新疆伽师砂岩型铜矿床地质及S、Pb同位素地球化学

水竹岭铜-铁-金-硫矿床发育上部层状矿体和下部脉状矿体。上部层状矿石重晶石δ34s值为+19.9‰。上部层状矿石黄铁矿δ34s值为+0.9～+5.8‰,下部脉状矿石黄铁矿δ34s值为+3.2～+6.4‰。下部脉状矿体中方解石的δ18o值为+13.3‰,δ13c值为1.2‰,上部层状矿石白云石的δ18o值为+14.1‰,δ13c值为2.2‰。下部脉状矿石和矿化岩石中黄铁矿的206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值分别为18.2241、15.5245和38.2289;上部层状矿石中黄铁矿的206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值分别为18.0692、15.5020和38.1232。从下部脉状矿石到上部层状矿石,黄铁矿的δ34s值、206pb/204pb、207pb/204pb、208pb/204pb平均值逐渐降低,δ18o值和δ13c值等逐渐增高。地质和同位素地球化学特征反映水竹岭铜-铁-金-硫矿床为海底热水喷流沉积成因,揭示了块状硫化物矿床的二元结构性。

1矿床地质概况普朗铜矿位于普朗-红山铜多金属成矿亚带,受印支期壳幔型中酸性斑(玢)岩控制,出露地层主要为上三叠统,自上而下可分为曲嘎寺组(t3q)、图姆沟组(t3t)和喇嘛哑组(t3lm)。火山岩主要是晚三叠世卡尼期至诺利期的以安山岩为主的钙碱系列玄武岩-安山岩组合。普朗复式岩体主要侵入于图姆沟组的砂板岩和安山岩中,

江西德兴铜矿水系样的δ65cu值具有极大的变化范围（-5.8‰~＋24.4‰）,是迄今为止已报道发现的最大的cu同位素分馏值。水体中铜的来源可分为黄铜矿源和黄铁矿源,二者具有明显不同的cu同位素特征。根据水体的cu同位素值分布特征,圈出了流经矿体（矿体上方）水、矿体外围水和尾矿库水3个源区。水体中的cu主要以离子态和微粒态存在,二者具有明显不同的65cu特征,尾矿库中黄铁矿65cu对水体的cu同位素组成具有较大的影响作用。cu同位素在示踪找矿及地质环境监测方面具有良好的应用潜力。

云南思茅地区广泛分布有民乐宋家坡铜矿、大平掌铜矿等诸多矿（床）点。前人对该区内的地层、构造、沉积岩、矿床特征进行了多方面的研究，取得了大量成果。然而，对老黄寨地区铜矿的研究，则鲜有成果问世。本研究结合区内铜多金属勘查工作，对老黄寨砂岩型铜矿的地质特征、矿化类型及控矿因素进行深入分析，为区内下一步的矿产勘查工作提供依据。

舒家店铜矿位于繁昌火山盆地边缘,舒家店短轴背斜轴部脊轴转折部位;矿床主体主要赋存在靠北西接触带岩体中,地表没有出露;北东向破碎带为矿区主要控矿构造;主要金属矿物与岩石蚀变具有一定的关系;矿区采集的含黄铜矿、辉钼矿和黄铁矿石英脉均化法测温结果为280~373℃,属高、中温热液范围;黄铁矿、石膏中硫同位素的测试结果指示,硫主要来源于地壳下部深处;舒家店铜矿为高、中温热液矿床。

通过对青海德合龙洼金铜矿床矿石稀土元素、微量元素、铅硫同位素地球化学特征的研究,稀土总量(σree)为14.22×10-6~176.54×10-6;lree/hree为2.37~12.19,轻稀土富集,重稀土亏损,大部分具有正铕异常;微量元素中ba,sr,ti亏损,低场强元素含量较低,高场强元素sc,th,u,zr,hf,nb,ta中,zr的质量分数最高,亲铁元素中v强烈富集;硫同位素δ(34s)=+2.2×10-3~+7.0×10-3,平均值为+4.98×10-3,均一化程度较高;铅同位素的数据点主要分布于上地壳铅和造山带铅之间;认为德合龙洼金矿的成矿物质来源主要为壳幔混合源。

狮子山矿田是长江中下游成矿带铜陵矿集区最主要的矿田之一,发育层控矽卡岩型矿床(常印佛等,1991)。矿床产出铜和金,伴生有钼和银。矿田内岩浆岩非常发育,均形成于燕山期。矿床矿体赋存于上泥盆统(d3)至中三叠统(t2)之间的层间滑脱构造内及岩浆岩体的内外接触带中,沉积地层中的矿体呈层状、似层状产出,岩浆岩体及其接触带中的矿体主要呈脉状和透镜状产出。

多不杂富金斑岩铜矿床位于西藏阿里地区改则县物玛乡境内,是西藏地勘局地质五队近年发现的具有超大型规模前景的矿床。前人对矿床做了大量的研究工作,但对区内砂岩的研究不多。为此,本文将通过对区内砂岩进行研究,判别其形成的构造背景,为矿床成因提供参考依据。

蒙西斑岩型铜钼矿床位于古亚洲洋成矿域准噶尔—南蒙古成矿带北塔山—琼河坝铜、镍、金、铁成矿区,是东噶尔琼河坝矿集区有新突破的斑岩铜钼矿床之一。笔者从蒙西斑岩型铜钼矿床形成的地质背景、矿床地质特征和地球化学方面入手,分析认为含矿斑岩主要为一套中晚志留世的中酸性岩石,围岩为中-上奥陶统荒草坡群(o2-3hcq),是早古生代的斑岩铜矿,而不是前人认为的晚古生代斑岩铜矿床。成矿期次主要分为黄铁矿-石英、黄铜矿-黄铁矿-石英和碳酸岩-石英3个阶段。矿石含70%多黄铁矿,15%的黄铜矿,还有少量磁铁矿和辉钼矿。次生矿物有孔雀石、褐铁矿和蓝铜矿。矿石中矿物组合显示中-低温特征。元素地球化学特征表明,蒙西铜钼矿床的岩石属高铝高钠钙碱性花岗斑岩,大离子亲石元素sr、k、rb、ba、th等相对富集,高场强元素nb、ta、hf相对亏损。(yb+nb)-rb和y-nb判别图解表明岩石形成于火山弧。(r1-r2)构造图解表明为同碰撞期花岗岩,由此可以初步确认该地区主要侵入岩形成于同碰撞壳源参与的火山弧构造环境。所以蒙西斑岩型铜钼矿床的成矿构造属性为同碰撞期大陆岛弧,说明了东准噶尔为早古生代存在构造-成矿作用。

北祁连奥陶纪典型的塞浦路斯型铜矿床均产出于北祁连山弧后盆地的蛇绿岩中,西段石居里矿床赋存的蛇绿岩带生成环境为近弧的弧后盆地扩张脊环境,东段猪嘴哑吧矿床赋存的蛇绿岩生成环境为近陆的弧后盆地扩张脊环境。东西段构造环境差异导致北祁连山东西段塞浦路斯型铜矿在矿体形态和成矿元素富集程度上存在差异。西段以柱状、似透镜状为主,东段以透镜状为主;成矿元素上东段相比西段更富锌和硫。硫同位素分析,两段均为海水中硫酸盐和玄武岩中硫酸盐混合沉淀结果,东段比西段海水混入程度低。pb同位素研究显示,pb主要来自幔源。流体包裹体成分显示西段石居里以海水成因为主,而东段猪嘴哑吧则为火山热液流体成因,成矿温度均为中低温。

通过国家危机矿山接替资源勘查项目的实施,结合探矿工程资料,系统总结了郝家河铜矿床地质特征及矿体定位规律。采用地层、岩相、构造、岩性、地球化学组合的找矿方法,配合1:2000构造地球化学填图,1:5000矿田构造填图等勘查技术,在矿床se向延伸地段揭露到铜矿体,新增333级铜资源8.2万t,平均品位1.06%,伴生银资源量227t,品位23.3×10-6。该矿带se向延伸地段仍具找矿潜力。

在丫江桥过铝花岗岩中,锆石可以分作两期,分别形成于岩浆定位前的深部岩浆房内和岩浆定位后的侵入部位,这两期锆石的原位hf同位素分析揭示,该花岗岩浆主要来自地壳物质的深部熔融.然而,部分较高的176hf/177hf数据表明,这些花岗质锆石中可能包裹了形成于幔源岩浆的细小锆石(其粒径小于激光束斑),事实上,背散射电子图像和电子探针分析显示,在部分第1期锆石内部存在着另一种形态和成分不同的锆石晶体,它们可能是在花岗质岩浆形成初期混入的幔源岩浆中的结晶产物.因此,推测丫江桥过铝花岗岩的产生与地幔岩浆的底侵怍用有联系.

云南中甸红牛铜矿床位于三叠纪义敦岛弧南端的中甸弧,是云南三江地区新探明的铜矿床之一,目前探明铜金属资源量已达中型以上规模。本文通过详细的矿体特征、蚀变分带、矿化分带以及元素地球化学特征等方面的研究,认为红牛矿床围岩蚀变及矿化分带在垂向和水平方向都具有典型的矽卡岩型矿床特征,矽卡岩元素地球化学特征明显受大理岩、石英二长斑岩化学组成的影响,矿床为典型的矽卡岩型矿床,推断深部的斑岩体可能有巨大成矿潜力。

砍椽沟钼铜矿床位于佳木斯—牡丹江多金属成矿带的南东段,钼铜矿化产于花岗闪长岩和花岗斑岩岩体中。矿床主量元素分析结果表明,成矿岩体具高sr、na、k和低y、mg,显示出钙碱质岩浆演化特点,应属c型埃达克岩;微量元素测试结果显示本区花岗质岩石亏损nb、nd等高场强元素,富集rb、ba等大离子亲石元素,同时表明矿区的花岗质岩石具有埃达克岩属性;稀土元素组成具有轻微负eu异常的特点,表明斜长石发生一定程度的分离结晶作用,或曾受到斜长石分离结晶作用的影响,且岩浆为地壳来源,在岩浆岩源区存在着一定数量的石榴石残留。矿床属斑岩型--热液脉型成因,成矿岩体的形成与太平洋板块俯冲作用关系密切。

云南个旧是世界上最大的锡多金属矿田,卡房铜矿是个旧矿田主要的产铜区。卡房铜矿主要的矿床类型有两类:玄武岩层中或玄武岩与大理岩层间的似层状矿体以及花岗岩与围岩接触带矿体。围岩蚀变主要有夕卡岩化、阳起石化和金云母化。电子探针分析结果显示,卡房铜矿夕卡岩中的辉石主要为透辉石-钙铁辉石系列,石榴子石端元组分以钙铝榴石-钙铁榴石为主。流体包裹体及氢、氧同位素研究显示,从主成矿期到后成矿期,流体温度有显著降低(从260～360℃到160～280℃),而流体盐度则基本保持不变(从1.74%～12.51%到1.74%～11.93%)。氢、氧同位素组成表明,早期成矿流体主要以岩浆水为主,而晚期成矿流体可能在上升过程中与地层中的大气降水相混合。硫同位素分析结果表明,卡房铜矿似层状矿体中硫化物的硫来源于三叠系玄武岩,而燕山期花岗岩和三叠纪玄武岩共同为卡房铜矿接触带矿体提供了成矿所需的大部分的硫。铅同位素分析结果显示,卡房铜矿似层状矿体的成矿物质主要来源于三叠系玄武岩,而接触带矿体的铅可能主要来源于燕山期花岗岩。

沙泉子铜铁矿床安山岩类和闪长岩属偏碱性的钙碱性系列。(玄武)安山岩中含sio_2在49．2%～59．97%,多数样品含铝在16．66%以上,具有高铝玄武安山岩特点,含na_2o为2．19%～5．1%,k_2o为0．61%～3．2%,(na_2o+k_2o)为5．32%～7．03%,na_2o/k_2o值在1．07～8．36。本区安山岩类和闪长斑岩具有明显的rb、th-u-k、la-ce、pb和p正异常,富集大离子亲石元素(lile)和轻稀土元素(lree),具有明显的ta-nb、sr负异常、中等eu和ti负异常,地球化学特征表明它们可能形成在活动大陆边缘上的陆缘岛弧构造背景中。这对于形成大型-超大型斑岩-夕卡岩型铜和铜铁矿床十分有利,深部隐伏矿床的找矿勘查是今后主攻方向。

红山梁铜矿位于阿齐山—雅满苏多金属成矿带上,出露地层主要为下石炭统雅满苏组第二岩性段(c1y2)。区内孔雀石化石英脉及石英钠长斑岩极为发育,异常主体位于北东向断裂与走向北西的石英钠长斑岩脉的交汇部位,圈出l1、l2两个铜矿体,本区以形成中低温热液型矿床为主。地质、物探、化探特征相互印证,地球物理特征表现为高极化、中低阻、弱磁异常区,地球化学特征表现为百灵山岩体周围分布的au、ag、cu、pb、hg、mo、bi元素组合异常或cu单元素异常。

大别造山带白马尖花岗岩体属燕山期侵入岩,为中生代大别山区岩浆活动的产物,为碰撞后花岗岩.锶、钕同位素数据及稀土元素数据表明,白马尖花岗岩体为壳幔混合型.1.2～1.7ga的钕模式年龄为其源岩的平均地壳存留年龄.北大别花岗岩类岩石的物质来源并不一致.

第10卷　第2期　高校地质学报　vol.10　no.2 　2004年6月　geologicaljournalofchinauniversities　june2004　 基金项目:中科院知识创新工程项目(kzcx2-102);国家自然科学基金重点项目(40032010-b)资助 第一作者简介:李武显,男,1964年生,副研究员,火成岩岩石地球化学和岩石大地构造研究方向。 赣东北蛇绿岩中的埃达克型花岗岩 ———地球化学和nd同位素证据 李武显,李献华 (中国科学院广州地球化学研究所,广州510640) 摘　要:报道了赣东北蛇绿岩中西湾钠长花岗岩的地球化学和nd同位素研究结果,它的许多特征 与现代环太平洋地区的埃达克岩(adakite)极为相似,包括高al2o3(15%～17%),sr

红旗岭铜镍硫化物矿产是我国重要的金属矿区,通过对矿区地质地球化学特征的深入分析,采用科学的方法进行找矿工作,可以为矿产资源的开采与利用提供科学的保障。本文主要以红旗岭铜镍硫化物矿床为例,讨论铜镍硫化物矿床的地质特征和找矿技术方法,促进我国矿产资源开采事业有序发展。

宝鸡花岗岩体出露于商丹缝合带北部,是秦岭构造带中规模较大的复式深成岩体之一,呈不规则岩基产出。该花岗岩体具有多期次侵位的特征,前人对其岩石地球化学特征及其成因研究相对薄弱,其形成时代存在不同认识。因此,进一步的岩石学、地球化学、年代学和同位素组成研究可以为理解秦岭造山带中生代造山过程和岩浆作用提供基础科学依据。岩石学和地球化学特征表明,宝鸡花岗岩体主体为石英二长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩,属亚碱性系列、高钾钙碱性i型花岗岩。其sio2质量分数为63%~73%,富al2o3(13.3%~15.6%),相对富k2o,k2o/na2o比值多数大于1,铝饱和指数(a/cnk)为0.87~1.10,属于准铝质—弱过铝质系列。轻重稀土元素分馏,但程度相对弱,富集大离子亲石元素(如:rb、ba、th、u),亏损高场强元素(如:nb、ta、zr、p、ti),部分岩石具有高sr/y比值,弱eu负异常。中重稀土元素分馏现象不强烈,且中稀土元素亏损,可能暗示源区没有石榴石残留,而有角闪石残留相。不同类型的花岗岩具有相似的微量、稀土元素组成,暗示相似的源区和或构造环境。本文分析了具有代表性的14个岩石样品的锆石u-pb年龄。锆石多呈柱状或短柱状,内部振荡环带清晰,th/u比均大于0.1,具有负eu异常和正ce异常,是典型的岩浆成因。锆石u-pb年龄变化范围较大,195~217ma,而且晚期酸性脉体u-pb年龄~170ma。4个样品的锆石hf同位素分析结果显示,不同期次和不同岩性样品具有不同的hf同位素组成特征。石英二长岩(217ma)初始εhf值为-3.6~+1.1,hf模式年龄~1.5~1.2ga;二长花岗岩(212ma)初始εhf值为-1.3~+4.4,hf模式年龄~1.3~1.0ga;二长闪长岩(213ma)初始εhf值为-15.1~-9.3,hf模式年龄~2.2~1.8ga;晚期钾长花岗岩(196ma)初始εhf值变化范围较大,为-18.8~-5.0,hf模式年龄~2.4~1.6ga;表明岩浆源区组成较复杂,具有古老的地壳物质和地幔或新生地壳物质参与。结合同位素年代学和地球化学特征,宝鸡花岗岩复式岩体可能由三期岩浆侵位构成,第一期为石英二长岩,岩浆源区以中、晚元古代壳源岩石为主,有部分幔源组分或新生地壳物质的贡献;第二期为二长花岗岩,原岩以新生地壳或幔源物质为主;第三期钾长花岗岩岩浆源区可能为更古老的地壳物质。

安徽铜陵天马山金硫矿床发育上部层状矿体和下部网脉状矿体,地球化学特征呈现出明显的垂向变化和二元结构性。从下部网脉状矿化岩石到上部层状矿石,pb、zn、au、ag、as、hg等含量和δ18o值总体逐渐增高,cu、mo、cr、co、ni、ree等含量和成矿温度499℃→65℃及δ34s值总体呈逐渐降低趋势。黄铁矿的δ34s值为+4.0‰～+9.6‰,上部层状块状矿石中方解石和石英的δ18o平均值为+13.7‰,下部网脉状矿化岩矿石中脉石英或全岩δ18o平均值为+12.3‰。地质地球化学特征反映天马山金硫矿床为海底热水喷流沉积成因。