热液体系氢、氧同位素分馏机制及其地质意义

探讨了热液体系氢、氧同位素地球化学行为及其与水/岩交换同位素分馏的内在关系。有效W/R值是除温度条件外,另一控制蚀变岩石和热液水氢、氧同位素组成变化的因素。此外还根据数个矿区成矿热液水和蚀变岩石氢、氧同位素组成及变化特征对水/岩交换和W/R值的应用及地质意义展开讨论。最后提出热液体系中大气降水和岩浆热液水氢、氧同位素组成演化模式简图。     

高龙金矿同位素地球化学特征及其地质意义

高龙金矿是桂西北地区一典型的超微细粒浸染型金矿,本文对其硫、氢、氧、铅同位素进行了系统研究,分析总结了同位素组成特征、演化规律,并结合野外地质研究,推知高龙金矿成矿物质来源于围岩地层,成矿热液由雨水下渗形成的深循环地下水和岩浆水组成,矿床形成于开放环境,且越到后期开放程度越大,成矿时代大约为中生代,矿床成因为雨水下渗并淋滤围岩地层中的金形成深循环的地下含金溶液,与岩浆热液汇合,沿高龙隆起边缘环状断裂上侵,并在断裂中及围岩孔隙、裂隙中沉淀聚集、富积成矿。从而确定了同位素地球化学研究在高龙金矿成矿作用及矿床成因研究中的重要地位。     

判定热液矿床成矿介质水的一种有效方法(以西华山钨矿为例)

本文以西华山钨矿为例,介绍了用水/岩交换氢氧同位素地球化学行为特征,判定热液矿床成矿介质水的性质、来源及各种水/岩交换初始参数的确定方法;阐述了经水/岩交换后成矿热液水与其初始水之间氢氧同位素组成的差异;指出要慎重使用混合水成矿的观点来解释矿床成因.     

胶东不同类型金矿氧同位素地球化学成矿特征及产状模式

通过对胶东区域招莱，栖霞和牟乳三个主要金矿成矿带中典型矿床蚀变体系岩石氧同位素组成三维变化规律的研究，总结出焦家式破碎蚀变岩型金矿，金青顶式单脉型金矿，玲珑式脉冲金矿和马家窑式脉状金矿蚀变体系氧同位素组成变化规律，成因属性及其与金成矿的关系。焦家式金矿则属大气降水热液成因，其氧同位素空间变化规律明显，地表高而深部低；金青顶式金矿尽管产状与焦家式不同，但成因属性及蚀变体系与焦家式极相似；玲珑式和马家     

铁氧化物氧同位素示踪原理及其在铁矿成因研究中的应用

铁氧化物(以磁铁矿和赤铁矿最为常见)是铁矿床中最主要的含铁矿物,其氧同位素地球化学对于铁矿的成因研究具有重要意义。本文在总结了铁氧化物氧同位素分馏理论、不同成因类型铁矿形成过程的基础上,对世界主要类型铁矿铁氧化物的氧同位素组成特征和分馏规律进行了总结,并以新疆智博、查岗诺尔、备战海相火山岩型铁矿为例,开展了磁铁矿氧同位素地球化学研究。结果发现,这些铁矿中磁铁矿氧同位素组成δ18OSMOW集中在1‰～3‰之间,表明其形成于岩浆作用主导的高温岩浆/岩浆-热液环境,后期低温热液作用对铁的成矿作用影响有限。     

广西东部地区金矿的控矿作用和稳定同位素地球化学研究

该区金矿产于寒武系水口群浅变质岩系砂页岩内,矿化类型主要有蚀变岩型和石英脉型两大类。矿体主要受近东西向和北东向两组脆-韧性剪切带控制。硫同位素组成特征表明,硫源应以深源同熔岩浆热液为主,部分来自地层;氢、氧同位隶组成特征反映成矿溶液以岩浆水为主,混有少量变质水和大气降水;铅同位索组成特征表明铅源以深源为主,混有少量壳源物质,矿床具多源成矿特点。硫、铅、氢氧等稳定同位素研究结合矿床地质特征表明,该区金矿具多源、多成因及多期次成矿特征,矿床成因主要有岩浆热液、变质热液和复合叠加成矿,而以后者为主。     

辽宁小佟家堡子金矿床成矿流体特征及来源讨论

小佟家堡子金矿床地处辽宁青城子矿田东南部,为一大型蚀变岩型矿床。矿床产于辽河群大石桥组三段白云石大理岩中,矿体呈层状、似层状产出。矿床由热液叠加改造作用形成,历经石英-黄铁矿、石英-碳酸盐两个阶段。流体包裹体研究表明,该矿床成矿流体属中低温、低盐Na Cl-H2O型体系热液。碳氢氧同位素地球化学的研究表明,石英-黄铁矿阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在15.2‰~18.4‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-7.4‰~-13.2‰,氢同位素δD组成为-89.3‰~-92.2‰,反应该阶段成矿流体主要来自岩浆水并伴有少量的大气降水。石英-碳酸盐阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在17‰~17.8‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-12.3‰~-13.5‰,氢同位素组成δD为-87.7‰~-90.4‰,表明该阶段成矿流体主要来自大气降水。     

模拟浅成热液矿床水—岩反应中全岩氧同位素变化的算法设计

水－岩反应中氧同位素地球化学行为的研究对于浅成热液矿床的找矿具有重要意义。计算机模拟全岩氧同位素变化能预测与成矿有关的高δ＾１８Ｏ中心或低δ＾１８Ｏ中心。而在计算机模拟软件开发中，其算法设计具有至关重要的作用。基于类ＰＡＳＣＡＬ语言，从模块法角度出发，设置了６个过程，５个函数，对模拟汪成热液矿床水－岩反应过程岩石氧同位素变化的算法设计进行初步尝试。     

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。     

粤西罗定盆地南缘金矿地球化学特征及成矿作用

研究区矿石及近矿蚀变围岩中黄铁矿的硫、铅同位素组成特征，以及金矿石(含金石英脉)和花岗斑岩的稀土元素特征，显示金矿成矿物质来源于地壳。矿体石英中的流体包裹体氢、氧同位素组成特征，显示成矿热液来源于大气降水。结合气液包裹体均一温度，认为本区金矿的成矿作用发生于低温、浅成-超浅成的环境条件，金矿的成因类型为浅成一超浅成低温热液型。     

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。     

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。     

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。      

微细浸染型金矿床的稳定同位素特征与成因探讨

对我国众多沉积岩系中的微细当染型金矿床开展了较为系统的稳定同位素地球化学研究,非常分散复杂的氢氧同位素组成被认为是沉积盆地流体的一个典型特征,这是因为盆地流体中水的两个主要来源－海水和大气降水,经不同程度的水－岩反应同位素交换后又以不同比例相互混合,再加上有机物和粘土矿物的相变水在不同阶段以不同比例加入。     

河北洞子沟银(铜金)矿床成矿地质特征及成因探讨

论述了洞子沟银（铜、金）矿床成矿地质背景和地质特征,成矿地质时代及矿床成因,并从硫同位素、氢氧同位素及包体成分、稀土元素等探讨了成矿物质来源,矿床硫同位素变化范围窄,δ３４Ｓ＝（－０．４９～＋２．８）×１０－３,硫同位素组成以重硫型为主,接近陨石硫同位素组成。δ１８ＯＨ２Ｏ＝１２．９×１０－３,δＤＨ２Ｏ＝－７３×１０－３流体包裹体成分反映出成矿热液以岩浆来源为主,并混合了部分大气降水及雨水。提出本矿床是地洼区内的多因复成矿床。     

灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例

对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值（w/r）可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。     

河南省老湾金矿床地球化学特征及矿床成因

在详细分析河南省老湾金矿床成矿地质背景、矿床地质特征的基础上,研究该矿床流体包裹体和氢、氧、硫、铅同位素,结果表明该金矿床的成矿流体为中低温、低盐度的富CO₂的K⁺-Na⁺ -Cl^--SO ₂^-4体系。氧、氢同位素分析显示,成矿流体δ¹⁸O值变化于-5.25‰～+5.37‰,δD变化于-67‰～-76‰,表明成矿流体主要来源于岩浆水和大气降水;硫化物的δ³⁴S值变化于-0.1‰～+5.3‰,平均值为+3.98‰,显示深源硫的特征;Pb同位素组成显示铅主要来源于地幔,有少量地壳铅的加入。综合研究表明,老湾金矿床为受韧性剪切带控制的中-低温热液构造蚀变岩型金矿床。      

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。     

Isotopes of hydrogen and oxygen in nitrogen hot springs of Baikal Rift Zone in terms of interaction in the water-rock system

The negative correlation between values δD and δ¹⁸O and concentrations of dissolved silicon in nitrogen hot springs is ascertained, which attests to the directed alteration of their hydroisotopic composition towards being depleted in heavy isotopes during interaction in the water-rock system. This fact can be allowed for the cases of the lighter isotopic composition of the hot springs of meteogenic origin relative to that of local atmospheric precipitation. The shifts in points of isotopic composition of hot springs from the global meteoric water line can be caused by alterations in either oxygen or hydrogen composition.     

碾子山晶洞碱性花岗岩矿物-水氧同位素交换反应动力学

对黑龙江碾子山碱性花岗岩的全岩及其主要单矿物进行了氧同位素分析，结果表明，全岩和单矿物不仅δ^18O 值变化范围较大（全岩－2．4－2．0‰，石英0．0－5．8‰，碱性长石－3．8－0．1‰，磁铁矿－8．5－1．0‰），而且强烈亏损^18O。共生矿物之间表现出明显不平衡的氧同位素分馏特征，指示在花岗岩侵位之后与水之间发生了同位素交换，根据锆石和现代大气降水的氧同位素组成，对岩石与外来流体的δ^18O值进行了估计，多维矿水－岩反应时限约为0．3－3Ma，水／岩比（氧摩尔比）介于0．11－1．02之间。水－岩反应温度较高（约400度）和反应时间较长是导致石英δ^18O值降低的主要原因。