新疆伽師砂巖型銅礦床地質(zhì)及S、Pb同位素地球化學(xué)

水竹嶺銅-鐵-金-硫礦床發(fā)育上部層狀礦體和下部脈狀礦體。上部層狀礦石重晶石δ34s值為+19.9‰。上部層狀礦石黃鐵礦δ34s值為+0.9～+5.8‰,下部脈狀礦石黃鐵礦δ34s值為+3.2～+6.4‰。下部脈狀礦體中方解石的δ18o值為+13.3‰,δ13c值為1.2‰,上部層狀礦石白云石的δ18o值為+14.1‰,δ13c值為2.2‰。下部脈狀礦石和礦化巖石中黃鐵礦的206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值分別為18.2241、15.5245和38.2289;上部層狀礦石中黃鐵礦的206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值分別為18.0692、15.5020和38.1232。從下部脈狀礦石到上部層狀礦石,黃鐵礦的δ34s值、206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值逐漸降低,δ18o值和δ13c值等逐漸增高。地質(zhì)和同位素地球化學(xué)特征反映水竹嶺銅-鐵-金-硫礦床為海底熱水噴流沉積成因,揭示了塊狀硫化物礦床的二元結(jié)構(gòu)性。

1礦床地質(zhì)概況普朗銅礦位于普朗-紅山銅多金屬成礦亞帶,受印支期殼幔型中酸性斑(玢)巖控制,出露地層主要為上三疊統(tǒng),自上而下可分為曲嘎寺組(t3q)、圖姆溝組(t3t)和喇嘛啞組(t3lm)。火山巖主要是晚三疊世卡尼期至諾利期的以安山巖為主的鈣堿系列玄武巖-安山巖組合。普朗復(fù)式巖體主要侵入于圖姆溝組的砂板巖和安山巖中,

江西德興銅礦水系樣的δ65cu值具有極大的變化范圍（-5.8‰~＋24.4‰）,是迄今為止已報(bào)道發(fā)現(xiàn)的最大的cu同位素分餾值。水體中銅的來(lái)源可分為黃銅礦源和黃鐵礦源,二者具有明顯不同的cu同位素特征。根據(jù)水體的cu同位素值分布特征,圈出了流經(jīng)礦體（礦體上方）水、礦體外圍水和尾礦庫(kù)水3個(gè)源區(qū)。水體中的cu主要以離子態(tài)和微粒態(tài)存在,二者具有明顯不同的65cu特征,尾礦庫(kù)中黃鐵礦65cu對(duì)水體的cu同位素組成具有較大的影響作用。cu同位素在示蹤找礦及地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面具有良好的應(yīng)用潛力。

云南思茅地區(qū)廣泛分布有民樂(lè)宋家坡銅礦、大平掌銅礦等諸多礦（床）點(diǎn)。前人對(duì)該區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、沉積巖、礦床特征進(jìn)行了多方面的研究，取得了大量成果。然而，對(duì)老黃寨地區(qū)銅礦的研究，則鮮有成果問(wèn)世。本研究結(jié)合區(qū)內(nèi)銅多金屬勘查工作，對(duì)老黃寨砂巖型銅礦的地質(zhì)特征、礦化類(lèi)型及控礦因素進(jìn)行深入分析，為區(qū)內(nèi)下一步的礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

舒家店銅礦位于繁昌火山盆地邊緣,舒家店短軸背斜軸部脊軸轉(zhuǎn)折部位;礦床主體主要賦存在靠北西接觸帶巖體中,地表沒(méi)有出露;北東向破碎帶為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造;主要金屬礦物與巖石蝕變具有一定的關(guān)系;礦區(qū)采集的含黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦石英脈均化法測(cè)溫結(jié)果為280~373℃,屬高、中溫?zé)嵋悍秶?黃鐵礦、石膏中硫同位素的測(cè)試結(jié)果指示,硫主要來(lái)源于地殼下部深處;舒家店銅礦為高、中溫?zé)嵋旱V床。

通過(guò)對(duì)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(chǎng)強(qiáng)元素含量較低,高場(chǎng)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(lái)源主要為殼幔混合源。

獅子山礦田是長(zhǎng)江中下游成礦帶銅陵礦集區(qū)最主要的礦田之一,發(fā)育層控矽卡巖型礦床(常印佛等,1991)。礦床產(chǎn)出銅和金,伴生有鉬和銀。礦田內(nèi)巖漿巖非常發(fā)育,均形成于燕山期。礦床礦體賦存于上泥盆統(tǒng)(d3)至中三疊統(tǒng)(t2)之間的層間滑脫構(gòu)造內(nèi)及巖漿巖體的內(nèi)外接觸帶中,沉積地層中的礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出,巖漿巖體及其接觸帶中的礦體主要呈脈狀和透鏡狀產(chǎn)出。

多不雜富金斑巖銅礦床位于西藏阿里地區(qū)改則縣物瑪鄉(xiāng)境內(nèi),是西藏地勘局地質(zhì)五隊(duì)近年發(fā)現(xiàn)的具有超大型規(guī)模前景的礦床。前人對(duì)礦床做了大量的研究工作,但對(duì)區(qū)內(nèi)砂巖的研究不多。為此,本文將通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)砂巖進(jìn)行研究,判別其形成的構(gòu)造背景,為礦床成因提供參考依據(jù)。

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(gè)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(duì)富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素nb、ta、hf相對(duì)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(shuō)明了東準(zhǔn)噶爾為早古生代存在構(gòu)造-成礦作用。

北祁連奧陶紀(jì)典型的塞浦路斯型銅礦床均產(chǎn)出于北祁連山弧后盆地的蛇綠巖中,西段石居里礦床賦存的蛇綠巖帶生成環(huán)境為近弧的弧后盆地?cái)U(kuò)張脊環(huán)境,東段豬嘴啞吧礦床賦存的蛇綠巖生成環(huán)境為近陸的弧后盆地?cái)U(kuò)張脊環(huán)境。東西段構(gòu)造環(huán)境差異導(dǎo)致北祁連山東西段塞浦路斯型銅礦在礦體形態(tài)和成礦元素富集程度上存在差異。西段以柱狀、似透鏡狀為主,東段以透鏡狀為主;成礦元素上東段相比西段更富鋅和硫。硫同位素分析,兩段均為海水中硫酸鹽和玄武巖中硫酸鹽混合沉淀結(jié)果,東段比西段海水混入程度低。pb同位素研究顯示,pb主要來(lái)自幔源。流體包裹體成分顯示西段石居里以海水成因?yàn)橹?而東段豬嘴啞吧則為火山熱液流體成因,成礦溫度均為中低溫。

通過(guò)國(guó)家危機(jī)礦山接替資源勘查項(xiàng)目的實(shí)施,結(jié)合探礦工程資料,系統(tǒng)總結(jié)了郝家河銅礦床地質(zhì)特征及礦體定位規(guī)律。采用地層、巖相、構(gòu)造、巖性、地球化學(xué)組合的找礦方法,配合1:2000構(gòu)造地球化學(xué)填圖,1:5000礦田構(gòu)造填圖等勘查技術(shù),在礦床se向延伸地段揭露到銅礦體,新增333級(jí)銅資源8.2萬(wàn)t,平均品位1.06%,伴生銀資源量227t,品位23.3×10-6。該礦帶se向延伸地段仍具找礦潛力。

在丫江橋過(guò)鋁花崗巖中,鋯石可以分作兩期,分別形成于巖漿定位前的深部巖漿房?jī)?nèi)和巖漿定位后的侵入部位,這兩期鋯石的原位hf同位素分析揭示,該花崗巖漿主要來(lái)自地殼物質(zhì)的深部熔融.然而,部分較高的176hf/177hf數(shù)據(jù)表明,這些花崗質(zhì)鋯石中可能包裹了形成于幔源巖漿的細(xì)小鋯石(其粒徑小于激光束斑),事實(shí)上,背散射電子圖像和電子探針?lè)治鲲@示,在部分第1期鋯石內(nèi)部存在著另一種形態(tài)和成分不同的鋯石晶體,它們可能是在花崗質(zhì)巖漿形成初期混入的幔源巖漿中的結(jié)晶產(chǎn)物.因此,推測(cè)丫江橋過(guò)鋁花崗巖的產(chǎn)生與地幔巖漿的底侵怍用有聯(lián)系.

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(guò)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(zhǎng)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。

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(zhǎng)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(cè)試結(jié)果顯示本區(qū)花崗質(zhì)巖石虧損nb、nd等高場(chǎng)強(qiáng)元素,富集rb、ba等大離子親石元素,同時(shí)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(zhǎng)石發(fā)生一定程度的分離結(jié)晶作用,或曾受到斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用的影響,且?guī)r漿為地殼來(lái)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。

云南個(gè)舊是世界上最大的錫多金屬礦田,卡房銅礦是個(gè)舊礦田主要的產(chǎn)銅區(qū)。卡房銅礦主要的礦床類(lèi)型有兩類(lèi):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(yáng)起石化和金云母化。電子探針?lè)治鼋Y(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(guò)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(lái)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(lái)源于三疊系玄武巖,而接觸帶礦體的鉛可能主要來(lái)源于燕山期花崗巖。

沙泉子銅鐵礦床安山巖類(lèi)和閃長(zhǎng)巖屬偏堿性的鈣堿性系列。(玄武)安山巖中含sio_2在49．2%～59．97%,多數(shù)樣品含鋁在16．66%以上,具有高鋁玄武安山巖特點(diǎn),含na_2o為2．19%～5．1%,k_2o為0．61%～3．2%,(na_2o+k_2o)為5．32%～7．03%,na_2o/k_2o值在1．07～8．36。本區(qū)安山巖類(lèi)和閃長(zhǎng)斑巖具有明顯的rb、th-u-k、la-ce、pb和p正異常,富集大離子親石元素(lile)和輕稀土元素(lree),具有明顯的ta-nb、sr負(fù)異常、中等eu和ti負(fù)異常,地球化學(xué)特征表明它們可能形成在活動(dòng)大陸邊緣上的陸緣島弧構(gòu)造背景中。這對(duì)于形成大型-超大型斑巖-夕卡巖型銅和銅鐵礦床十分有利,深部隱伏礦床的找礦勘查是今后主攻方向。

紅山梁銅礦位于阿齊山—雅滿蘇多金屬成礦帶上,出露地層主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組第二巖性段(c1y2)。區(qū)內(nèi)孔雀石化石英脈及石英鈉長(zhǎng)斑巖極為發(fā)育,異常主體位于北東向斷裂與走向北西的石英鈉長(zhǎng)斑巖脈的交匯部位,圈出l1、l2兩個(gè)銅礦體,本區(qū)以形成中低溫?zé)嵋盒偷V床為主。地質(zhì)、物探、化探特征相互印證,地球物理特征表現(xiàn)為高極化、中低阻、弱磁異常區(qū),地球化學(xué)特征表現(xiàn)為百靈山巖體周?chē)植嫉腶u、ag、cu、pb、hg、mo、bi元素組合異?；騝u單元素異常。

大別造山帶白馬尖花崗巖體屬燕山期侵入巖,為中生代大別山區(qū)巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,為碰撞后花崗巖.鍶、釹同位素?cái)?shù)據(jù)及稀土元素?cái)?shù)據(jù)表明,白馬尖花崗巖體為殼幔混合型.1.2～1.7ga的釹模式年齡為其源巖的平均地殼存留年齡.北大別花崗巖類(lèi)巖石的物質(zhì)來(lái)源并不一致.

第10卷　第2期　高校地質(zhì)學(xué)報(bào)　vol.10　no.2 　2004年6月　geologicaljournalofchinauniversities　june2004　 基金項(xiàng)目:中科院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目(kzcx2-102);國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(40032010-b)資助 第一作者簡(jiǎn)介:李武顯,男,1964年生,副研究員,火成巖巖石地球化學(xué)和巖石大地構(gòu)造研究方向。 贛東北蛇綠巖中的埃達(dá)克型花崗巖 ———地球化學(xué)和nd同位素證據(jù) 李武顯,李獻(xiàn)華 (中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所,廣州510640) 摘　要:報(bào)道了贛東北蛇綠巖中西灣鈉長(zhǎng)花崗巖的地球化學(xué)和nd同位素研究結(jié)果,它的許多特征 與現(xiàn)代環(huán)太平洋地區(qū)的埃達(dá)克巖(adakite)極為相似,包括高al2o3(15%～17%),sr

紅旗嶺銅鎳硫化物礦產(chǎn)是我國(guó)重要的金屬礦區(qū),通過(guò)對(duì)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(kāi)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(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)采事業(yè)有序發(fā)展。

寶雞花崗巖體出露于商丹縫合帶北部,是秦嶺構(gòu)造帶中規(guī)模較大的復(fù)式深成巖體之一,呈不規(guī)則巖基產(chǎn)出。該花崗巖體具有多期次侵位的特征,前人對(duì)其巖石地球化學(xué)特征及其成因研究相對(duì)薄弱,其形成時(shí)代存在不同認(rèn)識(shí)。因此,進(jìn)一步的巖石學(xué)、地球化學(xué)、年代學(xué)和同位素組成研究可以為理解秦嶺造山帶中生代造山過(guò)程和巖漿作用提供基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)。巖石學(xué)和地球化學(xué)特征表明,寶雞花崗巖體主體為石英二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖,屬亞堿性系列、高鉀鈣堿性i型花崗巖。其sio2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%~73%,富al2o3(13.3%~15.6%),相對(duì)富k2o,k2o/na2o比值多數(shù)大于1,鋁飽和指數(shù)(a/cnk)為0.87~1.10,屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)—弱過(guò)鋁質(zhì)系列。輕重稀土元素分餾,但程度相對(duì)弱,富集大離子親石元素(如:rb、ba、th、u),虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(如:nb、ta、zr、p、ti),部分巖石具有高sr/y比值,弱eu負(fù)異常。中重稀土元素分餾現(xiàn)象不強(qiáng)烈,且中稀土元素虧損,可能暗示源區(qū)沒(méi)有石榴石殘留,而有角閃石殘留相。不同類(lèi)型的花崗巖具有相似的微量、稀土元素組成,暗示相似的源區(qū)和或構(gòu)造環(huán)境。本文分析了具有代表性的14個(gè)巖石樣品的鋯石u-pb年齡。鋯石多呈柱狀或短柱狀,內(nèi)部振蕩環(huán)帶清晰,th/u比均大于0.1,具有負(fù)eu異常和正ce異常,是典型的巖漿成因。鋯石u-pb年齡變化范圍較大,195~217ma,而且晚期酸性脈體u-pb年齡~170ma。4個(gè)樣品的鋯石hf同位素分析結(jié)果顯示,不同期次和不同巖性樣品具有不同的hf同位素組成特征。石英二長(zhǎng)巖(217ma)初始εhf值為-3.6~+1.1,hf模式年齡~1.5~1.2ga;二長(zhǎng)花崗巖(212ma)初始εhf值為-1.3~+4.4,hf模式年齡~1.3~1.0ga;二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(213ma)初始εhf值為-15.1~-9.3,hf模式年齡~2.2~1.8ga;晚期鉀長(zhǎng)花崗巖(196ma)初始εhf值變化范圍較大,為-18.8~-5.0,hf模式年齡~2.4~1.6ga;表明巖漿源區(qū)組成較復(fù)雜,具有古老的地殼物質(zhì)和地?；蛐律貧の镔|(zhì)參與。結(jié)合同位素年代學(xué)和地球化學(xué)特征,寶雞花崗巖復(fù)式巖體可能由三期巖漿侵位構(gòu)成,第一期為石英二長(zhǎng)巖,巖漿源區(qū)以中、晚元古代殼源巖石為主,有部分幔源組分或新生地殼物質(zhì)的貢獻(xiàn);第二期為二長(zhǎng)花崗巖,原巖以新生地殼或幔源物質(zhì)為主;第三期鉀長(zhǎng)花崗巖巖漿源區(qū)可能為更古老的地殼物質(zhì)。

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(shì)。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。