北祁連塞浦路斯型銅礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征對比研究

通過對青海德合龍洼金銅礦床礦石稀土元素、微量元素、鉛硫同位素地球化學(xué)特征的研究,稀土總量(σree)為14.22×10-6~176.54×10-6;lree/hree為2.37~12.19,輕稀土富集,重稀土虧損,大部分具有正銪異常;微量元素中ba,sr,ti虧損,低場強(qiáng)元素含量較低,高場強(qiáng)元素sc,th,u,zr,hf,nb,ta中,zr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,親鐵元素中v強(qiáng)烈富集;硫同位素δ(34s)=+2.2×10-3~+7.0×10-3,平均值為+4.98×10-3,均一化程度較高;鉛同位素的數(shù)據(jù)點(diǎn)主要分布于上地殼鉛和造山帶鉛之間;認(rèn)為德合龍洼金礦的成礦物質(zhì)來源主要為殼?；旌显?。

蒙西斑巖型銅鉬礦床位于古亞洲洋成礦域準(zhǔn)噶爾—南蒙古成礦帶北塔山—瓊河壩銅、鎳、金、鐵成礦區(qū),是東噶爾瓊河壩礦集區(qū)有新突破的斑巖銅鉬礦床之一。筆者從蒙西斑巖型銅鉬礦床形成的地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征和地球化學(xué)方面入手,分析認(rèn)為含礦斑巖主要為一套中晚志留世的中酸性巖石,圍巖為中-上奧陶統(tǒng)荒草坡群(o2-3hcq),是早古生代的斑巖銅礦,而不是前人認(rèn)為的晚古生代斑巖銅礦床。成礦期次主要分為黃鐵礦-石英、黃銅礦-黃鐵礦-石英和碳酸巖-石英3個階段。礦石含70%多黃鐵礦,15%的黃銅礦,還有少量磁鐵礦和輝鉬礦。次生礦物有孔雀石、褐鐵礦和藍(lán)銅礦。礦石中礦物組合顯示中-低溫特征。元素地球化學(xué)特征表明,蒙西銅鉬礦床的巖石屬高鋁高鈉鈣堿性花崗斑巖,大離子親石元素sr、k、rb、ba、th等相對富集,高場強(qiáng)元素nb、ta、hf相對虧損。(yb+nb)-rb和y-nb判別圖解表明巖石形成于火山弧。(r1-r2)構(gòu)造圖解表明為同碰撞期花崗巖,由此可以初步確認(rèn)該地區(qū)主要侵入巖形成于同碰撞殼源參與的火山弧構(gòu)造環(huán)境。所以蒙西斑巖型銅鉬礦床的成礦構(gòu)造屬性為同碰撞期大陸島弧,說明了東準(zhǔn)噶爾為早古生代存在構(gòu)造-成礦作用。

云南中甸紅牛銅礦床位于三疊紀(jì)義敦島弧南端的中甸弧,是云南三江地區(qū)新探明的銅礦床之一,目前探明銅金屬資源量已達(dá)中型以上規(guī)模。本文通過詳細(xì)的礦體特征、蝕變分帶、礦化分帶以及元素地球化學(xué)特征等方面的研究,認(rèn)為紅牛礦床圍巖蝕變及礦化分帶在垂向和水平方向都具有典型的矽卡巖型礦床特征,矽卡巖元素地球化學(xué)特征明顯受大理巖、石英二長斑巖化學(xué)組成的影響,礦床為典型的矽卡巖型礦床,推斷深部的斑巖體可能有巨大成礦潛力。

云南個舊是世界上最大的錫多金屬礦田,卡房銅礦是個舊礦田主要的產(chǎn)銅區(qū)?？ǚ裤~礦主要的礦床類型有兩類:玄武巖層中或玄武巖與大理巖層間的似層狀礦體以及花崗巖與圍巖接觸帶礦體。圍巖蝕變主要有夕卡巖化、陽起石化和金云母化。電子探針分析結(jié)果顯示,卡房銅礦夕卡巖中的輝石主要為透輝石-鈣鐵輝石系列,石榴子石端元組分以鈣鋁榴石-鈣鐵榴石為主。流體包裹體及氫、氧同位素研究顯示,從主成礦期到后成礦期,流體溫度有顯著降低(從260～360℃到160～280℃),而流體鹽度則基本保持不變(從1.74%～12.51%到1.74%～11.93%)。氫、氧同位素組成表明,早期成礦流體主要以巖漿水為主,而晚期成礦流體可能在上升過程中與地層中的大氣降水相混合。硫同位素分析結(jié)果表明,卡房銅礦似層狀礦體中硫化物的硫來源于三疊系玄武巖,而燕山期花崗巖和三疊紀(jì)玄武巖共同為卡房銅礦接觸帶礦體提供了成礦所需的大部分的硫。鉛同位素分析結(jié)果顯示,卡房銅礦似層狀礦體的成礦物質(zhì)主要來源于三疊系玄武巖,而接觸帶礦體的鉛可能主要來源于燕山期花崗巖。

滇西羊拉銅礦礦床地質(zhì)及火成巖地球化學(xué)研究

楊木桿硼礦位于遼寧省寬甸縣，產(chǎn)出于古元古代南遼河群下部里爾峪巖組中，為一中型硼鎂石型硼礦。礦體走向ｓｅ，傾向ｎｅ，傾角７０°～８０°，直接賦礦巖石為蛇紋巖、蛇紋石化大理巖，礦體頂板出現(xiàn)有熱水沉積的電英巖。硼礦石主要由纖維硼鎂石、板狀硼鎂石及蛇紋石、白云石等組成。常見的變余沉積及變質(zhì)、交代等組構(gòu)。硼礦石品位ｂ２ｏ３隨ｍｇｏ含量增長先是穩(wěn)步增長，然后在ｂ２ｏ３含量大于７％時，ｍｇｏ含量穩(wěn)定在４５％～４８％范圍內(nèi)。礦石中富含ｃｓ、ｎｄ、ｔａ、ｓｎ、ｃｄ等微量元素及ｆ、ｃｈ４等揮發(fā)分，稀土總量從５．７３×１０－６～７０．９８×１０－６，具ｅｕ負(fù)異常。δ１３ｃ在－２．６‰～－１０．４‰，δ１１ｂ在９．６‰～１１．１‰。楊木桿硼礦為受變質(zhì)的與深源火山活動有關(guān)的熱水沉積礦床，同時存在的蒸發(fā)氣候條件提高了硼富集成礦的效率。

紅旗嶺銅鎳硫化物礦產(chǎn)是我國重要的金屬礦區(qū),通過對礦區(qū)地質(zhì)地球化學(xué)特征的深入分析,采用科學(xué)的方法進(jìn)行找礦工作,可以為礦產(chǎn)資源的開采與利用提供科學(xué)的保障。本文主要以紅旗嶺銅鎳硫化物礦床為例,討論銅鎳硫化物礦床的地質(zhì)特征和找礦技術(shù)方法,促進(jìn)我國礦產(chǎn)資源開采事業(yè)有序發(fā)展。

砍椽溝鉬銅礦床位于佳木斯—牡丹江多金屬成礦帶的南東段,鉬銅礦化產(chǎn)于花崗閃長巖和花崗斑巖巖體中。礦床主量元素分析結(jié)果表明,成礦巖體具高sr、na、k和低y、mg,顯示出鈣堿質(zhì)巖漿演化特點(diǎn),應(yīng)屬c型埃達(dá)克巖;微量元素測試結(jié)果顯示本區(qū)花崗質(zhì)巖石虧損nb、nd等高場強(qiáng)元素,富集rb、ba等大離子親石元素,同時表明礦區(qū)的花崗質(zhì)巖石具有埃達(dá)克巖屬性;稀土元素組成具有輕微負(fù)eu異常的特點(diǎn),表明斜長石發(fā)生一定程度的分離結(jié)晶作用,或曾受到斜長石分離結(jié)晶作用的影響,且?guī)r漿為地殼來源,在巖漿巖源區(qū)存在著一定數(shù)量的石榴石殘留。礦床屬斑巖型--熱液脈型成因,成礦巖體的形成與太平洋板塊俯沖作用關(guān)系密切。

安徽銅陵天馬山金硫礦床發(fā)育上部層狀礦體和下部網(wǎng)脈狀礦體,地球化學(xué)特征呈現(xiàn)出明顯的垂向變化和二元結(jié)構(gòu)性。從下部網(wǎng)脈狀礦化巖石到上部層狀礦石,pb、zn、au、ag、as、hg等含量和δ18o值總體逐漸增高,cu、mo、cr、co、ni、ree等含量和成礦溫度499℃→65℃及δ34s值總體呈逐漸降低趨勢。黃鐵礦的δ34s值為+4.0‰～+9.6‰,上部層狀塊狀礦石中方解石和石英的δ18o平均值為+13.7‰,下部網(wǎng)脈狀礦化巖礦石中脈石英或全巖δ18o平均值為+12.3‰。地質(zhì)地球化學(xué)特征反映天馬山金硫礦床為海底熱水噴流沉積成因。

甲瑪銅多金屬礦床是岡底斯成礦帶內(nèi)產(chǎn)出的超大型礦床,其銅、鉬、鉛+鋅、伴生金、伴生銀資源量均達(dá)到大型及以上規(guī)模,該礦床也是成礦系列理論指導(dǎo)實(shí)踐取得找礦突破的典型礦床。礦區(qū)的矽卡巖型主礦體呈層狀、厚板狀產(chǎn)于下白堊統(tǒng)林布宗組砂板巖、角巖(礦體頂板)與上侏羅統(tǒng)多底溝組灰?guī)r、大理巖(礦體底板)的層間因推覆-滑覆構(gòu)造引起的擴(kuò)容空間內(nèi),礦體走向延長超過3000m,傾向延伸超過2200m,最大真厚度達(dá)250m。除了矽卡巖型銅多金屬礦體是主要礦體類型外,礦區(qū)角巖型鉬銅礦體與斑巖型鉬銅礦體已經(jīng)初具規(guī)模。角巖型礦體主要呈筒狀分布于0～40線矽卡巖型礦體上部的角巖中,平面面積約0.8km2,礦體垂向最大延伸超過800m;斑巖型礦體已初見端倪,基本位于矽卡巖型礦體下部,但也有部分穿切矽卡巖型礦體。礦床中礦石的主要構(gòu)造特征為浸染-細(xì)脈狀,結(jié)構(gòu)特征以熱液交代作用形成的結(jié)構(gòu)為主。礦石中主要的礦石礦物包括黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、黝銅礦和輝銅礦等,脈石礦石以矽卡巖礦物和石英為主。通過不同類型礦石中輝鉬礦的re-os同位素測年,甲瑪銅多金屬礦床的形成時代介于18～10ma之間,與青藏高原后碰撞伸展階段成礦作用有關(guān)。稀土元素地球化學(xué)特征表明甲瑪?shù)V區(qū)矽卡巖是由斑巖結(jié)晶分異過程中分泌出的巖漿熱液交代大理巖而形成。文章通過對甲瑪銅多金屬礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征的詳細(xì)分析和討論,提出該礦床成因是與斑巖成礦作用有關(guān)的斑巖-矽卡巖-角巖型礦床。

西南天山新生代山前盆地中的伽師銅礦是新疆近年發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的一個重要的砂巖型銅礦,礦體產(chǎn)于古近系灰白色含巖屑鈣質(zhì)細(xì)砂巖中,呈與地層整合的板狀、層狀。礦石中硫化物主要為輝銅礦,礦體深部出現(xiàn)斑銅礦,極少量黃鐵礦、閃鋅礦等,硫化物多交代砂巖中膠結(jié)物或碎屑顆粒形成膠結(jié)結(jié)構(gòu),礦石發(fā)育稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、結(jié)核狀等多種構(gòu)造。礦石的硫同位素3δ4sv-cdt在-33.4‰~-24.6‰之間。礦石的鉛同位素組成206pb/204pb=18.376~18.607、207pb/204pb=15.612~15.655、208pb/204pb=38.475~38.747。銅的硫化物礦化表現(xiàn)為含銅盆地流體(地下水)交代砂巖而沉淀,銅礦體形成于古近系細(xì)砂巖成巖晚期,礦石硫來源于細(xì)菌還原硫酸鹽,礦石鉛同位素組成指示成礦金屬元素來自沉積盆地周圍的蝕源區(qū)。

克克齊礦區(qū)銅礦床分別產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)本巴圖組二巖段及上統(tǒng)阿木山組二巖段的海相火山碎屑沉積巖中,地表以鐵帽的形式存在,巖石見褐鐵礦化,探槽中可見有孔雀石。該銅礦床的成因類型是海相火山巖型。地下銅礦體的上方有明顯的激電異常反映,激電異常應(yīng)是本區(qū)尋找賦存在海相火山碎屑巖地層中銅礦體的找礦有利標(biāo)志。文章論述了銅礦床所處的區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)和礦床(體)地質(zhì)特征、地球物理特征,初步分析了引起礦致異常的條件和因素,對異常進(jìn)行了評價,并提出了找礦建議。

貴州黔東南州從江那哥銅多金屬礦床位于揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊過渡帶的江南造山帶西南段。礦床賦存于青白口系甲路組(qbj)和烏葉組(qbw)的淺變質(zhì)沉積巖中,受近南北向宰便區(qū)域斷層f1和近東西向f2斷層控制,礦體產(chǎn)在f2斷裂破碎帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)新元古代巖漿活動頻繁,超基性、基性和酸性巖漿廣泛發(fā)育,以摩天嶺花崗巖為規(guī)模最大;巖漿活動與成礦關(guān)系密切,銅多金屬礦床就產(chǎn)于那哥、加榜輝綠巖旁。熱液礦物石英包裹體h、o同位素組成表明,成礦流體來源于巖漿水,并有部分變質(zhì)水參與,礦石硫化物s同位素組成暗示物質(zhì)可能來源于深部,礦石、地層及巖體pb同位素組成表明那哥、加榜基性侵入巖和賦礦變質(zhì)沉積巖地層均為成礦提供了部分物質(zhì),巖漿活動為成礦提供了熱源。綜合該礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征,初步認(rèn)為該礦床應(yīng)為巖漿熱液型多金屬硫化物礦床。

滇西羊拉礦區(qū)里農(nóng)礦段層狀銅礦體產(chǎn)于于與擴(kuò)張有關(guān)的火山—沉積巖系中,含礦巖系內(nèi)部含中泥盆統(tǒng)至下二疊統(tǒng)構(gòu)造巖塊,但成因上具相似性,硅質(zhì)巖稀土元素特征顯示其形成于大陸邊緣—半深海環(huán)境。礦體寄主巖石主要為富鐵的矽卡巖,多個礦體呈層狀,似層狀順層產(chǎn)出,向西緩傾,延伸大于2km,受到地層層位的控制,礦體與印支期花崗閃長巖體的接觸關(guān)系并不明顯,與傳統(tǒng)接觸交代矽卡巖型礦床存在較大差異。本文對里農(nóng)礦段最具代表性的2、5號層狀礦體及其圍巖進(jìn)行了巖石礦物以及稀土元素地球化學(xué)研究,結(jié)果表明礦體具同生沉積特征,含礦矽卡巖富鐵,遠(yuǎn)高于正常接觸交代矽卡巖。推斷本區(qū)矽卡巖化應(yīng)廣泛作用于里農(nóng)組和江邊組中上段各類巖石,這樣鐵能夠從原生礦層中的黃鐵礦、膠黃鐵礦得到補(bǔ)充。δeu與銅含量呈線性正相關(guān)可能說明矽卡巖化對礦體不同程度的疊加富集作用。里農(nóng)層狀銅礦床的成因可概述為:新古生代拉張背景下海底噴流熱水活動形成了里農(nóng)原生硫化物層狀礦體,層狀礦體與賦礦火山—沉積巖在空間上共存,印支期島弧花崗閃長巖對原生層狀礦體進(jìn)行了不同程度疊加改造富集,形成了矽卡巖富厚礦體,因此認(rèn)為羊拉層狀礦床為具層控特征的復(fù)合成因礦床。

易門銅礦銅礦是位于云南省易門縣以西26km處滇中易門銅礦帶上。自20世紀(jì)80年代以來,許多學(xué)者先后對該礦床成礦條件及成因進(jìn)行研究:其中較具有代表性觀點(diǎn)為涂光熾提出的沉積-改造型礦床[1];王之田[2]提出的海相沉積(變質(zhì)巖)型礦床;以及冉崇英[3]通過對自賦礦層及下伏因民組紫色層的研究而得出的沉積-成巖改造礦床。筆者通過對礦床內(nèi)s、pb同位素的分析研究,結(jié)合前人已取得的成果,對易門

敖侖花斑巖銅鉬礦床位于大興安嶺南段西拉木倫河斷裂北側(cè),礦床賦存于花崗閃長斑巖巖體及長英質(zhì)角巖中。礦區(qū)脈巖發(fā)育,多形成于花崗閃長斑巖體及成礦之后。巖石地球化學(xué)表明,賦礦斑巖具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,為偏鈉質(zhì)的高鉀鈣堿性ⅰ型花崗巖;稀土元素具微弱負(fù)eu異常,輕重稀土分異比較明顯,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;巖石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),顯示出典型的埃達(dá)克巖特征。礦區(qū)后期的脈巖中,流紋斑巖與賦礦斑巖的地球化學(xué)特征差別較大,具有低sr,高y和yb,明顯的負(fù)eu異常等特征,反映其構(gòu)造背景為張性環(huán)境;英安斑巖具有弱的負(fù)eu異常,輕重稀土分異度高于流紋斑巖,但略低于花崗閃長斑巖。通過分析礦區(qū)花崗巖巖類的地球化學(xué)特征及形成構(gòu)造環(huán)境,認(rèn)為敖侖花銅鉬礦床具有有利的成礦條件和很大的找礦潛力。

阿拉善歐布拉格銅-金礦是一處具有大型遠(yuǎn)景規(guī)模的礦床,礦體大部分布于次火山巖-石英斑巖體內(nèi)外的接觸帶中,圍巖為石英斑巖、閃長玢巖、英安質(zhì)熔結(jié)火山角礫巖和角閃巖脈等;礦石中含黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦和黝銅礦等金屬礦物,以及石英、透閃石、綠泥石和透輝石等脈石礦物,主要為他形粒狀結(jié)構(gòu)和疏密不均勻的浸染狀構(gòu)造,其次是細(xì)脈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),青磬巖化和硅化是與成礦有關(guān)的蝕變作用。

通過1∶1萬地質(zhì)簡測、巖石測量、1∶5千地質(zhì)剖面測量、1:1000地質(zhì)剖面測量、1∶5千化探剖面測量工作,大致查明區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造和巖漿巖的分布情況,在工作區(qū)共圈定化探組合異常10個,優(yōu)選出09hy-1、09hy-2、09hy-7、09hy-9四個組合異常。為進(jìn)一步的工作提供了有利靶區(qū)。

利用城門山銅礦326個鉆孔的原始資料信息,通過mapgis-tde三維可視化系統(tǒng)建立三維地質(zhì)、地球化學(xué)模型,結(jié)合數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深部成礦預(yù)測。結(jié)果表明,城門山銅礦深部主體巖體是晚期的石英斑巖,早期的花崗閃長斑巖是石英斑巖的大"捕虜體";賦存于上泥盆統(tǒng)五通組與中石炭統(tǒng)黃龍組假整合面和裂隙帶中的似層狀塊狀硫化物礦體往深部產(chǎn)狀變緩,有往向斜核部發(fā)育的趨勢;城門山銅礦深部應(yīng)以尋找斑巖型鉬礦和似層狀含銅黃鐵礦為主要找礦方向,第二空間(-500～-1000m)約有50×104t銅資源量(cu≥0.3%))和20×104t鉬資源量(mo≥0.04%)。建議在礦區(qū)0-102勘探線剖面上實(shí)施深部鉆孔工程。

雙泉金礦是東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里金礦帶中新近發(fā)現(xiàn)的一個中型構(gòu)造蝕變巖型金礦床。礦床產(chǎn)于韌性剪切帶中,賦礦地層為下石炭統(tǒng)南明水組地層,礦石類型主要為蝕變巖型。本文通過主要礦化階段熱液礦物毒砂成分的測定,利用相圖中共生金屬硫化物穩(wěn)定溫度范圍得出主要礦化階段的溫度為300~450℃,它比通過石英流體包裹體測得的均一溫度更準(zhǔn)確地代表成礦流體的溫度,由此溫度平均值計(jì)算出的氫氫同位素能準(zhǔn)確判斷初始流體的來源。氫氫同位素的小范圍內(nèi)變化可能受成礦流體不同階段溫度的變化和組分變化的影響。綜合地質(zhì)地球化學(xué)資料表明,雙泉金礦為與韌性剪切帶有關(guān)的變質(zhì)熱液金礦床,韌性剪切帶即為導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造;成礦物質(zhì)可能主要來源于下石炭統(tǒng)南明水組中的火山巖和火山碎屑巖。

河南信陽高粱店鄉(xiāng)鐵銅礦礦區(qū)位于華北地臺南緣陸殼增生帶——東秦嶺加里東構(gòu)造巖漿帶的東端,主體由二郎坪群火山、沉積、構(gòu)造雜巖帶構(gòu)成。礦體主要呈透鏡狀產(chǎn)出于二郎坪群大栗樹組第二巖性段斜長角閃(片)巖中,具有明顯的層控特征,鐵礦石中常見似層狀黃銅礦,似層狀矽卡巖化和硅化為近礦圍巖的主要蝕變類型。根據(jù)礦床地質(zhì)-地球化學(xué)特征,結(jié)合礦石的礦物共生組合、硫同位素組成及流體包裹體成分及特征,認(rèn)為該礦床的形成與古生代二郎坪群的海相火山噴發(fā)沉積密切相關(guān),早期的海底火山噴發(fā)形成了大量的玄武巖質(zhì)熔巖(富含鐵、銅),在火山噴發(fā)旋回的間歇期,形成了噴流沉積型的鐵礦層和碳酸鹽巖層;晚期受加里東末期—海西早期區(qū)域變質(zhì)作用的影響,造成礦區(qū)基性火山巖變質(zhì)形成層狀矽卡巖,同時疊加了熱液成因的浸染狀、脈狀銅鐵礦化。故該礦床屬于火山-沉積變質(zhì)改造型含銅磁鐵礦床。

西掌金銅礦床位于云南省云縣—景洪火山弧cu多金屬礦帶,是與印支期中酸性次火山巖密切相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒偷V床。金銅礦脈主要受近東西向構(gòu)造破碎帶控制,產(chǎn)于上三疊統(tǒng)小定西組第二亞段粗面玄武巖夾凝灰?guī)r中。礦化主要集中在多期斷裂構(gòu)造復(fù)合與多階段火山巖脈疊加部位。通過對西掌金銅礦區(qū)地質(zhì)地球化學(xué)特征的研究,認(rèn)為西掌村找礦靶區(qū)內(nèi)ⅰ號金異常具有一定的找礦潛力。