中国岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿理论创新和找矿突破     

李文渊 《地质力学学报》2022,28(5):793-820

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相?硅酸盐熔体的不混溶（熔离）作用是成矿的主要机制。它们主要形成于两种背景:大陆裂谷和造山带中的伸展环境。中国是岩浆铜镍钴硫化物矿床的产出大国,但与国外相比,形成背景和成矿动力学机制比较独特。世界上绝大多数岩浆铜镍钴硫化物矿床都形成于古老的克拉通,是地幔柱地球动力作用的结果,太古代—早元古代的科马提岩镍钴硫化物矿床是鲜明的产出特点。中国缺少古老的科马提岩有关的镍钴硫化物矿床,成矿时代相对较晚,主要形成于新元古代、晚古生代早期和晚期三个时期,新元古代以镍金属资源量居世界第三的金川超大型矿床为代表,晚古生代早期以近年来找矿突破发现的夏日哈木超大型矿床为代表。夏日哈木矿床也是迄今世界上特提斯造山带中发现的唯一一例超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。中国学者基于中国找矿实际提出的“大岩浆?深部熔离?贯入”表现为“小岩体成大矿”的成矿理论,广泛为野外地质勘查工作者接受并应用,取得了重要的找矿突破性成果,同时为国外同行认可,改变了岩浆铜镍钴硫化物矿床传统的成矿认识。造山带中岩浆铜镍钴硫化物矿床的广泛分布是中国该类矿床的一个重要特色,按形成造山带演化和成矿历史的不同,可分为特提斯型和中亚型两种重要的类型。特提斯型以夏日哈木矿床为代表,它是特提斯构造转换,原特提斯造山后,古特提斯裂解的产物;中亚型以中亚造山带中东天山?北山、阿尔泰分布的大批晚古生代晚期早二叠世岩浆铜镍钴硫化物矿床为代表,是板块构造和地幔柱双重地球动力学机制作用的结果。中国岩浆铜镍钴硫化物矿床找矿潜力巨大,金川矿床作为水平的“岩床”被推覆至地表呈倾斜的“岩墙”产出的结果,深边部仍具有重要找矿潜力,目前已在含矿岩体两端发现了重要的新矿体;夏日哈木矿床所在的东昆仑及其邻区已发现十余处新的矿床（点）。区域上,塔里木陆块东南缘、塔里木陆块北缘、扬子陆块西缘和华北陆块东北缘是亟待加强勘查的找矿远景区,而扬子陆块北缘、华北陆块北缘是急需调查的找矿新区。   相似文献   

渝东南老厂坪铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征     

王皓宇  叶霖  胡宇思  韦晨  李珍立  黄智龙  双燕 《矿物学报》2021,41(6):623-634

位于扬子地台东南缘的湘西—黔东铅锌成矿带是华南低温大面积成矿域的重要组成部分.前人研究表明,该区铅锌矿床成因类型属于MVT型铅锌矿床,但是,对其中Ge和Ga的富集特征和赋存形式的研究十分薄弱.位于该成矿带西北段的渝东南的老厂坪是重庆地区最大的铅锌矿床,本文以该矿床中闪锌矿为研究对象,通过LA-ICPMS原位分析,结合激光剥蚀曲线,分析该矿床闪锌矿微量元素组成特征,揭示其中Ge和Ga等关键金属元素在闪锌矿中的分布规律及赋存形式,探讨其替代机制,为矿山关键金属Ge和Ga的综合利用提供实际依据.结果 表明,该矿床闪锌矿以富集Cd、Ga、Ge、Fe,贫Mn、Co、Ni、In为特征,形成于中低温环境,其中Ge和Ga均达到了伴生工业品位要求.类质同象是其主要赋存形式,Ge和Ga在闪锌矿中分布不均是其重要特征,Cu是影响Ge和Ga富集的关键控制因素,耦合替代方式为3Zn2+(←→)Ge4++2Cu+和2Zn2+(←→)Ga3++Cu+.总体而言,该矿床闪锌矿微量元素组成特征与MVT型铅锌矿床基本一致,结合其他地质地球化学特征,本文认为该矿床属于MVT型铅锌矿床.  相似文献   

穿透性地球化学在干旱戈壁荒漠覆盖区的应用 ——甘肃花牛山铅锌矿试验实例     

刘汉粮  张必敏  王学求  孙彬彬  张振海  刘东盛 《地球学报》2021,42(4):545-554

干旱戈壁荒漠区地处我国西北部地区,天山、北山、祁连山三大多金属成矿带横贯其中,成矿条件优越,找矿尤其是找隐伏矿的潜力巨大,但受风成砂土的影响,很难获知覆盖层下方的矿化信息.穿透性地球化学已被证实是有效寻找隐伏矿的方法,其被定义为能探测深部隐伏矿体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法技术.笔者在花牛山铅锌矿开展土壤微细粒全量测量、金属活动态测量(水溶态测量、黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量)和地电化学测量多种穿透性地球化学勘查方法实测工作,结果表明,5种测量方法分析数据主成矿元素(铅、锌)异常衬度高,变异系数大,富集成矿可能性大,地球化学异常与深部隐伏矿体位置吻合,相比较而言,土壤微细粒全量测量效果最好,黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量和地电化学测量效果较好,水溶态测量效果稍差;所选方法技术针对干旱戈壁荒漠区寻找隐伏铅锌矿是有效的.气固介质中内生条件下的纳米金属微粒的发现为利用土壤作为采样介质的穿透性地球化学方法技术(土壤微细粒测量、金属活动态测量)提供了理论基础.电提取泡塑载体中大量的微米级的黏土矿物颗粒发现,以及微量元素异常与铁、铝等常量元素异常高度一致,初步推断地电化学测量提取过程是对黏土矿物颗粒选择性吸附过程.  相似文献   

长江中下游成矿带铜陵矿集区层控硫化物矿床成因研究进展     

陈一秀  杨丹 《矿床地质》2021,40(1):128-142

安徽铜陵矿集区是长江中下游成矿带内重要的多金属成矿区,该矿集区具有大规模的成矿作用和多种类型的复杂成矿系统演化,找矿潜力大,研究程度较高。区内广泛发育一系列层状硫化物矿床,其成因问题一直是中国矿床学界争议的焦点之一。文章从成矿年代学、成矿流体来源以及成矿物质来源等方面,对近半个世纪以来国内外学者对该矿集区内层控硫化物矿床成因研究的主要成果进行了初步归纳,并对对铜陵矿集区的成矿规律和成矿机制取得了一些新的认识:①铜陵矿集区的层状硫化物矿床的成矿过程包含海西期海底喷流沉积和燕山期岩浆热液叠加富集两个阶段,但是对于不同矿床的贡献是有差异的,具体到单个矿床需要结合多种方法进行详细分析;②燕山期岩浆热液交代改造、叠加富集成矿作用发生在早白垩世,大约持续20 Ma,峰值在140 Ma左右;③燕山期含矿岩浆从早到晚岩石地球化学上表现出由中基性→中酸性→中性的演化趋势,以岩浆活动高峰期(140 Ma±)的花岗闪长岩成矿规模最大,这种成矿偏好性是否与深部岩浆源区性质有关值得深入研究;④目前关于海西期喷流沉积作用对成矿的贡献的工作很少,期望对其有正确客观的评价。  相似文献   

新探明的玻利维亚银沙(Silver Sand)超大型银矿床地质特征和找矿评价     

冯锐  张永明  URIBE Hernan  毛志昊 《矿床地质》2021,40(1):65-81

银沙银矿(Silver Sand silver deposit)是玻利维亚锡矿带内新探明的一个超大型中硫型浅成低温热液银矿床,已探明银金属资源量约1万t,平均银品位约120 g/t,并伴有少量铅、锌、铟、镓。银矿化与中新世中酸性侵入岩和次火山岩有关。矿体赋存于白垩系蚀变褪色石英砂岩中的密集构造裂隙带内。成矿作用可以划分为原生硫化物成矿期和表生氧化期,原生硫化物成矿期大致可分为3个矿化蚀变阶段,矿化蚀变阶段Ⅰ为大面积绢云母化褪色蚀变及玻利维亚型层状(manto)锡矿化、矿化蚀变阶段Ⅱ为细脉状和构造角砾间含银硫盐和硫化物,矿化蚀变阶段Ⅲ为方解石细脉。银沙银矿分布最为广泛的围岩蚀变类型为绢云母化,其次为黄铁矿化,以及少量硅化、碳酸盐化和重晶石化。矿化特征主要表现为在围岩白垩系石英砂岩构造裂隙内成密集含银硫盐和硫化物细脉及角砾岩脉。矿体埋藏浅,规模大,适合大规模露天开采。作为玻利维亚锡矿带的一个组成部分,该矿床形成于活动大陆弧后地区。根据成矿过程特点,文章初步提出银沙银矿的成矿模型,并根据两年以来找矿勘查工作,提出了进一步找矿方向,特别值得关注的是银沙银矿所在的成矿带呈近北北西走向,长约8 km,宽约2.5 km,区内遍布采矿遗迹,通过进一步系统勘探和开发,有望再探明一个世界级银矿区。  相似文献   

全球现代海底块状硫化物战略性金属富集机理及资源前景初探          下载免费PDF全文

罗洪明  韩喜球  王叶剑  吴雪停  蔡翌旸  杨铭 《地球科学》2021,46(9):3123-3138

海底块状硫化物(SMS)蕴藏有丰富的Cu、Cd、Au、Fe、Ag、Co等战略性金属,是未来可供人类开发利用的战略资源.本文搜集了全球3 946组SMS化学成分数据,根据构造环境可将其分成4类(快速、中速、慢速、超慢速扩张)洋中脊型和2类(弧后扩张中心和弧火山)岛弧型SMS矿床.利用多元统计方法分析了SMS战略性金属的分布特征和主控因素,探讨了其资源前景.结果表明:洋中脊型SMS矿床富集Cu+Fe+Co±Mo,而岛弧型普遍富集Zn+Pb+Cd+Sb+Ag±Au等关键元素.分析表明,成矿温度、成矿物质来源、酸碱度和氧化还原条件是战略性金属富集的主要影响因素,其中流体温度主要受水深条件控制,成矿物质来源主要受控于构造地质环境,酸碱度和氧化还原性主要受控于围岩类型.Cu+Au+Fe+Co在水深超过约2 650 m的慢速—超慢速扩张脊非转换不连续带和拆离断层带等区域具较好的勘查前景;而Cu+Au+Cd+Ag在水深约1 080~2 160 m的弧后扩张中心区域具较好的勘查前景.   相似文献   

金川铜镍硫化物矿床中铂族矿物的主要类型和产出特征:热液蚀变过程中铂族元素的富集机理     

董宇  魏博  王焰 《岩石学报》2021,37(9):2875-2888

金川铜镍硫化物矿床是我国最主要的铂族元素(PGE)资源产地,其矿石受热液蚀变作用影响明显,并产出多种铂族矿物(PGM)。岩浆演化和热液蚀变过程中PGE的迁移富集机制和PGM的成因,一直是研究PGE地球化学行为非常关注的问题。本文对金川铜镍硫化物矿床中PGM的研究发现,其主要类型包括含PGE的硫砷化物(硫砷铱矿)和砷化物(砷铂矿),Pd的铋化物、碲化物和硒化物,以及少量其他铂族矿物。其中,硫砷铱矿可包裹于各种贱金属硫化物(镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)中,表明硫砷铱矿可能结晶于早期的含As硫化物熔体,随后被包裹于硫化物熔体冷凝分异产生的单硫化物固溶体(MSS)和中间硫化物固溶体(ISS)中。硫化物熔体中的As可能主要通过地壳混染作用加入幔源岩浆。大量铋钯矿(PdBi)呈微细乳滴状包裹于黄铜矿中,为晚期ISS冷凝形成黄铜矿过程中出溶的产物。少量铋钯矿(PdBi_2)呈不规则状充填于矿物裂隙,与次生磁铁矿脉紧密共生,并随矿石的蚀变程度增加,铋钯矿的化学成分由PdBi逐渐向PdBi_2转变,表明这部分铋钯矿为后期热液蚀变产物。铋碲钯矿和钯的硒化物则主要产出于镍黄铁矿裂隙且与次生磁铁矿紧密共生,指示明显的热液成因。钯的硒化物的出现表明,岩浆期后酸性、高盐度、高氧逸度的富Cl~-流体对金川铜镍硫化物矿床中Pd的迁移和富集起到了关键控制作用。  相似文献   

汞的稳定同位素分馏机理   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑旺  赵亚秋  孙若愚  陈玖斌 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5):1087-1106

汞是唯一能够以气态单质形式进行长距离传输的有毒重金属元素,其环境行为和健康危害受到广泛关注.近十多年来发展起来的汞稳定同位素技术为研究环境中汞的来源、迁移转化过程以及相应的生态环境效应提供了新的视野.汞同位素是自然界中唯一表现出多种显著非质量分馏(MIF)的独特金属同位素体系,对汞同位素的研究一直偏重应用,而对其分馏机理的认识十分有限.本文从汞稳定同位素分馏理论、分馏实验研究和实际环境过程的汞同位素分馏三方面系统阐述了近十多年来关于汞同位素分馏机理的研究成果、最新进展和未来发展方向.尽管目前的研究普遍认为无机汞的光化学氧化还原和甲基汞的光化学降解是环境中汞同位素MIF的主要产生机制,然而MIF程度和方向的影响因素还不完全清楚,其量化理论还未完全建立,实际环境过程中的分馏机理研究还相对缺乏.未来需要结合理论和实验研究进一步明确大气、陆地、海洋、极地、古环境等实际环境体系中的汞同位素分馏机理,进而拓展汞同位素的应用.  相似文献   

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征          下载免费PDF全文

李红  王良军  柳益群  曾韬  张冬冬  李文厚  周鼎武  杨康  董杨坤  彭毅峰 《古地理学报》2021,23(1)

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈"雪片状"集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素δ34S介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有Ca O高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce*明显负异常、Eu/Eu*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。  相似文献   

攀西红格钒钛磁铁矿矿田富钴硫化物中钴的地球化学特征及其地质意义     

张贵山  邱红信  温汉捷  彭仁  孟乾坤 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(6):1740-1752

攀西红格钒钛磁铁矿矿田白草矿区发育富钴硫化物矿物,关于其成因和形成环境方面的研究较为薄弱。本文采用矿物学、矿物化学、地球化学等方法对其进行系统研究。矿石中主要富钴硫化物为磁黄铁矿（Po）、黄铁矿（Py）、镍黄铁矿（Pn）、硫钴镍矿（Se）。磁黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.21%、0.42%,Co/Ni平均值为1.10;黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.18%、0.29%,Co/Ni平均值为0.77;镍黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为2.67%、34.30%,Ni/Fe平均值为1.08、S/Fe平均值为1.91、M/S^#平均值为1.13;硫钴镍矿Co、Ni平均质量分数分别为24.30%、22.90%,Co/Ni平均值为1.06。根据Po-Py矿物温度计,白草矿区富钴硫化物结晶温度在267~490℃之间,表明其形成于中高温的条件。通过与地幔包体镍黄铁矿S/Fe、M/S^#特征值的对比,结合磁黄铁矿具有陨硫铁（Tr）同质多象晶体的特征,认为白草矿区硫化物具有地幔源的特征,说明成矿物质来源于地幔。白草矿区钴地球化学特征研究表明,在硫化物熔体分离过程中,钴迁移至单硫化物固溶体形成Po-Py固溶体,再由Po-Py固溶体中迁移至Pn、Se,形成了Se、Pn、Po-Py、Ccp（黄铜矿）中Co质量分数依次递减的现象。  相似文献