矿物学特征十篇

矿物学特征篇1

摘要

桦树沟铜矿床位于北祁连加里东造山带西段。铜矿体赋存于镜铁山BIF型铁矿床桦树沟矿区FeⅤ矿体下盘，矿体受断裂构造控制，矿化岩石主要为铁碧玉岩、石英绢云母千枚岩和碳质千枚岩，围岩蚀变可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化。文章对块状铜矿石(富铜矿体)和脉状铜矿石(千枚岩型铜矿体)进行了野外地质特征、矿物学和硫同位素对比研究。富铜矿体与地层产状基本一致，块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石，黄铜矿低S、Cu，高Fe。脉状矿石主要表现为石英-碳酸盐-硫化物脉沿千枚理或裂隙产出，矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石，黄铜矿低S高Fe。块状铜矿石中黄铜矿的δ34S变化范围为15.6‰～17.4‰，暗示硫主要来自同期海水。脉状矿石中硫化物的δ34S值低于块状矿石中黄铜矿的δ34S值，黄铜矿、黄铁矿的δ34S值变化范围分别为13.2‰～16.2‰和9.3‰～13.4‰，暗示硫可能主要来自受还原的硫化物和硫酸盐矿物。以上研究表明块状铜矿石和脉状铜矿石可能为不同热事件的产物，结合前人研究成果，笔者认为桦树沟铜矿床为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。绿泥石温度计指示后期热液成矿温度为222℃左右。

关键词

地质学;矿物化学;硫同位素;铜矿床;桦树沟;北祁连

北祁连造山带是中国典型的加里东造山带，同时也是备受关注的铁铜金成矿带(毛景文，2003)，产出有著名的镜铁山式铁矿床、白银厂式和石居里式铜矿床。20世纪80年代后期，冶金工业部西北地质勘查局第五地质队在镜铁山铁矿床桦树沟矿区FeⅤ铁矿体之下发现了铜矿体，引起矿山与地学界的高度重视，已探明铜金属储量达20万吨，平均品位1.82%(毛景文等，1997;Sunetal．，1998;夏林圻等，1999)。前人对桦树沟铁矿进行了大量的研究(杨化洲等，1991;周涛发等，1997;刘华山等，1998;薛春纪等，1997;Sunetal．，1998;毛景文等，2003)，铁矿石具有明显的条带状构造，主要由碧玉、镜铁矿(赤铁矿)、菱铁矿和重晶石组成，矿石具有明显的Eu正异常，大多数学者认为桦树沟铁矿为海底喷气成因的条带状铁建造(BIF)(Zhangetal．，2014;Lietal．，2014;Yangetal．，2015)。但是对于桦树沟铜矿的成因还存在争议，有层控同生热液改造型(杨化洲等，1991)、海底热水沉积(变质)-后期热液改造型(黄永平等，1992;周涛发等;1997)、喷流沉积型(Sedex)(薛春纪等，1997;刘华山等，1998;Sunetal．，1998)、加里东岩浆热液型(赵东宏等，2002;2003;毛景文等，2003;张兰英等，2008)等。但归纳起来，主要是同生海底喷流成矿和后生热液成矿两种争议。前人研究表明，与条带状铁建造(BIF)有关的铜矿床与BIF可能为同期形成，例如巴西Carajás省IgarapéBahiaCu-Au矿床(Dreheretal．，2008)，也可能为后期热液成因，例如中国海南石禄BIF中的铜钴矿(许德如等，2012)。最新工作表明，北祁连西段镜铁山式铁矿床的下盘普遍发育铜矿化，可能具有较大的找铜矿潜力。因此深入研究桦树沟铜矿床，对理解北祁连该类型铜矿床成因及矿产勘查至关重要。桦树沟地区铜矿石类型较多，不同铜矿石类型可能代表了不同的成因信息。本次研究在桦树沟铜矿床发现一层富铜矿体(块状)，显示与其他铜矿体不同的野外地质特征。结合以往研究资料以及最新发现的野外地质现象，本文补充分析了不同类型铜矿石中硫化物的成分和硫同位素数据，结合蚀变矿物的成分特征，为重新探讨矿床成因及成矿过程提供更多依据。

1区域和矿区地质特征

北祁连造山带是一个典型的加里东造山带。该区自元古宙以来经历了大陆裂谷、板块作用(俯冲和闭合作用)和陆内造山3种构造体制(夏林圻等，2003;Songetal．，2013)，主要出露元古宙到新生代地层(杨化洲等，1991)。桦树沟铜矿床位于镜铁山铁矿桦树沟矿区西段。矿区出露地层主要为中元古界镜铁山群下岩组，地层由新到古依次是杂色千枚岩、石英岩、石英绢云母千枚岩、碳质千枚岩、钙质千枚岩、灰绿色千枚岩、铁矿床和黑灰色千枚岩，变质程度为低绿片岩相(图1)。铜矿床位于镜铁山矿桦树沟矿区西部的Ⅴ号铁矿体下盘(图2a和图3a～e)，矿化岩石或赋矿围岩由上而下依次是铁碧玉岩、灰绿色石英绢云母千枚岩和黑色碳质千枚岩(图2)。区内主要构造为加里东期NW向紧密向斜褶皱和逆冲断层，局部发育NNW向剪切断裂。桦树沟铁铜矿床中F10断裂是最主要的控矿断裂，位于Ⅴ号铁矿体的底板，断层走向与岩层走向基本一致，倾角75～80°(毛景文等，2003)。铜矿体赋存于FeⅤ矿体下部和底板围岩中，矿体受多层地层控制，主要包括铁碧玉岩、灰绿色千枚岩层和碳质千枚岩层(图2b)，产状基本与地层产状一致，矿体主要由CuⅠ和CuⅡ和6个小矿体组成。CuⅠ主要为铁碧玉岩容矿铜矿体，长1010m，厚0.94～34.49m，延伸200～470m，呈似层状和透镜状，矿体倾向210～230°，倾角60～85°，平均品位2.97%。CuⅡ矿体分布于矿体下部的蚀变千枚岩中，矿体呈层状或透镜体状，最大延长大于600m，厚度1～23.1m，平均厚6.17m。

矿体倾向210°，倾角60～75°，平均品位2.77%(毛景文等，2003)。其余铜矿体多呈透镜状产出。矿石自然类型主要有铁碧玉岩型(图3a、3e)和千枚岩型(图3c、3d)。本次发现的富铜矿体主要位于铁碧玉岩型铜矿底板，属于CuⅠ矿体。矿石组构比较复杂，主要有脉状构造、块状构造、角砾状构造、浸染状构造，少见条带状构造，半自形-他形粒状结构、交代结构、包含结构。矿石矿物主要为黄铜矿和黄铁矿，少量的斑铜矿、黝铜矿、镜铁矿、菱铁矿和孔雀石等，脉石矿物主要为石英、碳酸盐矿物(铁白云石和白云石)、重晶石、绢云母和绿泥石等。条带状矿石多分布在矿体上部或中上部(该类矿石目前大多已被采完，前人研究认为这类矿石可能为原始喷流沉积成因，黄永平等，1992)，块状矿石多分布于矿体的中部(富矿铜石主要为块状构造)，脉状构造的矿石多分布于矿体的中部或下部;角砾状矿石主要分布于铁碧玉岩内，浸染状矿石多分布于矿体的边部(黄崇轲等，2001)。铜矿体围岩蚀变主要为中低温热液蚀变，可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，以前3种蚀变为主。蚀变分带清晰，其中内带主要为硅化和绢云母化，外带为绿泥石化。矿区内侵入岩主要为辉绿岩和加里东期石英闪长玢岩(图3f)，沿矿区内断裂带分布，其中石英闪长玢岩在空间上与铜矿化关系密切。

2样品描述和分析测试

桦树沟铜矿石类型较多，本次研究发现一层富铜矿体沿黑色碳质千枚岩边部产出，其上盘岩石为碧玉岩，矿层厚约2～4m，产状与黑色碳质千枚岩基本一致，局部为断层接触，属于CuⅠ矿体(图3b)。铜矿石主要呈块状构造，矿石矿物主要为黄铜矿，含量较高，高达75%，黄铜矿呈他形，颗粒较粗。其次可见少量黄铁矿，黄铁矿呈浑圆状，可见溶蚀现象。脉石矿物为石英、重晶石和碳酸盐矿物(图3g)，这类铜矿石显示出明显不同于千枚岩型铜矿的特征。千枚岩型铜矿中石英-碳酸盐-硫化物脉主要沿千枚理和千枚岩中的裂隙分布，其黄铜矿含量变化较大，金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、黝铜矿和镜铁矿等，脉石矿物主要为石英、碳酸盐矿物、绢云母和绿泥石等(图3h、3i)。其中黄铜矿为细粒他形，通常交代黄铁矿，黄铁矿自形-半自形，常伴随有碎裂结构。本次研究将上述块状矿石(富铜矿体)与脉状矿石(千枚岩型铜矿)两类铜矿石进行了系统的矿物学和硫同位素对比研究。块状矿石采自桦树沟CuⅡ矿体2860水平黑色碳质千枚岩边部，矿石品位较高，可达20%以上(图3b)。脉状矿石采自桦树沟CuⅡ矿体2760水平处，为千枚岩型铜矿石，矿石品位较低(图3d)。矿物电子探针分析测试在中国地质科学院矿产资源研究所JEOLJXA8230型电子探针完成，加速电压20kV，电流20nA，束斑直径5μm。前人对桦树沟铜矿床已做了大量的硫同位素研究，但是缺少不同类型铜矿石的对比分析，本文补充测试了上述两类铜矿石中硫同位素组成。矿石样品主要采自桦树沟矿区井下，样品新鲜，未见风化蚀变。硫同位素测试在核工业北京地质研究院测试研究中心仪器型号为FinniganMAT-251型质谱仪上完成，以Cu2O做氧化剂制备测试样品，测试结果采用国际标准CDT表达，分析精度优于±0.2‰。

3测试结果

3．1电子探针测试结果

3．1．1黄铁矿用于电子探针测试的黄铁矿均为脉状矿石(石英-硫化物脉)中的黄铁矿，黄铁矿半自形-自形，可见明显的碎裂结构，被黄铜矿交代。黄铁矿的w(Fe)46.35%～47.54%，平均46.86%;w(S)51.87%～53.59%，平均52.98%，S/Fe比值为1.90～2.01，平均1.97(表1)。与黄铁矿理论值(Fe46.55%，S53.45%)相比，铁含量较高，硫含量较低。Co和Ni含量都很低，w(Co)＞w(Ni)。

3．1．2黄铜矿本文测试对象为块状铜矿石和脉状铜矿石中的黄铜矿。脉状矿石中黄铜矿含w(S)33.87%～34.85%，平均34.51%;w(Fe)30.41%～31.49%，平均30.68%;w(Cu)34.43%～34.73%，平均34.58，其次含少量的Pb(0～0.16%，平均为0.07%)，Co和Ni含量都很低，w(Co)＞w(Ni)(表1)。块状矿石中黄铜矿含量较高，可高达75%，w(S)33.67%～34.90%，平均34.18%;w(Fe)30.39%～31.44%，平均30.97%;w(Cu)33.96～34.75，平均34.38%，Pb含量很低(0～0.05%，平均0.02%)，Co和Ni含量都很低，Co＞Ni(表1)。与标准黄铜矿理论值(S34.92%，Fe30.52%，Cu34.56%)相比，脉状铜矿石中黄铜矿S含量明显较低，Fe含量较高，铜含量接近理论值;块状矿石黄铜矿S明显低于脉状矿石，Fe含量明显较高，Cu含量明显低于理论值。

3.1．3黝铜矿黝铜矿主要产于脉状铜矿石中，在铜矿体上部略多，呈他形粒状集合体、细脉状嵌布在黄铜矿石英脉中，也有与黄铜矿连生嵌布于石英晶隙中。w(S)为25.13%～25.71%，平均25.52%，w(Sb)为24.57%～25.64%，平均25.07%;w(Cu)为41.57%～42.19%，平均42.00%;w()为2.67%～3.20%，平均3.00%;w(Fe)为3.78%～3.97%，平均3.91%，w(Zn)为0.74%～1.25%，平均1.09%(表1)。与理论值(S25%，Sb29%，Cu46%)相比，S含量略高，Sb和Cu含量略低，这是由于Sb和Cu被、Fe、Zn替代。

3．1．4绢云母绢云母主要赋存在脉状铜矿石中，是千枚岩中常见的变质/蚀变矿物组分。本区绢云母均有不同程度的绿泥石化，以致大多绢云母电子探针数据获得的是混合信息，3个未见绿泥石化的数据见表2:w(SiO2)46.43%～48.02%，w(Al2O3)35.08%～37.02%，w(K2O)9.06%～9.77%，其他氧化物含量较低，w(Cl)为0.01%～0.02%，F含量很低。3．1．5绿泥石绿泥石化呈不规则状或细脉状，主要为交代绢云母形成(图3i)，部分绿泥石也混有绢云母的信息(K2O含量较高)，本次测试的绿泥石均为脉状铜矿石中的绿泥石，五个有效点测试数据结果见表2，w(SiO2)变化范围为25.60%～26.55%，w(FeO)为23.00%～24.84%，w(Al2O3)18.81%～19.49%，w(MgO)为15.16%～17.11%，其他元素含量较低，w(Cl)为0～0.02%，基本不含F。在绿泥石分类图解中(赵杏媛等，1990)投影，全为镁铁绿泥石。Fe2+/Fe2++Mg2+比值为0.43～0.48(平均0.46)。根据公式d001=14.339(0.1155AlⅣ(0.0201Fe2+，t(℃)=(14.379－d001)/0.001(基于14个氧原子数，Nieto，1997;Battaglia，1999)，获得绿泥的石形成温度为216.67～227.72℃，平均222℃。

3．2硫同位素本次测试的黄铁矿和黄铜矿硫同位素值变化范围相对较小，不同于前人所得的硫同位素值(具有较大的变化范围，例如薛春纪等，1997;刘华山等，1998;毛景文等，2003)，这可能是由于本次测试的铜矿石类型比较单一(块状矿石和脉状矿石)。硫同位素测试结果见表3和图4，块状矿石中黄铜矿δ34S值变化范围为15.6‰～17.4‰，平均为16.7‰;脉状矿石中黄铜矿低于块状矿石中黄铜矿δ34S值，变化范围为13.2‰～16.2‰，平均为15.1‰，脉状矿石中黄铁矿δ34S相对较低，变化范围为9.3‰～13.4‰，平均值为11.2‰。

4讨论

4．1铜矿成因前人对桦树沟铜矿床成因争论的焦点主要集中于是同生海底喷流成矿还是后期热液成矿。结合前人研究成果，本次研究表明，桦树沟铜矿床块状铜矿石和脉状铜矿石在野外地质特征、矿物组合、矿物化学和同位素等方面具有明显的差异性:①块状矿石主要产出于富铜矿体中，其产状与地层基本一致，而本次研究的脉状矿石(千枚岩型)，主要呈脉状赋存于千枚岩中，显示后期热液成矿的特点;②块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石，脉状矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石。脉状矿石中含有大量的黄铁矿、黝铜矿以及绢云母、绿泥石等蚀变矿物，而块状矿石中未见到这几种矿物;③块状矿石中黄铜矿低S、Cu而高Fe，而脉状矿石中黄铜矿低S高Fe。与块状矿石相比，脉状矿石中黄铜矿更接近理论值;④本次测试结果表明脉状矿石中黄铜矿硫同位素值(13.2‰～16.2‰，平均为15.1‰)高于黄铁矿硫同位素值(9.3‰～13.4‰，平均值为11.2‰)，上述二者硫同位素值均低于块状矿石中黄铜矿硫同位素值(15.6‰～17.4‰，平均为16.7‰);⑤毛景文等(2003)和周涛发等(1997)对黄铜矿中的铅同位素研究发现，异常富集放射成因的206Pb、207Pb和208Pb，而黄永平等(1992)研究则表明黄铜矿中的铅同位素含放射成因Pb低，属正常Pb。这可能是由于前人所测铜矿石类型不同，不同类型矿石显示不同铅同位素特征。上述差异性表明块状矿石和脉状矿石可能是不同时期热事件的产物，或者是经历了不同的热液改造过程。

本次研究的块状矿石硫同位素值变化范围为15.6‰～17.4‰，与中元古代海水硫同位素值比较一致(17‰±3‰，Strauss，1993)，暗示硫主要来自海水。其次，块状矿石黄铜矿颗粒较粗，发生了明显的变质重结晶现象(图3g)，表明其形成于变质作用之前。薛春纪等(1997)对于网脉状矿石研究认为其显示Sedex矿床的特征，也表明铜矿具有海底喷流沉积的特征。块状矿石品位较高，主要产于黑色碳质千枚岩和铁碧玉岩的过渡部位，矿物成分比较简单，主要为黄铜矿，其次含少量的黄铁矿、石英、碳酸盐矿物和重晶石，与其他VMS型矿床矿石矿物组成比较相似(Zaccarinietal．，2008)。因此，笔者认为块状铜矿石主要为海底喷流沉积成因。脉状矿石主要呈石英-硫化物脉沿千枚理灌入或充填在千枚岩裂隙中，黄铜矿大多细粒、他形，未见变质重结晶现象，大多显示交代结构，且矿(岩)石发生了明显的硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，表明其形成时代晚于千枚岩，为后期热液成因。同时，脉状矿石中硫化物硫同位素具有较大的正值(9.3‰～16.2‰)，低于块状矿石，表明脉状矿石中硫同位素受到了后期热液的改造发生了明显的分馏作用。同时，黄永平等(1992)通过对条带状、浸染状千枚岩型铜矿石和(网)脉状千枚岩型铜矿石黄铜矿硫同位素对比研究，表明前者为同生沉积成因，而后者为后生热液成因。在Zartman等(1981)全球铅构造模式演化线中，高放射性铅端员位于上地壳铅演化线之上，显示典型的壳源铅性质，而低放射性铅端员(后者)位于地幔与造山带之间，表现为幔源铅同位素组成特征。前者测试对象主要是脉状矿石，为后期热液成因，在热液改造过程中有大量放射成因铅加入，而后者可能显示海底喷流沉积Pb同位素特征。同时，脉状矿石黄铜矿Pb含量(平均为0.072%)高于块状矿石Pb含量(平均0.016%)，也可能是由于脉状矿石黄铜矿有放射成因铅加入造成的。上述表明，桦树沟铜矿同时存在有海底喷流沉积铜矿石和后期热液改造铜矿石。徐卫东(2006)对CuⅠ和CuⅡ矿体地球化学研究表明，这两类铜矿体受后期热液改造作用明显不同，也认为桦树沟铜矿属海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。前人研究表明沉积岩容矿层状铜矿可以形成于成岩作用的早期、成岩作用晚期或成岩作用之后(Chartrandetal．，1985)。桦树沟铜矿主要赋存于BIF型铁矿底板，产状与地层一致(Sunetal．，1998;毛景文等，2003)，与BIF有关的铜矿床，铜和BIF成矿物质都来源于海底热液系统，部分铜矿床与BIF同期形成，例如巴西CarajásProvinc地区BIF中Cu-Au矿床(Dreheretal．，2008)，而部分铜需要后期热液活化才能成矿，例如中国海南石禄BIF中的铜钴矿(许德如等，2008)。桦树沟铜矿床具有明显的层控的特点(Sunetal．，1998)。本次研究结果表明海底热液喷流沉积时期已有一定规模铜矿形成(例如块状铜矿石)，而更大规模的铜矿体(例如千枚岩中脉状铜矿石)主要为受后期热液改造形成，为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。

4．2铜成矿过程研究区内块状矿石黄铜矿低S和Cu而高Fe，表明其可能形成于硫逸度相对较低、富铁的环境中，与BIF形成环境比较一致(Bekkeretal．，2010)。本次研究表明桦树沟铜矿床更大规模的矿化作用主要发生于后期热液改造阶段，未矿化的BIF中w(Cu)高达897×10－6(Yangetal．，2015)，未矿化的千枚岩中w(Cu)高达1876×10－6(Sunetal．，1998)，这些矿源层在有利的地段受后其热液活化形成具有工业品位的铜矿体。对于后期改造阶段热液性质有不同认识，杨化洲等(1991)和黄崇轲等(2001)根据铁矿体内石英脉中包裹体化学成分及氢同位素测定结果，认为是具有热卤水性质的地下水热液Sun等(1998)根据部分铜矿体普遍经历了变质作用及片理化，认为其主要是变质作用引起的后期热液活化;赵东宏等(2002;2003)、毛景文等(2003)和张兰英等(2008)根据铜矿化与石英闪长玢岩脉关系密切且围岩蚀变发育，认为热液主要为岩浆热液。前人发现一个脉状矿石的硫同位素值为－1.9‰(毛景文等，2003)，显示岩浆硫的特征(郑永飞等，2000)，表明硫同位素受到了岩浆热液的还原作用。本次野外观察表明，脉状铜矿石赋矿围岩(千枚岩)主要发生硅化、碳酸岩化、绢云母化和绿泥石化，表明热液流体主要为酸性热液。艾永富等(1998)认为在绿泥石成分中，若Fe取代Mg，表明其形成于相对酸性环境，反之，Mg取代Fe，则表明相对碱性环境。本区绿泥石主要为镁铁绿泥石(表2)，表明其形成于酸性环境。

薛春纪等(1997)获得黄铜矿包裹体水pH=4.87，但是黄铜矿铅同位素特征(富集高放射性成因铅，毛景文等，2003;周涛发等，1997)明显不同于石英闪长玢岩铅同位素特征(张兰英等，2008)，暗示其形成还可能与地层中高放射性成因铅的加入有关。由于数据有限，还需要进一步研究。本区绿泥石主要为镁铁绿泥石，主要为交代绢云母形成，F、Cl含量也与绢云母比较相似，因此主要为继承绢云母中的F、Cl。在绿泥石交代绢云母的过程中还涉及MgO和FeO带入，K2O带出过程。这可能是由于绢云母与碳酸盐矿物(主要是白云石和菱铁矿)反应而成，即绢云母+白云石(或菱铁矿)+水绿泥石+CO2。前人对黄铁矿和黄铜矿中的包裹体水研究表明，其阳离子主要为Ca2+，Mg2+，Na+，K+(张连昌等，1997)，其中Ca2+和Mg2+可能主要来自碳酸盐，K+主要来自绿泥石化过程从绢云母中带出的K+，阴离子主要为Cl－，与绿泥石和绢云母中含有相对较高的Cl－一致，而F含量很低，表明铜主要以氯化物的形式搬运，例如与酸入体有关斑岩铜矿以及IOCG矿床，富Cl硅酸盐是常见的矿物。脉状铜矿石中与黄铜矿共生的石英流体包裹体均一温度为115～260℃(毛景文等，2003)，与利用绿泥石获得的温度216.67～227.72℃(平均222℃)比较一致，这可能表明在岩浆热液演化早期阶段Cu主要以氯化物形式搬运，当岩浆热液演化到晚期，温度降低，有利于铜在有利部位卸载而形成热液铜矿。综上所述，前人研究认为后期热液改造作用可能与区内中酸性岩脉有关(图1)，矿区内石英闪长玢岩脉主要为加里东造山作用的产物(赵东宏等，2003;毛景文等，2003;张兰英等，2008)，加里东期北祁连西段洋盆收缩，洋壳向陆块下俯冲，华北板块与柴达木、中祁连板块发生碰撞，桦树沟铜矿床以及浅成侵入相闪长玢岩岩脉形成(张兰英等，2008)。本次研究推测，可能是后期热液通过水-岩交换反应，萃取了镜铁山群中的Cu，Cu主要以氯化物形式搬运，同时使围岩发生硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，当热液演化到晚期，由于温度降低，成矿物质在有利地段卸载，形成后期热液铜矿，同时海底喷流沉积期形成的铜矿石可能也受到后期热液的影响使其品位升高。

5结论

矿物学特征篇2

【关键词】银洞坡金矿；区域地质背景；地球物理特征；地球化学特征；综合找矿标志

河南省桐柏县银洞坡金矿床为二十世纪九十年代探明的一处特大型热液型矿床，区域上位于秦岭造山带东段北秦岭褶皱带中，构造线多呈北西西向延伸。该矿床目前正在开采中，为了进一步探明深部资源，扩大矿床规模，河南省地质勘查基金于2011年设立了“河南省桐柏县银洞坡金矿深部及预查”项目。此文旨在总结该矿床地球物理特征、地球化学特征及物化探找矿评价标志，以期进一步的地质勘查工作借鉴。

1 地质特征

1.1 区域地质背景

桐柏地区处于扬子陆块和华北陆块的结合部位，秦岭造山带东段核部。以龟―梅断裂为界，以北为北秦岭地层区，以南为南秦岭地层区。北秦岭地层区出露地层主要有秦岭岩群、蔡家凹岩组、二郎坪群和歪头山组；南秦岭地层区主要出露有龟山岩组、南湾组等。龟山岩组、秦岭岩群、蔡家凹岩组和歪头山组为Au、Ag多金属矿的赋矿层位，二郎坪群为Cu、Zn多金属矿的赋矿层位。区内构造主要表现为构造岩片和边界断裂的北西西向相间排列。具区域性、分划性、与成矿关系最为密切的边界断裂主要有桐-商断裂、龟-梅断裂、大河断裂等（图1）。区内岩浆活动频繁，从元古宙到新生代有多次活动，本区与成矿有关系的主要为中生代岩浆岩，如老湾花岗岩、梁湾花岗岩等。唐河常湾-东塔院铜镍矿分布于南阳盆地边缘，铜镍矿床主要与扬子陆块北缘周庵超镁铁质岩体有关。金属矿产主要分布在边界断裂两侧的构造岩片内，它们具有集群成带分布特点，其生成分布受地层、岩浆岩、构造的多重控制。

1.2 矿区地质特征

银洞坡金矿床位于桐柏县北部，属桐柏大别山北坡金银成矿带北亚带，呈北西南东向狭长带状展布。西部有破山银矿，中部为银洞坡金矿（图2）。

矿床出露主要地层为上元古界歪头山岩组中部及第四系，岩性岩性以二云变粒岩、白云变粒岩、二云石英片岩、绢云石英片岩、炭质绢云石英片岩、二云变粒岩、白云变粒岩为主，矿床控矿构造以朱庄背斜（形）为主干构造，与背斜（形）伴生的脆性共轭逆冲剪切带、韧―脆性层间剪切带及派生的羽裂、拖曳褶曲和旁侧左行、或右行的脆张性断裂是矿床内的主要容矿构造。此外在背斜轴部和两翼还发育一系列成矿后期的逆冲断层、平移正断层。矿体的空间分布严格受歪头山岩组中部含矿层第二、三岩性段（Pt3W22、Pt3W23）和赋矿构造双重因素控制。在矿床东段主要工业矿体呈鞍状、似层状，分布在Pt3W22的厚层炭质绢云石英片岩内，及朱庄背斜（形）转折端，倾伏端的虚脱部位中。赋矿岩石为硅化碎裂炭质绢云石英片岩和变粒岩。矿体顶底板多为变粒岩，次为绢云石英片岩。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、碳酸盐化、褐铁矿化和黄钾铁矾化等。此外，在整个矿床中绿泥石化、绿帘石化、高岭土化蚀变均很发育，但与矿化无明显的相关性。

矿石结构：主要有自形―半自形晶粒结构，他形结构、交代熔蚀结构，包括粒状结构、交代熔蚀结构及交代残余结构、固溶体分离结构、压碎结构、碎斑结构、揉皱结构等。

矿石构造：主要有浸染状构造、脉状―网脉状构造、块状构造、角砾状构造、皱纹状、蜂窝状、皮壳状等类型。

矿石中的金以自然金和金银硫化物为主，含微量针碲金银矿。

1.大栗树岩组；2.歪头山岩组上部；3.歪头山岩组中部；4.歪头山岩组下部；5.燕山晚期似斑状花岗岩；6.加里东期黑云斜长花岗岩；7.斜长片麻岩（变形花岗闪长岩）；8.混染带（石英闪长岩）；9.上含矿层；10.下含矿层；11.大理岩；12.朱庄背斜（形）；13.断层；14.挤压破碎带；15.工作区范围

2 地球物理特征

2.1 区域地球物理特征

2.1.1 物性特征

本区地（岩）层和岩浆岩物性参数值见表1、表2。

由表可知：①地层中磁性、电性和岩石密度参数值，以桐柏山杂岩和龟山岩组最高，秦岭岩群、歪头山组、二郎坪群次之，新生界最低。②岩浆岩从超基性-基性-中性-酸性岩的磁性和岩石密度值依次由高到低，电阻率值由低到高，极化率值由高到低；碱性岩磁性、电性、密度均表现为低值。③根据区域地（岩）层物性特征，反映出三个磁性、密度界面：桐柏山杂岩与其北的南秦岭地层之间，二郎坪群与新元古界之间，以及其它地层与新生界之间。由于这些界面的物性差异，区域磁场、重力场呈带状，并受构造及岩浆岩侵位控制。

2.1.2 重力异常特征

1∶25万布格重力异常平面图（图3）上，桐柏地区处于区域重力高值区。刘山岩铜锌多金属成矿带分布在二郎坪群中，原岩为一套海相喷发的基性火山岩和火山碎屑沉积岩，岩石密度大，表现为区域重力高值区。围山城金银多金属成矿带表现为重力低值区，该重力低值区在西部包括了桃园花岗岩体、梁湾花岗岩体、破山大型银矿、银洞坡大型金矿，向东延伸至朱庄以东。推测深部应有与桃园及梁湾岩体类似的低密度酸性岩体。

2.1.3 航磁异常特征

桐柏地区在1∶25万航磁T平面异常图（图4），各个构造地层地体之间的聚合带多表现为北西向线状延伸的梯度带，表明各构造地层地体由于地层、岩石组合的物性差异，控制区域磁场和磁异常与区域地（岩）层走向一致，呈北西向条带状分布。最大值大800nT，最小值为-402nT。刘山岩铜锌多金属成矿带分布在二郎山-吴城正磁场异常带上，南北宽约4千米，东西长40及80千米，对应地层为二郎坪群的刘山岩岩组、张家大庄岩组和大栗树岩组。围山城金银多金属成矿带处在二郎山-吴城正磁场带北东侧的负磁异常区中，东西长40千米，南北宽约3千米，对应地层为歪头山组，其磁化强度较上覆的二郎坪群低出一个数量级。区内金银多金属矿化与中酸入岩，特别是燕山期花岗岩关系密切，但花岗岩的磁性变化较大，从较强到较弱均有，与金银矿化关系密切的岩体（SⅠ型）具有一定的磁性。

在1∶5万航磁异常图上，工作区北部围山城金银多金属成矿带为低值或负值异常区，南侧的带状负值异常带，是由二郎坪岩群张家大庄岩组内含铁石英岩引起的正磁异常带的伴生负异常。张家大庄岩组南倾，地磁场磁化方向北倾，其北侧应伴生负异常。推测可能有隐伏的酸性岩体引起。工作区南部老和尚帽金银铜多金属成矿带表现为低的正值场，场值一般在100nT±。其北东侧以大河断裂为界，对应刘山岩岩组为二郎山-吴城正磁异常带；南西侧以松扒断裂为界，对应老湾花岗岩体为老湾负磁异常带；边界断裂对应的航磁等值线均为100nT±。在本区低的正值场中平行发育二条正磁异常带，异常最高值均为400nT。其中北带对应秦岭岩群中柳树庄超基性岩带，从伴生负异常特征来看，该磁性岩带由向北缓倾的无根超基性岩块组成，推测南带为秦岭岩群中角闪质岩石或隐伏超基性岩带组成，磁性体延伸稳定，倾角近于直立。南、北正磁异常带之间的0值线对应桐树庄―老虎洞沟构造岩浆岩带及地球化学异常带。

区内重力异常梯级带与航磁不同分区界线或0值线，对应地球化学异常带或构造―岩浆岩带的展布，初步发现银多金属矿床（点）分布在重力鼻状突起旁侧的凹陷部位，反映构造及酸性岩浆岩发育部位对成矿的有利控制。

2.2 矿区地球物理异常特征

2.2.1 岩（矿）石电性参数特征

银洞坡金矿床矿石为含金属硫化物、氧化物及金银矿物的炭质绢云石英片岩、硅化绢云石英片岩及硅化变粒岩。矿石与围岩呈渐变过渡关系。金属硫化物含量5～16%，以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿为主，其次是黄铜矿等。上述与金属硫化物的密切共生关系使矿石具有明显的低阻、高极化特征，如表3所示，矿石（原生）极化率平均值达21.9%。最高达65.4%；电阻率平均值仅为20欧姆・米。而围岩除石墨化绢云石英片岩外，极化率平均值

炭质绢云石英片岩是矿区的主要容矿岩石。岩矿石电性测定结果表明（见表3、4、5）：含矿岩石与一般含炭岩石的电性特征不同，属中等电阻（ρ=507欧姆・米）。弱极化（η=2%），且与矿区其它不含炭岩石无明显电性差异。

2.2.2 矿区激电异常特征

矿区通过激电中梯面积性测量，共圈出6个激电异常，总称银洞坡异常带，编号Dn34～Dn39（图5）。异常共有的特点是：形态规则，连续性较差，多呈大小不等的椭圆形，自北西―南东向呈串珠状分布。异常幅值一般大于8×10-2，视电阻率小于300欧姆・米。Dn37、Dn38分布于东段，幅值高，规模大，与东段主要工业矿体相对应；Dη36分布在西段，与激电异常中心重合、有高阻（800～1800欧姆・米）脉状矿体，反映西段矿体是硅化较强的高阻、高极化率地质体；Dn34、Dn35、Dn39分布于矿区南部的郭老庄陈小庄一带，在异常范围内，已发现有金银矿化，并已圈出工业金矿体。

两种不同极距联合剖面结果（图6）反映出明显的视极化率反交点与视电阻率正交点。视极化率反交点西南侧所夹面积大于北东侧，表明矿脉群总体向南西倾。中梯ηS异常峰值、联合剖面（ηSA、ηSB）反交点位置与浅部或出露矿脉群顶部部位基本吻合。

为推断矿体产状，利用0线剖面中三个钻孔资料，对视极化率异常进行了类磁选择法计算，这种计算方法原则上要求围岩与矿体导电性相同，而矿区矿体电阻率低于围岩，电流密度也高，使极化率增强。故在计算中适当提高了矿石极化率值，即剩余极化率取50%，围岩极化率取1.7%。假定矿体为深部变缓的两个倾向南西的厚层状矿体，计算曲线与实测曲线基本一致（图6）。从而推断矿体深部变缓，延伸较大，钻探已证实。

3 地球化学异常特征

本矿床由数十条密集产出的矿体组成，每个矿体均伴有原生地球化学异常，两者同受构造破碎带、背形褶皱和地层岩性的控制。综合大量成果图与研究结果认为，本矿床原生地球化学异常特点主要是：异常在三度空间，主要分布在上元古界歪头山岩组中部第二岩性段（Pt3W22）和第三岩性段（Pt3W23）内，并与炭质绢云石英片岩、二云石英片岩及变粒岩为主的岩石组合密切相关，异常呈北西―南东向展布。矿异常在地表、各中段及剖面上均呈带状平行排列；单个异常形状较规整，规模大，主要成矿元素的异常强度高，浓集中心清晰，浓度梯度变化明显，异常元素组分较复杂，多种元素异常紧密套合，且具有一定的组份分带。

本次以155米中段异常图将异常由北向南划分为以Au、Ag、Pb、Zn为主的三个矿异常，编号分别为Ⅰ矿异常（1号矿体异常编号）、Ⅱ矿异常（2号矿体异常编号）Ⅲ矿异常（3号矿体异常编号）。通过对这三个主要矿体的异常剖析，进而总结矿床异常特征。

3.1 异常元素组合

确定异常元素组合的主要依据为：

3.3 异常强度及浓度分带

组成矿体原生异常的各元素不仅具有一定的分布范围，而且在异常内呈现有规律的浓度变化，由浓集中心至边缘浓度逐渐递减。元素异常浓度的高低与矿体的贫富及其距矿体远近密切相关。

元素异常浓度分带，按照anT的原则（其中a取25之间的数值，T为异常下限，n等于02），划分为反映不同矿化程度的外、中、内带三个含量级别，以利研究原生晕内部结构。矿床各元素异常浓度分带列于表10。

综上所述，矿异常中主要组合元素的浓度分带不仅从量上反映异常组分的强度特点，而且其含量变化趋势将有利于异常组份分带的确定。相对于主要组合元素，而次要组合元素的含量变化特征则不明显。

3.4 异常组份分带及分带序列

矿体原生晕的组份分带是指各成晕元素在空间上浓集位置的差异表现。元素分带包括两个方面：一是从多种元素的异常分布特点及相关关系直观的显示其分带性；再就是采用分带指数（B・C格里戈良）计算方法确定。

3.5 元素比值的指示意义

由表11可见，各元素对、累加晕及累乘晕比值从矿体前缘至尾部呈明显的变化规律，由前缘至尾部比值依次递减。利用这种变化规律可用来区分矿与非矿异常或判别矿体（异常）的剥蚀程度。其比值愈大，表明矿体（异常）剥蚀程度愈浅，或预示深部可能有盲矿体存在。

4 地球物理、地球化学综合找矿标志

根据银洞坡金矿床成矿特征与成矿系统背景要素分析，其地质和地球化学综合找矿标志见表12，地球物理找矿标志列表13。

矿物学特征篇3

[关键词]水系沉积物 地球化学特征 中坝地区

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-195-2

1地质概况

中坝地区处于粤华夏陆台东南地洼区，全国重点成矿区带-武夷成矿带南西段，北东与永（安）-梅（州）坳陷铜铅锌多金属成矿远景区接壤。华南重要成矿期侵入岩-燕山期花岗岩和成矿构造-华厦构造系构成本区的基本地质格局，华夏钨锡铅锌铜铁成矿亚带覆盖全区，成矿地质条件优越。由于燕山运动，使上三叠统-白垩系地层褶皱隆起，形成北东向复背斜，并伴随形成以北东向为主的断裂构造，构造复杂，地层成矿元素丰富，岩浆活动频繁，矿产丰富。

1.1地层

三叠系上三叠统小坪组（T3x），侏罗系下侏罗统上龙水组（J1sl）、长埔组（J1c）、吉水门组（J1js）、青坑村组（J1q）和桥源组（J1qy））、中侏罗统漳平组（J2z）和吉岭湾组（J2jl）、上侏罗统热水洞组（J2-3r）。

1.2构造

调查区属粤华夏陆台东南地洼区，区域上位于龙川深大断裂和莲花山深大断裂之间的构造地带，受北东向紫金大断裂和五华大断裂控制的格局，地质建造、构造体轴向主要表现为北东方向。根据构造运动、沉积建造、岩浆活动及变质作用，经历燕山构造阶段。本区大断裂主要为导矿构造，其次一级构造常为容矿构造。

1.3侵入岩

本区侵入岩广泛发育，占全区总面积的3/5左右，主要集中出露在调查区的中部和南部，侵入岩主要有甜竹园岩体、寮背岩体、汶水岩体、白石岗岩体、南山岩体、老虎坑岩体，为燕山期产物，呈岩基或岩株状产出，以及星散分布的花岗斑岩脉。

1.4变质作用

区内有区域变质作用和动力变质作用，区域变质其变质时代在晚元古代最为重要，属加里东期区域动热变质作用。使震旦系地层发生变质，大致分两绢云母-绿泥石带和二云母片岩带，该变质岩主要分布在北部及西北部。动力变质作用其变质岩石主要为韧脆性动力变质岩，常沿构造破碎带、断裂带分布，主要分布在测区东南部。

2地球化学异常特征

（1）七目嶂异常（AS9）

①地质矿产特征

异常主要产于燕山三期花岗岩与侏罗系上统火山岩、侏罗系中下统和三叠系上统细碎屑岩的接触带内外（图1）。异常内北东、北北西向断裂构造发育；异常区东部发育较大规模石英脉体。该处产有多个锡、铅锌（铜）为主的矿床和矿（化）点，但其规模一般不大，最大为小型。

异常北部出露晚侏罗世中-中细粒斑状黑云母二长花岗岩，其南测与上三叠统小坪组细碎屑岩、粉砂岩接触，以及下侏罗统上龙水组粉砂质泥岩接触。异常南部出露上侏罗统热水洞组流纹岩、英安流纹质火山碎屑岩等，以及吉岭湾组安山岩、英安岩、凝灰岩等。同时，物探磁法测量成果显示该处存在明显的正负异常。可见异常区内岩浆活动较活跃。

②异常特征

元素异常展布特征见图1，异常元素地球化学参数值见表1。

异常明显以As为主，Bi、Sb、Zn、Ag、Sn、Cu、Pb次之，W、Mo、Mn、B、Au、F等的异常相对较局部，多数元素异常套合于As、Bi异常之内。

As、Bi、Sb、Zn、Ag、Sn、Cu、Pb、Mo、Au均具三级浓度分带，浓度梯级陡，W、Mn、F、B具二级浓度分带，Ba也有一级浓度分带，可见异常元素组合种类多，强度大。

异常叠加性好，Pb、Zn、Ag、Cu、Sn等元素浓集中心多出现叠加、套合，并共同套合于As、Bi异常之内，形成AS9-1～AS9-8共八处浓集中心。

AS9-1：位于异常的西部，呈近南北向不规则的带状分布，面积约1.5km2，As、Bi具有三级浓度分带，梯度陡，Ag、Mn、Zn具二级浓度分带，元素异常套合较好，最高含量Bi6.56g/t、As131g/t，主要元素组合较单一。

AS9-2：位于异常西部老龙斗一带，呈南北向带状展布，面积约6.5 km2，Bi、AS、Ag、Sn、Cu等具有三级浓度分带，梯度陡，元素异常套合好，最高含量Bi26.2g/t、As193.8g/t、Ag1.27g/t、Sn72.7g/t。主要元素组合丰富，有Fe、Ag、Cu及其硫化物多金属矿物，现有当地开采的小型铁矿。

AS9-3：位于异常西北部嶂头岗一带，呈圆形面状展布，面积约2.75km2，主要元素组合有Ag、Mo、As、Zn，且均有三级浓度分带，Bi、Au、Mn、Pb、Sb具有二级浓度分带，异常梯度陡，元素异常套合情况较好，最高值As193.8g/t。

AS9-4：位于异常中部，双丫笔～七目嶂一带，呈东西向带状（椭圆状）展布，面积约9.35 km2，主要元素组合有Ag、Bi、Au、Mn、Pb、As、Sb、Cu、Zn，均具有三级浓度分带，异常强度大，尤其是Pb、Zn、Bi，异常梯度陡，元素异常套合好，最高含量值Bi217g/t、Au40.7μg/t、Mn0.78%、Pb0.24%、As523.7g/t、Cu321g/t、Zn0.12%。

AS9-5：位于异常的北部新屋下附近，呈圆形面状展布，面积约1.25 km2，主要元素异常Ag、Bi、Mn、As、Sb、Zn均具有三级浓度分带。

AS9-6：位于异常中部偏东朱o一带，呈不规则椭圆北西向展布，面积约3.25km2，主要元素异常组合有Ag、As、Sn且均具有三级浓度分带，其次Mn、Pb、Sb、Zn具有二级浓度分带。

AS9-7：位于异常的东部矿坑~一带，呈不规则面状展布，面积约 2 km2，主要元素异常组合有Bi、Sb、As、Cu、Sn均具有三级浓度分带，Ag、Au、Mn、B、Pb、Zn具有二级浓度分带，异常梯度陡，元素异常套合好，最高含量较突出的有As528g/t、Cu252g/t、Sn375g/t。

AS9-8：位于异常的东南部狗麻塘一带，呈带状沿北西向展布，面积约3.5km2，主要元素组合有As、Ag、Bi、Cu、Sn，且均具有三级浓度分带，Mn、Zn具有二级浓度分带，元素异常组合丰富，套合情况好。

异常与1：20万水系沉积物测量结果吻合，该异常（AS9）处于1：20万水系沉积物所圈定的AS2异常之内，且与物探磁法异常CT2非常吻合，同时还位于CT3磁异常带的西侧，而CT3异常带推断为隐伏断裂。

3结论

矿物学特征篇4

1.1矿物的挑选本项目组历时6个月，从成都理工大学地球科学学院实验室中的上千张岩石及矿物薄片中，对比《矿物光性鉴定手册》，挑选并圈定了约80种常见且典型的矿物。在挑选的过程中，本项目组遵循如下标准：（1）在一张或几张同种矿物中尽量选择晶形完整、干涉色最高的单矿物，以求不受外力作用干扰、增强可信度。（2）部分矿物的不同切面有不同特征，如绿帘石和红帘石，在平行b轴的柱状切面上为平行消光，而其他切面为斜消光。类似的矿物，应挑选不同的切面进行组合。（3）当一个单矿物无法同时具备该种矿物的所有特征时，应采集多个单矿物，分别选择其具备的典型特征进行组合拍摄。（4）同种矿物族下分不同矿物亚类，如石榴石族又下分为铁铝榴石、镁铝榴石、钙铝榴石等，故应明确其之间的不同点加以区分。1.2各种矿物的镜下鉴定特征描述的采集本项目组参考《矿物光性鉴定手册》及《透明矿物薄片鉴定手册》中前人的观察、总结，结合对镜下矿物的观察，归纳出所鉴定矿物的镜下光性特征，包括每种矿物的晶形、颜色、解理、突起，正交偏光镜下矿物的干涉色、消光类型、延性、环带、双晶，以及该矿物的产状和可能发生的次生变化。

1.3矿物检索表的制作用户在鉴定未知矿物时，可以将其在镜下的种种特征输入到检索栏，使用本软件查询矿物名称。故检索表的制作需完整且简练。将各种矿物按照其在镜下的光性特征分类并制作检索表，包括轴性、晶系、晶形、解理、颜色、突起、最高干涉色、消光类型、延性、光性等。为用户检索方便，将每个类别作出归纳处理。如轴性菜单，有均质体、一轴晶、二轴晶选项；颜色菜单，有无色、灰色、褐色、红色、黄色、蓝色、绿色、紫色、玫瑰色、多色选项。当用户不确定所观察的某个特征时，还可以选择“不确定”选项。

1.4各种矿物的镜下特征视频的采集本项目组采用成都理工大学地球科学学院教研室中配有摄像头的偏光显微镜对矿物进行视频录制。在拍摄过程中，遵循先单偏光镜、后正交偏光镜的顺序，依次录制矿物的种种光性特征。在正交偏光镜下，还增加了测定延性的部分，通过插入云母或石膏试板之后，矿物的干涉色升高或降低，使用户直观的了解该矿物的延性特征。

1.5各种矿物的镜下特征音频的采集本项目组使用专业的录音设备，按照本校《矿物光性鉴定手册》中矿物的详细特征，辅以《透明矿物薄片鉴定手册》，对每种矿物进行同步解说录音，采集音频数据。最终将视频及音频合成，做成配有详细同步语音解说的矿物教学视频。

2软件开发

在QtCreator平台上，开发“矿物宝盒”学习软件。Qt采用“一次编写，随处编译”的模式为开发跨平台的GUI（图形用户界面）提供了完整的C++应用程序开发框架。内聚丰富、开源的C++类库，跨平台的特性，较于MFC而言，极大提高了图形应用程序的开发效率，减少了实际开发成本。而“信号和槽”机制，不同于一般GUI开发中使用的回调函数，也使得窗口控件间响应的建立更加灵活。Qt中的QtSql模块提供了对数据库的完美支持，开发中，使用SQLite[6]这款小巧的嵌入式数据库,以“晶形、颜色、解理、突起”等10种矿物特性为字段属性，建立mineral（矿物表），存储矿物光性信息。Qt提供了操作单表的QSqlTableModel类，通过定义的model模型，可以简单地完成对数据库操作和数据显示，避免使用复杂的SQL语句。构造函数中添加如下代码：model=newQSqlTableModel(this);model->setTable(“mineral”);//关联数据库中的矿物表model->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);//设置数据更改方式……实现对数据库中数据的独立处理。矿物查询如图1所示。Qt中的Phonon多媒体框架可用于播放多种格式的媒体文件，如常见的.mp3,.avi文件等。在Phonon框架中，媒体对象（mediaobject）提供了开始、暂停和停止播放媒体流的功能，使得播放媒体更加简单。如视频播放代码：Phonon::VideoPlayer*player=newPhonon::VideoPlayer(Phonon::VideoCategory,parent);//创建视频播放对象Player->play（Phonon::MediaSource(“paths”);//播放path路径中的视频视频播放如图2所示。

3结束语

矿物学特征篇5

岩石、矿石地球化学特征

从岩石、矿石地球化学角度研究不同矿床的特征，应是成矿研究的重要内容。地质演化史上，不同构造环境形成的具有经济意义的矿床，其矿石和赋矿岩石常有不同成因。就与基性一超基性岩有关的铜镍硫化物矿石和赋矿岩体来说，其岩石、矿石的地球化学特征，不仅反映其成矿的重要特点，还可为追踪矿床的形成与演化提供能量化指标。

1岩石地球化学成分特征

1.1金川岩体岩石化学成分特征

金川超基性岩体不同岩性的岩石化学成分表明，其平均成分接近二辉橄榄岩。岩体化学成分上的变化是随岩石基性程度降低，SiO2、TiO2、CaO、Al2O3增加，NiO、Cr2O3、MgO，TFeO减少(杨合群，1996)。金川超基性岩的m/f变化于3.43－5.07之间，一般认为m/f低于6－7的超基性岩是由玄武质岩浆分异形成的，但根据金川小岩体成大矿的熔离过程研究，岩浆上侵过程中高熔点富镁橄榄石及铬铁矿会不出固，母岩的m/f值应高于于侵位的金川超基性岩。

1.2煎茶岭岩体岩石化学成分特征

煎茶岭超基性岩均己蚀变，蚀变超基性岩有纤一叶蛇纹岩、叶蛇纹岩、滑镁岩化蛇纹岩、石英菱镁岩、滑镁片岩及少量透闪岩和滑石片岩等。它们之间为渐变关系。蚀变岩石化学成分具如下特征；1）K2O、Na2O含量极低，与原生岩石缺失浅色矿物一致，属贫碱质超基性岩类；2）岩石中SiO2、A12O3含量低，为硅酸盐不饱和超基性岩；3）Fe2O3、FeO、MgO含量高，原岩富含镁铁矿物；4）岩石中H20+CO2含量高(l1.69%wt~30.00%wt)，显示岩石蚀变强，普遍经水化和碳酸盐化。岩体具有高镁、富镍、贫硫、低钾、钠的特征。m/f为8.45~11.96，属镁质超基性岩。

2矿石成分特征

2.1金川矿区矿石成分特征

金川矿体细粒岩相中硫化物比较普遍，富集程度不高，所形成的矿体以贫矿为主。主要矿石类型为浸染状。

从矿体到周围岩石，硫化物含量逐渐减少。中粗粒岩相中硫化物不及中细粒岩相中硫化物普遍但较富集，这是由于岩浆冷凝快时，结晶出细粒的岩相，其中熔离出的硫化物因岩石结晶时间短而来不及进一步分异富集。原生矿物除造岩矿物而外，金属矿物以硫化物为主，少量氧化物，微量元素金属互化物;硫化物中主要以镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿为主，其次有紫硫镍铁矿、古巴矿、黄铁矿、马基诺矿、墨铜矿等，氧化物有磁铁矿、铬尖晶石、赤铁矿;它们绝大部分呈粒状或不规则集合体分布在不同的造岩矿物晶粒之间，少量热液期金属硫化物叠加交代在早期造岩矿物和一早期金属矿物之中。脉石矿物主要是橄榄石、辉石及其蚀变矿物。

2.2煎茶岭矿石成分特征

煎茶岭矿石类型比较复杂，主要有滑镁岩型镍矿石、蛇纹岩型镍矿石、菱镁岩型镍矿石和透闪岩型镍矿石，它们之间为渐变关系，产出形态多样，但总体来看仍呈带状分布，其展布方向与岩体延伸方向基本一致，其中前二者矿石类型占全矿床矿石总量的78%。煎茶岭含矿岩石比无矿岩石明显富铁，其镁铁比值为镁铁质。

煎茶岭与金川硫化矿床的铂族元素地球化学特征对比

采用ICP_MS方法分析了煎茶岭和金川硫化镍矿床岩石、矿石的铂族元素含量,煎茶岭岩体蛇纹岩的Cu/Pd比值低于原生地幔岩浆,说明岩浆熔离作用较弱,矿石的Pd/Ir比值较小,指示其多数矿石属于岩浆型,以岩浆成矿作用为主;而金川岩体的平均Cu/Pd比值远大于原生地幔岩浆,表明岩浆熔离作用强,矿石的Pd/Ir比值较大,体现了钯族元素矿化及成矿物质以幔源为主的特征。（王瑞延、毛景文，2003）煎茶岭在成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩石、矿石铂族元素含量较低,这与岩浆熔离作用弱、铂族元素成矿作用不发育等因素有关;金川在成岩成矿过程中也有少量地壳物质的混染,但岩石、矿石铂族元素含量较高,反映了以岩浆深部熔离成矿作用为主的特征。（王瑞延、毛景文，2003）

含矿岩体与其岩体地球化学特征对比

1金川岩体与其岩体成分对比

金川成矿岩体与其岩体岩石类型及赋存围岩条件相似，m/f比值非常接近，说明他们在生成上的联系。含橄榄石矿物的藏布台、北海子、毛草泉岩体m/f比值=2－4属于铁质超基性岩体;塔马子沟和东水崖子岩体为铁质基性岩体。

2煎茶岭岩体与其岩体成分对比

煎茶岭镍矿床主要岩体有峡口释岩体和黑木林岩体。各岩体均已完全蚀变。峡口骚岩体长4.5km，面积约1.8km2。岩体可划分出纯橄榄岩相—辉橄岩相—橄揽岩相—辉石岩相—辉长辉绿岩相。其中纯橄榄岩相是主要的含铬铁矿岩相，岩石MgO/FeO=5.66－8.60，属镁质超基性岩。黑木林岩体长8km，宽1.3km，出露面积5.6km2。岩体属斜方辉撤岩一纯橄榄岩相杂岩体，MgO/FeO=8.5－13，属镁质超基性岩，部分为辉石岩相，Mgo/Feo=5(任小华，2001)。

结论

通过对煎茶岭、金川两个有代表性的铜镍硫化物矿床的地质与地球化学比较研究，本文得到如下结果和结论:

1较系统的分析、整理了我国与侵入岩有关的镍矿床主要地球化学特征资料，积累了基础数据，说明我国铜镍硫化物矿床主要出于元古代的古陆块边缘环境。

矿物学特征篇6

关键词： 石英；标型特征；金矿床；找矿：应用

Abstract: from the quartz, the shape of the color, crystal cell parameters, hot luminance, infrared spectrum learn, trace elements and inclusion analysis of the features of the gold deposits of quartz standard type characteristics and prospecting significance. Research shows that contain gold or rich JinShiYing standard type feature is: the color of light gray, gray, smoke gray; In shape crystal clumps, fibrous, comb, etc.; Crystal cell parameters value bigger; Hot with light peak or peak curve for characteristic; Non-industrial auriferous quartz has high aluminum and alkali content; Inclusion of bigger, including the number has the characteristics of more CO2. ShiYingBiao type can be used as the quest for gold prospecting mineralogy indication.

Keywords: quartz; Standard type; Gold deposits, Prospecting: application

中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：

0 前言

石英含金性的找矿矿物学标志是：含金石英颜色为灰色、烟灰色；形态呈晶簇状、纤维状，微形貌表现出各种形变或具有微裂隙；谱学特征显示出石英中水的相对光密度高，一般大于1；石英的微量元素具有较高的金、铝和碱含量，K/Na比值高的特征；石英的晶胞参数值较大，单位晶胞体积v0大于112.94Å3；石英中包裹体具有数量较大（单位体积中的个数多），含CO2较多，盐度较低的特点；含金石英脉中的石英的热发光曲线以不对称双峰或三峰型以及高峰为特征。但对于不同类型的金矿床，石英的标型性主次也不尽一致，某金矿床次要的标型性质对于另一个金矿床而言可能是主要的找矿和评价标志。因此，研究金矿床中石英的标型特征应具体分析，重点抓住那些对判明矿物、岩石、矿床形成的物理化学条件和找矿条件反映最敏感、隐藏地质信息和找矿信息最多且便于对比，并对找矿和评价具有直接指示意义的标型特征。

1 形态标型

1.1 宏观形貌特征

不同类型金矿床中的石英，与成矿有关的形态标型有所差异，一般含矿石英的形态特点是具有浅灰色、灰色的粒状和纤维状（粒度细小）的他形集合体以及晶簇状、梳状等，无矿石英一般为乳白色、白色的块状或致密块状体。四川省九寨沟县马脑壳金矿床或与成矿密切相关的石英形态呈晶簇状，且伴有金属硫化物，并含有多金属硫化物包体；无矿石英则为白色块状、包体少为特征。小秦岭金矿床含矿石英为灰色晶簇状、纤维状和粒状，这类石英的共生矿物出现较多的金属硫化物，并遭受过明显地破碎，粒度变化较大，从细粒、粗粒到板状都有分布；无矿石英一般呈块状或致密块状体，相对地较完整，极少见硫化物。这种含矿和无矿石英的形态特点，几乎为大多数含金石英脉所特有，因而是十分可靠的金矿化标志。对于金矿床找矿和评价具有指示意义。

1.2 微形貌特征

近年，随着找矿矿物学的兴起和发展，金矿床中石英微形貌的研究也日趋引起重视。据有关文献资料，金矿床中含金石英脉一般由几个不同世代的石英组成，早世代石英通常与金矿物成伴生关系，常经受多次构造应力作用而发生形变，显示各种变形迹象，表现为多组条带状消光影、蠕动塑性变形、包裹体被压扁、波状消光、微裂隙等，特别是构造微裂隙可为晚期成矿物质提供良好的沉淀场所。晚世代石英则常与金矿物（包括含金硫化物）成共生关系，它一般只显波状消光和塑性变形纹，而不显脆性变形裂隙、角砾。它的出现与否及数量多少，与是否能够形成金矿床有关。这种石英可作为金矿的直接找矿标志。东乌兹别克斯坦金矿床中的含金石英具有台阶状、纤维状断口和直角三角形蚀象等特征。因此，石英中的微形貌特点对金矿化具有指示意义。

2 成分标型

2.1 微量元素特征

金含量：四川省九寨沟县马脑壳金矿、吉林团结沟金矿、广西古袍金矿等，含矿石英中金含量较高，一般大于0.85g/t；而无矿或围岩中的石英金含量则较低，一般都小于0.1g/t；因此，石英中金的含量变化可作为评价金矿化的直接找矿标志。

结构铝及碱含量：用来评价脉石英的含金性；热液矿脉和含金石英脉中石英的结构铝含量相对较高，含金石英脉中的石英含Al2O3可高达0.014-0.11%。对于含金性较好的石英来说，其中结构铝的含量较高；在石英中由于类质同像的替代作用，结构铝代替硅需要Na、K、（Li、H）等加入才能平衡：即Si4+－Al3+ +（Na+、K+、Li+、H+）。因此，金矿床中的脉石英含较多的结构铝和Na2O、K2O、Li2O，即具有较高的碱质浓度。如广西古袍金矿床中含金大于0.07g/t矿化石英的结构铝、碱含量高于含金小于0.03g/t的非矿化石英，前者Al+Na+K为0.197-0.3%， 后者仅为0.087-0.179%，其K/Na比值也高于非矿化石英。四川省九寨沟县马脑壳金矿床中石英的Al+Na+K为0.253%，一般K2O>Na2O，且石英中金的含量变化与Li、Al、K、Na有正消长的变化趋势。因此，金矿床中石英的结构铝、碱质含量、K/Na比值具有找矿指示意义。

经研究表明，不同建造的金矿床中石英微量元素含量有所差异。深成建造金矿床中石英的微量元素标型特征是Al含量中等，Na含量高，高的K/Li和Na/Li比值，Ag、As、Pb和Sb的含量低，高的Au/Ag、Au/Cu、Au/As和Mo/w；与深成建造的石英相比，中深成建造的石英中Al、Na和W含量较低，Au、Ag含量较高，As、Bi、Pb和Sb的含量高很多。浅成建造金矿床中的Al含量高，而碱金属含量主要是K和Na的含量异常高。据此，金矿床中石英的微量元素变化可以作为判别金矿床形成深度的指示标志。

2.2 包裹体特征

金矿床中石英包裹体成分相、比例、包裹体数量等是成矿、成岩物理化学条件的客观反映。石英中包裹体类型有液相、气液相、气相和气液固三相包裹体等。通常富含CO2包裹体可作为多种矿产的找矿评价标志。一般含金石英脉中的石英，包裹体成分多为碱性重碳酸盐，Na+/K+>1，HCO3-/C1->0.5，主成矿温度为130℃-200℃。如浅成火山热液金矿床包裹体仅CO2可作为找矿评价标志，CO2/H2O克分子比值多为0.02-0.03，CO2/（CH4+H2）为200-300。实验研究资料表明，石英中包裹体成分主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、C1-、F-、CO2、H2O等；但总的来说，含金石英脉比不含金石英脉中的石英具有包裹体的数量较大（单位体积中的个数多），含CO2较多，盐度较低（有的矿床为0.4-4.6NaCl重量%），常出现沸腾现象的特点。四川省九寨沟县马脑壳金矿床中石英含有H2O、K+、Na、Ca、Ma2+、Cu2、Pb2+、Zn2+、F-、SO42-、C1-、H2、CO2、CH4等等，且包体中含有较多的CO2，由0.004到微量；这也可作为寻找和评价二道沟金矿的一种矿物学标志。

3 物性标型

3.1 颜色特点

金矿床中石英的颜色较多，其产生的原因是多成因的，有的是缺陷引起的色心致色，有的是微量元素及机械混入物致色，不同颜色在生成条件上有一定差别。金矿床中石英的颜色较多，含矿石英的颜色主要是浅灰色、灰色和烟灰色；无矿石英为纯白色、乳白色；四川省九寨沟县马脑壳金矿床中含矿或与成矿相关的石英颜色呈现淡灰色、灰色，透明度差，光泽为暗淡光泽，形态呈现晶簇状，并含有多金属硫化物包体，不含矿或微含矿石英则颜色以白色为主。小秦岭金矿床、浙江遂昌――龙泉地区金银矿、广西古袍金矿等石英都显示该特点。古袍金矿石英为烟灰色，含金0.17-37.5g/t，平均值为7.84g/t，为主要工业矿石；而乳白色、瓷白色和纯白色的石英含金较低，小于0.07g/t。金矿床中石英的灰色、烟灰色特点可作为评价其含矿性的指示标志。

3.2 压电性

金矿床中脉石英的压电性也可以作为评价石英脉含金性的一个辅助标志；金矿床中石英的压电系数d值（即单位面积内产生的电荷除以应力的数值），随样品产出深度的增加而线性上升；有时也可以判断矿化剥蚀深度。

3.3 介电性

石英的介电常数ε，可随形成温度、压力的降低而减小；在评价石英脉含金性方面，石英的介电常数ε具有较重要的实际意义，贫金的石英之介电常数ε值随高频振荡器的频率由十万赫兹到一百万、一千万、一亿赫兹，而依次略微升高（变化不算太大）的曲线；而富金石英则ε值变化较大，依次为低、最高（一百万赫兹出现峰值）、次低到高的有峰有谷的曲线。据此，可以判别石英的含金性。

3.4 晶胞参数特征

金矿床中石英的晶胞参数对评价石英的含金性具有标型意义。由于杂质铝及补偿碱元素等大半径离子以类质同像方式进入石英晶格中，引起晶体晶胞参数发生变化；含矿石英脉，一般含微量元素较多，往往比不含矿石英的晶胞参数值大。如团结沟金矿床中矿石内石英的晶胞参数比围岩元古界片岩中的石英晶胞参数值大。研究资料表明，含金石英的单位晶胞棱长a 3 0一般大于4.9125Å，c0大于5.4040Å，单位晶胞体积v0大于112.94Å ；无金石英则小于以上晶胞参数值。四川省九寨沟县马脑壳金矿床中含金石英的晶胞参数a0大于4.91519Å，c0大于5.40795Å，v0大于113.146Å；大于无金石英的晶胞参数a 3 04.91243Å，c05.40305Å，v0112.914Å 。该金矿床v0值较大；且石英晶胞参数的大小与矿床的规模成正比，反映出二道沟金矿床规模较大，这与该矿区地质勘探储量属中型以上金矿床结论相一致；因此，石英的晶胞参数特征可作为评价金矿的重要标志。

3.5 红外吸收光谱特征

金矿床中石英的红外吸收光谱特征也具有找矿指示意义。吴尚全通过对团结沟金矿床中石英红外吸收光谱的研究表明，通过3400cm-1和2350cm-1吸收带D1和D2与石英晶体本身吸收带（2230cm-1）D的相对光密度D1/D（水的相对光密度）和D2/D（CO2的相对光密度）值，来确定石英生成的地质环境，从而对其含矿性作出评价；团结沟金矿区含金石英与元古界片岩中不含金石英截然不同，前者以水的相对光密度高为特征（大于1，一般为2-12），后者水的相对光密度都小于或等于1。据此，石英的吸收系数可以作为找矿评价的一种矿物学谱学标志。

3.6 热发光标型

金矿床中石英的热发光是最重要的标型性质之一，石英在成长过程中产生的晶格缺陷以及杂质元素含量不同，在其加热过程中会产生不同强度的热发光效应。石英的热发光性质与晶体中因结构铝（Al3+）代替Si4+时Na+、K+等离子进入结构空隙而造成的杂质缺陷有关，一般石英中Al3+、K+、Na+等杂质元素含量越高，石英热发光强度越大。热发光峰的温度则与俘获电子陷入晶格陷井能级深度有关；生成时代越老的石英，俘获电子陷入较深能级的陷井，因而一般热发光峰的温度较高；时代越新的石英则相反，热发光峰的温度较低，发光曲线也相对简单。

石英的热发光可大致判别和估测成矿部位；T.A尤尔坚桑研究结果表明，一般情况下石英的热发光的趋势为越深部、越高温，越有利于Si被Al+(Na+K、Li、H)类质同像替换，则随成矿深度的增加，热发光最大值也增加。

石英的热发光可以用来评价金矿石的含矿性。徐国风通过对浙江火山岩区金矿床的石英热发光研究后发现，一般富矿内石英的热发光性弱；贫矿的热发光性强。含金最富的绍兴中岙铜金矿中矿石的石英热发光强度小于1.5×10-10流明；次富的银坑山金银矿石中石英的热发光强度为8×10-10流明；含金较小的武义弄坑金银矿石中石英的热发光强度达33×10-10流明；含金性最差的东阳罗山金银矿石中石英的热发光强度达70×10-10流明。表明石英的热发光强度可以作为评价金矿石的含矿性一种判别标志。

石英的热发光曲线特征也可以用来判断石英脉的含金程度；夹皮沟金矿区一般热发光曲线多峰特征的石英属于含金石英脉，而且在整个矿区的NW向成矿带内，不管矿床的围岩条件如何，该类石英的热发光曲线总是大致相同。因此在普查找矿中，这种热发光曲线类型的石英可作为寻找金矿的矿物学标志。骆靖中通过对广西某金矿床石英热发光的研究，微金石英脉，石英含金小于0.03g/t，未构成工业矿石，石英的热发光曲线主要表现为单峰型，仅少数为发光峰强度不高的对称双峰型。含金石英脉，石英含金量0.11-37.5g/t，平均值为7.60g/t，矿石平均品位为32.72g/t，石英的热发光曲线以不对称双峰或三峰型为特征；而团结沟斑岩型金矿床中石英热发光曲线以单峰型为主，且发光强度大者属富含金石英。四川省九寨沟县马脑壳金矿床石英热发光曲线有单峰型、双峰型和三峰型；其热发光标型为矿脉（体）在220-285℃之间热发光具有明显的中温峰，曲线以尖锐单峰或阶梯状双峰且发光强度大为特征；围岩石英热发光具有平缓单峰或低缓双峰的特征。因此，含金石英脉的石英热发光曲线形态较复杂，峰强度变化较大。总的来说，石英热发光曲线形态多峰或高峰可以作为一种找矿矿物学评价标志。

4 结语

矿物学特征篇7

关键词 新疆塔木；铅锌矿成矿流体；特征；矿床成因

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0161-01

塔木铅锌矿位于新疆塔里木西南地区，在其周围有很多的碳酸盐岩，由于所处位置的影响在其地带已经发现了很多储藏着的铅锌矿矿点与一些矿化点，把它与密西西比河谷型相比有及其相似的地方，所以，人们对它的关注力度不断的加强，逐渐成为了人们视野中的焦点。根据相关专家对此地矿床成因的研究把它总结分为了两个类型，一种是“由于有三个古含水层控制的MVT型”，另一种是“海底热液”活动。对塔木铅矿硫元素的构成有不同的理解，成矿形成的经过是由地球化学性质的不同性质热液的复杂形式，其中的一种热液是由生物起了一定的作用，将沉淀早期的一些组成作为主要代表，还有一种热液是经过热液的化学作用，其主要形成于沉淀晚期，以其中形成的硫化物为主要标致。

1 区域的地址特征

塔木铅锌矿处于新疆阿克陶县的一个地方，在这个地方表层的出土为中上泥盆地、石炭地、一些重叠的碎岩石，在其下面的地质属于变质石，在塔里木西南地区有浅海相碳酸盐岩石地，与下面连接的是寒武系变质岩石，与上面连接的地方是侏罗系碎岩石与膏状岩石的组成。NNW的整体构件形状，在其部分地区有少许的辉绿岩脉，这是由于缺少沿江活动而造成的，其主要组成因素为一些琐碎的岩石所形成，其颜色各式各样的都有，主要体现为：紫红色、灰绿色、粉状的岩石等因素，其沉积的地方由于沉积物质的逐渐演变为细小的岩石，所以会有一些生物碎片构成，所有的结构为统一的整体，少许的部分形成了断层面，其容有很少的植物化石。在下面的岩石层中，有一些含海珊瑚、腕足类、腹足类、双壳类等碳酸盐岩石，把红色陆相的一些碎岩石作为此地的分界领，这一类型所含有的化石比较丰富，由岩石组合特征和化石的生长所构成，所以可能形成于浅海沉积物，其形成的日期应该是在很早的时代。

2 矿床地质特征

塔木铅锌矿的主要部分被局部区域NNM向断层所限制，另一个断层依靠NEE向，在这两组断层相互交叉的地方很容易形成高质量的矿化富集地区，其周围的矿区由于受到长时间的腐蚀逐渐减弱，其包含了很多的种类，主要的有白云岩化、方解石化、硅化，这三种主要的类型中最罕见的是方解化与硅化，而白岩石在这些地区是非常熟悉并经常能见到的。其白云岩化又包括了地方性白云岩化和粗粒亮晶白云石，其后者的规模十分的小，经常在铅锌矿体中出现。塔木铅锌矿的构成是由四个矿体构成的，第一个矿体具体表现为经济矿体，这个矿体的成长地点为断层碎石缝隙中，其断层的碎石可以促进白云岩的成长，从整体结构来说，除去矿化断层的碎石后，一些岩石中就不包括硫化物，其硫化物的分布主要在填隙物中，因为这些填隙物根据其组成特征划分为沉积期填缝物与成矿期溶蚀填隙物。其根据矿物组织结构的不同，一些地质学家对其进行了具体的研究和分析，表明塔木铅锌矿矿物的具体组成有方岩矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等，而一些矿床由于缺少很多的矿化物而造成了其作用不突出。有些专家曾近以为塔木铅锌矿物质金属主要含盖了方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，等，这些矿物藏于三个时期的热液活动中。

3 取样及测试

根据以上的分析与研究，对塔木铅矿进行了取样研究，其样品的主要来源于经济矿体，在经济矿体形成和发展的过程中，对一些岩脉和穿脉进行了一定的分析，根据对取样的样品在实验室内进行科学实验，通过仪器双目镜对样品的研究，在所有的样品中挑选出一些具有代表性的硫化物进行测试，其各种硫化物的特征非常的鲜明，突出个每种硫化物的特征，通过一些先进的科学仪器和科学技能对其进行了详细的测试，根据测试的方法和测试的用具，体现了我国对地质学的深入研究，从某种程度上表明了我国地质勘探的成功性，在测试中对一些标准物质的准确度是比较高的，对其成分的测试有标准的测试理论，在测试理论的基础上对其进行一定的实践经验积累。

4 测试结果

从众多的取样样品中抽出一些特别的硫化物样品，将硫化物测试的取值在-17.6%到+10.2%之间，在这个取值范围中可以看出其分布的范围十分的广泛，这一测试结果与相关专家之前的测试结果相同，这更具体的说明了测试结果的准确性。由于在所有的矿物的产生状况来看，塔木铅锌矿的沉积期有三种金属硫化物，其硫化物的测试值大致为-17.6%到-7.3%，而成矿期的测试值为-5.7%到+9.2%，在这些测试值中又包含了方铅岩的测试结果，这些具体的数值代表了测试硫化物的具体定位，将其中所包含的所有成分的比重都计算了出来，这可以使得地质专家根据测试结果对其进行进一步的研究。对于矿床的具体成分组织，通过科学的研究已得出了结论，这有利于对矿流体成因的分析，通过测试也能让我们对矿硫体的特征有进一步的了解和认识。

5 讨论

根据所取得的样品考证，这些金属硫化物的同位素测试值和金属硫化物的测试值的具体调查分析，进一步对金属硫化物的生产状况进行了分析，塔木铅锌硫矿物质在其分布上有特殊的分布状态，其分布的情况有一定的规律性在矿床形成的几个阶段内，其主要的沉积期内的金属硫化物的同位素具体的数值有明显的特征，而成矿期的溶蚀性也是非常的大，这些矿床形成的各个时期的同位素在整体情况下投入热成硫同位的局部范围。根据以上的分析研究表明其塔木铅锌的关键金属硫化物同位素与矿物质的产生状况是相结合的，通过测试得出以下研究结果：1）溶蚀金属硫化物的同位素内由于被硫机物通过化学作用进行了分解，由此得出了金属硫化物是以早期到晚期流同素值慢慢增大的；2）在充填时期所构成的金属硫化物根据热力平衡的方式对硫化物同位素值行了测试，得出的结果是硫同位素的值高于金属硫化物的值，这就在一定程度上肯定了硫化物同位素的含量；3）根据塔对铅锌矿成矿的研究得出，在铅锌矿中可能至少含有两种的硫体混合物，其具体表现为含硫有机热分解的产物。

6 结束语

根据以上对新疆塔木铅锌矿成矿流体特征与矿床成因的研究，表明我国对地质勘探的力度需要不断的加强，对其科学性研究也需要不断的创新，这样才能促进地质事业的发展。

参考文献

矿物学特征篇8

焦家金矿床产出环境与成矿动力学均有一定特殊性,为提高其开采量,需要做金矿地质特征以及矿床成因的研究分析。即需要在现有基础上,对存在的各项资料进行综合分析,同时进行野外实地开考察,从区域构造出发,对矿床地质特征、控矿构造以及成矿作用等方面进行分析,建立焦家金矿控矿模式。

一、焦家金矿地质特征与成因分析难点

焦家金矿作为我国金矿体系中重要组成部分,对其地质特征以及矿床成因的研究已经十分丰富,多人的共同努力,目前已经取得了重要的成果。但是从整体上来看,还存在一定的问题为完全解决,如成矿物质来源、成矿流体成因以及构造控矿机制等,长期以来并没有得到专业与技术上的统一。同时,目前对胶西北整体控矿特征以及成矿演化还需要做更进一步的研究。从焦家金矿地质特征与成矿原因研究成果来看,其矿体比较密集,并且可以确定寺庄、焦家、马塘以及望儿山等为一个成矿体,在地质结构深度通过低品位矿体连接在一起,但是具体分析资料成果比较少,还需要做更进一步的研究。

二、焦家金矿矿体特征分析

2.1 矿床总体分析

焦家金矿床地质特征为构造岩围岩蚀变强烈,矿体的分布主要受断裂蚀变带控制,从现有资料来看,矿体以层状、透镜状以及脉状形式存在,整体上则是沿着断裂带存在。对焦家金矿主矿体地质特征进行分析,受主断面控制,平均走向长854m,最长可以达到1160m[1]。此矿床部位倾角浅部陡而深部缓慢。从整体上进行分析,深部矿体比较浅并且厚度大,整体趋于稳定,随着浅部到深部延伸,品味变化程度由大到小。另外,矿石含金细小侵染状黄铁矿以及少量多金属硫化物,矿化均匀度高,品味稳定,且矿体与围岩并不存在截然界限。

2.2 矿石特征分析

矿体原生矿石主要包括细脉侵染状黄铁绢英石、网脉状与脉状黄铁绢英岩化花岗岩之碎裂岩以及含金硫化物石英脉型等。矿石组成的分析可以从矿石物组合与矿石化学两部分分析。第一,矿石矿物组成。矿石中主要组分为Au,且可以将Ag、S作为半生元素综合利用,通过对比可以得知,金品位与石英脉型矿床相比较低。焦家金矿床矿物主要包括黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等,其中黄铁矿为主要金属矿物,可以占到总体金属矿物的90%以上。第二,矿石化学组成。焦家金矿矿区坑道内采取分析样品,通过试验可以确定Au与Ag、Sn、Cu、Mo等呈现正相关关系,且与Ag显着正相关[2]。另外,还需要对矿山构造进行分析,以细脉侵染状为主,还存有脉状、网脉状以及斑点状。细脉侵染状构造,沿早期蚀变间矿物间裂隙,有后期的多金属硫化物细脉以及石英-黄铁矿细脉填充,还存在星点状分布在矿石中的金属硫化物。

2.3 围岩蚀变分析

围岩蚀变是金矿矿床主要特征之一,对焦家金矿围岩蚀变情况进行分析,可得知其沿焦家断裂分布,集中分布在接触带靠近花岗岩一侧。本金矿蚀变带走向与断层保持一层,带宽以70~250m为主,并呈现上窄下宽分布。矿床蚀变作用类型比较多,以蚀变先后顺序为依据可以划分为成矿前期钾化、成矿中期黄铁绢英岩化与硅化、成矿后期碳酸盐化、绿泥石化。

三、焦家金矿矿床成因分析

3.1 成矿条件分析

可以从成矿地质条件与物理条件两个方面着手:第一,成矿地质条件。控制因素主要包括地层、构造以及岩浆活动等,在成矿过程中起到的作用不同,但是相互之间也存在一定的联系,通过综合作用成为最终矿床。其中,脉状金矿床的形成,存在的成矿地质条件限制了矿质运移以及空间展布,而岩浆活动则控制着矿质来源以及成矿元素迁移富集。第二,物理化学条件。对于金矿矿床形成温度与压力的确定可以通过测定流体包裹体来实现,且其为主要物化参数,还可以确定流体成分。从物理化学角度对金矿成矿条件进行分析时,可以利用包裹体成分资料,来确定成矿时氧化还原环境与溶液酸碱度,将其作为矿物来源判断的依据。

3.2 矿床成因

焦家金矿地处胶东金矿集中区西北部,矿区内太古宙胶东群变质岩主要以残留体形式存在,其中岩性主要为黑云变粒岩与斜长角闪岩,出露的岩浆岩为玲珑花岗岩与郭家岭花岗岩闪长岩。另外,氢、氦、氧、氩同位素分析后,可以确定成矿流体主要以幔源流体为主,并伴有少量岩浆流体以及大气降水[3]。其中,对铅、硫同位素进行研究分析,可以确定成矿物质主要来源为上地幔,且在后期迁移沉淀过程中逐渐混入部分壳源物质。

3.3 成矿模式

在中生代早中期阶段,古太平洋板块向欧亚板块由SE向NW斜向快速俯冲,胶东地区位于碰撞造山阶段。在碰撞过程中还存在松弛阶段,大量花岗岩浆经过同熔或重熔作用生成并上侵定位,花岗岩石大多形成在脆韧性断裂带下盘。在中生代晚期,胶东地区动力学体制转折关键阶段,俯冲期后大地构造重新调整,中国东部岩石圈减薄作用最为强烈,出现地幔流体上涌现象,并伴随大规模壳幔物质混合[4]。

矿物学特征篇9

关键词：贵州白马洞 铀矿床 脉体 地球化学特征

中图分类号：X142 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0098-02

1 地质背景

研究区白马洞504铀矿床位于“扬子准地台、黔北台隆”之“黔中隆起”南部，白马洞断裂北侧与牛洞断裂（F2）锐角夹持部位，含铀地段地表面积0.75 km2，南北宽150～400 m，矿床内出露的地层以下寒武统清虚洞组、中寒武统高台组、石冷水组及中、上寒武统娄山关群为主。从沉积环境和沉积特征分析，504矿床含矿岩系为局限海台地相与台地边缘浅滩相沉积。

矿床内构造，以断裂为主，褶皱规模较小，且局限在白马洞断裂与犀牛洞断层锐角（约60 °）夹持部位，或大断裂旁侧，白马洞断裂与犀牛洞断裂控制了矿床的空间分布与富集特征。

矿床内褶皱断裂发育，蚀变作用强烈，矿化赋存在清虚洞组与石冷水组的蚀变岩石带中。白马洞矿床受燕山期构造控制，位于纳雍-玉屏深断裂之旁侧洋水背斜东翼的挠曲部位。矿体中可见硅化、褐铁矿化、赤铁矿化。黑色岩系中铀含量普遍较高，但不是所有的黑色岩系都可以形成铀矿（化），只有经过后期改造之后，才有可能形成铀矿（化）。因此，黑色岩系是铀矿形成的铀源层（图1）。

2 矿床岩石微量元素地球化学特征

由于微量元素在岩石和矿物中的含量甚微，其地球化学性质独特，在地质地球化学过程中它们的浓度可发生明显的变化，因而可作为地质地球化学过程的“指示剂”、“示踪剂”或“探途元素”[1]。

如图2可见，白马洞矿床岩石个样品微量元素与原始地幔的比值变化曲线基本一致，说明这些样品的微量元素来源相同，相对含量较高的元素有Ba，U，Pb。Ba属于分散元素。Nb与Zr的分布特征相同，为地幔元素。

从Zn-Ni-Co三角图上可以看出大部分样品落在热水沉积区内，反映出白马洞矿区区震旦系灯影组和寒武系牛蹄塘组这套黑色岩系在成因上与热水沉积作用有关，由于后期的改造作用而成矿。

3 矿床岩石稀土元素地球化学特征

在反映研究区物源性质的指标中，稀土元素分布模式是最可靠的指标之一。源自上地壳的稀土元素具有轻稀土富集、重稀土含量稳定和明显的负Eu异常等特征[2]。

如图3，白马洞矿床岩石样品经球粒陨石标准化后，显示与上地壳基本一致的分布模式。ΣREE大约为75.96，LREE总量为68.22，HREE总量为7.74。LREE明显大于HREE，而且除了BMD-002-3都出现了Eu负异常。说明白马洞地区的沉积岩的原始物质应来源自上地壳。

从数据看出稀土元素总量平均为149.01×10-6，平均含量较高，粘土矿物对稀土元素有很好的吸附作用，这可能与沉积物中的粘土物质对稀土元素的吸附作用有关。样品的LREE/HREE值为3.05～6.22，平均为4.78，LaN/YbN在4.01～11.00之间，球粒陨石标准化曲线向右倾，如图3（1）所示，轻稀土元素右倾的幅度较重稀土元素大。δCe在0.37～0.72之间变化，均显示Ce的明显负异常，δEu为0.68～3.25，变化范围较大，正负异常都有。

研究表明，海相化学沉积和生物沉积以及与大量海水发生混合的海底热液都具有同海水相似的稀土配分模式，表现为稀土总量不高，δCe具有明显的负异 常，w（LREE）/w（HREE）较小，北美页岩组合样标准化曲线近于水平或左倾。从图3（2）可以看出本区黑色岩系样品稀土元素北美页岩标准化分布模式图左倾，稀土总量较低，具有明显的Ce负异常，反映出该沉积区具有海底热液的沉积特征。

硅质岩、黑色岩系中镍钼矿层的Eu正异常可能源于沉积过程中较高温、强还原性热液的注入有关[3]。图4中GZ24显示明显的Eu正异常，反映出震旦系灯影组在沉积时可能有高温、强还原性热液的加入，还可以看出Eu正负异常都存在，岩石学分析显示GZ24为震旦系灯影组较纯的硅质白云岩，G29为寒武系牛蹄塘组内的石英脉，以上特征均显示矿区内黑色岩系中的岩石可能受到了后期热液的改造作用。

4 脉体微量元素地球化学特征

图5为白马洞铀矿床方解石、石英和黄铁矿的微量元素相对于原始地幔的标准化组成图，从图中可以看出，方解石、石英和黄铁矿具有相似的微量元素组成特征，且配分形态基本一致，说明形成方解石、石英、和黄铁矿的流体来源相同。

从其相关性特征分析，U与Zr、Ta、Ni等深源元素具有显著的正相关，与前人对该区沥青铀矿的研究结果一致，说明成矿流体主要来源于深部。这一规律对贵州地区碳硅泥岩型铀矿的找矿和预测工作具有十分重要的指导意义[4]。

5 结语

岩石微量元素和稀土元素地球化学特征显示白马洞铀矿点显示与上地壳基本一致的分布模式，方解石、石英的微量元素组成特征和配分模式均说明白马洞成矿流体主要来源于地幔，黑色岩系是铀矿形成的铀源层，后期的热改造事件导致了铀的局部富集。从微量元素其相关性特征分析，U与Zr、Ta、Co、Ni等深源元素具有显著的正相关，与前人对该区沥青铀矿的研究结果一致，说明成矿流体主要来源于深部。

参考文献

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矿物学特征篇10

努日矿区分为南矿段、中矿段和北矿段3部分，矿化分带基本呈南铜钼-北钨，中矿段钼矿为特征。矿区出露地层为比马组（K1b），从下至上，依次为比马组一段（K1b1）厚层灰岩，几乎未发生大理岩化和夕卡岩化，含粒径0.5～5cm的内碎屑，偶见晶型较好的星点状黄铁矿化，在努日矿区主要出露在北矿段低处以及在中段出露一部分；比马组二段（K1b2）薄层灰岩，层厚约10～20cm左右，总体沉积厚度约20m，在矿区出露范围较广，已全部发生石榴子石夕卡岩化，是矿区主要的赋矿层位；比马组三段（K1b3）为薄层灰岩大理岩与中-薄层变质粉砂岩互层，在矿区北矿段可见明显的露头出露，该层内可见顺灰岩与砂岩层面贯入的含矿热液与二者发生接触交代，呈层状、似层状，与喷流沉积型的矿化特征相似，同时，在变质粉砂岩可见高角度贯入的石英-黄铁矿脉、石英-黄铜矿脉、辉钼矿脉等矿化细脉，该层矿化较弱，为下伏比马组三段（K1b3）的充分夕卡岩矿化提供了良好的顶盖遮挡效应；比马组四段（K1b4）砾岩，分布在中矿段顶部，出露面积约20m2，以及在南矿段低处，砾石粒径最大可达10cm，磨圆度较高，成分主要以硅质为主，胶结物为淡绿色安山质。矿区出露的岩浆岩主要有淡绿色安山岩，闪长（玢）岩脉，花岗闪长岩，黑云母花岗岩，煌斑岩脉，其中与矿化有关的岩体主要为出露在北矿段的黑云母花岗岩岩体，煌斑岩呈近东西向宽约5m的岩脉产出，安山岩呈岩株状产出在南矿段，花岗闪长岩出露在南矿段中部，岩体节理发育，沿节理面孔雀石化较好，但其新鲜面未见明显矿化，局部可见其与比马组三段接触呈弱夕卡岩化，岩体也沿接触带发生褪色蚀变（图1），主要的金属矿物为黄铜矿、自然铜、孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿，辉钼矿、白钨矿，非金属矿区主要为石英、石榴子石、绿帘石、方解石和长石等。矿石结构为中细粒、自形、半自形，矿化以稀疏浸染状、团斑状、条带状和细脉状构造，局部可见块状为特征。

2采样及测试方法

白钨矿样品采集于努日铜钼钨矿床北矿段探槽TC505、TC503出露的新鲜矿化夕卡岩中，主要呈团状、不规则带状以及同心粗粒状，赋矿围岩为比马组四段（K1b4）。同时，为了厘定白钨矿与围岩和岩体的成因关系，本次研究对赋矿围岩比马组四段（K1b4）薄层夕卡岩、黑云母花岗闪长岩全岩微量、稀土元素的测定。白钨矿微量元素、稀土元素测试均在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成，具体操作流程为：首先准确称取50mg白钨矿样品用超纯水超声波清洗除去吸附在表面的杂质后，烘干称取约50mg盛于Teflon（特氟龙）六角瓶中，然后加入0.5mL盐酸（10mol/L）和1.5mL硝酸（15mol/L），将盖子封闭，置于烘烤箱中，在105℃的条件下恒温加热24h后，取出定容至15mL比色管中，采用X-seriesICP-MS测定稀土元素和微量元素含量。

3测试结果及分析

3.1微量元素特征

努日矿区6件白钨矿样品微量元素分析结果如表1。白钨矿中含量大于10×10-6的微量元素有Sr、Ni，大于1×10-6的微量元素有Cr、Zr、Ba和Y，0.5×10-6的微量元素有Ga、Rb、Th、Pb，这些元素中碱性造岩元素Ba和Sr含量平均值分别为2.29×10-6和266.83×10-6，其中，Sr、Pb、Ba元素都是可与Ca2+呈类质同象置换的元素，而Ni、Cr、Ga等元素是可与W6+呈类质同象置换的元素。白钨矿中Sr、Ba平均含量不高，分别为2.29×10-6和266.83×10-6，明显低于云南大坪金矿白钨矿，而与吉林延边杨金沟大型钨矿床白钨矿的组成非常相似，表明二者在成矿环境上或流体来源上具有某种相似性[22]。Pb含量平均值为303×10-6，铅同位素示踪指示矿区成矿物质可能来自古老的拉萨地体。一般认为，Nb、Ta等元素和W常富集于岩浆结晶分异作用晚期形成的气化高温热液阶段，由于这些元素与W的化学性质相似，因此它们在钨的独立矿物中可以类质同象置换的方式得到一定程度的富集[23]。而这些元素在努日矿床白钨矿中的含量都不高（0.12×10-6和2.29×10-6），表明努日矿床中W及Nb、Ta等微量元素可能并不是来源于酸性岩浆。其次，努日矿床白钨矿中Zr、Rb、Hf、Th、U等元素含量大多数都低于1×10-6，具有异常低的Rb/Sr、Zr/Hf、Nb/Ta比值，其中Rb/Sr为0.001051～0.002140，平均值为0.001639；Nb/Ta为1.40～4.00，平均值为2.33均远低于原始地幔相应值（分别为0.031、14）[24],而Zr/Hf为14.2～45.2，平均值为31.167（原始地幔相应值为30.74）基本一致，显示努日矿床成矿物质的壳源特征。前人研究认为，富F热液易富集LREE和HFSE，Hf/Sm、Nb/La、Th/La值一般大于1；富Cl的热液易富集LREE，Hf/Sm、Nb/La、Th/La值一般小于1[25-27]，因此努日矿床白钨矿微量元素特征表明，其亏损高场强元素（HFSE），富集LREE，Hf/Sm比值范围为0.0291～0.0336、平均值为0.0311；Th/La比值范围为0.036～0.092，平均值为0.0537；Nb/La比值范围为0.0048～0.0196，平均值为0.0096；三者比值都远远低于1，暗示努日矿床的成矿流体总体以富Cl热液为主，这与前人研究白钨矿流体包裹体成分时，热液以中-高盐度占绝对优势的结论相符。努日矿区不同阶段流体包裹体特征显示，白钨矿化阶段其包裹体均一温度为200～340℃，盐度为2.1%～7.2%，在矿化过程中成矿流体的盐度是在逐渐降低。而随着晚阶段的石英硫化物阶段流体包裹体均一温度的下降，成矿流体盐度有一个陡增，且这一时期盐度达到了峰值，流体包裹体大量发育，在包裹体中可见含石盐子晶的Ⅱ型包裹体，同时在晚阶段的石英-方解石-硫化物期，流体包裹体均一温度和盐度均有明显下降。Y/Ho、Zr/Hf、Nb/Ta具有两两相近的离子半径和价位，在同一热液体系中比值稳定，但体系受到干扰，如发生水岩反应和交代作用时，这些元素对会发生明显分异，表现为不同样品间同一元素对的比值有较大的变化范围[28]，具有较好的指示意义。因而被众多学者用来判断流体性质。本文研究白钨矿Y/Ho变化范围为1.6～34.8，平均值为17.67；Zr/Hf变化范围为14.2～45.2，平均值为31.17；Nb/Ta变化范围为1.4～4，平均值为2.33；各比值变化范围存在或大或小不同幅度的差异，表明主成矿时代成矿流体在该阶段不同程度的混入了部分外来流体，但总体特征仍以早期成矿流体的物理化学性质为主。

3.2稀土元素地球化学特征

努日铜钼钨矿床白钨矿单矿物稀土元素ICP-MS的地球化学特征分析结果及各参数如表2所示，稀土元素配分模式如图2所示，实验结果显示：（1）不同采样位置，不同产状的白钨矿样品的REE组成特征及其相关系数变化范围窄，且相当一致，显示了努日矿床白钨矿中REE具有高度同源性。（2）努日矿床白钨矿的ΣREE不高，介于71.32×10-6～100.56×10-6。ΣREE+Y范围为72.03×10-6～101.25×10-6，远低于西澳大利亚太古代绿岩带型金矿中白钨矿[11]、西澳大利亚卡尔古利-奥斯曼地区热液金矿白钨矿[12]、瑞典北部Bj?rkdal金矿白钨矿[13]、云南大坪金矿白钨矿[16]、和四川雪宝顶白钨矿的ΣREE+Y[15]，而与滇东南南秧田夕卡岩型和石英脉型多金属矿中白钨矿[16,31]、湘西沃溪金锑钨矿白钨矿[18]、延边杨金沟白钨矿[22]、湘西渣滓溪钨锑矿床白钨矿[20]和池州地区夕卡岩型白钨矿相似[21]。（3）努日矿床中白钨矿LREE/HREE和(La/Yb)N分别为91.62～161.17和137.85～202.72，表明其REE组成中轻稀土相对重稀土更为富集；REE球粒陨石标准化配分曲线呈明显的右倾型，明显有别于华南与花岗岩有关的白钨矿[29]、湖南沃溪白钨矿[18]、湘西渣滓溪白钨矿[20]、延边杨金沟白钨矿[22]、西澳金矿中白钨矿[11-12,31]、瑞典Bj?rkdal金矿中白钨矿[13]、云南南秧田白钨矿[16-17]、四川雪宝顶白钨矿[15,32]和云南大坪白钨矿[14]，而与安徽池州地区百丈岩层控夕卡岩型白钨矿的特征[21,33]相似。巧合的是，努日矿床主矿体也显示了明显的层控特征。白钨矿的REE配分曲线与百丈岩基本一致，反映出二者在成矿环境上存在某种相似。（4）努日白钨矿基本未见Ce异常，δCe范围为1.066～1.107，平均值为1.087，暗示成矿流体在上升运移过程中未混入下渗海水[34]，这与壳源成矿物质有关的云南大坪白钨矿（δCe为0.91～1.01，平均值为0.97）[14]、延边杨金沟白钨矿（δCe为0.96～1.08，平均值为1.01）[19]、湖南渣滓溪白钨矿（δCe为0.91～1.22，平均值为1.12）[20]；安徽百丈岩白钨矿（δCe为0.91～1.12，平均值为1.11）相似；而略高于南秧田两类白钨矿（δCe为0.81～0.92，平均值为0.88）[16]。（5）钨矿物的δEu值是成岩成矿物质来源的重要标志之一，其数值大小不仅取决于岩浆的分异程度，而且与成岩成矿的氧化-还原条件和pH值有密切关系[19]。而矿物中REE模式不仅受其晶体结构制约，同时亦受介质的REE特征控制[26,35]，通常表现为同一成矿热液中结晶的矿物其稀土元素特征应有相似性[36-37]。由于REE3+（0.098～0.116nm）与Ca2+离子半径（0.099nm）接近，它们之间容易发生类质同象置换，故白钨矿作为富钙的矿物一般富含稀土元素[14,38]。因此，白钨矿的REE特征可以代表成矿流体的REE特征，可通过对白钨矿样品稀土元素组成示踪成矿流体的性质[39-41,16,31]，判断成矿环境和成矿物化条件[42]。努日矿床6件白钨矿表现为弱δEu负异常，其特征值δEu变化范围为0.768～0.910，平均值为0.825，其变化范围较窄，与Sm、Gd的富集趋势呈相反变化趋势，表明白钨矿的弱铕异常表现主要来源于Eu2+[12]，代表了成矿流体的还原环境特征，这与努日流体包裹体中存在H2S的事实一致（作者未刊数据），在氧化环境下Ce3+变成Ce4+与其他3价稀土元素发生分离，形成铈异常，而在还原环境下其主要以Ce3+的形式存在流体中[36,19,44]。努日矿床白钨矿矿体的围岩比马组、以及与矿化有密切关系的黑云母花岗岩具强烈的正δEu异常（作者另刊发表），可能与黑云母花岗岩浆在分离结晶过程中斜长石的晶出有关，白钨矿形成于热液作用的早期阶段，主要与流体中Ca以络合物[WO4]2-的形式沿着裂隙沉淀，围岩比马组碳酸盐岩提供了丰富的钙质，白钨矿REE组成相对于围岩、岩体并未显示相关性或继承性，结合作者对矿区辉钼矿中REE组成和微量元素特征及其对成矿流体的指示，我们认为矿区初始的成矿流体整体亏损铕，但随着与围岩之间的强烈的水岩反应，尤其是[WO4]2-与围岩提供的Ca2+结合，对于白钨矿的晶出和原始成矿流体的地球化学特征有着重要影响。

3.3成矿流体特征与成矿作用

努日矿床石英、石榴子石、白钨矿的流体包裹体测温、Raman光谱分析显示[45]（作者未刊数据），努日多金属矿床的成矿流体为中高温度、中-高等盐度的源于岩浆水的流体混合了大量低温、低盐度的大气水形成的H2O-NaCl-CO2体系，并随着CO2的富集而少量存在的CH4、N2气体，与塔斯马尼亚北西喀拉海磁铁矿-白钨矿矿床[30]、法国比利牛斯山超大型夕卡岩型白钨矿床、西澳大利亚脉型金矿白钨矿[46]、加拿大西北地区坎通白钨矿床[47]、伊朗松贡斑岩矿床[48]、南非西开普里维埃拉W-Mo-REE矿床[41]和杨金沟白钨矿床的成矿流体特征相似[19]。主成矿阶段流体包裹体主要以气液两相包裹体为主，少量的含子晶矿物的多相包裹体，未见熔融包裹体，同一矿物中可见不同包裹体组合共生，如在白钨矿中可见Ⅰ、Ⅳ型包裹体共生，而在硫化物阶段可见多相包裹体、单相包裹体、两相包裹体等，这种现象可能是由于成矿流体在运移过程中处于非均匀状态从而发生了沸腾作用造成的。对努日矿床中白钨矿、石英、石榴子石的H-O-S同位素组成分析结果发现[45,6]，成矿流体的δD范围为-93‰～-114‰，平均值值为-102‰；δO18范围为3.9‰～12.1‰，平均值为8.5‰，根据公式换算后δ18OH2O为4.6‰～6.69‰，平均值为5.79‰，成矿流体具有典型的岩浆水特征，后期混入部分大气水，同时，结合努日矿床35件金属硫化物δ34S值变化范围为-2.9‰～1.8‰，极差为4.7‰，平均值为0.03‰，指示成矿流体中主要来源于深部岩浆。笔者通过对努日矿床大量流体包裹体的成分研究发现，CO2在各个阶段都有较宽的波峰，含量上占有绝对优势，尤其是随着水岩反应的持续，整个反应过程中，CO2的含量呈逐渐增加的趋势，而CO2的含量是钨矿化的有效指示剂[49]，流体中高含量的CO2有利于WO42-与Ca2+的共同迁移，对WO42-的稳定和迁移起到保护作用[23]，努日矿床流体包裹体中丰富的CO2为白钨矿的析出起到了关键的作用，对形成首例大型白钨矿床具有重要意义。初步分析认为，N2作为成矿流体中气相的主要成分之一，被认为是暗示成矿物质来源具有深源特征，结合努日矿区Pb同位素[6]及Sr-Nd同位素（作者未刊数据），努日矿床的成矿物质可能来自古老的拉萨地块，同时，在冈底斯成矿带上斑岩型矿床如雄村、夕卡岩-斑岩型矿床如甲玛的成矿流体包裹体中均发现了少量的N2，其成因有待继续研究。

综上述，我们认为，努日矿床的初始成矿流体为一来自于深部古老的拉萨地块的以含Cl为主的具有还原性的中高温、中-低盐度、同时富含CO2的，在运移过程中混入了部分大气水的NaCl-H2O-CO2体系，随着水岩反应的持续进行以及体系中CO2、Ca含量的增加，流体的初始平衡体系被破坏，其不均一性导致流体发生了沸腾，最终导致大量Ca2+与WO2-4结合形成了巨量的白钨矿。

4结论