老挝他曲盆地钾盐矿床蒸发岩硫 同位素特征及成钾指示意义

老挝含盐盆地白垩纪时期位于新特提斯域东南部,晚白垩世沉积了巨型钾盐矿床。其中,万象东南部的他曲盆地钻孔含盐系中硬石膏δ34SV-CDT值集中分布在13.8‰~15.3‰,与同期海相蒸发岩δ34S值近似,表明石膏为海相成因。据此,也进一步证实老挝含盐盆地成钾物质大多来自于同时期的古海水,但同时也受到大陆水的掺杂。依据老挝含盐盆地与思茅盆地钾盐矿床沉积时代相近,同时结合勐野井组石膏硫同位素组成,笔者初步认为两盆地在硫同位素组成上具有相近的海源特征,推断它们在海侵期可能曾连通。     

云南兰坪-思茅盆地和老挝钾盐矿床物质来源新认识

云南兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿与泰国—老挝的钾盐矿的成矿关系被认为可能具有同源性,尤其深部热液可能是其重要的物质来源之一。针对该观点氢氧同位素证据缺乏、且深部热液到底是哪种热液尚不清楚的问题,文中根据老挝钻孔ZK2893中石盐包裹体水的氢氧同位素分析结果:δ~(18)O为-2.3‰~9.5‰,平均值为2.9‰,δD的范围为-78‰~-150‰,平均值为-108.6‰,大部分小于-90‰;在δD-δ~(18)O关系图上,数据点均在交代热液范围内,因此推断,老挝钾盐成矿的深部热液为大气降水与围岩形成的交代热液,围岩提供了重要的成矿物质。此项分析还表明老挝的交代热液温度主要集中在150℃左右,即包裹体形成的温度可能也在150℃左右,云南兰坪—思茅石盐包裹体的捕获温度为145℃左右,最高达170℃,二者比较接近,这为两地钾盐矿同源的可能性提供了新的证据。     

浙东南怀溪铜金矿床黄铁矿标型特征及其地质意义

黄铁矿标型特征在各类矿床研究中提供丰富的矿床成因信息及有效的深部找矿信息。怀溪矿床为浙东南政和-大埔大断裂和长乐-南澳大断裂间坳陷区内典型的热液脉状充填型Cu-Au多金属矿床,其黄铁矿具亏Fe和S的特点,ω(Fe)/ω(S+As)平均值为0.881,介于0.863与0.926之间,表明该矿床为中浅成中温热液矿床。黄铁矿ω(Co)/ω(Ni)比值主要介于1～5,显示怀溪Cu-Au矿床成矿流体主要为岩浆热液。黄铁矿硫同位素δ34S值为-2.14‰～+4.14‰(n=8),极差为6.28‰,平均值为+1.67‰,硫源部分来自深源岩浆。黄铁矿热电系数、微量元素综合比值Φ和As、Cu含量、As+Ag+Hg、Cu+Pb+Zn、Co+Ni微量元素组合自地表向深部均显示减小→增大→减小的变化规律。结合前人的研究成果,在深入研究黄铁矿标型特征的基础上认为该矿床深部具有一定的找矿前景。     

云南勐海勐满金矿含金黄铁矿地球化学特征和矿床成因意义

黄铁矿是金矿重要的载金矿物之一,对其地球化学特征研究可以约束金矿成矿类型和成矿物质来源。本文对云南勐满金矿含金黄铁矿的化学成分及其S、Pb同位素特征进行了研究,结果显示:勐满金矿黄铁矿化学成分中的N(S)/N(Fe)值、δFe—δS及w(As)—w(Co)—w(Ni)图解等特征表明其原生矿床属于浅成低温热液型矿床。黄铁矿硫同位素为-4×10~(-3)~-2×10~(-3),数值集中;铅同位素组成~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值,分别介于39.016~40.010、15.669~15.826和18.694~19.289。测试结果显示勐满金矿属于低硫型浅成低温热液型金矿,成矿物质主要来源于围岩地层。热液成矿阶段金主要赋存在黄铁矿中,在次生氧化阶段,金从黄铁矿中出溶并进一步富集,次生氧化阶段是形成富矿的重要阶段。     

紫金山金铜矿黄铁矿化学成分标型特征及其意义

紫金山金铜矿属典型的高硫化型浅成低温热液矿床。黄铁矿的电子探针(EPMA)测试和S同位素分析显示,该区黄铁矿总体表现为亏Fe富S型,S/Fe原子比从浅部到深部呈现升高的趋势,表明深部成矿是高氧—高硫化环境;黄铁矿的Ni-Co图解、As-Co-Ni三角相图解及w(Se),w(S)/w(Se)标型特征显示,其是与火山作用有关的热液成因;该区黄铁矿是原生金的主要载金矿物,Au是以纳米级自然金(Au0)的形式存在的;黄铁矿的w(Cu+Pb+Zn)从浅部到深部呈逐渐增加的趋势;黄铁矿微量元素的lga-lgb成正相关关系;黄铁矿的微量元素综合比值Ф从浅部到深部呈逐渐降低的趋势;黄铁矿的S同位素结果表明,其δ34S值介于-3.0‰~3.5‰之间,极差为6.50‰,平均值为-0.18‰,S主要来源于深部岩浆。根据其化学成分标型特征,总结该矿床的产出环境、热液及成矿物质来源等成因信息,并对高硫化型浅成低温热液矿床中黄铁矿的化学成分标型提供一定的研究基础。     

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床物质组分对成因的指示

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床是我国目前唯一的古代固体钾盐矿床。长期以来一直认为该矿床为海源陆相成因, 也有人提出成矿物质还有其他来源, 但并未给出确凿的证据。为了查明该矿床的物源及成因, 本文采用XRD、ICP-MS、电子探针(EPMA)和显微镜等方法对云南江城勐野井钾盐矿床物质组分进行研究, 并在此基础上, 对矿床的成因进行剖析, 指出成矿物质来源于两个方面。一为海水。微量元素Br在勐野井组盐层中的均值为578×10-6, 远大于200×10-6, 指示海源; 同时在底板扒沙河组石英砂岩中存在少量海相矿物——海绿石。二为深部热液。勐野井组灰绿色泥岩中存在大量富含钴镍的黄铁矿; 其次, 盐层裂隙的充填物出现含钴镍的羟碳钴镍石; 同时在扒沙河组砂岩中普遍见到含铜矿物——蓝铜矿和孔雀石等。由于该矿床地处强烈构造活动带, 这些富含Cu、Co、Ni的矿物指示, Cu、Co、Ni等金属元素来源于深部热液。因此, 云南勐野井钾盐矿床除海水提供成矿物质外, 深部热液亦为矿床的形成提供了重要物源。     

思茅盆地下白垩统蒸发岩硫同位素地球化学特征及其钾盐成矿意义

关于思茅盆地下白垩统勐野井组蒸发岩主要物源为海水的认识争议很少,但是关于其成矿时代和成矿模式的认识还有争议,关于陆源淡水对蒸发岩物质成分的影响还缺乏探讨。本文主要通过分析盆地内L2井27件蒸发岩样品的化学成分和硫同位素地球化学特征,结合邻区已发表的硫同位素数据,探讨了蒸发岩的物质来源、陆源淡水对蒸发岩物质成分的影响、成盐时代以及可能的钾盐成矿模式。结果表明:(1)思茅盆地蒸发岩受陆源淡水和火山热液补给,其中陆源淡水补给使蒸发岩硫同位素明显低于同一地质时期的其他海相样品;(2)海水可能自现今盆地北西方向补给,一级周期上海水补给存在两次,二级周期上海水补给至少存在七次;(3)物源海水的时代为中侏罗世,沉积析盐的时代为早白垩世晚期,可能的钾盐成矿模式为中侏罗世海水侧向迁移成矿。这些结果对解释思茅盆地及邻区海相蒸发岩异常低的硫同位素值、高硫同位素值与中侏罗世海水相当以及钾盐成矿缺失"碳酸盐岩相和硫酸盐岩相"有重要的意义。     

云南江城勐野井组钾盐成矿时代及其古环境研究

研究云南江城勐野井组的成钾时代, 对于分析兰坪—思茅盆地与老挝沙空那空、呵叻盆地含盐系地层对应关系, 以及在云南开展钾盐找矿工作具有重要意义, 但勐野井组的地层学年代至今仍存在较大分歧。本文通过对江城宝藏乡泰裕矿区含盐系地层的孢粉分析, 得到孢粉组合: Psophophaera-Exesipollenites- Classopollis, 且发现单沟类Monocolpopollenites和三沟类Tricopite等被子植物花粉, 此被子植物花粉时代分别为晚巴列姆期—阿普第期和早、中阿尔必期。因此, 笔者将江城勐野井组钾盐成矿时代确定为阿普第期—阿尔必期; 同时, 孢粉反映矿区成盐期气候呈炎热干旱的热带-亚热带特征。     

膏盐在金顶铅锌矿成矿中的作用：硫和锶同位素证据

云南金顶铅锌、天青石、石膏和硫铁矿超大型复合矿床位于兰坪盆地的北缘,矿床中富含沥青和重油等有机质和膏盐类矿物。大部分硬石膏和石膏的δ34SV-CDT集中分布在+12‰~+16‰之间,与三叠纪末期海洋硫酸盐的δ34SV-CDT值+15‰相近;天青石的δ34SV-CDT较为离散,+6‰~+26‰,但在整体上围绕着硬石膏分布。除少部分早期成岩-矿化阶段形成的硫化物具有极低的生物成因特征的δ34SV-CDT以外,大部分金属硫化物的δ34SV-CDT呈现出“两段式”的分布特征,一组δ34SV-CDT集中在-12‰~-20‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约30‰;另一组δ34SV-CDT集中在-8‰~-2‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约20‰。在200℃的主成矿温度下,硫酸盐与硫化氢之间的硫同位素分馏刚好为30‰,在300℃为20‰,这与金顶矿床中石膏-硫化物之间硫同位素分布规律一致,表明矿床中的大部分硫源自有机质还原三叠纪膏盐所产生的硫化氢。当富含Pb2+、Zn2+、Sr2+等阳离子的成矿溶液与富含有机质、CO2、H2S和硫酸盐的热水溶液在推覆穹窿构造中汇合时,Pb2+、Zn2+与H2S结合生成方铅矿和闪锌矿,Sr2+与SO42-结合生成天青石。另外,矿区天青石、石膏、灰岩角砾和金属硫化物的锶同位素数据表明膏盐类矿床中的锶 (87Sr/86Sr=0.707765~0.710553)可能并非仅来自于三叠纪海相地层(87Sr/86Sr=0.70695~0.70845),而是成矿热液对各个流经地层和蒸发岩的萃取;受成矿热液中高锶同位素组成的混染,灰岩角砾岩的锶同位素组成相对于三叠纪的灰岩有明显增高。膏盐-有机质(油气)-金属硫化物矿床三位一体可能是普遍规律。     

浙江弄坑金银矿化区黄铁矿标型研究

通过对浙江武义弄坑金银矿化区黄铁矿的产状、形态、成分及其特征比值[如w(S)／w(Fe)，w(Fe)／w(S As)，w(Co)／w(Ni)，w(S)／w(Se)，w(Se)／w(Te)，n(Au)/n(Ag)]、硫、铅同位素、热电性、包裹体特征的研究，分析了黄铁矿成因标型及找矿标型，提取了大量的成因及找矿信息，为该矿化区矿化成因类型的确定提供了可靠性的矿物学依据。并首次利用黄铁矿微量元素的三角形图解对本矿化区深部矿化远景进行了预测。笔者们认为：该区金银矿化属浅成低温火山热液成因类型；在矿化区的深部地段可望找到富的金银矿化体。     

东特提斯域思茅盆地钾盐成矿研究进展

思茅盆地位于东特提斯域,其内的勐野井钾盐矿是我国唯一的前第四纪固体钾盐矿,长期以来对此钾盐矿与呵叻巨型钾盐盆地的资源量差异和成因存在着有较大争议。特别是如下几个问题:其钾盐成矿时代是晚白垩世和古新世,还是侏罗纪的争议;其物质来源还存在陆源,海源和多源的不同认识;矿床成因机理模式也悬而未决。本文在前人研究基础上,结合项目组的最新进展,对上述这些问题的进行梳理与评述认为:勐野井组地层为晚白垩世Albian-Cenomanian期,同沉积的原生钾盐也是在此时期富集成矿;钾盐成矿后期特别是约14Ma以来,受到多期次的热液流体作用,形成次生脉状钾盐:钾盐成矿物质可能以中特提斯洋侵入的海水为主,辅以陆源水体和深部流体。总结认为,思茅与呵叻等盆地在晚白垩世都是干旱沙漠环境中彼此隔绝的小湖盆,随着中特提斯洋海水自西向东的入侵,海水由思茅流向了呵叻,形成了统一的思茅-呵叻海,这个模型可以解释有关成钾物源及思茅与呵叻盆地的成钾关系。思茅盆地钾盐矿的形成和后期变化始终受到了构造活动的控制,经历了最初断陷阶段,到沉积后期受印度-欧亚大陆碰撞导致的挤压和走滑运动影响。     

西藏浦桑果铜铅锌多金属矿床S、Pb同位素组成及对成矿物质来源的示踪

西藏浦桑果铜铅锌多金属矿床位于南冈底斯成矿带火山岩浆弧内,矿区矽卡岩型铜铅锌矿体主要呈透镜状和似层状近东西向赋存于白垩系塔克那组第四岩性段矽卡岩化大理岩中。基于野外地质调查和成矿地质条件,对矿床主要金属硫化物闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等的S、Pb同位素特征进行研究,并结合前人数据,综合探讨矿床的成矿物质来源。结果表明,浦桑果矿床矿石金属硫化物的δ34S值介于-24‰~10‰之间,平均值为-040‰,硫同位素频率直方图具明显的塔式分布特征,指示硫可能与岩浆作用有关,硫同位素具岩浆硫特征,主要与闪长玢岩有关。矿石硫化物中206Pb/204Pb变化于18344~18625之间,平均值为18555; 207Pb/204Pb变化于15549~15794之间,平均值为15716; 208Pb/204Pb变化于3812~3934之间,平均值为39044;矿石铅同位素组成稳定,为正常普通铅。结合铅同位素μ值特征(937～982)及铅同位素构造环境演化图投图结果,综合表明浦桑果矿床的矿石铅主要来源于上地壳物质且伴有地幔物质的混染,铅同位素具壳幔混源的特征。     

勉略宁矿集区铜厂铜-铁矿床成因:黄铜矿Re-Os定年和硫化物原位硫同位素制约

铜厂铜-铁矿床在成矿时代、成矿物质来源及矿床成因等方面存在较大争议,限制了其成矿模式的建立以及进一步的找矿实践. 利用黄铜矿Re-Os同位素对该矿床进行定年,并利用LA-MC-ICP-MS技术对黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿等硫化物开展原位硫同位素研究. 分析结果显示,5件黄铜矿Re-Os同位素等时线年龄为484±34 Ma（MSWD=8.7）,表明铜厂铜-铁矿床形成于早古生代加里东期. 铜厂铜-铁矿床上部铜矿床中黄铜矿（+9.75‰~+13.1‰）和黄铁矿（+9.22‰~+13.9‰）的δ34S值略高于下部铁矿床中黄铜矿（+8.66‰~+10.9‰）、黄铁矿（+8.85‰~+11.0‰）和磁黄铁矿（+7.93‰~+9.28‰）. 计算得到早期成矿热液的δ34S_∑S值约为+10.6‰,晚期成矿热液的δ34S_∑S值约为+12.3‰,说明矿床硫是地幔硫混染海水硫形成的,热化学还原在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用. 铜厂铜-铁矿床的形成可分为两期:新元古代晋宁期,Rodinia超大陆裂解导致勉略宁地区发生海底火山喷发形成富含Fe、Cu的初始矿源层;早古生代加里东期,大陆边缘持续的裂解和裂陷形成勉略海槽并导致强烈的岩浆活动,富含挥发分及硫的岩浆热液混合海水硫,并从细碧岩中萃取Fe、Cu等成矿物质,早期成矿热液在铜厂地区深部形成铁矿床,随着磁铁矿和硫化物的沉淀,成矿热液演化到晚期阶段并沿断裂构造带向上运移,在铜厂地区浅部形成铜矿床.      

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈"雪片状"集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素δ34S介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有Ca O高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce*明显负异常、Eu/Eu*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。     

Sulfur geochemistry of Jurassic high-sulfur coals from Egypt

Jurassic high-sulfur coals from the Maghara area in Egypt were analyzed for the abundance and isotopic composition of different forms of sulfur. Analyses indicated that the sulfur occurs in the form of organic, pyrite, and sulfate forms. Pyrite sulfur represents the major fraction, while sulfate sulfur is minor and could be formed during sample preparation for the analyses.The δ³⁴S CDT values of the organic sulfur are positive ranging between 1.0‰ and 13.5‰ with an average of 9.1‰. Pyrite δ³⁴S values are also positive ranging between 1.5‰ and 15.4‰ with an average of 6.6‰. The high δ³⁴S values of the organic sulfur in the Maghara coals suggest a freshwater origin of the organic components of these coals. The lack of correlation between pyrite and organic sulfur isotopes implies different incorporation mechanisms of sulfur. The high-sulfur contents along with the positive and high δ³⁴S values suggest a marine origin of pyrite sulfur and support the geological interpretation of marine invasion after the peat formation that was responsible for the incorporation of the pyrite sulfur.The occurrence of pyrite as euhedral crystals as well as the high and positive δ³⁴S values of the pyrite sulfur indicates the formation of pyrite during diagenesis as a result of marine water invasion of the preexisting peat in a brackish coastal plain environment.     

云南富宁者桑金矿床硫铅同位素地球化学特征与成矿物质来源

者桑金矿床赋存于上二叠统吴家坪组沉积碎屑岩中,矿体受构造破碎带控制,呈似层状、透镜状产出,是滇东南金成矿带上一个典型的卡林型金矿床。硫铅同位素地球化学研究显示,沉积黄铁矿和热液硫化物(黄铁矿和毒砂)的δ34S值均为正值,变化范围较窄(8.4‰～11.3‰),与二叠纪沉积时期海水硫酸盐δ34S值一致,具有地层硫的特征。矿石中的硫主要通过地层中有机质与海水硫酸盐的热还原作用(TSR)提供。铅同位素组成中,206Pb/204Pb变化范围较宽,207Pb/204Pb和208 Pb/204 Pb较为稳定,计算获得的模式年龄变化范围大(-62～389Ma),甚至出现"负年龄",表明除正常铅外,还有较多的放射性成因铅的混入。铅主要来自于上地壳,有少量岩浆物质的混入。矿石与围岩的硫铅同位素具有一定的继承性,成矿物质主要来自地层。     

辽宁白云金矿床稳定同位素地球化学特征及矿床成因

白云金矿床是辽东地区的一个大型金矿床,其成矿物质来源及矿床成因一直存在争议。本文系统地研究了白云金矿床的氢、氧、硫和碳同位素地球化学特征。研究结果显示:成矿流体中δ~(18)OV-SMOW值变化范围为13.5‰15.9‰,δD_(V-SMOW)为-107‰-83‰,表明成矿流体以岩浆水为主;矿石中黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)为-8.3‰2.9‰,以富轻硫和贫重硫为特征,与辽河群围岩中黄铁矿的硫同位素组成(δ~(34)S_(V-CDT)为7.0‰18.7‰)有明显差异;矿石中方解石的碳同位素δ~(13)C_(V-PDB)为-2.2‰-0.4‰,类似于火成碳酸岩或地幔包体来源的碳同位素特征,也与辽河群大理岩的碳同位素组成明显不同。成矿元素特征对比也显示,成矿物质来源与辽河群没有必然联系。综合矿床地质特征和地球化学特征,认为白云金矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型金矿床。     

阿尔泰南缘乌拉斯沟铜矿床S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素特征及其对成矿物质和流体来源限定

新疆乌拉斯沟铜矿床位于阿尔泰造山带南缘克兰盆地内,为近年来新发现的矿床,受NW向断裂控制的脉状矿体产于泥盆系康布铁堡组变质火山岩系中,目前其成矿流体和成矿物质来源尚不明确.在细致的矿床地质研究基础上,通过开展S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素分析,根据野外和显微镜下观察,可将乌拉斯沟铜矿床的形成划分为黄铁矿-磁铁矿-石英、黄铜矿-绿泥石-绿帘石-石英及石英-碳酸盐阶段.同位素分析结果显示:乌拉斯沟铜矿硫化物样品δ34S值为0.1‰~3.2‰,平均为1.6‰,落入未矿化围岩δ34S值范围（-4.7‰~18.68‰）,矿石硫可能源自康布铁堡组.成矿晚阶段的方解石样品δ13C_V-PDB‰=-1.1‰,δ18O_V-PDB‰=-20.3‰,海相碳酸盐地层和有机碳是可能的碳质来源.8件黄铁矿的Pb同位素为206Pb/204Pb=17.939~18.508（平均18.255）,207Pb/204Pb=15.519~15.674（平均15.578）,208Pb/204Pb=37.881~38.653（平均38.209）,与康布铁堡组围岩类似.初始I_{Sr（220 Ma）}为0.710 4~0.711 7,平均值为0.711 1,初始143Nd/144Nd值为0.512 002~0.512 240（平均0.512 103）.矿石Sr-Nd-Pb同位素组成均指示乌拉斯沟铜矿成矿物质可能主要源自围岩康布铁堡组,并可能有外来成矿物质的加入.流体的δD_V-SMOW变化于-103.8‰~-92‰（平均值为-99.2‰）,石英和方解石矿物的δ18O_V-SMOW值集中在9.4‰~11.5‰（平均值为10.4‰）,δ18O_H2O值为2.1‰~4.2‰（平均值为3.1‰）,结合流体包裹体物理化学特征,成矿热液可能来源于变质水,但可能受到大气降水的影响而偏移.因此,乌拉斯沟铜矿成矿物质主要来源于赋矿围岩的变质脱挥发分作用,这与造山型矿床的成矿机制吻合.