湖北金山店矽卡岩型铁矿田硫同位素特征及其地质意义

矿集区或矿田尺度硫同位素的空间分布特征研究不仅具有重要的理论意义,而且对找矿实践具有重要的指示作用。本文对金山店矿田范围内的矽卡岩型铁矿床开展了系统的硫同位素研究工作,发现该矿田内矽卡岩型铁矿床中的黄铁矿(+15. 1‰~+25. 6‰)、硬石膏(+24. 9‰~+31. 5‰)和石膏(+27. 5‰~+30. 4‰)均具有富集重硫同位素的特征,明显不同于岩浆热液矿床中这些矿物的δ~(34)S值组成特征,且硬石膏和石膏的δ~(34)S值与三叠系嘉陵江组地层中沉积石膏的δ34S值较为接近,暗示金山店矿田内矽卡岩型铁矿中的硫可能主要来自于含膏盐地层。含膏盐地层广泛参与了金山店矿田中矽卡岩型铁矿的成矿作用,对成矿作用产生了重要的影响:大量硫酸根(SO_4~(2-))的还原过程可以将成矿体系中的Fe~(2+)氧化成Fe~(3+),导致大量磁铁矿的形成;含膏盐地层与流体作用形成大量的盐溶角砾岩,有利于加速成矿流体与围岩之间的水岩作用,并提供容矿空间。系统的对比研究发现,大冶地区的矽卡岩型铁矿和矽卡岩型铁铜矿的赋矿地层、热液硬石膏/石膏规模和硫同位素值组成均存在明显的差异,暗示这些矿床的成矿围岩存在显著的差异。鄂东矿集区尺度的硫同位素等值线所揭示的空间变化规律具有重要的找矿指示作用:在天青石矿区(如狮子立山)或附近可能具有寻找大冶式矽卡岩型铁矿床或铁铜矿床的潜力,而在硬石膏/石膏发育的矽卡岩型铁矿区(如金山店铁矿田和程潮铁矿)或附近则具有寻找狮子立山式热液天青石矿床的潜力。     

多元稳定同位素组合示踪含膏盐地层参与湖北金山店矽卡岩型铁矿成矿作用

相比单一稳定同位素而言,多元稳定同位素组合的使用,能更有效地示踪成矿作用过程中流体的来源和演化。本文对已证明有含膏盐地层参与成矿作用的湖北金山店铁矿开展了碳-氧-硫等多元稳定同位素的研究。方解石碳氧同位素结果表明,金山店岩体与灰岩或白云岩之间发生了广泛的水岩反应,这些水岩作用是金山店铁矿蚀变矿化过程的一部分。与各阶段矿物平衡的流体氧同位素值变化范围较小,且表现出随温度降低具有规律性变化的特征:早期矽卡岩阶段氧同位素值在岩浆水范围内变化,磁铁矿阶段则明显富集重氧同位素,而成矿后的各阶段特别是石膏-方解石阶段,成矿流体明显富集轻氧同位素。这些特征暗示成矿之前流体以岩浆水为主,成矿作用发生时有一定含膏盐地层参与成矿,而成矿后大气水特征明显,即成矿流体具有多元混合的特征。硬石膏氧-硫同位素组合暗示成矿流体中具有明显富δ~(34)S-δ~(18)O流体成分的加入,这一流体可能为淋滤了地层中膏盐组分的岩浆水或循环的大气水。成矿阶段和成矿后的黄铁矿均富集重硫同位素,也暗示成矿流体中含膏盐地层组分的加入。多元稳定同位素组合的联合证据表明,金山店铁矿成矿流体具有多元混合的特点,成矿阶段含膏盐地层参与成矿作用特征明显,暗示含膏盐地层中的膏盐组分可能是被岩浆水或循环的大气水或二者的混合流体所淋滤而进入矽卡岩成矿体系的。     

安徽庐枞盆地小包庄铁矿的矿床地质特征和成矿机制以及与罗河铁矿的关系

小包庄铁矿位于长江中下游成矿带庐枞火山岩盆地中,是近年发现的又一大型玢岩型铁矿床。本文基于详细的岩相学、矿相学观察,对小包庄铁矿的围岩及典型矿物的主微量元素、硫同位素、流体包裹体进行了分析测试,结果显示,小包庄铁矿磁铁矿矿石中不同成矿阶段形成的黄铁矿、硬石膏的δ34S值异常高,黄铁矿集中在6‰~15‰之间,硬石膏集中在16‰~24‰之间,并且随着成矿期次由早到晚、深度由深到浅,黄铁矿、硬石膏的δ34S值逐渐降低,同时测得小包庄铁矿下部三叠系东马鞍山组膏盐层的δ34S值为30.1‰,反映了小包庄铁矿有膏盐层硫的加入。包裹体测温结果表明,小包庄铁矿透辉石-磁铁矿-硬石膏化蚀变阶段、绿帘石化蚀变阶段、碳酸盐-硬石膏-黄铁矿化蚀变阶段和硬石膏-石英-黄铁矿化蚀变阶段的成矿流体温度分布区间分别为326~496℃、259~317℃、178~280℃和107~189℃,盐度分布区间为14%~21%NaCleqv、11%~20%NaCleqv、6%~16%NaCleqv、2%~13%NaCleqv,成矿流体经历了从高温高盐度向低温低盐度演化的过程。从成矿岩体、矿体矿石特征、蚀变分带以及成矿温度等方面与罗河铁矿进行对比表明,小包庄铁矿与罗河铁矿为同一类型的两个独立矿床,其在空间上上下叠覆的模式可能是由闪长质岩浆在不同深度侵位造成的。     

云南会泽超大型铅锌矿床硫同位素和稀土元素地球化学研究

云南会泽超大型铅锌矿床规模大、品位富、伴生有用元素多 ,暗示其成矿环境较为特殊。本文分析该矿床原生矿体中矿石矿物的硫同位素组成和脉石矿物方解石的 REE含量 ,结合前人的碳、氢、氧、铅同位素分析资料和成矿年代测试结果 ,探讨矿床成矿流体的来源。矿床原生矿体中的硫化物均富集重硫 ,其δ34 S值集中于13‰～ 17‰之间 ,且有 δ34 S黄铁矿 >δ34 S闪锌矿 >δ34 S方铅矿 ,表明成矿流体的硫已达到平衡 ;硫化物的 δ34 S值与矿区和区域地层中膏盐层的δ34 S值相近 ,暗示成矿流体中的硫主要来自地层海相硫酸盐的还原 ,热化学还原是地层海相硫酸盐形成还原态硫的主要还原机制。矿区脉石矿物方解石的 REE含量相对高于本区各时代碳酸盐地层 ,低于非碳酸盐地层和峨眉山玄武岩 ,其 REE配分模式和有关 REE参数也与地层和峨眉山玄武岩存在明显差异 ;进一步分析结果显示 ,矿床成矿流体是一种壳 -幔混合流体 ,伴随峨眉山玄武岩岩浆活动过程中地幔流体 (包括地幔去气和岩浆去气形成的流体 )参与了矿床成矿流体的形成     

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床成矿流体及矿质来源探讨——H、O、S、Pb同位素地球化学证据

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床是保山地块镇康Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿集区内又一重要找矿成果。矿体呈似层状、透镜状产于上寒武统保山组大理岩化灰岩中,呈NEE向顺层产出,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,偶见黄铜矿和黄铁矿等;脉石矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、石英和绢云母等。本文基于对矿床地质特征的详细研究,结合矿床H、O、S、Pb同位素组成,对其成矿流体和矿质来源进行了探讨,同时与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿床进行了对比。研究表明:该矿床石英的δD值介于-101.1‰~-93.3‰之间,均值为-96.85‰(n=4),δ~(18)O_(H_2O)值为3.37‰~3.77‰之间,均值为3.57‰(n=4),表明成矿流体早期以原生岩浆水为主,有大气降水的混入。矿床金属硫化物的δ~(34)S值均为正值,介于4.1‰~12.2‰,均值为8.23‰(n=10),与旁侧的芦子园矿床δ~(34)S值(8.9‰~12‰)较为接近。该矿床可划分出三个成矿阶段,阶段Ⅱ为以闪锌矿和方铅矿为主的主要成矿阶段(δ~(34)S主要集中在4.1‰~6.2‰之间),其δ~(34)S均值可近似代表成矿热液中的δ~(34)S∑S值,即δ~(34)S∑S≈δ~(34)S均值=6.56‰(n=7),闪锌矿和方铅矿δ~(34)S值有部分重叠,但总体上具有δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿以及不同颜色闪锌矿之间δ~(34)S深棕色闪锌矿δ~(34)S棕褐色闪锌矿δ~(34)S浅棕色闪锌矿的分布特征,暗示硫同位素在硫化物间的分馏达到平衡,表明S同位素组成较为稳定,显示水头山矿床具有深部壳源岩浆成因的特征。矿床金属硫化物的Pb同位素分析显示,Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/~(204)Pb=18.3408~18.4483,均值为18.3815,~(207)Pb/~(204)Pb=15.8337~15.9440,均值为15.8745,~(208)Pb/~(204)Pb=38.8224~39.4391,均值为38.9941,n=10),投点主要分布在上地壳演化线上方,表明其Pb主要来自于以岩浆作用为主的上地壳物质。本文认为矿区深部壳源岩浆热液是水头山矿床最重要的成矿流体与矿质来源,流体的混合作用是矿床金属元素沉淀和富集的重要机制,矿床具有低温、后生成矿特征,推测矿床的形成与燕山晚期的岩浆热液作用有关。     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床成矿流体性质:来自He-Ar-H-O同位素的证据

安徽庐江泥河铁矿床位于长江中下游成矿带庐枞中生代火山岩盆地,受控于切穿至Moho面的罗河-缺口断裂,矿床具有典型玢岩型铁矿的特征。泥河铁矿床硬石膏-透辉石-磁铁矿阶段流体3He/4He=0.14~0.76Ra(平均0.3548Ra),40Ar/36Ar=262.2~364.9(平均299.3),δ18OSMOW=-2.16‰~5.04‰,δDSMOW=-40.7‰~-34.8‰;硬石膏-黄铁矿-磁铁矿阶段流体3He/4He=0.0108~0.1301Ra(平均0.0697Ra),40Ar/36Ar=221.4~401.4(平均315.1),δDSMOW=-31.8‰~-15.4‰,δ18OSMOW=-2.72‰~1.88‰;高岭石-硬石膏-石英-黄铁矿阶段流体3He/4He=0.0162~0.0223Ra(平均0.0193Ra),40Ar/36Ar=312.5~367.6(平均340.05),δDSMOW=-25‰~-8‰,δ18OSMOW=-6.59‰~-4.89‰。成矿流体的同位素特征显示,幔源流体可能参与了泥河铁矿床早期的成矿作用,后期改造型饱和大气降水逐步加入并占据成矿作用的主导地位。研究结果表明,长江中下游地区中生代强烈的壳幔相互作用,是形成区域巨量金属矿床的重要机制,区域的深大断裂构成了幔源岩浆、幔源物质参与浅部成矿的通道。     

湖南宝山Pb-Zn多金属矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

湖南宝山Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿床规模大、矿种多、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。本文对该矿床的硫同位素组成进行了较系统的研究,以探讨该矿床成矿物质的来源。研究表明,硫化物硫同位素组成具有δ34S黄铁矿δ34S闪锌矿δ34S方铅矿特征,说明成矿流体中硫已达到分馏平衡;矿床硫化物的硫同位素组成均为较低正值,变化范围很窄,δ34S值主要集中在1.50‰~4.50‰之间,峰值在3‰左右,明显低于研究区石炭系碳酸盐岩硫同位素δ34S值(17.8‰~22.6‰),具岩浆硫特征,暗示成矿流体中硫主要来源于燕山期花岗闪长斑岩有关的岩浆分异,地层硫贡献较少。此外,不同围岩的矿体,硫化物δ34S值基本相同,围绕花岗闪长斑岩体δ34S值没有分带现象,表明硫的来源具有一致性。因此,有理由认为,赋存于下石炭统梓门桥组白云岩、测水组砂页岩和石凳子组灰岩中的Pb-Zn多金属矿化具有相同成因联系,它们应为同一岩浆-热液系统演化的产物。     

膏盐在金顶铅锌矿成矿中的作用：硫和锶同位素证据

云南金顶铅锌、天青石、石膏和硫铁矿超大型复合矿床位于兰坪盆地的北缘,矿床中富含沥青和重油等有机质和膏盐类矿物。大部分硬石膏和石膏的δ34SV-CDT集中分布在+12‰~+16‰之间,与三叠纪末期海洋硫酸盐的δ34SV-CDT值+15‰相近;天青石的δ34SV-CDT较为离散,+6‰~+26‰,但在整体上围绕着硬石膏分布。除少部分早期成岩-矿化阶段形成的硫化物具有极低的生物成因特征的δ34SV-CDT以外,大部分金属硫化物的δ34SV-CDT呈现出“两段式”的分布特征,一组δ34SV-CDT集中在-12‰~-20‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约30‰;另一组δ34SV-CDT集中在-8‰~-2‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约20‰。在200℃的主成矿温度下,硫酸盐与硫化氢之间的硫同位素分馏刚好为30‰,在300℃为20‰,这与金顶矿床中石膏-硫化物之间硫同位素分布规律一致,表明矿床中的大部分硫源自有机质还原三叠纪膏盐所产生的硫化氢。当富含Pb2+、Zn2+、Sr2+等阳离子的成矿溶液与富含有机质、CO2、H2S和硫酸盐的热水溶液在推覆穹窿构造中汇合时,Pb2+、Zn2+与H2S结合生成方铅矿和闪锌矿,Sr2+与SO42-结合生成天青石。另外,矿区天青石、石膏、灰岩角砾和金属硫化物的锶同位素数据表明膏盐类矿床中的锶 (87Sr/86Sr=0.707765~0.710553)可能并非仅来自于三叠纪海相地层(87Sr/86Sr=0.70695~0.70845),而是成矿热液对各个流经地层和蒸发岩的萃取;受成矿热液中高锶同位素组成的混染,灰岩角砾岩的锶同位素组成相对于三叠纪的灰岩有明显增高。膏盐-有机质(油气)-金属硫化物矿床三位一体可能是普遍规律。     

蚌埠五河地区金矿床成矿物质来源及其年代学研究——以河口和荣渡金矿床为例

安徽省蚌埠五河地区河口和荣渡金矿床是华北地台东南缘蚌埠台隆和五河台坳邻接区域的两个金矿床。本文通过对比研究河口和荣渡金矿床的地质特征、流体包裹体地球化学、Re-Os同位素以及H-O-S同位素特征,来厘定其形成时代、探讨其成矿物质来源和成矿过程。河口及荣渡金矿床矿体主要呈细脉浸染状、脉状和网脉状赋存于古太古代西堌堆地层中,成矿过程可划分为4个阶段:(1)石英脉阶段(早阶段);(2)石英-黄铁矿阶段(早阶段);(3)石英-多金属硫化物阶段(中阶段);(4)碳酸盐阶段(晚阶段);其中,中阶段为金的主要矿化时期。河口和荣渡金矿床早阶段(石英脉和石英-黄铁矿阶段)的石英内发育富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG)以及少量的含子晶的气液固三相包裹体(S型),均一温度为322～412℃,盐度介于5. 56%～15. 67%NaCleqv之间,属于高温中低盐度流体体系;中阶段(石英-多金属硫化物脉阶段)石英内发育有富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG),均一温度为257～357℃,盐度介于3. 06%～7. 45%NaCleqv之间,属于中高温低盐度流体体系。从成矿早阶段到主成矿阶段流体的盐度和温度都发生了较大程度的降低,推测矿化过程可能是由流体温度和盐度的降低引起的。成矿阶段石英中流体水的δ~(18)O值介于5. 01‰～7. 90‰之间,δD_(V-SMOW)值介于-89‰～-65‰之间,表明两个矿床的成矿流体为主要为岩浆水。河口金矿床矿石中的黄铁矿δ~(34)S值介于3. 89‰～9. 65‰之间,荣渡金矿床方铅矿δ~(34)S值为0. 76‰,表明河口及荣渡金矿床δ~(34)S值具有岩浆硫的特征,后期由于岩浆去气作用或地层硫的参与使矿石中的δ~(34)S值升高。因此,这两个金矿床可能是与岩浆热液有关的热液石英脉型金矿床。对荣渡金矿床矿石的黄铁矿进行Re-Os同位素定年,确定金矿床形成于134±19Ma,结合前人对该地区所做的岩浆岩定年工作,推测荣渡金矿床的成矿可能与区内130Ma左右的岩浆活动密切相关。     

江苏观山高硫型铜铅金矿床稳定同位素地球化学和成因意义

江苏观山铜铅金矿是典型的高硫型浅成低温热液矿床。本文通过对观山铜铅金矿床氢、氧、碳、硫同位素组成的研究,探讨成矿溶液中水、碳、硫的来源以及成矿溶液的演化。同位素测定显示石英流体包裹体水的δD=-90‰～-70‰,δ18O水=-8.9‰～-1.1‰;热液方解石流体包裹体水的δD=-90‰～-81‰,δ18O水=0.1‰～2.3‰。氢氧同位素组成说明成矿流体主要为与围岩进行过水岩反应的循环大气降水,不排除有少量岩浆水的加入。黄铁矿与黄铜矿矿石的δ34SV-CDT=5.8‰～9.9‰,平均值为7.6‰,表明该矿成矿过程中的S很可能是沉积岩来源的硫与岩浆岩来源硫的混合。矿床中可见较多的重晶石等硫酸盐矿物,这种高价态硫的矿物的存在显示其成矿溶液具有富集34S的特征,加上成矿过程中流体的沸腾导致H2S等气体大量逸出和残余岩浆流体富集34S,使得沉淀的黄铁矿、黄铜矿等硫化物同样具有富集34S的特征;热液方解石碳同位素δ13C方解石=-4.1‰～6.1‰,平均为δ13C方解石=1.3‰,显示其中的C主要来源于流体对流循环过程中对基底岩石中碳酸盐地层的溶解。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

NONMETALS DEPOSITS

正20141520 Bo Ying(Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,MLR,Beijing 100037,China);Liu Chenglin Saline Spring Hydrochemical Characteristics and Indicators for Potassium Exploration in Southwestern and Northern Tarim Basin,Xinjiang(Acta Geoscientica Sinica,ISSN1006-3021,CN11-3474/P,34(5),2013,p.594-602,5 illus.,3 tables,28 refs.)     

MATHEMATICAL GEOLOGY

正20141243Chen Ge(Hangzhou Research Institute of Petroleum Geology,PetroChina,Hangzhou 310023,China);Si Chunsong Study on Sedimentary Numerical Simulation Method of Fan Delta Sand Body(Journal of Geology,     

PROSPECTING EXPLORATION

正20142599Chen Sanming(Guangxi Key Laboratory of Concealed Deposits Exploration,Guilin University of Technology,Guilin541004,China);He Yuzhou Block Model and Reserves Estimation of Panzhihua Iron Deposit Based on 3D Geological Modeling(Journal of Guilin University of Technology,ISSN1674-9057,CN45-1375/N,33(4),2013,p.610-615,9illus.,1table,15refs.)     

STRUCTURAL GEOLOGY

正20140594 Bai Daoyuan(Hunan Institute of Geology Survey,Changsha 410016,China);Zhong Xiang Faults in the Jingzhou Basin and Their Tectonic Settings(Geotectonica et Metallogenia,ISSN1001-1552,CN44-1595/P,37(2),2013,p.173-183,6illus.,59refs.)Key words:basin evolution,tectonic setting,South China In the Upper Paleozoic and Jurassic se-     

STRUCTURAL GEOLOGY

正20141912Cao Hui(State Key Laboratory for Continental Tectonics and Dynamics,Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China)Gravitational Collapse and Folding during Orogenesis:A Comparative Study of FIA Trends and Fold Axial Plane Traces(Geology in China,ISSN1000-3657,CN11-1167/P,40(6),2013,p.1818-1828,9illus.,35refs.,with     

PALEOZOOLOGY

正20141609 Chen Guiying(College of Earth Sciences,Guilin University of Technology,Guilin 541004,China);Han Nairen New Materials of Stylophora from the Upper Cambrian of the Jingxi Area,Guangxi,South China(Acta Palaeontologica Sinica,ISSN0001-6616,CN32-1188Q,52(3),2013,p.288-293,2 illus.,12 refs.)Key words:Stylophora,Guangxi     

GEOPHYSICS

正20140634 Cao Lingmin(Key Laboratory of Marine Geology and Environment,Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao 266071,China);Xu Yi Finite Difference Tomography of the Crustal Velocity Structure in Tengchong,Yunnan Province(Chinese Journal of Geophysics,ISSN0001-5733,CN11-2074/P,56(4),2013,p.1159-1167,6illus.,35refs.,with English abstract)