金顶铅锌矿黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

关于金顶铅锌矿的成矿时代至今未获得精确的同位素测年数据,这严重制约了我们准确厘定该矿的成矿动力学背景。鉴于此,本文根据黄铁矿的产状特征,将其区分为沉积成岩期和热液期黄铁矿,并开展了Re-Os同位素测年的研究(ICP-MS方法)。虽然黄铁矿的R(e0.4069×10-9～375.2620×10-9)和O(s 0.0008×10-9～0.4131×10-9)含量变化很大,部分样品含量很低,但它们仍然揭示出两组等时线年龄:分别为114±13 Ma和65±10 Ma。笔者认为114 Ma等时线年龄可能代表了沉积成岩过程当中的一期矿化年龄,而65 Ma可能记录了铅锌主矿化之前热液作用开始活动的时间。结合其他方面的地质证据推断金顶铅锌矿主矿化时代可能在28～37 Ma之间。     

黄铁矿Re-Os同位素定年在金属矿床研究中的应用

黄铁矿是地壳分布最为广泛的金属矿物,其Re-Os同位素体系在金属矿床成矿年代和示踪成矿物质来源研究中具有重要地质意义。文章简述了Re-Os同位素体系成矿定年和示踪成矿物质来源的基本原理,综述了近些年黄铁矿Re-Os同位素体系在金属矿床研究应用中取得的成果;认为该方法具有测试样品易选择、测试方法多样性等特征,但该方法目前尚存在黄铁矿样品选择的多样性、测试标样不成熟和分析结果误差较大等不足之处,有待进一步研究。     

Re-Os同位素体系在金属矿床中的应用

Re-Os同位素体系已成为金属矿床定年和示踪的重要手段之一。文章在简述Re-Os同位素体系基本原理基础上,综述了国内外的最新研究成果,认为Re-Os同位素测试对象不再局限于辉钼矿和铜镍硫化物矿石,黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、镍黄铁矿、闪锌矿等也常作为测试对象用于金矿床、铅锌矿床、沉积喷流型钴(金)等矿床的定年。地壳岩石与原始地幔相比,具有较高的187 Os/188 Os比值、γOs值以及Re/Os比值,因此,硫化物或矿石的Re-Os同位素组成和普通Os—Re/Os比值图解可以揭示斑岩矿床、金矿、铅锌矿以及铜镍硫化物矿的成矿物质来源。辉钼矿则可以通过Re含量来示踪成矿物质来源。Re-Os同位素也可与其他同位素结合(如187 Os/188 Os-87Sr/86Sr)共同判明不同端元组分对成矿的贡献。     

广西铜坑锡多金属矿黄铁矿的Re-Os同位素组成及成矿物质来源示踪

利用Re-Os同位素技术,对大厂铜坑锡多金属矿床中的黄铁矿进行了Re、Os同位素组成的测定,获得黄铁矿等时线年龄为（122±44）Ma。黄铁矿的N（187Os）/N（188Os）初始比值为0.56±0.12;γOs值为197.46～394.16,平均值为293.49,介于地幔与地壳之间,结合矿物中普通Os的w（Os）u对w（Re）/w（Os）比值,提出了其成矿物质来源可能为壳幔混合来源的新认识。     

准噶尔盆地西北缘超覆带侏罗系油砂地球化学特征及Re-Os同位素定年

盆地边缘浅部的油气充注史研究是探讨油气流体和砂岩型铀矿关系面临的关键难题。对准噶尔盆地西北缘超覆带侏罗系油砂提取物进行饱和烃GC-MS分析、碳同位素测试及Re-Os同位素定年。结果表明,样品普遍遭受了至少5级的生物降解,部分甾烷化合物参数已不能客观反映油源特征。而萜烷抗降解能力强,其分布谱图比较相似,C20、C21、C23三环萜烷的相对丰度呈“上升型”;C23/H比值为0.75~1.34;G/H比值为0.27~0.65;以上指示了石油的母质以湖相低等水生生物输入为主,形成于半咸水、偏还原的沉积环境。样品的氯仿沥青“A”及族组分的碳同位素组成较轻且几乎一致,均低于-28‰,进一步表明该区侏罗系中的石油具有相同来源,初始来源于玛湖坳陷二叠系风城组,而与佳木河组和乌尔禾组的关系不大。油砂Re-Os同位素测年首次获得了等时线年龄为(155±51) Ma,表明西北缘侏罗系在晚侏罗世-早白垩世发生了一期大规模的油气充注,进而掩盖和保护了中、下侏罗统于中、晚侏罗世阶段形成的古层间氧化带型铀矿体,并增加了找矿难度。     

滇西北红山铜钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其成矿意义

红山铜钼矿床是义敦岛弧南端格咱火山-岩浆弧中已探明规模最大的夕卡岩型铜矿床,近年来在其深部勘探过程中又发现斑岩型铜钼矿体.利用辉钼矿Re-Os同位素测年技术,分别对红山铜钼矿床中5件夕卡岩型矿石和1件斑岩型矿石中辉钼矿进行定年,首次获得红山铜钼矿床高精度成矿年龄.夕卡岩型矿石中辉钼矿Re-Os模式年龄为77.90 ～ 81.05Ma,加权平均值为79.32±0.87Ma,斑岩型矿石中辉钼矿模式年龄为80.71Ma,两者在误差范围内相一致;6件样品辉钼矿等时线年龄为80.0±1.8Ma,代表了红山铜钼矿床的成矿时代.辉钼矿中Re的含量为(4.074±0.035) ×l0-6～(94.21±0.75)×10-6,指示其物质来源以壳源为主,有少量幔源物质混入.红山铜钼矿床与格咱火山-岩浆弧燕山晚期岩浆侵入作用的高峰期及相关斑岩-夕卡岩型多金属矿床的成矿年龄一致,表明它们是弧陆碰撞的后造山伸展背景下同一区域地质事件的产物,该期夕卡岩-斑岩型铜钼多金属具有较大成矿潜力.     

湖南仁里铌钽矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

仁里铌钽矿床是我国东部近年来新发现的超大型高品位花岗伟晶岩型铌钽矿,已探明的Ta2O5资源量10791t,Nb2O5资源量14057 t, Ta2O5平均品位0.036%, Nb2O5平均品位0.047%,矿床仍具有较大的找矿潜力。为了厘定铌钽等稀有金属矿的成矿年龄,研究其成矿物质来源,为下一步勘查及成矿预测指明方向,本次对5号主矿脉钻孔ZK1616中的4件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素年龄测试,获得的4件辉钼矿Re-Os平均模式年龄为130.5±1.1 Ma(MSWD=0.17), 4件辉钼矿中Re含量为76.59～106.33μg/g,平均值为96.81μg/g。综合研究表明稀有金属成矿作用发生在中生代早白垩世,成矿年龄为130.5 Ma左右,成矿物质来源于壳幔混合源,以及岩浆演化晚期富F、Cl热液流体对冷家溪群地层稀有金属元素的释出、迁移和叠加。     

河北省安妥岭钼矿床地质特征及辉钼矿Re-Os同位素年龄

河北省安妥岭钼矿床位于太行山北段,是燕辽钼矿带内著名的钼矿床之一。辉钼矿化呈脉状、薄膜状、浸染状分布于斑岩体及其外接触带中,围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、绢云母化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等,具有斑岩型钼矿床的基本特征。对矿床中5件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,获得模式年龄为(145.7±2.4)～(148.8±2.6) Ma,平均模式年龄为(146.9±1.0) Ma,等时线年龄为(147.3±3.7) Ma,MSWD值为1.5, ¹⁸⁷Os初始值为(-0.4±2.6) ng/g,表明钼成矿时代为晚侏罗世,属燕山中晚期构造-岩浆-流体活动的产物。样品Re含量为50.42×10^-6～104.9×10^-6,黄铁矿单矿物δ³⁴S的变化范围为0.7‰～2.8‰,结合已有的Pb同位素结果,推断成矿物质为壳幔混源,矿床形成于中国北方中生代第二期大规模成矿作用期,处于中国东部构造体制转折阶段。     

云南会泽铅锌矿区C-O同位素地球化学特征

位于扬子板块西南缘的会泽超大型铅锌矿床,是上扬子铅锌成矿省一系列碳酸盐岩型铅锌矿床中的典型代表.本文以云南会泽铅锌矿区内发育的碳酸盐矿物、赋矿碳酸盐岩等为研究对象,系统研究了C-O同位素组成特征.矿体中脉石碳酸盐矿物δ13C均值-2.82‰、δ18O均值17.70‰,近矿围岩δ13C均值-2.86‰、δ18O均值21.26‰,远矿围岩δ13C均值O.41‰、δ18O均值24.24‰,近矿围岩C-O同位素组成介于脉石方解石和远矿围岩之间,说明成矿流体和围岩之间存在C-O同位素交换.通过对比推测受蚀变地层13C亏损主要由深源流体交代引起,流体自下而上交代矿区石炭纪地层,造成了地层δ13C均值自下而上规律性降低.受蚀变地层18O相对亏损主要由岩溶作用引起,下石炭统摆佐组δ18O均值较上、下临近层位低,说明该地层透水性好,利于含矿流体和岩溶地下水混合,从而引起成矿物质沉淀和矿体就位.     

浙江省桐村钼矿床Re-Os同位素年龄及地质意义

浙江桐村斑岩型钼矿床位于钦杭成矿带东段,紧邻赣东北成矿带,矿床的形成与燕山早期侵入的同熔型花岗岩有关,含矿岩体的成岩年龄165 ～168Ma.辉钼矿矿石呈浸染状产于岩体内部或岩体与围岩的接触带.本文首次对矿床中3件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素年代学研究,测得辉钼矿的等时线年龄为162.2Ma±1.3 (MSWD =0.006),代表了成矿年龄.成矿成岩年龄具有一致性,矿床成因类型为斑岩-矽卡岩型钼(铜)矿床.     

浙江治岭头钼铅锌金多金属矿床矿质来源的硫、铅同位素示踪及成矿时代

治岭头矿床上部(火山岩盖层)以铅锌矿床、硫矿床为主,中间(变质岩基底)以金银矿、铅锌矿为主,深部(侵入岩体)以斑岩型钼矿床为主的"三层楼"模式。本文在前人研究的基础上,通过辉钼矿Re-Os同位素定年技术对治岭头矿床进行了成矿时代的厘定。6件辉钼矿样品的模式年龄为113.7～114.6 Ma,加权平均年龄为114.03±1.78 Ma,表明治岭头钼多金属矿床成矿作用发生于早白垩世晚期。该矿床辉钼矿样品的Re含量变化于16.05×10^-6～66.29×10^-6,表明其成矿物质具有壳幔混源的特征。矿石硫同位素组成变化范围较窄(-2.1‰～2.6‰),具有相对均一的来源,可能主要来自上地幔或下地壳的深源岩浆,但也可能受到陆壳沉积物的混染。治岭头钼铅锌金多金属矿床矿石铅同位素组成变化范围比较小,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的范围分别为38.765～39.137、15.523～15....     

冀东太平村钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

太平村钼矿床位于燕辽钼(铜)成矿带中段南部,马兰峪复背斜核部西段。矿体主要赋存于燕山期中酸性侵入体外接触带的变质岩及角砾岩中,深部主要表现为隐伏似斑状二长花岗岩中的稀疏浸染状辉钼矿化,表明区内钼矿化与侵入岩系统有关。对矿区深部矿体中的7件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测年,其模式年龄为(162.5±2.5)~(165.7±2.5)Ma,加权平均年龄为(164.11±0.92)Ma,MSWD=0.82,等时线年龄为(164.4±3.9)Ma,MSWD=1.7,表明太平村钼矿形成于中侏罗世晚期。辉钼矿中Re含量为18.79×10~(-6)~66.65×10~(-6),平均41.86×10~(-6),指示成矿物质可能为壳幔混合来源,与同属燕辽钼(铜)成矿带的辽宁肖家营子钼矿床、冀东唐杖子金(钼)矿床、峪耳崖金矿床及下营房金矿床辉钼矿成矿时代、成矿物质来源基本一致,同属燕辽钼(铜)成矿带第三期构造-岩浆岩-成矿事件的产物。     

云南荒田大型铅锌矿床的成因:流体包裹体和C- H- O- S- Pb同位素地球化学约束

荒田铅锌矿位于扬子板块西南缘,与华夏地块和三江地块相接,属峨眉山大火成岩省的南延部分,川-滇-黔铅锌银多金属成矿域的南部。矿体赋存于上二叠统峨眉山玄武岩底部与下二叠统茅口组接触面上及其附近的玄武质-灰质角砾岩层中。本文应用流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学研究手段,来探讨荒田铅锌矿的成因。流体包裹体分析表明,成矿流体性质具有阶段性演化特征,早期硫化物阶段(阶段Ⅰ)出现含子矿物包裹体、CO_2包裹体和H_2O包裹体的组合发育特征,均一温度介于245～320℃,平均为270℃;到中期硫化物阶段(阶段Ⅱ)和晚期硫化物阶段(阶段Ⅲ)则逐渐变为以H_2O包裹体为主要类型,均一温度分别介于180～250℃和100～210℃,平均为224℃和174℃。随着成矿作用的进行,成矿流体的均一温度和盐度均表现出从早阶段到晚阶段逐渐降低的趋势。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H_2O,气相成分为H_2O、CO_2、CH_4以及N_2。碳、氧同位素组成(δ~(13)C_(PDB)值介于-8.54‰～3.76‰,δ~(18)O_(SMOW)值介于8.57‰～24.22‰)在δ~(18)O-δ~(13)C图上分布于原生碳酸岩和海相碳酸盐岩之间,指示CO_2可能来自地幔、海相沉积碳酸盐岩溶解和沉积物中有机质的脱羟基作用。氢氧同位素组成(δD值介于-97.4‰～-71.4‰,δ~(18)O_水值介于-4.6‰～8.0‰)在δD-δ~(18)O图上落在岩浆水和大气降水的过渡带上,推测热液流体运移过程中与顺层下渗的大气降水流体混合,期间可能有海水的加入。矿石硫化物的δ~(34)S值介于-5.5‰～10.3‰,指示矿化剂硫具有多种来源,除了直接来自玄武岩外,还来自古海水硫酸盐和碳酸盐岩地层,硫酸盐通过热化学还原(TSR)过程发生还原作用。矿石硫化物铅的~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(206)Pb/~(204)Pb比值分别为38.320～39.365、15.603～15.860和18.136～18.786,数据分布呈线性趋势,几乎所有点均落在地壳铅平均演化线以上,且位于峨眉山组玄武岩、碳酸盐岩地层和基底岩石的Pb同位素组成范围之内,说明成矿物质具有多源性,铅同位素在成矿之前存在均一化过程。结合成矿物质和成矿流体来源,以及区域成矿地球动力学背景,认为荒田铅锌矿属于密西西比河谷型(MVT)叠加岩浆热液改造型矿床。     

粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA-ICP-MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明:(1)黄铁矿主量元素w(Fe)=41.64%～49.39%,平均值为45.83%;w(S)=50.56%～57.62%,平均值为53.73%,w(Fe)/w(S)=0.73～0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;(2)黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;(3)绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;(4)成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;(5)黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。     

粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA- ICP- MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明：①黄铁矿主量元素w（Fe）=41.64% ~ 49.39%,平均值为45.83%;w（S）=50.56% ~ 57.62%,平均值为53.73%,w（Fe）/w（S）=0.73 ~ 0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;②黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;③绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;④成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;⑤黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀矿含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

对马元铅锌矿白云石-硫化物型和重晶石-硫化物型矿石中的热液矿物白云石和重晶石的同位素和稀土元素地球化学特征对比研究表明,白云石的δ~(13)CPDB为-2.51×10-3~0.93×10-3,δ18OSMOW为17.55×10~(-3)~23.24×10~(-3),说明成矿流体中碳、氧来源于震旦系碳酸盐岩的溶解;锶同位素组成(0.711 46)表明Sr来源以壳源锶为主,可能与富放射性锶的上覆碎屑岩或下伏基底变质火山岩有关;稀土元素具有明显的正Eu异常(δEu平均为1.415),表明白云石-硫化物型矿化流体具有盆地中循环热卤水特点。重晶石的硫同位素(平均为33×10~(-3))具有富重硫且分布均一的特点,暗示硫可能来源于富集重硫的单一海相硫酸盐;Sr同位素(0.709 18~0.709 71)特征表明其来源以海水锶为主,有少量壳源锶加入;稀土元素具有明显负Ce异常(δCe平均为0.255)和正Eu异常(δEu平均为1.43),表明重晶石--硫化物型矿化有关的流体可能是海水(或大气降水)与盆地循环热流体混合的结果。白云石--硫化物型矿石和重晶石-硫化物型矿石的沉淀可能是盆地中循环热卤水与海水(或大气降水)两种端元组分以不同比例混合的结果。     

陕西八卦庙金矿床NE向黄铁矿-石英成矿期成矿物质来源和成矿机制探讨:原位硫同位素证据

八卦庙金矿床位于秦岭造山带凤太铅锌多金属矿田北部,是陕西省规模较大的金矿床之一,已探明金储量约106 t.赋矿围岩是上泥盆统星红铺组浅变质泥质碎屑岩和碳酸盐岩,其成矿过程可划分为3期,分别是①顺层磁黄铁矿-石英成矿期;②NE向黄铁矿-石英成矿期;③裂隙硫化物-方解石成矿期.目前关于NE向黄铁矿-石英成矿期成矿物质来源和...     

德兴斑岩铜矿田黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

德兴斑岩铜矿田是中国东部最大的斑岩铜矿系统,一直以来,德兴铜矿的成矿过程和成因机制都是矿床学家关注的热点问题。前人在德兴铜矿的围岩蚀变、矿化期次、流体特征、成岩年代等方面取得了较为一致的认识,但其成矿时代仍争议较大。文章首次对矿田内与黄铜矿密切共生的黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,10件样品中的4件w(Re)极低,模式年龄变化范围大,且误差较大,故不对其进行讨论;其余6件的w(Re)为10.58×10~(-9)～102.59×10~(-9),普通w(Os)较低(0.0054×10~(-9)～0.0113×10~(-9)),w(~(187)Os)较高(0.019×10~(-9)～0.177×10~(-9)),Re/Os比值较高(4406～73 422),为低含量高放射性Os成因硫化物。研究获得黄铁矿Re-Os同位素加权平均模式年龄为(165.3±2.3)Ma(MSWD=1.04)。因此,德兴铜矿的铜成矿年龄为中侏罗世,综合前人资料,德兴铜矿最可能形成于古太平洋板块俯冲的远程效应影响下的陆内伸展的地质背景,为陆内环境斑岩铜矿。     

内蒙古查干敖包钼矿Re-Os同位素年龄及成矿作用研究

内蒙古查干敖包钼矿是宝音图钼矿区矿床之一,为狼山北段发现的斑岩白云母石英脉型钼矿,成矿岩体主要为钾长花岗岩、细晶花岗岩和花岗斑岩,岩体锆石U-Pb平均年龄为(253.5±3.3)Ma。本次研究测得查干敖包辉钼矿的187Re-187Os等时线年龄为(239.2±5.8)Ma,与成矿岩体时代相差约13 Ma,反映钼矿床的形成经历了较长的成岩成矿演化历史。查干敖包钼矿床具有斑岩矿床特点,矿床产于成矿岩体内接触带,但是矿化形成于白云母石英脉中,主要与白云母热液矿物有关,因此是一种特殊的斑岩型钼矿床。     

西天山智博铁矿床黄铁矿成分特征及硫同位素研究

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒铁铜成矿带东段,主要矿石矿物为磁铁矿,主要共生金属矿物为黄铁矿。文章通过对黄铁矿进行矿物成因研究来推测矿床成因及特征。本次研究选择2个成矿期的矿石及围岩中的黄铁矿进行电子探针及硫同位素研究。电子探针数据显示岩浆期黄铁矿w(Co)平均为4703×10~(-6),大于热液期w(Co)(735.71×10~(-6)),Co/Ni比值(平均18.53)也大于热液期黄铁矿Co/Ni比值(平均0.96);S/Se比值多数集中于1000～8000之间。部分Co/Ni、Se/Te、S/Se比值落入热液成因范围内,暗示了热液流体参与成矿的可能性。而Co-Co/Ni图解显示岩浆期矿石和热液期矿石具有一定的继承性。黄铁矿中δ~(34)S值介于-1.2‰和0.3‰之间,表明硫主要来源于幔源硫。智博铁矿床矿石主要为岩浆成因,但岩浆期后热液及其他热液流体也参与了晚阶段的成矿作用。