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。     

云南兰坪盆地西缘脉状铜矿床富CO_2流体来源的He和Ar同位素证据

兰坪盆地西缘广泛发育大量沉积岩容矿脉状铜矿床,这些脉状铜矿床的成矿流体以普遍存在大量富CO2流体包裹体为特征,这在整个兰坪盆地是十分罕见的,显著区别于盆地流体成矿系统主导成矿的Pb-Zn矿床。为探明这种富CO2流体的来源,本文首次报道了盆地西缘2个代表性脉状铜矿床(连城、金满)主成矿阶段形成的黄铜矿、黄铁矿的He和Ar同位素组成的研究结果。结果表明,2个矿床不同样品流体包裹体中3He/4He比值变化较小,介于0.01~0.07 Ra之间,明显区别于幔源氦的3He/4He特征值(6~9 Ra),而与壳源氦的3He/4He特征值(0.01~0.05 Ra)极其一致;40Ar/36Ar比值变化较大,介于305~1142之间,明显高于大气中的40Ar/36Ar比值(295.5)。结合矿床地质、流体包裹体及H、O同位素地球化学特征,认为兰坪盆地西缘脉状铜矿床中富CO2的成矿流体以混有少量饱和大气水的地壳流体为主,没有明显的幔源流体参与。     

藏南邦布大型金矿成矿流体He-Ar-S同位素组成及其成矿意义

邦布金矿床位于青藏高原雅鲁藏布江结合带东段南侧,矿体受大型脆-韧性剪切带的次级断裂控制,其一系列地质地球化学特征显示该矿属于造山型金矿。其含金石英脉中黄铁矿的流体包裹体3He/4He=0.174～1.010Ra,40Ar/36Ar=311.9～1724.9,矿物δ34S=2.8‰～4.7‰,平均3.6‰;围岩中不含金黄铁矿流体包裹体3He/4He=0.01137Ra,40Ar/36Ar=1709.7,矿物δ34S=6.5‰,显示邦布金矿成矿流体主要由地壳流体组成,但其中有地幔流体的加入,幔源He占2.7%～16.7%。由壳幔相互作用导致的幔源流体的加入是邦布金矿重要的成矿条件。在印度板块与欧亚大陆板块碰撞过程中,形成切穿地壳的纵向剪切带,深源地幔流体上升,与地壳来源的富CO2流体混合,由于温度和压力下降和流体沸腾导致含金硫化物和石英结晶,并在其次级断裂构造中形成邦布金矿体。     

新疆望峰金矿成矿流体的He、Ar同位素示踪

本文采用稀有气体同位素质谱方法,通过分析望峰金矿石中载金黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。结果显示,黄铁矿流体包裹体3He/4He比值为0.00473～0.01079Ra,40Ar/36Ar比值为301～413,具地壳放射性成因氦同位素组成和大气降水成因氩同位素组成,总体显示由大气降水改造而成的地壳流体特征。望峰金矿成矿流体中He同位素组成异常,是成矿前大气降水与高U、Th含量古老容矿围岩作用遭受放射性成因4He稀释、成矿时发生流体减压沸腾综合作用的结果,Ar同位素组成异常是成矿前大气降水下渗获取容矿围岩放射性成因40Ar的结果,成矿流体是大气降水深循环的产物。     

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。     

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。     

粤北诸广南部铀矿田流体包裹体的氦氩同位素组成及成矿流体来源示踪

粤北诸广南部铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿产地之一,有关诸广南部花岗岩型铀矿田的成因,多年来一直存在较大的争议。本文以诸广南部铀矿田典型铀矿床成矿期萤石、方解石和黄铁矿中流体包裹体为测试对象,研究了成矿流体的He、Ar同位素地球化学。研究表明,萤石流体包裹体的~3He/~4He比值为0. 021～0. 186Ra,~(40) Ar/~(36)比值为298. 4～2515. 7;方解石流体包裹体的3He/4He比值为0. 027～0. 209Ra,~(40) Ar/~(36)比值为295. 9～327. 2;黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0. 021～1. 543Ra,~(40) Ar/~(36)比值为326. 9～1735. 1; He-Ar同位素系统显示成矿流体的3He/4He比值略高于地壳氦同位素特征值(0. 01～0. 05Ra),但低于幔源氦同位素特征值(6～9Ra),~(40) Ar/~(36)比值接近或高于大气氩的同位素组成(~(40) Ar/~(36)=295. 5),成矿流体为壳-幔混合来源。结合H-O、He-Ar、C和Sr等多元同位素证据表明,成矿流体由两个端元组成:一是含有一定放射性成因Ar的大气降水的地壳流体,二是含幔源He的地幔流体。进一步研究表明,受NNW向断裂控制的棉花坑、书楼丘、长排等铀矿床受地幔流体影响比较大,而受NE向断裂控制的蕉坪、东坑、烟筒岭铀矿床受大气降水影响比较大。     

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。     

中条山地区铜矿壳源流体成矿：来自铜矿峪、胡家峪流体包裹体氦、氩同位素的证据

山西中条山地区是我国重要的铜成矿带,发育铜矿峪斑岩型铜矿和“胡(家峪) 篦(子沟)”型铜矿。本文对铜矿峪铜矿的黄铁矿和黄铜矿、胡家峪铜矿的黄铁矿开展了流体包裹体中的He、Ar同位素组成研究。铜矿峪黄铁矿、黄铜矿流体包裹体中的 4 He含量为46. 23×10 -8 ~1195. 75×10 -8 cm 3 STP/g, 3 He/ 4 He比值为0. 01~0. 06Ra, 40 Ar含量为1. 69×10 -8 ~74. 11×10 -8 cm 3 STP/g; 40 Ar/ 36 Ar为407~2327. 8。胡家峪黄铁矿流体包裹体中 4 He含量为314. 06×10 -8 ~3815. 87×10 -8 cm 3 STP/g; 3 He/ 4 He为0. 003~0. 014Ra , 40 Ar含量为25. 62×10 -8 ~761. 51×10 -8 cm 3 STP/g; 40 Ar/ 36 Ar 值为936. 1~4108. 6。中条山地区铜矿床 3 He/ 4 He值明显指示壳源He特征,铜矿峪、胡家峪样品中幔源He的含量介于0~0. 56%之间,幔源He对成矿的贡献可忽略不计。在成矿流体的 40 Ar/ 36 Ar- 3 He/ 4 He和 40 Ar*/ 4 He 3 He/ 4 He关系图解中所有样品均投点于壳源流体区域,显示Ar为地壳来源。因此,中条山地区大规模成矿作用以壳源流体成矿为主,并未发现幔源流体参与成矿的踪迹。     

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.     

胶西北金成矿区He、Ar同位素组成及成矿流体来源研究

胶东半岛西北地区是我国重要的金成矿区,主要受三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂带控制。为探讨3条主要成矿带成矿流体的来源与区别,对成矿带内典型矿床载金黄铁矿中流体包裹体进行了He、Ar同位素测试。结合前人数据表明三山岛成矿带3He/4He均值为1.95 Ra,焦家成矿带^3He/^4He均值为1.74 Ra,招平成矿带^3He/^4He均值为1.54 Ra,从西往东逐渐降低,说明地幔流体参与成矿自西往东逐渐降低。黄铁矿流体包裹体中放射性成因Ar所占比例范围三山岛成矿带1.17%~87.12%,平均33.04%,焦家成矿带15.57%~90.00%,平均55.75%,招平成矿带7.94%~92.69%,平均44.23%,说明在成矿过程中,地壳成矿流体参与成矿作用焦家成矿带最高,招平成矿带次之,三山岛成矿带最低。结合H、O稳定同位素研究,认为成矿流体主要来源于地壳,并有地幔流体加入,具地壳流体和地幔流体混合特征,上升过程中可能还有少量大气降水的参与。     

陕西柞山地区穆家庄铜矿床成矿流体来源的氦氩氢氧同位素示踪

最近,在秦岭柞山地区泥盆系中又发现了穆家庄铜矿,矿体明显受层间破碎带控制,矿石主要产在铁白云石-石英脉中,其后生成矿现象非常明显.文章利用的黄铁矿流体包裹体He-Ar同位素和氢氧同位素,来探讨这类矿床的成矿流体的来源.穆家庄铜矿床矿石矿物黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.322～0.889R/Ra,小于1.0R/Ra.3He/4He比值远远低于地幔流体的比值,与地壳流体的比值在相同的数量级上.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/36Ar比值为377～569,平均470,显然偏离大气氩的同位素组成.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/4He比值为0.09～0.23,平均值为0.164.很显然,该矿床的成矿流体的40Ar/4He比值接近地壳.根据以上分析,柞山地区的穆家庄铜矿床的成矿流体是壳源的.氢氧同位素分析表明穆家庄铜矿的氢氧同位素则落入原生岩浆水范围内,表明穆家庄铜矿的成矿流体为岩浆水.综合对比分析后认为,穆家庄铜矿的成矿流体是由壳源岩浆驱动并参与的岩浆流体提供的.     

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。     

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。     

特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区姐纳各普金矿床成因:黄铁矿He⁃Ar及原位S同位素约束

姐纳各普金矿床是特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区内新近发现的中新世热液金矿床,但其成因认识较为模糊.矿体呈层状或似层状,严格受伸展断裂构造控制,具蚀变岩型和石英脉型2种矿石,主要发育硅化、黄铁矿化、绢云母化和方解石化.为厘定矿床成因,对矿床Ⅱ号和Ⅲ号矿体中的蚀变岩型矿石进行了系统采样,分析其黄铁矿He-Ar和原位S同位素组成特征.结果表明:黄铁矿内的4He含量介于0.038×10-7~0.446×10-7 cm3 STP/g,平均含量0.200×10-7 cm3 STP/g;3He/4He比值介于0.08~0.09 Ra,平均比值为0.08 Ra;40Ar含量变化于0.049×10-7~0.132×10-7 cm3 STP/g,平均含量0.084×10-7 cm3 STP/g;40Ar/36Ar比值介于308.0~386.3,平均比值347.1,指示成矿流体主要来自壳源变质流体;黄铁矿δ34S值分布集中,总体变化于1‰~3‰,平均值2.98‰,显示成矿物质来自地壳深部壳幔物质均一化的深源.结合前人研究成果,文章认为姐纳各普金矿床属于造山型金矿床,其成因的厘定对丰富和完善大陆碰撞造山成矿作用理论和指导区域矿床勘查具有重要意义.      

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上，对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究，为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰，δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体， 并有少许大气降水加入；黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra），40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导；矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩，也不同于基底变质岩，与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远，而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致，但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩，甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔，并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源:H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体, 并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra）,40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

黑龙江省漠河县砂宝斯金矿床流体特征及矿床成因

成因类型与控矿条件的不确定一直是制约砂宝斯金矿床找矿突破的关键因素.就成矿背景而言, 多数学者认为其形成于造山过程的挤压背景, 而是否与伸展构造体系有关则鲜有研究.为重新确定砂宝斯金矿床的成因类型, 在详实的野外调研基础上, 对该矿床的控矿构造、成矿流体特征、成矿物质来源等方面展开深入研究.结果表明, 矿床受大型拆离断层控制, 矿体主要赋存于拆离断层的次级张性断裂中.通过扫描电镜首次发现了含砷黄铁矿, 与毒砂、黄铁矿共生于早阶段, 指示该矿床形成于中温或中温偏高的热液环境.石英中流体包裹体较为发育, 以气液两相为主.主成矿阶段流体具有中温(峰值为200~260℃)、低盐度(平均值为5.56% NaCl equiv.)、低密度(平均值为0.87g/cm3)的特征.成矿流体气相成分主要为H₂O、CO₂与CH₄, 属于H₂O-CO₂-CH₄体系.硫主要来自深源岩浆(成矿早阶段黄铁矿δ34S为-1.3‰~5.6‰), 也有少量地层硫.成矿流体盐度随着温度降低而降低, 不同流体混合是成矿物质卸载沉淀成矿的主要机制.综合研究表明, 砂宝斯金矿床的成因类型属受拆离断层控制的中温热液脉型金矿床, 形成于燕山晚期地壳强烈伸展和幔源物质大规模参与地壳演化的构造背景.