湘中锡矿山超大型锑矿床的碳、氧同位素体系

本文系统地研究了锡矿山锑矿床的围岩、蚀变围岩和热液成因方解石的碳、氧同位素组成。研究表明，相对于区域地层，矿区灰岩明显亏损^18O；围岩蚀变过程中，围岩的δ^18O值趋于减小并有明显的空间变化趋势。不同期次方解石的碳、氧同位素特征明显不同：成矿早期显示出深特征；成矿晚期方解石的碳、氧同位素组成呈正相关，为水－岩反应和温度降低耦合作用所致；成矿期后方解石的碳、氧同位素组成呈明显的负相关，这种方解石的沉淀介质成成矿流体明显不同。水－岩反应的理论模拟显示，成矿流体不可能为未经深部循环的大气降水；成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主；早期成矿流体的δ^13C、δ^18O分别为－6‰、＋10‰，晚期成矿流体的δ^13C、δ^18O分别为0‰、4‰。     

云南澜沧老厂大型银多金属矿床碳、氧同位素组成及其意义

文章系统研究了老厂矿床的碳酸盐围岩和成矿方解石的碳、氧同位素组成.研究表明,相对于区域地层,矿区碳酸盐岩围岩普遍亏损18O;成矿方解石的碳氧同位素总体上具有明显的正相关性,这些特征表明成矿流体与围岩发生了大规模的水岩反应.文章初步建立了水岩反应的理想模式,根据该模式进一步将成矿方解石划分为矿体中心相和边缘相2组.水岩反应理论模拟表明:总体上成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主,中心相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-5.5‰和+4‰,具有典型深部岩浆流体的特征;边缘相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-1.5‰和+4‰,代表了深部岩浆流体与下渗天水共同交代碳酸盐岩围岩后的碳、氧同位素特征.     

白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究

本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系。结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ~(13)C值都在0±2‰左右,δ~(18)O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ~(13)C值为-7.9‰～-1.1‰,δ~(18)O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ~(13)C值-7.9‰～-0.6‰,δ~(18)O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间。部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏△~(13)C和△~(18)O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ~(18)O值白云石样品所对应的负△~(18)O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区—富稀土碳酸岩墙的δ~(13)C值为-7.2‰～-4.7‰,δ~(18)O价值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,至少其中之一为     

田湾金矿成矿带成矿流体的同位素地球化学示踪

田湾金矿成矿带中 ,成矿流体同位素组成的复杂性 ,反映了成矿流体是多源的。石英流体包裹体氢氧同位素组成表明 ,成矿流体中的水主要来源于大气降水和岩浆水的混合。碳、氧同位素(δ13 C和δ18O)组成表明 ,既有沉积围岩中的碳 ,也有深部来源的碳 ,具有混合来源特征。成矿带内δ3 4S波动于 0‰～ 10‰之间 ,变化不大 ,具有深部来源硫的特征。大发沟矿段铅同位素组成变化较大 ,具有深、浅多源性。     

扬子地台灯影组碳酸盐岩中的硫和碳同位素记录

扬子地区灯影组的海相碳酸盐岩地层不仅记录了当时海水的碳同位素变化，也保存了海水的硫同位素记录，能够通过测定所提取的微量硫酸盐的硫同位素组成来获得。灯影组碳酸盐岩中微量硫酸盐的δ^34S值大部分在 20.0‰～ 38．7‰之间变化，碳酸盐岩的δ^13C值变化在 0．5‰～ 5．0‰之间。除灯影组顶、底界线处外，δ^34S和δ^13C值总体上变化幅度较小，大体上呈逐渐降低的变化趋势。灯影组碳酸盐岩中连续的硫、碳同位素记录分别反映了同期海水中溶解硫酸盐和碳酸盐的硫、碳同位素的变化特征。灯影组微量硫酸盐和碳酸盐岩的同位素特征，意味着灯影期海洋中具有高的生物产率和有机碳埋藏速率；除了顶底界线处，具有相对稳定的古气候条件和古海洋环境。灯影期海水的δ^34S值和δ^13C值同时呈逐渐降低的变化趋势，可能是由海洋深部水体逐渐氧化所致。     

若尔盖铀矿田碳氧同位素特征及其成因

研究了若尔盖铀矿田中灰岩、硅灰岩及方解石脉的碳氧同位素组成,结果表明产于地层中的灰岩、硅灰岩及方解石脉的δ13C值为-1.48‰～3.18‰,平均为1.51‰,为海洋沉积碳酸盐岩的碳同位素组成特征;δ18O值为-12.81‰～-3.71‰,平均为-9.92‰,在铀矿田中δ18O值最高.与成矿作用关系最为密切的含矿方解石脉δ13C值为-2.78‰～-4.81‰,平均为-3.93‰,明显表现为地幔来源的特点;δ18O值为-13.14‰～-15.05‰,平均为-13.87‰,其值在铀矿田中介于地层中岩石(脉)与矿区方解石脉之间.矿区方解石脉的δ13C值为-3.53‰～-6.35‰,平均为-4.93‰,与含矿方解石脉的碳同位素组成相近,表明其亦是成矿作用的产物;δ18O值为-16.00‰～-24.75‰,平均为-19.36‰,在铀矿田中δ18O值最低,明显表现为深部来源特征.综合若尔盖铀矿田的碳氧同位素组成特征,暗示其成矿流体应当来源于地幔.     

攀西大陆槽稀土矿床深源成矿流体的稳定同位素证据

通过对大陆槽矿床的成矿流体稳定同位素研究表明,矿体石英中流体包裹体的δD、δ^18O和δ^13C值分别为-87‰、 6．0‰和-8．4‰,矿石(氟碳铈矿)的δ^13C为-8．0‰,矿体萤石中流体包裹体的δD和δ^18O分别为-99‰和-11．6‰。研究表明,矿床的成矿流体应为少量大气降水混合的深源成矿流体,流体包体中和矿石中的碳则可能源自较深的壳幔混熔源区。     

湘西花垣地区铅锌矿床C、H、O同位素特征及其对成矿流体来源的指示

湘西花垣地区铅锌矿床是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。对该矿床主矿化期的方解石和闪锌矿进行了系统的C、H、O同位素研究。分析结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13)C_(PDB)值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18)OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,团结、李梅、土地坪、蜂塘和大石沟各铅锌矿床中主成矿期方解石的13C、18O同位素依次表现出逐渐降低的特征,在δ~(18)O_(SMOW)-δ~(13)C_(PDB)图上主要介于原生碳酸盐岩与海相碳酸盐岩之间,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区围岩的δ~(13)C_(PDB)值范围为0.15‰~1.17‰,δ~(18)O_(SMOW)值范围为19.79‰~23.89‰,指示沉积成因海相碳酸盐岩的特征。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ18Ofluid变化范围为-4.1‰~9.25‰,在矿区范围内流体的迁移方向是由北向南,δ~(18)O_(fluid)-δD_(SMOW)图显示,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩间的水-岩反应是导致湘西花垣地区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物发生沉淀的主要机制。     

新疆萨瓦亚尔顿金矿床年代学、氦氩碳氧同位素特征及其地质意义

新疆萨瓦亚尔顿金矿位于西南天山西端，受NNE向脆韧性剪切带控制。对绢云母化蚀变岩进行了^40Ar／^39Ar法年龄测定，表明金主成矿时代为三叠纪。根据黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素、石英流体包裹体的碳、氧同位素组成，讨论了萨瓦亚尔顿金矿成矿流体的来源。结果表明石英流体包裹体中δ^18OSMOW变化于14．5100-24．2‰，CO2的δ^CPDB变化范围较大，为-8．69‰～＋4．98‰，暗示成矿流体中的碳来源于地幔和海相碳酸盐岩。黄铁矿流体包裹体的^3He／^4He变化较大，为0．04～1．11R／Ra，^40Ar／^36Ar变化较小，介于301～348。综合分析认为萨瓦亚尔顿金矿的成矿流体为地幔流体和地壳流体混合的产物，以地壳流体为主。     

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ^13C和δ^18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晓前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期．在灯影组中部发育从海水直接沉积、沉淀的原生白云岩。目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得：泥晶白云石的δ^13C值为‰,δ^18O值为-1.17‰（n=6);藻白云岩的δ^13C值为3.52‰,δ^18O值为-1.86‰（n=5);海水纤状白云石胶结物δ^13C值为2.90‰,δ^18O值为-2.65‰（n=8);海水刃状白云石胶结构的δ^13C值为2.96‰,δ^180值为-2.41‰(n=8);泥晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ^13C值为2.79‰,δ^18O值为-3.13‰。40个岩样的δ^13C平均值为3.25‰±0.44‰,δ^18O平均值为-2.12‰±0.98‰（均以PDB标准)。对于灯影峡期海相白云岩的原始δ^13C和δ^18O值,不采用所有样品的平均值．而是采用原生白云石沉积物与海水白云石胶结物δ^13C值和δ^18O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即δ^13C值为4.43‰（PDB标准）,δ^18O值为-0.62‰（PDB标准）,将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ^18O计算值为2.90‰（SMOW标准）,用原始δ^18O值计算的厚生白云石形成时的海水温度为408℃。这说明中国南方灯影峡期的海洋为走热的较高的海水温度环境。     

湘中地区奥陶系和震旦系含锰层中稳定同位素组成的沉积学新解释

湘中地区有中奥陶世和早震旦世两个重要的锰碳酸盐层。安化县附近的湘锰组含锰泥灰岩和锰白云岩的碳和氧同位素值分别为—2.69～—4.00‰PDB和—6.87～—14.04‰PDB。湘锰组MnCO_3有δ~(12)C值—7.44～—13‰PDB和δ~(18)O值—2.65～—13.03‰。磨刀溪组黑色页岩(中奥陶世)中的Mn-泥灰岩显示负的δ~(13)C值(—1.7～—6.56‰PDB)和δ~(18)O值(—11.67～—14‰PDB)。但结晶锰矿石有更高的负δ~(13)C(—4.70％～—17.79‰PDB)和δ~(18)O(—11.67～17.27‰)。本区存在三种锰碳酸盐岩C和O同位素演化趋势:(1)安化地区的锰灰岩为稳定的δ~(13)C趋势;(2)湘锰组黑色页岩中的MnCO_3具有同步趋势:(3)中奥陶世黑色页岩中的锰矿石具有强烈反向趋势。碳成岩作用对锰碳酸盐形成过程中C和O同位素组成影响很大。湘锰组碳酸盐来源为非生物成因的海洋CO_2和SR至Me带的有机碳加入有关。磨刀溪组结晶锰碳酸盐的主要来源是热解脱羧基带(D)。δ~(34)S也为生物来源(—8～—27.49‰CDT)。Mn(％)品位与δ~(13)C呈负相关关系。证据表明锰碳酸盐成因与海盆地缺氧事件和海底热水(喷气)沉积有关。     

新疆萨喀尔得铜矿C-H-O-S同位素特征

新疆萨喀尔得铜矿属中低温热液型,该矿石英和方解石样品中^δ13CPDB值为-17．3‰— -0．7％,δ^18OSMOW为16．2‰-22．4‰ δ18OH2O 水值为6.9‰-12.5‰水值为6．9‰-12．5‰,8D变化于-73．8‰—-52．4‰之间。研究表明,成矿流体主要来源于深部发生循环加热的建造水,并混合变质水和岩浆水;成矿早期流体中的C主要来源于地层水或大气降水,晚期有深部岩浆水的加入。^δ^34S值变化范围为0．2‰-6．1％o,表明流体中的S主要来自岩浆或上地幔。     

中国活动火山区甲烷的碳同位素研究

中国长白山天池、腾冲、五大连池等主要活动火山区逸出气体中甲烷的碳同位素组成测试结果显示，腾冲、长白山（不包括天池火山口内湖滨）火山区岩浆来源气体中甲烷的δ^13C值的变化范围与国际上地热区甲烷大致相同，平均值分别为-19．0‰，-32．6‰；五大连池火山区与天池火山口内湖滨强气体释放带逸出甲烷的δ^13C值较低，平均值分别为-45．8‰和-47．9‰，类似于东非裂谷带基伍（Kivu）湖的甲烷。研究认为，这些低δ^13C值甲烷可能直接来自上地幔；岩浆来源甲烷在火山喷发过程中的动力学分馏导致了其δ^13C值的降低，岩浆源区越深，其δ^13C值越低；岩浆源区深度（d）与甲烷δ^13C值有如下关系：d（km）=0．0107（δ^13C1）^2＋1.14。岩浆来源CO2和CH4之间的碳同位素分馏温度可指示气体最后源区的深度。     

浙江江山石炭-二叠系碳酸盐岩碳氧同位素特征研究

对浙江江山石头山剖面船山组、栖霞组碳酸盐岩进行了 C、O同位素测定. Mn/Sr比值、δ18O值和δ18O-δ13C散点图检验表明,所得同位素数据反映了碳酸盐岩的原始沉积特征.δ13C和δ18O值变化范围分别为- 5.4‰～ 4.4‰和- 12.2‰～- 5.6‰,平均值分别为 0.5‰和- 8.4‰ .在石炭纪-二叠纪分界线附近没有发生明显的同位素漂移现象.本区碳同位素地层曲线与根据沉积微相推断的海平面变化曲线十分吻合,表现为δ13C高值区海水变深.海水在剖面上的变化规律是浅-中等-较深-中等,相应的δ13C演化曲线表现为波谷段-具次级起伏的相对平缓段-波峰段-平缓段.栖霞组台坪相δ13C值大于船山组台坪相,而且曲线较平直,反映海水较深且环境较稳定.研究区地层记录中的海平面从早到晚逐渐增高,与全球海平面变化曲线不一致,可能与浙皖海盆发生过整体沉降有关.这一区域性差异也在碳同位素记录中得到印证,本区晚石炭世晚期-早二叠世早期δ13C值从老到新慢慢增大,最后再略为下降,演化趋势与 Veizer et al.的碳同位素年代演化曲线相反,说明碳同位素演化在一定程度上能反映区域地壳演变状况.     

江西省兴源冲铜矿床同位素地球化学特征及成矿机制探讨

兴源冲铜矿床地处九岭南缘铜多金属大型矿集区西段的黄茅地区。文章在成矿地质特征的基础上,通过对矿石进行稳定同位素地球化学研究,重点分析了成矿物质来源,探讨了矿床成矿机制。碳、氧同位素分析结果表明,矿区碳酸盐岩δ13CVPDB为-5·4‰～1·9‰,平均为0·6‰,δ18OSMOW变化范围为9·0‰～13·9‰,平均为10·9‰,主要为海相碳酸盐岩,碳、氧同位素图解表明碳可能主要来源于深部,且受高温变质作用和低温蚀变作用明显;矿石硫化物硫同位素δ34S变化范围主要在1·0‰～6·2‰之间,个别样品同位素比值偏大,对比相似矿床,表明该矿床具有海底喷流沉积和后期岩浆热液叠加作用的特征。上述同位素地球化学特征表明,兴源冲铜矿床是在中元古代海底火山沉积基础上,经新元古代晋宁造山期岩浆热液、动力变质叠加成矿作用所形成。     

辽西凌源雾迷山组碳酸盐岩碳氧同位素特征研究

辽西凌源雾迷山组碳酸盐岩碳氧同位素和Mn/Sr比值数据反映了碳酸盐岩的原始沉积特征.δ13CPDB数值范围-2‰～2‰,δ18OPDB数值范围为-10‰～-4‰,其平均值分别为0.15‰,-6.2‰,碳同位素组成具有旋回性变化特征.在雾迷山组一段中上部,δ13C表现出明显的正漂移,可能为藻类的大量繁殖、有机碳增加所引起.δ18O的增加为气候变冷和冰川作用的结果.在δ13C为负值的层段,δ18O数值较高.碳氧同位素组成的这种特征可能与海平面变化有关.     

陕西金龙山卡林型金矿带成矿流体地球化学研究

陕西金龙山金矿的流体包裹体研究表明，成矿流体属于Na^ -Cl^－型；从成矿早期到晚期，流体的氧化性增强，成矿深度逐渐变浅，大气降水混入增多，有机组分增多。石英包裹体的Na^ ,K^ ,SO4^2-,Cl^-以及阴，阳离子总量都高于同期共生的方解石，而Mg^2 和F^－则相反；含铁方解石的δ^13C，δ^18O和包裹体δ^D均低于方解石和石英。用配位化学理论将这些差异解释为同一流体系统水岩作用的结果。氢，氧，碳同位素指示了流体主要来自建造水和大气降水；流体中的碳主要来自围岩地层。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床深部碳-氧-锶同位素地球化学特征及其指示意义

以栖霞山铅锌多金属矿床深部找矿钻孔岩心为对象,开展碳-氧-锶同位素地球化学研究。结果表明,栖霞山矿床矿石样品δ13CV-PDB同位素值为-5.1‰～1.9‰,且由浅部至深部,矿石样品的δ13C、δ18O值处于增大的趋势,指示成矿流体中的碳起源于碳酸盐岩、源自地幔和岩浆的深源碳。对锶同位素的研究显示,栖霞山矿石~(87)Sr/~(86)Sr值为0.704816～0.71405,部分大于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.708329～0.709685),部分小于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值,并与不同来源的Sr同位素对比,揭示栖霞山矿石中Sr兼具基底地层Sr和幔源Sr的混合来源特征,且在围岩蚀变过程中~(87)Sr/~(86)Sr的变化应主要由成矿流体引起。结合本区成矿地质特征认为,栖霞山矿床成矿流体可能来自花岗岩的期后热液,在热动力作用下,流经元古宇基底地层,形成具有混合物质来源的成矿流体,成矿作用过程主要为成矿流体与围岩碳酸盐岩发生水-岩反应所致。     

云南哀牢山大坪金矿床成矿流体H-O-C-S同位素组成及其成矿意义

大坪金矿是云南哀牢山金矿带中最大的新生代造山型金矿之一,其矿体可分为两种类型:晚元古代闪长岩岩体中金矿和中泥盆统马鹿洞组(D2m)灰岩地层中金矿。成矿流体H-O-C-S同位素研究表明,闪长岩岩体中金矿δ18OH2O为2.39‰～7.59‰,δD为-85‰～-60‰,热液方解石的δ13C值为-4.7‰～-4.6‰,黄铁矿δ34S值为-2.8‰～7.6‰,平均3.1‰,方铅矿δ34S值为0.2‰～6.3‰,平均2.0‰,而灰岩地层中金矿的δ18OH2O值为4.36‰～6.82‰,δD为-75‰～-67‰,热液铁白云石和方解石δ13C为-7.6‰～-0.5‰,黄铁矿δ34S值为2.2‰～10.2‰,平均6.5‰,显示大坪金矿中两种主要金矿类型成矿流体的组成和来源基本一致,均主要为来自下地壳的变质流体组成,但有地幔流体加入。大坪金矿属于剪切带控制的中深中温热液型金矿,其成矿与哀牢山金矿带在喜马拉雅早期强烈的壳幔相互作用有关。来自下地壳和地幔的深源流体沿超壳剪切带上升,在地壳浅部向次级断裂构造流通,分别在闪长岩体和灰岩地层中成矿。围岩不是大坪金矿的主要控矿因素。     

云南鲁甸地区二叠纪玄武岩中铜矿床的碳氧同位素对成矿过程的指示

过去已知在峨眉山玄武岩顶部气孔状熔岩中含有杏仁状自然铜，但很少构成连续的铜矿体。虽然先后探明了几十个小型铜矿或矿化点，但始终未取得找矿突破。最近，在该熔岩层上下的凝灰岩中鉴别出难识别矿化类型，即与沥青和有机质碳紧密伴生的富铜矿石，甚至在气孔状熔岩中发现呈杏仁体含铜沥青，因而可能构成大规模矿化。在矿体中还见到葡萄石-绿泥石-方解石杏仁体和细网脉，与沥青团块抑或共生抑或稍晚于后者。通过对沥青和方解石的碳和碳氧同位素的测定，前者的δ^13CPDB值变化在-32．6‰～-30．9‰之间，后者的δ^18OSMOW和δ^13CPDB值分别为19．0‰～23．0‰和-18．4‰～-13．5‰。初步认为这些沥青为火山喷发后异地石油贯入及挥发的结果。与矿石密切相伴的葡萄石-绿泥石-方解石为矿化过程的蚀变产物。表明含铜流体流经沥青和有机碳富集这些地球化学障时卸载成矿。