铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究

长江中下游地区是中国重要的铜、金、硫产地,区内分布着一系列喷流沉积及喷流沉积热液叠加改造型层状铜金矿床。本文以冬瓜山层状铜矿床为例,通过热液流体和矿石同位素地球化学研究,探讨层状铜矿床的成矿机制,重点分析了成矿物质的来源。冬瓜山铜矿床热液流体氢、氧、碳和锶同位素分析表明,成矿热液流体主要来自岩浆,混有少量大气降水;CO2可能主要来自被岩浆同化的原始地层中海相沉积碳酸盐;ISr具有地壳物质来源的特征。各种类型矿石的硫、铅同位素研究显示,硫具有海底喷流沉积和后期岩浆热液叠加作用的特征,铅则以上地壳铅为主,混有少量的地幔铅。上述同位素地球化学特征表明冬瓜山层状铜矿床是在原始沉积基础上,经燕山期岩浆热液叠加成矿作用所形成。     

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床同位素地球化学研究

湖北铜绿山铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部鄂东成矿区内,是鄂东南地区典型的矽卡岩型铜铁矿床。矿体呈透镜状产于下三叠统大冶群第3至第7岩性段大理岩与铜绿山岩体的接触带。矿床成矿过程大致划分为干矽卡岩阶段(Ⅰ)、湿矽卡岩阶段(Ⅱ)、氧化物阶段(Ⅲ)、石英硫化物阶段(Ⅳ)和碳酸盐阶段(Ⅴ)。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿;脉石矿物以石榴石、石英、碳酸盐矿物为主。通过对铜绿山铜铁矿床硫、氢、氧、碳和铅同位素组成研究,探讨成矿流体来源和成矿物质来源。研究表明,成矿流体早期以岩浆热液为主,有少量大气降水加入,后期大气降水比重加大;热液中的碳主要为深源岩浆来源,少量来自海相碳酸盐岩的溶解作用;矿石中硫化物的硫同位素组成特征反映了硫来自深源岩浆;矿石铅同位素组成稳定,为正常铅,矿石铅源于上侵过程中受地壳物质混染的幔源岩浆。     

大兴安岭中南段布敦化铜矿床H-O-S-Pb同位素特征及成矿指示

布敦化铜矿是大兴安岭中南段一个斑岩-热液脉型复合铜矿床,包括南部的金鸡岭斑岩型铜矿段和北部的孔雀山热液脉型铜矿段。本文在详细的矿床地质特征研究基础上,通过对矿体的氢、氧、硫和铅同位素系统研究,探讨了成矿流体和成矿物质来源以及成矿机制。氢、氧同位素组成表明,金鸡岭矿段与孔雀山矿段早期成矿流体主要以岩浆水为主,至成矿晚期有大气降水的参与。硫同位素分析结果表明金鸡岭矿段相对富集重硫,成矿热液的硫同位素组成为+2.54‰-+2.60‰。而孔雀山矿段相对富集轻硫,成矿热液的S同位素组成为-1.84‰--1.71‰,两矿段的硫同位素组成表明硫主要来源于地球深部,铅同位素组成则表明铅具壳幔混合的特点,其来源与岩浆活动密切相关。结合大兴安岭中南段区域地质演化历史认为,布敦化矿床两个矿段的成矿作用均是由流体混合而导致黄铜矿等金属硫化物的大量沉淀。     

祁雨沟地区金矿床稳定同位素研究

对河南嵩县祁雨沟地区角砾岩型金矿床和蚀变岩型金矿床稳定同位素研究表明，两类矿床具有同一成矿流体来源－岩浆水；在早期－主期成矿阶段成矿流体以岩浆水为主，晚期矿化流体加入了相当数量的大气水。铅同位素组成表明金矿床的成矿物质与区内钙碱性花岗岩成岩皆主要来源自上地幔，混合铅的存在指示了上地壳地矿物质加入岩浆热液中，参与了金床床的成矿作用。     

西藏多不杂铜矿床硫铅同位素地球化学示踪

多不杂铜矿床的发现是西藏地质找矿工作取得的重大突破,前人对其做了大量的研究,但始终未能合理解释该矿床的形成过程,究其原因主要是因为成矿物质和成矿流体来源认识上存在争议。本次研究指出了前人在多不杂铜矿床成因机制认识中存在的问题,并测试了岩矿石及单矿物的硫铅同位素组成。研究表明,矿床中硫主要来源于深源岩浆,幔源岩浆和流体在参与成岩成矿过程中伴随岩浆结晶成岩交代岩石而致自身流体性质演变,进而引发壳幔物质混染;铅同位素具有由岩浆作用形成的地壳与地幔混合的俯冲带铅的特征,伴随着含矿地幔流体的上升侵位,不可避免的混染了地壳铅,导致了多不杂铜矿床铅同位素组成的变化。综合分析认为该矿床的成矿物质和成矿流体主要来源于地幔,成矿动力主要来自深部地质过程,矿床的形成与地幔流体作用有关。     

大兴安岭中南段莲花山铜银矿床硫、铅同位素组成特征及成矿物质来源

莲花山铜银矿床是位于大兴安岭中南段东坡的热液脉型铜银矿床。为了进一步探讨该矿床的成矿物质来源,本文对矿石硫、铅同位素进行了分析测试。研究结果表明:矿区金属硫化物的硫同位素组成变化范围较小,δ~(34)S_(VCDT)值主要介于0.0‰~3.0‰之间,塔式分布特点明显可见,指示该矿床成矿流体中硫的来源主要为深部岩浆;铅同位素组成在构造模式图中,样品投影点主要落于地幔演化线和造山带演化线之间,说明矿石铅主要来自于壳幔物质的混合。     

湖南城步县金水铜矿地质特征及成因探讨

金水铜矿床受构造控制,热液成矿标志明显。依据成矿地质背景及矿床地质特征、硫同位素和流体包裹体特征等研究认为,成矿物质来源深部,成矿作用具多阶段,成矿流体具热卤水性质;矿床初步确定为岩浆期后热液脉型铜矿床。     

新疆三岔口铜矿床成矿流体性质及成因

三岔口铜矿床含矿岩体为海西中期的斜长花岗斑岩,矿体受构造控制.流体包裹体以气-液型为主,气液比较小,变化介于3%～7%之间.均一温度为140～280℃,成矿流体为低盐度、中低温热液.在成矿过程中随着硫化物的形成硫逸度降低,流体由弱酸性变为中性直至最后成为弱碱性.矿石硫同位素组成显示出幔源硫的特征,石英脉氧同位素组成表明成矿后期大量地下水加入成矿热液.矿石铅同位素组成为异常铅,富集放射成因206Pb和208Pb,样品线性关系良好,具壳一幔混合成因的特点.成矿模式年龄为245Ma.成矿物质主要来源于岩浆活动,同时与地壳物质的加入也有密切的关系.该矿床为与中深成相形成的斜长花岗斑岩有关的中-低温(岩浆-地下水)热液交代-充填型铜(钼)矿床.     

硫同位素地质特征及其在湖南省铜矿床成矿物质来源示踪中的应用

硫是铜矿床的重要成矿物质,硫同位素特征可用于示踪含硫矿物或流体来源,从而为矿床成因和成矿预测研究提供支持。本文简述了硫同位素特征在地质勘查中的应用进展,并将湖南省以铜为主要矿种的铜矿床分为岩浆热液型和砂页岩型两大类,对矿床的基本地质特征和硫同位素特征进行了分析,总结了硫同位素的分布特征:矽卡岩型铜矿床矿石矿物中硫化物δ34S分布较为集中,峰值通常位于3~5‰之间,热液交代型铜矿床含硫矿物中δ34S的分布范围和峰值与矽卡岩型铜矿床有明显区别;砂岩型铜矿床中δ34S分布范围一般较广,峰值通常为较大的负值。硫同位素特征在湖南省铜矿床成矿作用研究中可以发挥更大的作用。     

广东圆珠顶斑岩型铜钼矿床成矿物质、成矿流体来源和成矿机理研究

圆珠顶斑岩型铜钼矿床位于钦杭成矿带西南端,是该成矿带近年来发现的又一大型铜钼矿床。文中通过对圆珠顶矿床地质特征的详细剖析并结合H、O、S、Pb等同位素地球化学的研究,对圆珠顶斑岩型铜钼矿床的成矿流体和成矿物质来源进行了初步的讨论。研究结果表明：矿石金属硫化物δ34S 值分布于-4.3‰~3.9‰,硫主要来源于岩浆岩;矿石铅同位素组成稳定,为正常普通铅;不同成矿阶段H、O同位素组成变化及流体包裹体研究指示大气降水与含矿岩浆热液混合是金属矿物从成矿流体中沉淀的重要因素。结合成矿动力学背景研究,认为圆珠顶矿床成矿作用与岩浆活动密切相关,矿床成因是由于板块俯冲作用引起的地壳与地幔物质混合。     

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床H-O-S-Pb同位素组成及其示踪成矿物质来源

冬瓜山铜(金)矿床中主矿体成层状,受石炭系层位控制,对于其物质来源尚存在较大分歧。为了查明冬瓜山铜(金)矿床成矿物质来源,本文对冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体的氢、氧、硫、铅同位素进行了系统地测定。并将冬瓜山铜(金)矿床与铜陵矿集区内典型矽卡岩型矿床的硫、铅同位素组成进行了对比研究。结果表明:冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体之间具有相同的物质成分来源,不同类型矿体的成矿流体主要来源于岩浆水,硫源均为岩浆硫,且与区域上典型矽卡岩型矿床的硫同位素组成一致,铅同位素特征表明,不同类型矿体铅的来源主要为与岩浆作用有关的幔源铅。     

广西平南新坪金矿成矿流体特征及矿床成因初探

广西新坪金矿地处大瑶山多金属成矿带六岑矿田,矿体主要受新坪复式背斜和近东西向的断裂破碎带控制,赋存于寒武系黄洞口组砂岩、砂泥岩中。石英流体包裹体数据显示,成矿流体为中温低盐度低密度含CO₂的流体;流体中阳离子以Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺为主,阴离子以Cl^-为主。氢氧同位素分析表明,成矿流体中水可能主要来源于岩浆,并叠加有变质水,且不排除有少量大气水加入的特征;矿石硫化物的硫同位素组成范围较窄,多为距离零轴很近的负值,推断可能是深源硫与地层硫的混合。根据本次分析及结合前人研究表明,Au来源具有多源性,主要来源于寒武系地层,但区内深源岩浆岩也有提供Au的可能性。据以上分析,结合前人对该地区矿床成因的研究,初步认为新坪金矿属于变质-岩浆热液叠加成矿。     

滇中播卡铜矿床硫、铅同位素组成及其地质意义

滇中播卡铜矿床是著名“东川式”铜矿床的典型代表,但对其成矿物质来源和矿床成因认识存在争议。对矿区典型铜矿发育的金属硫化物进行硫和铅同位素组成分析,探讨其成矿物质来源。硫同位素测试结果表明,人占石铜矿金属硫化物的δ³⁴S值为1.6‰~10.7‰,指示硫以岩浆(火山喷发)作用为主要来源,并受到沉积作用影响。铅同位素测试结果则表明人占石铜矿、天生塘铜矿、竹箐凹子铜矿和白石岩铜矿中的铅主要来源于壳幔混合物质。综合前人研究和本次硫、铅同位素分析结果,认为播卡铜矿床成矿物质主要来自地幔,且受到地壳物质的混染。     

云南库独木金矿的TM分析、成矿流体和稳定同位素地球化学研究

对库独木金矿遥感TM图像的分析表明 ,北西向、南北向和近东西向三组大型线性构造带是金矿床的控矿构造 ,北西向韧性剪切构造带内的A型构造是金矿体的重要储容构造。区内成矿流体为一种多来源的混合成矿流体 ,流体中的水是由天水、同生地层水和深部热液水组成的混合水 ,Au主要来自韧性剪切带及附近的富金岩石 ,矿化石英脉的Si主要来自含碳硅质岩 ,S和Pb则主要来自地壳深部。     

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。     

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。     

安徽铜陵小铜官山铜矿床稀土元素和稳定同位素地球化学研究

安徽铜陵铜官山铜矿田是中国长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带中著名的夕卡岩型矿床.小铜官山铜矿床位于安徽铜陵铜官山矿田,侵入岩体为铜官山石英二长闪长岩.成矿过程包括夕卡岩阶段、石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段3个主要成矿阶段.笔者通过对小铜官山铜矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征研究,探讨成矿溶液中水、硅和硫的来源以及成矿溶液的演化问题.研究表明,成矿热液早期以岩浆热液为主,随着成矿过程的进行,加入的大气降水比重越来越大,到晚期可能主要以大气降水为主.硫的来源主要有两个方面,即地层和岩浆热液,但以后者为主.硅具深部岩浆或岩浆热液水来源的特点.稀土元素球粒陨石标准化组成模式为右倾型,夕卡岩、矿石的稀土配分曲线类似于铜官山岩体石英二长闪长岩,故认为形成本区的夕卡岩型矿床的热液流体主要来源于闪长质熔体.     

冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征研究

斑岩型银铅锌矿床世界上并不多见, 目前我国典型斑岩型银铅锌矿床仅冷水坑一处。笔者通过对冷水坑斑岩型银铅锌矿床的流体包裹体地球化学、稳定同位素地球化学研究, 结合岩相学研究、激光拉曼探针(LRM)和扫描电镜/能谱(SEM/EDS)测试, 揭示了冷水坑斑岩型银铅锌矿床成矿流体特征及演化过程, 并进一步探讨了成矿物质来源和矿床成矿机制。研究表明, 冷水坑矿床成矿流体及主要成矿元素(硫)来自于斑岩系统, 大气水在整个成矿过程中均有不同程度的参与。     

赣中良山钼矿床流体包裹体特征及其地质意义

良山钼矿是近年来赣中地区新发现的钼矿,浅部矿体主要赋存于南华系浅变质岩系的构造裂隙中,矿石类型以含辉钼矿石英脉为主。流体包裹体岩相学和显微测温结果表明：含辉钼矿石英脉中的流体包裹体主要呈星散状随机或成群分布,其形态多样,大小集中在2~15 μm,包裹体的类型主要有纯液相包裹体、富气相两相包裹体、富液相两相包裹体和含液体CO₂三相包裹体4类,其中以富液相两相包裹体最为发育;包裹体的均一温度为136~298 ℃,盐度为1.22%~10.11%NaCleqv,密度为0.78~0.99 g/cm3,成矿流体属中-低温、低盐度、较低密度流体;成矿压力估算为13~70 MPa,形成深度为0.5~2.6 km。流体包裹体激光拉曼光谱分析表明：包裹体中气液相成分以H₂O为主,气相中还有少量的CO₂和CO。H、O、S同位素组成显示：成矿流体的δD值介于-61‰~-57.9‰,δ¹⁸OH₂O值介于-3.32‰~-0.52‰,具有岩浆水和大气降水混合的特征;成矿热液中的δ³⁴S值介于-1.8‰~+1.9‰,具有岩浆硫的特征。综合成矿地质特征及相关分析,认为成矿流体可能与燕山期的岩浆活动有关,属于岩浆热液流体,混合作用及钾化作用是促进金属富集沉淀成矿的主要因素,推测矿床属于岩浆热液充填石英脉型钼矿。