扬子地台西南缘铅锌成矿作用与找矿模型

川滇黔地区作为中国西南地区重要的铅锌工业基地之一,区内成矿条件优越,产有一批不同规模的铅锌矿床,但随着逐年开采,后续接替资源储备不断减少,急需寻找和发现新的矿产地。前人对该区铅锌矿床开展了一系列富有成效的研究工作,取得了诸如后生、碳酸盐岩容矿和构造控矿等一系列的共识。除了以上共识外,当前在成矿流体的通道、容矿空间的形成,成矿物质的来源,成矿时代及成矿背景,找矿模型的建立等方面仍然存在较大争议。本文在总结典型铅锌矿床地质特征的基础上,通过对成矿物质来源、成矿要素、成矿时代及背景等方面的研究成果梳理,总结出区内铅锌矿床成矿物质主要来源于围岩及下伏地层,控矿要素主要有地层、岩性、构造,成矿作用主要形成于印支晚期扬子板块与印支板块碰撞后的伸展环境,建立了扬子地台西南缘区域成矿模式,形成了以找矿要素为核心的综合找矿模型,为该区铅锌矿床找矿勘查提供了依据。     

华北克拉通南缘小秦岭矿集区灵湖金矿床成因:流体包裹体和H-O、S-Pb同位素证据

灵湖金矿床位于华北克拉通南缘的小秦岭地区,矿体大多呈脉状产于断裂带内。成矿过程可初步划分为石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐-黄铁矿3个阶段。Au主要沉淀于石英-多金属硫化物阶段。成矿期石英中发育富液两相、富气两相和H₂O-CO₂三相包裹体。石英-黄铁矿阶段发育富液两相包裹体,其完全均一温度为424 ℃～499 ℃,盐度为11.5%～13.6% NaCl_eq,密度为0.55～0.66 g·cm^-3; 石英-多金属硫化物阶段发育富气两相、富液两相和H₂O-CO₂三相包裹体,其完全均一温度为291 ℃～389 ℃,盐度为0.4%～11.8% NaCl_eq,密度为0.50～0.83 g·cm^-3; 石英-碳酸盐-黄铁矿阶段可见富液两相和富气两相包裹体,其完全均一温度为206 ℃～289 ℃,盐度为8.3%～22.2% NaCl_eq,密度为0.83～0.99 g·cm^-3。成矿流体具有高温、中低盐度和低密度等特征。灵湖金矿床中石英的δ¹⁸O_H2O值为0.7‰～4.5‰,δD值为-106.4‰～-86.1‰。H-O同位素分析结果表明,成矿流体主要来源于岩浆水。矿石硫化物的δ³⁴S值为-8.5‰～2.4‰,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.202～17.796,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.448～15.473,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.712～38.255。S-Pb同位素分析结果表明,成矿物质主要来源于低级下地壳部分熔融形成的花岗质岩浆。灵湖金矿床为岩浆热液型金矿,流体相分离和温度的降低是导致矿质沉淀的主要机制。     

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×10⁴ t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态; 采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性; 多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21 020.000×10^-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大; 萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2 406.000×10^-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视; Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大; Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。     

耐高温环保型冲洗液体系在西藏甲玛3000 m科学深钻中的应用研究

西藏甲玛铜多金属矿床3000 m科学深钻是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m深钻,终孔孔深3003.33 m,终孔孔径98 mm,创造了青藏高原小口径固体矿产勘查领域最新的孔深纪录。项目位于西藏甲玛海拔5200 m高山深切割区,自然气候恶劣,项目施工环保要求严格,深部地层温度高,地层复杂,主要表现在水敏性强、破碎严重和地应力高,施工难度极大。针对环保及地层问题,通过对粘土、环保降滤失剂、环保增粘剂、环保抑制剂等处理剂进行实验对比,采用正交实验的极差分析法得到了各项指标所对应的水平的影响大小和优化水平取值,确定了冲洗液的优化配方范围,成功研发了一套耐高温环保型冲洗液体系。现场应用取得了良好的效果。     

广西贵港六梅金矿的成因类型及找矿意义

六梅金矿床位于广西贵港市大平天山岩体东北部,矿体赋存于寒武系黄洞口组细碎屑岩中,受高角度断裂构造的控制。根据矿物组合与脉体的切割关系,将矿床热液活动过程划分为4个阶段:石英—黄铁矿阶段(Ⅰ),黄铁矿—毒砂—石英阶段(Ⅱ),方铅矿—闪锌矿—黄铜矿—(砷)黝铜矿—铁白云石—石英阶段(Ⅲ),石英—铁白云石阶段(Ⅳ),其中Ⅱ阶段为主要的成矿阶段。载金矿物主要为毒砂和(砷)黄铁矿,EPMA分析结果显示金主要以"不可见"的次显微—超次显微包体金形式存在。流体包裹体测试结果表明:石英或方解石中的包裹体以气液两相为主,主成矿阶段温度平均为181℃,平均盐度[w(NaCl)]为9.36%,密度为0.946 g/cm~3,显示成矿流体为低温、低盐度、低密度流体。H、O同位素组成(δD值介于-73‰～-57‰之间,δ~(18)O_(H_2O)值介于2.3‰～6.1‰之间)显示成矿流体与岩浆热液有关,且后期有大气降水混入;载金硫化物δ~(34)S_(V-CDT)值介于-0.8‰～0.5‰之间,指示成矿物质来源于岩浆。上述特征表明六梅金矿与典型的卡林型金矿有较大区别,特别是缺乏卡林型金矿特有的低温矿物组合(雌黄—雄黄—辰砂),相反却含有较多的贱金属矿物(方铅矿—闪锌矿—黄铜矿),更接近于与岩浆活动有关的远端低温热液矿床。结合区域上矿床和岩体的空间分布特征,提出了(次火山岩)斑岩型金矿(龙头山金矿)—矽卡岩型银铅锌矿(头闸银铅锌矿)—远端低温热液型金矿(六梅金矿)的大平天山岩浆热液系统成矿模式。该模式暗示着六梅金矿往深部及向大平天山岩体方向应该存在中温热液脉状和矽卡岩型银铅锌矿床。该文建立的岩浆热液成矿系统模型对大瑶山地区类似矿床的找矿具有重要指导意义。     

基于地面反射波谱技术的锂含量定量反演研究

锂是重要的新兴战略资源，四川甲基卡矿田是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一。运用美国ASD FieldSpec-4便携式红外波谱仪，通过对甲基卡最大的矿脉X03号脉钻孔ZK1101孔的波谱测量，对比分析了含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩及围岩的波谱特征，得出锂辉石具有1 413、1 900、2 207 nm三处吸收特征，区分含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩及围岩的波谱吸收特征主要位于1 900 nm处，并通过1 900 nm吸收谷的吸收深度与锂含量的相关分析，建立了锂含量定量反演模型。本研究开启了对锂辉石这一标志性找矿矿物波谱特征的新认识，同时为今后锂含量定量评估奠定了高光谱理论基础。     

新疆阿尔泰大喀拉苏花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

大喀拉苏似斑状黑云母二长花岗岩出露于新疆阿尔泰南缘,是研究阿尔泰二叠纪构造环境的理想对象。采用LA-Q-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其加权平均年龄为(261.4±2.1)Ma,属中二叠世。岩石具有高Si(SiO₂质量分数为69.03%～70.94%)、富Al(Al₂O₃为14.18%～14.71%)、富K(Na₂O/K₂O值为0.70～0.87)的特征,A/CNK值为1.02～1.04,属高钾钙碱性弱过铝质花岗岩,显示I-A过渡型特点。微量元素表现出Rb、Th、Pb、Nd、Sm的相对正异常; Ti、P、Sr和Ba的负异常; 稀土元素显示轻稀土元素强富集、重稀土元素平缓及明显的负Eu异常(0.55～0.82)。岩石的ε_Nd(t)值和两阶段模式年龄分别为2.66～3.01和0.79～0.80 Ga。综合区域地质资料和岩体地球化学特征,认为大喀拉苏黑云母二长花岗岩形成于后造山伸展环境,岩浆来源于地幔和地壳物质的混合,并在岩浆源区经历了分离结晶作用。     

新疆阿尔泰别也萨麻斯稀有金属矿床含矿伟晶岩与花岗岩围岩成因关系

别也萨麻斯矿床是目前新发现的分布在新疆北阿尔泰以Li矿化为主的花岗伟晶岩型稀有金属矿床,具有独特性和代表性。矿区发育Li-Nb-Ta矿化和Nb-Ta矿化两类伟晶岩,二云母二长花岗岩是含矿伟晶岩脉群的直接围岩。在系统的野外地质特征调查(包括野外露头和钻孔岩芯赋矿岩系、矿化特征、蚀变类型等的详细观察)基础上,对含矿伟晶岩和二云母二长花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和原位Hf同位素研究。获得锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为(151.0±1.8)Ma和(449.0±4.2)Ma,含矿伟晶岩形成于晚侏罗世,二云母二长花岗岩则形成于晚奥陶世。含矿伟晶岩和二云母二长花岗岩的ε_Hf(t)值分别为0.62～1.30和1.35～6.07,二阶段Hf模式年龄为1 161～1 118 Ma和1 345～1 037 Ma。含矿伟晶岩的ε_Hf(t)值较花岗岩小得多,二阶段Hf模式年龄与形成年龄的差值较花岗岩大得多,表明两者是阿尔泰造山带在不同演化阶段下的产物。悬殊的年龄差、不同的大地构造背景与不同的形成物源表明别也萨麻斯稀有金属矿床含矿伟晶岩与二云母二长花岗岩在成因上并无联系,近矿花岗岩围岩并非含矿伟晶岩脉的真正母体。     

基于地面反射波谱技术的锂含量定量反演研究

锂是重要的新兴战略资源，四川甲基卡矿田是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一。运用美国ASD FieldSpec-4便携式红外波谱仪，通过对甲基卡最大的矿脉X03号脉钻孔ZK1101孔的波谱测量，对比分析了含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩及围岩的波谱特征，得出锂辉石具有1 413、1 900、2 207 nm三处吸收特征，区分含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩及围岩的波谱吸收特征主要位于1 900 nm处，并通过1 900 nm吸收谷的吸收深度与锂含量的相关分析，建立了锂含量定量反演模型。本研究开启了对锂辉石这一标志性找矿矿物波谱特征的新认识，同时为今后锂含量定量评估奠定了高光谱理论基础。