阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究

依据阿西金矿床Ｈ、Ｏ同位素组成特点对成矿流体的来源进行了示踪研究,并且研究了矿床的水岩交换作用,讨论了水－岩作用与金成矿的关系。根据矿床中典型热液矿物和岩矿石的稀土元素地球化学特征对成矿流体作用过程进行了示踪研究,与同位素地球化学示踪研究取得了基本一致的结果。根据成矿流体活动踪迹建立找矿标志,是进行矿产资源预测的新思路。     

成矿流体活动的地球化学示踪研究综述

成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法－－同位素地球化学示踪、无素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。     

汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展

汞作为一种重要的成矿元素,广泛分布于不同地质体中,并参与成岩成矿作用。随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得引人瞩目的进展。汞同位素被广泛地应用于示踪地球表生生物地球化学过程及汞污染等。近年来,汞同位素又被应用于揭示行星的演化过程、识别地质历史时期大火成岩省及示踪矿床成矿物质来源等方面。本文在前人研究的基础上,对不同地质储库汞同位素组成进行了系统总结。陨石、岩浆岩、变质岩、沉积岩、火山气体等地质储库汞同位素组成变化较大,部分样品还显示非质量分馏信息。本文着重阐述了低温热液矿床(现代热泉、汞矿床、铅锌矿床、锑矿床、金矿床)汞的赋存状态及同位素组成特征,构筑了汞同位素体系的基本格架。结合最新的研究成果,较全面地总结了矿床成矿过程中可能会发生的汞同位素分馏机制。热液矿床中汞同位素的质量分馏可能由流体挥发或者沸腾作用、冷凝作用、氧化还原反应、硫化物沉淀等引起。岩矿石中汞同位素的非质量分馏信息可能是地质历史时期汞光化学作用的产物,或者是继承某一特定的源岩信息所致。因此,未来汞同位素在示踪低温热液矿床的成矿物质来源、刻画成矿流体演化过程方面具有较大的应用潜力。     

里伍式富铜矿床同位素示踪及其成矿地质意义

笔者在分析江浪变质穹隆成矿地质构造背景、含矿变质岩系以及矿床成矿特征的基础上,采用Si、Pb、S等同位素示踪和Ar-Ar同位素等定年方法,分别对不同类型的矿石进行了同位素示踪,并对改造期形成的团块状矿石进行了定年。笔者通过研究认为,该类型矿床的Si、Pb等成矿物质主要来自于江浪变质穹隆含矿变质岩系;而矿床中的硫则主要来自于该岩性段中前变质的火山物质。同时,根据硫同位素组成在不同矿石类型的分布规律,判断含矿变质岩系曾经历过区域变质作用、成穹过程中所产生的塑性流变和流体作用等,对其进行了强烈的改造,从而形成富铜矿床。     

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。     

东秦岭及邻区各矿带稳定同位素地球化学研究

区域成矿带Pb、S、H、O等稳定同位素地球化学研究是阐明矿带内成岩、成矿物质来源、矿床成因的有效途径。我们在东秦岭及邻区成矿规律的地球化学研究中把同位素示踪作用与各构造环境中源区和物理化学条件结合起来,把矿带内Pb、S、H、O等几种同位素示踪作用互相联系起来,较好地揭示了东秦岭及邻区区域地壳(岩石圈)演化过程中成岩、成矿机制。     

山西恒山义兴寨脉金矿田成矿地球化学特征

在概要介绍了矿床产出的地质背景和矿床地质特征的基础上重点研究了矿床的围岩蚀变特征，并用国际流行的Ｇｒａｎｔ的等浓度线法进行了围岩蚀变交代过程中物质带入带出平衡的定量计算；探讨了岩浆流体和大气降水在成矿过程中的水／岩同位素交换，计算了不同温度下水／岩交换产生的流体氢，氧同位素组成的变化轨迹，判定岩浆水控制主成矿期成矿，中生代大气降水参与也晚期成矿作用。     

大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体来源与成矿作用:稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素约束

基于稳定同位素C、H、O、S和放射性Pb同位素的测试和分析,对大兴安岭南段敖仑花斑岩钼(铜)矿床成矿流体的来源进行了示踪,探讨了流体演化与成矿作用过程。新的稳定同位素数据显示:敖仑花矿床成矿热液具有混合来源性质;脉石矿物石英中流体的C、H、O同位素和矿石硫化物的S同位素组成指示成矿络合剂主要来自地幔,同时在热液期经历了地壳流体参与的过程;辉钼矿中放射性成因的Pb同位素组成表明,成矿物质(Mo)主要来自造山带物质,部分来自深部幔源。根据H、O同位素组成变化和已有流体包裹体资料,认为敖仑花矿床早、中阶段两次矿化的成矿机制不同:早阶段金属矿化主要与岩浆水和大气降水的流体混合有关,而中阶段大规模成矿作用主要是由流体沸腾所致。综合区域地质演化认为:敖仑花矿床是大兴安岭南段在晚侏罗世—早白垩世时期演化为弧后伸展背景、陆内造山带物质重新活化、壳幔岩浆-热液相互作用的产物,同时暗示壳幔作用强烈的地区利于内生金属矿床成矿。     

稀有气体同位素示踪成矿古流体研究进展

稀有气体(特别是He、Ar)是一种研究成矿古流体来源的灵敏示踪剂。地球不同圈层的稀有气体同位素具有不同的特征同位素比值。测试样品流体包裹体中的稀有气体同位素值,从测试值中排除掉包裹体形成后各种后生过程对流体初始同位素组成的影响。把得到的结果与前人研究总结的特征值进行比较分析,可以示踪成矿流体来源,从而探讨各种矿床的成矿机制与成矿作用。归纳了近年来用稀有气体同位素来示踪成矿流体的研究进展,概括了其在不同类型矿床中的应用现状,并指出当前该方法存在的问题及发展趋势。     

稀有气体同位素地球化学应用前景

稀有气体有4个源区,包括大气、地下水、地壳和地幔;其中地幔稀有气体又可分为上地幔和下地幔2个源区。不同源区的稀有气体在同位素组成上截然不同,因而可以利用稀有气体同位素进行有关地质和地球化学过程的示踪。稀有气体同位素组成不仅对查明成矿流体的性质和来源及矿床成因具有重要作用,而且还可以为正确理解大规模成矿作用的地球动力学背景和全面弄清大型一超大型矿集区的时空分布规律提供重要线索。     

新疆金山沟金矿床地质特征和成因

新疆金山沟金矿床赋存在下石炭统巴塔玛依内山组火山岩中,受火山机构的环状、放射状断裂及叠加的NE向断裂裂隙控制.蚀变发育,分为线型和面型两类蚀变带,进一步划分出成矿期前、成矿期和成矿期后3期蚀变.流体包裹体及氢、氧、碳、硫、铅同位素特征表明,参与成矿的碳为岩浆源和地层的混合碳,硫、铅来源于地幔,金等成矿元素来自火山岩,成矿溶液为大气降水与岩浆水的混合溶液.矿床成因应属浅成中低温火山岩型金矿     

古利库金(银)矿床地质特征和成因

古利库金(银)矿床为冰长石-绢云母型,产出与燕山中期"减压-剪切"环境下中心式火山喷发活动有关;矿床(体)受火山穹隆和爆破角砾岩筒及北西向、北东向断裂构造控制;容矿岩石为早白垩世龙江组、光华组安山岩、英安岩和新元古界-下寒武统落马湖群糜棱岩化的长英质片岩、片麻岩;矿床划分出矿化早期、主期和晚期3个矿化期,6个成矿阶段,3类组分矿体(Au型、Au-Ag型和Ag型)和脉状、网脉状两种形态矿体;围岩蚀变主要有硅化、冰长石化、绢云母化、白云石化、黄铁矿化等,硅化和冰长石化与矿化关系最密切;成矿温度185~255℃;成矿压力13.5 MPa (平均);成矿溶液盐度0.564% NaCl (平均);成矿深度500~600m.文中对成矿作用、矿床成因和成矿模式亦进行了探索和阐述.     

硼及硼同位素地球化学在地质研究中的应用

总结了硼及硼同位素的地球化学特征：（１）硼是易溶元素,主要赋存在地球表层,尤其是海水、海相沉积物及海水交代岩石中。其同位素组成δ１１Ｂ值按顺序变化,封闭盐湖卤水（＞４０‰）＞海水（３９５‰）＞海相硼矿物（１８２‰～３１７３‰）＞海相沉积物（１３９‰～２５２‰）＞海水交代岩石（４５１‰～１０８５‰）。大陆水及陆相沉积物硼含量及硼同位素组成变化极大,并多以负值为主。海陆过渡构造带则具有过渡的硼丰度值和硼同位素组成。（２）１１Ｂ较１０Ｂ具有更活跃的地球化学性质,因此在水岩作用中具有明显的同位素交换。硅化交代作用中,岩石被硅化交代,释放硼,并优先释放重硼,同位素组成变轻;在脱硅反应中,岩石释放硅吸收硼,并优先吸收重硼,同位素组成变重。在封闭体系中,水溶液淋滤岩石中部分的硼,即可大量富集,并富集１１Ｂ;在开放体系中,岩石硼被大量淋滤流失,δ１１Ｂ值明显降低。由于水岩作用的结果,从新鲜海底玄武岩到正常海水,硼同位素值从－２９５‰到３９５‰逐渐升高。（３）变质脱水反应中硼被大量排出,并优先排出重硼同位素,进入流体相,因此随着变质程度由低到高,岩石中硼含量及同位素组成δ１１Ｂ值由高变低。（４）在成矿研究中?     

西藏尼玛县达查金矿床同位素地球化学研究

西藏达查金矿的成矿物质来源问题一直存在很大的争议。达查金矿床矿物中硫、铅、硅同位素及包裹体水中的氢、氧同位素研究表明 ,矿区内黑色炭质板岩、浸染状黄铁绢英岩化闪长玢岩和石英黄铁矿脉中的δ3 4SCDT值分布范围为 1 1‰～ 1 6‰ ,平均为 1 4‰ ,与陨石硫或深源岩浆硫接近。地层铅、岩浆岩铅和矿石铅在构造模式图上主要落在造山带线附近。石英包裹体的均一温度为 44 0 8～ 5 0 1 8℃ ,δDV -SMOW 值为 - 12 6‰～ - 98‰ ,δOV -SMOW 在 2 0 8‰～ 8 84‰之间 ,为典型的岩浆水 ;矿石中热液石英的硅同位素δ3 0 SiNBS -2 8　　　值的极差主要集中在 - 0 5‰～- 0 6‰之间 ,与成矿密切相关的硅质可能来源于基性或中基性岩浆岩。岩金矿的成矿物质可能有 3个主要的源区 :一是木嘎岗日群第二、三岩组 ,该岩组的海底热水沉积物含有大量的成矿物质 ;二是深部隐伏的原来特提斯海底的基性或中基性岩浆岩 ,它是金与硅的主要供给者 ;三是本区的中酸性岩浆岩 ,它是多种成矿物质最终集中成矿的主要中介。本区的成矿流体主要为受到大气降水或海水强烈改造的岩浆热液     

Characteristics of Ore-forming Fluid of the Gaoshan Gold-Silver Deposit in the Longquan Area,Zhejiang Province and its Implications for the Ore Genesis

The Gaoshan gold-silver deposit, located between the Yuyao-Lishui Fault and JiangshanShaoxing fault in Longquan Area, occurs in the Suichang-Longquan gold-silver polymetallic metallogenic belt. This study conducted an investigation for ore-forming fluids using microthermometry, D-O isotope and trace element. The results show that two types of fluid inclusions involved into the formation of the deposit are pure liquid phase and gas-liquid phase aqueous inclusions. The homogenization temperature and salinity of major mineralization phase ranges from 156°C to 236°C(average 200°C) and 0.35% to 8.68%(NaCleqv)(average 3.68%), respectively, indicating that the ore-forming fluid is characteristic of low temperature and low salinity. The oreforming pressure ranges between in 118.02 to 232.13'105 pa, and it is estabmiated that the oreforming depth ranges from 0.39 to 0.77 km, indicating it is a hypabyssal deposit in genesis. The low rare earth elements content in pyrites, widely developed fluorite in late ore-forming stage and lack of chlorargyrite(Ag Cl), indicates that the ore-forming fluid is rich in F rather than Cl. The ratios of Y/Ho, Zr/Hf and Nb/Ta of between different samples have little difference, indicating that the later hydrothermal activities had no effects on the former hydrothermal fluid. The chondrite-normalized REE patterns of pyrites from country rocks and ore veins are basically identical, with the characteristics of light REE enrichment and negative Eu anomalies, implying that the ore-forming fluid was oxidative and derived partly from the country rocks. The δD and δ18O of fluid inclusions in quartz formed during the main metallogenic stage range from -105‰ to -69 ‰ and -6.01‰ to -3.81‰, respectively. The D-O isotopic diagram shows that the metallogenic fluid is characterized by the mixing of formation water and meteoric water, without involvement of magmatic water. The geological and geochemical characteristics of the Gaoshan gold-silver deposit are similar to those of continental volcanic hydrothermal deposit, and could be assigned to the continental volcanic hydrothermal gold-silver deposit type.     

新疆北部主要金矿床的成矿地球化学特征

主要依据成矿作用方式,基本成矿特点及关键控矿标志等,将新疆北部的主要原生金矿新划分为７个矿床类型,分别是浅成低温热液型金矿、韧性剪切带蚀变岩型金矿、微细粒浸染型金矿、浅成岩－构造蚀变岩型金矿、变质热液型金矿、石英脉型金矿及铜、金伴生型矿床。通过分析比较各矿床类型典型金矿的ＲＥＥ分布型式、其矿石的微量元素含量与分布型式、硫与铅同位素组成及流体包裹体成分等资料,探讨了其成矿地球化学特征。     

夏杖子金矿床同位素组成及其地质意义

夏杖子金矿床中矿物包裹体水的氢、氧同位素分别为：δD=-91.7‰——73.1‰,δ¹⁸O_H2o=5.68‰-6.23‰,说明读矿床的成矿溶液是来源于岩浆水和大气降水;矿物的硫同位素组成基本上全是负值,且变化范田较小,同位素平衡温度平均为208-240℃,成矿溶液总硫平均同位素组成-19.70‰——20.64‰,证明成矿热液中H₂S原子团占优势,其硫源可能为本区结晶基底;石英中流体包裹体Rb-Sr同位素等时年龄为105±7.2Ma,说明其成矿时代为燕山晚期。综合分析认为,该矿床为与岩浆热液有关的中-低温热液脉型金矿床。     

A Study of Ore-forming Fluids in the Shimensi Tungsten Deposit, Dahutang Tungsten Polymetallic Ore Field, Jiangxi Province, China

The Dahutang tungsten polymetallic ore field is located north of the Nanling W-Sn polymetallic metallogenic belt and south of the Middle—Lower Yangtze River Valley Cu-Mo-Au-Fe porphyry-skarn belt.It is a newly discovered ore field,and probably represents the largest tungsten mineralization district in the world.The Shimensi deposit is one of the mineral deposits in the Dahutang ore field,and is associated with Yanshanian granites intruding into a Neoproterozoic granodiorite batholith.On the basis of geologic studies,this paper presents new petrographic,microthermometric,laser Raman spectroscopic and hydrogen and oxygen isotopic studies of fluid inclusions from the Shimensi deposit.The results show that there are three types of fluid inclusions in quartz from various mineralization stages:liquid-rich two-phase fluid inclusions,vapor-rich two-phase fluid inclusions,and three-phase fluid inclusions containing a solid crystal,with the vast majority being liquid-rich two-phase fluid inclusions.In addition,melt and melt-fluid inclusions were also found in quartz from pegmatoid bodies in the margin of the Yanshanian intrusion.The homogenization temperatures of liquid-rich two-phase fluid inclusions in quartz range from 162 to 363℃ and salinities are 0.5wt%-9.5wt%NaCI equivalent.From the early to late mineralization stages,with the decreasing of the homogenization temperature,the salinity also shows a decreasing trend.The ore-forming fluids can be approximated by a NaCl-H_2O fluid system,with small amounts of volatile components including CO_2,CH_4 and N_2,as suggested by Laser Raman spectroscopic analyses.The hydrogen and oxygen isotope data show that δ5D_(V-smow) values of bulk fluid inclusions in quartz from various mineralization stages vary from-63.8‰ to-108.4‰,and the δ~(18)O_(H2O) values calculated from the δ~(18)O_(V-)smow values of quartz vary from-2.28‰ to 7.21‰.These H-O isotopic data are interpreted to indicate that the ore-forming fluids are mainly composed of magmatic water in the early stage,and meteoric water was added and participated in mineralization in the late stage.Integrating the geological characteristics and analytical data,we propose that the ore-forming fluids of the Shimensi deposit were mainly derived from Yanshanian granitic magma,the evolution of which resulted in highly differentiated melt,as recorded by melt and melt-fluid inclusions in pegmatoid quartz,and high concentrations of metals in the fluids.Cooling of the ore-forming fluids and mixing with meteoric water may be the key factors that led to mineralization in the Dahutang tungsten polymetallic ore field.     

辽宁榛子沟铅锌矿床热液叠加成矿作用特征及成矿流体来源

榛子沟铅锌矿矿床是青城子矿田代表性矿床之一,矿体赋存于高家峪组和大石桥组之中,呈层状、似层状和脉状产出,受地层、岩浆和构造联合控制。矿床的形成经历了海底喷流、变质变形和热液叠加三期成矿作用,其中热液叠加成矿作用对脉状矿体的形成与层状矿体的局部热液改造起到了重要作用,可划分为Ⅰ黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-石英和Ⅱ黄铁矿-方铅矿-石英-方解石两个阶段。流体包裹体和碳、氢、氧同位素研究表明:I阶段石英中发育气液两相和少量的富气相、CO₂三相流体包裹体,成矿流体属中高温、低盐度、低密度的CO₂-H₂O-NaCl体系热液,含H₂O、CO₂、CH₄和N₂,流体包裹体的δD_H2O-SMOW为-96.5‰和-95.4‰、δ¹⁸O_H2O-SMOW为-0.62‰和0.04‰、δ¹³C为-4.8‰和-4.4‰,具有大气降水与岩浆水混合流体的特点;Ⅱ阶段石英中主要发育气液两相包裹体,成矿流体属低温、低盐度和低密度的H₂O-NaCl体系热液,流体包裹体δD_H2O-SMOW为-88.4‰~-80.0‰、δ¹⁸O_H2O-SMOW为-7.93‰~-5.57‰,具有大气降水的特点,δ¹³C为-12.6‰~-7.9‰,具有岩浆水特点。综合分析表明,热液叠加成矿期成矿流体来源于岩浆水与大气降水的混合热液,且成矿后期大气降水的混入比例增加。