贵州水银洞卡林型金矿床含金硫化物地球化学与金的赋存状态研究

　　以沉积岩为主要容矿岩石的卡林型金矿，是目前世界上储量最大的金矿类型之一，金“不可见”或其颗粒极细（纳米级）是该类型金矿最重要的特点之一。国内外大量研究已经证实，金主要赋存在含砷黄铁矿中，但金的赋存形式仍然是目前争论的焦点和研究的热点。贵州水银洞金矿床位于灰家堡背斜Au-Hg-Tl矿田的东段，是黔西南地区发现较晚、品位较富（6～18 g/t）的大型（55 t）隐伏卡林型金矿床，并已大规模开采利用，结束了我国卡林型金矿原生矿石不能开发利用的历史。 　　本次研究在系统显微岩相学研究的基础上，采用电子探针（EMPA）背散射电子图像（BSE）、波谱（WDS）和能谱（EDS）分析技术，对水银洞卡林型金矿床原生富矿石中不同类型含砷黄铁矿和毒砂的矿物学、地球化学以及金的赋存状态等进行了较系统的研究，取得的主要认识如下： 1. 水银洞金矿床原生矿石具有去碳酸盐化（Decarbonation）、硅化、硫化物化（Sulfidation）等典型卡林型金矿的热液蚀变特征。原生矿石中的主要载金矿物为含砷黄铁矿，其次为毒砂。 2. 根据含砷黄铁矿和毒砂的形态和结构特征，将含砷黄铁矿分为生物碎屑状含砷黄铁矿、细粒含砷黄铁矿、环带状含砷黄铁矿和细脉状含砷黄铁矿四种类型；毒砂分为板状毒砂和针状毒砂两种类型。毒砂晚于含砷黄铁矿的形成。 3. 电子探针分析表明，含砷黄铁矿中含有较高的Au，一般为300×10-6～3800×10-6，含有As 0.65～14.11 wt%、Sb 0.03～0.12 wt%、Co 0.03～0.08 wt%等元素。毒砂含Au较低，一般为300×10-6～1500 ×10-6。 4. 研究表明，含砷黄铁矿中的As与S含量具有明显的负相关关系，认为As替代S进入含砷黄铁矿和毒砂的结构；Au与As之间不是一种简单的线形正相关关系，而是分布在一个的楔形空间。结合前人的研究结果，认为含砷黄铁矿中的“不可见金”，可能主要以化学结合态金（Au1+）的形式进入含砷黄铁矿和毒砂结构。 5. 金的赋存状态研究表明，水银洞卡林型金矿床发现有两种金的赋存形式：（1）“不可见金”，主要赋存在黄铁矿的含砷环带之中；（2）次显微—显微自然金颗粒（0.1～6μm），主要见于含砷黄铁矿细脉或其集合体。这些自然金颗粒也有两种赋存形式：① 粗粒自然金颗粒（1～6μm），主要分布于早世代粗粒含砷黄铁矿颗粒的表面或晚世代细粒含砷黄铁矿颗粒的边缘，偶见于含Fe碳酸盐矿物的溶蚀空洞中，被解释为热液中的Au局部过饱和的产物；②细粒自然金颗粒（0.1～0.2μm），偶见于早世代粗粒含砷黄铁矿的含砷环带或其溶蚀空洞的边缘，被解释为黄铁矿含砷环带中的Au再溶解过饱和沉淀的产物。 6. 根据原生矿石显微岩相学结构、含砷黄铁矿矿物学与地球化学特征，探讨了含金—砷黄铁矿的形成过程，认为含砷黄铁矿中的Fe，可能主要来源于赋矿围岩中的含Fe碳酸盐矿物（方解石和白云石）溶解而释放的Fe，溶解Fe的硫化物化过程是水银洞卡林型金矿富集成矿的重要机制之一。 7. 结合野外地质观察，认为含Fe碳酸盐赋矿围岩是形成高品位、大型卡林型金矿床最有利的岩性，并提出了与去碳酸盐化有关的碳酸盐脉，是寻找深部隐伏卡林型金矿体的重要找矿标志之一。

云南中甸普朗斑岩铜矿矿床地球化学

中甸格咱地区是在晚三叠世甘孜-理塘洋盆向西俯冲过程中所形成的中甸弧的主弧带，区内岛弧火山活动和岩浆侵入活动均非常强烈，广泛分布有印支期斑岩体，同时发育有众多的与其有关的斑岩型和矽卡岩型矿床或矿点。普朗斑岩铜矿就是近年来在该区发现的一个大型乃至超大型矿床，目前已圈定5个矿化体，7个工业矿体，其中，主矿体探明铜资源量436.5万吨。 本论文主要从区域地质背景、矿床地质特征、元素地球化学、同位素地球化学、流体包裹体地球化学、矿床年代学及成矿机理等角度对普朗斑岩铜矿进行了较为系统的研究，主要获得如下认识： 普朗复式岩体具明显的多次脉动侵入特征，可分为三期：第一期为大面积分布的石英闪长玢岩（部分为二长闪长玢岩），第二期为岩体中心的石英二长斑岩和花岗闪长斑岩，第三期为岩脉状闪长玢岩。岩体具有典型的斑岩铜矿蚀变分带特征，由内向外依次为强硅化带（局部）→钾化硅化带→绢英岩化带→青磐岩化带。 矿化石英二长斑岩的锆石离子探针U-Pb年龄约为226～228Ma；钾化硅化带中黑云母的40Ar-39Ar坪年龄约为210～216Ma；含矿石英脉中辉钼矿Re-Os等时线年龄约为214Ma。 普朗岩体总体显示I型花岗岩类特征，属典型的钙碱性系列岩石。锶、钕、铅同位素特征显示其岩浆源区具有幔源物质（占主要地位）与壳源物质较为均匀混合的特征。金属硫化物的硫、铅同位素特征显示成矿元素与岩体具有密切的亲缘关系。脉石矿物的氢、氧、碳同位素特征和流体包裹体特征显示成矿流体自钾化阶段至网脉状矿化阶段均具岩浆流体特征。 根据不同期次的含矿石英脉中的流体包裹体特征，主要发现有四种流体：高盐度岩浆流体（盐度：34～54wt%NaCl）、含CO2低盐度流体（盐度：2.7～6.4wt%NaCl，XCO2：0.04～0.25）、中等盐度流体（盐度：19～25wt%NaCl）以及低盐度水溶液（盐度：＜10wt%NaCl）。这些流体可能主要是原始岩浆流体演化至不同阶段的产物。 原始岩浆流体可能有两种来源：其一是斑岩侵入过程中自身分异的流体，其二是岩浆房中分异的流体。其中，岩浆房来源的岩浆流体对普朗岩体的蚀变及矿化作用起到了主导性作用。主成矿期金属硫化物的沉淀主要与流体系统开放后因其物理化学条件的变化而产生的流体相分离作用及流体对围岩的蚀变作用有关。

云南省白牛厂超大型银多金属矿床矿物学及矿床地球化学

白牛厂矿床是超大型银多金属矿床，除银储量(>7000t)达到超大型规模外，铅、锌、锡储量均达大型规模，同时伴生大量的分散元素（In、Cd、Ge、Ga等）。矿床位于滇东南个旧和都龙矿田之间，赋存于华南加里东褶皱系滇东南褶皱带西北缘的中寒武统细碎屑岩系之中，北西面以弥勒断裂与扬子地块分界，南西以红河断裂为界与哀牢山断块毗邻，南连越北古陆，东部文麻断裂与南岭褶皱系连为一体，区内地质构造、岩浆活动和矿化作用均较复杂，各构造单元的构造演化对白牛厂银多金属矿床均有不同程度的影响。 白牛厂银多金属矿床自80年代后期被发现以来，已有多家单位和个人在该区开展了一系列的研究工作。但是，在成矿物质及流体来源、矿床成因、矿床与花岗岩的关系等方面都存在诸多争议。本文在深入细致的野外地质工作基础上，对矿石进行了系统的显微镜鉴定，并对部分矿物做了电子探针定量及面扫描分析，详细研究了矿床成矿元素特征及主量元素、微量元素、稀土元素、同位素地球化学特征，主要取得以下结论性成果： 1. 银矿物的赋存状态及形成阶段。银主要以硫盐或复硫盐矿物的形式出现，方铅矿是主要的载银矿物。原生银矿物明显分为两组：一组为Ag的黝铜族矿物和Ag的锑硫盐矿物，产于方铅矿的内部或与方铅矿连生形成文象状连晶，与方铅矿具有相似的物源，属热水沉积成因；另一组为Ag的锡硫盐矿物，产于方铅矿边部，往往伴随锡石、黄锡矿、辉锑锡铅矿产出，可见黄锡矿交代锡石形成镶边结构，暗示了其岩浆热液成因。 2. 花岗岩特征及其与成矿的关系。白牛厂矿区花岗岩具有富硅、富碱及高钾低钠特点，属铝过饱和钙碱性岩，与花南改造型花岗岩相似，属同碰撞S型花岗岩，成岩物源主要是基底变质岩重熔作用形成的花岗岩浆，Ag、Pb、Zn、Sn等成矿元素含量较高；与矿石稀土元素对比研究表明，花岗岩稀土配分模式与矿区东南部穿心洞、对门山和阿尾矿段矿石相似，而与矿区西北部白羊矿段矿石相差较大，暗示后期岩浆叠加改造作用主要发生在矿区东南部诸矿段。 　　3. 矿床含矿沉积建造地球化学特征。通过与中国大厂、个旧典型热水沉积硅质岩，加拿大沙利文矿山的条带状富电气石热液沉积岩和加拿大Agnico-Eugle矿山的铁建造中的条带状燧石岩以及现代海底热水沉积物对应的主量元素、微量元素及稀土元素对比研究，为白牛厂矿床含矿沉积建造提供了热水沉积成因的地球化学证据，指出该区中寒武世可能发生了广泛的热水沉积事件。 　　4. 成矿物质及成矿流体来源。系统的铅、硫同位素研究表明，中寒武世热水沉积成矿期金属成矿元素及硫主要是由下地壳古老变质岩淋滤出来的；燕山期花岗岩也在矿区东南部叠加改造较强的部位提供了Sn等部分金属成矿元素及硫。碳、氧同位素及矿石稀土元素反映矿床早期成矿流体源于深部岩浆，晚期主要来源于燕山期花岗岩浆。 　　5. 矿床分散元素特征。分散元素In、Cd、Ga含量较高，平均含量分别为33.21×10-6、389.8×10-6、10.18×10-6，初步估计该矿床In、Cd、Ga储量分别大于180t、20000t、600t，闪锌矿是分散元素In、Cd、Ga主要的载体矿物。 6. 可能的矿床成因模式。白牛厂银多金属矿床是长期以来多种地质作用综合的产物，具有多来源、多期次成矿特点，经历了广泛且具有重要成矿意义的中寒世热水沉积成矿作用和燕山晚期岩浆热液叠加改造作用，热水沉积成矿作用形成了层状、似层状矿体，燕山期岩浆热液在矿区东南部对矿床强烈叠加改造，白牛厂银多金属矿床应属“热水沉积＋岩浆热液叠加改造”成因。

贵州锦屏地区石英脉型金矿床成矿条件研究

贵州锦屏地区石英脉型金矿是黔东南金矿的典型代表，本文在前人工作的基础上，通过对锦屏花桥、八克、平秋等典型金矿区成矿地质背景、矿床地质特征、矿物共生组合、金的地球化学丰度及赋存状态等方面的归纳总结，借助构造控矿成矿模拟实验等手段，从岩性、构造方面对该类型金矿的成矿条件进行了有益的探讨，取得了以下认识： 1. 研究区位于雪峰古陆的西南部分，区内发育两条东西向相距数十公里的基底剪切断裂带，由于两条断裂带的右旋剪切作用，强化了本区北东向的构造格局。这些主要形成于加里东期的褶皱和剪切带控制着区内金矿床（点）的分布及金矿的形态、产状； 2. 区内主要地层为含有大量火山碎屑物质的前震旦系下江群。通过大量样品的含金性研究发现，平均含金量为2～15ppb，大于上地壳金的平均丰度1.8ppb，尤其是夹有火山物质的砂岩、板岩及处于褶皱轴部的岩石，其含金量更高。推断成矿物质来源可能与围岩有关； 3. 通过对该区岩（矿）石进行的构造控矿成矿模拟实验表明，区域下江群浅变质岩系在高温高压作用下，产生了各种形式的裂隙，为金的成矿提供良好的空间条件；在较好的热动力条件下，能使原来分散在岩石中的成矿物质活化、迁移和聚集在有利的容矿部位，形成工业矿床；室内的模拟实验验证了野外观察到的剪切带——褶皱——石英脉三位一体的构造控矿模式； 4. 确定黔东南锦屏地区的金矿类型为赋存在浊积岩中的石英脉型金矿，其成矿期为加里东期，并受下江群地层及背斜、断裂构造的控制；有较好的成矿前景和找矿潜力；金除以自然金形式存在外还有部分呈类质同象分散于硫化物中；围岩蚀变发育、产状突变、脉体同围岩交界处或断层泥中、不同矿体类型的交汇处等都是金富集的良好地段。上述找矿标志，在勘探、开采、及选冶过程中应予以注意；

湘南瑶岗仙钨矿床成矿流体地球化学

瑶岗仙钨矿床位于湘东南后加里东隆起和湘、桂、粤北海西—印支坳陷带的交接部位，是南岭地区最典型的石英脉型钨矿床之一。为了深入研究瑶岗仙钨矿的成矿机制，本文在野外地质工作基础上，选取有代表性的样品，进行了氦、氩同位素以及碳、氧、硫稳定同位素研究，探讨了矿床成矿流体的来源，成岩成矿的关系，并初步讨论了矿床的成因模式。论文主要获得以下认识： （1）对瑶岗仙矿区不同硫化物中流体包裹体的氦、氩同位素系统测定表明，该矿床毒砂流体包裹体中3He/4He比值为0.58~2.60 Ra；黄铁矿和黄铜矿流体包裹体中3He/4He比值分别为0.41~1.26 Ra 和0.37~0.43 Ra，黑钨矿流体包裹体中氦同位素组成相对变化较大，其3He/4He比值为0.05~0.49 Ra，这些He同位素组成均明显高于地壳相应值；毒砂流体包裹体中的40Ar/36Ar变化范围在309.94~454.39；黄铁矿流体包裹体中的40Ar/36Ar变化范围在409.12~1822.31；黄铜矿和黑钨矿流体包裹体中的40Ar/36Ar变化范围分别为673~886和325~903，明显高于饱和大气雨水的40Ar/36Ar值。上述氦、氩同位素组成揭示瑶岗仙钨矿床中的成矿流体具有壳、幔两端元混合的特点。结合区域地质构造演化和成矿年代学的研究成果，本文认为瑶岗仙钨矿床的成矿流体是瑶岗仙花岗岩浆分异出的含有地幔He的岩浆流体与大气成因地下水二端元混合的产物。 （2）层解石和方解石的C、O同位素显示，该矿方解石的13CPDB和18OSMOW的变化范围为-2.2‰~ -7.0‰（均值为-4.8‰）和5.6‰~14.4‰（均值为11.3‰）；层解石的13CPDB和18OSMOW的变化范围为-5.5‰~ -6.3‰（均值为-5.8‰）和12.7‰~14.3‰（均值为13.8‰）；该矿方解石、层解石的C、O同位素组成与赣南西华山钨矿床非常类似。这些C、O同位素指示，该矿的成矿流体主要来自岩浆水，后期有少量大气降水的参与。 （3）对瑶岗仙矿区不同硫化物的硫同位素研究表明，该矿硫化物δ34S值的变化范围很窄，为-2.0‰~1.5‰之间，且具有明显的塔式分布。这些特征暗示，该矿的硫来源单一，主要来自岩浆。 （4）瑶岗仙花岗岩过去被视为典型的S型花岗岩，但本文研究发现该花岗岩普遍含有地幔He。结合区域构造背景的最新研究成果，本文认为，原来被认为“由地壳物质重熔形成的”瑶岗仙S型花岗岩体，实际上也是一种岩石圈伸展背景条件下壳幔相互作用的产物，地幔物质和能量的参与在该花岗岩的形成过程中发挥了重要作用。 （5）瑶岗仙钨矿床与矿区复式花岗岩体具有密切时空关系，而且该矿的主要成矿流体和成矿物质均来自矿区花岗岩，故两者亦应具成因联系。

甘肃阳山超大型金矿岩浆岩地球化学特征及成矿机制研究

阳山超大型金矿床位于西秦岭勉略缝合带内，地处陕、甘、川三省交界，是我国近期发现的世界级超大型金矿床。前人对该矿床的研究工作集中于矿床地质、稳定同位素、同位素年代学等方面，但对矿区内岩浆岩的系统研究始终是个空白。阳山金矿矿区内岩浆岩与矿体在时间上和空间上紧密联系，因此深入研究阳山矿区岩浆岩的地球化学特征，同时也对探讨该区构造活动、岩浆活动，揭示成矿过程、建立成矿模型具有重要意义。 本文通过对阳山金矿岩浆岩的研究，结合矿床地质、地球化学特征、大地构造背景等因素，利用主量元素、微量元素、稀土元素系统分析了阳山金矿矿区岩浆岩地球化学特征，获得了以下主要认识： 1 阳山矿区岩浆岩为是钙碱性过铝质花岗岩，岩浆在岩浆房或在侵位过程中，存在岩浆结晶分离演化趋势。 2 安坝矿段305号脉群、311脉群，葛条湾矿段和泥山矿段（除蚀变样品外）出露的岩浆岩具有比较一致的主、微量、稀土元素特征，三者在成因与物质来源上存在紧密的联系。 3 阳山矿区花岗岩的来源主要是地壳组分，同时可能还有早期俯冲带形成物质的参与，在深部地壳物质熔融后，花岗岩在秦岭微板块与扬子板块最终碰撞勉略主缝合带形成之后，于主碰撞晚期应力松弛阶段所形成。碰撞事件诱发了地壳增厚，使页岩或碎屑砂岩质的地壳岩石接近于熔融温度，由于热或水的加入引起部分熔融。 4阳山金矿的成因模型中，变质流体是阳山金矿成矿作用中的主导流体，在不同成矿阶段有少量地表水、岩浆水以及大气水混入。

滇东南都龙锡锌多金属矿床矿物学及年代学

都龙锡锌多金属矿床位于云南省马关县都龙镇，是我国最大的锡石硫化物矿床之一。在野外地质和岩矿鉴定基础上,本文对该矿床的绿泥石、鲕状黄铁矿、磁黄铁矿异构交生体、铁闪锌矿的“黄铜矿疾病”等矿物和特殊组构，开展了比较系统的电子探针、拉曼光谱和X光衍射等微束分析，结合对该矿床的黑云母Ar-Ar年代学、锡石TIMS法U-Pb年代学研究，基本明确了矿床各个成矿期次的具体成矿特点，丰富和完善了该矿床的成矿模式。论文取得的主要认识有： （1）绿泥石与锡矿化同为燕山期岩浆热液作用的产物。绿泥石的形成温度（231~304oC）和环境（还原环境）表明，岩浆热液叠加成矿环境为中、低温的还原环境。 （2）鲕状黄铁矿为热水沉积期的特征矿物，是Fe、Zn、S等成矿元素的主要物源。 （3）磁黄铁矿主要在区域变质晚期，由黄铁矿（主要为鲕状黄铁矿）变质脱硫而成。辣子寨矿段单斜磁黄铁矿的出现，说明燕山期岩浆热液叠加成矿温度在该矿段以中低温为主。 （4）铁闪锌矿的“黄铜矿疾病”主要是黄铜矿交代铁闪锌矿的结果，其中的Fe主要来自变质期形成的铁闪锌矿和磁黄铁矿，而Cu主要来自岩浆热液。 （5）自然铋、自然银、锡石、黄铜矿、方铅矿等矿物广泛共生，且交代、穿切其他矿物，表明岩浆热液期的成矿元素组合主要为Bi+Ag+Sn+Cu+Pb。在该矿床首次发现的自然铋和自然银，指示岩浆热液期为低硫、中低温的还原环境。 （6）利用远红外（IR-Laser）阶段加热技术，获得黑云母的低温段和高温段坪年龄，分别为179.0± 5 .0Ma和195.7± 6.6Ma。在黑云母组构显微分析的基础上，认为179.0± 5 .0Ma大致代表了变质成矿作用的年龄。 （7）都龙锡锌多金属矿床属于多成因复成矿床，其形成主要经历了热水沉积、变质改造和岩浆热液叠加三个过程。热水沉积成矿作用形成的鲕状黄铁矿，可能是后期成矿作用中Fe、Zn、S等成矿元素的主要物源。变质改造成矿作用与印支期晚期区域变形-变质作用有关，形成了大量铁闪锌矿、磁黄铁矿，可能对应于造山后伸展事件。岩浆热液叠加成矿作用与燕山晚期老君山花岗岩有关，发生大规模的锡、铜、银、铅、铋矿化。 另外，本次研究在该矿床中首次发现了自然铋、自然银等自然元素，其矿床成因意义有待进一步研究。

云南大红山层状铜矿床地球化学及成矿机制研究

云南省大红山铁铜矿床位于康滇地轴南端西缘，介于红河深断裂与绿汁江深断裂所夹持的滇中台坳内，赋存于中元古代大红山群海相火山喷流-沉积岩系中，是我国典型的火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床之一。该矿床包括一系列与火山喷发-岩浆侵入活动相关但成因有一定差别的矿床，被统称为“大红山式”铁铜矿床。该矿床经济价值巨大，铁、铜储量均达超大型矿床规模，但其研究程度较低，多停留在矿区地质特征层面上，地球化学研究较为薄弱。本次工作系统地研究了大红山层状铜矿床中各类岩石的岩相学特征，对特征矿物做了电子探针定性和定量分析，挑选火山质岩石中锆石做定年分析，系统分析了岩石的主量元素和微量元素，测定了硫化物的硫和铅同位素，并选取了与富集型硫化物相关的石英脉矿物和碳酸盐矿物分别做流体包裹体和碳、氧同位素研究。论文取得的主要认识如下： 1．红山群曼岗河组火山喷流-沉积年代约为1687±8Ma，即形成于早-中元古代，因此不可能遭受如前人所说的吕梁运动改造作用。在700 ~ 800Ma左右，即晋宁运动期本区遭受了强烈的变质变形以及流体蚀变改造作用。 2．层状铜矿中岩石类型主要为黑云母片岩、白云石钠长石岩和白云石大理岩。黑云母片岩中主要矿物为黑云母、钠长石、铁白云石和石榴子石；白云石钠长石岩中主要矿物为钠长石、铁白云石、石榴子石及少量的黑云母；白云石大理岩中主要矿物为铁白云石，含少量的钠长石和黑云母。岩石原岩恢复表明，三类岩石原岩为火山物质、泥质沉积物和喷流热水沉积混合组成，其中黑云母片岩以泥质为主，包含火山质物质和喷流热水沉积物质；白云石钠长石岩以火山物质和喷流热水为主，含少量的泥质；白云石大理岩以热水喷流沉积为主。 3．本区至少遭受过三期变质作用：区域高温变质作用、流体蚀变改造作用和变形变质作用。区域高温变质作用变质温度最高可达可达660℃，主要集中在600 ~ 630℃之间，形成压力约为4.9 ~ 5.0Kbar。三期变质改造使原岩发生了绿帘-角闪岩相的变质作用，变质过程中，稀土元素（特别是轻稀土元素）和部分高场强元素发生了迁移；流体蚀变改造富集了早期的贫铜矿胚，使之形成工业矿床。 4．硫化物硫同位素研究显示，其δ34S值为-0.6 ~ +10.9‰，主要集中在+5.0 ~ +10.9‰之间。这一组成表明富集型硫化物大体继承了早期硫化物硫源特征，并在改造过程中富集重硫。早期硫化物硫源主要来自岩浆硫和海水无机还原硫。硫化物铅同位素范围为：206Pb/204Pb＝ 18.985 ~ 23.318，均值为21.222；207Pb/204Pb＝15.581 ~ 15.904，均值为15.747；208Pb/204Pb＝39.803 ~ 45.652，均值为42.540。显然，本区硫化物具有极高含量的放射性成因铅，部分放射性成因铅含量稍低的样品与前人所圈定的改造型矿床的硫化物铅同位素范围较为吻合。分析认为，本区硫化物铅同位素代表了两种不同铅源的混合，即早期硫化物的普通铅和围岩中的放射性成因铅。硫铅同位素示踪以及矿相学研究表明，本区早期铜质来源于海底火山喷流-沉积，而晚期富集型铜矿铜质继承了早期铜质，同时也不排除晚期流体中所带来的铜质。 5．流体包裹体研究表明，本区改造型流体中包括三种流体体系：①中-低盐度H2O-NaCl±KCl±FeCl3 ±CaCl2流体，盐度范围为0.53 ~ 24.59 % NaCl equiv.，密度为0.80 ~ 1.16 g/cm3；②高盐度高密度H2O-NaCl±CaCl2流体，盐度为31.2 ~ >59.76% NaCl equiv，密度为1.14 ~ 1.45 g/cm3；③纯液相CO2流体，流体密度为0.77 ~ 1.09 g/cm3。流体包裹体均一温度在100 ~ 456℃之间，主要集中在150 ~ 260℃和260 ~ 456℃两个温度区间。方解石碳、氧同位素范围分别为-5.6 ~ -3.1‰和12.4 ~ 15.5‰。综合分析表明，流体主要来自海底下伏岩浆房的出溶或喷流的高温高盐度流体，部分与海水混合。流体在热液改造过程中活化富集了早期硫化物，经过短距搬运而沉积形成了晚期富集型硫化物。 6．本次研究确定该矿床的成矿机制为：早-中元古代，本区的陆内裂谷作用为火山喷发提供了构造条件，海底火山喷流-沉积形成了早期的贫铜矿胚。元古代末期，本区遭受了强烈的区域变质、变形和流体蚀变改造作用，使原先的贫铜矿胚得到活化富集，形成了工业矿床。

陕西旬阳公馆-青铜沟汞锑矿床地球化学与矿床成因研究

陕西旬阳公馆和青铜沟汞锑矿床位于南秦岭东部的旬阳陆缘拗陷带中，是汞锑共生的大型和超大型矿床，是秦岭-中亚汞锑矿带中具代表意义的矿床。矿床成因一直存在争议，有沉积-改造、沉积-再造、岩浆热液、多源热液成因等不同看法。本次研究着手于区域地质、矿床地质和矿床地球化学特征，来探讨矿床成因。 本文在比较详细的野外调查基础上，利用流体包裹体测温、稳定同位素分析、以及等离子体质谱（ICP-MS）等方法，研究了矿床中矿石的包裹体特征和地球化学特征，认为公馆-青铜沟汞锑矿床的形成与中生代陆陆碰撞造山作用有关。在前人的研究基础上，获得了如下几点认识： ① 公馆-青铜沟汞锑矿床赋存于泥盆系白云岩中，与断裂紧密伴生，矿体呈脉状，矿石主要由辉锑矿、辰砂、石英、方解石等矿物组成，矿石类型有汞－锑型和单汞型两种。 ② 包裹体研究表明，石英和方解石中主要以富液包裹体为主。石英中包裹体均一温度为136～274℃，盐度变化范围为1.57～11.34%NaClequiv.，方解石中包裹体均一温度180～272℃，盐度为1.23～8.81% NaClequiv.。计算出的流体密度在变化范围在0.38～0.58 g/cm3之间。与国内其他一些同类矿床（如锡矿山锑矿、铜仁-凤凰汞矿带中的汞矿床、广西大厂锑矿床、晴隆大厂锑矿床、南秦岭十里坪锑矿床、沃溪金锑钨矿床等）相比成矿流体具有中低温、低盐度、低密度的特点，属于改造热液。 ③ 稀土元素研究表明：方解石的稀土配分模式和白云岩的相似，均为轻稀土富集型。 ④ 稳定同位素研究显示：辉锑矿的δ34S值为2.0～9.4‰，辰砂的δ34S值为3.3～11.6‰，与地层黄铁矿的δ34S值3.4～8.6‰一致，硫主要来源于赋矿地层；氢氧同位素研究也表明成矿流体属于改造热液，成矿期流体是经过深部循环了的地层建造水，成矿末期以大气水为主；碳氧同位素研究也表明，方解石来源于碳酸盐岩的溶解，形成过程中受到了地层有机碳的影响。 ⑤ 通过对前人的Sr同位素进一步分析研究表明：矿石样品的87Sr/86Sr值大于白云岩的值，且其87Sr/86Sr值和Hg、Sb含量呈正的线性相关关系，表明部分成矿物质Hg、Sb与Sr是同一来源的。辉锑矿中的铅有正常普通铅的特征，而白云岩的铅以异常铅为主。推断矿石中的铅主要来源于基底地层。 ⑥ 矿床成矿地球动力学背景为碰撞造山体制。在碰撞的增温增压期间，形成Ⅰ阶段矿化，即以白云石为脉石的微弱汞矿化；在挤压向伸展转变期间，形成Ⅱ阶段锑矿化和Ⅲ阶段汞矿化，是成矿的主要时期，脉石矿物主要为石英，其次为方解石；到了伸展减压降温阶段，形成Ⅳ阶段矿化，以发育微弱汞锑矿化或无矿化的粗大的方解石脉为特征。

东准噶尔卡拉麦里金矿带典型金矿床-双泉金矿的成因研究

双泉金矿床是地质工作者最近在东准噶尔地区金矿勘探中的一个新突破，地质研究和勘探程度低导致其成因还不清楚。本文通过对双泉金矿床的控矿特征、矿石矿物组成和结构构造、不同矿化阶段的矿物组合及变形特征、矿石稀土元素、氢氧同位素地球化学特征等方面的研究，探讨了双泉金矿床地质地球化学特征及成矿时代、成矿流体、成矿物质来源等，提出了该矿床的矿床成因，取得如下认识： 双泉金矿床产于下石炭统南明水组地层中，并受控于清水-苏吉泉韧性剪切带。矿石中金矿物主要以显微 (0.2mm～0.2μm)和次显微 (<0.2μm)的裂隙金、晶隙金等形式存在。矿化阶段划分为三阶段，第Ⅰ阶段黄铁矿-毒砂，第Ⅱ阶段金-石英-毒砂-黄铁矿为主要矿化阶段，第Ⅲ阶段矿化弱。利用金矿化相关的热液矿物稳定范围和毒砂的主要成分含量，通过相图得出第Ⅰ和第Ⅱ阶段温度范围分别为330～450℃和300～430℃。对矿石及近矿围岩亲硫元素组合的相关性分析和R类聚类分析得出成矿元素组合为Au-Ag-As-Sb。 卡拉麦里强应变构造带基本控制了金矿带的分布，而其中韧-脆性剪切部位控制了双泉金矿床、矿脉、矿体的产出。韧性剪切带的后两期走滑脆-韧性、脆性剪切变形控制了第Ⅰ、Ⅱ矿化阶段的金矿化。最早于中石炭世开始的区域走滑脆-韧性变形和区域最新赋矿地层主要为石炭系大致限定了双泉金矿床成矿时代为晚石炭世。 双泉金矿床成矿流体的δD为-86～-99(‰)，第Ⅰ、Ⅱ矿化阶段的δ18O值随温度降低而降低，根据水岩反应模拟计算得出初始水为变质水。两种矿石稀土元素球粒陨石配分模式呈右缓倾斜型，轻重稀土属弱分离型，δEu弱负异常，与矿区围岩(南明水组地层)基本一致。矿石轻重稀土分异程度介于围岩与蛇绿岩之间，以及热液中有大量与镁铁质、超镁铁质有关的Co、Ni、Cr、Zr、V 等组份，显示成矿流体对蛇绿岩的淋滤迁移和对围岩的叠加改造。这些反映了成矿物质来源与蛇绿岩体与围岩变质有关。 双泉金矿床形成于晚石炭世，是与韧性剪切带有关的，中高温的变质热液型金矿床。

塔里木西南缘塔木铅锌矿矿床特征与成因

作为铅锌金属的主要来源，赋存于沉积岩中的铅锌矿床吸引了全球范围的地质学家和矿床学家。在过去的50年内塔里木西南缘陆续发现了一批赋存于沉积岩中的铅锌矿，并开展相应的研究。但还是存在一些关键问题值得探讨，例如成矿时代、金属及硫的来源，以及成矿机制。 塔木铅锌矿床是塔里木西南缘最为重要的赋存于沉积岩中的铅锌矿床之一，其位于西昆仑和塔里木地块接触带北侧塔里木边缘，区域地层均变形或被错断。矿床赋存于下石炭统碳酸盐岩角砾岩带中，具有经济价值的矿体五个，铅锌资源量约0.2Mt。 自20世纪40年代塔木铅锌矿被发现以来，已陆续开展的研究工作有流体包裹体、铅同位素、硫同位素、碳同位素、氧同位素以及稀土元素等，但矿床成因依然困惑着众多的矿床学家。其中一部分认为矿床属密西西比河谷型，另一部分则认为应属沉积喷流型。但从前人发表的文献看，矿石结构构造、角砾和填隙物等基础研究被普遍忽视了。 在中国科学院知识创新项目(KZCX2-YW-107-6)和科技部国家科技支撑计划(2006BAB07B04-04)的资助下，本次研究以塔木铅锌矿为突破口，运用矿物学、岩石学、矿床学、地球化学方法和手段对其加以研究，以揭示成矿机制及矿床成因。以下就获得的一些新的数据、调查结论、观点作一概述： (1). 在分析矿体形态和与围岩接触关系基础上，提出塔木铅锌矿床为同生断层控制，角砾岩带为断层的组成部分；通过细致的镜下观察，深入探讨了角砾、填隙物及其结构构造，提出填隙物中沥青在成矿中的具有重要作用，并首次发现赋存于填隙物中的钡-钾长石。角砾可根据几何形态特征和角砾间接触关系分为五类：内碎屑角砾(IB)、成岩期角砾(DB)、后生角砾(EB)、崩塌角砾(FB)、断层角砾(DB)，其中断层角砾可以分为矿化断层角砾(MFB)和无矿化断层角砾(WFB)。填隙物可以根据结构划分为三种类型：同沉积-成岩作用填隙物(纹层构造)，溶蚀-交代填隙物(细粒，颗粒边缘具有溶蚀港湾结构)，以及空洞充填填隙物(粗晶结构)。塔木铅锌矿演化具有三个清晰的期次：沉积期、成岩期和后生期。矿化是成岩期和后生期的产物，主要为后生期。矿化可分为两个主要阶段：溶蚀-交代阶段和空洞充填阶段，其中溶蚀-交代阶段是矿化的主要阶段。管/脉状构造是溶蚀-交代阶段最重要的特征，其多见于后生角砾的填隙物中。 (2). 在对角砾(白云石)和填隙物(白云石)的微量元素、稀土元素、C、O同位素以及填隙物白云石流体包裹体研究基础上提出水/岩作用和TSR过程控制着流体的演化。充填阶段流体为低温(119~191°C)，盐度介于10.9~11.4wt% NaCl eq.，压强介于2~39MPa，含有少量H2S，缺乏SO42-的流体。Ca2+和HCO3-为流体主要的阳离子和阴离子。填隙物与角砾具有相似的稀土元素配分模式—海相碳酸盐岩。如果填隙物中混入钡-钾长石，其稀土元素配分模式则发生显著改变。氧同位素和碳同位素显示填隙物较角砾富集轻同位素。由于闪锌矿流体包裹体氧同位素值显著低于角砾，暗示存在大气降水的参与。根据氧同位素质量平衡方程可估计水/岩比值，封闭体系水/岩比值在0.16~0.67(119°C)或0.12~0.43(191°C)，开放体系水/岩比值在0.13~0.37(119°C)或0.10~0.28(191°C)。热化学硫酸盐还原过程(TSR)可能对沥青和H2S的形成起了重要的作用，并影响碳同位素值变化。 (3). 塔木铅锌矿硫可能来自海水或蒸发盐，存在有机物硫的加入，并受TSR过程和硫储库效应的控制，铅可能为来自淋滤结晶基底的产物。 (4). 讨论了闪锌矿流体包裹体Rb-Sr法的理论基础和应用前提，指出对定年闪锌矿必须开展细致的矿物学研究，并进行了该矿床的定年尝试。 (5). 最终得出塔木铅锌矿为赋存于碳酸盐岩受同生断层和热化学硫酸盐还原过程控制的后生铅锌矿床。

河南小秦岭大湖金－钼矿床地球化学及其矿床成因

秦岭造山带是华北与扬子两大古板块的接合带，在空间上，自北而南，秦岭造山带可分为华北板块南缘（华熊地块）、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子板块北缘等4个构造单元。小秦岭金矿田位于华熊地块北缘，是国内外学者共识的造山型金矿田，河南灵宝大湖金－钼矿床位于小秦岭金矿田，属断控脉状矿床。大湖金－钼矿床最先正是以金矿床进行勘查的，其黄金储量28t，平均品位8.7g/t。随着开采深度的加大，部分含金石英脉向深部转变为辉钼矿－石英脉，目前探明钼资源量已达中型规模。 本论文主要从区域地质背景、矿床地质特征、元素地球化学、同位素地球化学、流体包裹体地球化学、矿床年代学及成矿机理等角度对大湖金－钼矿床进行了较为系统的研究，主要获得如下认识： 成矿过程经历3个阶段：早阶段为黄铁矿-石英脉，遭受变形、破碎，应形成于挤压或压剪过程；中阶段为细粒的辉钼矿-黄铁矿-石英网脉，贯入到早阶段黄铁矿或石英矿物的裂隙（可呈共轭状），应形成于剪切环境；晚阶段石英-碳酸盐细脉具梳状构造，充填于张性或张扭性裂隙。 大湖金-钼矿床的金属硫化物ISr=0.70470-0.71312，平均0.70854；(143Nd/144Nd)i=0.51143-0.51215，平均0.51162；(206Pb/204Pb)i=17.033-17.285，(207Pb/204Pb)i=15.358-15.438，(208Pb/204Pb)i = 37.307-37.582。其围岩太华群样品平均值ISr＝0.72294，(143Nd/144Nd)i=0.51107，(206Pb/204Pb)i=17.127-18.392，(207Pb/204Pb)i =15.416-15.604，(208Pb/204Pb)i=37.498-37.814，它们的平均值分别是17.547，15.470，37.616。通过金属硫化物及围岩太华群的对比，可以看出，成矿物质具有太华群和深部地幔混合的特征。 通过对不同阶段的含矿石英脉中的流体包裹体特征研究表明，早阶段只发育CO2-H2O型流体包裹体；中阶段流体包裹体类型复杂，有纯CO2型、CO2-H2O型、H2O-NaCl型和含子晶包裹体，指示流体沸腾作用强烈；而晚阶段只发育水溶液包裹体。早、中、晚3个阶段的流体包裹体均一温度分别集中在400-500℃、290-470℃、220-260℃；估计的早、中阶段流体的最低捕获压力分别为138-331MPa和78-237MPa，对应于成矿深度分别为13.8-11.0km和7.8-8.0km。早、中阶段的压力反应出静岩压力到静水压力的转变。成矿温度和压力明显高于浅部含金石英脉的成矿温度120-310℃，成矿压力100-150MPa。与野外观察到的“上金下钼”的空间关系一致。 大湖金－钼矿床辉钼矿－石英脉Re-Os同位素模式年龄较集中，介于215.4±5.4－255.6±9.6Ma，Re-0s等时线年龄为218±41Ma(MSWD=38，2σ误差)，表明大湖金－钼矿的辉矿化形成于印支期。 三叠纪末，随着古秦岭洋的逐渐封闭，处在弧后转换带的深部岩石在挤压作用下发生变质脱水而形成初始成矿流体，成矿流体沿断裂带（韧性剪切带）向上迁移而引起大湖钼矿床成矿系统的发育。随着区域构造环境由挤压转为伸展，区域的变质脱水更强，形成大量成矿流体，变质流体上侵为浅层流体循环提供了的热能，而浅层构造也因减压扩容而为流体循环提供了通道，这无疑有利于浅层流体循环和混入成矿系统。同时，增温和减压也有利于成矿流体发生沸腾。因此，充足的流体、热以及强烈的流体沸腾等，势必导致发生最为强烈的成矿物质快速沉淀作用。随着挤压作用的减弱，伸展作用的增强，区域热异常消失，地壳深部组分发生亏损，流体以浅源大气降水占主导，成矿作用迅速衰竭，形成石英-碳酸盐网脉，对成矿作用贡献减弱。总之，通过对大湖金钼矿床研究表明，大湖金钼矿床形成于由挤压转向伸展的构造背景，这与矿床地质的特征一致。

湖南麻阳砂岩型自然铜矿床地质及地球化学研究

麻阳铜矿有着悠久的开采历史，被誉为“江南第一古矿”，该矿不仅为古人提供了大量的铜资源，也是现今湖南省最大的铜矿。麻阳铜矿床位于麻阳县与辰溪县交界处，地处沅麻盆地中段，南部接近雪峰山，矿体赋存于白垩系红层砂岩中，严格受地层控制。 长期以来，雪峰山地区一直是地学界研究华南构造格局的重点地区，但沅麻盆地作为雪峰山构造带的次级构造单元受关注程度相对较低。20世纪60年代，多家单位在沅麻盆地开展铜、石油、煤、石膏普查和区域地质测量工作，先后在发现了麻阳(九曲湾)、黄双、杉木溪等12处自然铜/辉铜矿矿床(矿化点)。麻阳铜矿正式投产后，对铜矿床乃至沅麻盆地地质研究工作几乎处于停滞状态。20世纪90年代，开展的区域基础地质填图和麻阳铜矿床储量扩大的相关研究，对矿床地质描述、沉积相分析等做了进一步的工作，但对矿床地球化学所做工作甚少，对麻阳铜矿中自然铜矿化形成机理的认识还存在较大的分歧。本文在深入的野外地质工作基础上，对矿区及雪峰山地区岩石、矿石进行了细致的显微鉴定，并对矿石中各类矿物进行了详细的电子探针分析；系统分析了矿区及雪峰山地区各地质单元(地质体)的主量元素、微量元素、稀土元素、同位素等地球化学特征，结合前人研究主要取得如下结论性成果： (1) 通过主、微量元素地球化学分析，确定区域上沅麻盆地及其源区沉积岩、岩浆岩都具有壳源特征，碎屑物源为活动大陆边缘及岛弧区；矿区碎屑物源区主要经历基性斜长石风化阶段，风化程度不高。 (2) 麻阳铜矿床以及盆地内其他自然铜/辉铜矿矿化点大体都产在盆地靠近雪峰山一侧，赋矿地层为晚白垩系红层，矿体具有多层性的，但严格受透水性较好的灰白色-灰绿色砂岩控制，产状与砂岩乃至红色围岩产状完全一致，无穿插现象。横向上变化沿走向发育短，倾向长且可呈树枝(鸟足)状，但矿体消失部位多为河道相砂岩相变带。矿区发育褶皱构造和同沉积以及后期与褶皱有关的多组断裂，对矿体有破坏和再富集双重作用，但地层对矿化制约更明显。 (3) 麻阳铜矿床矿区碎屑物质来源于雪峰山地区，在矿石中发现的大量原生含自然铜矿化硅质碎屑是铜的最终来源。从碎屑结构上看，这种含铜碎屑与沉积硅质岩相似，但自然铜的铅同位素组成暗示铜的来源与白马山岩体印支期花岗岩、花岗闪长岩关系密切，而明显不同于雪峰山地区出露的前寒武系变质岩以及寒武系黑色页岩(二者都含有硅质岩夹层)，因此推断，含铜碎屑可能是与白马山岩体印支期花岗岩、花岗闪长岩活动有关的热水或热液产物。盆地成矿的铜，少部分由机械搬运以碎屑形式搬运至沉积区，并受原地淋滤；绝大部分可能是在风化区溶解由流水(地表水或地下水)带入沉积盆地。 (4) 外来的铜在生物硫富集的层位，与硫结合形成辉铜矿矿化。绝大部分铜在缺硫环境下，因成矿流体物化条件的变化快速沉积形成自然铜矿化。主矿化期发生在沉积期，成矿环境为低温、弱还原条件，流体为含硫酸根、氯离子的高盐度流体，有机质在成矿过程中可能起到一定的作用。 (5) 麻阳铜矿床主成矿期矿化形成后，矿体受同沉积及后期断裂的改造，在断裂附近形成矿化再富集，同沉积及后期断裂中都发现热液特征的石膏、自然铜脉，说明断裂活动时的热液作用对矿床有改造作用。 (6) 虽然麻阳铜矿床具有矿物组合、矿物产出的特殊性，但其成矿过程可能是特定的物化条件下的简单模式：风化-搬运-沉淀-改造。

四川省拉拉铜矿床岩石学及地球化学研究

拉拉铜矿床位于扬子地块西缘的康滇隆起中段，赋存于经历变质的古元古代河口群海相火山-沉积岩系中，是我国重要的受变质热液叠加或改造的火山成因块状硫化物矿床（VHMS）之一，也是四川省最大的铜矿生产基地。本论文以该矿床为研究对象，在系统整理前人资料的基础上，进行了深入细致的野外地质考察和系统采样，选取代表性样品，运用电子探针分析技术、元素地球化学、同位素地球化学（Rb-Sr、Sm-Nd、S）、锆石U-Pb定年等方法手段，对矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件、变质原岩、广泛分布于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉、岩石及矿石性质、硫源、成矿时代等主要岩石学及矿床学问题进行了系统研究，并结合前人研究成果，探讨了矿床的成因机制。论文主要取得以下几点认识： （1）矿区变质火山岩的成岩年龄为1695±20Ma，岩浆在上升侵位的过程中捕获了古元古代早期地壳物质，后期变质改造的时代约为700-800Ma。 （2）基于石榴石黑云母片岩中石榴石黑云母矿物对的电子探针分析数据，利用石榴石-黑云母地质温度计和多硅白云母地质压力计确定了矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件：变质温度为530-580℃，变质压力上限为0.66-0.76GPa，对应于高绿片岩相。 （3）矿区出露的岩石类型以云母片岩类和钠长岩类岩石为主，二者共同构成了矿区的围岩及赋矿岩石，通过对代表性样品的元素地球化学、同位素地球化学研究，采用DF函数判别法、(Al/3-K)-(Al/3-Na)图解法、La/Yb-TR图解法，并结合岩矿鉴定及结构构造特征，恢复了矿区的变质原岩。其中，矿区的云母片岩类样品的变质原岩为沉积岩，以页岩为主，主要来自大陆岛弧及上地壳物质的风化；而钠长岩类样品的变质原岩为火山岩，源自富集地幔，包括“右倾型”钠长岩和“平坦型”钠长岩，前者为分离结晶作用早期并经历一定程度地壳混染的产物，后者主要形成于分离结晶作用晚期，Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等达到饱和并以副矿物晶出。 （4）综合矿区变质沉积岩及变质火山岩的构造环境判别结果，确定了二者形成于大陆岛弧的弧后盆地环境。 （5）通过对矿区变质火山岩性质、形成机制及硫同位素研究，讨论了矿床中成矿元素可能的富集机制，即地幔中大量的亲铜元素及硫元素进入母岩浆并随之上升形成区域分布的火山岩，为矿床的形成提供了必要条件。 （6）侵入河口群地层并广泛出露于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉的化学成分与板内碱性玄武岩类似且形成于大陆裂谷环境下的类似OIB源区，是高温地幔柱部分熔融的产物，幔源岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质尤其是上地壳物质较小程度的混染，表明新元古代Rodinia超大陆裂解对拉拉地区的成矿作用有重要影响。 （7）拉拉铜矿床主要存在两个成矿期次，即火山喷气-沉积成矿期（1700 Ma左右）和变质热液成矿期（700-800Ma）。矿区主要存在两种类型矿石，即条纹、条带状矿石和块状、浸染状矿石，前者主要赋存于变质火山岩中，可能形成于火山喷气-沉积成矿期，后者主要赋存于变质沉积岩中，可能为变质热液成矿期的产物。

富镉铅锌矿床表生地球化学研究及其环境意义－以贵州都匀牛角塘矿床为例

丰富的铅锌矿资源为我国经济社会的发展作出了重要贡献，但也不可避免带来严重的环境污染，特别是酸性矿山废水及重金属污染已成为当今世界面临的两大环境难题。最让人们不安的是，即使在矿山关闭数十年、数百年，甚至更长时间，矿山尾矿等浸出液对矿区生态环境的影响依然存在。闪锌矿是铅锌矿中主要矿物之一，也是镉的主要载体矿物，而镉是有毒重金属元素，其毒性仅次于汞。大量含硫化物废石、尾矿暴露于地表环境，发生水－岩－气之间的反应(即氧化淋滤作用)产生酸性矿山废水和释放大量Zn、Cd等重金属元素，进入矿区水体、土壤，影响甚至破坏矿区生态环境，危害人类健康。通过表生环境条件下矿石风化淋滤实验和闪锌矿氧化动力学实验研究，认识铅锌矿石及闪锌矿氧化淋滤过程、速率及其影响因素，揭示Zn、Cd等重金属元素的释放、迁移及富集规律，并建立定量模型，为正确预测、评价和控制铅锌矿山的环境污染提供科学依据。 本文以牛角塘富镉锌矿床为研究对象，主要通过闪锌矿氧化动力学实验、矿石风化淋滤实验及矿区环境调查将闪锌矿氧化－矿石风化淋滤－环境污染有机地联系在一起，主要取得以下几点认识： 1、矿石风化淋滤实验表明，牛角塘铅锌矿石淋滤后淋滤液主要呈碱性，淋滤释放出大量Zn2+、Cd2+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42-、CO32-等阴离子，淋滤过程中形成大量以石膏为主要成分的沉淀物，淋滤液中Zn、Cd主要以沉淀形式存在(可能被沉淀吸附或包裹)，而水溶态Zn、Cd浓度极低。 2、牛角塘矿床中黄铁矿锌矿石中Zn和Cd淋滤率较半氧化锌矿石低得多，表明半氧化或氧化锌矿石的风化淋滤作用更强烈。 3、在Fe2(SO4)3为氧化剂时，闪锌矿氧化速率随着Fe3+浓度的增加、温度升高、pH值降低而增加，且闪锌矿氧化过程中Zn、Cd的释放速率大致相同；在有限实验时间内(本文中小于60h)黄铁矿的混入对闪锌矿氧化速率起抑制作用，可能是黄铁矿与闪锌矿与Fe3+反应过程中存在竞争关系；反应的活化能分别为Ea(Zn)41.75 kJ.mol-1、Ea(Cd)42.51 kJ.mol-1，说明闪锌矿氧化速率受矿物表面反应控制。氧气氧化闪锌矿时，随着pH值的变化闪锌矿的氧化机理发生变化，在2＜pH≤6范围内，闪锌矿氧化速率随着pH值的增加而降低，而在6＜pH≤7.8范围内，随着pH值增加，闪锌矿氧化速率反而增加。Fe3+和氧气均对闪锌矿的氧化起重要作用，但以Fe3+氧化为主。 4、大多数闪锌矿氧化实验中Zn、Cd的溶解曲线非常相似、活化能相近，表明Zn和Cd存在相似的地球化学行为。但在闪锌矿溶解过程中Zn、Cd的释放速率存在差异，在酸性介质条件下Cd的释放速率比Zn略快，而中碱性介质条件，Cd的释放速率比Zn慢。这与Zn、Cd同处元素周期表第ⅡB族，它们之间既存在许多相似的地球化学性质，也存在不少差异有关。 5、利用双对数图法处理实验数据，得出表生环境条件下闪锌矿氧化速率公式为： 或 该公式可用于估算一定时间内闪锌矿氧化所释放的Zn、Cd等重金属元素的总量，为正确预测、评价和控制铅锌矿山的环境影响提供科学依据。 6、牛角塘矿区环境调查结果表明，牛角塘矿山水体主要呈中碱性，水体污染较轻，大多水体中Zn、Cd含量未超过农业灌溉标准及饮用水国家标准，这主要受矿区碳酸盐岩地层的影响。但矿区土壤、河流沉积物及植物中Zn、Cd均超过相关国家标准，遭到不同程度污染。 7、本文研究表明，闪锌矿氧化及铅锌矿风化淋滤过程中，将产生矿山酸性废水和释放Zn、Cd等重金属元素，污染矿区及其下游生态环境，危害人类健康。我们可以采取以下措施进行防范和控制环境污染：第一，提高矿区水体pH值，降低闪锌矿等硫化物矿物氧化速率；第二，尽量减少废石、尾矿直接暴露于空气、Fe3+等氧化剂环境中，如可在废石（渣）、尾矿表面盖上覆土等，也可降低闪锌矿等硫化物矿物的氧化速率。