北祁连塞浦路斯型铜矿床地质地球化学特征对比研究

通过对青海德合龙洼金铜矿床矿石稀土元素、微量元素、铅硫同位素地球化学特征的研究,稀土总量(σree)为14.22×10-6~176.54×10-6;lree/hree为2.37~12.19,轻稀土富集,重稀土亏损,大部分具有正铕异常;微量元素中ba,sr,ti亏损,低场强元素含量较低,高场强元素sc,th,u,zr,hf,nb,ta中,zr的质量分数最高,亲铁元素中v强烈富集;硫同位素δ(34s)=+2.2×10-3~+7.0×10-3,平均值为+4.98×10-3,均一化程度较高;铅同位素的数据点主要分布于上地壳铅和造山带铅之间;认为德合龙洼金矿的成矿物质来源主要为壳幔混合源。

蒙西斑岩型铜钼矿床位于古亚洲洋成矿域准噶尔—南蒙古成矿带北塔山—琼河坝铜、镍、金、铁成矿区,是东噶尔琼河坝矿集区有新突破的斑岩铜钼矿床之一。笔者从蒙西斑岩型铜钼矿床形成的地质背景、矿床地质特征和地球化学方面入手,分析认为含矿斑岩主要为一套中晚志留世的中酸性岩石,围岩为中-上奥陶统荒草坡群(o2-3hcq),是早古生代的斑岩铜矿,而不是前人认为的晚古生代斑岩铜矿床。成矿期次主要分为黄铁矿-石英、黄铜矿-黄铁矿-石英和碳酸岩-石英3个阶段。矿石含70%多黄铁矿,15%的黄铜矿,还有少量磁铁矿和辉钼矿。次生矿物有孔雀石、褐铁矿和蓝铜矿。矿石中矿物组合显示中-低温特征。元素地球化学特征表明,蒙西铜钼矿床的岩石属高铝高钠钙碱性花岗斑岩,大离子亲石元素sr、k、rb、ba、th等相对富集,高场强元素nb、ta、hf相对亏损。(yb+nb)-rb和y-nb判别图解表明岩石形成于火山弧。(r1-r2)构造图解表明为同碰撞期花岗岩,由此可以初步确认该地区主要侵入岩形成于同碰撞壳源参与的火山弧构造环境。所以蒙西斑岩型铜钼矿床的成矿构造属性为同碰撞期大陆岛弧,说明了东准噶尔为早古生代存在构造-成矿作用。

云南中甸红牛铜矿床位于三叠纪义敦岛弧南端的中甸弧,是云南三江地区新探明的铜矿床之一,目前探明铜金属资源量已达中型以上规模。本文通过详细的矿体特征、蚀变分带、矿化分带以及元素地球化学特征等方面的研究,认为红牛矿床围岩蚀变及矿化分带在垂向和水平方向都具有典型的矽卡岩型矿床特征,矽卡岩元素地球化学特征明显受大理岩、石英二长斑岩化学组成的影响,矿床为典型的矽卡岩型矿床,推断深部的斑岩体可能有巨大成矿潜力。

云南个旧是世界上最大的锡多金属矿田,卡房铜矿是个旧矿田主要的产铜区。卡房铜矿主要的矿床类型有两类:玄武岩层中或玄武岩与大理岩层间的似层状矿体以及花岗岩与围岩接触带矿体。围岩蚀变主要有夕卡岩化、阳起石化和金云母化。电子探针分析结果显示,卡房铜矿夕卡岩中的辉石主要为透辉石-钙铁辉石系列,石榴子石端元组分以钙铝榴石-钙铁榴石为主。流体包裹体及氢、氧同位素研究显示,从主成矿期到后成矿期,流体温度有显著降低(从260～360℃到160～280℃),而流体盐度则基本保持不变(从1.74%～12.51%到1.74%～11.93%)。氢、氧同位素组成表明,早期成矿流体主要以岩浆水为主,而晚期成矿流体可能在上升过程中与地层中的大气降水相混合。硫同位素分析结果表明,卡房铜矿似层状矿体中硫化物的硫来源于三叠系玄武岩,而燕山期花岗岩和三叠纪玄武岩共同为卡房铜矿接触带矿体提供了成矿所需的大部分的硫。铅同位素分析结果显示,卡房铜矿似层状矿体的成矿物质主要来源于三叠系玄武岩,而接触带矿体的铅可能主要来源于燕山期花岗岩。

滇西羊拉铜矿矿床地质及火成岩地球化学研究

杨木杆硼矿位于辽宁省宽甸县，产出于古元古代南辽河群下部里尔峪岩组中，为一中型硼镁石型硼矿。矿体走向ｓｅ，倾向ｎｅ，倾角７０°～８０°，直接赋矿岩石为蛇纹岩、蛇纹石化大理岩，矿体顶板出现有热水沉积的电英岩。硼矿石主要由纤维硼镁石、板状硼镁石及蛇纹石、白云石等组成。常见的变余沉积及变质、交代等组构。硼矿石品位ｂ２ｏ３随ｍｇｏ含量增长先是稳步增长，然后在ｂ２ｏ３含量大于７％时，ｍｇｏ含量稳定在４５％～４８％范围内。矿石中富含ｃｓ、ｎｄ、ｔａ、ｓｎ、ｃｄ等微量元素及ｆ、ｃｈ４等挥发分，稀土总量从５．７３×１０－６～７０．９８×１０－６，具ｅｕ负异常。δ１３ｃ在－２．６‰～－１０．４‰，δ１１ｂ在９．６‰～１１．１‰。杨木杆硼矿为受变质的与深源火山活动有关的热水沉积矿床，同时存在的蒸发气候条件提高了硼富集成矿的效率。

红旗岭铜镍硫化物矿产是我国重要的金属矿区,通过对矿区地质地球化学特征的深入分析,采用科学的方法进行找矿工作,可以为矿产资源的开采与利用提供科学的保障。本文主要以红旗岭铜镍硫化物矿床为例,讨论铜镍硫化物矿床的地质特征和找矿技术方法,促进我国矿产资源开采事业有序发展。

砍椽沟钼铜矿床位于佳木斯—牡丹江多金属成矿带的南东段,钼铜矿化产于花岗闪长岩和花岗斑岩岩体中。矿床主量元素分析结果表明,成矿岩体具高sr、na、k和低y、mg,显示出钙碱质岩浆演化特点,应属c型埃达克岩;微量元素测试结果显示本区花岗质岩石亏损nb、nd等高场强元素,富集rb、ba等大离子亲石元素,同时表明矿区的花岗质岩石具有埃达克岩属性;稀土元素组成具有轻微负eu异常的特点,表明斜长石发生一定程度的分离结晶作用,或曾受到斜长石分离结晶作用的影响,且岩浆为地壳来源,在岩浆岩源区存在着一定数量的石榴石残留。矿床属斑岩型--热液脉型成因,成矿岩体的形成与太平洋板块俯冲作用关系密切。

安徽铜陵天马山金硫矿床发育上部层状矿体和下部网脉状矿体,地球化学特征呈现出明显的垂向变化和二元结构性。从下部网脉状矿化岩石到上部层状矿石,pb、zn、au、ag、as、hg等含量和δ18o值总体逐渐增高,cu、mo、cr、co、ni、ree等含量和成矿温度499℃→65℃及δ34s值总体呈逐渐降低趋势。黄铁矿的δ34s值为+4.0‰～+9.6‰,上部层状块状矿石中方解石和石英的δ18o平均值为+13.7‰,下部网脉状矿化岩矿石中脉石英或全岩δ18o平均值为+12.3‰。地质地球化学特征反映天马山金硫矿床为海底热水喷流沉积成因。

甲玛铜多金属矿床是冈底斯成矿带内产出的超大型矿床,其铜、钼、铅+锌、伴生金、伴生银资源量均达到大型及以上规模,该矿床也是成矿系列理论指导实践取得找矿突破的典型矿床。矿区的矽卡岩型主矿体呈层状、厚板状产于下白垩统林布宗组砂板岩、角岩(矿体顶板)与上侏罗统多底沟组灰岩、大理岩(矿体底板)的层间因推覆-滑覆构造引起的扩容空间内,矿体走向延长超过3000m,倾向延伸超过2200m,最大真厚度达250m。除了矽卡岩型铜多金属矿体是主要矿体类型外,矿区角岩型钼铜矿体与斑岩型钼铜矿体已经初具规模。角岩型矿体主要呈筒状分布于0～40线矽卡岩型矿体上部的角岩中,平面面积约0.8km2,矿体垂向最大延伸超过800m;斑岩型矿体已初见端倪,基本位于矽卡岩型矿体下部,但也有部分穿切矽卡岩型矿体。矿床中矿石的主要构造特征为浸染-细脉状,结构特征以热液交代作用形成的结构为主。矿石中主要的矿石矿物包括黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黝铜矿和辉铜矿等,脉石矿石以矽卡岩矿物和石英为主。通过不同类型矿石中辉钼矿的re-os同位素测年,甲玛铜多金属矿床的形成时代介于18～10ma之间,与青藏高原后碰撞伸展阶段成矿作用有关。稀土元素地球化学特征表明甲玛矿区矽卡岩是由斑岩结晶分异过程中分泌出的岩浆热液交代大理岩而形成。文章通过对甲玛铜多金属矿床地质、地球化学特征的详细分析和讨论,提出该矿床成因是与斑岩成矿作用有关的斑岩-矽卡岩-角岩型矿床。

西南天山新生代山前盆地中的伽师铜矿是新疆近年发现和开发的一个重要的砂岩型铜矿,矿体产于古近系灰白色含岩屑钙质细砂岩中,呈与地层整合的板状、层状。矿石中硫化物主要为辉铜矿,矿体深部出现斑铜矿,极少量黄铁矿、闪锌矿等,硫化物多交代砂岩中胶结物或碎屑颗粒形成胶结结构,矿石发育稀疏浸染状、团块状、结核状等多种构造。矿石的硫同位素3δ4sv-cdt在-33.4‰~-24.6‰之间。矿石的铅同位素组成206pb/204pb=18.376~18.607、207pb/204pb=15.612~15.655、208pb/204pb=38.475~38.747。铜的硫化物矿化表现为含铜盆地流体(地下水)交代砂岩而沉淀,铜矿体形成于古近系细砂岩成岩晚期,矿石硫来源于细菌还原硫酸盐,矿石铅同位素组成指示成矿金属元素来自沉积盆地周围的蚀源区。

克克齐矿区铜矿床分别产于石炭系中统本巴图组二岩段及上统阿木山组二岩段的海相火山碎屑沉积岩中,地表以铁帽的形式存在,岩石见褐铁矿化,探槽中可见有孔雀石。该铜矿床的成因类型是海相火山岩型。地下铜矿体的上方有明显的激电异常反映,激电异常应是本区寻找赋存在海相火山碎屑岩地层中铜矿体的找矿有利标志。文章论述了铜矿床所处的区域地质背景、矿区和矿床(体)地质特征、地球物理特征,初步分析了引起矿致异常的条件和因素,对异常进行了评价,并提出了找矿建议。

贵州黔东南州从江那哥铜多金属矿床位于扬子陆块与华夏陆块过渡带的江南造山带西南段。矿床赋存于青白口系甲路组(qbj)和乌叶组(qbw)的浅变质沉积岩中,受近南北向宰便区域断层f1和近东西向f2断层控制,矿体产在f2断裂破碎带内。区内新元古代岩浆活动频繁,超基性、基性和酸性岩浆广泛发育,以摩天岭花岗岩为规模最大;岩浆活动与成矿关系密切,铜多金属矿床就产于那哥、加榜辉绿岩旁。热液矿物石英包裹体h、o同位素组成表明,成矿流体来源于岩浆水,并有部分变质水参与,矿石硫化物s同位素组成暗示物质可能来源于深部,矿石、地层及岩体pb同位素组成表明那哥、加榜基性侵入岩和赋矿变质沉积岩地层均为成矿提供了部分物质,岩浆活动为成矿提供了热源。综合该矿床地质地球化学特征,初步认为该矿床应为岩浆热液型多金属硫化物矿床。

滇西羊拉矿区里农矿段层状铜矿体产于于与扩张有关的火山—沉积岩系中,含矿岩系内部含中泥盆统至下二叠统构造岩块,但成因上具相似性,硅质岩稀土元素特征显示其形成于大陆边缘—半深海环境。矿体寄主岩石主要为富铁的矽卡岩,多个矿体呈层状,似层状顺层产出,向西缓倾,延伸大于2km,受到地层层位的控制,矿体与印支期花岗闪长岩体的接触关系并不明显,与传统接触交代矽卡岩型矿床存在较大差异。本文对里农矿段最具代表性的2、5号层状矿体及其围岩进行了岩石矿物以及稀土元素地球化学研究,结果表明矿体具同生沉积特征,含矿矽卡岩富铁,远高于正常接触交代矽卡岩。推断本区矽卡岩化应广泛作用于里农组和江边组中上段各类岩石,这样铁能够从原生矿层中的黄铁矿、胶黄铁矿得到补充。δeu与铜含量呈线性正相关可能说明矽卡岩化对矿体不同程度的叠加富集作用。里农层状铜矿床的成因可概述为:新古生代拉张背景下海底喷流热水活动形成了里农原生硫化物层状矿体,层状矿体与赋矿火山—沉积岩在空间上共存,印支期岛弧花岗闪长岩对原生层状矿体进行了不同程度叠加改造富集,形成了矽卡岩富厚矿体,因此认为羊拉层状矿床为具层控特征的复合成因矿床。

易门铜矿铜矿是位于云南省易门县以西26km处滇中易门铜矿带上。自20世纪80年代以来,许多学者先后对该矿床成矿条件及成因进行研究:其中较具有代表性观点为涂光炽提出的沉积-改造型矿床[1];王之田[2]提出的海相沉积(变质岩)型矿床;以及冉崇英[3]通过对自赋矿层及下伏因民组紫色层的研究而得出的沉积-成岩改造矿床。笔者通过对矿床内s、pb同位素的分析研究,结合前人已取得的成果,对易门

敖仑花斑岩铜钼矿床位于大兴安岭南段西拉木伦河断裂北侧,矿床赋存于花岗闪长斑岩岩体及长英质角岩中。矿区脉岩发育,多形成于花岗闪长斑岩体及成矿之后。岩石地球化学表明,赋矿斑岩具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,为偏钠质的高钾钙碱性ⅰ型花岗岩;稀土元素具微弱负eu异常,轻重稀土分异比较明显,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;岩石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),显示出典型的埃达克岩特征。矿区后期的脉岩中,流纹斑岩与赋矿斑岩的地球化学特征差别较大,具有低sr,高y和yb,明显的负eu异常等特征,反映其构造背景为张性环境;英安斑岩具有弱的负eu异常,轻重稀土分异度高于流纹斑岩,但略低于花岗闪长斑岩。通过分析矿区花岗岩岩类的地球化学特征及形成构造环境,认为敖仑花铜钼矿床具有有利的成矿条件和很大的找矿潜力。

阿拉善欧布拉格铜-金矿是一处具有大型远景规模的矿床,矿体大部分布于次火山岩-石英斑岩体内外的接触带中,围岩为石英斑岩、闪长玢岩、英安质熔结火山角砾岩和角闪岩脉等;矿石中含黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和黝铜矿等金属矿物,以及石英、透闪石、绿泥石和透辉石等脉石矿物,主要为他形粒状结构和疏密不均匀的浸染状构造,其次是细脉状和网状结构,青磬岩化和硅化是与成矿有关的蚀变作用。

位于非洲大陆中部赞比亚与刚果(金)之间的世界著名铜矿成矿区域俗称中非铜矿带,该矿带北段刚果(金)加丹加省沙巴型铜多金属矿床,均赋存于晚元古代加丹加超群的罗安组中段中段的砂岩、白云质砂岩层、硅质板岩层和滑石质白云岩中.其矿体呈多层状,厚度大品位高,延伸稳定,严格受层位和岩性控制.属典型的沉积-改造型矿床.

通过1∶1万地质简测、岩石测量、1∶5千地质剖面测量、1:1000地质剖面测量、1∶5千化探剖面测量工作,大致查明区内地层、构造和岩浆岩的分布情况,在工作区共圈定化探组合异常10个,优选出09hy-1、09hy-2、09hy-7、09hy-9四个组合异常。为进一步的工作提供了有利靶区。

双泉金矿是东准噶尔卡拉麦里金矿带中新近发现的一个中型构造蚀变岩型金矿床。矿床产于韧性剪切带中,赋矿地层为下石炭统南明水组地层,矿石类型主要为蚀变岩型。本文通过主要矿化阶段热液矿物毒砂成分的测定,利用相图中共生金属硫化物稳定温度范围得出主要矿化阶段的温度为300~450℃,它比通过石英流体包裹体测得的均一温度更准确地代表成矿流体的温度,由此温度平均值计算出的氢氢同位素能准确判断初始流体的来源。氢氢同位素的小范围内变化可能受成矿流体不同阶段温度的变化和组分变化的影响。综合地质地球化学资料表明,双泉金矿为与韧性剪切带有关的变质热液金矿床,韧性剪切带即为导矿构造和容矿构造;成矿物质可能主要来源于下石炭统南明水组中的火山岩和火山碎屑岩。

河南信阳高粱店乡铁铜矿矿区位于华北地台南缘陆壳增生带——东秦岭加里东构造岩浆带的东端,主体由二郎坪群火山、沉积、构造杂岩带构成。矿体主要呈透镜状产出于二郎坪群大栗树组第二岩性段斜长角闪(片)岩中,具有明显的层控特征,铁矿石中常见似层状黄铜矿,似层状矽卡岩化和硅化为近矿围岩的主要蚀变类型。根据矿床地质-地球化学特征,结合矿石的矿物共生组合、硫同位素组成及流体包裹体成分及特征,认为该矿床的形成与古生代二郎坪群的海相火山喷发沉积密切相关,早期的海底火山喷发形成了大量的玄武岩质熔岩(富含铁、铜),在火山喷发旋回的间歇期,形成了喷流沉积型的铁矿层和碳酸盐岩层;晚期受加里东末期—海西早期区域变质作用的影响,造成矿区基性火山岩变质形成层状矽卡岩,同时叠加了热液成因的浸染状、脉状铜铁矿化。故该矿床属于火山-沉积变质改造型含铜磁铁矿床。

西掌金铜矿床位于云南省云县—景洪火山弧cu多金属矿带,是与印支期中酸性次火山岩密切相关的浅成低温热液型矿床。金铜矿脉主要受近东西向构造破碎带控制,产于上三叠统小定西组第二亚段粗面玄武岩夹凝灰岩中。矿化主要集中在多期断裂构造复合与多阶段火山岩脉叠加部位。通过对西掌金铜矿区地质地球化学特征的研究,认为西掌村找矿靶区内ⅰ号金异常具有一定的找矿潜力。