云南兰坪盆地西缘脉状铜矿床富CO_2流体来源的He和Ar同位素证据

兰坪盆地西缘广泛发育大量沉积岩容矿脉状铜矿床,这些脉状铜矿床的成矿流体以普遍存在大量富CO2流体包裹体为特征,这在整个兰坪盆地是十分罕见的,显著区别于盆地流体成矿系统主导成矿的Pb-Zn矿床。为探明这种富CO2流体的来源,本文首次报道了盆地西缘2个代表性脉状铜矿床(连城、金满)主成矿阶段形成的黄铜矿、黄铁矿的He和Ar同位素组成的研究结果。结果表明,2个矿床不同样品流体包裹体中3He/4He比值变化较小,介于0.01~0.07 Ra之间,明显区别于幔源氦的3He/4He特征值(6~9 Ra),而与壳源氦的3He/4He特征值(0.01~0.05 Ra)极其一致;40Ar/36Ar比值变化较大,介于305~1142之间,明显高于大气中的40Ar/36Ar比值(295.5)。结合矿床地质、流体包裹体及H、O同位素地球化学特征,认为兰坪盆地西缘脉状铜矿床中富CO2的成矿流体以混有少量饱和大气水的地壳流体为主,没有明显的幔源流体参与。     

四川天宝山大型铅锌矿床成矿流体及同位素地球化学

天宝山铅锌矿床位于扬子地块西南缘小江-甘洛断裂带和箐河-程海断裂带之间,是川滇黔多金属成矿带川西南地区重要的大型铅锌矿床。根据矿床流体包裹体岩相观察发现,天宝山铅锌矿床流体包裹体类型简单,主要为富液相包裹体,气相分数较小,少量纯液相包裹体。显微测温工作表明主成矿阶段流体温度峰值在110~140℃之间,w(NaCleq)集中于10%~14%,整体具有中低温、中低盐度特征,少部分流体包裹体w(NaCleq)为2%~6%,显示少量低盐度流体的混入。群体包裹体成分分析表明各期流体成分相似,液相为Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-Cl~-型流体,气相主要为H_2O、CO_2,并有部分的H_2、CO及CH_4还原性气体。对以上流体包裹体成分数据分析发现成矿流体主要源于盆地热卤水,存在部分大气降水的参与。此外,C、O同位素、流体包裹体H、O同位素及硫化物S同位素组成表明,成矿流体除盆地卤水和大气降水来源外,还存在变质水及有机质流体来源,成矿还原硫主要来自灯影组硫酸盐和深源硫的混合。     

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体的氦、氩同位素组成及其意义

瑶岗仙钨矿床是南岭地区最典型的石英脉型钨矿床之一。本文对该矿床黄铜矿和黑钨矿中流体包裹体的氦、氩同位素进行了较系统地测定。研究表明,黄铜矿和黑钨矿流体包裹体中3He／4He分别为0．37—0．43Ra和0．05～0．49Ra,明显高于地壳值;黄铜矿和黑钨矿流体包裹体中的氩同位素分别为673～886和325～903,均明显高于饱和大气雨水的40Ar／36Ar值。这些氦、氩同位素组成揭示该矿床的成矿流体具有壳、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由瑶岗仙S型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的二端元混合产物,S型花岗岩的形成也是壳幔相互作用的结果。     

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。     

新疆准噶尔北缘索尔库都克铜钼矿氦-氩同位素组成及地质意义

索尔库都克铜钼矿床位于准噶尔北缘,矿体呈似层状、透镜状、脉状产于中泥盆世北塔山组安山岩和矽卡岩中。采用稀有气体同位素质谱法,对矿床中绿帘石矽卡岩、安山岩和矿石3种产状的黄铁矿中流体包裹体氦和氩同位素组成进行测试分析。测试结果显示,黄铁矿中流体包裹体的4He含量为(0.882 1~13.341 0)×10-8cm3STP/g,3He/4He为0.88~1.76 Ra(Ra为大气中的3He/4He,Ra=1.4×10-6),幔源He占13.27%~26.93%,表明成矿流体中氦主要来源于地壳。40Ar含量为(4.237 6~13.970)×10-8cm3STP/g,40Ar/36Ar为301.07~331.55,40Ar*含量占1.71%~10.87%,表明成矿流体中Ar主要来源于大气降水。3种产状的黄铁矿中氦、氩同位素组成及特点相似,结合矿床流体包裹体和稳定同位素研究,认为成矿流体来源于壳-幔相互作用的岩浆流体和大气降水,矿床的形成与安山岩和矽卡岩关系密切,暗示矿床成因为矽卡岩型。     

云南金顶和白秧坪矿床He,Ar同位素组成及其意义

对金顸铅锌矿床和白秧坪Cu-Co-Ag矿床成矿阶段形成的热液矿物中原生流体包裹体的He，Ar同位素研究结果表明：金顸铅锌矿床的成矿流体的。He／^4He值为0．19～1．02Ra，^40Ar／^36Ar值为274～305，白秧坪Cu-Co-Ag矿床0．71～4．60Ra，^40Ar／^36Ar值为290～334，表明成矿流体中可能含有地幔He。这些新资料的获得为研究该区成矿作用和深部的关系提供了同位素地球化学依据。     

大水沟碲矿床成矿流体特征及其幔源性质

该文是大水沟碲矿床成矿流体研究的成果。经过进一步的稳定同位素、惰性气体同位素和流体包裹体研究,初步证明该碲矿床成矿流体主要来自地幔。由火山岩浆的多期次活动,中低温、高盐度的成矿流体,携带大量K、Na、Cl、F、CO₂、CH₄和H₂等深源物质,以富碱质、硅质为主的成矿交代作用,示意出成矿流体的深源性。氢、氧、碳、硫同位素组成均指示其成矿流体的地幔来源。惰性气体同位素测试:³He/⁴He为1.34~2.16 Ra; ⁴⁰Ar/³⁶Ar为385~1026,这进一步反应了大水沟碲矿床成矿流体来自原始地幔。     

西藏洞中拉铅锌矿床成矿流体研究

洞中拉铅锌矿床是念青唐古拉山地区扎雪-亚贵拉多金属成矿带内新发现的矿床。通过对洞中拉矿床各矿化阶段石英和方解石中的流体包裹体均一温度、压力、深度、盐度、密度和流体包裹体成分等诸多方面的初步研究表明,洞中拉铅锌矿床成矿流体属中低温(106.80℃～296.70℃)、低等盐度(0.88～5.86wt%NaCleq)、中低等密度流体(0.83～0.95g/cm3)、属Cl-SO42-K+-Na+型水化学类型,成矿环境为低压(26.47～67.03MPa)浅成环境(0.96～2.44km)。流体包裹体气相成分以H2O为主,次为CO2;液相组分中,阳离子以Na+和K+为主,阴离子以SO24-和Cl-为主。流体包裹体H和O同位素,流体包裹体成分N2-Ar-He图解和离子比值研究表明,成矿流体可能主要来源于大气降水。     

湖南古台山金锑矿床成矿流体He-Ar、Sr同位素地球化学及深部找矿意义

古台山矿床是雪峰弧形构造带中段颇具代表性的石英脉型金锑矿床。矿床位于白马山复式岩体的外接触带,主要赋存于南华系长安组和板溪群五强溪组。本文对古台山矿床载金矿物毒砂流体包裹体氦、氩同位素和含矿石英流体包裹体铷、锶同位素进行了分析。He-Ar同位素分析显示,成矿流体的3He/4He为0.011~0.038 Ra,40Ar/36Ar值为414.4~732.6,表明成矿流体主要为地壳流体,同时有部分大气降水的加入。Sr同位素分析显示,含矿石英流体包裹体87Rb/86Sr变化于0.013~0.956,87Sr/86Sr变化于0.72529~0.73245;利用前人获得的成矿年龄(223.6 Ma)进行了初始锶同位素组成的返算,获得其ISr-223.6变化于0.72360~0.73167,平均0.72744。通过与印支期白马山岩体、板溪群等相关地质体锶同位素组成对比,认为古台山矿床成矿流体不可能单独来源于岩浆,而是岩浆流体运移过程中与来自基底具有高锶同位素比值的碎屑岩水岩相互作用的结果。He-Ar同位素揭示矿区深部及周缘地区板溪群具有更好的资源潜力。     

广西大厂锡多金属矿床氦、氩同位素特征及其地质意义

为查明广西大厂锡矿床的成因和成矿物质来源，文章对大厂锡矿铜坑一长坡矿床不同产出形态的矿体及区内最晚期成矿的茶山锑矿黄铁矿流体包裹体的氦、氩同位素组成进行了测试。研究结果表明，铜坑一长坡矿床不同产出形态的矿体的成矿流体氦、氩同位素组成基本一致，^3He／^4He值为1.2～2.9Ra，^40Ar／^36Ar为273～327，反映了成矿流体具有相同来源，且有明显的地幔流体混入；茶山锑矿^3He／^4He值为0.78Ra，^40Ar／^36Ar为268，具岩浆流体与大气水混合特征。     

陕西柞山地区穆家庄铜矿床成矿流体来源的氦氩氢氧同位素示踪

最近,在秦岭柞山地区泥盆系中又发现了穆家庄铜矿,矿体明显受层间破碎带控制,矿石主要产在铁白云石-石英脉中,其后生成矿现象非常明显.文章利用的黄铁矿流体包裹体He-Ar同位素和氢氧同位素,来探讨这类矿床的成矿流体的来源.穆家庄铜矿床矿石矿物黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.322～0.889R/Ra,小于1.0R/Ra.3He/4He比值远远低于地幔流体的比值,与地壳流体的比值在相同的数量级上.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/36Ar比值为377～569,平均470,显然偏离大气氩的同位素组成.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/4He比值为0.09～0.23,平均值为0.164.很显然,该矿床的成矿流体的40Ar/4He比值接近地壳.根据以上分析,柞山地区的穆家庄铜矿床的成矿流体是壳源的.氢氧同位素分析表明穆家庄铜矿的氢氧同位素则落入原生岩浆水范围内,表明穆家庄铜矿的成矿流体为岩浆水.综合对比分析后认为,穆家庄铜矿的成矿流体是由壳源岩浆驱动并参与的岩浆流体提供的.     

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。     

新疆望峰金矿成矿流体的He、Ar同位素示踪

本文采用稀有气体同位素质谱方法,通过分析望峰金矿石中载金黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。结果显示,黄铁矿流体包裹体3He/4He比值为0.00473～0.01079Ra,40Ar/36Ar比值为301～413,具地壳放射性成因氦同位素组成和大气降水成因氩同位素组成,总体显示由大气降水改造而成的地壳流体特征。望峰金矿成矿流体中He同位素组成异常,是成矿前大气降水与高U、Th含量古老容矿围岩作用遭受放射性成因4He稀释、成矿时发生流体减压沸腾综合作用的结果,Ar同位素组成异常是成矿前大气降水下渗获取容矿围岩放射性成因40Ar的结果,成矿流体是大气降水深循环的产物。     

胶东地区金矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及成矿流体来源示踪

关于胶东地区金矿床成因，多年来一直存在较大的争议。代表性金矿床中黄铁矿流体包裹体的He-Ar组成表明，胶东金床黄铁矿流体包裹体的^3He/^4He比值为0．43－2．36R／Ra。该值可分为两组：一组如蓬家夼金矿和发云夼金矿^3He/^4He比值＜1．0R／Ra；另一组如邓格庄和焦家金矿^3He/^4He比值＞1．0R／Ra。蓬家夼－发云夼金矿成矿流体的^40Ar/^36Ar比值为393－310，比较接近于大气氩的同位素组成（^40Ar/^36Ar=295.5），而焦家金矿成矿流体的^40Ar/^36Ar比值为500－1148。He-Ar同位素系统显示了蓬家夼－发云夼金矿成矿流体来源以大气降水为主，邓格庄、焦家金矿成矿流体来源以地幔流体为主。进一步研究表明，胶东金矿成矿流体H－O和He-Ar同位素系统对流体来源的示踪具有一致性。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上，对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究，为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰，δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体， 并有少许大气降水加入；黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra），40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导；矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩，也不同于基底变质岩，与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远，而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致，但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩，甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔，并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源:H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体, 并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra）,40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

山东招远金翅岭金矿床H,O,He,Ar同位素组成及其对成矿流体示踪的研究

金翅岭金矿是位于胶东西北部招莱成矿带内的一个中型石英脉型金矿床,受招平断裂带下盘次级NE-NNE向密集构造裂隙带控制,成矿围岩为玲珑花岗岩和郭家岭花岗闪长岩。本文通过对成矿作用过程中的贯通性矿物石英H,O同位素及黄铁矿中流体包裹体He,Ar同位素进行研究,探讨了成矿流体的来源。研究表明:金翅岭金矿床成矿流体的氢、氧同位素组成存在明显的变化趋势,10件样品的氢氧同位素组成δD值变化于-74.80‰～-95.70‰之间,平均值-85.41‰;δ18 O值变化于+1.30‰～+11.12‰之间,平均值为+4.95‰。分析结果显示,成矿流体早期以岩浆水为主,晚期主要为岩浆水和大气降水的混合。黄铁矿流体包裹体3 He/4 He值为0.09R/Ra～1.51R/Ra,平均0.72R/Ra,位于地壳氦和地幔氦之间。根据成矿流体的壳幔二元混合模式进行计算:地幔流体参与成矿的比例为7.49%～11.85%,地壳流体占主导地位。40 Ar/36 Ar值为365.9～4 042.6,集中在地壳流体与地幔流体之间,大气饱和水的范围附近。结合H-O同位素的结果可知,金翅岭金矿床成矿流体是以地壳流体占主导地位的壳幔混合流体,而地壳流体端元又是岩浆水和大气降水的混合流体,并且大气降水参与成矿流体的比例随着成矿作用从早到晚,以及成矿流体由深到浅的运移而不断增多。     

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.     

Concentration Mechanism of Ore-Forming Fluid in Huize Lead-Zinc Deposits, Yunnan Province

The Huize Pb-Zn deposits of Yunnan Province, located in the south-central part of the Sichuan-Yunnan-Guizhou (SYG) Pb-Zn multimetal mineralization district (MMD), are strictly controlled by fault zones. The sources of ore-forming fluid in the deposits have been debated for a long time. Calcite, a gangue mineral, has uniform C and O isotopes. The δ13CPDB and δ18OSMOW values vary respectively from -2.1×10-3 to -3.5×10-3 (mean -2.8×10-3) and 16.7×10-3-18.6×10-3 (mean 17.7×10-3). No obvious difference can be found in C and O isotopes among occurrences and elevations and even ore-bodies. Types of inclusions include those of pure liquid (L), liquid-rich gas-liquid (L V), and three-phase ones containing a daughter mineral (S L V) and immiscible CO2 with three-phases (VCO2 LCO2 LH2O). Their homogenization temperatures vary from 110 to 400 ℃, and two peaks are shown. (87Sr/86Sr)0 ratios of calcite in the deposits are higher than those in the mantle and Emeishan basalts, and slightly higher than those in the Baizuo Formation, which the Huize lead-zinc deposits are found in. All of the (87Sr/86Sr)0 are low relative to those in the basement rocks. Fractionation of Sr isotope did not occur in the ore-forming fluid during the precipitation of minerals. The results indicate that the ore-forming fluid is homogeneous and derived from the mixing of different fluids. Gas-liquid inclusions can be separated into two groups in 300-400 ℃ with a salinity of 5 %-6 % and 12 %-16 % NaCl respectively. However, the salinities of inclusions vary from 7 % to 23 % NaCl in 100-300 ℃, especially in 150-250 ℃. The formation pressures of faulted zones are (50-320)×105 Pa. The estimated pressures of the overlying rocks on the ore bodies are 574×105-640×105 Pa. The pressures of ore-forming processes would be 145×105 to 754×105 Pa. Therefore, pressure sharply reduced and boiling occurred when the ore-forming fluid flew into the fault zones. As a result, the ore-forming fluid was highly concentrated, and metallic minerals began to precipitate from the fluid on a great scale. The high-grade lead-zinc deposits were formed when the fluid was under saturation or over-saturation conditions.