天然沥青与非层控金属成矿关系研究：以大兴安岭银铅锌矿床为例

The bitumen from the Erdaokan Ag-Pb-Zn deposit in the Great Xing’an Range is going to be taken as the major material to study the contribution of deep-earth carbon on the formation of non-strata-bound metallic deposits. Optical and electronic microscopy, LA-ICP-MS, molecular organic geochemistry and infrared spectrum will be used to characterize the basic properties of the bitumen. Re-Os, Rb-Sr and Ar-Ar isotopic geochronology will be employed to estimate the age of the bitumen, pyrite and muscovite and to discuss the temporal relationship between the bitumen and ore-forming process. Petrography, biomarkers, He-Ar and C-H-O-S isotopes are going to be used to trace the material source of the bitumen and the ore minerals. The metal element types and contents in bitumen and its relation with carbon and hydrogen components will be employed to discuss the role of the bitumen in metal-enrichment process. Finally, the volume and properties of bitumen at different mineralization stages in the Ag-Pb-Zn, Au, Cu and Mo deposits in the Great Xing'an Range will be surveyed for discussing the contribution of bitumen in the mineralization and ore-prespecting of non-stratabound metal deposits.

本项目拟以大兴安岭二道坎银铅锌矿床中的天然沥青为主要研究对象，通过光学、电子显微镜、LA-ICP-MS、分子有机地球化学分析、红外光谱分析等方法查明天然沥青的矿物学属性；利用Re-Os、Rb-Sr、Ar-Ar同位素测年方法测定天然沥青、矿石中黄铁矿、云母的形成时限，阐明天然沥青与成矿作用的时间关系；利用岩相学分析方法、生物标志物测试分析手段、He同位素、C-H-O-S同位素联合示踪等手段，阐明天然沥青的物源及成因；利用沥青中的金属元素类型、含量及其与碳、氢组分的相关性研究天然沥青聚合金属元素的能力。在此基础上，通过大兴安岭地区不同规模银铅锌、金、钼、铜等金属矿床不同阶段沥青的体量和性质变化，研究沥青对非层控金属矿床中有用元素活化、迁移和沉淀的贡献及其找矿标识作用。

本项目从二道坎银铅锌矿床天然沥青及含银矿物等矿物学属性、矿物组合的研究入手，对天然沥青的成分、结构、微形貌、光性特征、谱学特征、成熟度、反射率等进行分析测试，确定了该天然沥青的具体种属；基于成因矿物学与找矿矿物学理论、矿物标型继承性、特殊性、变化性和分带性理论、微量元素和同位素示踪理论，追索了成矿物质和成矿流体的来源，明确了天然沥青对二道坎银铅锌矿床深部-外围找矿的标识意义。通过天然沥青、方铅矿、黄铁矿、锆石精准年代学分析，取得了该天然沥青和矿床的形成时限，取得一批高精度年代学和地球化学数据，创新性地利用Sm-Nd同位素测定了天然沥青的形成时间，为限定有机质-油气系统年龄提供新方法。通过天然沥青有机地球化学、同位素测试以及稀土微量元素测试工作，探讨了天然沥青成因及其与二道坎银铅锌矿床金属成矿的内在联系，建立了二道坎银铅锌矿床的成矿模式，为大兴安岭地区有机质-金属成矿与找矿提供理论依据。