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Fluid-rock interactions leading to the formation of the epithermal Ag-Pb-Zn veins:A perspective of thermodynamic modeling

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Fundamental Research 2023年第4期3卷 570-578页

作者： degao zhai School of Earth Sciences and Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China

Although vein-type silver-lead-zinc ore deposits have been extensively studied,the factors controlling their formation are still poorly understood and their genesis is a matter of ongoing *** this contribution,I present new mineralogical data and the results of thermodynamic modeling that constrain the conditions of metal transport and deposition for the Aerhada epithermal Pb-Zn-Ag deposit(reserves of>1,000 t Ag@58 g/t and 1.0 Mt Pb+Zn@5.2%)in NE *** primary paragenetic stages have been identified,the second of which(Stage II)is the main base metal and silver ***,argentite,pyrargyrite,and canfieldite are the main Ag-bearing minerals and are spatially associated with an alteration assemblage of quartz-muscovite±chlorite±*** textures and evidence of compositional heterogeneity for freibergite suggest that its decomposition may have redistributed the Ag and contributed in part to the high Ag grade ores in the *** calculations indicate that there was extensive silver ore deposition from a strongly reducing(e.g.,∆log fO_(2)(HM)of<-8.6 to-2.4)and nearly neutral to weakly alkaline(e.g.,pH of 5.5 to 6.8)aqueous fluid at temperatures between 220℃ and 170℃.These calculations reveal that a reduction in fO_(2)and decreasing temperature,both as a result of fluid-rock interactions,were the key factors leading to silver and base metal mineral *** path modeling showed that the sole evolution of a magmatic-derived fluid is capable of forming the large Ag-Pb-Zn veins via fluid-rock interactions,which is contrary to the conclusions of some other studies that the mixture of an externally derived fluid is required to explain their *** genetic model for Ag-Pb-Zn ore formation developed in this study is applicable to other polymetallic vein-type deposits in comparable geological settings elsewhere.

关键词： Epithermal deposit Ag-Pb-Zn veins Metal transport Thermodynamic modeling NE China

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Factors Controlling Precipitation of Barite and Witherite and Genesis of the Ankang-Xunyang Barium Deposits,Shaanxi,China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2015年第3期89卷 836-851页

作者： WU Shenghua LIU Jiajun zhai degao State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Institute of Mineral Resources Chinese Academy of Geological Sciences

The barium deposits in Ankang and Xunyang counties,Shaanxi Province,China,occur in the northernmost part of the world-class barium metallogenic belt in south *** deposits are hosted by the Lower Silurian carbonaceous siliceous rocks,with a unique combination of barite and *** homogenization temperatures of fluid inclusions in the barite are mainly concentrated between 135 and 155 ℃,whereas those from the witherite have two peaks of 165-175 ℃,and 215-225℃,*** Raman analysis of fluid inclusions indicates that the vapor phase of fluid inclusions in barite is dominated by H_2O,although some contains N_2,H_2S,and CH_*** compositions of the vapor and liquid phases of fluid inclusions in witherite can be divided into two end-members,one dominated by H_2O without other volatiles,and the other containing CH_4,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4,and C_6H_6 in addition to H_***_2,H_2S,and some CH_4 are interpreted as products of chemical reactions during *** gases（CH_4,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4,and C_6H_6） in the fluids were critical in the formation of barium sulfate versus *** δ^（34）S values of barite range from 38.26‰ to54.23‰（CDT）,the δ^（34）S values of sulfides coexisting with barium minerals vary from 22.44‰ to25.11‰（CDT）,and those in the wall rock from 11.60‰ to 19.06‰（CDT）.We propose that the SO_4^（2-）generally experienced bacterial sulfate reduction in seawater before mineralization,and some SO_4^（2-）also experienced thermochemical sulfate reduction in hydrothermal system during *** δ^（13）C values of witherite range from-27.30‰ to-11.80‰（PDB）,suggesting that carbon was sourced from organic substances（like CH_4,C_2H_4,and C_2H_6）.The formation of witherite was possibly associated with thermochemical sulfate reduction,which caused the consumption of the organic gases and SO_4^（2-） in the hydrothermal solutions,consequently inhibiting barite *** important conditions for forming witherite include high f

关键词： barium deposits fluid inclusions S C and 0 isotopic compositions thermochemicalsulfate reduction Ankang and Xunyang counties Shaanxi

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New Discovery of Selenides in the Shiti Barite Deposit, Dabashan Region and its Geological Significances

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2020年第2期94卷 558-560页

作者： LIU Jiajun DAI Hongzhang zhai degao Emmanuel JMCARRANZA YUAN Feng State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment Institute of Mineral ResourcesCAGSBeijing 100037China Geological Sciences School of AgriculturalEarth and Environmental SciencesUniversity of KwaZulu NatalDurban 4000Republic of South Africa

The large-scale Shiti barite deposit of Shaanxi,being stratiform or stratoid in form,occurs in an early Paleozoic large witherite-barite metallogenic belt of southern Qinling region(China).The ore deposit,hosted in Lower Silurian Daguiping Formation,is composed of a series of carbonaceous chert,carbonaceous slate and carbonaceous sandstone,and is characterized by persistent syn-sedimentary ore ***,w *** and barite-witherite constitute the major ore minerals,with barite being the main one.

关键词： sandstone deposit Silurian

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New Discovery of Molybdenite in the Dongping Gold Deposit, Hebei Province, China and its Re-Os Geochronological Implications

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2019年第3期93卷 769-770页

作者： WANG Dazhao LIU Jiajun zhai degao ZHEN Shimin WANG Jiang YANG Xi'an State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences.Beijing 100083China School of Earth Science and Resources China University of Geosciences(Beijing)Beijing 100083China Center of Development and Research China Geological SurveyBeijing 100037China Fundamental Science on Radioactive Geology and Exploration Technology Laboratory East China University of TechnologyNanchang 330013JiangxiChina

The Dongping gold deposit is located on the northern margin of the North China Craton,and is the largest alkaline pluton-related gold deposit in China(Bao et al.,2014),which is characterized by its large amounts of *** deposit is largely hosted in the Shuiquangou syenitic complex and consists of auriferous quartz veins and disseminated sulfide *** has been extensively studied since its discovery in the 1980s;however the geochronology and genesis of the deposit are still ***(1998)considered that the deposit was formed in the Devonian.

关键词： Gold Deposit Re-Os Geochronological Implications

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Newly Discovered Scheelite in Quartz Vein-type Gold Deposits, Xiaoqinling Gold District, and its Geological Significance

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2020年第4期94卷 1305-1307页

作者： CHANG Ming LIU Jiajun CARRANZA Emmanuel John M YIN Chao zhai degao WU Tong State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China School of Earth Sciences and Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China Geological Sciences School of AgriculturalEarth and Environmental SciencesUniversity of KwaZulu-NatalDurban 4000Republic of South Africa

Objective The Xiaoqinling district is the second largest goldbearing province in China after the Jiaodong region located in the eastern North China Craton. At present, seven large, 20 medium-sized and 28 small gold deposits have been discovered, and more than 1200 gold-bearing quartz veins have been identified within the metamorphic rocks of the Taihua Group. The total gold reserves are over 800 tons.

关键词： Quartz sized quartz

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河北东坪碲金矿床辉钼矿Re-Os及锆石U-Pb年龄研究

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地学前缘 2020年第2期27卷 405-419页

作者：王大钊刘家军翟德高甄世民王江东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局发展研究中心北京100037 自然资源部矿产勘查技术指导中心北京100083

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... 详细信息

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-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。

关键词：东坪碲金矿床辉钼矿Re-Os年龄锆石U-Pb年龄碲超常富集张家口地区

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小秦岭镰子沟金矿床成矿物质来源与成矿过程

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地质学报 2018年第2期92卷 341-358页

作者：王雷刘家军翟德高朱文兵孟旭阳中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

镰子沟金矿是小秦岭驾鹿金矿田内的一个十分重要的金矿床,主要赋存于太古宇太华群秦仓沟组深变质片麻岩系中。金矿体受构造破碎蚀变带控制,主要呈脉状产出,走向与矿区主要断裂方向(北东向)基本一致。在金矿体两侧由内向外可见以钾长石化... 详细信息

镰子沟金矿是小秦岭驾鹿金矿田内的一个十分重要的金矿床,主要赋存于太古宇太华群秦仓沟组深变质片麻岩系中。金矿体受构造破碎蚀变带控制,主要呈脉状产出,走向与矿区主要断裂方向(北东向)基本一致。在金矿体两侧由内向外可见以钾长石化+硅化、绢云母化+硅化+黄铁矿化、绿泥石化+绿帘石化为特征的蚀变分带现象。氢氧同位素组成显示成矿流体具有岩浆水和大气降水混合的特征。氦氩同位素结果说明成矿流体具有壳幔混合来源的特点。硫同位素组成表明,矿石硫明显富集轻硫的特征,可能和成矿过程中硫同位素分馏作用有关。矿石铅同位素组成较为稳定,可能来源于太华群围岩。氢、氧、硫、铅同位素均指示了成矿过程中的水-岩反应:成矿流体在早期为富含K+的碱性热液,在上涌过程中与浅部流体逐渐混合,同时与围岩发生充分接触,通过水-岩反应进行物质和能量的交换,在矿体和围岩接触带形成了以钾长石化为特征的蚀变分带。随着成矿作用的进行,含矿热液的物理化学条件不断发生变化,同时金可能以Au(HS)2-和Au(HTe)2-形式在流体中迁移,最终在适宜的条件下沉淀、富集成矿。

关键词：小秦岭镰子沟蚀变分带同位素示踪沉淀机理

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低熔点亲铜元素(LMCE)熔体超常富集贵金属的机制及其识别标志

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岩石学报 2021年第9期37卷 2629-2656页

作者：刘家军王大钊翟德高夏清郑波高燊钟日晨赵胜金中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 西南石油大学地球科学与技术学院成都610550 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院(有限责任公司) 赤峰024005

低熔点亲铜元素(LMCE)As、Sb、Bi、Hg、Pb、Se、Te、Tl、Sn等,均具有亲铜性、低熔点、半金属的特性,在成矿过程中可以形成LMCE熔体,并对Au、Ag、PGE等贵金属的高效富集沉淀起到一种重要的桥梁作用。作者对前人研究资料与LMCE热力学相图... 详细信息

低熔点亲铜元素(LMCE)As、Sb、Bi、Hg、Pb、Se、Te、Tl、Sn等,均具有亲铜性、低熔点、半金属的特性,在成矿过程中可以形成LMCE熔体,并对Au、Ag、PGE等贵金属的高效富集沉淀起到一种重要的桥梁作用。作者对前人研究资料与LMCE热力学相图进行了分析,并结合浅成低温热液型、造山型、卡林-类卡林型、碱性-偏碱性侵入岩型金矿床的研究成果,探讨了LMCE熔体形成、类型及其对Au、Ag、PGE等贵金属富集成矿的机理,并提出了LMCE熔体参与成矿的矿物组合与结构特征标志。LMCE熔体可以在岩浆过程、(岩浆)热液过程及变质过程中形成,是贵金属矿床重要的成矿机制之一。LMCE熔体中存在大量原子团簇,团簇间的聚集生长会使熔体难以达到相平衡,形成许多非平衡矿物组合,如包含LMCE的自然元素、金属互化物及含LMCE的多相矿物。Au在LMCE熔体中也可以团簇存在,金团簇聚集形成球状或片状,并形成巨富的金矿体。LMCE熔体形成的矿物常以浑圆状、近浑圆状、不规则状的单个或群体组合的乳滴、珠滴、气泡的微粒包体产在硫化物、硒化物、碲化物、氧化物和硅酸盐矿物内或沿矿物裂隙线形排列,这些LMCE微粒包体是熔体扰动导致熔-熔或熔-液间发生乳化所致,流体沸腾是引起熔体扰动的主要机制。LMCE熔体不能快速淬火结晶,通常在低温下缓慢冷却达到相平衡,形成复杂的矿物组合,该特点即使在微米到纳米级的矿物微粒中也显著存在。熔体-流体包裹体是LMCE熔体参与成矿作用最为直接的证据。固溶体分解结构、熔体退火结构、矿物-熔体二面角结构、溶解-再沉淀结构等也是LMCE熔体参与成矿的标志性结构。

关键词：低熔点亲铜元素熔体贵金属成矿超常富集机理矿物组合特征标志

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南秦岭大巴山大型钡成矿带中锶同位素组成及其成因意义

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地学前缘 2014年第5期21卷 23-30页

作者：刘家军吕志成吴胜华柳振江翟德高王银宏陶银龙中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局发展研究中心北京100037

为探讨南秦岭大巴山大型钡成矿带中毒重石矿床与重晶石矿床的差异性,文中对大型钡成矿带的锶同位素组成特点进行了研究。结果表明,寒武系地层钡矿床中23件钡解石、毒重石、重晶石样品的87 Sr/86 Sr比值集中在0.707 771～0.708 869,平均... 详细信息

为探讨南秦岭大巴山大型钡成矿带中毒重石矿床与重晶石矿床的差异性,文中对大型钡成矿带的锶同位素组成特点进行了研究。结果表明,寒武系地层钡矿床中23件钡解石、毒重石、重晶石样品的87 Sr/86 Sr比值集中在0.707 771～0.708 869,平均值为0.708 379,低于寒武纪海水87Sr/86Sr比值（0.709）,反映了成矿流体中有幔源物质的混入,锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果,该过程类似于造成重晶石在海底沉积物中富集的现代洋底热水活动。志留系地层钡矿床中12件钡解石、毒重石、重晶石样品87Sr/86Sr比值集中在0.708 242～0.708 809,平均值为0.708 447,高于志留纪海水87Sr/86Sr比值（0.707 93）,可能是同时代海水与深部热水混合所致,并有较高放射性成因壳源锶的混染。锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果。文中锶同位素的研究为南秦岭大巴山大型钡成矿带的海底热水沉积成因提供了新的证据。

关键词：锶同位素热水沉积大型钡成矿带大巴山南秦岭

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黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位微区分析方法及其在金矿床研究中的应用

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矿床地质 2022年第6期41卷 1182-1199页

作者：张红雨赵青青赵刚洪晶欣刘家军翟德高中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

LA-ICP-MS原位微区分析技术具有空间分辨率高、检出限低等突出优点,可以有效地获得矿床不同成矿阶段矿物的微量元素组成信息。黄铁矿广泛分布在不同类型的金矿床中,是认识矿床成因的一个重要载体矿物。文章总结了近些年来LA-ICP-MS分析... 详细信息

LA-ICP-MS原位微区分析技术具有空间分辨率高、检出限低等突出优点,可以有效地获得矿床不同成矿阶段矿物的微量元素组成信息。黄铁矿广泛分布在不同类型的金矿床中,是认识矿床成因的一个重要载体矿物。文章总结了近些年来LA-ICP-MS分析技术的发展趋势和其在分析黄铁矿微量元素指示金矿床成因方面的研究进展。研究提出了在详细的岩相学工作基础之上,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术准确测定黄铁矿微量元素并结合元素面扫描可以有效限定微量元素在黄铁矿中的分布赋存状态,探讨了元素进入黄铁矿机理和富集过程;利用典型元素含量(组合或比值)可以有效地反演成矿流体性质、指示成矿物质来源,进而约束金矿床的成因。此外,文章还总结了近些年来黄铁矿微量元素在找矿勘查领域取得的系列成果,认为其在成矿潜力评价以及指导选矿加工等领域具有巨大的应用前景。总之,LA-ICP-MS分析技术是建立矿床学从宏观到微观研究的重要桥梁,与BSE、SEM、TEM以及同位素分析等技术结合,可以有效刻画金矿床形成的精细过程,对于约束成矿金属来源以及金富集沉淀机制等方面研究具有重要意义。

关键词：地球化学 LA-ICP-MS 微量元素黄铁矿金矿床成因找矿勘查

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