川滇黔地区天宝山、会泽铅锌矿床成矿流体来源初探:来自流体包裹体及氦氩同位素的证据

为限定川滇黔地区大型铅锌矿床成矿流体来源,选择天宝山大型铅锌矿床和会泽超大型铅锌矿床中热液矿物进行流体包裹体及氦氩同位素研究.结果显示:（1）天宝山矿床为中低温、中等盐度流体成矿,成矿流体主要来源于盆地卤水;会泽矿床为中高温、中等盐度流体成矿,成矿流体也主要来源于盆地卤水,但具有不同性质流体混合特征;（2）两矿床硫化物3He/4He值范围介于0.02~0.32 Ra,证明成矿流体以地壳流体为主,但混有少量（< 5.3%）地幔成分,40Ar/36Ar值（345.0~1 698.8）表明成矿流体以饱和大气水为主;（3）综合两个矿床地质特征、流体包裹体及氦氩同位素研究认为天宝山矿床和会泽矿床的形成与右江盆地演化及峨眉山大火成岩省的岩浆活动有关.      

金属矿床的成矿流体成分和流体包裹体

自然界中的成矿流体按其主要成分,可分为:(1)岩浆,即形成岩浆矿床的岩浆;(2)以H2O为主的流体(含Na Cl);(3)以CO2为主的流体。地壳中的流体类型很多,只有含一定金属元素含量的,并且达到一定浓度时才称为金属矿床的成矿流体。基于对矿床中流体包裹体和天然成矿流体中金属种类和含量的测定,这些金属矿床的成矿流体按金属元素含量可以分为五组,成矿流体可以来自岩浆、岩浆热液、大气降水、盆地卤水和变质流体等地质环境。     

地质流体及成矿作用研究综述

地质流体是一定地质作用的产物，而矿床的形成过程与特定地质构造背景下地质流体的产生、运移和聚集有着密切联系。不同成矿流体的成矿机制各有差异。岩浆热液因温度降低、压力减小等因素使热液中成矿物质达到过饱和，从而产生矿质沉淀；沉积盆地含矿热卤水流体在热对流、沉积压实等作用下运移、充填、聚集；与海底基性火山活动有关的现代大洋海底热液形成硫化物矿床；地幔流体的碱交代作用形成大型一超大型中高温热液矿床。在具体的成矿过程中，各种构造环境又对流体中的成矿元素的分配、集中起到至关重要的控制作用。     

成矿流体研究新进展及研究动态

本文论述80年代以来流体研究取得的进展及未来的研究动态展望,主要进展表现在构造作用中的地质流体,地壳变形过程中质量和能量的传递;岩浆房附近的孔隙流体压强;水热体系中侵入体空隙渗透性的演化和类型,区域变质作用中的流体动力学,表面水深循环进入到水热变质带和熔融区的氢、氧同位素制约条件,与区域变质作用、地壳深熔作用有关的水热体系,地壳水力学的时间尺度,造山带中的流体作用,消减带的流体作用,二氧化碳的脱气作用。近十年来及未来的研究热点主要表现在将流体的形成和演化与造山作用、构造变形、剪切作用、板块俯冲、壳幔对流等联系起来,俯冲带中的流体、剪切带中的流体、盆地卤水、海底热泉、大陆热泉、成矿流体油气形成及运移、地壳流体与地震火山活动等,对地质流体的成因、特征及其地质作用过程有了更深刻的理解。     

沉积盆地中的流体活动及其成矿作用

盆地流体是指在沉积盆地演化过程中活动并参与了沉积物的各种成岩－后生变化的复杂流体相，包括来自盆地内部沉积物压实和相变所释放出的流体，以及主要由盆地边缘大陆隆起区补给的下渗大气降水。流体的流动机制主要有重力驱动流和压实驱动流两种。各种沉积有机质的广泛参与，乃是盆地流体区别于其它地壳流体的最基本特征。这对流－岩反应、对盆地流体及其周围环境的物理化学参数、对成矿金属迁移的形式和能力以及对成矿金属的沉淀就位等过程都有着十分重要的影响。盆地流体具典型的低温热液地球化学特性，流体的同位素组成和流体中的溶解组份与沉积物的特征以及沉积体系的空间分布密切相关。盆地流体广泛参与了沉积物的成岩、后生、成油、成气和成矿过程。沉积体系的空间分布（不均匀介质）、同沉积断裂体系、欠压实异常高压地层以及古地形联合控制着盆地流体的流动迁移和汇聚成矿。有关的矿床类型主要包括：沉积喷流型（ｓｅｄｅｘ型）矿床、密西西比式（ＭＶＴ）铅锌矿床、大陆砂页岩型矿床以及沉积岩容矿的微细浸染型金矿床等。我国南秦岭泥盆纪地层中的沉积喷流型铅锌矿床和滇黔桂金三角二叠纪－三叠纪地层中的微细浸染型金矿床都是盆地流体成矿的典型实例     

不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征

为使流体包裹体研究结果得到较好的解释,避免矿床地质描述与流体包裹体研究结果发生矛盾,本文试图以金矿床为例,建立科学而简便易行的矿床地质与包裹体特征之间的链接。为此,本文简单评述了现有金矿床成因分类方案,建议以主导成矿系统发育的地质作用特征划分5种类型:①浆控高温热液型,包括斑岩型、爆破角砾岩型、铁氧化物型、夕卡岩型等岩浆热液型矿床;②造山型,即变质热液型;③浅成低温热液型——陆相火山岩-次火山岩中的改造热液型;④微细粒浸染型(卡林型或/类卡林型)——沉积岩容矿的改造热液型;⑤热水沉积型(VMS 型和 SEDEX 型)——水下喷出地表的改造热液型。然后,分别介绍了5类成矿系统的标志性地质和流体包裹体特征,找出了它们之间具有成因标志意义的关键性差异;将成矿流体分为改造、变质和岩浆3个端元性成分,发现多数热液矿床具有多阶段多因复成的特点,晚阶段流体均为改造热液或有大量改造热液注入,因此指出,晚阶段的流体、蚀变和矿化特征不能用于判别矿床成因和类型,只有早阶段的特征才能准确指示矿床成因和类型。改造热液以低温、低盐度、低 CO_2含量为特征,主要来自大气降水和/或海水;变质热液以中温、低盐度、高 CO_2含量为特征,而岩浆热液则以高温、高盐度、高 CO_2含量为特征;岩浆热液矿床发育含多种子晶包裹体和高盐度富 CO_2的包襄体,变质热液矿床发育低盐度富 CO_2包裹体,改造热液矿床总体缺乏含子晶包裹体和富/含 CO_2包襄体,大量发育水溶液包裹体。最后,讨论了各类成矿系统发育的岩石圈构造背景,如造山型矿床形成于地壳挤压造山-变质-隆升过程,热水沉积型矿床形成于地壳拉张成盆过程,古生代或更早的浅成低温热液型矿床只能保存在增生型造山带等,提出矿床及其包裹体是研究大陆动力学的理想探针。     

粤北盆地流体系统及其矿化特征

盆地构造演化流体系统矿化作用是当代矿床学研究的新课题。盆地演化过程 ,压实流体系统温度场、动力场和地球化学场可以通过地质研究和数字模拟来重塑。粤北晚古生代沉积盆地存在 3种类型的矿化流体。大宝山型流体与岩浆热动力作用有关 ,形成海底火山热液沉积多金属矿床 ;凡口型流体与深部建造的循环热液有关 ,形成中低温海底热泉喷溢沉积铅锌银汞矿床 ;红岩型流体与盆地成岩压实水有关 ,形成低温单一黄铁矿矿床。红岩地区盆地压实流体系统在盆缘古隆起地段形成红岩型黄铁矿矿带的同时 ,还形成特征的白云岩化作用。白云岩产状和组构、白云石“亮边”和“雾心”特征及地球化学特征表明 ,红岩型诸矿床的成因与盆地沉积物压实过程形成的流体有关     

浅成环境中岩浆流体的演化：稳定同位素透视

根据矿床地质背景、热液蚀变组合、流体包裹体和稳定同位素地球化学，特别是根据浅成岩浆热液环境中特征矿物明矾石的稳定同位素组成，研究岩浆成矿流体的来源、动态与化成矿机理，获得了许多新认识；根据δ＾１４Ｓ和δ＾１８Ｏ可将明矾石划分出两种不同的成因类型；岩浆成矿热液在时间上从早期的气相流体向主成矿期的液相流体演化，而岩浆热液矿床在空间上主要定位于脆性－延性过渡带。     

区域成矿流体的形成与演化

成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环境H2 S的活度降低 ;成矿流体的同位素分馏与水岩作用强度有关 ,控制同位素分馏的基本因素是温度及水岩比值。根据成矿流体的成分及物理化学性质 ,可以分类为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐型卤水。成矿流体没有固定的来源 ,在一定地质条件下 ,任何来源的热水流体都可以形成成矿流体。控制成矿流体形成的主要地质作用是岩浆作用、变质作用、地热增温作用及构造作用等。文中根据地质作用类型对区域地质流体进行划分 ,可分为岩浆作用区域成矿流体 (以高温硅钾卤水为主 ,可以有高温到中低温的流体分带 ) ,沉积作用区域成矿流体 (以中低温碳酸盐及硫酸盐型卤水为特征 ) ,大洋盆地区域成矿流体 (与岩浆岩区域成矿流体类似 ,有高温到低温的流体分带 )和变质作用区域成矿流体 (变质程度不同而有不同的流体类型混合 )。     

豫西小秦岭出岔—乱石沟金矿床成因机制的研究

流体包裹体地球化学研究表明.出岔一乱石沟金矿床为中高温热液矿床,矿床在弱还原、弱酸性成矿流体中形成,成矿流体兼有变质水和岩浆水的特点。稳定同位素地球化学分析揭示,矿质来源于下地壳太华群火山碎屑岩系的深熔作用,但其活化、迁移、富集成矿则与晚燕山期酸性岩浆热事件有关。出岔一乱石沟金矿床的成矿作用是中高温开放体系水-岩反应过程。     

幔-壳地球化学演化和岩浆期后金属富集成矿的历程

系统论述了岩浆期后金属矿床成矿作用整个发展过程及其与地球壳幔物质分异演化的关系。笔者认为,岩浆侵位冷却结晶过程或随后金属矿床形成的时间相对于地球元素演化富集的历史是很短暂的。金属成矿的演化历史开始于元素的幔壳分异,其后成矿物质伴随全球性板块运动,经历了地壳不同构造环境和物理化学条件下的迁移演化,最终到达和定位于现今矿床的位置。因此,地壳中金属矿床的时空分布和成因类型的划分与成矿元素所经历的区域地质构造演化环境有关。文中还论证了应用矿床中的热液黑云母和岩体中的岩浆成因黑云母的ｘ（Ｆ）／ｘ（ＯＨ）和ｘ（Ｍｇ）／ｘ（Ｆｅ）等成分指标,由此可识别岩浆源岩性质和岩浆冷却结晶的物理化学环境。     

半宽金矿床的物质来源及成因讨论

半宽金矿床的成矿物质具有多源性.微量元素特征显示金矿床的成矿物质来自混合岩.同位素研究表明含矿流体为岩浆成因,但有变质流体和天水的混合.稀土元素特征反映矿质来自下地壳或地幔,是下地壳物质重熔的结果,但受到上壳岩石的混染.矿床的成因为岩浆活化的金矿床.     

老柞山金矿床地质特征及同位素地球化学特征

通过对赋存于麻山群老地层且与岩浆热液有关的老柞山金矿床的矿床地质及稳定同位素地球化学特征的研究分析,得出老柞山金矿床与岩浆岩、构造和麻山群密切相关,岩浆热液提供物源和热源,区内成矿物质具有深源性且来源单一的特点。     

岩石钾质变化及钾交代与成矿关系

钾质高低及变化可反映岩石演化程度和钾交代作用。发生钾交代的岩石为成矿有利岩石和找矿标志。岩石钾交代与钾质升高归根于富碱的地幔流体活动。上升的地幔流体交代上地幔和地壳岩石形成富碱岩石和碱交代岩,并活化迁移不同围岩中成矿元素形成各种矿床。大地构造单元边缘与陆内张裂活动带是地幔流体交代活动场所和大型矿床形成地。许多矿床包括金矿床和钾交代关系密切。     

初论幔柱构造成矿体系

从板块构造与板块边界矿床、超大陆旋回与大陆边界矿床、地幔热点与大陆内部矿床的角度 ,阐述了幔柱构造成矿体系的基本思想、分类、成矿特征及旋回性 ,提出了热幔柱和冷幔柱两个成矿体系和地幔热柱 -热点、地幔热柱 -大陆裂谷、地幔热柱 -大洋扩张、冷幔柱 -前寒武纪硅铝壳造山、冷幔柱 -显生宙硅铝壳 /洋壳造山等五个成矿系统 ,并初步划分了矿床成矿系列 ,例举了某些典型矿床。     

地球中流体研究的一些热点

介绍了当前地球流体研究中的三个热点 :地幔柱 ,地壳中流体的大规模迁移和岩浆热液。地幔柱是以溢流玄武岩 ,地表的热点 ,大规模的碱性基性侵入体 ,大洋中脊的几何形状和蚀变作用来确定的。地壳中流体的大规模流动是当前研究的另一个重点 ,涉及到流体流动的尺度、速度和流体体系的持续时间以及不同地质构造单元和环境中流体的流动等方面。另一个热点是岩浆热液和成矿作用 ,涉及到研究岩浆热液的成分与Cu ,Mo和Au等矿床成矿作用的关系等。     

秦岭造山带金属成矿系统

秦岭造山带是一个多旋回复合大陆碰撞造山带，是我国重要的多金属成矿带之一，自太古代以来秦岭经历了四大构造演化阶段及多种构造体制的转化，导致了多期构造热事件和成矿作用的发生，形成了多个构造成矿旋回，为秦岭金属元素的大规模富集成矿创造了条件，根据构造，建造，成矿作用及矿床组合特征，从早到晚可将秦岭区域成矿划分为六大成矿系统。其中，中晚元古代与海相火山岩及岛弧菌浆活动有关的成矿系统，早古生代与海相火山热液有关的成矿系统，海西期与海底热液及岩浆作用有关的成矿系统及中生代与陆内造山体制构造一岩浆活动有关的成矿系统对成矿的贡献最大，成矿系统的叠加是区内大多数大型，超大型矿床形成的前提。     

安徽月山岩体地球化学特征及成因机理分析

通过对长江中下游地区具代表性的大型矽卜岩－热液脉型铜（铁）、金、多金属矿田中成矿岩体－月山岩体的地质地球化学特征及其成因制约与反演讨论，认为该岩体为深源的碱性玄武质岩浆经过结晶分异和同化混染联合作用（AFC过程）形成的，其中，幔源物质约占70％，同化的壳源物质占30％。这种开放岩浆系统的形成与演化对于该区金属矿床成矿流体系统的形成与演化具有极其重要的意义。     

论治岭头金银矿床的成因

治岭头金银矿床矿体为含冰长石、蔷薇辉石的玉髓状石英脉体,矿石具环带状构造,围岩蚀变具典型的浅成低温热液蚀变特征,成矿流体是一种低盐度、近中性的还原性流体.矿床硫、铅、氢、氧、碳同位素研究表明,成矿物质主要来源于地下深部（甚至上地幔）,成矿热液表现出低温热液演化特点.成矿作用与加里东晚期浅成岩浆侵入活动有内在的成因联系.治岭头金银矿床属浅成低温热液（次火山热液）型金银矿床     

乌拉山金矿带成矿物质来源的初步研究

通过原岩的含金建造,岩石含金性讨论,微量元素、稀土元素、包裹体特征及硫、氢、氧、碳、铅同位素的研究,对乌拉山金矿带成矿物质来源作了探讨。认为上有太古界乌拉山群是金矿形成初始矿源层,铅、硫等成矿物质主要来自地壳及下层富含金的某些强烈活动带,而成矿流体主要为渗流加热大气降水,部分来自变质—岩浆水的混合水。原岩属幔源分熔的基性—中基性火山沉积建造,幔源物质经后期大陆增生,沉积壳叠加改造,由幔源变成壳源物质,后期地质事件产生能源,使矿源层中的成矿物质活化,转移,富集成矿。