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。     

豫西熊耳山地区吉家洼金矿床成矿物质来源探讨——碳、氧、硫、铅同位素地球化学证据

吉家洼金矿床位于豫西熊耳山金多金属矿集区中西部,矿体产出受断裂构造控制,属构造蚀变岩-石英脉型金矿床。为了查明吉家洼金矿床的成矿物质来源,本次对矿床的碳、氧、硫、铅等同位素进行了系统研究。研究结果表明,吉家洼金矿的δ~(13)C_(V-PDB)介于-10.3‰~-7.7‰之间,δ~(18)O_(V-SMOW)介于14.2‰~17.8‰之间,表明成矿流体中的碳来源于岩浆。硫化物δ~(34)S值介于-20.4‰~-5.4‰,表明硫来源于早白垩世花山花岗岩基,造成硫化物的δ~(34)S值呈现出较大负值的原因可能是在成矿过程中成矿流体物理化学条件的变化引起硫同位素发生分馏所致。铅同位素组成为~(206)Pb/~(204)Pb=17.042~18.149,~(207)Pb/~(204)Pb=15.333~15.575,~(208)Pb/~(204)Pb=37.675~38.868,与由新太古界—古元古界太华群岩石重熔形成的早白垩世花岗岩的铅同位素组成相似,具有壳幔混合源的特点。综合碳、氧、硫、铅等同位素的研究结果认为,吉家洼金矿床的成矿流体来源于岩浆热液,并有大气降水的加入;成矿物质主要来源于早白垩世花岗岩,矿床成因属岩浆期后热液脉状金矿床。     

西藏驱龙斑岩铜矿S、Pb同位素组成:对含矿斑岩与成矿物质来源的指示

驱龙铜矿是西藏陆陆碰撞造山带冈底斯斑岩铜矿带内代表性矿床之一。本文对其含矿斑岩和矿石矿物进行了S、Pb同位素组成分析。驱龙矿床含矿斑岩与矿石矿物的硫同位素组成比较一致,含矿斑岩δ34S为-2.1‰~-1.1‰,黄铜矿δ34S为-6.3‰~-1.0‰,均值-2.76‰;硬石膏δ34S为 12.5‰~ 14.4‰,平均 13.4‰。成矿热液中的硫同位素基本达到了平衡,显示出岩浆硫组成特点。含矿斑岩的206Pb/204Pb范围为18.5104~18.6083,207Pb/204Pb变化于15.5946~15.7329之间,208Pb/204Pb为38.6821~39.1531之间;矿石矿物黄铜矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为18.4426~18.5909、15.5762~15.6145、38.5569~38.8568。含矿斑岩与矿石矿物的铅同位素组成比较一致,它们的变化幅度较小,应具有相同的起源与演化历史。无论是岩石铅还是矿石铅,在铅构造模式图上均位于造山带铅演化曲线上。驱龙矿床硫、铅同位素数据暗示,成矿物质主要来自深源岩浆,含矿斑岩起源于西藏造山带加厚的下地壳熔融,具有幔源成分的混染。     

辽西二道沟金矿成矿物质来源：来自S Pb同位素的证据

辽西二道沟金矿位于华北克拉通北缘中段,矿化类型为石英脉型,矿脉产状受断裂严格控制。对该矿床的典型矿脉进行了详细的硫、铅同位素研究,探讨了该矿床的成矿物质来源。分析表明：二道沟金矿成矿热液的总硫同位素组成接近地幔硫的值(δ34S≈0‰),反映了成矿热液的硫主要来自深部岩浆;铅同位素206Pb/204Pb、 207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别变化在17047~17292、15319~15555和36991~37855之间,得出矿石铅主要来源为地幔,且有下地壳铅的混入;二道沟金矿矿石的硫、铅同位素特征与西对面沟岩体的硫、铅同位素组成特征基本一致,说明成矿物质的来源与西对面沟岩体(或这次岩浆作用)有密切联系。这些证据都证明了二道沟金矿成矿物质来源于深源岩浆。     

江西冷水坑Ag-Pb-Zn矿田碳、氧、硫、铅同位素特征及成矿物质来源

江西冷水坑矿田是武夷山地区重要的银铅锌集中区之一。无论是世界上少有的斑岩型银铅锌矿床还是火山沉积 热液改造矿床都独具特色,具有很高的研究意义。该矿田的黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物的δ34S值变化为-380‰~694‰,平均为187‰。大约为-411‰的δ13C值与峰值约为2‰的δ34S值的很窄分布表明成矿流体中的碳和硫来源于深部岩浆,并不排除地层提供一部分硫和碳的可能性。硫化物矿石的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为17771~17867、15564~15685和38235~38652。地层中火山岩、火山岩沉积岩以及变质岩石的 206Pb/204Pb比值为17899~18220,与矿石铅既有联系又有分离。然而,矿石和花岗斑岩的长石铅中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值是相近的,它们在208Pb/204Pb 206Pb/204Pb和207Pb/204Pb 206Pb/204Pb图上落在同一条直线上。这条铅同位素混合线两个端员分别为上地壳和地幔。这些证据都强烈地支持了成矿物质主要来源于斑岩岩浆系统,地层对于成矿流体和物质的贡献不可或缺。冷水坑是一个典型的与次火山岩有关的岩浆热液成因的Ag Pb Zn矿田,成矿作用均发生于中国东部燕山中期陆内环境。     

大西洋洋中脊TAG热液区硫化物铅和硫同位素研究

位于大西洋洋中脊26.08°N的 TAG 热液区是目前己知的赋存在无沉积物覆盖的洋中脊区的一个最大的海底热液硫化物矿床。新测得来自 ODP-158航次钻孔的9件热液硫化物的铅、硫同位素组成;2件铁锰氧化物和1件底盘玄武岩的铅同位素组成。结果表明,矿石硫化物的铅同位素组成~(206)Pb/~(204)Pb 为18.2343～18.3181,~(207)pb/~(204)Ph 为15.4717～15.5061,~(208)Pb/~(204)Pb 为37.7371～37.8417;它们位于该区底盘玄武岩(~(206)Pb/~(204)Pb=18.1454,~(207)Pb/~(204)Pb=15.4572,~(208)Pb/~(204)Pb=37.6534)和近洋底铁锰氧化物(~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(208)Pb/~(204)Pb 分别为18.6907～18.9264,15.5615～15.6279,38.1164～38.3687)的铅同位素组成之间。三者呈线性相关关系,说明硫化物中铅来源于地幔(玄武岩)与海水(铁锰氧化物)的两端元混合。硫化物的硫同位素组成δ~(34)S 为6.2‰～9.5‰,它明显高于地幔玄武岩的硫同位素组成(δ~(34)S=±0‰),也高于东太平洋海隆 EPR21°N(δ~(34)S=0.9‰～4.0‰)和大西洋洋中脊 MAR23°N(δ~(34)S=1.2‰～2.8‰)等热液活动区硫化物的硫同位素组成,这一特征反映了 TAG 热液体系中硫来源于地幔玄武岩硫与海水硫酸盐无机还原作用产生的硫的两端元混合。此,铅硫同位素研究为现代大洋底热液硫化物矿床形成过程中矿质来源及流体混合作用提供了十分有益的信息。     

豫西栾川鱼库锌多金属矿床地质及S、Pb同位素地球化学特征

鱼库锌多金属矿床位于豫西栾川钼钨铅锌银矿集区内的鱼库—赤土店铅锌矿带的北西端。矿床赋存于新元古界栾川群三川组碳酸盐岩夹碎屑岩地层中,矿体呈似层状、透镜状产于透辉石-石榴石矽卡岩中,受矽卡岩带控制。硫化物的硫同位素组成比较稳定,δ~(34)S变化范围为2.3‰~3.9‰,平均3.2‰。硫同位素组成与区域内斑岩-矽卡岩型矿床的硫同位素组成一致,反映硫的主要来源为深部岩浆;金属硫化物样品的~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为17.781~18.455,平均值18.043;~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.502~15.590,平均值15.545;~(208)Pb/~(204)Pb变化范围为38.232~38.624,平均值38.438,矿石铅同位素组成稳定,矿石铅主要来源于地幔,成矿作用与构造岩浆作用相关的热液过程关系密切。综合分析认为矿床成因应属于岩浆热液接触交代矽卡岩型矿床。     

湘南铜山岭铜多金属矿床成矿物质来源的 S、Pb、C同位素约束

铜山岭铜多金属矿床是湘南W、Sn、Pb、Zn、Cu多金属矿集区的代表性矿床,本文对其不同类型岩石和矿石矿物进行了S、Pb、C同位素组成对比研究。矿石硫化物的δ34 S值变化范围为-1.9‰~5.7‰,平均值为2.6‰,硫主要来源于硫同位素组成均一化的岩浆。硫化物硫同位素平衡温度表明,矿床主要成矿温度为134~339℃。矿石铅的206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208 Pb/204 Pb比值分别为18.256~18.856、15.726~15.877、38.352~39.430;岩体岩石铅的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb比值分别为18.617~18.805、15.721~15.786、38.923~39.073;两者铅同位素组成相同,都主要为上地壳铅,是由同一岩浆体系分异形成,可能来源于古老基底岩石。不同类型岩石、方解石矿物的δ13 CPDB值为-9.88‰~1.32‰,δ18 OSMOW值为11.67‰~17.68‰,从矽卡岩矿体到距岩体稍远的围岩地层,方解石矿物的δ13 CPDB、δ18 OSMOW值逐渐增大,成矿流体中的碳早期可能主要来源于岩浆,在成矿过程中有部分碳酸盐岩地层碳的加入。铜山岭矿床成矿物质主要来源于岩浆,赋矿地层对矿床成矿物质来源作用不显著,仅提供了少量成矿物质。     

内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿床硫铅同位素组成及其对成矿物质来源的指示

在矿相学研究基础上,对乌奴格吐山铜钼矿床的矿石矿物进行了硫铅同位素分析。该矿床金属硫化物的硫同位素组成比较均一,δ~(34)S集中在1‰~3‰,显示出岩浆硫特征。矿石矿物~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb范围分别为18.327~18.510、15.498~15.575、37.977~38.212,不同金属硫化物铅同位素组成变化范围很小,表明来源于同一岩浆源区。在铅构造模式图上,均位于地幔铅与造山带铅之间。乌奴格吐山矿床硫铅同位素数据共同表明其成矿物质来自于深源岩浆。     

西藏夏垅隐爆角砾岩型铅锌银矿床成矿流体及成矿物质来源

夏垅铅锌银矿床位于冈底斯斑岩铜钼成矿带的西端,产于花岗岩基中,属于隐爆角砾岩型矿床。本文对其流体包裹体及H-O-S-Pb同位素组成进行了分析。成矿流体物理性质具有从中高温(240~340℃)、低盐度(2.2%~3.8%NaCl eqv)向低温(160~180℃)、低盐度(0.8%~1.7%NaCl eqv)演化的特征。矿石中石英的δD值为-156‰~-145‰,δ18 O值为-0.4‰~7.1‰,按流体包裹体均一温度换算的δ18 OH2O值为-16.7‰~-3.0‰,表明成矿流体来源于岩浆水和大气降水的混合。金属硫化物的δ34 S值变化范围较小,在-3.0‰~+5.9‰之间,按照同位素平衡系数外推法获得总硫同位素组成δ34SΣ为+9.80‰和+13.13‰,表明硫主要来源于岩浆岩,并反映成矿岩浆演化过程中可能经历了H2S去气作用。方铅矿的206 Pb/204 Pb=18.627~18.758、207 Pb/204Pb=15.598~15.682和208 Pb/204 Pb=38.637~39.298,黄铁矿的206 Pb/204 Pb=18.639~18.678、207 Pb/204 Pb=15.587~15.691和208Pb/204Pb=38.649~38.703,显示部分矿石铅富集放射性成因铅,反映铅的多来源性,即来源于上地幔铅与上地壳铅的混合。反映与夏垅铅锌银矿床成矿相关的岩浆来自于下地壳的部分熔融,并有地幔物质的补给,在岩浆上侵就位过程中又与上地壳中的岩浆房发生了岩浆混合。这也表明该地区可能存在有古老地壳,显示了区域上的独特性,为南拉萨地体区域找矿提供特有的指示意义。