赣南淘锡坑钨矿床He-Ar同位素地球化学研究

华南石英脉型黑钨矿的形成一直被认为是与地壳沉积物质重熔形成的S型花岗岩有关。然而,近年来对南岭中生代成岩成矿机制的研究发现,地幔组分可能参与了钨、锡成矿作用。本文对淘锡坑石英脉型钨多金属矿床与黑钨矿共生的黄铁矿和毒砂中流体包裹体的He、Ar同位素进行了研究。结果显示,上述矿物中流体包裹体的~3He/~4He值为0. 37～2. 11Ra(Ra为空气的~3He/~4He值,1Ra=1. 39×10~(-6)),介于地幔与地壳的~3He/~4He值之间;~(40)Ar/~(36)Ar值为309. 5～383. 6,平均335. 4,略高于大气的~(40)Ar/~(36)Ar比值(295. 5)。研究表明,成矿流体具有壳-幔两端元混合的特征。其中,地壳端元的流体为经过地下循环的低温饱和大气水,地幔端元的流体为矿区隐伏花岗岩体成岩过程中分异出的岩浆流体。结合前人研究成果,认为该矿床的形成与华南中生代燕山期发生的软流圈上涌、岩石圈减薄、地壳伸展等地球动力学作用有密切联系。这种动力学过程为地幔组分带来的热引起地壳沉积物质重熔形成钨多金属成矿花岗岩浆提供了条件。     

贵州晴隆锑矿床成矿流体He-Ar同位素地球化学

晴隆锑矿床是华南中生代低温成矿域右江盆地Au-Sb-As-Hg矿集区内的大型锑矿床,成矿时代约150Ma。本文以该矿床矿石矿物辉锑矿中的流体包裹体为测试对象,研究了成矿流体的He和Ar同位素地球化学。研究表明,成矿流体的~3He/~4He为0.13~0.46Ra(Ra为空气的3He/4He值,1.4×10~(-6)),~(40)Ar/~(36)Ar为305~327,He、Ar同位素组成具有一定程度的正相关;成矿流体由两个端元组成:一是含地壳He的低温饱和空气的雨水,二是含地幔He的高温流体。含地幔He的高温流体可能来自右江盆地下部的侏罗纪壳幔混合成因花岗岩浆,这种岩浆的形成机制与华夏地块侏罗纪与钨锡成矿有关的花岗岩具有相似性。晴隆锑矿床以大气降水为主的成矿流体的加热、循环并浸取矿床围岩"大厂层"下伏地层中的成矿元素而成矿,受深部壳幔混合成因花岗岩浆释放出的含幔源He和岩浆S的热流所驱动。     

广西栗木锡铌钽矿田成矿物质来源的惰性气体同位素示踪

文章利用黄铁矿流体包裹体惰性气体同位素,探讨了广西栗木锡铌钽矿田成矿流体的来源.黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.14～0.97 Ra,远远低于地幔流体的比值,接近饱和大气水的比值,并与地壳流体的比值处在相同的数量级上;40 Ar/36 Ar比值为555.98～ 855.11,平均705.55,显然偏离大气氩的同位素组成;40Ar*/4He比值为0.08～0.27,平均值为0.153,接近地壳值;20Ne/22 Ne=9.671～9.748和21Ne/22 Ne=0.0306～ 0.0330,具有饱和大气水的Ne同位素比值特征.结果表明,广西栗木锡铌钽矿田老虎头、牛栏岭和金竹源3个矿床的成矿流体是大气水和地壳流体的混合流体;水溪庙矿床的成矿流体也主要是大气水和地壳流体的混合流体,但可能有少量地幔流体的加入.     

桂西北丹池成矿带He、Ar同位素特征及其矿床成因指示

桂西北丹池成矿带是我国南方重要的有色金属矿业基地.本文对成矿带内芒场矿田马鞍山Pb-Zn矿和大山Sn-Zn矿、大厂矿田铜坑Sn多金属矿、五圩矿田箭猪坡Pb-Zn多金属矿等4个主要矿床矿石黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素进行了研究.结果 表明,丹池成矿带内典型矿床成矿流体的3He/4He=0.79～5.32 Ra,介于地壳流体(0.01～0.05 Ra)与地幔流体(6～9 Ra)特征值之间,40Ar/36 Ar=273～351,接近或略高于大气40 Ar/36 Ar特征值(295.5),不同矿床成矿流体中均有幔源组分的参与,地幔流体参与成矿作用是一个区域性事件.结合区内泥盆纪喷流沉积作用、燕山晚期花岗质岩体及构造特征等综合研究认为,参与成矿作用的地幔组分主要来自壳幔相互作用过程中沿NW向深大断裂上升的深源地幔流体,丹池成矿带内成岩、成矿作用是燕山晚期同一构造-热事件产物,矿床成因属后生热液充填交代成矿.     

对新疆萨日达拉金矿成矿流体的He、Ar同位素示踪

采用稀有气体同位素质谱方法,通过分析萨日达拉金矿载金黄铁矿中流体包裹体的He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。结果表明,萨日达拉金矿黄铁矿流体包裹体中He同位素组成变化范围较大,R/Ra值为0.34~1.59,显示壳幔混合特征,二元混合模型计算结果显示以地壳放射性成因氦为主,并有地幔氦的加入;Ar同位素组成较均一,~(40)Ar/~(36) Ar值为305~359,平均336,~(36)Ar/~(38)Ar值为5.34~5.44,平均5.40,显示叠加有部分放射性成因~(40)Ar的大气降水成因氩同位素组成。综合分析结果表明,萨日达拉金矿成矿流体为由大气降水深循环改造而成的地壳流体,其所具有的地幔He同位素组成应继承自下部地壳中隐伏的壳幔混合成因地质体。     

粤北诸广南部铀矿田流体包裹体的氦氩同位素组成及成矿流体来源示踪

粤北诸广南部铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿产地之一,有关诸广南部花岗岩型铀矿田的成因,多年来一直存在较大的争议。本文以诸广南部铀矿田典型铀矿床成矿期萤石、方解石和黄铁矿中流体包裹体为测试对象,研究了成矿流体的He、Ar同位素地球化学。研究表明,萤石流体包裹体的~3He/~4He比值为0. 021～0. 186Ra,~(40) Ar/~(36)比值为298. 4～2515. 7;方解石流体包裹体的3He/4He比值为0. 027～0. 209Ra,~(40) Ar/~(36)比值为295. 9～327. 2;黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0. 021～1. 543Ra,~(40) Ar/~(36)比值为326. 9～1735. 1; He-Ar同位素系统显示成矿流体的3He/4He比值略高于地壳氦同位素特征值(0. 01～0. 05Ra),但低于幔源氦同位素特征值(6～9Ra),~(40) Ar/~(36)比值接近或高于大气氩的同位素组成(~(40) Ar/~(36)=295. 5),成矿流体为壳-幔混合来源。结合H-O、He-Ar、C和Sr等多元同位素证据表明,成矿流体由两个端元组成:一是含有一定放射性成因Ar的大气降水的地壳流体,二是含幔源He的地幔流体。进一步研究表明,受NNW向断裂控制的棉花坑、书楼丘、长排等铀矿床受地幔流体影响比较大,而受NE向断裂控制的蕉坪、东坑、烟筒岭铀矿床受大气降水影响比较大。     

广西姑婆山地区钨锡矿床地质特征及幔源物质参与成矿显示

姑婆山地区钨锡矿床位于南岭钨锡成矿带西南缘,是我国重要的钨锡产地。区内有新路、水岩坝和珊瑚三个钨锡矿田,矿床类型多样。其中,锡锌硫化物型、黑钨石英脉型和钨锡石英脉型矿床较为典型,区内钨锡成矿与壳幔混源型花岗岩体和断裂关系密切。笔者在前人工作基础上,总结了区内主要钨锡矿田和典型矿床地质特征,认为钨锡矿化在空间上具有一定的分带性;通过对区内构造和矿床的D-O同位素、H e-A r同位素、Pb同位素、S同位素及流体包裹体分析,认为深大断裂可能为幔源物质上侵提供了通道,钨锡成矿与岩浆作用关系密切,幔源物质参与了区内钨锡成矿。     

四川大渡河金矿田成矿流体来源的氦氩硫氢氧同位素示踪

四川大渡河金矿田位于扬子地台西缘金成矿带北段,受大渡河剪切带控制。本文以该矿田黄金坪、白金台子、黑金台子金矿为例,根据对黄铁矿流体包裹体氦氩同位素、黄铁矿硫同位素以及与黄铁矿共生的石英流体包裹体的氢氧同位素组成测定,讨论了大渡河金矿田成矿流体的来源。结果显示,该金矿田黄铁矿流体包裹体中的~3He/~4He变化较小,为0.16～0.86Ra,而~(40)Ar/~(36)Ar的变化较大,为298～3288;而黄铁矿δ~(34)S同位素变化范围较窄,一般为0.7‰～4.2‰,集中于2.5‰～3‰,显示硫地幔来源的特点;石英流体包裹体的氢、氧同位素分别为-2.6‰～ 3.64‰和-39.13‰～-108.23‰,说明成矿流体为岩浆水和大气降水的混合流体。本文认为大渡河金矿田成矿流体是地幔流体与地壳流体的混合作用的结果,而以地壳流体占主导地位。其中,地幔流体为与下伏隐伏岩体有关的岩浆水,而地壳流体端元则是含有一定放射成因Ar的大气降水,并且温度小于200℃。     

湘南新田岭白钨矿床He,Ar同位素特征及Rb-Sr测年

新田岭白钨矿床是湘南W-Sn多金属矿集区中的一个大型矽卡岩型矿床,产于骑田岭岩体北接触带.本文对矽卡岩矿石中1件黄铁矿样品进行了流体包裹体He、Ar同位素测定,获得3He/4He值为4.08 Ra,40Ar/36Ar为342,反映了在矽卡岩矿床的成矿流体中亦有地幔流体的显著参与;运用石英Rb-Sr法获得成矿等时线年龄为(157.4±3.2)Ma(2σ)(MSWD=1.6),87Sr/86Sr初始值为0.71044±0.00012,该年龄值与柿竹园超大型钨多金属矿床及芙蓉大型锡矿等的成矿年龄在测试误差范围内基本一致,表明中侏罗世是湘南地区钨锡成矿的高峰期.     

湘南荷花坪锡多金属矿床稀有气体同位素特征及其地质意义

荷花坪锡多金属矿床是南岭中段湘南地区新发现的一个大型矿床,发育有印支期和燕山期2期成岩、成矿作用。文章对不同期矿石中的黄铁矿分别进行了稀有气体同位素研究。测试结果表明,印支期矽卡岩型矿石中的黄铁矿:³He/⁴He=0.15～2.49 Ra,³⁸Ar/³⁶Ar=0.18733～0.18902,⁴⁰Ar/³⁶Ar=310.45～523.98,²⁰Ne/²²Ne=9.727～9.830,²¹Ne/²²Ne=0.0286～0.0310;燕山期蚀变碎裂岩型矿石中的黄铁矿:³He/⁴He=0.15～4.33 Ra,³⁸Ar/³⁶Ar=0.18750～0.18843,⁴⁰Ar/³⁶Ar=331.78～602.62,²⁰Ne/²²Ne=9.736～9.858,²¹Ne/²²Ne=0.0286～0.0305,显示区内两期成矿流体均为大气饱和水、地壳流体和地幔流体的混合流体。印支期矽卡岩型矿石中地幔He所占比例为2.34%～41.40%,平均18.16%;燕山期蚀变碎裂岩型矿石中地幔He所占比例为2.34%～72.12%,平均27.41%,燕山期幔源流体的作用强度略高于印支期。湘南地区印支期基性岩浆活动及荷花坪矿床印支期成矿过程中有幔源物质的参与,二者共同指示南岭地区中生代构造体制的转换或岩石圈伸展减薄可能始于印支主期(244～230 Ma)之后的224 Ma左右,即晚三叠世。     

广西珊瑚钨锡矿床成矿年代学研究及其地质意义

珊瑚钨锡矿床位于富贺钟钨锡多金属成矿集中区的中部,是南岭钨锡多金属成矿带内典型的热液石英脉型矿床之一。本文采用白云母~(40)Ar-~(39)Ar法和石英流体包裹体Rb-Sr法,对矿床V32号含矿石英脉进行精细年代学研究,获得石英脉中白云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34),正等时线年龄为102.0±1.0 Ma(MSWD=1.17);石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83)。它们在误差范围内一致,是华南地区燕山晚期成岩成矿高峰期的产物。同时通过石英包裹体H-O同位素组成的初步分析,认为成矿流体属于"再平衡岩浆水",主要来自岩浆,在矿床深部可能存在隐伏花岗岩体。该成果对研究区域成矿规律,指导类似地区的找矿勘查工作具有重要意义。     

富贺钟钨锡多金属矿集区成矿规律及成矿模式

成岩、成矿的时空关系及矿化特征综合研究表明,桂东北富贺钟地区钨锡多金属成矿主要与燕山期姑婆山复式岩体中晚期的细粒花岗岩有关,但成岩与成矿之间存在一定时差。区内矿化具有上锡下钨的垂向分带特征,细粒花岗岩侵入层位的不同制约了矿化类型及成矿元素组合。成矿作用过程中有幔源流体的参与,中泥盆统郁江组砂页岩和东岗岭组灰岩夹白云质灰岩之间的"硅-钙界面"对锡成矿具有重要的控制作用,也是锡矿就位的重要场所。细粒花岗岩体周缘的"硅-钙界面"附近是寻找锡多金属矿的远景地段。     

湖南锡田花岗岩锆石U-Pb年代学及钨锡成矿时代的探讨

华南是世界上最大的花岗岩省之一,其中中生代花岗岩最为发育,与之相伴生的是大量钨锡多金属矿床,花岗岩的成因演化因与这些矿床的成矿作用密切相关而备受关注。湖南锡田花岗岩体是该区的一个典型岩体,主要由黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩和细粒花岗岩组成,并伴生有钨锡矿床。本文以湖南锡田花岗岩体为研究对象,对其中不同类型的岩石进行了详细的岩石学和锆石SIMS与LA-ICP-MS U-Pb定年工作。分析结果表明,锡田花岗岩体存在晚三叠世(227~233Ma)和晚侏罗世(150~154Ma)两期岩浆活动,早期的岩浆活动主要分布在岩体北部和中部,晚期岩浆活动仅在岩体中部及东部矿体附近可见,两期岩浆活动具有相同的岩性组合。另外,对含矿花岗岩的锆石U-Pb定年结果表明该地区可能存在晚三叠世的成矿作用,结合前人的工作推断锡田地区钨锡矿的形成受晚三叠世和晚侏罗世两期岩浆事件的影响。     

湖南金船塘锡铋矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

湖南东坡矿田位于南岭成矿带的西段,构造位置上处于扬子板块与华夏板块的对接地带,矿田内以千里山岩体为中心,发育一系列与燕山期花岗质岩浆作用有关的超大型、大型和中型钨锡钼铋多金属矿床。金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一个以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床。本文对该矿床的矽卡岩型矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年。结果显示,辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为157.2±2.8Ma至162.4±2.4Ma,加权平均值为159.8±2.9Ma,对应的Re-Os等时线年龄为158.8±6.6Ma;这些年龄数据与柿竹园矿床辉钼矿的Re-Os等时线年龄(151.0±3.5Ma)在误差范围内基本一致,亦与区内千里山岩体锆石U-Pb年龄(152±2Ma)接近,指示金船塘Sn-Bi矿床与区内花岗岩具有密切的时间和成因关系。结合区域上已有的研究成果,包括金船塘矿床在内的东坡矿田的成岩成矿作用主要集中在149～161Ma,与南岭地区大规模的钨锡多金属成矿作用时限(150～160Ma)一致;另外,区域上的研究表明,幔源物质广泛参与了湘南钨锡矿集区晚中生代的成岩成矿作用,指示该区中-晚侏罗世爆发式的成岩成矿作用可能是区域地壳拉张-岩石圈伸展减薄背景下,强烈的壳幔相互作用的结果。     

湘东南锡田辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

湘东南锡田是近年来新发现的一个具有大型规模的钨锡多金属矿田,该矿田位于湘赣边界,南岭成矿带与钦杭成矿带的交汇部位,扬子地块与华夏地块的拼合带。目前对于矿体与成矿岩体之间的关系以及矿体形成时代的问题尚存争议,钨锡矿化究竟是与印支期还是与燕山期花岗岩有关,矿田中众多矿体是否同期形成,这些问题仍待进一步确定。本文选取了两个矿床,即山田云英岩-石英脉型锡多金属矿床和桐木山破碎带蚀变岩型锡多金属矿床,分别对来自这两个矿床的辉钼矿样品进行了Re-Os同位素定年,获得的ReOs模式年龄分别为(158.9±2.2)Ma(2SD)和(160.2±3.2)Ma(2SD),表明这两个矿床形成于晚侏罗世早期。高精度的云母Ar-Ar和辉钼矿Re-Os年龄数据表明锡田钨锡多金属矿田的垄上、荷树下、山田、桐木山矿床均形成于150~160 Ma,即南岭与花岗岩有关钨锡多金属矿大规模成矿作用的高峰期。上述两个辉钼矿样品的铼含量分别为12.44×10-6和2.367×10-6,指示成矿物质分别为壳-幔混合来源和地壳来源,为准确认识该矿田的成矿物质来源提供了进一步的制约。本文还对南岭地区晚侏罗世与花岗岩有关的钨锡多金属矿中90个辉钼矿的铼含量数据进行了统计,结果表明钨锡多金属矿的成矿物质绝大多数为地壳来源,少数为壳-幔混合来源。     

东昆仑造山带祁漫塔格地区白干湖含钨锡矿花岗岩:岩石学、年代学、地球化学及岩石成因

白干湖钨锡矿床发育大量与成矿关系密切的花岗岩.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明含矿更长花岗岩形成于(429.5±3.2) Ma,二长花岗岩形成于(430.5±1.2) Ma.锆石Hf同位素组成表明,二长花岗岩的εHf(t)为-2.31～5.57,T2DM主体为1188～1390Ma;含矿更长花岗岩εHf(t)...     

十杭带湘南—桂北段中生代A型花岗岩带成岩成矿特征及成因讨论

十杭带是华南内陆一条重要的北北东向、具有高εNd (t )值和低t DM值的花岗岩带,该带在湘南—桂北段的花岗质岩体（千里山、骑田岭、西山、金鸡岭、花山和姑婆山等）均形成于151~163 Ma间。但从西南往东北方向,形成时代有逐渐变年轻的趋势。这些岩体在地球化学组成上显示出较为相似的特征,岩石均富碱、高钾,富含Rb,Th,U等大离子亲石元素（LILE）和REE,Nb,Ta,Zr,Hf等高场强元素（HFSE）。在地球化学图解上均落入A型花岗岩区域,因此该花岗岩带应属于一条A型花岗岩带。进一步划分,这些花岗岩应该属于A2亚类。这些花岗岩均具有较低的（87Sr/86Sr）i 值、较高的εNd (t )值和相对低的Nd模式年龄值,但从西南往东北方向,εNd (t )值具有逐渐降低的趋势。在这些花岗质岩体中暗色包体非常发育,岩石学和地球化学,特别是锆石的Hf同位素组成,指示这些花岗质岩石是通过壳-幔岩浆混合作用形成的,幔源岩浆端元来自亏损地幔,可能是软流圈地幔物质的直接参与。该A型花岗岩带可能形成于古太平洋板块俯冲引起的弧后或弧内拉张构造环境,软流圈地幔上涌及诱发的幔源岩浆沿超壳深断裂底侵,导致了强烈的壳幔岩浆混合作用,形成了该花岗岩带。该拉张事件从西南往东北方向进行,拉张强度由强变弱,混入花岗岩中的地幔物质也由多变少。该花岗岩带也是我国 一条重要的W-Sn多金属成矿带。研究表明,这些花岗岩均属于富Sn花岗岩,但Sn在这些花岗岩中的富集机制与传统的结晶分异富集的方式不同。该区锡矿化类型十分丰富,除了存在传统的岩浆热液演化成矿外,还存在新类型的绿泥石化花岗岩锡矿化,丰富了A型花岗岩的成矿理论。     

桂北牛塘界加里东期钨矿床年代学、成矿流体性质及其演化

牛塘界钨矿床是桂北地区苗儿山—越城岭岩体南部的一个大型钨矿床,与矿化密切相关的花岗岩为已绿泥石化的中细粒白云母花岗岩。对花岗岩进行了岩石地球化学研究,认为该岩体为高分异、高演化铝过饱和富钨花岗岩;对岩体中锆石进行了U- Pb定年分析,获得成岩年龄为410±4.9Ma;对与白钨矿共生的磷灰石进行了原位U- Pb定年,测得成矿年龄为418±37Ma,两组年龄数据表明,牛塘界钨矿床的成矿花岗岩及成矿作用都属加里东期。 本文还对牛塘界钨矿床的矿石进行了系统的研究,首先,根据蚀变类型划分出三种不同类型的矿石：矽卡岩化矿石、绿泥石化矿石及石英脉(块)型矿石;其次,根据三种矿石的特征划分出三个不同的成矿阶段,即三种矿石的形成与不同的成矿阶段相对应：矽卡岩化阶段、石英-硫化物阶段及晚期硅化-碳酸盐化阶段;第三,对各成矿阶段形成的白钨矿进行了原位微量元素分析,根据白钨矿中Mo含量的变化及白钨矿REE配分曲线中Eu的异常,阐释了成矿环境氧逸度的变化;根据白钨矿中微量元素Na和Nb含量的变化,结合白钨矿REE配分曲线特征,揭示了REE置换进入白钨矿的机理及成矿流体性质的演化趋势;第四,根据白钨矿氧同位素的分析结果,得出成矿流体为岩浆水混入部分经地层循环的大气水;第五,对成矿母岩中成矿元素W的分析结果表明,牛塘界钨矿成矿物质来源于成矿母岩。因此牛塘界钨矿床其成矿物质来源于矿区内高度分异演化的花岗岩,属加里东期晚期的产物。