稳定同位素热液来源示踪的复杂性和多解性评述——以造山型金矿为例

以工作程度最高的造山型金矿为例,通过对国内外大量实例的剖析、讨论和综合,认为热液矿床稳定同位素组成不仅受成矿流体源区的制约,还不同程度地依赖于成矿热液复杂的演化历程,包括流体在运移过程中与围岩的同位素交换、沉淀过程中的同位素分馏以及后期可能的改造等多种因素。硫同位素很易因水岩反应、相分离、氧化作用、多种流体混合等过程而发生同位素分馏,从而使同一矿床不同产状矿脉,甚至同一期黄铁矿的S同位素出现显著差异。碳同位素测试常用的碳酸盐矿物大多是成矿晚期热液矿物,特别是方解石,其经历了水岩反应、CH4和CO2不混溶的相分离和流体的长期演化,往往指向复杂的多来源特征。氢氧同位素易因水岩反应而偏离源区特征,也易受后期改造而显示出大气水混入等特征。金矿中含氮矿物中氮含量和氮同位素值大致与变质岩和花岗岩值范围重合,这方面的研究还需进一步完善。因此,不能简单根据测定结果直接投图判断成矿流体的可能来源,而需要综合多种方法并结合矿区地质实际情况剔除成矿过程对稳定同位素的影响后才能更好地约束造山型金矿成矿流体来源。深入研究同位素沿着流体通道的空间变化和各成矿阶段的时间演化或许不仅能够查明成矿流体的来源,而且能够揭示流体的演化轨迹和成矿过程。

Complexity and uncertainty of tracing fluid sources by means of H-O, C, S, N isotope systems: a case study of orogenic lode gold deposits