芙蓉锡矿方解石稀土元素地球化学特征及其对成矿流体来源的指示

方解石是芙蓉锡矿田重要的脉石矿物。根据芙蓉矿田白蜡水矿区和狗头岭矿区不同产状(云英岩型、蚀变岩体型和构造蚀变带-矽卡岩型)矿石中方解石稀土元素地球化学特征研究表明:两矿区成矿期热液方解石具有两种稀土模式,LREE(轻稀土元素)富集型和相对平坦型。其中,蚀变岩体型方解石所具有的相对平坦型稀土模式代表了LREE带出后残余热液的稀土模式特征,而云英岩型和构造蚀变带—矽卡岩型方解石的LREE富集型稀土模式与骑田岭新鲜花岗岩类似,表明成矿过程中没有LREE明显带出的迹象,残余热液继承了岩浆期后热液的特征。成矿流体来源于骑田岭花岗岩岩浆期后热液。     

广西大厂锡多金属矿床方解石的REE地球化学特征

方解石是广西大厂锡多金属矿床矿石中重要的脉石矿物.对不同产状矿体中方解石的REE地球化学特征研究表明:方解石在不同类型矿体中REE含量、有关参数和稀土配分模式等均变化较大,但在地球化学特征上具有连续变化规律,显示同源不同阶段的产物;矿床的成矿流体具有岩浆来源的特征,不排除地幔来源的可能;成矿环境表现为还原向氧化环境的变化.     

湖南香花铺钨矿床含钙矿物的稀土元素地球化学

香花铺矿床是湘南地区唯一的萤石-白钨矿型矿床。本文利用高精度LA-ICP-MS对该矿白钨矿和方解石中的稀土元素进行了原位分析。结果表明,该矿的白钨矿表现为LREE富集和正Eu异常特征,方解石则具有LREE富集型和相对平坦型两种稀土配分模式,且均呈现负Eu异常特征。该矿属于与岩浆活动有关的热液矿床,成矿流体在还原环境下的运移过程中,首先结晶出白钨矿和LREE富集型方解石,而后沉淀形成了具有相对平坦型REE模式的方解石。此外,稀土元素在该区矿物中的分布存在明显的不均一现象,在不同微区REE的含量、配分模式以及分异程度等均可能存在差异,其原因除了结晶过程中水动力学条件的变化,还可能与矿物结晶后颗粒外表层受流体作用的改造有关。     

若尔盖铀矿田方解石稀土元素与碳氧同位素地球化学特征及其意义

方解石是若尔盖铀矿田与成矿最为密切的脉石矿物之一。方解石的REE地球化学特征研究表明,产于地层中的方解石、矿区中的方解石和含矿方解石具有明显不同的稀土元素组成特征,分别具有轻稀土富集右倾型、重稀土富集左倾型和相对平坦型的3种稀土配分模式。其中产于地层中的方解石明显继承了地层中岩石的稀土元素特征,而含矿方解石表现出与矿石稀土元素相似的特征。碳氧同位素显示地层中的方解石为海洋沉积碳酸盐岩的碳氧同位素组成特征;矿区方解石脉、含矿方解石脉的碳同位素组成明显表现为地幔来源的特点;而矿区方解石脉的氧同位素组成具明显的深部来源特征,含矿方解石脉的氧同位素组成表明在成矿过程中有大气降水的混入。若尔盖铀矿田的方解石主要为热液成因,其矿床成因类型属于典型的热液矿床,成矿流体主要来源于地幔。     

滇东北矿集区茂租铅锌矿床地球化学特征

茂租铅锌矿床位于扬子地台西南缘,是滇东北矿集区内的一个大型矿床,矿体主要呈似层状产于震旦系灯影组白云岩中;矿石矿物以闪锌矿为主,次为方铅矿;脉石矿物主要为白云石、方解石和萤石。本文对该矿床中与铅锌矿密切共生的团块状白云石、方解石和萤石以及围岩灯影组白云岩的REE地球化学特征和C、O、Sr同位素进行了对比研究。结果表明:团块状白云石和方解石的稀土配分模式、C同位素和Sr同位素比值与围岩灯影组白云岩比较接近,表明形成团块状白云石和方解石的成矿流体主要来源于围岩灯影组白云岩的溶解;但这两种矿物的稀土总量ΣREE高于灯影组白云岩,说明成矿流体除了主要由围岩提供REE外,还有部分其他富含REE流体的加入。萤石则具有LREE亏损和分配曲线相对平缓的稀土配分模式特征,表明萤石形成于成矿的晚阶段,有更多的外部流体的加入。团块状白云石、方解石和萤石表现出明显的Eu正异常,且团块状白云石和方解石的O同位素低于灯影组白云岩,反映了存在较高温度的流体活动,这3种脉石矿物是由高温热液流体形成的。灯影组白云岩和3种脉石矿物都具有明显的Ce负异常,说明成矿流体可能主要来源于地层循环水,继承了围岩的Ce负异常特征。方解石和萤石的Sr同位素比值高于围岩震旦系灯影组白云岩和峨眉山玄武岩,但小于基底岩石昆阳群和会理群,说明成矿流体主要由赋矿围岩等沉积地层中的循环流体与流经了基底岩石的深部流体混合形成。     

云南会泽铅锌矿床脉石矿物方解石REE地球化学

方解石是云南会泽铅锌矿床最重要的脉石矿物，原生矿石中三种产状（即团块状状、团斑状和脉状）方解石的REE含量、有关参数和配分模式都有一定的差异，但不同产状方解石之间以及同种产状方解石的REE地球化学特征具有连续变化规律。分析结果表明：矿区原生矿石中三种产状方解石为同源不同阶段形成的产物；矿床成矿流体具有多来源特征，地幔流体在成矿流体形成过程中具有重要作用；成矿流体在演化过程REE含量逐渐降低；成矿环境由相对还原向相对氧化变化。     

西南低温成矿域Au-Sb-Hg-Pb-Zn矿床方解石REE地球化学特征及找矿指示

西南大面积低温成矿域是我国Au、Sb、Hg、Pb-Zn等中低温热液矿床的重要基地,各种热液矿床之间是否存在成因关系仍是一个悬而未决的科学问题。方解石是各种热液矿床的重要脉石矿物,本文选择上述各种中低温矿种中的丫他卡林型金矿床、晴隆-巴年锑矿床、拉峨汞矿床、会泽铅锌矿床等作为典型矿床,并对矿床中出露的成矿和非成矿期方解石进行REE对比研究。结果发现,不同类型矿床成矿期方解石明显具有不同的REE特征,卡林型金矿床中显示MREE富集,锑矿床显示M-HREE富集的特征,说明金、锑矿床的成矿流体来源可能与深部隐伏花岗岩体有关;Pb-Zn-Hg矿床整体显示LREE富集,Hg矿床与标准海相碳酸盐岩LREE富集的配分模式一致,但Pb-Zn矿床中轻稀土元素内部具有La、Ce亏损的左倾特征,说明Hg矿床成矿流体可能主要来自于大气降水对赋矿海相碳酸盐岩的溶解作用,铅锌矿床成矿流体可能来自于盆地卤水浸取基底地层及其围岩所形成的混合流体。无论何种矿种,与成矿无关的方解石均具有LREE富集的特征,方解石的上述REE配分模式特征也可作为各种类型热液矿床的重要找矿标志。     

粤北长江铀矿田成矿过程中稀土元素地球化学特征

对粤北长江铀矿田赋矿花岗岩、蚀变花岗岩、铀矿石、沥青铀矿、黄铁矿、方解石和萤石开展了系统的REE,U与Th的地球化学研究,结果显示各类样品表现出类似的LREE相对富集、HREE相对亏损和Eu负异常的地球化学特征,表明样品REE特征具有一定的继承性,继承了赋矿花岗岩的REE特征。成矿早期钠交代作用对花岗岩中REE迁移较小,但对U有预富集作用,成矿期热液蚀变对花岗岩中REE迁移较明显,尤其是HREE,而Th表现出相对稳定的特征。从成矿早期到晚期方解石ΣREE逐渐降低(ΣREE平均值由48.86×10~(-6)→43.52×10~(-6)→28.40×10~(-6)),Eu负异常趋于减弱(δEu均值由0.23→0.31→0.39),表明成矿流体向相对氧化环境演化。成矿热液中REE,U与Th活化、迁移具同步性和同时性。热液沸腾和去气作用是造成沥青铀矿、方解石和萤石相对富集HREE的原因。由成矿早期到成矿晚期,成矿热液向相对氧化的酸性流体演化。     

贵州半坡锑矿床方解石稀土元素地球化学研究

贵州半坡锑矿床是我国华南锑成矿带独山锑矿田唯一探明的大型锑矿床,目前对其成矿流体来源还存在很大争论,严重制约了成矿和找矿模型的建立。本文通过对矿床主要脉石矿物方解石的REE组成研究,结合与矿区近矿围岩和不同时代地层REE对比,探讨了矿床成矿流体来源及演化。研究表明:矿区不同产状与矿化有关方解石REE含量范围相近,明显亏损LREE、富集HREE,REE配分模式均为相似的MREE(Sm-Ho)富集型,认为属同源成矿流体不同演化阶段的产物;矿床中方解石除REE含量相对较高外,REE配分模式及相关参数与碳酸盐和沉积岩淋滤液相似,认为成矿流体以淋滤矿区地层的壳源流体为主,同时不排除少量地幔流体参与成矿流体的可能性;矿区方解石的REE地球化学特征不仅指示区域大规模流体运移对成矿的制约作用,而且是重要的找矿标志之一。     

湖南香花岭锡多金属矿床方解石稀土元素地球化学

湖南香花岭锡多金属矿床中热液成因方解石的∑REE较低,LREE相对富集.根据野外观察和室内分析,该区方解石分为两期成矿早期方解石具有明显的Eu正异常,弱Ce负异常,REE配分模式与矿区花岗岩及交代岩相似,且REE从花岗岩及各种交代岩到早期方解石呈连续变化趋势;而成矿晚期方解石具明显的Eu负异常和Ce负异常,其稀土配分模式与矿区自云岩相似.结合其它研究表明,REE在成矿溶液中主要以氟络合物形式迁移,成矿早期的方解石可能源于岩浆热液,成矿流体的源区具有较高的温度和氧逸度,方解石沉淀场所相对于源区具有较低的温度,而晚期方解石可能为区内碳酸盐岩重结晶的产物.     

白云鄂博地区碳酸岩脉侵位序列与稀土元素富集机制

白云鄂博地区发育大量的火成碳酸岩脉。按照矿物组成,碳酸岩脉可分为白云石型、白云石-方解石共存型和方解石型。野外穿插关系表明,白云石型碳酸岩脉形成得早,而方解石型碳酸岩脉形成得晚。白云鄂博地区的碳酸岩浆存在由白云石型到共存型再到方解石型的先后结晶顺序和演化趋势。碳酸岩脉的主量、稀土和微量元素组成特征表明,随着碳酸岩脉中方解石矿物组分的增加,轻稀土元素的含量呈明显富集趋势,而长期的结晶分异作用正是稀土元素,尤其是轻稀土元素在晚期岩浆中强烈富集的内在机制。     

湘南多金属成矿区方解石的稀土元素分布特征及其成因意义

对湘南地区不同多金属矿床中方解石的稀土元素分析研究，得出方解石的稀土元素含量及分布模式与矿床类型及方解石的产状关系密切，与花岗闪长岩有关的矿床中，方解石一般含稀土较低，相对地富轻稀土。从矿体到远矿正常灰岩，方解石的稀土含量降低。     

四川牦牛坪稀土矿床萤石稀土元素、同位素地球化学

萤石是四川牦牛坪稀土矿床最重要的脉石矿物之一，本身已具有工业价值。根据稀土元素含量、有关参数及分布模式，将矿区萤石分为LREE富集型、LREE平坦型和LREE亏损型三种。不同REE类型中的萤石稀土元素地球化学特征具有连续变化的规律。萤石与围岩REE、同位素分析对比结果表明，LREE富集型、LREE平坦型和LREE亏损型萤石为同源不同阶段形成的产物；萤石成矿流体具有地幔特征，与矿区正长岩－碳酸岩密切相关。     

Flat rare earth element patterns as an indicator of cumulate processes in the Lesser Qinling carbonatites, China

The Lesser Qinling carbonatite dykes are mainly composed of calcites. They are characterized by unusually high heavy rare earth element concentrations (HREE; e.g. Yb > 30 ppm) and flat to weakly light rare earth element (LREE) enriched chondrite-normalized patterns (La/Yb_n = 1.0–5.5), which is in marked contrast with all other published carbonatite data. The trace element contents of calcite crystals were measured in situ by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICPMS). Some crystals show reduced LREE from core to rim, whereas their HREE compositions are relatively constant. The total REE contents and chondrite-normalized REE patterns from the cores of carbonate crystals are similar to those of the whole rock. The carbon and oxygen isotopic compositions of calcites fall within the range of primary, mantle-derived carbonatites. The initial Sr isotopic compositions (0.70480–0.70557) of calcites are consistent with an EM1 source or mixing between HIMU and EM1 mantle sources. However these sources cannot produce carbonatite parental magmas with a flat or slightly LREE enrichment pattern by low degrees of partial melting. Analyses of carbonates from other carbonatites show that carbonates have nearly flat REE pattern if they crystallize from a LREE enriched carbonatite melt. This implies that when carbonates crystallize from a carbonatite melt the calcite/melt partition coefficients (D) for HREE are much greater than the D for the LREE. The nearly flat REE patterns of the Lesser Qinling carbonatites can be explained if they are carbonate cumulates that contain little trapped carbonatite melt. Strong enrichment of HREE in the carbonatites may require their derivation by small degrees of melting from a garnet-poor source.     

四川甲基卡新三号超大型锂矿脉稀土元素地球化学

四川甲基卡新三号(X03) 超大型锂矿脉是近年发现且价值巨大的锂矿化伟晶岩脉,但相对缺少地球化学的研究,利用ICP-MS测试手段对该矿脉ZK1101钻孔中44件样品进行分析测试,发现该矿脉稀土总量很低(∑REE为0.180×10-6~8.613×10-6,平均值为2.543×10-6),配分曲线呈右倾斜型,相对富集轻稀土,总体表现铕负异常.围岩的稀土含量与一般片岩相近(∑REE为160.134×10-6~265.881×10-6,平均值为230.718×10-6),稀土配分曲线总体呈右倾平滑趋势,富集轻稀土,铕为负异常.铕的分布具有特殊性,表现为铕在伟晶岩脉的边部具有显著的正异常.∑REE与Li呈负相关性,δCe与Li则表现为弱正相关性.这一首次发现的低稀土总量和矿脉边部Eu显著正异常的特殊性,对于甲基卡伟晶岩的含矿性评价可能具有重要意义.      

云南易门铜厂铜矿床碳酸盐矿物微量元素组成研究

易门铜厂矿床是云南易门铜矿带中的一个大-中型铜矿床,矿区存在早期沉积-成岩型和晚期热液脉状型2种铜矿类型。为深入阐明2种矿化类型的成矿作用特征,文章分别选取落雪组白云岩及层状矿石中的白云石和热液脉状矿石中的方解石,采用ICP-MS等方法,对其开展碳酸盐矿物的微量及稀土元素地球化学研究。研究结果显示：在微量元素组成方面,沉积-成岩型的白云石以富集Cu、Pb、Zn、Ba、Bi、Sb、Ga、Ag,亏损Mo、Cr、Ni、Co、V元素为特征,脉状方解石中则以亏损亲硫元素（Cu、Pb、Zn）和不相容元素（Ba、Be、Rb、Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等）,富集V、Co、Ni元素为特征;在稀土元素组成上,二者稀土元素总量均较低,具不同程度的Eu负异常和微弱的Ce正异常,但在稀土元素配分模式上,白云石为明显右倾的轻稀土元素富集模式,方解石则为轻稀土元素略富集,中稀土元素富集的缓右倾或平缓型配分模式。综合分析结果认为,2类脉石矿物是不同成矿系统的产物,白云石形成于正常浅海环境,为沉积-成岩成因,成矿物质的壳源特征明显。方解石为后期热液成因,有深源物质参与成矿。层状矿体与脉状矿体不具"同期+同源"的特征。     

四川牦牛坪轻稀土矿床地幔流体特征——铅锶钕和氦氩同位素及稀土元素证据

四川牦牛坪稀土矿床是中国第二大轻稀土矿床。笔者对该矿床进行了较系统的Pb—Sr—Nd同位素、稀有气体同位素地球化学以及稀土元素地球化学研究。稀土元素地球化学特征研究显示,矿区萤石、方解石、氟碳铈矿稀土元素分布模式与区内英碱正长岩相似,表明牦牛坪稀土矿床成矿与英碱正长岩岩浆活动有关以及石英包裹体流体REE曲线平直,Eu与Ce无明显异常,曲线规律性较强,可以认为牦牛坪轻稀土矿床成矿流体稀土元素是深源的。Pb—Sr—Nd同位素组成表明成矿物质来自富集地幔,具深源甚至幔源特征。稀有气体同位素地球化学研究也在一定程度上揭示了牦牛坪轻稀土矿化与地幔过程之间存在着成因关系。     

黄铁矿微量元素地球化学特征及其对成矿流体性质的指示

姚安金矿床两个成矿阶段矿石矿物黄铁矿的REE和高场强元素(HFSE)研究结果表明，REE总量高，LREE富集、HFSE和REE比值(Th／La、Hf／Sm)小于1，成矿流体为富CI的流体体系。     

东北伊春地区桃山古元古代花岗岩的发现

伊春桃山花岗岩具有高硅、富碱和低钙、镁、偏铝质-过铝质特点,稀土元素配分模式以轻稀土元素略微富集且缓向右倾斜、重稀土元素较为平坦、具有铕亏损的海鸥型,富集高场强元素(HFS)Zr和Ga,亏损Ba、Sr、Eu等大离子亲石元素,与区域上晚二叠世-早侏罗世的正长-碱长花岗岩具有类似的岩石地球化学特征。花岗岩锆石CL图像表明,锆石具有明显的继承性核和新生的边,核部的稀土微量元素变化较大,而新生的锆石边部稀土微量元素较稳定,说明部分锆石的核部受到了后期热事件的影响,而边部则是溶解后再沉淀的产物,即岩浆结晶作用形成。但无论是核部还是边部,它们的微量元素特征都指示其形成于大陆地壳环境,而非洋壳环境。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,继承性锆石核具有两组平均年龄,分别为2540±10Ma和2471±12Ma,新生的锆石边部平均年龄为1821±10Ma。结合上述特征,我们认为,桃山花岗岩的源岩年龄为2.54Ga,区域上构造热事件的年龄为2.47Ga,而花岗岩的结晶年龄为1.82Ga,因此,桃山花岗岩所在的地区可能为一前寒武纪的古老微陆块。     

灰岩含水层中稀土元素在地下水与围岩间的分异:以皖北任楼煤矿太原组灰岩含水层为例

采取了皖北任楼煤矿太原组灰岩和灰岩水样品进行稀土元素测试分析,结果显示灰岩样品稀土总量较低,平均为36.947×10-6,灰岩样品稀土配分模式表现为轻稀土富集、重稀土亏损型;灰岩水样品稀土总量平均为0.052 6×10-6,灰岩水样品轻、重稀土均富集,轻、重稀土之间分异明显。对灰岩含水层水岩相互作用进行研究,结果表明:轻稀土表现稳定,重稀土分异明显,尤其在Y处有一个明显的峰值;Y元素与Ca元素呈正相关关系,相比石灰岩,灰岩水的Y/Ho、Y/Dy分异更为明显。研究认为,灰岩水中Y元素的峰值效应也可作为灰岩水源识别的依据。