应用氢氧同位素研究矿床成因的一些问题探讨

成矿热液的氢、氧同位素组成与其水的类型、水/岩交换的岩石成分和同位素组成、水/岩交换时的温度及水/岩交换程度(W/R比值大小)等诸多因素有关,微生物和有机质也对其有一定的影响。因此,仅通过简单投影的方法将成矿热液的氢、氧同位素值与一些所谓的标准值进行类比,由此就推断出热液中水的来源,这种方法是不可取的;尤其当成矿热液的氢、氧同位素值介于大气降水和岩浆水的值之间时,切忌滥用两种水混合成矿模式,因为实际情况往往并不是这样。本文以胶东乳山金矿床为例,展开了这方面的讨论。     

热液体系水-岩作用过程中的氧氢同位素行为

论述水-岩作用过程氧氢同位素地球化学行为特征。列举西华山钨矿、台上金矿、白乃庙金矿和额仁陶勒盖银矿的水-岩体系氧（氢）同位素组成特征。论证了开放体系单阶段和二阶段水-岩反应中氧同位素行为接近于封闭体系氧同位素交换演变轨迹，具有成因指示意义，但不具定量意义。探讨了大气降水热液矿床矿体产出位置与氧同位素组成之间关系。本文还指出开放体系中氢同位素动力分馏行为控因复杂，主要由于1H相对富集于各种含氢气体中逃逸出热液体系，使热液体系氢同位素地球化学行为偏离理论演化轨迹，因此氢同位素组成的成因指示意义远不如氧同位素。     

团结沟金矿氧氢同位素组成特征与成矿关系的研究

氢氧同位素研究表明团结沟金矿成矿热液水主要为大气降水来源,成矿W/R值较小(0.05～0.15)。通过对东露采区蚀变岩石的系统采样和氧同位素分析,获得氧同位素平面等值线趋势图,指示出矿体与高~(18)O蚀变花岗斑岩有密切关系。利用大气降水二阶段理想演化定性解释了高~(18)O蚀变岩石成因。一个浅钻岩心的氧同位素组成向深部具明显升高趋势,指示金矿主矿体还在深部。     

石英流体包裹体大气氩示踪初探

60年代中期,Craig首先应用H、O同位素地球化学示踪技术,论证Salton湖地热含矿卤水(可达300℃以上)与红海深海槽含矿热卤水(约60℃),分别和当地地表水与红海海水有成因联系。此后,对热液矿床成矿流体的H、O同位素研究,不仅证实了大气降水、海水热液成矿作用的广泛存在,提出既有高W/R(水/岩)比值体系,也有低W/R比值体系,而且对水—岩体系岩石H、O同位素组成研究后,发现了一批与大气降水成矿作用有关的低~(18)O蚀变岩石。     

团结沟金矿氧氢同位素组成特征与成矿关系的研究

氢氧同位素研究表明团结沟金矿成矿热液水主要为大气降水来源，成矿W／R值较小(0.05～0.15)。通过对东露采区蚀变岩石的系统采样和氧同位素分析，获得氧同位素平面等值线趋势图，指示出矿体与高18O蚀变花岗斑岩有密切关系。利用大气降水二阶段理想演化定性解释了高18O蚀变岩石成因。一个浅钻岩心的氧同位素组成向深部具明显升高趋势，指示金矿主矿体还在深部。     

下庄铀矿田成矿热液的水源研究

在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，根据包体水氢、氧同位素组成和水－岩相互作用原理对该矿田成矿热液的水源进行了详细探讨。其结果表明，下庄铀成矿热液的氢、氧同位素组成δ＾１８Ｏ＝＋６．９０‰－９．８０‰（ＳＭＯＷ）、δＯ＝－３０－８５‰（ＳＭＯＷ）位于已发生氧漂移的大气降水同位素组成范围。水－岩同位素交换后，岩石的δ＾１８Ｏ值明显降低，显著出与岩石相互作用的古地下水具有相当低的δ＾１８Ｏ值。不同水     

下庄铀矿田成矿热液的水源研究

在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，根据包体水氢、氧同位素组成和水－岩相互作用原理对该矿田成矿热液的水源进行了详细探讨。其结果表明，下庄铀成矿热液的氢、氧同位素组成δ１８Ｏ＝＋６．９０‰～－９．８０‰（ＳＭＯＷ）、δＤ＝－３０‰～－８５‰（ＳＭＯＷ）位于已发生氧漂移的大气降水同位素组成范围。水－岩同位素交换后，岩石的δ１８Ｏ值明显降低，显示出与岩石相互作用的古地下水具有相当低的δ１８Ｏ值。不同水－岩比值条件下同位素交换结果证明下庄成矿古水热系统具有比较充足的水源，大气降水与岩石交换后热液的δ１８Ｏ计算（－８．２６‰～＋１．５３‰）与成矿期热液的δ１８Ｏ值（－６．５４‰～＋１．４３‰）相吻合。证据表明下庄铀矿田成矿热液的水源主要来自大气降水。     

德兴斑岩铜矿成矿热液来源及其演化——花岗闪长斑岩的氧同位素制约

作者研究了德兴铜厂花岗闪长斑岩的氧同位素组成特征在垂直方向上的变化规律,及蚀变作用对花岗闪长斑岩全岩和单矿物氧同位素组成的影响。结果表明,从地表到深部,花岗闪长斑岩全岩和长石单矿物的δ＾１８Ｏ值总体上有逐渐降低的趋势,反映花岗闪长斑岩受到已演化的大气降水水－岩氧同位素交换作用的影响。水－岩交换作用对花岗闪长斑岩氧同位素组成的影响在浅部和深部是不同的,这主要受控于水－岩交换温度和交换水的初始氧同位素组成等因素。石英的氧同位素组成及变化特征不同于全岩和长石,其值与岩石的蚀变作用有关从花岗闪长斑岩的氧同位煮组成及其变化规律可以推论,由大气降水演化为德兴斑岩铜矿成矿热液是可能的。     

相山铀矿田水—岩氢,氧同位素交换的实验研究

为了研究相山铀矿田的水－岩氢、氧稳定同位素交换作用及其对水溶液和岩石氢、氧稳定同位素组成的影响，为探讨矿床成因提供实验依据，笔者进行了相山铀成矿古水热系统中水－岩氢、氧同位素交换实验。实验结果表明，在水热系统中水－岩之间可以发重 氧同位素交换作用，致使岩石的δ＾１８Ｏ值下降，水的δ＾１８Ｏ值升高，即发生“氧－１８飘移”。热水溶液的δＤ值相对稳定，但与含有较多含氢矿物（云母等）的岩石作用时，δＤ值可     

江西德兴铜厂铜矿水－岩体系氢氧同位素演化

江西铜厂铜矿床露天采场岩石76个全岩氧同位素组成表明,该超大型铜矿的形成与具有5个水-岩交换成矿体系汇集在一起有关。水-岩体系计算表明,成矿流体储库形成是大气降水与千枚岩和花岗闪长斑岩在300℃以及W/R比值为0.5左右条件下形成,而后上升进入矿化沉积体系时温度降低,W/R比值超过10.0,计算的最少水量达1.9×10¹⁰t以上。     

Hydrogen and Oxygen Isotope Fractionation Mechanism in the Hydrothermal System and Its Geologic Significance

The geochemical behaviors of hydrogen and oxygen isotopes in the hydrothermal system and their inher-ent relationship with the water / rock exchange are discussed in this paper In addition to the temperature con-ditions, the effective W / R ratio is another factor controlling the changes in H and O isotope compositions ofthe altered rock and hydrothermal water. Besides, the application and geological significance of the water-rockexchange theory are also discussed in the light of the H and O isotope compositions and their variation charac-teristics of the mineralizing hydrothermal water and altered rocks from several mineral deposits. Finally, abrief evolutional model of H and O istotope compositions of meteoric and magmatic hydrothermal waters in ahydrothermal system is given.     

陕西省略阳县铧厂沟细碧岩浆热液金矿床及地幔射气成矿机制

主要论述了细碧岩浆热液金矿床的地质特征，并以地质，碳、硫、氢、氧、铅同位素，稀土微量元素和包体成分资料，阐明了地幔射气成矿作用。     

质量传输和同位素交换:流动几何学和交换机制

耦合的质量传输和动力学限制的同位素交换模型综合考虑了平流、扩散、热液弥散 ,以及岩石与水之间的不平衡同位素交换等项因素。把耦合模型应用于 2个构造环境下的古热液系统 ,进而解释稳定同位素数据。对于造成环绕浅成侵入岩体分布的18O亏损环带的流体的流动几何学 ,以及浅部正断层流体流动的几何学 ,耦合模型提供了不同于单一同位素交换模型的解释。耦合模型也提供了关于同位素相对交换速率和同位素交换机制的信息。结果表明 ,断层带的动态重结晶促进了表面反应 ,进而便利了同位素交换 ;在化学不反应性和未变形的矿物中 ,同位素交换可能受制于固态条件下的扩散。     

吉林夹皮沟金矿稳定同位素地质及找矿方向

吉林夹皮沟金矿床成因,多年来一直存在变质热液和岩浆热液之争。在金矿带北侧海西期花岗岩内和南侧白山镇一带变质岩地区进行外围找矿始终没有突破性进展。在前人研究基础上,通过一些补测工作对夹皮沟金矿稳定同位素地质给予新的认识。Ｓ和Ｃ、Ｈ、Ｏ流体主要来自地幔,部分Ｓ和Ｓｉ、Ｐｂ、Ａｕ主要来自花岗岩和古老变质层状岩系,成矿远景区应重点选定在夹皮沟—大砬子深大断裂两侧中生代脉岩体附近。     

山东胶东地区某些金矿床的氩、氢、氧稳定同位素地球化学及矿床成因

通过矿床地质特征、流体包裹体及氧、氢稳定同位素的研究,认为马家窑金矿属再平衡岩浆热液矿床,金青顶和十里铺金矿属大气降水热液矿床。马家窑金矿石英的δD、δ¹⁸O值高,变化小,比较稳定;蚀变岩石的δ¹⁸O在磺向上由围岩向矿脉逐渐升高。金青顶和十里铺金矿石英的δD、δ¹⁸O值低、变化大;蚀变岩石的δ¹⁸O值由地表向深部逐渐降低。开展金矿的氮稳定同泣素研究,在国内尚数首次。马家窑金矿³⁶Ar在温度300℃以下相对含量不到10%,金青顶和十里铺金矿³⁶Ar则达90%以上,表明前者以岩浆成因⁴⁰Ar为代表,后者则以大气氩³⁶Ar为代表,进而表明马家窑金矿是再平衡岩浆热液成因,金青顶和十里辅金矿是大气降水热液成因。示踪结果与H、O同位素一致,表明氩同位素在示踪成矿热液、矿床成因研究方面是一种较为有效的手段。     

内蒙古金厂沟梁金矿床稳定同位素组成和矿床成因讨论

稳定同位素的研究对于分析矿床成因、阐明成矿物质来源等具有重要意义。金厂沟梁金矿成矿流体的同位素组成与本区变质岩、岩浆岩的同位素组成具有非常密切的关系,成矿流体的H、O、C、S同位素特征继承了本区变质岩、岩浆岩的H、O、C、S同位素特征,它们的δ18O、δD、δ13C、δ34S值具有相似的变化范围,其同位素的变化规律表明变质岩是本区成矿物质的母岩。本区岩浆构造活动频繁,为成矿物质活化提供了动力条件。成矿模式为本区太古宙变质岩经过多次活化,使成矿物质逐步聚集,到了燕山晚期,岩浆期后热液活动将成矿物质带到构造有利部位聚集形成了金矿床,因此,该矿床属重熔岩浆热液型矿床。      

黑龙江省大兴安岭古利库岩金矿床成矿物质来源分析

通过对古利库岩金矿床的岩石地球化学特征和H、O、S、Pb同位素特征的分析,认为:该矿床成矿热液来源于大气降水;热液硫来源于中生代火山岩;热液铅来源于基底落马湖群和与之相伴产出的花岗岩类;金、银的直接来源可能是遭受到韧性剪切变形的基底落马湖群和相伴产出的古利库河序列花岗岩类。     

辽宁红透山铜锌矿床地质特征及成因浅析

红透山铜锌矿床赋存于辽北太古宙绿岩红透山岩组,为极具工业意义的大型矿床.通过对矿石H、O、S、Pb同位素特征的分析,结合矿床矿体形态、矿石结构、构造及围岩蚀变等宏观特征,认为红透山铜锌矿床成矿物质来源于太古宙晚期火山-沉积岩系,成矿流体来源于变质水和大气降水,成矿热力来源于变质作用,从而认为红透山铜锌矿床属“火山-沉积变质热液叠加”型层控矿床.     

苏丹哈马迪金矿地球化学特征及成因探讨

苏丹哈马迪金矿区矿石与岩石稀土配分曲线的相似性表明二者具有同源性;矿石硫同位素组成δ(34S)值为较小的负值,表明区内硫来源单一,且硫质应为深源物质;而矿石中的氢、氧同位素特征则表明金矿热液应来源于变质热液.众多事实表明,哈马迪金矿与泛非造山运动及其后的区域变质作用关系密切,成矿热液来源于围岩,属受剪切作用控制的变质热液型金矿床.