嗜酸性氧化亚铁硫杆菌与硫化物矿石相互作用的实验研究

实验研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)与硫化物矿石之间的相互作用,以观察不同矿石矿物发生微生物氧化和形成次生矿物的差异。采用ICP-OES分析了反应前后溶液成分变化,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段研究了矿石表面形貌的变化和沉淀物的矿物组成。分析结果表明,A.f对同一矿石中不同矿物作用强度存在明显差异,方铅矿、闪锌矿发生强烈氧化分解,而与黄铁矿的相互作用则较弱。这种差异可能与矿物晶体结构有关,在多种矿物并存的情况下,可能发生了原电池反应,作为阴极的黄铁矿受到保护,而作为阳极的闪锌矿、方铅矿的氧化作用得到促进,总体上表现为A.f对矿石硫化矿物的选择性作用。     

基于原位拉曼光谱分析揭示热液条件下钨的迁移方式

石英脉型钨矿是典型的热液矿床,揭示热液中钨(W)的迁移方式是重建成矿过程和查明成矿机制的基础。一般认为, W在热液流体中以简单钨酸(如[WO4]2-、[HWO4]-和[H2WO4]0等)和碱金属钨酸盐离子对(如[KHWO4]0和[KWO4]-)的形式迁移。然而,钨酸在流体中具有极强的络合能力,能形成类型多样的复杂络合物。但是,时至今日,关于复杂络合物能否作为热液中W的有效迁移方式这一基础问题仍悬而未决。本文以K2WO4-HCl-H2O体系为例,系统收集并分析了W=O对称伸缩振动(v1)在23～400℃和20～50 MPa下的原位拉曼光谱,查明了温度和流体pH值对热液中W迁移方式的影响。研究发现:(1)在碱性流体中,W主要以[WO4]2-形式迁移,当温度高于300℃时,流体中还存在少量的[HWO4]-;(2)在近中性流体中,当温度在100～150℃之间时,除[WO4]2-外,还有少量W以钨多酸络合物的的形式迁移;(3)在中度酸性流体中,如当流体pH=4.88时(23℃,下同),在中低温(<300℃)条件下,钨多酸络合物的比例可达47.8%,而在高温(>300℃)条件下,钨多酸...     

湖南常宁康家湾铅锌矿床同位素地球化学研究

在详细的野外地质工作基础上,本文通过矿石硫、铅同位素,含矿石英的氢、氧同位素,以及含矿方解石的碳、氧同位素组成等综合研究,探讨康家湾铅锌矿床成矿物质来源和形成机制。结果显示矿石的δ34SVCDT介于-2.71‰~-0.90‰之间,均值为-1.42‰,表明矿石中的硫主要来自深部岩浆,可能受到地壳物质混染。矿石铅同位素206Pb/204Pb介于18.227~18.573之间,均值为18.485;207Pb/204Pb介于15.661~15.695之间,均值为15.682;208Pb/204Pb介于38.673~38.964之间,均值为38.820;铅同位素组成比较均一,具有放射铅的特征,表明成矿物质主要来源地壳,混有少量地幔物质。含矿石英中的δDSMOW介于-68.00‰~﹣60.00‰之间,均值为-64.00‰;δ18OH2O介于-7.25‰~-5.17‰之间,均值为-6.23‰;氢、氧同位素组成研究显示,成矿流体早期以岩浆水为主,后期混有大气降水。含矿方解石中的δC VPDB介于-0.50‰~0.30‰之间,均值为0‰;δ18OSMOW介于14.10‰~16.80‰之间,均值为14.40‰;含矿方解石中的碳、氧同位素与地层灰岩中的碳、氧同位素值大致相近,表明矿石中碳主要来源于晚古生代地层中的灰岩。以上研究表明,康家湾铅锌矿床的成矿物质主要来自地壳,混有少量地幔物质,混合作用可能是矿床形成的主要机制。     

湖南宝山矿床花岗岩类硫-铅同位素和流体包裹体研究及其成因意义

宝山铜铅锌多金属矿床是湖南重要的铅锌生产基地。矿床内矽卡岩型铜(钼)矿化受侏罗纪花岗闪长斑岩的控制,而主要的铅锌矿体则产于远离岩体的碳酸盐地层中,且缺乏可靠的矿化年龄限制。为了查明宝山铅锌矿体与花岗闪长斑岩之间的成因关系,文章对宝山花岗岩类中浸染状黄铁矿的硫同位素和钾长石的铅同位素,以及铅锌矿石萤石脉石的流体包裹体进行了测试和研究,并与前人报道的铅锌硫化物矿石的硫、铅同位素进行了对比,尝试为宝山铅锌矿化的物质来源及成因提供依据。研究表明,花岗闪长斑岩中浸染状黄铁矿的δ34S值为+1.5‰~+3.5‰,与铅锌矿石硫化物(方铅矿、闪锌矿及黄铁矿)相一致;同时,花岗岩类中钾长石的铅同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为18.4789~18.7668、15.6835~15.7220和38.7903~39.1035,具有壳源的特征,且与铅锌矿石硫化物的铅同位素分布范围相吻合。宝山矿床的硫、铅同位素特征表明,花岗闪长斑岩应是铅锌矿化的主要硫源及金属来源。宝山矿床铅锌矿石萤石中的流体包裹体具有低温(130~150℃)、低盐度(8%)的特征,可能是岩浆热液演化到晚期的产物。结合已有的有关资料加以对比和分析,研究认为,宝山铅锌矿床的成矿物质应来源于花岗闪长岩的岩浆期后热液,在热液演化晚期迁移到远端地层中沉淀,形成了宝山的主要铅锌矿体。     

湖南邓阜仙岩体和锡田岩体的地球化学及成矿差异性对比

湖南邓阜仙岩体和锡田岩体紧密相邻,均位于茶陵县境内。前者产有石英脉型钨矿床及岩体型铌钽矿床;后者则产有以锡为主的多种类型钨锡多金属矿床。本文旨在通过对两岩体地球化学特征及成矿年代学的对比,探讨其对邓阜仙     

A New Mechanism of Formation of the Silver—Rim Structure on Primary Gold Grains

Gold minerals in the Baochun skarn-type gold deposit are Au-Ag allogy with Ag contents within the range of 15-35.5wt% and the inerals vary from 5μm to 50μm in size.As viewed from the electron microprobe images,most gold grains show silver rims with a high Ag content as compared with the core,ranging generally from 2 to 3μm in width.From dynamic calculations based on the mass action and mass balance constratints on the crystallization of native gold,it is considered that the enrichment of silver in the rim of gold minerals in due to gradual enrichment of silver in the ore-forming solutions with its evolution from the early to the late metallogenic stage.     

与湘南白腊水锡矿床有关的骑田岭花岗岩的绿泥石化研究

湘南白腊水锡矿床位于骑田岭燕山期黑云母花岗岩中。绿泥石化是这一含矿花岗岩中常见的热液蚀变现象,对采自
钻孔的岩石样品研究发现,花岗岩的绿泥石化程度变化较大。本文选择三组绿泥石化蚀变程度显著不同的花岗岩样品进行
研究,探讨了与锡成矿密切相关的含矿花岗岩的绿泥石化作用。研究表明,不同程度绿泥石化花岗岩中的绿泥石,在产出
形式与化学成分上均表现出一系列明显不同的特征。依据绿泥石产出形式、化学成分、绿泥石化花岗岩地球化学等特征认
为,绿泥石对花岗岩造岩矿物的交代顺序为：角闪石、黑云母→斜长石、钾长石→石英;绿泥石形态特征的变化一方面与
绿泥石成分有关,另一方面与被其交代的造岩矿物晶体结构有关;花岗岩绿泥石化越强烈,全岩的烧失量和Zn含量就越
高,原岩的Cl丢失到蚀变流体中去的量也越多。随着花岗岩绿泥石化程度的加强,其绿泥石的主要成分含量会呈现出规律
性的变化。绿泥石的Si含量在绿泥石化过程中逐渐减少;长石遭受破坏溶解后释放出的Al在厘米尺度范围内发生迁移与再
分配,引起绿泥石Al含量的升高;Fe从热液中带入,蚀变花岗岩中绿泥石矿物含量的多少与水-岩反应体系中Fe的多少有
关;形成绿泥石所需的Mg主要来源于花岗岩暗色矿物内Mg的释放与再分配;Mn则主要由外部流体带入。     

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床矿物组合分带特征及温压条件研究

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床产于铜山岭岩体北东缘隐伏接触带及其外围地层中,在成因上与铜山岭花岗闪长斑岩密切相关。铜山岭铜铅锌矿床具有独特的成矿分带,从岩体向外依次发育近端内矽卡岩、近端外矽卡岩、硫化物-石英脉和远端矽卡岩矿体。根据穿切关系、交代结构和矿物组合等地质特征可以把铜山岭铜铅锌矿床划分为4个矿化蚀变阶段,从早到晚依次为进变质矽卡岩、退变质矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐阶段,其中石英-硫化物阶段为主成矿阶段。闪锌矿成分压力计研究表明,近端内矽卡岩型团块状硫化物矿石中闪锌矿的形成压力为(3.1±1.0)×108Pa,对应的成矿深度为6～12 km,相当于中—上地壳水平,说明铜山岭铜铅锌矿床形成于较大深度。近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩中都存在两阶段绿泥石。绿泥石成分温度计研究表明,3类矽卡岩中退变质矽卡岩阶段绿泥石的形成温度分别为345～388℃、296～376℃和296～338℃,代表各类矽卡岩形成温度的下限;石英-硫化物阶段绿泥石的形成温度分别为270～318℃、209～238℃和200～223℃,代表各类矽卡岩矿体的成矿温度。3类矽卡岩的绿泥石温度表现出逐步降低的趋势,指...     

江西德兴斑岩铜矿成矿物质来源同位素示踪

德兴斑岩铜矿铜厂和富家坞矿区样品中碳、硅、铜等同位素的分析研究表明:含矿菱铁矿中碳同位素δ13CPDB值近似于原始岩浆初始值;代表成矿同期样品的硅同位素组成δ30Si分布范围与该区岩浆岩的硅同位素组成相近,个别样品偏离代表岩浆岩的δ30Si分布范围;岩体中65Cu的早成矿阶段团块状黄铜矿铜同位素组成相对较高,而晚成矿阶段脉状黄铜矿铜同位素组成相对较低。结合前人硫同位素数据可知:德兴铜矿成矿物质主要来自花岗闪长斑岩岩体,少部分来自围岩。