矿突破及启示

  于扬,王伟,王登红,刘善宝,于沨,赵芝,纪德宝,金雅楠,阚磊,范文辉

  围绕加强国内稀土资源勘探和增储上产的迫切需求，笔者在综合研究前期地质资料的基础上，对攀西牦牛坪外围龙家沟开展了以稀土找矿为主的多学科交叉综合调查评价工作。经钻探验证，龙家沟ZK001孔深部发育厚大高品位稀土矿体，科研指导找矿取得突破性进展。161件岩芯样品电感耦合等离子体发射光谱分析结果表明：钻孔ZK001总稀土氧化物（TREO）平均含量达4.87%，见矿视厚度125.76 m，核心部位高品位矿段超过60%。牦牛坪外围龙家沟厚大隐伏稀土矿体的发现与钻探验证，扩大了牦牛坪稀土矿外围的成矿前景，是科技创新指导找矿突破的又一典型实践。随着冕宁-德昌稀土成矿带成矿机制、精准勘查理论技术难题的突破、交叉学科以及模拟技术的应用，将进一步带动该区稀土找矿工作。今后，有必要持续开展牦牛坪外围稀土矿产综合地质调查工作，大幅提升中国第二大稀土资源基地的资源保障能力，对确保中国稀土资源的绝对优势地位具有重要现实意义。