贵州普定纳雍枝铅锌矿矿床成因:S和原位Pb同位素证据

通过近五年(2011~2015)勘查实现找矿重大突破的贵州普定纳雍枝铅锌矿床,位于扬子陆块西南缘,五指山背斜南东翼北中部,是黔西北铅锌成矿区的重要组成部分。矿区内已发现20余个铅锌矿体,探获铅锌金属资源储量超135万吨,是川滇黔接壤铅锌矿集区贵州境内目前已发现和探明规模最大的铅锌矿床。主矿体多呈层状、似层状、透镜状和陡倾斜脉状产出,除了陡倾斜脉状矿体产于F7断层破碎带,其余(似)层状矿体均产于下寒武统清虚洞组和上震旦统灯影组白云岩中,与围岩产状一致,层控特征明显。其矿石类型主要有块状、角砾状、细脉状和浸染状等,矿石矿物以闪锌矿为主,其次为方铅矿和黄铁矿,脉石矿物以方解石、白云石为主,含少量石英,偶见重晶石。本次研究表明,该矿床硫化物δ~(34)S_(CDT)值介于15.94‰~25.49‰之间,均值为22.41‰(n=21),其中黄铁矿δ~(34)S_(CDT)值为22.06‰,闪锌矿δ~(34)S_(CDT)值为19.37‰~25.49‰,均值为23.17‰(n=17),方铅矿δ~(34)S_(CDT)值为15.94‰~19.70‰(n=3),均值为18.23‰。各类硫化物δ~(34)S值部分重叠,总体上不具有δ~(34)S黄铁矿δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿的特征,暗示硫同位素在硫化物矿物间的分馏未达到平衡。此外,矿石存有少量硫酸盐矿物(重晶石),暗示成矿流体的δ~(34)S3∑S值应高于硫化物的平均δ4S值(22.41‰),接近赋矿地层中海相硫酸盐岩的δ~(34)S值(22‰~28‰)。因此,成矿流体中的还原硫最可能为海相硫酸盐岩热化学还原的产物,来源于赋矿地层中的蒸发岩。应用飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱法首次获得了纳雍枝铅锌矿中方铅矿原位Pb同位素数据,结果显示Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/204Pb=17.828~17.860,均值17.841,~(207)Pb/204Pb=15.648~15.666,均值15.659,~(208)Pb/204Pb=37.922~37.979,均值37.960,n=32),位于上地壳平均Pb演化曲线上,表明其成矿物质具壳源特征,可能来源于基底岩石。综合矿床地质、矿物学、S和原位Pb同位素数据,本文认为纳雍枝铅锌矿床S主要来源于其赋矿地层,Pb等金属元素主要来源于基底岩石,这两组流体的混合是导致其金属硫化物沉淀成矿的重要机制,成矿流体具后生、低温热液等特征,属于密西西比河谷型(MVT)矿床,很可能形成于燕山期,与右江盆地演化有关。     

黔南乌龙沟铅锌矿床地质和S同位素地球化学

乌龙沟铅锌矿床位于三都—丹寨(三丹)多金属成矿带内,毗邻苗龙金锑矿床,是该成矿带内铅锌矿床的典型代表。但迄今为止,该矿床未见任何地质、地球化学等方面研究的报道,导致对其成因机制知之甚少。本文在系统的矿床地质研究基础上,对硫化物开展S同位素地球化学研究,以期揭示该矿床矿化剂元素的来源与演化,为理解其形成机制提供地球化学依据。乌龙沟铅锌矿床产于震旦系陡山沱组粉砂质白云岩中,明显受近NE、NW和SN向复合构造控制,矿体呈透镜状产出,具有块状、脉状和浸染状构造。矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,脉石矿物主要为白云石/方解石和石英,偶见重晶石。硫化物具有粒状、碎裂、交代等结构。矿床地质特征表明该矿床具有后成性。硫化物δ~(34)S值介于10.9‰～16.5‰,低于邻区赋存于早寒武碳酸盐中的三都牛场和都匀牛角塘铅锌矿床硫化物的δ~(34)S值(均大于20‰),也低于震旦-寒武纪海水硫酸盐的δ~(34)S值(20‰～35‰)。可见,乌龙沟铅锌矿床还原S很可能是海相硫酸盐热化学(TSR)的产物,而TSR的温度或其它S源的加入可能是导致其具有低于邻区矿床δ~(34)S值的主要原因。综上,本文认为乌龙沟铅锌矿床属于受构造和岩性控制的后生热液矿床,其S源主要为海相硫酸盐。由于缺乏其它地球化学和年代学的约束,其是否为MVT矿床,尚需进一步的深入研究。     

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床成因:原位S和Pb同位素证据

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床是西南三江特提斯北段新生代铅锌矿集区的典型矿床之一,本文首次应用飞秒激光剥蚀多接受器等离子体质谱法对多才玛铅锌矿床中金属硫化物的原位S和Pb同位素进行了测定。结果显示:黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的原位S同位素的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-26.34‰～4.24‰之间,均值-12.15‰(n=20),其中闪锌矿的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-10.30‰～-3.52‰,均值-7.39‰(n=9);方铅矿的δ~(34)S_(V-CDT)值为-26.34‰～-11.74‰,均值-20.36‰(n=9);黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)值分别为2.50‰,4.24‰。矿床δ~(34)S数据范围较宽,总体表现为富集负值硫的特征,说明有机质可能参与成矿。岩浆热液期发育的黄铁矿δ~(34)S值具有深源特征,沉积热液期发育的方铅矿和闪锌矿的δ~(34)S值表明成矿过程存在还原作用,指示盆地地层还原流体的混入,综上可认为多才玛铅锌矿床硫具有混合来源的特征。方铅矿原位Pb同位素结果为~(206)Pb/~(204)Pb=18.866～18.929,~(207)Pb/~(204)Pb=15.674～15.689,~(208)Pb/~(204)Pb=39.052～39.174。方铅矿与地层的Pb同位素组成一致,位于上地壳平均Pb演化线之上,具上地壳和地幔混合俯冲带铅的特征,表明其成矿物质的来源多样。结合矿床学、矿物学及同位素数据,本文认为多才玛铅锌矿床S元素主要来源于赋矿围岩,Pb金属元素主要来源于藏北钾质火山岩,侵入地层岩浆与盆地流体的混合是金属硫化物沉淀的重要机制。     

云南毛坪大型铅锌矿床成矿物质来源:原位S和Pb同位素制约

位于扬子板块西缘的川滇黔铅锌集区是我国重要的贱金属生产基地之一。矿集区中部的毛坪大型铅锌矿床,累计探明铅锌金属储量超过300万吨,Pb+Zn平均品位12%～30%,局部达45%,是矿集区内第二大铅锌矿床。矿体呈似层状、透镜状或脉状集中分布于猫猫山背斜NW倒转翼及其倾伏端NE向层间断裂带内。主要发育3个矿体(群),其中I号矿体(群)赋存于上泥盆统宰格组白云岩中,II号矿体(群)赋存于下石炭统摆佐组白云岩中,III号矿体(群)赋存于上石炭统威宁组白云岩中。矿石主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿等矿石矿物及白云石和方解石(少量石英和重晶石)等脉石矿物组成,具有块状、浸染状或脉状构造及粒状、交代、共边、胶状、集合体或碎裂结构。可见,该矿床后生成矿特征明显。纳米离子探针(Nano SIMS)原位S同位素组成分析结果显示,细粒草莓集合体状黄铁矿和胶状闪锌矿明显亏损34S,其δ34S值变化范围为-20. 4‰～-8. 7‰之间,具有典型生物成因S特征,暗示经历了海相硫酸盐细菌还原过程(BSR);而自形粒状黄铁矿和他形粒状闪锌矿的δ34S值变化范围为22. 1‰～25. 6‰之间,明显富集重S同位素,表明经历了海相硫酸盐热化学还原过程(TSR)。由于BSR和TSR过程主要受温度控制,因此,还原态硫离子的形成最可能是原地还原的,并先经历了相对低温的BSR过程,再经历了相对高温的TSR过程。飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱(fs LA-MC-ICPMS)原位Pb同位素组成分析结果显示,方铅矿的Pb同位素组成相当均一,暗示其来源单一或混合均匀,对比显示其成矿金属主要由赋矿沉积岩提供,受到一定程度的下伏基底岩石影响。此外,方铅矿的原位Pb同位素组成有随着标高增加而升高的趋势,暗示成矿流体的运移方向很可能是向上的,且随着成矿流体的演化,富放射性成因Pb的赋矿沉积岩贡献了更多的成矿金属。综上,本文认为毛坪大型铅锌矿床是流体混合作用的产物,其深部可能具有良好的找矿潜力,这是因为富含金属元素的基底岩石对深部贡献更多。     

贵州纳雍枝铅锌矿床地质、地球化学及矿床成因

纳雍枝铅锌矿床位于扬子陆块西南缘,是黔西北地区五指山背斜内近年来取得勘查突破的大型铅锌矿床(1.30Mt),也是川滇黔矿集区贵州境内目前发现的最大规模的铅锌矿床。矿体受层位和构造控制明显,呈似层状、脉状及透镜状产于五指山背斜南东翼穿层和顺层构造带内,赋矿围岩为下寒武统清虚洞组和上震旦统灯影组白云岩。无论是缓倾斜的似层状矿体,还是陡倾斜的脉状矿体,矿石中普遍发育角砾状、脉状、网脉状和浸染状构造,金属矿物主要为闪锌矿,次为方铅矿和黄铁矿,脉石矿物以白云石、方解石为主,次为石英和重晶石。研究结果显示,该矿床硫化物δ~(34)SV-CDT值变化范围较宽,介于4.7‰~22.8‰之间,平均16.68‰,多数集中在18‰~22.5‰之间,远高于赋矿白云岩的δ~(34)S_(V-CDT)值(7.3‰)。硫化物总体呈现δ~(34)S_(闪锌矿)δ~(34)S_(方铅矿)δ~(34)S_(黄铁矿),暗示S同位素分馏未达到平衡,成矿流体的δ~(34)S_(∑S)值应高于硫化物的平均δ~(34)S值(16.68‰)。因此,成矿流体中的硫主要来源于赋矿海相碳酸盐岩中的蒸发膏岩,是蒸发硫酸盐矿物热化学还原(TSR)作用的产物。硫化物具有正常Pb的组成特征,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb及~(208)Pb/~(204)Pb变化范围分别为17.8240~17.9701、15.6364~15.7651和37.8956~38.3230,与赋矿白云岩Pb同位素组成略有不同,但壳源特征明显,很可能来源于区域基底岩石。综上认为,纳雍枝铅锌矿床兼具层控和断控成矿特征,成矿物质主要由壳源岩石提供,硫化物沉淀受控于富金属流体与富还原硫流体的混合作用,其形成是区域构造与大规模成矿流体耦合作用的结果,属于MVT矿床。     

云南普洱萝卜山铅锌矿床成矿流体中硫的来源与形成机制

萝卜山铅锌矿床位于三江成矿带南段的思茅盆地,在该盆地沉积岩容矿的铅锌矿床中具有典型代表性。本次工作对该矿床原生矿体主要矿石矿物(黄铁矿、方铅矿和闪锌矿)进行了硫同位素组成分析,探讨了成矿流体中硫的来源和形成机制。结果表明,矿床δ34S值在-8.83‰~1.61‰之间,与典型幔源硫(-3‰~3‰)特征不同,与区域上海相蒸发岩的硫同位素组成(15‰~25‰)也不同。萝卜山铅锌矿床成矿流体中的硫可能主要来源于海水硫酸盐,形成机制为细菌还原(BSR)。     

贵州威宁昊星铅锌矿地球化学特征及成因浅析

昊星铅锌矿床位于黔西北威宁县境内的云炉河坝地区,毗邻川滇黔接壤铅锌矿集区内第二大的毛坪铅锌矿床。该矿床赋存于泥盆系碳酸盐岩中,矿体呈似层状、透镜状及脉状产出,与赋矿地层产状基本一致,受NE向构造控矿明显。硫化物矿石的Pb品位为1. 5%42. 80%,平均2. 89%,Zn品位为1. 5%35. 92%,平均9. 86%。可见,昊星铅锌矿床的成矿特征与会泽、毛坪和天桥等川滇黔铅锌矿集区内的其他典型矿床较相似。昊星铅锌矿床硫化物(黄铁矿、闪锌矿和方铅矿)的δ34SCDT值介于-57. 21‰+3. 93‰,则明显不同于会泽、毛坪和天桥等矿床(5‰%25‰),暗示昊星铅锌矿床的还原硫可能具有不同的来源或形成机制。通过分析认为,该矿床的硫很可能是海相硫酸盐生物还原过程(BSR)的产物,而黄铁矿异常低的δ34S可能是非封闭体系BSR批式分离的结果,即BSR过程形成的还原硫分批随着流体迁移至异地参与成矿。方铅矿的Pb同位素组成显示,昊星铅锌矿床的成矿金属主要由基底岩石提供。因此,本文认为昊星铅锌矿床是流体混合的产物,起源或流经基底岩石的成矿流体与BSR过程形成的还原性流体在异地发生混合,伴生部分TSR和水/岩相互作用过程,赋矿沉积岩中的蒸发岩和金属元素参与到了成矿之中,最终形成昊星铅锌矿床。     

云南兰坪盆地北部东缘铅锌矿床喷流沉积成因的厘定———来自矿物学和硫同位素证据

通过详细的野外地质工作和显微镜下观察,对云南兰坪盆地东北部维西—乔后断裂带上三叠统石钟山组(T₃s)中产出的铅锌矿床成因进行厘定。研究结果表明,测区内存在大量典型的同生沉积矿床标志,如:纹层构造、条纹条带构造、网脉构造、黄铁矿条带软沉积构造、黄铁矿草莓状结构、黄铁矿胶状构造、闪锌矿同心环状构造等。青甸湾矿床金属硫化物硫同位素测试结果显示,黄铁矿的δ34 S介于3.7‰ ~ 8.1‰,均值5.34‰; 闪锌矿的δ34 S介于5.2‰ ~ 10.0‰之间,均值为7.18‰; 方铅矿的δ34 S介于5.2‰ ~ 9.9‰之间,均值为7.275‰,铅锌矿床硫来源于海水硫酸根无机还原。结合矿床形成时代及大地构造背景,认为该区铅锌矿为喷流沉积作用形成。      

西藏冈底斯成矿带拉屋锌铜多金属矿床成矿物质来源：硫化物LA-MC-ICP-MS原位S同位素约束

拉屋中型矽卡岩型锌铜多金属矿床位于中冈底斯铅锌多金属成矿带东段。该矿床以铜铅锌矿化为主,并伴生钨锡矿化,明显不同于区域上的铅锌银矿床。锌铜多金属矿体主要产于二长花岗岩与石炭系接触带的矽卡岩中,其次赋存于角岩化砂质板岩。为查明成矿物质来源,笔者采用激光剥蚀-多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)分析法,对矿床中发育的金属硫化物进行原位硫同位素分析。测试结果显示,黄铁矿δ~(34) Sv-CDT值为-2.57‰-1.17‰,平均值为-1.65‰;黄铜矿δ~(34)Sv-CDT 值为+1.32‰～+2.74‰,平均值为+1.73‰;方铅矿δ~(34)Sv-CDT 值为+0.84‰～+1.53‰,均值为+1.09‰。原位S同位素总体分布较为集中,δ~(34)Sv-CDT为-2.57‰～+2.74‰,平均值为+0.09‰。综合分析认为,拉屋锌铜多金属矿床硫化物S同位素组成与区域上广泛发育的铅锌多金属矿床相似,均与印度大陆与欧亚大陆碰撞造山过程形成的S型花岗岩相关,成矿物质来源于岩浆,属典型的矽卡岩型矿床,而非前人认为的喷流沉积矿床。     

青海玉树多彩地玛铅锌矿C-O、S同位素组成及成矿物质来源分析

多彩地玛铅锌矿位于青藏高原东北缘的青海玉树地区,夹持于西金乌兰-金沙江缝合带与班公湖-怒江缝合带之间,属于"三江"北段铜铅锌银多金属成矿带。结合区域地质调查及研究现状,对矿区围岩碳酸盐岩和两期热液方解石脉开展了C-O同位素组成分析,对硫化物矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析。结果表明:赋矿围岩中方解石的δ~(13)C和δ~(18)O值范围分别为-1.6‰~+3.0‰和+21.2‰~+27.6‰,属于正常海相碳酸盐岩沉积,C和O来自海水;方解石脉体的δ~(13)C和δ~(18)O的值范围分别为-1.5‰~+2.1‰和+15.2‰~+20.3‰,C来自海相碳酸盐岩的溶解作用,~(18)O因热液蚀变碳酸盐岩在水/岩反应中同位素交换作用的影响而明显亏损;硫酸盐重晶石的δ~(34)S值范围为+12.3‰~+15.7‰,硫化物方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的δ~(34)S值范围为-8.2‰~+5.7‰,峰值为-2.0‰~-3.0‰,反映了总体富轻硫的特征,硫源主要为盆地热卤水萃取地层蒸发岩中硫酸盐,并通过有机质热分解反应还原为低价硫分馏而得到;硫化物较宽的δ~(34)S变化范围反映了成矿物质在盆地内流体活动期间与不同地层单元发生相互作用,盆地内富有机质地层中沉积或生物成因S也有可能为成矿提供了部分硫源。     

湘西花垣铅锌矿田成矿物质来源的C、O、H、S、Pb、Sr同位素制约

花垣地区铅锌矿床有望成为中国最大的铅锌矿床,也是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。测试结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13) CPDB值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18) OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区的围岩的δ~(13) CPDB值范围为0.29‰~1.05‰,δ~(18) OSMOW值范围为21.33‰~23.89‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。矿石中硫化物的δ~(34) S变化于24.93‰~34.66‰之间,重晶石δ~(34) S为32.78‰~34.22‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.919、15.554~15.798和38.088~38.576,铅模式年龄为437~534Ma,成矿金属可能主要来源于奥陶系—寒武系。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ~(18) Ofluid变化范围为-4.1‰~8.75‰,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩的水-岩反应是导致该区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物沉淀结晶的主要机制。成矿流体~(87)Sr/~(86)Sr为0.70906~0.71022,高于赋矿围岩寒武系清虚洞组灰岩锶同位素比值0.70886~0.70921,表明成矿流体流经了清虚洞组下伏地层,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

扬子地块北缘冰洞山铅锌矿床地质及地球化学特征

冰洞山铅锌矿床是扬子地块北缘铅锌找矿的新突破。矿床主要形成于基底隆起部位的震旦系陡山沱组,矿体呈层状、似层状产于陡山沱组第四段白云岩角砾岩中,围岩蚀变很弱。矿石主要呈中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾岩间。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿等。与矿石共生的方解石流体包裹体分析表明流体均一温度为95~175℃,密度为0.897~1.117 g/cm3,估算成矿流体压力为25.4~32.5 MPa,计算相应的深度为1.24~1.43 km。矿石中硫化物的δ(34S)为13.03‰~33.72‰,其δ(34S)的顺序为:黄铁矿闪锌矿方铅矿;硫酸盐的δ(34S)为32.07‰~47.22‰,S来源于海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成为:N(206Pb)/N(204Pb)=17.660~18.093,N(207Pb)/N(204Pb)=15.457~15.694,N(208Pb)/N(204Pb)=37.444~38.288,成矿金属来源于震旦系-寒武系。矿石伴生碳酸盐矿物的δ(13CPDB)为-1.22‰~-0.31‰,成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。冰洞山铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随穹隆构造过程中,成矿流体向陡山沱组白云岩角砾岩运移并发生热液充填成矿,在成因上为MVT型铅锌矿床。     

四川大梁子铅锌矿成矿物质来源与成矿机制：硫、碳、 氢、氧、锶同位素及闪锌矿微量元素制约

大梁子铅锌矿床位于扬子地台西南缘,是川滇黔多金属成矿带中大型铅锌矿床之一,其金属储量(Pb+Zn)为180万吨,平均品位11.45%。本文在闪锌矿微量元素地球化学和系统总结S、H、O、C、Sr同位素研究结果的基础上,分析了成矿流体、金属的来源,并探讨了成矿机制。研究结果表明:大梁子矿区闪锌矿Ge/In、Ga/In的比值较大(远大于100),并富集As、Sb和Ag等元素,指示出了成矿温度属于中-低温范畴,有别于矽卡岩型、岩浆热液型铅锌矿床。成矿流体中δ18O水的变化范围为-6.02‰～3.31‰,δD的变化范围为-74.6‰～-40.3‰,推测成矿流体可能起源于大气降水和变质水(建造水)混合。主要脉石矿物热液方解石、白云石δ13C V-PDB值介于-3.5‰～+1.4‰之间,平均值为-1.23‰;δ18O V-SMOW值介于+11.6‰～+18.1‰之间,平均值为14.88‰;表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因,但受围岩有机碳及大气降水影响强烈。研究区矿石矿物方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的δ34S众值出现在10‰～20‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为20.2‰～38.7‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。闪锌矿87Sr/86Sr i的变化范围为0.707137～0.714588,均值0.711951,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70834～0.70861),表明成矿流体可能流经了围岩碳酸盐岩层与基底地层,并与之进行了水岩反应及同位素交换。     

云南会泽铅锌矿田硫同位素研究

为探讨会泽铅锌矿田成矿流体总硫同位素组成、成矿温度、硫源及还原硫的形成机制,在分析前人的硫同位素数据基础上对麒麟厂矿床上部原生矿体硫化物(黄铁矿、闪锌矿和方铅矿)及麒麟厂和矿山厂矿床外围新发现的硫酸盐矿物(重晶石)进行了硫同位素研究。结果显示,原生矿体中的硫化物的δ34S变化为8.0‰~17.68‰,成矿流体中硫同位素已达分馏平衡;矿床外围的硫酸盐δ34S变化为17.95‰~24.30‰。利用共生矿物对Pinckney法,估算获得成矿流体的δ34SΣS为14.44‰,与海相硫酸盐的δ34S相近;通过同位素地质温度计,估算获得成矿温度为134~388℃;包裹体测温发现,重晶石为热液成因,暗示成矿流体中的硫可能来自矿区及矿区外围各个地层的海相硫酸盐或是矿区发现的热液重晶石。硫酸盐的还原机制应为热化学还原作用(TSR)。     

陕西马元铅锌矿S、Pb同位素地球化学特征及成矿物质来源探讨

马元铅锌矿床位于扬子板块北缘碑坝穹窿构造的南缘,是区域上重要的碳酸岩型铅锌矿,矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。通过对马元铅锌矿床中矿石矿物闪锌矿、方铅矿和黄铁矿的硫、铅同位素系统研究,探讨其成矿物质来源。研究表明:马元铅锌矿床中矿石矿物的δ~(34)S值为15.4‰~19.6‰,平均为17.67‰,重晶石的δ~(34)S值为33.2%~33.5%,平均为33.3%,显示S主要形成于海相硫酸盐的热化学还原作用;矿石矿物的~(206)Pb/~(204)Pb值、~(207)Pb/~(204)Pb值和~(208)Pb/~(204)Pb值分别为17.62%~18.02%、15.49%~15.65%和37.57%~38.35%,组成较为均一,Pb主要来自于壳幔混合的造山带,基底岩系可能是马元铅锌矿床成矿物质的重要来源。     

陕西陈家坝铜铅锌多金属矿床C、H、O、S、Sr同位素地球化学示踪

陈家坝铜铅锌多金属矿床为近年来在陕西勉(县)-略(阳)-宁(强)铜金镍矿化集中区新发现的铜铅锌多金属矿床。为了查明陈家坝矿床成矿物质来源,笔者开展了系统的C、H、O、S和Sr同位素地球化学研究。结果表明,陈家坝矿区的围岩的δ~(13)CPDB值范围-0.93‰～1.44‰,平均值为0.35‰,δ~(18)OV-SMOW值范围14.14‰～27.49‰,平均22.1‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。脉石矿物白云石的δ~(13)CPDB范围在-0.53‰～-0.89‰,δ~(18)OV-SMOW值范围12.12‰～13.23‰,指示成矿流体中的CO_2主要来自岩浆水,少量CO_2来源于围岩海相碳酸盐岩的溶解作用。成矿流体中δD值范围-91‰～-72‰,δ~(18)OH矿流体以岩浆流体为主。成矿流体与围2岩的水-岩反应是导致该区铜铅锌2矿床中白云石和黄铜矿、闪锌矿和方铅矿矿物沉淀结晶的主要机制。矿石金属硫化物δ34S值范围4.88‰～8.90‰,平均值为7.37‰,介于岩浆硫与海水硫之间,且与矿集区内典型的徐家沟铜矿床矿石矿物δ34S变化区间重叠,表明硫主要来自于岩浆硫,部分硫来自海水硫酸盐。矿石中黄铁矿的初始锶同位素比值87Sr/86Sr比值为0.72,高于赋矿围岩锶同位素比值,接近大陆地壳的87Sr/86Sr比值(0.719),指示了成矿流体流经了雪花太坪组地层,并与其中具有高87Sr/86Sr比值的白云岩进行水岩反应及同位素交换。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床硫铅同位素地球化学研究

对新疆霍什布拉克铅锌矿床硫化物硫、铅同位素测定,获得成矿早期黄铁矿的δ34S值为-12.1‰～-8.5‰,闪锌矿的δ34S值为-17.6‰,方铅矿的δ34S值为-18.8‰;晚期黄铁矿的δ34S值为+12.8‰～+22.2‰,闪锌矿的δ34S值为+20.0‰～+24.2‰,方铅矿的δ34S值为+14.4‰+22.2‰.成矿从早到晚,硫同位素由大的负值变化到大的正值,方铅矿的206 Pb/204 Pb比值为17.900-18.086,207Pb/204Pb比值为15.586-15.732,208Pb/204Pb比值为37.997-38.381;黄铁矿的206Pb/204Pb比值为17.950,207 pb/204Pb比值为15.633,208 pb/204 Pb比值为38.144.灰岩的206pb/204 Pb比值为18.156-18.875,207Pb/204Pb比值为15.396-15.855,208Pb/204Pb比值为37.631-38.967.硫同位素指示硫来源于海水硫酸盐还原硫.铅同位素指示至少有两上以上来源.     

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床成矿流体及矿质来源探讨——H、O、S、Pb同位素地球化学证据

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床是保山地块镇康Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿集区内又一重要找矿成果。矿体呈似层状、透镜状产于上寒武统保山组大理岩化灰岩中,呈NEE向顺层产出,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,偶见黄铜矿和黄铁矿等;脉石矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、石英和绢云母等。本文基于对矿床地质特征的详细研究,结合矿床H、O、S、Pb同位素组成,对其成矿流体和矿质来源进行了探讨,同时与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿床进行了对比。研究表明:该矿床石英的δD值介于-101.1‰~-93.3‰之间,均值为-96.85‰(n=4),δ~(18)O_(H_2O)值为3.37‰~3.77‰之间,均值为3.57‰(n=4),表明成矿流体早期以原生岩浆水为主,有大气降水的混入。矿床金属硫化物的δ~(34)S值均为正值,介于4.1‰~12.2‰,均值为8.23‰(n=10),与旁侧的芦子园矿床δ~(34)S值(8.9‰~12‰)较为接近。该矿床可划分出三个成矿阶段,阶段Ⅱ为以闪锌矿和方铅矿为主的主要成矿阶段(δ~(34)S主要集中在4.1‰~6.2‰之间),其δ~(34)S均值可近似代表成矿热液中的δ~(34)S∑S值,即δ~(34)S∑S≈δ~(34)S均值=6.56‰(n=7),闪锌矿和方铅矿δ~(34)S值有部分重叠,但总体上具有δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿以及不同颜色闪锌矿之间δ~(34)S深棕色闪锌矿δ~(34)S棕褐色闪锌矿δ~(34)S浅棕色闪锌矿的分布特征,暗示硫同位素在硫化物间的分馏达到平衡,表明S同位素组成较为稳定,显示水头山矿床具有深部壳源岩浆成因的特征。矿床金属硫化物的Pb同位素分析显示,Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/~(204)Pb=18.3408~18.4483,均值为18.3815,~(207)Pb/~(204)Pb=15.8337~15.9440,均值为15.8745,~(208)Pb/~(204)Pb=38.8224~39.4391,均值为38.9941,n=10),投点主要分布在上地壳演化线上方,表明其Pb主要来自于以岩浆作用为主的上地壳物质。本文认为矿区深部壳源岩浆热液是水头山矿床最重要的成矿流体与矿质来源,流体的混合作用是矿床金属元素沉淀和富集的重要机制,矿床具有低温、后生成矿特征,推测矿床的形成与燕山晚期的岩浆热液作用有关。     

相山铀矿田黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其地质意义

相山铀矿田位于江西省境内的相山火山盆地中,是中国目前最大的火山岩型铀矿田。文章利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)技术对矿田内几个典型铀矿床(居隆庵、河元背和沙洲矿床)中矿前期热液蚀变阶段形成的黄铁矿分别进行了微量元素及S同位素组成特征研究。研究结果表明,矿田内铀矿床中黄铁矿的Co/Ni比值主要介于2.00～6.00,支持其为热液成因。黄铁矿的δ34S值总体变化于+0.1‰～+16.2‰,但西部与北部铀矿床之间黄铁矿δ34S值存在显著差异:西部铀矿床(居隆庵、河元背)中黄铁矿δ34S值为+0.1‰～+8.4‰,介于矿田内新元古代基底变质沉积岩δ34S值(+7.9‰～+9.4‰)与壳源岩浆δ34S值(-5.0‰～+5.0‰)之间,暗示S可能来自基底变质沉积岩硫与围岩(流纹英安岩和碎斑熔岩)中硫化物的硫的混合;北部沙洲铀矿床中黄铁矿的δ34S值为+7.5‰～+16.2‰,与蒸发硫酸盐δ34S值相接近,表明硫的来源可能主要与矿田西北侧红盆内硫酸盐的热化学还原(TSR)相关,围岩(花岗斑岩)中的Fe2+在还原过程中发挥了重要作用。同时,热化学还原产生的H2S与围岩中的Fe2+进一步结合形成黄铁矿。铀成矿期含铀热液中的六价U(Ⅵ)与铀成矿前期形成的上述黄铁矿发生氧化还原反应,导致铀沉淀成矿。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征

马元铅锌矿床是近年在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破.矿床主要形成于边缘基底隆起翼部震旦系灯影组中,矿体呈层状、似层状产于角砾化白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱.矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,矿物成分简单,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间.矿石中矿物流体包裹体记录的成矿流体温度为100～320℃,密度为0.850～1.068 g/cm3,估算成矿流体压力为24.9～31.7 Mpa,相应成矿深度900～1 198 m.矿石中硫化物的δ34SV-CDT为12.94‰～19.4‰,且δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰～33.48‰,H2S来自海相硫酸盐的还原.矿石硫化物206Pb/204Pb为17.62～18.02,207Pb/204Pb为15.49～15.63,208Pb/204Pb为37.57～38.35,成矿金属来源于震旦纪一寒武纪地层.矿石中热液脉石矿物的δ13 CV-PDB为-3.2‰～-1.2‰,δ18OV-SMOW为19.4‰～21.4‰,成矿流体中CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因.马元铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随碑坝穹隆构造过程,成矿流体沿灯影组白云岩层间(滑脱或溶塌)构造从盖层沉积中心向隆起边部运动并发生热液充填成矿,在成因上为MVT铅锌矿床.