前人研究提出金顶超大型铅锌矿床发育出了多种角砾岩,其成因与盐底辟作用有关。文章对这些角砾岩进行了分形分析,确定了不同角砾岩的角砾形态分维值D_r和粒径大小分维值D_s,来进一步探讨角砾岩的形成过程。其中,D_r表征形态复杂性,可指示角砾迁移距离长短或后化学作用改造情况,D_s表征角砾破碎情况,指示形成角砾的能量大小。研究表明,金顶矿床中一部分角砾岩为蒸发盐或膏砂近原位底辟、破碎灰岩围岩形成,它们具有较小的D_r和D_s值。与这些角砾岩空间过渡的层状砂质胶结灰岩砾角砾岩(或称层状含灰岩角砾砂岩),为蒸发盐而非水流体携带灰岩角砾流出地表,并进入含水沉积系统后形成,角砾未经历水流体搬运、磨圆,具有较小的D_r和较大的D_s值。另外一部分角砾岩为蒸发盐和砂泥质底辟破碎围岩,并共同迁移了一定距离而形成,但总体未发生长距离的迁移,随后进入地表沉积系统中。上述部分角砾岩还经历了形成后的流体交代溶蚀作用,导致D_r值变大。本研究显示,在盐底辟有关铅锌矿床内,赋矿围岩包含多种由不同底辟过程形成的角砾岩。

水口山铅锌多金属矿田是我国南岭地区重要的有色金属和贵金属生产基地之一。矿田内中酸性岩体发育,研究这些岩体的地质地球化学特征对理清区内成岩成矿演化谱系和指导找矿勘探均具有重要意义。该矿田内,老鸦巢4号和鸭公塘3号花岗闪长岩岩体的主微量元素组成相似,都具有高钾钙碱-钾玄及准铝质的特点。岩石微量元素配分呈平滑的右倾,轻稀土元素富集,重稀土元素分布平滑,具有弱的负铕异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,老鸦巢花岗闪长岩的年龄为(162.9±0.7) Ma,鸭公塘花岗闪长岩的年龄为(156.3±0.6) Ma。年龄结果表明水口山矿田花岗闪长岩岩体主要形成于燕山早期,经历了多期多阶段侵位过程。锆石原位Lu-Hf同位素分析结果显示,老鸦巢花岗闪长岩ε_Hf(t)值为-11.2~-8.24,二阶段模式年龄(T_DM2)为1 920~1 734 Ma;鸭公塘花岗闪长岩ε_Hf(t)值为-13.51~-6.23,二阶段模式年龄为2 063~1 601 Ma,显示鸭公塘岩体壳幔混合作用强于老鸦巢岩体。结合岩石地球化学特征及前人对矿田内仙人岩二长岩等岩体的研究结果,文章认为形成老鸦巢和鸭公塘岩体的岩浆主要起源于古老下地壳玄武岩-火成岩的部分熔融。该矿田在165~155 Ma处于中晚侏罗世地壳拉张减薄的构造背景中,岩浆岩锆石的ε_Hf(t)值急剧增加,幔源岩浆底侵作用增强。水口山铅锌多金属矿田与鸭公塘及仙人岩的岩体形成时代一致,三者具有成因联系,壳幔岩浆混合为成矿提供了大量金属物质,是区内形成众多铜铅锌金矿床的重要因素。

东秦岭—大别钼成矿带斑岩钼矿床的成矿地球动力学、地球化学背景和成岩成矿机制等备受研究学者的重视,但仍有许多成矿学问题需要加强研究,特别是超大型钼矿床成矿系统的组成特征、形成与演化等还需要加以系统总结。本文以翟裕生院士的成矿系统理论为指导,选取具有代表性的沙坪沟斑岩钼矿床作为研究对象,在总结前人研究成果和作者前期工作的基础上,归纳沙坪沟钼矿床地质特征,分析成矿系统的构成,通过综合对比研究,提取系统成矿特色。沙坪沟钼矿床形成于陆内伸展环境,是中国东部中生代大规模岩浆-成矿事件的产物,其含矿斑岩起源于古老下地壳+大别杂岩+岩石圈地幔,钼主要源自古老下地壳+大别杂岩,岩浆演化与热液活动持续了约24 Ma,形成了一个直径约为3 km左右的球状巨型斑岩钼成矿系统。成矿流体经历了由早期的高温、中盐度、较高氧逸度、低碱度、低pH值、低密度,中期的中高温-中温、低盐度与高盐度共存、低密度与高密度共存、低氧逸度、富CO₂,向晚期的低温、低盐度、贫CO₂、较高氧逸度、较高碱度、较高pH值、较高密度进行演化的过程,含Cl络合物由于温度、氧逸度下降和流体沸腾产生的相分离导致Mo的沉淀,形成了巨量钼金属的聚集。与国内外主要的斑岩钼成矿系统相比,沙坪沟钼矿床的成矿系统具有单矿体、巨系统、先天富、长孕育、多来源、高演化、多期次、超富集等鲜明的成矿特色。应用成矿系统理论,不断深入研究这一世界级超大型高品位斑岩型钼矿床的成矿作用和成矿过程,对于全面揭示斑岩型钼矿床的成因以及同类矿床的找寻都具有十分重要的意义。

山西梨园金矿是近年华北克拉通内部金矿找矿的新进展,其矿化样式多,具有较高的研究价值。梨园金矿赋存于太古宙阜平群片麻岩和混合岩化花岗岩中,受区内北北东向断裂控制,主要由爆破角砾岩型的1号矿体和石英脉型的2号矿体组成。矿石矿物主要为黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等,脉石矿物主要为石英、绢云母、钾长石等,蚀变类型主要为硅化、钾长石化、绢云母化、绿泥石化等。黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿δ³⁴S值为0.9‰~4.3‰,平均值为3.0‰,说明硫源主要来自岩浆;方铅矿δ³⁴S值为-12.8‰~1.4‰,平均值为-4.2‰,pH值升高可能是造成方铅矿高负δ³⁴S值的原因。金属硫化物Pb同位素变化范围较小,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为16.697~16.890,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.239~15.267,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为42.186~45.334,均落入下地壳演化线附近,表明成矿流体运移过程中可能淋滤了富Th的下地壳物质。黄铁矿的³He/⁴He为0.27~1.04 R_a,⁴⁰Ar/³⁶Ar为1 194.61~5 488.80,³⁸Ar/³⁶Ar为0.204~0.218,表明成矿流体主要来源于地壳,部分来源于地幔流体,具有壳幔混合的岩浆流体特点。微量元素特征显示黄铁矿具有岩浆热液型黄铁矿的特点,辉绿岩脉和石英斑岩的部分物质可能加入了成矿过程。文章认为梨园金矿为与浅成岩浆侵入作用相关的岩浆热液型金矿床,爆破角砾岩型和石英脉型矿体不同的沉淀机制和矿物结晶过程是导致二者REE含量、S-Pb-He-Ar同位素等方面存在差异的主要原因。梨园金矿深部具有寻找细脉浸染型矿体的可能,其成矿作用是太行山中部地区燕山期构造岩浆活动的又一具体表现。

阿扎哈达石英脉型铜铋矿床位于二连—东乌旗多金属成矿带中段。铜铋热液矿化过程从早到晚可以分为3个阶段,分别为石英-黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿-黄铜矿-辉铜矿-辉铋矿-自然铋-萤石阶段(Ⅱ)和晚期石英-方解石阶段(Ⅲ)。铜铋矿化主要产于Ⅱ阶段石英脉中。流体包裹体类型主要为气液两相包裹体。测温结果显示Ⅰ阶段富气相包裹体均一温度变化范围为224~427 ℃,盐度(w(NaCl_eq)为16.0%~22.4%;富液相包裹体均一温度为229~410 ℃,盐度为9.2%~22.2%。Ⅱ阶段富气相包裹体均一温度为245~343 ℃,盐度为17.8%~20.5%;富液相包裹体均一温度为180~361 ℃,盐度为10.5%~21.3%。Ⅲ阶段富液相包裹体均一温度为132~262 ℃,盐度为3.4%~19.4%。成矿热液整体上属于中温、中等盐度流体。单个包裹体激光拉曼分析表明气液相成分主要是H₂O,含少量CH₄,指示成矿流体属于NaCl-H₂O±CH₄体系。C-O同位素数据(δ¹³C_V-PDB值范围为-6.7‰~-1.4‰,δ¹⁸O_V-SMOW值为-2.4‰~+11.5‰)表明成矿流体主要来源于岩浆水,晚阶段有大气降水的混入。黄铁矿S同位素组成(1.3‰~9.5‰)指示成矿物质主要来源于岩浆热液,并有部分地层物质加入。黄铁矿Pb同位素组成²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值变化范围分别为38.081~38.229、15.561~15.602和18.270~18.383,所有数据点均落在造山带铅范围内,表明成矿物质主要来源于侵位的花岗岩,同时地层提供了部分成矿物质。结合流体包裹体和同位素地球化学研究,文章认为温度下降及水岩反应是导致矿质沉淀的重要机制。

东坪碲金矿床是与碱性侵入岩有关的国内规模最大的碲金矿床。虽然前人已对该矿床做过大量研究,但其成矿年龄仍存在较大争议。文章通过对矿床中辉钼矿Re-Os和锆石U-Pb年龄进行研究,对成矿年龄和矿床成因进行限定。矿床中的辉钼矿存在浸染状和细脉状两种产状。浸染状辉钼矿通常产于正长岩,与硫化物共生,Re-Os模式年龄为(401.1±2.1)和(402.8±2.1) Ma。细脉状辉钼矿主要产在石英-硫化物脉中,其内部及裂隙中产出大量自然金,Re-Os模式年龄为(380.3±2.0)和(376.9±2.9) Ma。含金石英脉中的岩浆锆石U-Pb年龄为(394±1.7) Ma,热液锆石U-Pb年龄为(382±4.7) Ma。辉钼矿与锆石年龄一致,且与水泉沟碱性杂岩体侵位年龄相吻合,因此认为东坪碲金矿床存在泥盆纪成矿,可能与水泉沟岩体岩浆活动有关。矿床经历了晚侏罗世—早白垩世岩浆流体的交代、活化、富集过程,最终形成大型碲金矿床。矿床中的碲主要来自上地幔或洋壳物质的部分熔融,水泉沟碱性岩浆出溶的高氧逸度、中偏碱性的流体和脱气作用为碲的迁移和富集提供了重要条件。

狼山-渣尔泰山是华北克拉通北缘西段元古宙伸展构造体制下被动陆缘的重要热水喷流成矿带,内产东升庙、炭窑口、霍各乞、甲生盘等大型-超大型矿床,其含矿建造是元古宇渣尔泰山群。该成矿带的主体在狼山山脉主峰地区,产有东升庙、炭窑口、霍各乞三大矿床。自2010年在狼山西南原渣尔泰山群阿古鲁沟组地层中发现新元古代酸性火山岩(锆石年龄816~805 Ma)以来,其东部狼山主峰地区的渣尔泰山群及产在其中的炭窑口、东升庙、霍各乞矿床是否也都可以归于新元古代形成是需要进一步研究的重要科学问题。本文依据的事实有:(1)狼山西南新元古界的碎屑锆石最小年龄为1 155 Ma与碳酸盐岩是方解石大理岩;(2)炭窑口矿区渣尔泰山群顶部刘鸿湾组地层的碎屑锆石年龄的两个年龄峰值分别为1 862~1 762 Ma(最小年龄为1 732 Ma)和2 448 Ma,所含碳酸盐岩全部是白云石大理岩类;(3)狼山北侧狼山群含矿岩组中发现年龄为887 Ma±的新元古代基性火山岩; (4)霍各乞矿床含重晶石与微晶长石的硅质层发育,多与黄铁矿层互层状产出,也有与闪锌矿+磁黄铁矿及方铅矿层互层,激光原位分析得到的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿的δ³⁴S为17.60‰~21.97‰,显示喷流成矿的硫同位素组成特征。根据以上事实可以确认:(1)狼山西南含酸性火山岩与方解石大理岩的前寒武纪地层是与狼山南侧炭窑口矿区含白云石大理岩的渣尔泰山群在不同盆地中沉积而成;(2)狼山南侧是中元古代裂谷带,产有以炭窑口、东升庙矿床为代表的中元古代喷流-沉积成矿系统;(3)狼山北侧是新元古代裂谷带,产有以霍各乞矿田为代表的新元古代热水喷流成矿系统。产在新元古代狼山群中的霍各乞矿是介于SEDEX型与VMS型之间、但靠近SEDEX型一侧的热水喷流-沉积矿床。

阳山金矿带是西秦岭金矿带已探明金储量最大的独立金矿区，其矿化样式主要为微细浸染状矿化，其次为石英脉型矿化，可见金与“不可见金”均有发育，该金矿带是研究造山型金矿金赋存状态的理想地区，其研究成果对理解金成矿作用和过程以及指导选矿工艺具有重要意义。论文在翔实的野外地质调查和显微观察基础上，将成矿期划分为早阶段(黄铁矿石英)、主阶段(黄铁矿毒砂绢云母石英)和晚阶段(辉锑矿石英方解石)，综合应用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、电感耦合等离子质谱仪、高分辨率透射电镜、X射线粉晶衍射等技术，剖析阳山金矿带不同成矿阶段金的赋存状态，进而探讨其对成矿过程的指示意义。研究表明：成矿早、主阶段以微细浸染状硫化物矿化为主，金主要以晶格金的形式赋存于黄铁矿和毒砂中；而成矿晚阶段以脉状矿化为主，金主要以自然金的形式存在。金的赋存状态的变化，指示从成矿早阶段到晚阶段，成矿温度、压力逐渐降低，成矿流体成分由富As流体演化为相对贫As且富Sb的流体。

范家山铜金矿位于西秦岭北成矿亚带，温泉复式花岗岩天水斑岩夕卡岩钼铜金矿带的核心位置。矿床地质特征表明：范家山铜金矿体主要受岩体与围岩接触带以及岩体附近的断裂破碎带的控制，以金铜矿化为主，围岩蚀变为夕卡岩化、角岩化及硅化、绢英岩化等。范家山铜金矿床主矿脉包裹体温度、盐度及H-O同位素研究显示，主成矿流体的盐度(S)为2.0%～11.0%(w(NaCl)eq)，均一温度为120～345 ℃，主要集中在150～280 ℃范围，具有中温和中低盐度的特征，为岩浆水和大气降水的混合。成矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为(248.3±1.9) Ma(MSWD=0.67, N=9)，表明成矿活动发生在印支早期。结合区域构造背景，范家山铜金矿为印支期早期陆陆碰撞导致地壳加厚背景下的夕卡岩型矿床，深部具有斑岩型成矿的潜力。

鄂西北地区指湖北省武当山及其西北部等地，位于青峰断裂北侧，是秦岭成矿带的重要组成部分，以产银、金等多金属而闻名，蕴含了银洞沟、许家坡、佘家院、六斗等大中型银金(铅锌)或金(锑)矿床。根据区内矿床分布特征及控制因素，以十堰—鲍峡断裂为界将其划分为北带与南带。北带多以金、金锑矿床为主，沿郧阳—郧西断裂两侧分布，矿床多产在上覆陡山沱组地层和古生界地层中；南带主要有银洞沟银金矿床、许家坡金银矿床，矿床集中产于新元古界武当山群。区内矿床均受NW向韧性韧脆性剪切带及其次级断裂控制。碳氢氧同位素组成显示区内银金、金矿床成矿流体以变质热液为主，后期混入了大气降水，而金锑矿床可能为大气降水主导。硫同位素组成显示成矿流体的区域活动性和地层硫源特征。根据成矿元素的富集特征，下伏武当山群Cu、Pb、Zn、Au、Ag元素富集，在上覆陡山沱组、灯影组及古生界地层中依次出现Ag-Au、Au-Ag、Au、Au-Sb矿床，而在研究区西部的陕西境内泥盆纪地层有大量的Au-Sb、Hg-Sb矿。区内成矿元素的垂向分布特征符合地壳连续模式，矿床形成与地层本身具有较高丰度有密切联系，并在构造控制下就位。结合矿床地质、成矿流体及成矿时代，认为鄂西北地区银金、金、金锑矿床是形成于三叠纪古特提斯洋缝合过程中洋陆增生体制下的造山型矿床。

夏家店金矿床位于扬子板块早古生代被动大陆北缘的柞水—山阳盆地内，其赋矿黑色岩系的岩性主要为浅红色硅质岩、蓝灰色蚀变硅泥质岩、灰黑色薄层碳硅质板岩、土黄色泥质板岩和黑色碳硅泥质岩。黑色岩系主量元素、微量元素以及稀土元素分析结果表明：其主要成分为SiO2，并在硅质岩中含量最高，其中大离子亲石元素及成矿元素明显富集，如Sr、Ba、U、Cu、Zn、V、Au和Ag等元素含量均较高，是地壳丰度的几倍到几十倍；硅质岩样品总体呈弱负Ce异常、弱负异常或正Eu异常，泥质岩类显示Ce、Eu负异常，而少数碳硅质岩样品则表现出Eu的正异常，它们的北美页岩标准化稀土配分模式曲线均为向左缓倾。结合黑色岩系的岩石学特征和产出的大地构造环境以及主量、微量和稀土元素特征参数比值和判别图解，研究表明夏家店黑色岩系的成岩物质来源具有多样性，其下部的硅质岩主要为热水沉积的产物，随着海水及陆源物质的逐渐加入，在热水沉积逐渐向正常沉积所转化的过程中，形成碳硅质岩与泥质岩。夏家店金矿床赋矿黑色岩系形成于大陆边缘深水半深水滞留缺氧盆地环境，属扬子板块被动陆缘裂陷沉积区。夏家店金矿床赋矿黑色岩系超常富集Au、Ag、Ni、Cu、Zn、V和Ba等元素，黑色岩系可能是该矿床的重要矿源层。

左家庄金矿位于西秦岭凤太盆地西北部，金矿体赋存在印支早期何家庄岩体的东西向剪切破碎带内。矿石类型以石英硫化物脉型为主，与西秦岭地区沉积岩控矿为主的特征有显著的差别。流体包裹体测温及成分分析表明，左家庄金矿成矿流体具有含CO2、中低温(122~305 ℃)、低盐度(1.2%~11.8% NaCleq)、浅成(约2.4 km)热液的特征。H-O同位素组成(δDH2O集中在-88.8‰~-81.1‰；δ18OH2O在-0.4‰~+7.6‰)显示成矿初始流体以变质水为主，随着流体向上运移不排除有岩浆水和大气降水的加入。Pb同位素组成显示成矿物质来源于浅部上地壳及造山带内；S同位素组成集中(11.4‰~13.4‰)，与凤太盆地内泥盆系沉积岩控金矿相似，且与全球范围内泥盆系控矿造山型金矿组成吻合，反映出泥盆系地层为成矿提供了硫源；热液期黄铁矿原位微量元素分析显示左家庄金矿成矿流体富集Au、As、Cu、Sb、Ag、Pb、Bi等元素，该元素组合与前人分析凤太盆地内泥盆系地层(尤其是中、上泥盆统界面)富集元素特征一致。上述分析一致表明泥盆系地层是左家庄金矿成矿物质来源理想场所。多元同位素对比分析表明，左家庄金矿与凤太盆地内其他金矿在成矿流体及成矿物质来源上具有统一性，但是在矿化形式上有显著区别，其差异可能与二者赋矿围岩性质不同有关。成矿流体沿断裂向上运移过程中，当遇到上泥盆统渗透性较高的千枚岩时发生水岩反应，形成以微细浸染状矿化为主的金矿；当碰到岩体内脆性剪切破碎带时，由于压力释放，流体沸腾，导致矿质迅速沉淀在张性破碎带内，形成石英硫化物脉型左家庄金矿。通过与典型造山型金矿成矿特征对比分析，认为左家庄金矿可划归为浅成造山型金矿床。

高庄金矿床是豫西南一处重要金矿，成矿时代、物质来源以及矿床成因类型尚不清楚。本文对高庄金矿石中载金矿物磁黄铁矿进行Re-Os测年，获得(137±2) Ma成矿年龄，表明金矿床为燕山晚期成矿。分别对载金矿物磁黄铁矿、容矿地层(二郎坪群火神庙组)和侵入岩体(堂坪岩体)进行了S、Pb和REE组成分析。矿石硫化物δ34SCDT值为-3.0‰～-1.5‰，平均值为-2.24‰，深源S特征明显，矿石S可能来源于容矿的二郎坪群火神庙组基性火山岩地层。矿石硫化物206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的变化范围分别为17.106～17.505、15.469～15.602、37.835～38.194。堂坪岩体206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的变化范围分别为18.244 3～19.238 2、15.594 8～15.693 5、38.504 2～39.616 3，二郎坪群火山岩206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb变化范围分别为18.176 8～18.669 2、15.607 1～15.801 9、38.375 9～39.080 9。矿石铅同位素组成与地层和岩体的岩石铅组成相近，表明岩体和地层都提供了成矿物质。矿石与二郎坪群火神庙组地层的REE球粒陨石标准化配分曲线都为平坦型。可见，豫西南高庄金矿形成于秦岭碰撞造山之后的燕山晚期陆内构造岩浆热液过程，成矿物质主要来源于矿体周围火山岩地层。

阳山金矿带因其独特的构造位置、超大型金资源量以及成矿后区域发生大规模隆升剥蚀事件，成为矿床学领域研究热年代学的理想选区。本文针对金矿带成矿后热历史演化开展锆石和磷灰石裂变径迹研究，获得如下成果：（1）锆石裂变径迹年龄值分布范围为(287.0±21)～(101±3) Ma(1σ)，且不同岩性的年龄值各有特征，砂板岩锆石裂变径迹年龄值跨度最大(287～107 Ma)，千枚岩锆石裂变径迹值分布范围为177～101 Ma，斜长花岗斑岩中锆石裂变径迹年龄值为193～185 Ma；（2）磷灰石裂变径迹年龄值分布范围为(69±7)～(46±14) Ma(1σ)，径迹长度及其分布特征显示金矿带在晚白垩世—古新世的地层冷却表现为单调且缓慢地通过磷灰石裂变径迹的封闭温度。根据金矿带热历史演化分析，结合研究区古地温梯度、成矿深度数据，得出泥山矿段先于葛条湾矿段剥蚀，阳山金矿带自白垩纪以来地层总剥蚀厚度约为12.24 km，矿体剥蚀厚度上限约为880 m，推测阳山金矿带北部地层剥蚀少的矿段有较大的找矿潜力。