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新疆北部主要金矿床的成矿地球化学特征
廖启林;戴塔根;邓吉牛;王军升
【期刊名称】《矿床地质》
【年(卷),期】2000(019)004
【摘要】主要依据成矿作用方式、基本成矿特点及关键控矿标志等,将新疆北部的主要原生金矿新划分为7 个矿床类型,分别是浅成低温热液型金矿、韧性剪切带蚀变岩型金矿、微细粒浸染型金矿、浅成岩-构造蚀变岩型金矿、变质热液型金矿、石英脉型金矿及铜、金伴生型矿床.通过分析比较各矿床类型典型金矿的REE分布型式、其矿石的微量元素含量与分布型式、硫与铅同位素组成及流体包裹体成分等资料,探讨了其成矿地球化学特征.
【总页数】11页(P297-306,314)
【作者】廖启林;戴塔根;邓吉牛;王军升
【作者单位】南京大学地球科学系,南京,210093;中南工业大学地质研究所,长沙,410083;中南工业大学地质研究所,长沙,410083;有色北京矿产地质研究所,北京,100012;有色北京矿产地质研究所,北京,100012
【正文语种】中文
【中图分类】P618.5
【相关文献】
1.新疆北部准噶尔-东天山地区金矿床成矿流体主要特征 [J], 王莉娟;王京彬;王玉往;朱和平
2.新疆准噶尔地区金矿床成矿流体稀土元素地球化学特征 [J], 王莉娟;王京彬;王玉往;朱和平;曲丽丽
3.新疆阿希低硫型金矿床流体地球化学特征与成矿机制 [J], 翟伟;孙晓明;贺小平;苏丽薇;吴有良;董艺辛
4.新疆和静县大山口金矿床成矿流体地球化学特征研究 [J], 鲍庆中;王宏;沙德铭;胡秀军
5.新疆北部浅成低温热液型金矿床成矿地球化学特征初探 [J], 廖启林;戴塔根
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第33卷第2期地质调查与研究Vol.33No.22010年6月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHJun.2010新疆萨瓦亚尔顿金矿床稀土元素地球化学特征彭静，龙训荣，李佑国（成都理工大学地球科学学院，成都610059）摘要：为了揭示新疆萨瓦亚尔顿金矿床容矿岩系的沉积环境及成矿物质来源,笔者对容矿岩石和矿石的稀土元素地球化学特征进行了分析。
结果表明:1）萨瓦亚尔顿金矿床容矿岩系的稀土总量高，LREE/HREE 比值较大，负Eu 异常现象较明显，可以解释为在矿床形成过程中，正常的海相沉积过程有海相热水流加入。
2）可以根据容矿岩系的稀土元素地球化学特征，判别其容矿岩系沉积时的构造环境应属大陆岛弧。
3）矿石中Eu 有明显的亏损，推测其成矿条件为还原环境。
4）萨瓦亚尔顿金矿床的成矿物质大部分来自沉积地层，但不排除小部分矿质可能来自岩浆岩。
关键词：萨瓦亚尔顿；金矿床；稀土元素；沉积环境；成矿物质中图分类号：P618.51,P595文献标识码：A文章编号：1672－4135（2010）02－0103-051引言新疆萨瓦亚尔顿金矿床发现于1991年，是中国西部一个大型金矿床，也是中国第一例具有相当规模的穆龙套型金矿床[1]，矿区紧邻吉尔吉斯斯坦。
长期以来，前人对该矿进行了较多的研究[1～8],但迄今为止,对稀土元素尚无系统研究。
因此，笔者试图通过研究萨瓦亚尔顿金矿床容矿岩系和矿石的稀土元素地球化学特征,来揭示容矿岩系的沉积环境及成矿物质来源，为该区的地质勘探和研究提供参考。
2矿床产出的地质背景萨瓦亚尔顿金矿床位于塔里木地台、天山褶皱系、西昆仑褶皱系三大构造单元交汇部位的天山褶皱系南天山冒地槽褶皱带东阿赖复背斜中。
区域上,断裂和褶皱构造发育,总体构造线方向为NE-SW 向。
矿区东西两侧较大的断裂构造有阿热克托如克断裂和依尔克什坦断裂,走向NE-SW ；次级断裂发育,控制了矿区破碎蚀变带的展布（图1）。
金矿地球化学特征分析及找矿意义摘要：塔国金矿区位于中亚重要成矿带上，是中亚矿产勘查的重点地区，为了在该金矿区外围（三区）获得新的找矿靶区，对该金矿外围开展1:1万岩屑地球化学测量，重点圈定了Au等11种元素异常和4个综合异常区，本文对圈定的综合异常区进行了推断解译。
综合分析后认为异常区位于灰岩和砂岩、粉砂岩的接触界面下盘，形成硅-钙地球化学障面，地质上并伴随有褐铁矿化硅化现象，综合分析推断在该区有可能找到新的矿体。
关键词：地球化学；综合异常区；异常解译推断对塔吉克斯坦境内的矿床进行系统性的地质工作始于探矿权后先后委托山东六队，广东五队等国内知名地质队对该区域进行了大量的地质物化探工作，并取得了可喜的成果，核实或发现了多处金矿，储量均达到大型以上。
本次岩屑测量工作区位于已发现金矿外围南侧，区域上位于南天山褶皱系的西南延伸部分泽拉夫尚，突厥斯坦活动带中，成矿前景非常好[1-4]。
2022年受业主委托广东五队在该工作区开展1:1万岩屑地球化学测量和异常查证工作，圈定化探异常，对测区主成矿元素金异常分布范围及特征进行研究，并对异常区的地层、构造、岩浆岩与元素异常进行综合分析，并对圈定的异常区进行解译推断。
1矿区地质简介矿区出露地层主要为下石炭统马尔古佐尔岩系和第四系，前者在整个工作区均分布广泛，为一套细粒陆源碎屑沉积物。
岩性主要为（粉）砂岩、云母石英粉砂岩、灰岩、炭质粉砂岩岩、页岩，岩层面沿走向方向和倾向方向都非常不稳定，工作区受构造挤压应力的影响，工作区内形成了褶皱和断裂构造带。
褶皱主要发育向斜，向斜轴线为矿区主山脊，走向呈北北西向。
工作区内断裂构造发育有两组：北西向和近东西向[5，6]。
2矿区地球化学异常推断解译2、1工作区成矿条件分析受东西向构造挤压应力的影响，工作区内形成了密集的等斜褶皱和断裂构造带，构造活动频繁，主构造（F5）方向为北西向，局部表现为北西西向。
断层性质上盘见有岩体呈星点状出露，可能为岩浆热液提供通道，为已发现的金矿主要的导矿构造，控制了工作区的矿体空间分布，分布其两侧的次一级构造为矿区的主要控矿容矿构造，控制了矿体的形态、规模。
矿业工程黄 金ＧＯＬＤ２０２４年第１期／第４５卷苏丹某金矿床矿石工艺矿物学及浸出特性研究收稿日期：２０２３－０８－１９；修回日期：２０２３－１１－１６作者简介：王振银（１９９５—），男，助理工程师，硕士，研究方向为湿法冶金和矿产资源高效开发利用；Ｅ ｍａｉｌ：ｗａｎｇｚｙ＠ｎｏｒｉｎｍｉｎｇ．ｃｏｍ王振银，王 怀，段帅康，张玉帅，刘 威，王政华，徐 鹏（北方矿业有限责任公司）摘要：为探索苏丹某金矿床矿石的浸出特性，对其进行工艺矿物学研究，并使用环保浸金剂ＪＣ对４个不同深度矿样进行了搅拌浸出、滚瓶浸出及柱浸试验。
搅拌浸出试验中，在矿石粒级Ｐ８０＝７５μｍ、Ｐ８０＝１５０μｍ条件下，不同深度矿石的浸出率均分别在９０％和８５％以上；滚瓶浸出试验中，在矿石粒级Ｐ８０＝４．５ｍｍ条件下，表层矿石的浸出率在７０％以上，深层矿石的浸出率不足５０％；柱浸试验中，在矿石粒级Ｐ８０＝６ｍｍ、Ｐ８０＝１０ｍｍ条件下，表层矿石的浸出率分别在５５％和６５％以上，深层矿石的浸出率分别不足４０％和３０％。
试验结果表明：该矿床表层矿石具有一定的堆浸可行性，而深层矿石适合搅拌浸出工艺。
关键词：金矿石；工艺矿物学；搅拌浸出；滚瓶浸出；柱浸 中图分类号：ＴＤ９８２ 文章编号：１００１－１２７７（２０２４）０１－００３４－０５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２４０１０７引 言中国金矿资源以中、小型矿山为主，早期建设的矿山经长期开采后，金矿资源储量难以满足经济社会日益发展需求［１］，投资开发海外金矿资源对于保障中国矿产资源安全具有重要意义。
苏丹某金矿床位于苏丹共和国北部，该地气候干燥，降雨量较少，水资源匮乏，地势开阔平坦。
针对该金矿床矿石的开发生产，应当选择节水、易于操作和运营维护、经济环保的工艺。
黄金生产工艺中，氰化钠作为浸出剂具有成本低廉和反应效率高等优点，已广泛应用１００余年，但存在产出的含氰尾矿、尾水等对环境危害性较高、处理困难、处理成本高等问题［２－４］。
金矿区地球化学异常特征信息提取方法张涛铄; 郭大伟; 刘杰【期刊名称】《《世界有色金属》》【年(卷),期】2019(000)016【总页数】2页(P126,128)【关键词】金矿; 地球化学; 异常特征; 信息提取; 新疆【作者】张涛铄; 郭大伟; 刘杰【作者单位】新疆地矿局第七地质大队新疆乌苏 833000【正文语种】中文【中图分类】P6271 矿区地质概况额尔齐斯深大断裂南侧是矿区的分布所在，属于准格尔-哈萨克斯坦板块东北缘活动带一侧区域上。
区内褶皱与断裂非常发育，由于走向不同，主要包括NW向、NNE向与近EW向三组，NW向断裂是该区的主控矿断裂，区内矿体以及产状和规模等均受其控制，在萨尔布拉克金矿带展布方向上，区内的金矿化表现为NW-SE向分布。
氧化矿石以及原生矿石是主要的矿石类型。
金属矿物主要的自然金以及黄铁矿和毒砂等。
非金属矿物是方解石以及钠长石和石英等。
2 矿区地球化学元素的统计特征2.1 矿床元素组合特征针对该区开展相关化探研究，并于该区资料进行综合分析，探讨矿床组合元素特征。
Au以及Ag与Pb和Sn与Mo、As等衬度值大于1，浓集克拉克值大于1，相较于其他元素则明显较高，As相对次之，亲硫元素Cu，Pb，Zn等在衬度值以及浓集克拉克值上未出现较为明显的异常特征，显示Au主成矿元素，历经非常复杂的活化以及迁移与富集过程，毒砂是矿区的主要硫化物，不是闪锌矿与方铅矿和黄铜矿等，而且大量富集的As富集，利于载金矿物毒砂的富集。
2.2 元素聚类分析分析显示，相较于其他成矿元素Au与之相似性较差，最为相似的为W以及Mn，并与Mo以及Hg具有一些相似特征，然而与亲硫元素Pb以及Zn与Ag和As 等，存在较差的相关性。
W、Mn与Mo等尾部晕元素和Au等存在的相似性特点，体现该区存在明显的剥蚀特征，当前矿体开采主要是在原生矿体的中下部。
Hg前缘晕元素和Au具有一定相似性，显示隐伏矿体存在于矿区深部。
新疆哈图金矿成矿地球化学特征地里夏提·买买提;王人可;王勇;王俊林;刘波;林彩香【摘要】文章分析了哈图金矿成矿元素与共(伴)生元素的种类和含量以及矿脉中的石英流体包裹体特征,结果显示:含矿石英脉中发育含CO2的三相(VCO2+ LCO2 +LH2O)包裹体以及富液相和富气相的气液两相包裹体,均一温度为198℃～329℃,盐度0.7％～3.51％NaClwt％,成矿热液属于中低温、低盐度流体,其温度、压力随流体向上运移而明显降低.矿石中石英氧同位素δ18OV-SMOW值为20.3‰～21.0‰,对应矿液中水的δ18O值为8.6‰～14.8‰,具有变质水和岩浆水的混合特征.根据矿床地质特征、成矿条件及CCA多元统计结果,认为成矿元素和共(伴)生元素按地球化学活性依次析出,形成了由下而上的尾晕元素组合→近矿元素组合→前缘晕元素组合的分带序列.【期刊名称】《新疆大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】6页(P487-492)【关键词】哈图金矿;地球化学;流体包裹体;氧同位素;CCA分析【作者】地里夏提·买买提;王人可;王勇;王俊林;刘波;林彩香【作者单位】新疆大学地质与矿业工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学地质与矿业工程学院,新疆乌鲁木齐830047;西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司,新疆克拉玛依834000;新疆大学地质与矿业工程学院,新疆乌鲁木齐830047;西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司,新疆克拉玛依834000;西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】P5810 引言造山型金矿床是世界上最重要的金矿类型[1]，其包括石英脉型、韧性剪切带型、构造蚀变岩型及网脉型金矿．哈图金矿属典型的造山型金矿床，位于西准噶尔南部的扎依尔断裂-褶皱带内．众多学者对哈图金矿成矿流体特征、成矿物质来源和成矿机理等做了细致的工作[2−7]，其成果对金矿的成因探讨有较好的理论指导意义．但对于该地区的找矿预测，特别是深部找矿的研究还不多，还有以往的研究未能将深部的系统工作与地球化学找矿相结合．为此，本研究在矿山技术人员的大力协助下，系统采集了千米深隐伏矿体及围岩的样品，分析了石英包裹体成分、氧同位素组成以及成矿元素和共（伴）生元素组合特征，成果可为西准噶尔地区金矿床深部成矿预测提供参考．1 区域地质以安齐大断裂为界，南东侧出露地层为下石炭统包古图组，北西侧为下石炭统太勒古拉组．包古图组岩性以凝灰质砂岩、凝灰质泥质砂岩为主，太勒古拉组岩性以凝灰岩、凝灰质泥岩、玄武岩和硅质岩为主．区内出露铁厂沟、阿克巴斯套等海西期花岗岩岩体．哈图金矿位于达拉布特断裂和哈图断裂所挟持的扎依尔构造块体上，该块体断裂构造发育．其中，哈图断裂、安齐断裂以及达拉布特断裂为研究区内主要的三大断裂，形成该区域构造的基本格架（图1），也控制着金矿床的分布．哈图金矿区位于安齐断裂上盘．矿区内与NE向大断裂伴生的NW、NE以及EW向次级断裂是主要含矿构造（图2）．图1 哈图金矿(点)区域地质构造图（据范宏瑞等，1998年修编)1-蛇绿混杂岩；2-金矿床(点)；3-断裂；4-地层界线；5-中泥盆统巴尔雷克组；6-下石炭统包古图组；7-下石炭统太勒古拉组；8-海西期花岗岩体．图2 哈图金矿区含（控）矿构造分布图1-隐伏矿脉及编号；2-矿脉及编号；3-矿脉倾向及倾角；4-大断裂．2 矿床地质特征哈图金矿矿（脉）体的产出和分布主要受断裂控制[8−15]，含（控）矿断裂的产状如图2所示．矿区主要出露下石炭统太勒古拉组的含碳凝灰质泥岩、凝灰质砂岩、凝灰岩、玄武岩．基性侵入岩零星分布，主要为辉绿岩脉．矿体有石英脉型和细小石英脉+蚀变岩型两种，在0∼400 m浅部区域发育石英脉型矿体，在矿区深部和石英脉型矿体两侧的围岩中发育细小石英脉和蚀变岩型矿体．钻探资料表明，蚀变岩型矿体向下断续延伸到了1 200 m[16]．与金矿化密切相关的围岩蚀变主要是硅化，一般表现为细脉状、网脉状石英沿破碎带中裂隙充填，此外，毒砂化以及黄铁矿化也与金矿化密切相关．矿脉的近矿围岩主要是蚀变的碳质泥质粉砂岩、硅质凝灰质粉砂岩、玄武岩等．早期人们一直认为这套地层的沉积环境属于海相[14]，近年有人提出为陆相，或是海陆交互相[7]．本研究在金矿外围采取了有明显沉积层理的碳质泥岩和碳质粉砂岩，对其中顺层分布的黄铁矿（图3）进行了硫同位素分析．三个样的δS34值分别为+0.4‰、-0.34‰和-10.77‰．与典型海相沉积硫化物的硫同位素组成[17]不相符，但尚不足以证明其属陆相成因．我们将在后续工作中收集其他证据综合判断．3 矿床地球化学特征3.1 样品采集与分析方法本研究的包裹体样品取自地下450 m～1 000 m深处11个中段的隐伏矿体石英细脉．首先在显微镜下观察包裹体的特征，其后在Linkam-THMSG 600型冷热台上测定石英包裹体的均一温度等，测温前对冷热台进行了标准物质的校正(其中0～600◦C的温差范围为±1◦C，0～-198◦C的温差范围为±0.1◦C)．图3 碳质泥岩和碳质粉砂岩中顺层分布的黄铁矿从测温的石英样中挑选11件石英单矿物进行氧同位素测试．石英氧同位素测试在北京科荟测试分析技术有限公司完成，使用仪器为MAT-253plus气体稳定同位素质谱仪．在显微镜下选取200目左右石英单矿物，在高温真空环境中使BrF5与石英反应，对产生的氧气进行质谱分析，分析精度为±0.2%．对3件层状碳质砂岩中的沉积型黄铁矿进行硫同位素分析．测试在北京科荟测试分析技术有限公司完成．将黄铁矿单矿物样品粉碎至200目，与V2O5在高温下反应生成SO2．硫同位素分析在MAT-253plus气体稳定同位素质谱仪上完成，使用的标准为CDT，分析精度为±0.2‰．3.2 成矿温度与压力3.2.1 流体包裹体类型与组合特征通过流体包裹体的岩相学特征观察，将其分为3种类型（图4，表1），即富液相的气液两相包裹体、富气相的气液两相包裹体和含CO2的三相(VCO2+LCO2+LH2O)包裹体[18]．矿脉石英中主要为气液两相包裹体，含CO2的多相包裹体较少，没有观察到含子矿物包裹体．图4 哈图金矿床流体包裹体显微特征图片A：富液相气液包裹体；B：富气相气液包裹体；C：含CO2三相包裹体．表1 金矿床流体包裹体类型及岩相学特征矿床类型岩相学特征哈图金矿床富液相气液裹体发育；室温条件下为两相(V+L)；多呈不规则状、椭圆形；大小以3∼5µm为主；气液比为5%∼45%，以10%∼20%居多，少量<10%；富气相气液包裹体较发育；室温条件下为两相(V+L)；呈负晶形、不规则状以及椭圆形；大小以2∼5µm为主；气液比为45%∼65%，少量＜45%；含CO2三相包裹体少量；室温条件下呈三相(VCO2+LCO2+LH2O)；液态水充填度为60%∼80%；大小以4∼7µm为主；3.2.2 哈图金矿显微测温测温结果显示，富液相气液包裹体的均一温度为198◦C～329◦C，冰点温度范围为-0.6◦C～-2.0◦C，盐度为1.02%～3.35%NaClwt%．富气相气液包裹体的均一温度为259◦C～302◦C，冰点温度范围-0.4◦C～-2.1◦C，盐度0.7%～3.51%NaClwt%．含CO2三相包裹体初熔温度为-60.1～-58.1◦C，笼合物消失温度为5.1～6.7◦C，部分均一温度均值为24.5◦C左右，完全均一温度为288◦C～315◦C，冰点温度为-1.9◦C，水溶液相的盐度是3.18%NaClwt%．由此可知，成矿热液为中低温、低盐度流体．3.2.3 成矿压力及深度成矿压力是将包裹体显微测温和测盐度结果代入文献[19]经验公式计算所得，公式如下式中：t为实测温度，◦C；p为成矿压力，105Pa；N为盐度，%．将流体包裹体所测得的温度和盐度数值带入公式（1），哈图金矿成矿压力为57.57 MPa～103.5 MPa．哈图金矿围岩的岩性及密度分别为：凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、含碳泥质砂岩密度为2.68 g/cm3～2.71 g/cm3．玄武岩、辉绿岩和凝灰岩的密度为2.99g/cm3～3.05 g/cm3．由于矿体围岩中凝灰岩类岩石占1/3，玄武岩类岩石占2/3，对二者加权平均，得密度2.91 g/cm3．根据成矿压力（即岩石围压）、围岩密度及深度三者的关系，推算出哈图金矿成矿深度为2.01～3.63 km．总体来看，哈图金矿形成于浅层深度．3.3 成矿热液氧同位素特征矿脉石英δ18OV−SMOW值为20.3‰～21.0‰（表2），根据石英-水体系氧同位素分馏系数103lnα石英-水=3.38×106/T 2−3.40[20]，计算出流体δ18O 值由此求得平衡流体的δ18O值为8.6‰～14.8‰（表2）．表2 哈图金矿床不同中段样品的氧同位素组成序号样品编号采样位置岩性δ18OV−SMOW(‰) 成矿温度（◦C）δ18O水−SMOW(‰)1 QJY-1 892中段石英脉 20.4 198 8.6 2 QJY-2 853中段石英脉 20.7 228 10.6 3 QJY-3 813中段石英脉 20.5 235 10.6 4 QJY-4 773中段石英脉 20.6 232 10.9 5 QJY-5 725中段石英脉 20.9 263 11.9 6 QJY-6 675中段石英脉 21.0 258 12.4 7 QJY-7 625中段石英脉 20.3 282 13.3 8 QJY-8 575中段石英脉 20.7 293 13.5 9 QJY-9 525中段石英脉 20.3 320 14.3 10 QJY-10 475中段石英脉 20.7 326 14.7 11 QJY-11 375中段石英脉 20.4 339 14.8根据氧同位素在自然界的分布（图5）[21]，可知哈图金矿成矿热液氧同位素δ18O（8.6‰～14.8‰）落在变质水和岩浆水的重叠范围．3.4 成矿元素及共（伴）生元素组合特征元素组合是元素本身性质和地球化学行为在地质体中的具体表现，其又与地质环境有关[22]．根据成矿元素及共（伴）生元素的组合规律和成矿时的物理化学条件，推断该金矿的成矿过程，本文应用Canoco 4.5软件对成矿有关元素进行了典型相关分析（CCA）．图5 自然界氧同位素组成的分布在成矿元素及共（伴）生元素与成矿条件（温度、压力、盐度和CO2）的关系图中（图6），温度和压力偏向F1因子（横轴），盐度和CO2相对偏向F2因子（纵轴），所以F1正向代表了温度、压力升高的成矿过程，F2代表了成矿热液所含盐度及CO2相对升高的过程．不难看出，W、Ni、Bi元素分布在较高温压区，表现为惰性，迁移能力较弱，常在金矿体的尾部沉淀富集，从而形成尾晕元素组合．在这个组合中，W、Bi是中酸性岩浆岩的标型元素，而Ni则是基性—超基性岩浆岩的代表性元素，二者的共存表明成矿物质的多来源性和成矿过程的叠加性．As和Hg元素分布在低温压区，因其迁移能力较强，常聚集在金矿体的前端，形成前缘晕组合，分布在地下浅部或出露于地表．Cu、Ag、Au、Zn、Sb、Pb元素分布在中高温压、低盐和较低CO2含量的区段，常作为亲硫的近矿指示元素共生在一起．这些元素基本可分为两个组合：Mo、Pb、Zn、Sb典型中温中压组合，Cu、Ag、Au中高温压组合．后一个组合中，Au表现出对矿液中盐度和CO2含量的强烈负相关，表明其沉淀富集在相对低盐的还原环境．图6 哈图金矿床矿床地球化学指示元素与环境因子典型相关分析图4 结论（1）哈图金矿的成矿热液为中低温、低盐度流体．成矿温度198◦C～329◦C，压力57.57 Mpa～103.5 Mpa，成矿深度2.01～3.63 km．（2）哈图金矿流体氧同位素δ18O为8.57‰～14.68‰，成矿热液是岩浆热液和变质水的混合流体．（3）深部隐伏矿体中W、Ni、Bi元素集中在较高温压区，为尾晕元素组合．这个组合显示出成矿物质的多来源性．As和Hg元素分布在低温压区，常聚集在金矿体的前端，为前缘晕组合．Au在较低的盐度和还原环境中富集成矿．总之，哈图金矿是混合型热液萃取流经的基性-中酸性岩浆岩及火山-沉积岩中成矿物质，在合适的构造部位富集而成的中-低温热液矿床．含矿热液在地下约3.6 km 深度向上运移途中，随着降温和降压，成矿元素和共（伴）生元素按地球化学活性依次析出，形成了尾晕元素组合→近矿元素组合→前缘晕元素组合的分带序列．参考文献：【相关文献】[1]Weatherley D K,Henley R W.Flashvaporization during earthquakes evidenced by gold deposits[J].Nature 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苏丹哈佳吉金矿床稀土元素地球化学特征李杰;杨立新;李世勇;倪师军;张成江;于林松【期刊名称】《地质调查与研究》【年(卷),期】2011(034)003【摘要】Based on the study about REE content in the Alhagagia gold deposit and its wall rocks in Sudan,it is found that the REE total content of the wall rocks is higher than the ore minerals＇.The fractionation of HREE and LREE is obvious with moderate or slightly negative Eu anomaly and stable content of Ce,which indicates that the ore formed in the deoxidized environment.According to the Chondrite-normalized and NASC-normalized REE patterns of the wall rocks,it is suggested that the metamorphosed basement formed in an oceanic island arc tectonic environment,and there are no much marine facies materials joining in this diagenetic stage.The REE geochemical features of the wall rocks and ores show the ore-forming materials came from metamorphosed basement as well as deep materials.%通过对苏丹哈佳吉金矿床矿石和围岩稀土元素含量的研究,发现该矿床近矿围岩稀土总量较矿石稀土总量明显要高,轻重稀土元素分馏明显,Eu呈现中等程度或弱的负异常,Ce含量则相对较稳定,表明成矿环境为还原环境。
第34卷第3期地质调查与研究Vol.34No.32011年09月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHSep.2011苏丹哈佳吉金矿床稀土元素地球化学特征李杰1,2，杨立新2，李世勇3，倪师军1，张成江1，于林松4（1.成都理工大学核技术与自动化工程学院，成都610059；2.山东省第六地质矿产勘查院，威海264209；3.山东省地质矿产勘查开发局，济南250013；4.山东省物化探研究院，济南250013）摘要：通过对苏丹哈佳吉金矿床矿石和围岩稀土元素含量的研究，发现该矿床近矿围岩稀土总量较矿石稀土总量明显要高，轻重稀土元素分馏明显，Eu 呈现中等程度或弱的负异常，Ce 含量则相对较稳定，表明成矿环境为还原环境。
根据近矿围岩的稀土元素C1球粒陨石标准化曲线及北美页岩标准化曲线，可以推断该区古老变质基底所处的构造环境应属大洋岛弧环境，而且在成岩过程中并没有大量海相物质加入。
矿石与近矿围岩的稀土配分曲线对比表明矿石中成矿物质既来自变质基底，又有深源物质的参与。
关键词：稀土元素；地球化学；配分模式；哈佳吉金矿床；苏丹中图分类号：P618.51文献标识码：A文章编号：1672－4135（2011）03－00-收稿日期：2011-03-28基金项目：补充作者简介：李杰（1982-），男，山东莱芜人，博士研究生，地球化学专业，现主要从事金矿地质勘查和地球化学科研工作，Email：@。
苏丹哈佳吉金矿床位于苏丹中北部的尼罗河畔，由中非投资发展有限公司开发，是山东省地质六队于2010年提交的一处中型金矿床。
由于该矿床刚被发现，目前正处于勘探开发阶段，故对矿床的整体研究程度较低[1]。
本文试图通过研究苏丹哈佳吉金矿床矿石和围岩的稀土元素地球化学特征，来揭示矿石与围岩在成因上的联系，进而探讨成矿物质来源及矿床成因，为该区的地质勘探和研究提供了参考。
1矿床地质1.1区域地质概况哈佳吉金矿床位于东非大裂谷之红海褶皱带西缘，分布于主要由元古宙变质基底所构成的大型韧性剪切带中。
区内发育大型韧性剪切构造，为尼罗河断裂带的组成部分。
区域构造线以近南北向为主，北东向次之，它们均受控于近东西向的韧性剪切带。
金矿化与构造关系非常密切，金矿体常产于几组不同方向断裂构造的交叉部位。
区域北部有较大的花岗岩岩基；西部、南部亦有规模不等的酸性岩岩株分布，伴随着较明显的铅、铜矿化。
蚀变类型与岩浆期后中低温热液蚀变一致。
1.2哈佳吉金矿床地质特征哈佳吉金矿床位于苏丹能矿部划定的21区块东部，为一处受区域韧剪带控制的岩浆热液构造蚀变岩型金矿床。
矿体赋存于元古宙Kurmut 统、Abu harik 统的含石榴黑云斜长变粒岩、绢云片岩及硅质岩等组成的构造蚀变带内。
矿床内韧性剪切构造比较发育,主要为近东西向揉皱，被后期北东、近南北向断裂所切割。
岩层之间多为整合接触，界线明显。
矿体主要产于构造蚀变带内岩性变化及断裂叠加部位(图1)。
该矿床现已圈定大小矿体10个,其中3个为盲图1哈佳吉金矿区地质略图Fig.1Geological sketch of theAlhagagia gold deposit1.变粒岩；2.韧性剪切带；3.片岩；4.硅质岩；5.金矿体矿体。
由于该矿床深部尚未完全控制,可以预测今后在矿床深部尚会有新的矿体发现。
矿体形态不规则,大多呈透镜状、条带状、少量为脉状,沿走向,倾向和厚度方向上变化不一,呈矿体群出现(图2)[2,3]。
1.3矿石矿物特征矿石类型绝大部分属于黄铁矿化碎裂岩型，部分属黄铁矿化硅化变粒岩质碎裂岩型，少量属硫化物石英脉型。
由于金矿化产于变质程度较深的变粒岩及钙硅质岩石等组成的破碎带内，所以矿石的结构构造较为复杂，一般多为团块状、雪花状、眼球状、脉状、网脉状以及斑杂状构造，其次为角砾状及交错脉状构造；以晶粒状结构为主，其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构和糜棱结构等。
围岩蚀变较为普遍，主要为绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、硅化、高岭土化，蚀变作用延续时间长，各蚀变作用相互叠加，蚀变分带较明显，各带之间为渐变关系。
矿石中的金矿物以银金矿和金银矿为主，自然金少量。
赋存状态以裂隙金为主，晶隙金次之，包体金少量。
银金矿多数单独沿黄铁矿、石英裂隙、晶隙分布，少数与黄铜矿、方铅矿等金属硫化物共生，沿黄铁矿、石英裂隙分布。
金银矿主要沿方铅矿裂隙及边部分布，其次沿方铅矿与石英晶隙分布，少数沿闪锌矿晶隙及石英与黄铁矿晶隙分布。
金矿物粒径最大380μm ，最小0.4μm ，以60μm 级居多。
矿石中的主要矿物成分复杂，已鉴定出的金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿、银金矿、斑铜矿；非金属矿物有石英、绢云母、长石、碳酸盐、绿泥石、绿帘石、锆石等。
表生矿物主要有褐铁矿、孔雀石、辉铜矿、铜蓝、高岭石等。
2样品测试将所取的样品用鳄式碎样机粗碎，然后在玛瑙研钵中研磨，过200目筛，用ICP-MS （美国珀金埃尔默公司生产，型号：Elan DRC-e ）测试。
具体测试方法如下：称取50.00mg 样品至聚四氟消解罐（内罐）中，加几滴蒸馏水润湿样品，然后加入1ml HF 、1ml HNO 3，封好后放至对应铁罐（外罐）中拧紧，放至烘箱内加热40小时（第一个小时温度为100℃，之后调至180℃），自然冷却后，用加热板蒸干，之后加1ml HNO 3溶解、蒸干，温度<120℃，重复1次。
对蒸干好的样品加入1ml 1μg/ml 事先配好的Rh 标准液作内标，加入1ml HNO 3、1ml 蒸馏水，封好后放至烘箱内加热4小时（第一个小时温度为100℃，之后调至140℃），使其充分溶解，之后转移至10ml 容量瓶中定容、充分摇匀，之后再取1ml 该溶液定容至10ml 充分摇匀后待测。
所有实验操作均在成都理工大学地球化学系超净实验室内完成。
3稀土元素地球化学特征通过对哈佳吉矿床的近矿围岩（5件）和矿石（6件）的稀土元素含量进行测定，得到稀土元素含量值（表1、表2）和特征参数值（表3）。
本次采集的11件样品均取自钻孔岩芯，为具代表性的围岩和矿石。
表3中稀土元素总量(ΣREE)为镧系14个元素含量之和，铈(Ce)和铕(Eu)异常的计算公式为:δCe =Ce N /0.5(La N +Pr N )，δEu =Eu N /0.5(Sm N +Gd N )，特征参数为用Sun McDonough(1989)提出的C1球粒陨石丰度值进行标准化所得[4]。
3.1稀土元素含量及分布特征从表1、表3可见，哈佳吉金矿床近矿围岩整体稀土含量较低，ΣREE 为115.66×10-6～152.97×10-6，平均值为133.92×10-6，(La/Yb)N 值为4.12～5.83，LREE/HREE 值为4.54～5.95，这些数据表明近矿围岩图2哈佳吉金矿床0号勘探线剖面示意图Fig.2Schematic section of the No.0exploration line of Alhagagia gold deposit (将此剖面位置标入图1中)1.变粒岩；2.韧性剪切带；3.片岩；4.金矿体中轻重稀土元素之间发生了明显的分馏作用，轻稀土富集，重稀土亏损[5,6]。
δCe 为0.96，显示负铈异常不明显；δEu 为0.65～0.90，平均为0.78，显示中等程度的负铕异常，属Eu 亏损型。
从表2、表3可以看出，哈佳吉金矿床的矿石稀土元素含量相对近矿围岩更低，ΣREE 为94.75×10-6～120.86×10-6，平均值为107.02×10-6，LREE/HREE 值为3.34～4.46，(La/Yb)N 值为2.56～3.74，表明轻稀土富集，重稀土亏损，但分馏程度比围岩要低。
δCe 为0.96～1.0，显示铈的负异常更不明显。
δEu 为0.87～1.01，平均为0.93，显示铕负异常不明显，同时个别样品出现弱的铕正异常。
Ce 、Eu 是具有重要意义的变价元素,可随环境的氧化还原条件不同而呈现不同的价态。
在相对还原的条件下，Ce 3+可较长时间地保存在溶液中，而Eu 3+则被还原成Eu 2+沉淀，导致流体中出现Eu 的亏损和Ce 的相对稳定，所形成的热液矿物则出现Eu 的负异常。
而在相对氧化的环境下情况相反，Eu 3+可较长时间地保存在溶液中，Ce 3+却被氧化成Ce 4+并产生沉淀，导致流体中出现Ce 的亏损和Eu 的相对稳定,所形成的热液矿物则出现Ce 的负异常。
因此δCe 和δEu 值可以作为氧化还原环境的指示标志[7]。
哈佳吉金矿床近矿围岩和矿石的δEu 、δCe 值均显示出成矿体系处在一种相对还原的环境，但从围岩到矿石呈现出体系还原性降低的趋势。
这可能是在成矿阶段有氧化性流体加入，打破了体系原有的地球化学平衡，使得体系还原性减弱，金得以聚集成矿。
吴国谋、往壁珍（指出参考文献）在对中国湖北样品号近矿围岩矿石2ZK4-1052ZK4-1346ZK2-436ZK2-946ZK2-990ZK1-380ZK1-722ZK4-592ZK4-686ZK2-216ZK2-58样品名gnt gnt sch gnt sch Lm-tr Py-tr tr Py-tr Lm-tr Py-trΣREE 116.11115.66133.56152.97151.31120.86115.3994.75100.0799.71111.33LREE 95.1799.03110.72127.06126.6794.8892.2773.8981.7476.7585.93HREE 20.9416.6422.8425.9224.6325.9823.1220.8618.3322.9525.40LREE/HREE4.545.954.854.905.143.653.993.544.463.343.38La N /Yb N4.125.834.044.204.632.773.402.703.742.562.62δEu 0.900.790.650.780.700.870.900.961.010.910.93δCe 0.960.960.960.960.961.000.990.960.960.960.96表3哈佳吉金矿床近矿围岩及矿石稀土元素组成的特征参数Table 3The characteristic parameters of REE contents in the wallrocks and ores of the Alhagagia gold deposit样品号2ZK4-1052ZK4-1346ZK2-436ZK2-946ZK2-99样品名gnt gnt sch gnt schLa 16.9620.4922.3425.3026.19Ce 38.8943.1747.6455.0554.99Pr 5.495.706.437.487.22Nd 26.0723.8727.5931.1230.50Sm 6.014.625.546.496.36Eu 1.741.181.181.621.41Gd 5.704.355.326.065.84Tb 0.990.740.931.101.03Dy 6.054.656.257.436.93Ho 1.130.911.291.431.42Er 3.162.623.814.194.06Tm 0.510.410.620.680.65Yb 2.952.523.974.324.05Lu 0.470.430.640.710.65Y 30.7126.5337.0241.8541.84注：sch 为含碳质黑云石英片岩；gnt 为含石榴黑云斜长变粒岩；表中数据由成都理工大学地球化学实验室用ICP-MS 测试表1哈佳吉金矿床近矿围岩稀土元素含量（×10-6）Table 1The REE content of the wallrocks in the Alhagagia gold deposit，Sudan （×10-6）样品号0ZK1-380ZK1-722ZK4-592ZK4-686ZK2-216ZK2-58样品名Lm-tr Py-tr tr Py-tr Lm-tr Py-tr La 16.5215.9012.9814.5113.1915.03Ce 39.5837.9230.6734.2031.4835.18Pr 5.655.484.294.814.545.19Nd 25.5925.0219.7021.8521.0223.10Sm 5.856.134.754.794.985.68Eu 1.691.821.501.581.541.75Gd 5.896.064.654.615.245.69Tb 1.091.060.910.800.991.08Dy 7.506.756.135.286.727.50Ho 1.501.351.161.051.321.49Er 4.373.503.462.943.814.21Tm 0.680.530.550.450.600.64Yb 4.283.363.452.783.704.11Lu 0.690.510.550.430.590.67Y 42.6134.1034.3128.9437.7540.46表2哈佳吉金矿床矿石稀土元素含量（×10-6）Table 2The REE content of ores in the Alhagagia gold deposit，Sudan （×10-6）注：Lm-tr 为褐铁矿化硅化变粒岩质碎裂岩；Py-tr 为黄铁矿化硅化变粒岩质碎裂岩；tr 为变粒岩质碎裂岩；表中数据由成都理工大学地球化学实验室用ICP-MS 测试大别山及武当山地区的变质岩做过大量分析后，得出结论：稀土含量在原岩为火成岩的变粒岩中较高，原岩为沉积岩者则较低，ΣREE在116×10-6～303×10-6范围之间，大约以ΣREE=280×10-6作为划分原岩是火成岩还是沉积岩的界限[8]。
