胶东牟平金矿矿石、硫化物钕同位素组成及地质意义

山东牟平金矿是胶东半岛东部近年来探明及开采的赋存于花岗岩岩体中的大型石英多金属硫化物脉状金矿床。含金多金属硫化物的钕同位素研究表明牟平金矿的成矿物质具有多源性，即来自成矿作用同期的镁铁质胶岩和控矿围岩昆嵛山花岗岩。结合前人对昆嵛山花岗岩，镁铁质脉岩，金矿床的成矿成岩时代及碳、氢、氧等同位素研究，得出成矿流体来源于脉岩岩浆水和广泛淋滤围岩的大气降水的混合。文章不仅阐明了慢源物质在金的成矿作用过程中起了重要的作用，而且表明钕同位素是示踪热液型脉状金矿床成矿物质及成矿流体来源的有效手段之一。     

硫同位素在岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床成因研究中的应用

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床形成的重要过程是硫化物熔体的熔离,而关键在于成矿岩浆中硫的过饱和。判断岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中硫来源最直接有效的方法就是研究其硫同位素特征。当矿床的硫同位素值超出了地幔硫同位素的组成范围,揭示了壳源硫的混入。如果矿床硫同位素值δ³⁴S落入地幔值的范围内,则需要结合围岩硫同位素组成、并考虑岩浆房中是否发生了硫同位素交换反应来进一步判断是否有围岩硫的加入。异常的Δ³³S值主要出现在太古宙沉积硫化物中,利用δ³⁴S与Δ³³S相结合可识别样品中是否存在太古宙岩石中来源的硫;然而,一些太古宙岩石中硫化物Δ³³S值也可以在0‰附近;在一些后太古宙岩石的硫化物中也发现了异常的Δ³³S值;因此在根据Δ³³S值来判断S是否来源于太古宙岩石时应谨慎。仔细测定围岩和潜在的混染源的硫同位素组成对于准确评价岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中S的来源是非常关键的。硫同位素和其他同位素如镍同位素、铜同位素、铁同位素相结合也许对于认识岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中成矿物质来源及成矿岩浆演化过程能够提供新的思路。     

内蒙狼山成矿带东升庙多金属硫化物矿床硫的来源及矿化过程

东升庙多金属硫化物矿床是狼山成矿带最大和最典型的铅锌多金属硫化物矿床,目前该矿床硫的来源及成矿过程仍存在争议。本文对矿区常见硫化物矿石和最重要的赋矿围岩——绢云石墨片岩中的硫化物分别进行硫同位素分析。结果显示东升庙矿床的硫化物普遍富集硫的重同位素,且矿石与围岩中的硫化物的硫同位素分布范围均较为集中。绢云石墨片岩中的黄铁矿的δ~(34)S值在+19.4‰~+23.4‰之间,具有和当时海水硫酸盐相似的硫同位素组成,指示围岩中的不规则黄铁矿是孔隙水(海水)中的硫酸盐被完全还原后形成的。矿石硫化物的δ~(34)S值在+28.3‰~+31.3‰之间,相比围岩中的黄铁矿明显富集硫的重同位素,指示两者具有不同的硫源。矿石中的硫可能源自基底地层中蒸发岩的溶解,由此形成的硫酸盐占主导的热液流体可萃取大量铅、锌等金属,当遇到狼山群地层中富含有机质的沉积岩时发生热化学还原反应,从而造成硫化物的大量卸载,形成金属硫化物矿床。     

西藏甲玛铜多金属矿硫同位素地球化学研究

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东段,Cu、Mo、Pb+Zn、Au、Ag均达大型规模,并伴生Co、Bi、W、Ni等多金属矿化。黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辉铜矿等硫化物为主要的矿石矿物,硫酸盐矿物以硬石膏为主,含矿岩浆岩以花岗斑岩、二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩为主。通过对甲玛矿区主要硫化物和硬石膏的硫同位素分析,并结合前人研究,甲玛矿区硫化物的硫同位素δ34S值变化于13.6‰～+12.5‰,平均值1.33‰(样品数86)、硬石膏δ34S值+0.5‰～+1.8‰,平均值+1.13‰(样品数3)、岩浆岩δ34S值0.7‰～0.2‰,平均值0.5‰(样品数3),与岩浆硫δ34S值0±3‰一致。闪锌矿-方铅矿-黄铜矿矿物对的硫同位素地质温度计,显示成矿温度为408～433℃,说明其形成时硫同位素处于平衡状态。冈底斯成矿带上的驱龙等斑岩型矿床中硫化物和岩浆岩硫同位素,均具有δ34S值变化范围小,平均值接近0值,与岩浆硫特征一致的特点,反映了甲玛铜多金属矿床具有矽卡岩-斑岩型矿床硫同位素地球化学特征,硫以岩浆来源为主。     

粤北大宝山多金属矿床成矿流体的He-Ar-Pb-S同位素示踪

大宝山多金属矿床是粤北地区典型的巨厚型及细脉带型矿化的多金属硫化物矿床.层状和脉状黄铁矿的氦氩同位素表明:3He/4He的R/Ra值为0.60～4.13,40Ar/86Ar=327～411,反映该成矿流体是大气饱和水(海水)与地幔流体混合作用的结果.铅和硫同位素都揭示了层状(块状)和脉状矿体可能来自不同时期的成矿流体.其中层状矿体为泥盆纪海底火山喷发沉积作用所致,脉状矿体可能来自燕山期岩浆热液充填叠加形成,古大陆碎屑物质和部分有机质的还原对后期成矿流体具有较大的影响作用.     

大西洋洋中脊TAG热液区中块状硫化物的Os同位素研究

新测得TAG热液区中5件海底块状硫化物样品的锇含量及其同位素组成,187Os/186Os比值在2.305～7.879之间,均值为5.986,介于现代海水和上部洋壳岩石的锇同位素组成之间,表明该区海底块状硫化物中锇是海水和上部洋壳来源锇混合的产物.在海底热液循环过程中,海水的混入对该区热液流体的Os浓度及其同位素组成产生了明显的影响。     

新疆阿舍勒火山岩型块状硫化物铜矿硫、铅同位素地球化学

通过对矿石矿物与容矿围岩Ｓ、Ｐｂ同位素地球化学的研究，证实阿舍勒铜矿区Ⅰ号矿床与Ⅱ号矿床在成因上具有显著差异，即Ⅰ号矿床成矿金属与细碧岩同源，硫则来自于火山喷气；Ⅱ号矿床成矿金属可能来自石英角斑质凝灰岩的海水淋滤，硫可能是多源的。这一认识为开拓找矿思路提供了新的依据。铅同位素资料还反映基－酸性火山岩来自两个源区。     

Re—Os同位素体系在金属矿床研究中的应用

Ｒｅ－Ｏｓ法能够对金属硫化物矿物直接进行同位素定年,并可以根据矿物的Ｏｓ同位素初始比值探讨成矿物来源。它的研究对象还包括黑色页岩和洋底含金属沉积物等。普通Ｏｓ法可以用于铂族元素矿的定年和成矿物源区的讨论。近年由常规Ｒｅ－Ｏｓ法衍生的Ｏｓ－Ｏｓ法有可能避免前者在定年技术方面的一些困难。Ｒｅ－Ｏｓ同位素体系为成矿年代学研究提供了广阔的前景。     

现代海底热液活动与块状硫化物矿床成因研究进展

现代海底热液活动的发现及对其分布特征和成矿机理的研究是近年来海洋地质学和矿床地质学的一大进展。对现代海底金属硫化物成矿作用的研究大大推动和促进了对古代块状硫化物矿床成因的认识。有关研究成果综合分析表明：(1)深部热液对流循环系统是块状硫化物成矿的核心，对流循环模式有简单的热液对流模式和双扩散对流模式。(2)块状硫化物矿床集中分布在大洋中张裂性活动板块边界，与大地构造活动紧密联系。(3)成矿流体与成矿物质均有多源性，在强调海水循环淋滤的同时，通过应用新的方法技术，岩浆来源物质(流体及成矿金属等)对一些块状硫化物矿床成矿的直接贡献得到初步确认。(4)在高温热液活动区及金属硫化物沉积中发现大量生命活动和生物群体，意义重大。     

硫化物中硫同位素分馏理论计算研究进展

硫化物是重要的矿物类,通常是一个或多个金属元素与硫结合而形成硫化物.硫化物作为大多数金属的主要来源具有重大的经济利用价值,硫化物中硫同位素分馏的研究一直是同位素地球化学研究的热点.研究不同金属硫化物之间的硫同位素分馏效应,对于利用硫同位素对成矿作用过程和成矿物质来源开展地球化学示踪,具有非常重要的意义.本文结合笔者近期的工作概述了硫化物中硫同位素分馏的理论计算研究,认为虽然半经验半理论的增量方法在同位素分馏计算中存在一定的局限性,但在没有其他实用的理论计算方法时,改进的增量方法可以作为硫化物中硫同位素分馏计算的一种理论估算方法.     

LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程

硫化物微区原位分析技术包括LA-ICPMS定点微量元素分析、LA-ICPMS和(Nano) SIMS微量元素面扫描分析,以及SIMS、Nano SIMS和LA-MC-ICPMS原位硫同位素点分析和面扫描。这些分析方法可以有效地获取不同期次硫化物微量元素含量、丰度分布图像、硫同位素比值和分布特征,结合微区时间分辨信号谱图、微量元素相关性分析等,在矿床学的成矿元素行为与赋存状态、成矿元素置换反应、成矿流体与硫的来源、矿石矿物的化学分带性、矿床成因模型等研究中有着重要的应用前景,以探讨矿床的精细成矿过程。硫化物原位微量元素和同位素LA-(MC)-ICPMS和(Nano) SIMS分析,需要降低仪器和分析方法的系统误差,克服严重的基体效应和同位素分馏效应。     

冲绳海槽Jade热液活动区块状硫化物的铅同位素组成及其地质意义

新测行Ｊａｄｅ热液活动区中５件块状硫化物样品的铅同位素组成,具有较小的变化范围,表现出较均一的铅同位素组成特征。在Ｐｂ－Ｐｂ图解上,块状硫化物的铅同位素数据构成线形排列,与该区沉积物和蚀变火山岩的铅同位素组成一致,而与该区新鲜火山岩相比具较高的放射成因铅,证实了该区海底块状硫化物中的铅是由沉积物长英质火山岩来源铅共同构成的混合铅。不同热液活动区铅同位素组成对比研究表明,地质－构造环境的不同是导致各     

西藏纳如松多银铅矿S、Pb同位素组成:对成矿物质来源的指示

纳如松多银铅矿是西藏陆陆碰撞主碰撞时期形成的特殊的隐爆角砾岩型富银富铅矿床。对该银铅矿的主要金属硫化物和矿区的斑岩进行了S、Pb同位素组成的分析和示踪讨论,结果显示矿床的金属硫化物和斑岩(细斑和粗斑)具有一致的铅同位素组成,以富集放射性成因铅为特征,表明成矿物质中的铅主要来源于矿区斑岩。方铅矿的δ34S为2.5‰～4.7‰,与之成对的闪锌矿δ34S为4.5‰～5.5‰,皆大于相对应的方铅矿,表明成矿期的S同位素基本达到了平衡。矿石硫化物硫同位素与粗斑斑岩硫同位素组成更为接近,结合Pb同位素的特征,认为银铅矿的成矿与粗斑斑岩的关系更为密切。     

四川冕宁稀土矿床硫同位素地球化学

分析了四川冕宁大型稀土矿床硫同位素组成.结果显示成矿期脉石矿物重晶石与矿化期后硫化物(黄铁矿和方铅矿)的硫同位素组成明显不同,前者富集34S,其δ34S为 1.8‰～ 6.7‰,后者富集32S,其δ34S在-10.9‰～-2.1‰之间,表明本区成矿流体中的硫和矿化期后富含硫化物流体中的硫具有不同的来源.矿区各种类型矿石中的重晶石均普遍遭受过风化作用,且δ34S随风化作用的增强而增加,暗示物理分馏效应是本区重晶石硫同位素组成差异的主要原因,重晶石风化过程实际上是一个贫32S、富34S过程,未风化重晶石的δ34S与典型幔源硫的δ34S(0‰左右)相近,成矿流体中硫主要来源于地幔.矿石中重晶石风化作用过程中被淋滤的32S可能是矿化期后富含硫化物流体中的硫的重要来源,但有待深入研究.     

云南太平掌铜多金属矿床硫,铅,氢,氧同位素地球化学

对云南大平掌铜多金属火山岩型声状硫化物矿床的矿石矿物和火山岩围岩的Ｓ、Ｐｂ同位素及脉石矿物、硅化岩、硅质岩等的Ｈ、Ｏ同位素地球化学特征进行了研究,认为矿床中大多数硫来源于热液对火山岩的淋滤,或直接来源于火山喷气作用;矿石铅与火山岩铅属同一来源,且以富放射性成因铅为特征;成矿流体可能主要来源于深循环的海水与岩浆水的混合流体,而大气降水参与的可能性很小。     

湖南宝山Pb-Zn多金属矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

湖南宝山Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿床规模大、矿种多、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。本文对该矿床的硫同位素组成进行了较系统的研究,以探讨该矿床成矿物质的来源。研究表明,硫化物硫同位素组成具有δ34S黄铁矿δ34S闪锌矿δ34S方铅矿特征,说明成矿流体中硫已达到分馏平衡;矿床硫化物的硫同位素组成均为较低正值,变化范围很窄,δ34S值主要集中在1.50‰~4.50‰之间,峰值在3‰左右,明显低于研究区石炭系碳酸盐岩硫同位素δ34S值(17.8‰~22.6‰),具岩浆硫特征,暗示成矿流体中硫主要来源于燕山期花岗闪长斑岩有关的岩浆分异,地层硫贡献较少。此外,不同围岩的矿体,硫化物δ34S值基本相同,围绕花岗闪长斑岩体δ34S值没有分带现象,表明硫的来源具有一致性。因此,有理由认为,赋存于下石炭统梓门桥组白云岩、测水组砂页岩和石凳子组灰岩中的Pb-Zn多金属矿化具有相同成因联系,它们应为同一岩浆-热液系统演化的产物。     

西藏则学地区热液脉型铅锌矿S、Pb同位素组成及其对成矿物质来源的启示

德新和轧轧龙铅锌矿是冈底斯西段银铅锌多金属成矿带典型的热液脉型铅锌矿床,关于其成矿物质来源及与纳如松多铅锌矿成因联系的研究鲜有开展。本研究利用单矿物和全岩稳定同位素方法对德新和轧轧龙铅锌矿的主要金属硫化物和含矿花岗斑岩进行了S、Pb同位素组成分析和示踪,结果显示德新铅锌矿硫化物δ34SVCDT为3.5‰～7.4‰,平均值为6.1‰;含矿花岗斑岩δ334SVCDT为4.4‰～6.2‰,平均值为5.7‰;轧轧龙铅锌矿金属硫化物δ334SVCDT为2.7‰～8.3‰,平均值为5.1‰;德新和轧轧龙铅锌矿铅同位素比值比较稳定,变化范围基本一致;铅同位素μ值为9.48～9.82,平均值为9.64;△β、△γ变化范围基本一致,均值相差较小,表明则学地区热液脉型铅锌矿金属硫化物和斑岩具有一致的S、Pb同位素组成,铅同位素具正常铅特征;暗示硫源可能主要由花岗岩类提供,铅源则可能主要来自上地壳物质。综合前人研究认为,德新、轧轧龙热液脉型铅锌矿和纳如松多铅锌矿具有一致的硫、铅同位素组成,三者应存在成因上的联系,可能属于同一成矿系统产物;花岗斑岩为则学地区热液脉状铅锌矿化提供了成矿物质。     

西藏雄村矿集区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的硫、铅同位素特征研究及其指示意义

雄村矿区位于西藏冈底斯斑岩铜成矿带，是唯一一个与洋壳俯冲有关斑岩型矿床。通过对雄村斑岩型铜金矿床硫、铅同位素进行研究，揭示成矿物质来源。研究表明上述矿体的金属硫化物的δ³⁴S变化于-2.7‰～2.7‰，平均值为-0.32‰，分布范围较窄，来源单一，成矿热液的δ³⁴S_∑S均表现为深源岩浆硫。矿石金属硫化物的铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.972～18.752，平均值为18.437;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.497～15.733，平均值为15.585;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.001～39.153，平均值为38.561。另外铅同位素的相关参数表现为异常铅。在铅同位素判别图解中，表明雄村矿区金属硫化物的铅主要来源于地幔物质，可能有少量俯冲沉积物混入。     

南大西洋中脊26°S热液区成矿物质来源探讨

南大西洋中脊的26°S热液区广泛发育多金属硫化物、底泥、枕状熔岩、非活动性烟囱体和活动性烟囱体。为了有效探索硫、铜等成矿物质的来源以及成矿作用过程,分别以玄武岩、烟囱体残片及块状多金属硫化物为研究对象,开展了熔融包裹体、硫同位素和铜同位素研究。结果显示：区内玄武岩新鲜未蚀变且斑晶中产出大量熔融包裹体;熔融包裹体气泡壁附着黄铜矿、黄铁矿及磁铁矿等子矿物,说明在岩浆作用过程中可从熔浆中分离出成矿所需的金属元素和硫,这些成矿元素随着岩浆去气作用进入挥发分中,并随着脱气作用迁移出来。通过对烟囱体残片及块状多金属硫化物中黄铁矿的硫同位素组成进行比对分析,发现26°S热液区内硫化物的硫同位素与大西洋各热液区硫化物的硫同位素变化范围相一致,但δ³⁴S_V-CDT值略低（3.0‰~3.9‰）。低的δ³⁴S_V-CDT值指示硫以岩浆硫源为主,海水硫酸盐还原硫占比低。黄铜矿呈现略微富铜重同位素特征且分馏程度较低,其δ⁶⁵Cu值（0.171‰~0.477‰）趋近于大洋中脊玄武岩的铜同位素值（0）。综合硫同位素及铜同位素特征,表明热液流体经历了岩浆和海水的混合过程,成矿物质主要来自于岩浆热液,成矿作用过程中可能有少量海水混入。     

海底多金属硫化物矿床的主要特征

海底多金属硫化物由于含有贵金属而具有潜在的经济价值并,受到国际地质学家们的广泛关注。已经发现的矿点和矿床有一百多处,然而规模比较大的不足20处。相对于锰结核,多金属硫化物在海底产出的部位较浅,矿石中含有Cu、Zn、Ag和Au等,具有很高的经济价值。据粗略估计,已发现的大型矿床共含有一百万到五百万吨的块状硫化物。世界海底多金属硫化物矿床主要分布在东太平洋海隆、西太平洋构造活动带、西南太平洋以及大西洋中部的大洋中脊。海底多金属硫化物属于海底热液烟囱物,它是热液活动的产物,其成因机制涉及构造和岩浆活动与热液活动的关系,海水及水深以及沉积物与热液成矿的关系,岩水反应,热液地球化学,生物活动等。