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白云母成分对富锂铍伟晶岩成因的指示:以卡鲁安稀有金属矿田为例

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岩石学报 2022年第2期38卷 411-427,I0006,I0007页

作者：岑炬标凤永刚梁婷高景刚何蕾周义长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学成矿作用及其动力学实验室西安710054

新疆阿尔泰造山带是我国重要的稀有金属矿床矿产资源基地,尤以富Li和富Be伟晶岩型矿床广泛发育为特色。本研究选择阿尔泰造山带卡鲁安-阿祖拜矿田富Li和富Be伟晶岩型矿床开展典型解剖,以贯穿岩浆阶段-伟晶岩阶段的白云母矿物为研究主线... 详细信息

新疆阿尔泰造山带是我国重要的稀有金属矿床矿产资源基地,尤以富Li和富Be伟晶岩型矿床广泛发育为特色。本研究选择阿尔泰造山带卡鲁安-阿祖拜矿田富Li和富Be伟晶岩型矿床开展典型解剖,以贯穿岩浆阶段-伟晶岩阶段的白云母矿物为研究主线,探讨不同矿化类型伟晶岩中云母的成分演化规律、花岗岩与伟晶岩的成因联系。矿物学特征显示富Be伟晶岩中发育大量磷酸盐矿物,而富Li伟晶岩含较多橙色锰铝榴石、锂云母而缺乏典型的Fe-Mn磷酸盐。白云母成分分析显示,从白云母花岗岩→富Be伟晶岩→富Li伟晶岩,白云母总体呈Nb含量和Nb/Ta值降低,指示白云母花岗岩、富Be伟晶岩经历了不同程度的分离结晶作用,也代表了富Li伟晶岩的岩浆分异演化程度更高。尽管利用云母成分变化(尤其是K、Rb、Cs等大离子亲石元素)模拟岩浆结晶演化过程,显示可由初始花岗质岩浆经瑞利分离结晶作用依次形成白云母花岗岩→富Be伟晶岩→富Li伟晶岩的假设。但研究区年代学、矿物学、同位素证据指示富Li伟晶岩和富Be伟晶岩具有不同的熔体性质和形成时代。因此,应用云母成分探讨伟晶岩的成因联系应当建立在花岗岩-伟晶岩系统具有合理的时空分布和其它支持源自同一岩浆源的前提之上。

关键词：伟晶岩白云母瑞利分离结晶卡鲁安

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东秦岭花岗伟晶岩中电气石地球化学特征及成矿指示意义

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岩石学报 2022年第2期38卷 428-444,I0008-I0014页

作者：凤永刚梁婷王梦玺张泽郝媛媛岑炬标董紫艳长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学成矿作用及其动力学实验室西安710054 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

东秦岭地区是我国重要的花岗伟晶岩区及稀有金属成矿区。电气石在东秦岭各类花岗伟晶岩中广泛发育,通常在无矿化伟晶岩、铍矿化及锂矿化伟晶岩中呈黑色-深蓝色。本文旨在通过各类伟晶岩中电气石的对比研究揭示电气石地球化学特征对东秦... 详细信息

东秦岭地区是我国重要的花岗伟晶岩区及稀有金属成矿区。电气石在东秦岭各类花岗伟晶岩中广泛发育,通常在无矿化伟晶岩、铍矿化及锂矿化伟晶岩中呈黑色-深蓝色。本文旨在通过各类伟晶岩中电气石的对比研究揭示电气石地球化学特征对东秦岭伟晶岩矿化类型的指示作用。本文所研究电气石为作为东秦岭各类伟晶岩贯通矿物的黑电气石系列。在双峰村、碾盘及风原无矿化伟晶岩中,黑电气石生长环带发育,单偏光下呈蓝绿色-棕色,具有较高的Mg、Ti、Sc含量,较低Li、Mn、Zn含量,δ^(11)B值变化较大(约-19.00‰~-12.00‰)。街子沟富铍伟晶岩中黑电气石单偏光下呈蓝色-草绿色,Ti、V、Sc含量低于无矿化伟晶岩中黑电气石,δ^(11)B值约-16.00‰~-12.00‰。丰庄伟晶岩具弱铌钽矿化,黑电气石具有核-边结构,单偏光下呈蓝色-深蓝色,比无矿化和铍矿化伟晶岩中黑电气石含有更高Li、Zn含量,δ^(11)B值-21.92‰~-14.75‰。在蔡家沟Li矿化伟晶岩中,黑色-深蓝色电气石Li_(2)O含量达到约1.0%,成分上过渡至黑电气石-锂电气石系列,具有最高Li、Mn、Zn含量,而Mg、Ti、Sc、V含量极低,其δ^(11)B值-18.96‰~-16.89‰。硼同位素分析揭示碾盘、风原及丰庄伟晶岩中存在两类电气石,Ⅰ类电气石富重B同位素,可能为较早从伟晶岩熔体中结晶形成;而Ⅱ类电气石具有更负的δ^(11)B值,可能为伟晶岩流体出溶时由流体中晶出。流体出溶导致围岩中形成热液电气石,其δ^(11)B值与伟晶岩中Ⅱ类电气石相似,表明出溶流体与围岩的作用并未导致显著的B同位素分馏。但伟晶岩与围岩之间的作用,使得Mg、Ti、V进入伟晶岩,同时Li、B、Al进入围岩。在研究区内,从无矿化至锂矿化伟晶岩,随伟晶岩分异程度增加,岩浆成因的黑电气石中Li、Mn、Zn、F含量升高而δ^(11)B值降低,表明黑电气石的Li、Mn、Zn及F含量和B同位素组成可以有效指示伟晶岩矿化类型。

关键词：电气石花岗伟晶岩微量元素 B同位素伟晶岩演化东秦岭

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新疆和田大红柳滩矿田稀有金属矿床的成矿机制

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岩石学报 2024年第9期40卷 2753-2768页

作者：高景刚梁婷王登红凤永刚李永谭细绢岑炬标何蕾长安大学地球科学与资源学院西安710054 西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室西安710054 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 新疆有色地质勘查局乌鲁木齐830000

大红柳滩稀有金属矿田位于西昆仑中段,是松潘-甘孜-西昆仑花岗伟晶岩型稀有金属成矿带的重要组成部分,已发现白龙山、509道班西、大红柳滩东、507锂矿等大中型花岗伟晶岩型锂矿床7处,探获Li_(2)O储量达到1Mt以上,成矿潜力巨大。本文梳... 详细信息

大红柳滩稀有金属矿田位于西昆仑中段,是松潘-甘孜-西昆仑花岗伟晶岩型稀有金属成矿带的重要组成部分,已发现白龙山、509道班西、大红柳滩东、507锂矿等大中型花岗伟晶岩型锂矿床7处,探获Li_(2)O储量达到1Mt以上,成矿潜力巨大。本文梳理了前人对大红柳滩稀有金属矿田的成矿特征及成矿作用研究,得出以下认识:(1)花岗伟晶岩与大红柳滩复式岩体形成于晚三叠世,两者空间关系密切,自岩体向远端可分成微斜长石型(矿物组合为微斜长石、石英和白云母)、锂辉石型(矿物组合为锂辉石、钠长石、石英和白云母)的分带规律,锂辉石伟晶岩多数分布在岩体外接触带1~2km范围内;(2)石英闪长岩、黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩具有不同的地球化学特征以及ε_(Hf)(t)、ε_(Nd)(t)和δ^(7)Li值,是晚三叠世同碰撞构造背景下不同源区熔融的产物;(3)花岗伟晶岩与二云母二长花岗岩形成时代基本一致,具有相似的Hf、Li同位素特征,反映其源于相同的源区,形成于富白云母矿物的变沉积岩通过白云母脱水熔融;(4)初始熔体富助熔元素P、B、F和碱金属,能够增加H_(2)O在熔体中的溶解度,有利于Na、Li碱金属元素的富集,形成初始富锂熔体;(5)二云母二长花岗岩和花岗伟晶岩的空间关系、地球化学和Li同位素特征与岩浆分离结晶模型不同,与花岗岩浆的不混溶作用有关。综上所述,富挥发分、碱金属元素的初始富锂熔体上升过程中的熔体-流体分离作用可能是稀有金属元素超常富集的主要机制。大红柳滩复式岩体的外围,特别是二云母二长花岗岩的外接触带1~2km范围是寻找锂辉石伟晶岩的有利地区。

关键词：稀有金属伟晶岩花岗岩成矿机制大红柳滩

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东秦岭稀有金属伟晶岩成矿规律

岩石学报 2024年第9期40卷 2703-2728页

作者：凤永刚梁婷岑炬标王梦玺谭细娟高景刚郭腾龙王岩长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室西安710054 中国地质调查局西安矿产资源调查中心西安710100 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

东秦岭(即北秦岭造山带东段)是我国重要的稀有金属成矿区,产出约7000条伟晶岩脉体,集中分布于峦庄、官坡、龙泉坪和商南四个伟晶岩密集区。本文对东秦岭伟晶岩的空间分布特征、金属赋存状态、成矿时代、成矿条件及构造控矿要素进行了梳... 详细信息

东秦岭(即北秦岭造山带东段)是我国重要的稀有金属成矿区,产出约7000条伟晶岩脉体,集中分布于峦庄、官坡、龙泉坪和商南四个伟晶岩密集区。本文对东秦岭伟晶岩的空间分布特征、金属赋存状态、成矿时代、成矿条件及构造控矿要素进行了梳理,在前人研究基础上进一步总结了东秦岭稀有金属伟晶岩成矿规律。空间分布上,具有Li-Be等稀有金属矿化的伟晶岩在区域上多沿灰池子复式岩体以北的栾川-朱夏断裂和蔡川断裂分布,少量产出于在商丹缝合带北侧的商南地区(如大苇园、凤凰寨等),而并非以灰池子岩体为中心呈同心状分布。稀有金属伟晶岩形成时代为445~370Ma,尽管与东秦岭花岗岩形成时代存在交集(440~400Ma),但年代学数据和锆石Hf同位素组成表明东秦岭出露的花岗岩体并非众多稀有金属伟晶岩的母源花岗岩。锆石Hf同位素研究结果同时指示出,秦岭岩群可能通过深熔形成官坡、商南一带稀有金属伟晶岩。但商南富锂伟晶岩比官坡富锂伟晶岩具有较高锆石εHf(t)值及较为年轻的二阶段模式年龄,揭示出东秦岭稀有金属伟晶岩的源区多样性。伟晶岩的空间分布与俯冲-碰撞密切联系,并且形成时代与区域构造演化之间具有耦合性,体现出构造-深熔-成矿特征,稀有金属伟晶岩可以产出于北秦岭造山带碰撞及伸展的多个阶段。

关键词：稀有金属伟晶岩侵位机制伟晶岩时代成矿规律东秦岭

阿尔泰哈龙稀有金属矿集区复式岩体与伟晶岩成因关系探讨

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岩石学报 2023年第7期39卷 1908-1930页

作者：高景刚梁婷凤永刚黄凡王登红三金柱丁建刚岑炬标长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学成矿作用及其动力学实验室西安710054 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 新疆维吾尔自治区有色地质勘查局乌鲁木齐831000 新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇一队昌吉831100

新疆阿尔泰哈龙矿集区是我国重要的伟晶岩型稀有金属矿产地之一,区内大面积出露哈龙复式岩体,围绕岩体分布有群库尔、佳木开、阿祖拜、卡鲁安、柯鲁木特、吉列克和库马拉等多个花岗伟晶岩密集区。野外调研和年代学研究显示,哈龙复式岩... 详细信息

新疆阿尔泰哈龙矿集区是我国重要的伟晶岩型稀有金属矿产地之一,区内大面积出露哈龙复式岩体,围绕岩体分布有群库尔、佳木开、阿祖拜、卡鲁安、柯鲁木特、吉列克和库马拉等多个花岗伟晶岩密集区。野外调研和年代学研究显示,哈龙复式岩体由先后侵入的晚奥陶世(456~446Ma)、早泥盆世(407.9~392.2Ma)和早三叠世(240.1Ma)花岗岩组成,花岗伟晶岩主要形成于中晚三叠世(238.3~206.8Ma)和早侏罗世(198.3~191.6Ma),矿集区花岗岩与花岗伟晶岩具有多期多阶段成岩作用以及密切的时空关系。其中,晚奥陶世和早泥盆世花岗岩的岩石地球化学特征、176 Hf/177 Hf(t)比值和εHf(t)值均显示其形成于陆缘活动带,是俯冲作用的产物,二者的源区分别为中元古代含有古陆壳成分的新生地壳和年轻地壳(或来自亏损地幔的新生物质);早三叠世白云母花岗岩具有高硅、富碱、Eu负异常明显、Ba负异常显著,指示其岩浆演化程度较高,形成于后造山构造环境。柯鲁木特、卡鲁安和佳木开稀有金属矿化花岗伟晶岩与早三叠世白云母花岗岩均有高的176 Hf/177 Hf(t)比值和较低的εHf(t)值,相近的t DM2模式年龄,显示它们具有相似的源区,且均指向与中新元古代地层(即中新元古代含有古陆壳成分的富黏土变泥质岩)有关。花岗伟晶岩是多旋回构造事件的产物,其形成经历了以下阶段:首先是中新元古代陆缘沉积的初次富集;随后在加里东期和华力西期强烈的岩浆作用导致该地区地壳物质的活化,以及北西向深大断裂分割的块段构造格局;最后在印支期后造山构造环境挤压与拉张的交替作用下,被改造的中新元古代含泥质的变质沉积岩间断发生部分熔融并形成花岗伟晶质岩浆,其上侵到深大断裂的上盘张性断裂中就位。而被改造的源区差异可能是形成该地区不同类型花岗伟晶岩的主要因素。

关键词：花岗伟晶岩花岗岩年代学 Hf同位素阿尔泰

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陕西山阳庙梁金矿地质特征及流体包裹体研究

岩石矿物学杂志 2022年第1期41卷 95-111页

作者：陈永康梁婷周义丁亮李聪李尚岑炬标张三龙长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093 长安大学成矿作用及其动力学实验室陕西西安710054 陕西地矿综合地质大队陕西渭南714000

庙梁金矿床位于南秦岭柞水-山阳矿集区的中心地带,为了查明庙梁金矿成矿流体特征、金的沉淀机制及矿床成因,对该矿床不同成矿阶段脉石矿物中的流体包裹体进行了详细的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱分析研究并与周边典型金矿床特征进... 详细信息

庙梁金矿床位于南秦岭柞水-山阳矿集区的中心地带,为了查明庙梁金矿成矿流体特征、金的沉淀机制及矿床成因,对该矿床不同成矿阶段脉石矿物中的流体包裹体进行了详细的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱分析研究并与周边典型金矿床特征进行了对比。结果表明,该矿床包裹体类型丰富,成矿早阶段主要为H_(2)O-NaCl型包裹体(Ⅱ型)、部分H_(2)O-CO_(2)型包裹体(Ⅲ型)和少量纯CO_(2)型包裹体(Ⅰ型);主成矿阶段主要为H_(2)O-NaCl型包裹体(Ⅱ型)和H_(2)O-CO_(2)型包裹体(Ⅲ型);成矿晚阶段主要为H_(2)O-NaCl型包裹体(Ⅱ型)。显微测温结果显示,从早阶段至晚阶段,流体性质由中高温、中等盐度、低密度、富CO_(2)流体向中低温、中低盐度、中等密度、贫CO_(2)流体演化。激光拉曼成分分析表明包裹体气相成分除CO_(2)外,还含有一定量的CH_(4)和H_(2)S。综合研究认为在低氧逸度的还原环境下,金在流体中以Au(HS)_(2)^(-)络合物的形式迁移,流体在向上运移过程中,因温度、压力的降低而发生不混溶现象是金沉淀的主要机制。

关键词：地球化学流体包裹体庙梁金矿床南秦岭

新疆大红柳滩稀有金属矿田花岗岩与伟晶岩成因关系探讨

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矿床地质 2023年第4期42卷 693-712页

作者：何蕾高景刚王登红梁婷凤永刚黄凡谭细娟岑炬标长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

西昆仑大红柳滩稀有金属矿田出露大面积的复式花岗岩体和数千条花岗伟晶岩脉,含锂和富锂伟晶岩脉分布在巴颜喀拉山群、石英闪长岩、黑云母二长花岗岩的内部以及二云母二长花岗岩和石榴子石电气石二云母二长花岗岩的边缘或者外围,围绕复... 详细信息

西昆仑大红柳滩稀有金属矿田出露大面积的复式花岗岩体和数千条花岗伟晶岩脉,含锂和富锂伟晶岩脉分布在巴颜喀拉山群、石英闪长岩、黑云母二长花岗岩的内部以及二云母二长花岗岩和石榴子石电气石二云母二长花岗岩的边缘或者外围,围绕复式岩体存在明显的矿物组合分带特征。富锂伟晶岩与二云母二长花岗岩、石榴子石电气石二云母二长花岗岩的空间关系更加密切。野外地质特征和精确的年代学数据显示:复式岩体主要由先后侵入的片麻状石英闪长岩、黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,锆石U-Pb年龄分别为214.7~213.7 Ma,214~213 Ma和209.6~208.8 Ma;花岗伟晶岩的锡石、锆石、独居石、铌钽矿物U-Pb年龄分别为223~207.4 Ma,显示花岗伟晶岩与复式岩体具有密切的时空关系。石英闪长岩、黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩具有不同的岩石地球化学、εHf(t)值、εNd(t)值和δ7Li同位素特征,显示三者来源于不同的岩浆源区。二云母二长花岗和石榴子石电气石二云母二长花岗岩具有相似的εHf(t)值(-9.49~-4.47)和εNd(t)值(-8.64~-7.81),表明其源于下地壳物质的部分熔融;Nb/Ta比值分别为20.87~23.62和4.41~22.90,反映岩浆演化过程存在流体作用;较低的CaO/Na_(2)O(平均值0.34)、Rb/Sr(平均值2.04)和Rb/Ba(平均值0.86)指示来源于贫黏土的变质页岩;与90号脉富锂伟晶岩,509道班西(白龙山)贫锂伟晶岩具有一致的δ7Li值,指示来源于相同的源区;近矿围岩较高的δ7Li值,可能是锂同位素扩散导致。509道班西(白龙山)富锂伟晶岩的δ7Li值明显低于区内花岗岩、贫锂伟晶岩和90号脉富锂伟晶岩,可能与岩浆演化过程中熔体-流体分离、侵入后的冷却速率、扩散驱动等因素有关,岩浆演化晚期熔体-流体分离过程中P、F等挥发分元素对90号富锂伟晶岩脉的形成起关键作用。

关键词：地球化学花岗岩伟晶岩 Li同位素成矿模式大红柳滩

甘肃敦煌小独山西钨矿床成矿流体特征及来源分析

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矿床地质 2022年第3期41卷 611-622页

作者：张鸣远刘战庆崔丰智李瑞霜席昊陈玉峰陶超群岑炬标桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004 甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院甘肃张掖734000 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054

甘肃敦煌小独山西石英脉型钨矿床位于北山成矿带柳园-俞井子裂谷带西段,经过详查和勘探工作,发现其资源量已达大型钨矿床规模。文章在野外详细观测和系统采样的基础上,对不同成矿阶段的样品使用岩相学、激光拉曼光谱、显微测温和碳、氢... 详细信息

甘肃敦煌小独山西石英脉型钨矿床位于北山成矿带柳园-俞井子裂谷带西段,经过详查和勘探工作,发现其资源量已达大型钨矿床规模。文章在野外详细观测和系统采样的基础上,对不同成矿阶段的样品使用岩相学、激光拉曼光谱、显微测温和碳、氢-氧同位素测试等方法,对矿脉中流体包裹体进行了综合研究。结果显示,该矿床矿脉中主要发育有气-液两相(Ⅰ型)和含液相CO_(2)三相(Ⅱ型)2类包裹体。其中,Ⅰ阶段流体呈中高温、中盐度特征,主成矿(Ⅱ)阶段呈中高温、中低盐度特征,Ⅲ阶段呈低温,低盐度特征,均一温度与盐度呈现出正相关关系。包裹体的δD和δ^(18)O值范围分别为-98.3‰~-76.4‰和0.8‰~5.4‰,呈岩浆水与大气降水相混合的特征;方解石中流体的δ^(13)C值为-0.26‰~-0.73‰,δ^(18)O值为-1.26‰~-3.73‰,显示C可能来源于海相碳酸盐岩,在后期演化过程中与大气降水发生了氧同位素交换作用。成矿早期与主成矿期均受到了大气降水的影响,该矿床发生了明显的流体混合作用是该地区成矿的主要因素。

关键词：地球化学成矿流体碳、氢-氧同位素流体混合作用小独山西钨矿床

广东大宝山矿田船肚钼钨铜矿床的地质特征、成矿规律与找矿方向

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矿床地质 2019年第1期38卷 211-225页

作者：王要武王登红刘战庆王兰根刘武生赵如意张熊蒋金昌岑炬标尹晓广东省大宝山矿业有限公司广东韶关512127 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

广东大宝山矿田船肚矽卡岩型钨钼铜矿床受船肚花岗闪长岩体接触带的控制,按空间展布分为北矿带和南矿带。浅部钻探和坑道揭露显示:北矿带裂隙密集,由石英网脉型、构造破碎带型及少量矽卡岩型铜钼矿组成;南矿带为矽卡岩型钨钼矿。蚀变特... 详细信息

广东大宝山矿田船肚矽卡岩型钨钼铜矿床受船肚花岗闪长岩体接触带的控制,按空间展布分为北矿带和南矿带。浅部钻探和坑道揭露显示:北矿带裂隙密集,由石英网脉型、构造破碎带型及少量矽卡岩型铜钼矿组成;南矿带为矽卡岩型钨钼矿。蚀变特征和矿化类型及成岩成矿年龄表明,该钼钨矿床是与燕山期花岗闪长岩浆活动有关的中高温热液充填交代矿床,成矿物质来源于花岗闪长岩。通过对有利的赋矿围岩分析、控矿构造解析和与大宝山矿区的控矿要素对比分析,认为船肚岩体是沿着寒武系(顶板)与泥盆系(底板)之间的推覆构造侵入的,靠近花岗闪长岩的内接触带是石英网脉型辉钼矿的有利找矿部位,而云英岩化则是有效的找矿标志。在深部和外围矽卡岩带是船肚矿区南、北矿带探寻矽卡岩型钼钨矿体最具潜力的部位。船肚北矿带次英安斑岩体内部、与斑岩体相连通的成矿前断裂带中和构造虚脱部位、块状和似层状矿体外围的断层、裂隙、节理连通部位及层间滑动虚脱部位都是下一步铜多金属矿找矿的有利部位。文章认为船肚矿区深部存在隐伏铜钼多金属矿体的潜力较大,是大宝山多金属矿田找矿突破的重点地段和重要接替资源区域。

关键词：地质学矽卡岩型钨钼矿地质特征找矿方向大宝山矿田船肚矿区