塔里木盆地西北缘乌恰地区乌拉根铅锌矿床 S-Pb同位素特征及其地质意义

乌拉根铅锌矿床产出于塔里木盆地西北缘喀什凹陷中—新生界中,成矿地质条件优越,资源潜力可观,具有超大型矿床找矿远景,但其成因一直存在较大争议。本次对乌拉根铅锌矿进行了详细的S、Pb同位素研究,探讨了其成矿物质来源和矿床成因。测试分析结果表明,乌拉根铅锌矿床矿石δ34S值为-26.09‰~+15.0‰,具有较宽的分布范围,显示出轻硫与重硫同时富集的特征,指示乌拉根铅锌矿床S主要来自海相硫酸盐的还原。乌拉根铅锌矿的206Pb/204Pb值为17.771～18.6413,207Pb/204Pb值为15.402～15.6454,208Pb/204Pb值为37.92～38.7507,Pb同位素组成变化较小,且集中于造山带铅演化线附近,推测本矿区Pb可能来自区域内的古老地层。综合前人研究和本次S、Pb同位素分析结果,认为乌拉根铅锌矿床是在南天山和西昆仑山两大造山带相互逆冲推覆背景下,盆地流体大规模运移,在油气还原条件下形成的一类赋存于沉积岩中的铅锌矿床。     

湘西地区铅锌矿成矿物质来源——来自S、Pb同位素的证据

湘西地区铅锌矿床位于湘西-鄂西成矿带西南段,具有良好的成矿地质背景和控矿条件,有望成为中国最大的铅锌矿基地。S和Pb同位素组成分析结果表明,湘西地区矿床的δ~(34)S值变化范围为6.30‰~34.66‰,平均值为19.64‰,明显富重硫,具有双塔式分布特征,矿石硫主要来源于容矿地层中的海相硫酸盐类和海水。8个矿床矿石矿物的~(206)Pb/~(204)Pb值范围为17.689~18.295,~(207)Pb/~(204)Pb值变化于15.535~18.848之间,~(208)Pb/~(204)Pb值介于37.294~38.630之间。区内铅锌矿床Pb同位素成分具有造山带和上地壳Pb同位素特征,成矿物质来源于造山带和上地壳的混合作用,铅成因类型为上地壳和地幔因岩浆作用而混合的俯冲铅。提出了湘西地区铅锌矿成矿作用的两阶段演化模式,认为区内铅锌成矿作用经历了成矿流体形成和成矿流体迁移富集2个演化阶段。     

西藏墨竹工卡县洞中拉铅锌矿床S、Pb同位素组成及成矿物质来源

为了探讨西藏墨竹工卡县洞中拉铅锌矿的成矿物质来源,研究矿床成矿机制,对该矿床的矿石样品进行了硫和铅同位素分析,并对其变化规律和成因意义进行讨论。研究结果表明,6件金属硫化物样品(闪锌矿、黄铜矿、方铅矿)的δ34S值变化于2.2‰～4.8‰之间,显示硫同位素组成比较稳定。根据共生硫化物对所确定的温度,该矿床属中低温热液矿床。6件金属硫化物样品206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为18.628 0～18.629 6、15.698 0～15.699 9、39.077 5～39.082 4,平均值分别为18.628 70、15.699 02和39.079 37。硫和铅同位素研究结果表明,洞中拉铅锌矿床的硫主要来自沉积围岩,主要为无机还原成因,有少量硫来自本地区燕山晚期花岗岩;洞中拉铅锌矿床矿石铅主要来自上地壳物质。     

新疆乌恰县乌拉根铅锌矿床地质特征和S-Pb同位素组成

乌拉根矿床是喀什中新生界凹陷内新近勘查的具超大型远景的铅锌矿床。铅锌矿体呈板状,顺层分布于乌拉根向斜南、北两翼,容矿地层为下白垩统克孜勒苏群第五岩性段(K1kz5)褪色灰白色砂砾岩及古新统阿尔塔什组(E1a)泥质白云岩。矿石具块状、微细浸染状、细脉状、团斑状等构造及胶结结构、交代反映边结构等。乌拉根矿床硫化物δ34S值为-27.9‰~14.6‰,指示相邻层位中石膏、天青石等硫酸盐提供硫,同时有机物的热分解也可能作为硫的来源,硫的还原可能包括生物还原与有机质热化学还原两种模式。硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为18.528~18.663、15.611~15.669、38.616~38.839,极为均一,指示上地壳和造山带剥蚀区是成矿金属的来源。综合分析乌拉根铅锌矿床地质、地球化学特征,并与已有成因认识进行对比,判定乌拉根矿床是与盆地流体活动相关的砂岩型铅锌矿床。     

塔西乌拉根铅锌矿床硫同位素地球化学特征

乌拉根铅锌矿带位于塔里木盆地以西喀什凹陷北部的乌恰凹陷中,该矿床δ34S值-25.9‰~27.5‰,显示出较宽泛的分布范围,本文通过对乌拉根铅锌矿床S同位素的研究,分析了成矿物质来源和矿床形成过程。该矿区硫同位素具有混合BSR作用形成的生物硫和海相沉积的膏岩矿物硫的特征,塔里木盆地西缘的新生界沉积盆地内大量发育的天青石、石膏、重晶石等硫酸盐矿物,为乌拉根铅锌矿床的铅锌矿化提供了充足的硫源。在其成矿作用过程中,盆地流体中的金属物质与来自于膏盐层溶解并进过生物还原作用形成的还原性硫结合导致硫化物的沉淀成矿。乌拉根铅锌矿床属砂砾岩型铅锌矿床。     

渝东南秀山石堤铅锌矿S、Pb同位素地球化学特征与成矿物质来源探讨

石堤铅锌矿位于重庆市秀山县境内,紧邻湖南花垣铅锌矿,矿体赋存于中寒武统平井组碳酸盐岩中。本文对该矿床矿石进行了系统的硫、铅同位素研究,探讨了成矿物质来源。研究表明,石堤铅锌矿矿石中硫化物δ34S值变化范围为10.8‰~15.6‰,平均13.52‰,主要为海相硫酸盐的还原产物,硫酸盐的还原机制为热化学还原作用。矿石铅206Pb/204Pb为18.319~18.422,207Pb/204Pb为15.740~15.784,208Pb/204Pb为38.355~38.511,铅同位素组成较为均一,显示正常铅的组成特征,在Zartman铅同位素图解中,主要位于上地壳演化线之上,在Δβ-Δγ图解中,总体落入上地壳与地幔混合的俯冲带铅和上地壳铅的过渡范围内,因此认为石堤铅锌矿床成矿物质主要来源于上地壳物质,下寒武统牛蹄塘组黑色页岩可能是石堤铅锌矿床成矿物质的重要来源。     

云南保山西邑铅锌矿床硫铅同位素地球化学特征研究

西邑铅锌矿位于保山地块中北部,矿体定位受下石炭统香山组地层和矿区断裂控制,具有层控特征。硫同位素研究表明,西邑铅锌矿床中硫化物的δ34S值的区间为-2.4‰~+2.3‰,它们与地层中的重晶石的δ34S的值相差约15‰。分析表明,西邑铅锌矿床的硫化物的硫源主要来自地层中的重晶石,它们通过有机质的热分解反应还原为沉淀硫化物所必需的低价硫。矿石铅的铅同位素为206Pb/204Pb=18.547~19.044,207Pb/204Pb=15.608~15.661,208Pb/204Pb=38.541~38.880,显示铀铅富集、钍铅微弱亏损;矿石铅μ值介于于9.46~9.53之间,ω值的范围为35.48~36.79,显示铅源的物质成熟度高,具有上地壳或沉积物的特点。无论是矿床地质特征、还是同位素地球化学特征,均指示夹杂沉积硫酸盐的碳酸盐(含生物碎屑)沉积建造是最为理想的物源,矿床类型为沉积-热液型。     

辽吉裂谷区铅锌金矿床S、Pb同位素组成特征及其地质意义

辽吉裂谷区发育有众多大中型铅锌、金等多金属矿床,本文选择该地区的青城子榛子沟铅锌矿、白云金矿、五龙金矿、荒沟山铅锌矿和临江金矿作为研究对象,开展其矿石S、Pb同位素分析及其地质意义研究.数据显示榛子沟脉状铅锌矿δ34SCDT值介于-10.3‰～6.8‰之间,白云金矿δ34SCDT值介于-7.7‰～1.9‰之间,五龙金矿δ34 SCDT值介于0.8‰～3.6‰之间,荒沟山铅锌矿δ34 SCDT值介于6.7‰～17.8‰之间,临江金矿δ34 SCDT值介于0.7‰～1.5‰之间.研究区铅锌金矿床的矿石硫同位素主要有两种来源,其一来自于早期火山喷流沉积而成的地层硫,如青城子榛子沟层状铅矿矿体和荒沟山层状铅锌矿;另一类为后期岩浆硫,如青城子榛子沟脉状铅锌矿、白云金矿、五龙金矿以及临江金矿,此类岩浆硫形成过程中,对早期地层硫进行了混染.辽吉裂谷区典型多金属矿床矿石铅同位素值变化较大,206 pb/204 Pb值介于15.72～24.02,207pb/204 Pb值介于15.32～16.43,208pb/204 Pb值介于34.96～39.79,不同的矿床其比值具有不同特点.研究区铅同位素μ值相对集中且较大,显示铅源具有上地壳物质特征,但均受到了不同铅源的混合.榛子沟铅锌矿脉状矿体矿石铅和岩体铅均为混合铅源,矿石铅为上地壳与地幔的混合源铅,而岩体铅则是造山带铅与上地壳的混合源铅;白云金矿床矿石铅为造山带铅,而其岩体铅为上地壳与地幔的混合源铅;五龙金矿的铅同位素主要来源于元古宙造山带铅,同时又有幔源铅的混合;荒沟山铅锌矿矿石铅一组为正常铅,微偏钍铅,来源于统一矿源层,另外一组铅为放射成因铅,即铀铅,而临江金矿矿石铅属于放射成因铅.     

西藏冈底斯成矿带铅锌银矿床的S、Pb同位素组成及其地质意义

位于冈底斯斑岩铜矿带北侧的铅锌银矿化带是冈底斯成矿带的重要组成部分,具有巨大的成矿潜力。对冈底斯北侧铅锌银矿带的3个典型矿床进行的矿石矿物S、Pb同位素组成分析显示,各个矿床的金属硫化物的S同位素组成比较一致,δ34S为-3.9‰～-1.1‰,均值-2.42‰,与冈底斯斑岩铜矿床的S同位素组成接近。3个矿床矿石矿物的206Pb/204Pb范围为18.51523～19.76144,207Pb/204Pb变化于15.56129～15.85036之间,208Pb/204P介于38.50412～40.29409之间。3个铅锌银矿床的Pb同位素组成变化较大,可能指示它们具有不同的起源。在铅构造模式图上多偏离造山带Pb演化曲线而靠近上地壳Pb演化线。3个铅锌矿床的S、Pb同位素数据暗示,成矿物质主要来自上部地壳,具有复杂的演化历史。     

滇中前震旦纪地层内铅锌矿床硫、铅同位素特征及对成矿物质来源指示

滇中前震旦系主要位于扬子地块西南缘,元谋-绿汁江断裂以东、普渡河-滇池断裂以西,岩浆活动强烈导致该区地壳结构复杂,具有"多层结构"的特点。据统计,赋存在昆阳群中的铅锌矿床(点)有近20处,其赋矿地层主要为:大龙口组(Pt_2d)、黑山头组(Pt_2hst)、鹅头厂组(Pt_2e)。本文优选大笑、热水塘硫铅同位素进行系统分析对比,总结指示成矿流体与指示物质来源。研究结果显示:赋存在前震旦纪铅矿矿床~(34)S值变化范围在6.33‰~14.99‰,成矿流体的总硫同位素值(δ~(34)SΣS)12.17‰。由此可见,赋存在前震旦纪地层中铅锌矿床硫化物主要为混合硫来源,硫同位素的来源具有多源性的特点。东川大笑铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.282~18.391,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.491~15.515,208Pb/204Pb变化范围为38.287~38.326,主要分布于地幔、造山带演化线。热水塘铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围17.702~18.512,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围15.626~15.72,~(208)Pb/~(204)Pb变化范围37.504~38.528,主要分布在造山带演化线附近。μ、ω值的变化范围表明所分析样品铅同位素均属于异常铅,说明其成矿物质多来源。因此,铅同位素主要来自地幔、上地壳和造山带,暗示成矿物质来源具有多源型特点。     

西藏雄村斑岩型铜金矿集区I号矿体的硫、铅同位素特征及其对成矿物质来源的指示

西藏雄村斑岩型铜金矿集区是近年来西藏冈底斯斑岩铜矿带内发现的一处超大型铜金矿集区,其形成于与新特提斯洋向北的洋内俯冲作用有关的岛弧环境,成矿时代为中侏罗世。该矿集区位于冈底斯火山-岩浆弧的中段南缘,其南侧紧邻日喀则弧前盆地,目前探明Ⅰ(原命名为雄村铜矿床)、Ⅱ、Ⅲ号铜金矿体规模达大型-超大型,同时还存在多个矿化异常带。本文以雄村Ⅰ号矿体为研究对象,对雄村Ⅰ号矿体含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物的硫、铅同位素开展研究,结果表明:①含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有较为一致的硫同位素组成,δ34SCDT变化范围为-3.5‰～2.7‰,平均-1.07‰,十分接近于零,塔式分布效应显著,硫可能主要来自地幔;②含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有相对一致的铅同位素组成,均以放射性成因铅含量低为特征,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为18.369～18.752、15.473～15.589和38.389～39.1531,位于地幔与造山带铅演化线之间,并且相对靠近地幔铅演化线,显示出铅主要来源于地幔,可能有少量地壳物质的混染。通过西藏冈底斯斑岩铜矿带碰撞造山环境和岛弧环境(以雄村Ⅰ号矿体为代表)斑岩型铜矿床的硫、铅同位素组成特征对比,认为两者的成矿物质来源是相似的,碰撞造山环境的地壳物质混染较强烈,而岛弧环境的地壳物质混染较弱。     

西秦岭李坝金矿床地质、同位素地球化学及其成因探讨

李坝金矿床位于西秦岭造山带中的礼-岷矿集区内,赋矿围岩为泥盆系浅变质细碎屑岩,矿床产于中川岩体的外侧热接触变质带内,矿体主要受断裂破碎带控制。本文在李坝金矿床地质特征研究的基础上,对赋矿围岩、花岗斑岩岩脉、矿石硫化物进行了LA-MC-ICPMS原位微区硫同位素测试及化学溶样法分析,对不同地质体的铅同位素进行了系统测定与示踪,测定了成矿流体的氢-氧同位素组成,并对与矿体相伴产出花岗斑岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。研究表明,李坝金矿床花岗斑岩脉中黄铁矿δ34S值范围为8.19‰~10.06‰,赋矿围岩中金属硫化物δ34S值范围为4.94‰~9.81‰,矿石硫化物的δ34S值范围为4.94‰~10.82‰,矿石硫化物的硫同位素组成与矿区花岗斑岩及赋矿围岩的硫同位素组成相似,暗示成矿流体中的硫源主要来自受改造或变质的地层岩石与岩浆热液硫的混合。不同地质体的铅同位素组成变化范围较小,在Zartman铅构造模式图解中,样品投影点均落于造山带与上地壳演化线附近,矿石铅投影点与赋矿围岩及矿区岩脉的投影点重合,表明矿石中的铅可能来源于赋矿围岩和岩浆作用的混合。氢-氧同位素研究表明,成矿流体可能为变质流体、岩浆流体及地层建造水的混合热流体。矿区花岗斑岩脉与矿体相伴产出,花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为223 Ma,与金矿化时间一致,暗示成矿作用与岩浆活动同时发生。李坝金矿床与矿区岩浆岩同为造山作用的产物,并且其矿床地质特征、同位素地球化学特征与造山型金矿床相似,为形成于秦岭造山带由碰撞向伸展转变环境下成矿物质来源复杂的造山型金矿床。     

黔西北福来厂铅锌矿床Pb同位素研究及地质意义

单阶段演化正常铅用H-H法可获得高准确性的模式年龄,在黔西北福来厂铅锌矿床中采集16件矿脉和围岩样品,测定它们的Pb同位素组成,206 pb/204 Pb为18.5346 ～ 18.7294(均值18.5935),207pb/204 Pb为15.7408～15.7603(均值15.7519),208 pb/204 Pb...     

南天山沙里塔什铅锌矿床地质特征及S、Pb同位素特征研究

沙里塔什铅锌矿床是新疆南天山多金属成矿带内重要的铅锌矿床。矿床位于南天山造山带迈丹-阔克萨勒古生代陆缘盆地,含矿层位为中泥盆世托格买提组,单个矿体呈透镜状、巢状和筒状分布在白云岩构造破碎带内,围岩蚀变较弱。矿石中金属矿物以闪锌矿、方铅矿为主。矿石金属硫化物的δ34S=-3.6‰~-12.0‰,指示硫主要来自海相硫酸盐的还原作用。矿石金属硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值范围为17.8979~17.9625,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.5981~15.6023,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.1863~38.1971,结合矿石、围岩的微量及稀土元素特征判断,铅主要来自古生代沉积盆地高金属背景值的中泥盆世托格买提组。综合沙里塔什铅锌矿床的地质、地球化学特征,判定其为MVT型铅锌矿床。     

大兴安岭中段闹牛山铜金矿床的硫铅同位素地球化学特征与成矿物质来源

通过对闹牛山铜金矿床硫、铅同位素的系统研究,探讨了其成矿物质的来源。同位素测试结果表明,δ(~(34)S)=2.0×10~(-3)~3.5×10~(-3),均为正值,呈塔式分布,峰值出现在2.0×10~(-3)~2.5×10~(-3),具幔源硫和陨石硫的特征;矿石铅~(206)Pb/~(204)Pb=18.169~18.510,~(207)Pb/~(204)Pb=15.484~15.646,~(208)Pb/~(204)Pb=37.877~38.431,铅同位素组成较为均一,具正常铅的组成特点;且μ值和ω值偏低,表明矿石铅源区富钍亏铀。在Zartman铅同位素构造模式图解中,投点主要落于地幔与造山带之间和造山带演化线附近;在Δβ—Δγ成因分类图解上,12件测试样品落入上地壳与地幔混合的俯冲带岩浆作用成因铅同位素源区,4件样品落入地幔源铅的范围内,但与两源区界限临近。由此认为,闹牛山铜金矿床的成矿物质主要来源于地幔,并有上地壳物质的混染,这种认识对研究大兴安岭中南段铜多金属矿带的成矿规律具有指导意义。     

湖北鸡笼山矽卡岩型金铜矿床铅同位素地球化学研究

湖北鸡笼山金铜矿床是长江中下游铁铜金多金属成矿带鄂东南成矿区中典型的矽卡岩矿床,对其成矿物质来源的专门研究相对贫乏。对鸡笼山矽卡岩带的11件黄铁矿、2件方铅矿和2件闪锌矿样品进行了铅同位素分析,结果显示206Pb/204Pb为17.358～18.589,207Pb/204Pb为15.414～15.745,20 8Pb/204Pb为37.956～39.094,矿石铅属异常铅,其单阶段模式年龄(136.3～707.3 Ma)不能代表成矿年龄,但其分布特征反映了铅的多源混合特征。同位素构造模式图上投点的线性分布特征显示了花岗闪长斑岩、矽卡岩、大理岩中的铅同位素演化具有很好的继承性和相应性,但各类铅同位素组成在20 8Pb/204Pb-206Pb/204Pb图上均落在下地壳和地幔之间,指示其具有来自壳幔边界附近的深源的特点。鸡笼山金铜矿床、丰山洞铜钼矿床、城门山铜金矿床、铜绿山铜铁矿床4个相似矿床的铅同位素组成进行对比,显示整体成矿物质来源在主体相似的背景下也具有局部的差异性。     

大别造山带和扬子陆块北缘中生代玄武岩铅同位素组成及构造意义

大别造山带在地球化学分区上属于扬子大板块还是华北大板块一直存在争议。近年来，一些学者根据其显生宙矿石铅和花岗岩长石铅（揭示地壳铅）具有低铅同位素成分特征，将大别造山带整体划归华北大板块。本文对大别造山带南部（黄陂、新洲、大悟地区）、腹地（麻城地区）和扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成（揭示地幔铅）研究表明，大别造山带具有高放射性成因铅同位素特征，与扬子铅同位素省中南扬子亚省基本一致。扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成与扬子铅同位素省中北扬子亚省基本一致。铅同位素组成特征和Th-U-Pb体系变异趋势均表明：（1）大别造山带晚中生代地幔属于扬子地幔，与华北地幔存在明显区别；（2）大别造山带壳、幔铅同位素成分上存在明显的非耦合特征，反映大别造山带壳幔演化历史的复杂性。