四川会理天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿的成因关系探讨   总被引：2，自引：1，他引：1  

孙海瑞  周家喜  黄智龙  樊海峰  叶霖  罗开  高建国 《岩石学报》2016,32(11):3407-3417

天宝山矿床是川滇黔接壤铅锌矿集区内的代表性铅锌矿床之一,赋存于上震旦统灯影组白云岩中。近年来,该矿床深部发现了以铜为主的矿化,甚至形成铜矿体。目前,对铜矿成因及其与铅锌矿的关系尚不清晰。本文报道新发现铜矿的矿物学和同位素地球化学资料,以期揭示铜矿的成矿物质来源,结合铅锌矿的相关研究,探讨铜矿形成机制及其与铅锌矿的成因关系。镜下观察和扫描电镜分析显示,铜矿石中主要金属矿物为黄铜矿和银黝铜矿,其次为方铅矿和毒砂,含少量闪锌矿和黄铁矿;铅锌矿石中闪锌矿是主要金属矿物,方铅矿和黄铁矿次之,含少量黄铜矿和深红银矿。铜矿石中闪锌矿主要呈半自形-他形粒状,与黄铜矿共生或被其包裹,方铅矿主要呈细脉状充填在黄铜矿、银黝铜矿和毒砂的裂隙中或呈他形粒状分布在这些矿物中;铅锌矿石中黄铜矿主要呈浸染状分布于闪锌矿之中。两类矿石金属矿物的组构特征,显示铜矿物与铅锌矿物具有密切的共生、穿插和包裹关系,应属同期成矿。同位素地球化学数据显示,铜矿石中黄铜矿的δ34SCDT值为3.9‰~4.2‰(均值为4.1‰,n=3),铅锌矿石闪锌矿的δ34SCDT值为3.3‰~3.9‰(均值为3.5‰,n=3),十分相近,暗示它们具有相似的S源,应均属赋矿地层海相蒸发岩中硫酸盐热化学还原作用的产物。铜矿石中黄铜矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.441~18.476(均值为18.461,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.731~15.751(均值为15.741,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.809~38.873(均值为38.849,n=3),μ=9.72~9.76;铅锌矿石中方铅矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.442~18.480(均值为18.455,n=3),~(207)Pb/~(204)Pb=15.746~15.763(均值为15.752,n=3),~(208)Pb/~(204)Pb=38.793~38.892(均值为38.840,n=3),μ=9.75~9.78。两者具有相近的Pb同位素组成且其壳源特征明显,表明它们的成矿金属来源相似,均来自上地壳,与赋矿沉积岩有关。综上,矿物学和同位素地球化学证据表明,天宝山矿床深部新发现铜矿与铅锌矿具有明显的同期共生关系和相似的成矿物质来源,是同一成矿热液体系不同阶段演化的产物。天宝山铜铅锌矿床与MVT矿床的成矿特征不同,暗示其成矿作用(环境)特殊,可能与矿床所处的地质背景有关,其成因认识对川滇黔接壤区同类型矿床深部找铜矿具有重要的指导意义。  相似文献   

黔北务-正-道铝土矿床矿物学特征研究     

金中国  周家喜  黄智龙  谢樨  谷静  刘玲  向贤礼  邹林  韩英  代龙省  郭松 《地质学报》2015,89(8):1458-1470

黔北务—正—道铝土矿集区为黔中—渝南铝土矿成矿带的重要组成部分,是贵州省主要的铝土矿成矿区带之一。含矿岩系为中二叠统梁山组,矿床成因属古风化壳沉积型。矿石化学成分分析显示,土状、碎屑状铝土矿中Al2O3含量较高,Al2O3/ SiO2值大,质量好,而豆鲕状、致密块状铝土矿中Al2O3含量较低,Al2O3/ SiO2值小,质量较差。显微观察、粉晶衍射和电子探针分析表明,铝土矿石中主要矿物为一水硬铝石、勃姆石和粘土矿物,其中一水硬铝石多为短柱、半自形-自形晶体,呈集合体分布,粘土矿物以高岭石为主,呈孤岛、残留环状产出,其次见伊利石、蒙托石、绿泥石等,副矿物有黄铁矿、磁铁矿、长石、石英、金红石、锆石、锐钛矿、方解石和白云石等。铝土岩中主要矿物为粘土矿物,以高岭石为主,其它矿物和铝土矿相似。铝土矿石的主要元素Al2O3、SiO2、TFe2O3 和TiO2含量之和大于83%,烧失量小于14%,而铝土岩的Al2O3、SiO2、TFe2O3 和TiO2含量之和小于80%,烧失量大于15%。可见铝土矿和铝土岩在主要矿物组成和主要组分总量上具有明显差异。结合以往研究资料,本文解析铝土矿形成过程为韩家店组砂页岩(成矿母岩)在适宜的气候条件下,经风化、淋滤等作用,形成富集Al、Ti等惰性元素的风化残积物和以高岭石为主的粘土矿物,随后被迁移、搬运至河湖盆地环境中,在沉积分过程中粘土矿物不断脱硅、去铁、富铝,形成铝土岩层,经埋深压实、成岩成矿作用后进一步脱硅、去铁、富铝,最终在中二叠世形成以一水硬铝石为主的铝土矿工业矿体。  相似文献   

滇东北富乐铅锌矿床微量元素和S-Pb同位素地球化学研究   总被引：6，自引：3，他引：3  

任涛  周家喜  王蝶  杨光树  吕昶良 《岩石学报》2019,35(11):3493-3505

富乐铅锌矿床位于我国西南川滇黔铅锌多金属矿集区的东南部,矿体呈层状、透镜状赋存于中二叠统阳新组白云岩中,受层间破碎带控制。该矿床铅锌金属资源量超过50万吨,铅锌平均品位大于15. 6%。碳酸盐岩围岩溶蚀、重结晶和热液角砾岩化是该矿床普遍发育的热液蚀变类型,是酸性热液流体与碳酸盐岩围岩化学反应的结果。热液白云岩在成矿期前、成矿期和成矿期后都可形成,晚期形成的热液白云岩往往会部分替换早期形成的白云石,热液沿裂隙充填过程中,会引起围岩重结晶作用,形成明显的蚀变晕。矿石中主要硫化物包括闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,伴有少量的黄铜矿和黝铜矿,白云石和方解石是主要脉石矿物。矿石的主要构造有致密块状、浸染状、脉状和角砾状。本次工作在富乐矿床厘定出三种颜色闪锌矿,即黑色、红色和棕色。LA-ICPMS研究表明,三种颜色闪锌矿中Cd、Cu、Ga和Ge等元素不同程度富集,而Fe、Mn和In等元素有不同程度亏损。在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,上述元素均呈水平直线出现,与Zn和S等主要元素的含量曲线平行,表明它们可能以类质同象形式赋存于闪锌矿中。而Sb、Pb和Ag等元素在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,呈较大波动趋势,暗示这些元素可能以微细粒包体存在,这与显微观测发现闪锌矿中有方铅矿微小矿物颗粒相吻合。本研究初步认为富乐闪锌矿颜色可能是Ni、Cu、Tl、Ga、Hg、Fe和Cr等多种元素共同引起的,其中Ni、Cu和Ga使闪锌矿呈紫色,Cu使闪锌矿呈红色,Ga使闪锌矿呈黄色。三种颜色闪锌矿样品的硫同位素组成变化较小,其δ~(34)S值变化范围为12. 2‰～14. 6‰,具有富集34S特征,与二叠系海相硫酸盐的δ~(34)S值相似,暗示热化学硫酸盐还原作用(TSR)可能是该矿床HS~-或S~(2-)离子形成的主要机制。不同颜色闪锌矿的~(207)Pb/~(204)Pb、~(206)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值分别为15. 604～15. 737、18. 570～18. 732和38. 532～38. 667。大部分闪锌矿的Pb同位素组成与基底昆阳群浅变质岩石的Pb同位素组成相似,少量闪锌矿具有与峨眉山玄武岩和赋矿沉积岩相似的Pb同位素组成,表明富乐铅锌矿床的成矿金属主要来源于基底岩石,并可能受到沉积岩和玄武岩的影响。综上所述,本文认为富乐铅锌矿床是一个形成于挤压背景下、受层间构造控制的高品位、富分散元素后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。  相似文献   

四川乌斯河铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自原位S-Pb同位素证据   总被引：1，自引：0，他引：1  

韦晨  叶霖  李珍立  胡宇思  黄智龙  刘玉平  王皓宇 《岩石学报》2020,36(12):3783-3796

乌斯河铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是川滇黔铅锌矿集区代表性大型铅锌矿床之一,估算资源量超过370万吨,Pb+Zn平均品位~15.7%。该矿床铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于震旦系灯影组的白云岩地层中,其围岩蚀变较弱,以白云石化和方解石化为主。矿石类型主要包括块状、条带状、角砾状、脉状和浸染状等,其中矿物组成相对简单,以闪锌矿、方铅矿、白云石和方解石为主,含少量沥青和黄铁矿。该矿床地质地球化学研究程度相对较低,其成矿物质来源不清,致使该矿床存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造以及MVT型等多种成因争议,难以建立统一成矿模式。本文对乌斯河铅锌矿床不同成矿阶段的硫化物（包括黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）,开展原位硫和铅同位素地球化学研究,以查明该矿床的成矿物质来源、还原硫的形成机制和示踪成矿过程,为认识该类矿床铅锌成矿作用提供新地球化学依据。原位S同位素分析结果显示,乌斯河铅锌矿床硫化物的还原硫存在不同硫来源,成矿早阶段硫化物δ³⁴S值较低,介于+1.3‰~+14.2‰之间,暗示可能有来自于赋矿地层圈闭古油气系统中的H₂S;主成矿阶段硫化物相对富集重硫同位素,δ³⁴S值在+11.0‰~+23.3‰之间,表明其为赋矿地层的蒸发岩的热化学还原作用的产物。此外,硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成分析显示,该矿床成矿金属元素主要来源于变质基底地层,水岩反应可能使赋矿地层贡献少量的成矿物质。综合矿区地质特征和已有的地球化学研究成果,本文认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床,富Pb、Zn等成矿元素的流体与富H₂S的流体混合是该矿床金属硫化物沉淀的主要机制。  相似文献   

贵州铝土矿含矿岩系中锂的分布特征及富集机理     

金中国  郑明泓  刘玲  黄智龙  叶霖  吴莎  曾道国  谷静 《地质学报》2023,97(1):69-81

锂是我国关键矿产和高新产业发展的战略性资源之一。贵州铝土矿资源丰富,含铝岩系分布广,勘查发现铝土矿(岩)中伴生大量的锂资源。研究认为,全省含铝岩系中Li含量高,变化范围大(0.55×10^-6～2725.03×10^-6),平面上Li含量总体呈北东(务正道成矿区)、南西(修文-清镇成矿区)高,中间(播州-瓮安成矿区)低的分布态势;剖面上Li主要富集在矿系上部的致密状铝土岩(矿)中,Li含量一般>500×10^-6,矿系中土状铝土矿(岩)Li含量一般<30×10^-6;气候温湿、风化及淋滤作用强的陆相湖泊沉积环境,有利于高岭石为主的黏土矿物形成及Li⁺与Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺发生类质同象,或被吸附进入黏土矿物层间构造同迁移同富集,Li与Al₂O₃含量呈正相关关系;成岩成矿后的次生改造阶段,古地磁测量及CIA显示为炎热潮湿的氧化环境...  相似文献   

Constraints of C–O–S–Pb isotope compositions and Rb–Sr isotopic age on the origin of the Tianqiao carbonate-hosted Pb–Zn deposit,SW China     

《Ore Geology Reviews》2013

The Tianqiao Pb–Zn deposit in the western Yangtze Block, southwest China, is part of the Sichuan–Yunnan–Guizhou (SYG) Pb–Zn metallogenic province. Ore bodies are hosted in Devonian and Carboniferous carbonate rocks, structurally controlled by a thrust fault and anticline, and carried about 0.38 million tons Pb and Zn metals grading > 15% Pb + Zn. Both massive and disseminated Pb–Zn ores occur either as veinlets or disseminations in dolomitic rocks. They are composed of ore minerals, pyrite, sphalerite and galena, and gangue minerals, calcite and dolomite. δ³⁴S values of sulfide minerals range from + 8.4 to + 14.4‰ and display a decreasing trend from pyrite, sphalerite to galena (δ³⁴S_pyrite > δ³⁴S_sphalerite > δ³⁴S_galena). We interpret that reduced sulfur derived from sedimentary sulfate (gypsum and barite) of the host Devonian to Carboniferous carbonate rocks by thermal–chemical sulfate reduction (TSR). δ¹³C_PDB and δ¹⁸O_SMOW values of hydrothermal calcite range from –5.3 to –3.4‰ and + 14.9 to + 19.6‰, respectively, and fall in the field between mantle and marine carbonate rocks. They display a negative correlation, suggesting that CO₂ in the hydrothermal fluid was a mixture origin of mantle, marine carbonate rocks and sedimentary organic matter. Sulfide minerals have homogeneous and low radiogenic Pb isotope compositions (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.378 to 18.601, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.519 to 15.811 and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.666 to 39.571) that are plotted in the upper crust Pb evolution curve and overlap with that of Devonian to Carboniferous carbonate rocks and Proterozoic basement rocks in the SYG province. Pb isotope compositions suggest derivation of Pb metal from mixed sources. Sulfide minerals have ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios ranging from 0.7125 to 0.7167, higher than Sinian to Permian sedimentary rocks and Permian Emeishan flood basalts, but lower than basement rocks. Again, Sr isotope compositions are supportive of a mixture origin of Sr. They have an Rb–Sr isotopic age of 191.9 ± 6.9Ma, possibly reflecting the timing of Pb–Zn mineralization. C–O–S–Pb–Sr isotope compositions of the Tianqiao Pb–Zn deposit indicate a mixed origin of ore-forming fluids, which have Pb–Sr isotope homogenized before the mineralization. The Permian flood basalts acted as an impermeable layer for the Pb–Zn mineralization hosted in the Devonian–Carboniferous carbonate rocks.  相似文献   

黔西北与黔东铅锌成矿区地质地球化学特征对比及其地质意义     

金中国  郑明泓  黄智龙  周家喜  胡宇思  韦晨  刘玲  吴涛  衮民汕  吴莎 《矿床地质》2023,42(3):531-547

位于上扬子地台西缘成矿带东侧和东缘成矿带南段的黔西北、黔东铅锌成矿区广泛产出碳酸盐岩容矿的铅锌矿床。成矿地质及成矿作用对比研究显示,2个成矿区铅锌矿床具有成因与岩浆岩无直接联系、赋矿层位和容矿岩性主要为碳酸盐岩,断裂、褶皱构造和碳酸盐岩是主控因素,成矿流体中S来源于海相硫酸盐热化学还原作用(TSR)、C主要来自海相碳酸盐岩的溶解、H₂O主要由建造水和变质水组成,同时有少量大气降水参与,Pb、Zn等成矿物质主要来源于基底地层,赋矿层位提供了部分物源,矿石矿物组成较简单,围岩蚀变强度较弱,后生成矿特征明显等共性特征。也存在矿床分布分别受褶皱构造和断裂构造控制、矿体分别主要呈层状和陡倾斜脉状产出、主要伴生元素分别为Cd-Se(局部Ge)和普遍伴生Ge-In-Ga-Ag、成矿时代分别集中于510～410 Ma和230～190 Ma、成矿动力学背景分别为加里东期和印支晚期等显著差异。结合成矿地质背景及勘查现状分析研究,笔者认为贵州铅锌成矿地质条件优越,勘查和研究程度总体较低,找矿空间和潜力大,圈定的矿化富集区是有利的找矿远景区,已知矿床深、边部是重要的潜在找矿靶区,强化MV...  相似文献   

贵州普定纳雍枝铅锌矿矿床成因:S和原位Pb同位素证据   总被引：12，自引：5，他引：7  

金中国  周家喜  黄智龙  罗开  高建国  彭松  王兵  陈兴龙 《岩石学报》2016,32(11):3441-3455

通过近五年(2011~2015)勘查实现找矿重大突破的贵州普定纳雍枝铅锌矿床,位于扬子陆块西南缘,五指山背斜南东翼北中部,是黔西北铅锌成矿区的重要组成部分。矿区内已发现20余个铅锌矿体,探获铅锌金属资源储量超135万吨,是川滇黔接壤铅锌矿集区贵州境内目前已发现和探明规模最大的铅锌矿床。主矿体多呈层状、似层状、透镜状和陡倾斜脉状产出,除了陡倾斜脉状矿体产于F7断层破碎带,其余(似)层状矿体均产于下寒武统清虚洞组和上震旦统灯影组白云岩中,与围岩产状一致,层控特征明显。其矿石类型主要有块状、角砾状、细脉状和浸染状等,矿石矿物以闪锌矿为主,其次为方铅矿和黄铁矿,脉石矿物以方解石、白云石为主,含少量石英,偶见重晶石。本次研究表明,该矿床硫化物δ~(34)S_(CDT)值介于15.94‰~25.49‰之间,均值为22.41‰(n=21),其中黄铁矿δ~(34)S_(CDT)值为22.06‰,闪锌矿δ~(34)S_(CDT)值为19.37‰~25.49‰,均值为23.17‰(n=17),方铅矿δ~(34)S_(CDT)值为15.94‰~19.70‰(n=3),均值为18.23‰。各类硫化物δ~(34)S值部分重叠,总体上不具有δ~(34)S黄铁矿δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿的特征,暗示硫同位素在硫化物矿物间的分馏未达到平衡。此外,矿石存有少量硫酸盐矿物(重晶石),暗示成矿流体的δ~(34)S3∑S值应高于硫化物的平均δ4S值(22.41‰),接近赋矿地层中海相硫酸盐岩的δ~(34)S值(22‰~28‰)。因此,成矿流体中的还原硫最可能为海相硫酸盐岩热化学还原的产物,来源于赋矿地层中的蒸发岩。应用飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱法首次获得了纳雍枝铅锌矿中方铅矿原位Pb同位素数据,结果显示Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/204Pb=17.828~17.860,均值17.841,~(207)Pb/204Pb=15.648~15.666,均值15.659,~(208)Pb/204Pb=37.922~37.979,均值37.960,n=32),位于上地壳平均Pb演化曲线上,表明其成矿物质具壳源特征,可能来源于基底岩石。综合矿床地质、矿物学、S和原位Pb同位素数据,本文认为纳雍枝铅锌矿床S主要来源于其赋矿地层,Pb等金属元素主要来源于基底岩石,这两组流体的混合是导致其金属硫化物沉淀成矿的重要机制,成矿流体具后生、低温热液等特征,属于密西西比河谷型(MVT)矿床,很可能形成于燕山期,与右江盆地演化有关。  相似文献   

贵州务- 正- 道地区铝土矿含矿岩系中三稀元素赋存状态、富集机理及资源潜力   总被引：1，自引：0，他引：1  

金中国  刘玲  黄智龙  刘辰生  郑明泓  谷静  邹林  王林 《地质学报》2019,93(11):2847-2861

黔北务-正-道地区铝土矿含矿岩系为下二叠统大竹园组,与下伏志留系下统韩家店组或上石炭统黄龙组及上覆中二叠统梁山组均呈假整合接触,古沉积环境主要为浅湖相,矿床成因属古风化壳沉积型。勘查实践及研究表明:①含铝岩系的各类岩石、矿石中均富含Li、Ga、Sc、REE等三稀元素,在空间分布及不同矿石中含量变化大,相差1～3个数量级。Li在研究区东、西两侧含量相对高,常富集于含矿岩系上部及矿体中致密块状、豆鲕状矿石中;Ga在研究区北侧及含矿岩系中部较富集,Sc在道真沙坝—平木山一带富集程度高,在含矿岩系中含量变化小;REE相对富集于南部、显著富集于含矿岩系的下部。②含矿岩系形成于古赤道附近气候温湿、开放的氧化环境,铝矿物及高岭石、蒙脱石等富铝黏土矿物丰富,促进Li、Ga、Sc和REE等三稀元素以离子吸附态形式随铝土矿脱硅、去铁、降硫的成矿过程同迁移、同富集;同时由于Li、Ga、Sc、REE等三稀元素与Al、Zr、Ti、Nb、Ta、Hf、Ti、Cr、Th、U等亲石元素离子半径相近,地球化学性质相似,在铝土矿成矿过程中可能部分以类质同象形式赋存。③次生淋滤改造作用及环境pH变化,是促进独立稀土矿物形成及REE在含矿岩系底部富集的重要因素,含矿岩系下部的富稀土层中应有大量稀土以独立矿物存在(特别是∑REE800×10~(-6)的地段);古沉积环境、成岩成矿期后的地形地貌及构造运动影响约束了Li、Ga、Sc和REE的不均匀分布。④以含铝岩系为评价对象,研究区Li、Ga、Sc资源潜力及潜在经济价值巨大。  相似文献   

云南毛坪大型铅锌矿床成矿物质来源:原位S和Pb同位素制约   总被引：2，自引：1，他引：1  

谈树成  周家喜  罗开  向震中  何小虎  张亚辉 《岩石学报》2019,35(11):3461-3476

位于扬子板块西缘的川滇黔铅锌集区是我国重要的贱金属生产基地之一。矿集区中部的毛坪大型铅锌矿床,累计探明铅锌金属储量超过300万吨,Pb+Zn平均品位12%～30%,局部达45%,是矿集区内第二大铅锌矿床。矿体呈似层状、透镜状或脉状集中分布于猫猫山背斜NW倒转翼及其倾伏端NE向层间断裂带内。主要发育3个矿体(群),其中I号矿体(群)赋存于上泥盆统宰格组白云岩中,II号矿体(群)赋存于下石炭统摆佐组白云岩中,III号矿体(群)赋存于上石炭统威宁组白云岩中。矿石主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿等矿石矿物及白云石和方解石(少量石英和重晶石)等脉石矿物组成,具有块状、浸染状或脉状构造及粒状、交代、共边、胶状、集合体或碎裂结构。可见,该矿床后生成矿特征明显。纳米离子探针(Nano SIMS)原位S同位素组成分析结果显示,细粒草莓集合体状黄铁矿和胶状闪锌矿明显亏损34S,其δ34S值变化范围为-20. 4‰～-8. 7‰之间,具有典型生物成因S特征,暗示经历了海相硫酸盐细菌还原过程(BSR);而自形粒状黄铁矿和他形粒状闪锌矿的δ34S值变化范围为22. 1‰～25. 6‰之间,明显富集重S同位素,表明经历了海相硫酸盐热化学还原过程(TSR)。由于BSR和TSR过程主要受温度控制,因此,还原态硫离子的形成最可能是原地还原的,并先经历了相对低温的BSR过程,再经历了相对高温的TSR过程。飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱(fs LA-MC-ICPMS)原位Pb同位素组成分析结果显示,方铅矿的Pb同位素组成相当均一,暗示其来源单一或混合均匀,对比显示其成矿金属主要由赋矿沉积岩提供,受到一定程度的下伏基底岩石影响。此外,方铅矿的原位Pb同位素组成有随着标高增加而升高的趋势,暗示成矿流体的运移方向很可能是向上的,且随着成矿流体的演化,富放射性成因Pb的赋矿沉积岩贡献了更多的成矿金属。综上,本文认为毛坪大型铅锌矿床是流体混合作用的产物,其深部可能具有良好的找矿潜力,这是因为富含金属元素的基底岩石对深部贡献更多。  相似文献