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。     

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。     

新疆萨瓦亚尔顿金矿床年代学、氦氩碳氧同位素特征及其地质意义

新疆萨瓦亚尔顿金矿位于西南天山西端，受NNE向脆韧性剪切带控制。对绢云母化蚀变岩进行了^40Ar／^39Ar法年龄测定，表明金主成矿时代为三叠纪。根据黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素、石英流体包裹体的碳、氧同位素组成，讨论了萨瓦亚尔顿金矿成矿流体的来源。结果表明石英流体包裹体中δ^18OSMOW变化于14．5100-24．2‰，CO2的δ^CPDB变化范围较大，为-8．69‰～＋4．98‰，暗示成矿流体中的碳来源于地幔和海相碳酸盐岩。黄铁矿流体包裹体的^3He／^4He变化较大，为0．04～1．11R／Ra，^40Ar／^36Ar变化较小，介于301～348。综合分析认为萨瓦亚尔顿金矿的成矿流体为地幔流体和地壳流体混合的产物，以地壳流体为主。     

雅鲁藏布江缝合带造山型金矿床成矿流体特征:来自He-Ar同位素的约束

雅鲁藏布江缝合带造山型金成矿带是近些年来在青藏高原新确立的碰撞造山型金成矿带,成矿流体是一套CO_2-H_2O-NaCl-CH_4-N_2体系,以变质水为主。为探讨地幔组分对成矿的影响,本文选取雅鲁藏布江缝合带内邦布矿床和念扎矿床两个大型的造山型金矿为研究对象,对与成矿相关的黄铁矿及胶黄铁矿进行He-Ar同位素分析。结果显示,邦布矿床含金石英脉中黄铁矿中流体包裹体的He和Ar的浓度变化范围较窄,~3He/~4He为0.59～0.70 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为365.1～423.1;2件胶黄铁矿样品的~3He/~4He为0.11 Ra及0.19 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为302.1和305.9;念扎矿床石英-多金属硫化物脉中黄铁矿的~3He/~4He为0.27～0.60 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为370.2～1777.9。雅鲁藏布江造山型金成矿带中造山型金矿成矿流体为壳幔源混合流体,地壳端元主要为变质水,地幔组分在邦布金矿和念扎金矿中的贡献率分别为12.8%～15.2%和5.7%～13.0%;这与藏南拆离系中的金锑成矿作用明显不用,藏南拆离系中的金锑矿床成矿流体主要表现为改造型饱和大气水的特征,未有地幔组分的贡献。     

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.     

江西相山沙洲铀矿床He、Ar同位素特征及其地质意义

江西相山沙洲铀矿床位于中国华南赣杭铀成矿带南西段、华南中生代陆相火山岩带西缘。本次工作系统采集了矿区内成矿期黄铁矿、方解石,开展了稳定同位素和稀有气体同位素研究。研究表明方解石的δ13CV-PDB和δ18OV-SMOW值分别为-3.2‰~-7.4‰,8.5‰~15.2‰,成矿流体中的碳主要源自地幔;黄铁矿样品流体包裹体的n(40Ar)/n(36Ar)值为303~326,n(3He)/n(4He)值为0.193~2.946 Ra;成矿流体的He—Ar同位素组成是地壳流体[n(3He)/n(4He)值较低,n(40Ar)/n(36Ar)值与大气近似]和地幔流体[高n(3He)/n(4He)和n(40Ar)/n(36Ar)值]两端元的不同比例混合产物。     

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.     

内蒙古哈达门沟金矿成矿流体来源的氦、氩同位素示踪

内蒙古包头市哈达门沟金矿床是华北陆块北缘乌拉山-大青山地区的大型金矿床,矿床赋存于新太古界乌拉山群黑云角闪斜长片麻岩、角闪黑云二长片麻岩和含石榴石黑云斜长片麻岩中,成矿流体性质不明。文章对哈达门沟金矿主要载金矿物黄铁矿开展了流体包裹体中的He、Ar同位素组成研究。研究表明,赋存于黄铁矿流体包裹体中的4He含量为(83.92~606.46)×10-8cm3STP/g,n(3He)/n(4He)值为0.19~0.91Ra,幔源He的含量为2.62%~13.73%,平均为9.95%,表明成矿流体中的He主要来源于地壳,大约10%来源于地幔。~(40)Ar含量为(71.22~308.22)×10~(-8)cm~3STP/g,~(40)Ar/~(36)Ar比值变化于2793.6~7253.5之间,在n(~(40)Ar)/n(~(36)Ar)与R/Ra图解和n(~(40)Ar*)/n(4He)与R/Ra图解中,显示地壳氩和地幔氩的混合来源特征。结合已有的氢、氧、硫同位素研究,认为哈达门沟金矿成矿流体主体为地壳来源,但幔源流体的加入清晰可辨,乌拉特前旗-呼和浩特山前断裂很可能为富钾质壳幔混合流体的运移提供了通道和动力。     

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℃。     

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。     

He–Ar Isotopic Tracing of Pyrite from Ore-forming Fluids of the Sanshandao Au Deposit, Jiaodong Area

The Sanshandao Au deposit is located in the famous Sanshandao metallogenic belt, Jiaodong area. To date, accumulative Au resources of 1000 t have been identified from the belt. Sanshandao is a world-class gold deposit with Au mineralization hosted in Early Cretaceous Guojialing-type granites. Thus, studies on the genesis and ore-forming element sources of the Sanshandao Au deposit are crucial. He and Ar isotopic analyses of fluid inclusions from pyrite(the carrier of Au) indicate that the fluid inclusions have 3 He/4 He=0.043–0.21 Ra with an average of 0.096 Ra and 40 Ar/36 Ar=488–664 with an average of 570.8. These values represent the initial He and Ar isotopic compositions of ore-forming fluids for trapped fluid inclusions. The comparison of H–O isotopic characteristics combined with deposit geology and wall rock alteration reveals that the ore-forming fluids of the Sanshandao Au deposit show mixed crust–mantle origin characteristics, and they mainly comprise crust-derived fluid mixed with minor mantle-derived fluid and meteoric water during the uprising process. The ore-forming elements were generally sourced from pre-Cambrian meta-basement rocks formed by Mesozoic reactivation and mixed with minor shallow crustal and mantle components.     

胶东西北部金矿床深部资源潜力与找矿方向

[摘摇要]结合胶东地区近年来金矿勘查的重大突破,通过对控矿断裂构造网络、成矿流体来源、成 矿深度估算和剥蚀程度的综合分析,认为胶东地区具有良好的区域金成矿地质条件和深部找矿前景。 胶东地区具有三山岛、焦家、招平3 条主要的控矿断裂和众多次级断裂,构成成矿流体活动和金矿床就 位的构造网络。成矿流体具有壳幔混合特征,暗示成矿作用深部延伸潜力可观。近年来的勘查实践已 经发现众多深部资源,证明胶东地区深部找矿切实可行。通过流体包裹体压力和花岗岩形成深度综合 分析,认为胶东金矿床成矿深度上限为2～3 km,成矿深度下限5～8 km,后期剥蚀程度不超过3 km,因 此区域上3 km 以浅甚至5 km 以浅均具有找矿前景。三山岛断裂与焦家断裂深部可能在4 km 左右深 度交汇,其交汇部位可能发育隐伏的巨型金成矿带。     

胶东金青顶金矿床成矿流体来源的黄铁矿微量元素及He-Ar同位素证据

金青顶金矿床是目前国内最大的石英单脉型金矿,其金储量超过50 t,规模为大型。对该矿床成矿流体性质和来源的研究十分必要。笔者通过Ⅱ号矿体主要载金矿物黄铁矿微量元素的研究发现,其Co/Ni为2.317～11.734(平均7.17),显示主要为热液成因;高场强元素(HFSE)特征显示,成矿早期以富F流体为主,主成矿期以富Cl流体为主;稀土配分模式显示成矿物质并不是直接来源于围岩昆嵛山二长花岗岩。对黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素特征的研究表明,3He/4He、40Ar/36Ar分别为0.1～2.2 Ra(平均值0.60 Ra),462.7～1 507.5(平均值831),显示成矿流体主要源自地壳,并与深部幔源流体发生了不同程度的混合,且上升过程中有少量大气降水加入。     

地幔热柱多级演化及其幔枝构造成矿控矿——以胶西北郭家店幔枝构造为例

文章简要介绍了幔枝构造成矿理论，探讨了幔枝构造的特征、单元划分、断裂构造体系以及成矿控矿作用。在燕山运动晚期，华北东部地区进入了以伸展构造为主的地幔热柱演化阶段，在胶西北地区形成了莱阳地幔亚热柱及其外围郭家店、栖蓬、牟乳等幔枝构造。其中，郭家店幔枝构造于燕山运动晚期发生强烈的构造活动，总体形成了以焦家断裂为主的拆离带和与其相交的以三山岛断裂为反向铲状断裂的构造体系，同时控制着玲珑、焦家、三山岛等一系列大型—超大型矿床的形成。在众多成矿控矿因素中，区域性断裂构造是重要的主导性因素，既为成矿流体的运移提供了通道，又为成矿储矿提供了有利空间。深源含矿流体可通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带，即脆韧性-韧脆性剪切带、侵入岩体的内外接触带、密集的构造裂隙带、各种脉岩与围岩的接触带等有利构造部位集聚成矿。近年来在胶西北深部勘查发现，浅部沿断裂展布的若干个大—中型金矿在其深部的成矿蚀变构造带可能是连为一体的，一起组合成为超大型金矿。      

综合物探技术在三山岛断裂带与焦家断裂带深部成矿模式中的应用

焦家断裂带与三山岛断裂带,是胶东西jE部著名的金矿成矿带。利用综合物探资料,对三山岛断裂与焦家断裂带之间与金成矿关系密切的早前寒武纪变质岩系和中生代花岗岩的空间分布关系进行了重新划分。利用高磁、重力、大地电磁（MT）和可控源音频大地电磁（CSAMT）综合研究剖面,研究探索焦家断裂与三山岛断裂带深部断裂构造的分布关系及成矿模式。系统总结了两带金矿地球物理特征及成矿规律和找矿标志,并进行了深部成矿预测,提出了6处深部成矿靶区。其中Au4预测靶区,深孔验证见到厚大金矿体,取得了良好的地质科研效果,为胶西北地区深部地质找矿方向提供了重要依据。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987113000790

The Heilangou gold deposit is located in the northern QixiaePenglai gold belt, which is one amongst the three large gold belts in the eastern Shandong Province （Jiaodong Peninsula）. The ore body has formed within the Guojialing granite. In this study, we report the mineral chemistry of pyrite, as well as the S, Pb, and HeO isotope data of the Heilangou gold deposit. The chemical composition of pyrite in the Heilangou gold deposit indicates that the associated gold deposit is a typical magmatic hydrothermal one. The geochemical signatures and crystal structure of pyrite show that the ore-forming materials have been derived from the crust. The S isotope data of the pyrites from Heilangou show an overall range from 5.5 to 7.8＆amp;and an average of 6.7＆amp;. The S isotope data in this deposit are similar to those from the deposits in the Jiaodong gold belt. The Pb and S isotope variations are small in the Heilangou gold deposit. The 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb and 208Pb/204Pb ratios are 17.4653e17.5958, 15.5105e15.5746 and 38.0749e38.4361, respec-tively. These data plot between the lower crust and the orogenic belt. The Pb isotope data in the Heilangou gold deposit are similar to those in the Linglong gold deposit. From the Qixia gold area （the Liukou and Majiayao gold deposits） to the MupingeRushan gold belt （Rushan gold deposit） to the ZhaoeYe gold belt （the Linglong, Sanshandao and Jiaojia gold deposits）, the 206Pb/204Pb ratios progressively increase. The DeO isotope data obtained from quartz separates suggest that the ore-forming fluid was similar to a mixture of magmatic and meteoric waters. These results suggest that the ore-forming elements were primarily from source fluids derived from the lower crust.     

雅鲁藏布江缝合带造山型金矿床成矿流体特征:来自He-A r同位素的约束

雅鲁藏布江缝合带造山型金成矿带是近些年来在青藏高原新确立的碰撞造山型金成矿带,成矿流体是一套CO₂-H₂O-NaCl-CH₄-N₂体系,以变质水为主。为探讨地幔组分对成矿的影响,本文选取雅鲁藏布江缝合带内邦布矿床和念扎矿床两个大型的造山型金矿为研究对象,对与成矿相关的黄铁矿及胶黄铁矿进行He-Ar同位素分析。结果显示,邦布矿床含金石英脉中黄铁矿中流体包裹体的He和Ar的浓度变化范围较窄,³He/⁴He为0.59~0.70 Ra,40Ar/36Ar为365.1~423.1;2件胶黄铁矿样品的³He/⁴He为0.11 Ra及0.19 Ra,⁴⁰Ar/³⁶Ar为302.1和305.9;念扎矿床石英-多金属硫化物脉中黄铁矿的³He/⁴He为0.27~0.60 Ra,⁴⁰Ar/³⁶Ar为370.2~1777.9。雅鲁藏布江造山型金成矿带中造山型金矿成矿流体为壳幔源混合流体,地壳端元主要为变质水,地幔组分在邦布金矿和念扎金矿中的贡献率分别为12.8%~15.2%和5.7%~13.0%;这与藏南拆离系中的金锑成矿作用明显不用,藏南拆离系中的金锑矿床成矿流体主要表现为改造型饱和大气水的特征,未有地幔组分的贡献。     

胶东地区控矿剪切带脆性变形时代的Ar-Ar年代学及其对成矿的制约

胶东地区是典型的剪切带型金矿集中区,精确厘定该地区控矿剪切带的活动时代,可为探讨剪切带与金矿成因关系提供关键的时限约束,并且对矿床成矿模式的建立具有至关重要的意义。大量矿床地质证据显示胶东地区控矿剪切带中脆性变形活动对金矿体的形成具有直接影响,但其脆性变形时代尚不十分清楚。据此,本文在详细研究金矿体赋存特征的基础上,系统选取胶东焦家、玲珑、邓格庄、乳山这四个金矿区控矿剪切带断层泥中白云母进行⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究。定年结果显示,胶东地区焦家剪切带、招平剪切带以及牟乳剪切带的脆性变形时代分别为110.3±1.5Ma、122.8±1.7Ma、119.6±1.2Ma~115.8±1.4Ma。其中焦家剪切带的脆性变形时代明显晚于招平和牟乳剪切带,可能代表了焦家蚀变岩型矿化形成后易遭受后期的构造叠加。综合胶东各金矿区控矿剪切带变形时代、岩体侵位时代、成矿时代及剪切带活动特征和矿体产出特征,本文认为在多期岩体侵位以及控矿剪切带递进变形过程中,剪切带韧性变形区中由高压流体作用产生的同期脆性破裂可形成脉型矿化,如乳山金矿;而在脆-韧性和脆性变形区中发生的大规模脆性变形可导致脉型和蚀变岩型矿化的形成,如玲珑、邓格庄和焦家金矿。但随着剪切带的递进变形和隆升剥蚀,后期多期次的脆性构造变形叠加,可导致多种矿化类型出现在同一构造部位,如焦家金矿中石英脉型和蚀变岩型矿化。