云南白秧坪银铜多金属矿集区成矿流体的稳定同位素地球化学研究

白秧坪银铜多金属矿集区位于滇西兰坪中-新生代沉积盆地中北部,由东矿带(上三叠统碳酸盐岩建造内的铅锌银铜矿床)和西矿带(下白垩统碎屑岩建造内的银铜钴铅锌矿床)两部分组成.本研究对该矿集区东、西矿带不同矿段、不同矿化类型矿石样品进行了硫-碳-氧同位素的研究.硫同位素研究表明,东矿带硫主要为地层硫,西矿带热液硫为沉积地层硫、有机硫及深源硫或地幔硫的混合.碳同位素显示,东矿带碳酸盐矿物δ13CPDB值为-3.0‰～+3.1‰,接近于海相碳酸盐,明显区别于其他各类地质体,暗示成矿流体的碳应来自碳酸盐岩;西矿带各矿段的δ13CpDB值变化范围小,除白秧坪少量样品外,其余均为负值(-5.1‰～-1.5‰),表明该区热液流体中碳的来源复杂,存在有机碳、地壳碳酸盐的碳及深源(地幔)碳.综合分析表明,西矿带成矿流体是一种混入深源流体的盆地热卤水,形成了下白垩统碎屑岩建造内的银铜钴铅锌矿床;东矿带成矿流体则是源于大气降水的盆地热卤水,形成了上三叠统碳酸盐岩建造内的铅锌银铜矿床.     

川滇黔地区铅锌矿床稳定同位素地球化学研究现状综合分析

川滇黔接壤区是中国重要的铅锌多金属成矿区,目前已经发现了会泽、天宝山、大梁子等超大型-大型铅锌矿床。文章通过系统总结分析区域内铅锌矿床稳定同位素(C、H、O、S同位素)数据,结合区域构造控矿特征,表明成矿热液的碳、氧主要来源于碳酸盐岩围岩,个别矿床可能有有机碳或幔源碳参与成矿作用。黔西北地区从靠SE侧威宁-水城构造带上的铅锌矿床至NW侧垭都-蟒硐构造带上的铅锌矿床,方解石的δ~(13)CV-PDB值从0.6‰~2.5‰转变为-5.3‰~1.5‰,δ18OV-SMOW值从23.3‰~25.5‰转变为11.3‰~20.9‰,均显示出逐渐变小的趋势;SN向小江断裂带内各矿床表现出线性关系,并且具有向δ~(13)CV-PDB、δ~(18)OV-SMOW都亏损的方向偏移趋势,NE向断裂带内的各矿床C、O同位素则表现为集中一致的分布特征。H、O同位素显示成矿流体具有建造水(热卤水和油田卤水)特征,部分可能有大气降水、变质水和岩浆水参与成矿作用。矿床硫源主要为同时代海水硫酸盐的热化学还原(TRS)形成的还原硫,个别矿床细菌还原硫酸盐(BSR)形成的富含轻硫的油气藏中的H2S可能为成矿过程提供了部分硫来源。黔西北地区铅锌矿床S同位素组成具有从SE侧至NW侧向轻硫方向偏移的趋势,SN向小江断裂带内铅锌矿床S同位素组成较为集中一致,NE方向断裂带内铅锌矿床S同位素则具有从SW侧至NE侧向轻硫方向偏移的趋势,TSR的反应强度和反应速率降低可能是导致向轻硫方向偏移的重要原因之一。     

粤北下庄铀矿田碳、氧同位素研究

下庄矿田是华南重要的热液铀矿产区,区内控矿条件复杂.本文选取下庄矿田部分矿床内热液碳酸盐样品并测定其碳、氧同位素组成,测得与成矿有关的碳酸盐的δ13CPDB值为-3.1‰～-8.8‰.研究结果表明,成矿流体中矿化剂∑CO2主要来源于中新生代与区域深大断裂有关的幔源脱气作用,同时伴有壳源有机碳来源;成矿同时期伴随的强烈流体脱气(CO2)作用对矿质沉淀至关重要.     

滇中荒田铅锌矿床Rb-Sr同位素年代学与C-O-S-Pb同位素地球化学特征

滇中荒田铅锌矿床赋存于下二叠统碳酸盐岩与上二叠统峨眉山玄武岩接触界面上,矿体主要呈似层状、透镜状产出。矿石矿物组合以闪锌矿、方铅矿为主,脉石矿物以石英、方解石、白云石为主。热液方解石C、O同位素组成表明荒田铅锌矿床成矿流体中CO_2的碳具有多元性,主要来源于幔源与海相碳酸盐岩的混合碳;硫化物硫同位素组成表明荒田铅锌矿床硫以岩浆硫为主,可能混有其他硫源(可能包括地层硫酸盐),铅同位素表明赋矿围岩、玄武岩和燕山期花岗岩均有可能为成矿提供了成矿物质,是多源混合后的产物;闪锌矿Rb-Sr同位素等时线年龄为(83.2±3.4)Ma,指示荒田铅锌矿床形成于晚燕山期,荒田铅锌矿床成矿动力学背景可能与右江褶皱带在中生代末期发生了大规模的岩石圈伸展有关。而晚二叠世海相喷发火山岩对矿区铅锌矿床的形成起了重要的盖层、赋矿层及矿化作用。综上,荒田铅锌矿床成矿流体中的不同组分来源不同,矿床类型为沉积-改造型矿床。     

云南金顶超大型铅锌矿床沥青Re-Os法测年及地质意义

油气藏与金属矿床在世界许多沉积盆地内共存,油气成藏与金属成矿的动力学关系备受关注。云南兰坪金顶产有中国目前最大铅锌矿床,也是世界上唯一陆相沉积岩容矿、且形成于新生代的超大型铅锌矿床。矿床中常见沥青、重油等有机质,它们的形成早于或晚于铅锌硫化物成矿存在明显分歧,限制了对油气成藏与铅锌成矿关系的认识。本文针对金顶超大型矿区以古新统云龙组含砾砂岩和砂砾岩为主岩铅锌矿石中沥青,开展了Re-Os法同位素测年,获得68±5Ma的等时线年龄(MSWD=9.2,n=6),指示金顶古油气成藏形成于古新世,先于铅锌硫化物大规模成矿;烃类物质具有通过热化学还原硫酸盐提供铅锌成矿所需硫化氢的客观条件;油气成藏与铅锌成矿在云南金顶矿区很可能是一个先后发生的连续地质过程,成藏为成矿奠基,成矿伴随着油气藏的破坏。     

四川盆地北缘马元铅锌矿床与古油藏关系研究

马元铅锌矿床是四川盆地北缘重要的铅锌矿床之一,赋矿地层为震旦系灯影组,野外可见大量的沥青与铅锌矿共生/伴生,镜下见早期沥青与闪锌矿、方铅矿共生,沥青的生物标志物与郭家坝组烃源岩极为相似。物质来源方面,铅锌成矿主要的物质来源和两期油气成藏的物质来源均为下寒武统郭家坝组;时间关系方面,铅锌成矿的共生矿物Rb-Sr同位素等时线年龄为(486.7±3.1)Ma,仅可能与第一期古油藏形成、破坏有关。闪锌矿和重晶石包裹体中含有CH4和少量H2S、沥青,表明铅锌成矿流体中富含有古油藏裂解产物。生烃、排烃、初次运移萃取出"双源层"中的铅锌元素,第一期古油藏裂解和短暂TSR作用产生的还原性硫为铅锌络合物沉淀提供了物质基础,第一期古油藏最终完全破坏残留下早期沥青。     

安徽铜陵朝山金矿床稳定同位素、稀土元素地球化学研究

朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田，属于矽卡岩型金矿床，侵入岩体为白芒山辉石二长闪长岩体。成矿过程包括矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段3个主要成矿阶段。文章通过对朝山金矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征的研究，探讨成矿溶液中水、碳、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。该矿床矿石中方解石的碳、氧同位素组成与矿区大理岩的碳、氧同位素组成明显不同，其δ^13 Cv-PDB、δ^18OV-SMOW值分别为-4．5～-5．3‰、13．9～14．0‰，与岩浆作用形成的CO2的碳、氧同位素组成一致，表明矿石中方解石的碳、氧来源于岩浆作用。硅和硫具深部岩浆或岩浆热液来源的特点。     

大兴安岭南段热液脉状矿床的流体包裹体和稳定同位素特征:对矿床成因的启示

大兴安岭南段发育大井、双尖子山、布金黑、拜仁达坝、维拉斯托等多个具有典型后生特征的热液脉状铅锌银锡多金属矿床。为了查明上述矿床在成矿流体、成矿物质等方面的特征与差异,进而总结大兴安岭南段热液脉状矿床成矿作用特点,本次研究在野外地质调研的基础上,对上述矿床进行了流体包裹体、激光拉曼和氢氧硫同位素的研究,并取得了如下主要的认识:(1)双尖子山银多金属矿床成矿流体属简单盐水体系热液,维拉斯托和布金黑矿床成矿流体属富碳质盐水体系热液,而大井铜矿成矿流体则为含子矿物的不均匀盐水体系热液;(2)大井、布金黑、拜仁达坝和维拉斯托等矿床早期成矿流体均来自于岩浆热液,但布金黑、拜仁达坝和维拉斯托矿床成矿流体在运移过程中明显地受到了大气降水和地层中有机质的影响;(3)大兴安岭南段多数热液脉状多金属矿床矿石硫同位素δ34S值具有岩浆来源特点,个别矿床硫同位素δ34S值偏高可能是由复杂的岩浆源区性质及地层硫混入所引起。总的来说,大兴安岭南段不同热液脉状矿床在物质来源和流体演化方面的差异明显,而这也体现了该区中生代热液成矿作用的多样性和复杂性特点。     

湘南宝山铅锌矿床硫、铅、碳、氧同位素特征及成矿物质来源

宝山铅锌矿床是湘南地区代表性矿床之一。宝山铅锌矿床的成矿作用与156~158 Ma的宝山花岗闪长斑岩密切相关。花岗闪长斑岩主要由古老地壳部分熔融而成。为确定成矿物质来源,文章系统研究了宝山铅锌矿床的硫、铅、碳、氧同位素组成特征。矿床中硫化物黄铁矿、闪锌矿、方铅矿的δ34S值呈狭窄的塔式分布,变化在-2.17‰~6.46‰之间,平均值为3.13‰。δ34S值总体表现为δ34S黄铁矿δ34S闪锌矿δ34S方铅矿,表明硫同位素分馏基本达到了平衡。矿石、花岗闪长斑岩和赋矿地层硫同位素对比研究表明,矿石中的硫主要由岩浆分异演化而来,岩浆中的硫主要来自古老地壳。矿石206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.188~18.844、15.661~15.843和38.562~39.912,赋矿地层206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.268~19.166、15.620~5.721和38.364~39.952。矿石铅同位素组成比地层中的更富放射性成因铅,矿石中部分铅来自宝山花岗闪长质岩浆,在成矿流体运移过程中有部分地层铅参与了成矿,岩浆中的铅主要来自古老地壳。热液方解石的碳、氧同位素组成介于岩浆和赋矿碳酸盐岩的碳、氧同位素之间,主要是由于岩浆流体和碳酸盐岩不同比例的水岩反应所致,测水组有机碳的加入造成了部分热液方解石δ13CPDB值偏低。     

陕西马元铅锌矿床中有机质的存在及其对成矿的作用

马元铅锌矿床位于扬子地台北缘,米仓山隆起带东段,是扬子地台周缘地区重要的铅锌矿床之一。矿体赋存于震旦系灯影组角砾状白云岩中,矿石中见大量沥青与闪锌矿、方铅矿紧密共伴生。为探讨马元铅锌矿床中有机质对铅锌成矿的作用,对矿床中的沥青、矿石及围岩进行了系统的矿相学、岩相学、显微测温、激光拉曼成分分析及碳同位素研究。结果表明: 矿床中有机包裹体发育,且有机包裹体中含有甲烷、乙烷、硫化氢、二氧化碳等组分;包裹体均一温度、沥青的镜质体反射率所计算的演化最大古地温与碳同位素特征显示,矿床中的有机质可能是由震旦系灯影组地层中的古油藏发生热裂解形成,古油藏的热裂解为成矿作用提供了还原环境,并为成矿流体中的金属离子沉淀提供了还原硫。     

云南金顶铅锌矿成矿时代厘定:来自沥青Re-Os同位素证据

MVT型铅锌矿由于成矿温度低,目前没有发现十分合适的定年矿物,此外,由于多期成矿作用叠加以及成矿物质存在多元混合,严重制约了对此类矿床成矿年代学研究.前人对云南金顶超大型MVT铅锌矿床成因、物质来源、成矿条件等方面研究取得了重要成果,但对其形成时代各有所云,至今仍未定论.笔者在总结了大量前人研究成果的基础上,通过对跑马坪和架崖山矿段沥青样品开展Re-Os同位素定年研究,表明古油藏形成于59.1 Ma,金顶铅锌矿床的形成时代可能为27.7 Ma.早期的油气藏为后期铅锌矿的形成提供了十分重要的条件,穹隆构造为金属成矿提供了储矿空间,由于遭受构造及热液作用的破坏,油气裂解释放大量的还原性物质,为Pb、Zn等成矿物质迁移、富集、沉淀提供了重要载体,进而形成了金顶超大型铅锌矿床.研究结果表明,沥青Re-Os同位素不仅能够为MVT型铅锌矿床成矿年龄的厘定提供一种有效的技术途径,同时还能够为油气藏的生成、破坏等事件发生时代提供有利依据.      

The genetic relationship between hydrocarbon systems and Mississippi Valley-type Zn–Pb deposits along the SW margin of Sichuan Basin,China

The Chipu Mississippi Valley-type (MVT) deposit is located on the southwest (SW) margin of the Sichuan Basin. Occurrence of plentiful organic matter (bitumen) at this deposit and abundant hydrocarbon reservoirs in the SW Sichuan Basin implies a link between lead–zinc mineralization and hydrocarbon systems in this area. The high δ³⁴S values of most metal sulphides from the different ore stages suggest that H₂S-bearing gases and/or thermochemical sulphate reduction (TSR) by organic matter could have been the source of reduced sulphur involved in ore formation. Sulphides with small positive to negative δ³⁴S values can be attributed to organically bound sulphur at the Chipu deposit. Carbon and oxygen isotopic compositions from sparry carbonates suggest mixing of organic carbon with seawater-derived carbon in the mineralization process. From the early to the later ore stages, δ¹³C_PDB values of ore-hosting carbonates are increasingly more negative, which indicates strengthening of the TSR role during mineralization. Hydrogen and oxygen isotopes in fluid inclusions in the quartz gangue indicate the provenance of the ore-forming fluids in the hydrocarbons. Moreover, some extremely low hydrogen isotope values suggest the addition of hydrogen from the same source. The low H/C ratios and high non-hydrocarbon component of the bitumen (Zhang et al. 2010 Zhang, C.Q., Yu, J.J., Mao, J.W., Yu, H. and Li, H.M. 2010. Research on the biomarker from Chipu Pb-Zn Deposit, Sichuan. Acta Sedimentologica Sinica, 28: 832–844. v.p.in Chinese with English abstract [Google Scholar]) also suggest that the organic matter may have been involved in TSR and subjected to a strong oxidation by ore-bearing fluids. This study attempts to explain the lead–zinc mineralization process and the role of organic matter in it. As there is a demonstrable relationship between the evolution of the hydrocarbons and regional lead–zinc mineralization along the SW edge of the Sichuan Basin, we propose a possible model in which the MVT mineralization coincided with the degradation of hydrocarbon reservoirs due to the large-scale migration of basinal fluids, most likely driven by the late Indosinian orogeny in response to the closure of the Palaeo-Tethys Ocean.     

松辽盆地南部白兴吐地区油气后生还原对铀成矿的作用

白兴吐地区姚家组铀矿化岩石中有机炭和有机硫都较低,而矿石中烃类含量比围岩高数至数十倍,油气对砂岩型铀矿成矿作用明显。油气及热液沿断裂上升,热事件有利于CH4在溶液中发生TSR反应,并加速铀的沉淀。断裂及油气是该区铀矿化的主要因素。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿流体特征及TSR作用初探

四川乌斯河铅锌矿床是赋存于震旦系灯影组白云岩中的大型铅锌矿床.本次研究结合最新的野外地质现象发现该矿床除存在前人所强调的沉积成矿作用以外,热液成矿作用非常明显.对该矿床流体包裹体进行细致的岩相学、显微测温和激光拉曼研究,揭示成矿流体特征,并探讨成矿机制.研究结果显示该矿床包裹体类型较为单一,以气液两相为主,均一温度主要集中于120~260 ℃,平均盐度为10.0% NaCl eqv,压力为32~68 MPa,成矿流体为中-低温、中等盐度.激光拉曼测试显示包裹体气相成分含有CH₄、H₂S、C₂H₆、C₂H₂、N₂和NH₃,为多元共存的流体体系.在热驱动力下(120~260 ℃),流体混合作用提供了物质基础(SO₄2-)、催化剂(Mg2+)和还原剂(有机质、CH₄和H₂S)促使硫酸盐热化学还原反应(TSR)启动.TSR反应过程中流体pH发生变化,进一步促进了金属硫化物沉淀.      

湖北省陨西县三天门金矿床包裹体-同位素地球化学及成矿流体特征

通过矿床流体包裹体岩相学、显微测温学和包裹体激光拉曼光谱分析研究成矿流体性质,探讨矿床成因类型。研究结果表明,流体包裹体有气液两相、含纯液相和纯气相包裹体3种类型。气相成分以CO2为主,其次为H2O,总体属CH4-H2O-CO2体系;结合氢氧同位素地球化学特征（δD值为-64.1‰～-124.4‰;δ18O值为1.34‰～-6.96‰）,确定成矿流体是岩浆热液与大气降水的混合流体。含矿硫（δ34S）指示硫主要为深部岩浆来源,并经历了陆壳硫的混染,包裹体均一温度以240℃～270℃区间为主,属中低温热液矿床。     

Gold mineralization in Proterozoic black shales: Example from the Haoyaoerhudong gold deposit,northern margin of the North China Craton

The Haoyaoerhudong gold deposit in the northern margin of the North China Craton (NCC) is a large tonnage lower-grade deposit with a reserve of about 148 tons of gold. Gold mineralization is characterized by pyrite and pyrrhotite films and thin veins on the schistosity plane of the Proterozoic black shales. The orebodies, strictly controlled by a near EW-trending shear zone, are stratabound within carbonaceous phyllite and andalusite-garnet schist of the Bilute Formation. Hydrogen and oxygen isotopic data show that the ore-forming fluid was derived from a magmatic source and mixed with meteoric water. Sulfur and carbon isotope data indicate that most of the sulfur and carbon came from the black shale strata. Well-defined biotite Ar-Ar plateau age and inverse isochron age show that the deposit formed at ca. 270Ma, which suggests a probable link between Hercynian magmatism and gold mineralization. Studies on regional geology, ore geology, isotope geochemistry, and ore-forming age substantiate a complex evolutionary history of the deposit. The Proterozoic black shales rich in gold, sulfur, and organic matter, which were deposited in the Proterozoic continental margin rifts, comprised the source bed for gold mineralization. EW-ENE-structures, products of Palaeozoic orogenic process, provided pathways and mineralization space for ore-forming fluids. Hercynian tectono-magmatism and subsequent hydrothermal events remobilized gold and drove the ore-forming fluids to dilatational fracture zones. Related to postcollisional magmatic hydrothermal events, the Haoyaoerhudong gold deposit is considered as a special type of orogenic gold deposit formed in the compression–extension transition stage.     

鄂西宜昌地区页岩气勘探发现对MVT铅锌矿成矿的指示意义

油气成藏和有机质参与金属成矿的内在联系是近年来国内外地学界关注的热点问题.根据流体包裹体岩相学观察和激光拉曼光谱分析,在鄂西宜昌地区震旦系陡山沱组和下寒武统牛蹄塘组页岩储层及震旦系灯影组MVT（Mississippi Valley type）铅锌矿床中发现了高密度甲烷包裹体,并利用甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰v₁计算了甲烷包裹体的密度;同时采用Rb-Sr、Sm-Nd同位素定年确定了MVT铅锌矿成矿年代.鄂阳页1井陡山沱组页岩石英脉和何家坪MVT铅锌矿方解石样品中甲烷包裹体密度分别为0.237~0.278 g/cm3和0.213~0.271 g/cm3,属于高密度甲烷包裹体.何家坪铅锌矿共生矿物闪锌矿和方铅矿的Rb-Sr等时线年龄为189.1±1.8 Ma,方解石的Sm-Nd等时线年龄为189.9±2.0 Ma,指示铅锌矿形成于燕山早期的构造挤压运动;共生矿物的初始87Sr/86Sr值（0.711 92）和方解石的初始87Sr/86Sr值（0.712 03~0.712 27）指示何家坪铅锌矿成矿流体的Sr同位素主要来源于页岩层.何家坪铅锌矿中捕获的以流体包裹体形式存在的高密度甲烷流体最有可能来源于陡山沱组页岩和/或牛蹄塘组页岩内高密度超压甲烷流体.页岩气层和MVT铅锌矿中高密度甲烷包裹体的发现及MVT铅锌矿成矿时间的确定为探讨有机质参与MVT铅锌矿成矿提供了新证据.      

Hydrothermal Dolomite: A Review and PerspectiveEI北大核心CSCD

Hydrothermal dolomite commonly closely associates with oil-gas reservoirs and sediment-hosted Pb-Zn deposits, the Mississippi Valley-type (MVT) Pb-Zn deposits in particular. Host rocks of MVT deposits usually experienced extensive dolomitization, and indeed, hydrothermal dolomite is considered as a useful prospective indicator for MVT mineralization. However, genetic link between the hydrothermal dolomitization and MVT Pb-Zn mineralization is a matter of debate. This paper briefly reviewed the nomenclature and research history of hydrothermal dolomite, introduced the major geological, geochemical characteristics, and distribution of hydrothermal dolomite, spatial and possibly genetic relationship between hdyrothermal dolomite and hdyrothermal ore deposits and oil-gas reservoirs based on case studies including the occurrence of hydrothermal dolomites in MVT deposits in Southwest China. The temporal and genetic relationships between dolomitizaiton and thermal sulfate reduction, sulfide precipitation and thus the location of ore mineralization well worthy more attention, and comprehensive geological and isotope geochemical and state of art in situ techniques will contribute to understanding of the genesis of hydrotherml dolomite and the spatially related ore deposits and oil-gas reservoirs. © 2018, Science Press. All right reserved.