湘中锑(金)矿床成矿物质来源——Ⅱ.同位素地球化学证据

文章从碳、氢、氧、硫、铅、锶等同位素地球化学方面探讨了湘中锑金矿床的成矿物质与成矿流体来源。研究表明：湘中盆地中锑矿床的碳、硫等矿化剂主要来源于基底地层，而盆地边缘锑（金）矿床的碳、硫等矿化剂来源于深部岩浆作用；Au,Sb等成矿物质都来源于基底碎屑岩；成矿流体主要为大气降水。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

闽西南紫金山矿田英安玢岩同位素年代学、地球化学及其成矿意义

紫金山Au-Cu-Ag-Mo多金属矿田位于福建省西南部,区内紫金山高硫型铜金矿床、罗卜岭斑岩型铜钼矿床、悦洋低硫型银多金属矿床及五子骑龙铜矿、龙江亭铜矿等共同构成了紫金山斑岩-浅成热液成矿系统,是国内外罕见的各类矿化发育齐全的斑岩-浅成热液成矿系统。紫金     

福建紫金山矿田火成岩系列与浅成低温热液—斑岩铜金银成矿系统

紫金山矿田内, 自地表往深部, 发育早白垩世中酸性火山岩、次火山英安斑岩、浅成相花岗闪长斑岩、中深成相花岗闪长岩, 构成中酸性火山-侵入岩系列。围绕着紫金山火山机构发育强烈的蚀变矿化, 形成高硫型浅成低温热液铜金矿、低硫型浅成低温热液银金矿和斑岩型铜(钼)矿床。矿田内各类铜金银矿床存在着密切的时空及物源联系, 它们在时间、空间上连续演化, 都是同源含矿中酸性岩浆在同一成矿背景之下于不同演化阶段的产物。含矿热液的物化性质及时空迁移决定了它们在不同地质部位产出不同的矿床类型, 构成与中酸性次火山-斑岩有关的浅成低温-斑岩铜金银矿成矿系统。     

铜陵凤凰山矿田成矿时代及成矿物质来源

铜陵是长江中下游铁铜金等多金属成矿带上一个重要的矿集区,凤凰山矿田是铜陵矿集区七大矿田之一,位于铜陵市东南部,近东西向铜陵-戴家汇构造-岩浆-成矿带的中部。为了探讨凤凰山矿田的成矿时代、成矿流体特征及其成矿物质来源,文章对矿田内仙人冲铜矿、清水塘铜矿、铁山头铜矿、金山冲铜矿、龙潭肖铜矿、朱家山铜矿、药园山铜矿开展了Re-Os同位素定年以及碳、氧、硫、铅同位素分析。结果表明,凤凰山矿田成矿时代为140.9～142.2 Ma,方解石的碳、氧同位素分析显示凤凰山矿田成矿流体δ~(13)C_(V-PDB)值为-4.3‰～+2.9‰,暗示成矿流体中的碳具多来源特征,部分来自岩浆,部分来自沉积碳酸盐围岩;测试样品的δ~(18)O_(V-SMOW)值为+10.7‰～+13.2‰,反映成矿流体中的水以岩浆热液为主;矿田内主要矿床硫化物的δ~(34)S值为+0.2‰～+6.5‰,硫具有岩浆来源特征,且部分可能来自幔源,铅同位素也显示了相似的特征。辉钼矿样品中的w(Re)为47.1×10~(-6)～103.2×10~(-6),显示出壳幔混合源的特征。     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

湘中锑(金)矿床成矿物质来源——Ⅰ.微量元素及其实验地球化学证据

为了查明湘中盆地中-低温梯（金）矿床的成矿物质来源，文章应用高分辨率ICP-MS、ICP-AES等方法对岩石与矿石进行了系统测定，并结合作者以往分析数据和实验地球化学结果，对该区盆地及周边基底地层与矿床中的微量元素分布特征及其水/岩反应效应进行了综合分析和系统研究。结果表明：Sb、Au等成矿元素在元古界基底碎屑岩中具有高的背景含量，在近似成矿条件下的水/岩反应实验中，成矿元素的淋出率达20%～90%，元古界基底碎屑岩中的金（锑、钨）矿床的周围蚀变围岩中出现明显的金负异常区。而盆地内泥盆系统地层中的高锑含量仅局限于锑矿床（化）及其蚀变围岩中；湘中锑（金）矿床中的矿石与基底碎屑岩具有相似的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线特征，以上微量元素地球化学特征充分证明该区锑（金）矿床锑、金等成矿物质主要来源于元古界底碎屑岩。     

湘西花垣铅锌矿田成矿物质来源的C、O、H、S、Pb、Sr同位素制约

花垣地区铅锌矿床有望成为中国最大的铅锌矿床,也是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。测试结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13) CPDB值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18) OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,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。花垣矿区的围岩的δ~(13) CPDB值范围为0.29‰~1.05‰,δ~(18) OSMOW值范围为21.33‰~23.89‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。矿石中硫化物的δ~(34) S变化于24.93‰~34.66‰之间,重晶石δ~(34) S为32.78‰~34.22‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.919、15.554~15.798和38.088~38.576,铅模式年龄为437~534Ma,成矿金属可能主要来源于奥陶系—寒武系。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ~(18) Ofluid变化范围为-4.1‰~8.75‰,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩的水-岩反应是导致该区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物沉淀结晶的主要机制。成矿流体~(87)Sr/~(86)Sr为0.70906~0.71022,高于赋矿围岩寒武系清虚洞组灰岩锶同位素比值0.70886~0.70921,表明成矿流体流经了清虚洞组下伏地层,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

滇东北松梁铅锌矿床成矿物质来源：来自S、Pb、Zn同位素的证据

川滇黔铅锌多金属成矿域内,碳酸盐岩容矿的热液铅锌矿床多达400个。松梁铅锌矿床地处滇东北与川东南的交接处,位于川滇黔铅锌多金属成矿域的核心部位;铅锌矿体赋存于震旦系灯影组白云岩内,矿体产出明显受断裂控制;矿石矿物组成简单,主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿组成。文章重点研究了松梁铅锌矿床硫化物的S、Pb、Zn同位素组成,进而探讨了其成矿物质来源及矿床成因。研究表明,松梁铅锌矿床的硫化物δ³⁴S_CDT值在+4.6‰~+13.7‰之间,平均值为+10.5‰,显示硫来源于赋矿围岩,为震旦系灯影组硫酸盐经TSR的产物;硫化物的Pb同位素比值为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.158~18.513、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.633~15.895、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.096~38.786,反映成矿物质为壳源铅,源自震旦系灯影组白云岩与结晶基底的混合;闪锌矿的δ⁶⁶Zn为-0.126‰~+0.082‰,揭示成矿物质可能源自震旦系灯影组碳酸盐岩和结晶基底的混合。松梁铅锌矿床为后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。     

Pb同位素对江西大湖塘矿集区部分矿床成岩成矿物质来源的指示

大湖塘矿床为近年来赣西北发现的超大型钨铜多金属矿床,其钨资源量达到了超大型规模,与南岭地区典型的钨矿床相比,大湖塘矿床缺乏应有的钨锡、钨钼元素组合,而以钨铜元素组合为特征,铜资源量达到了大型规模。钨、铜为2种地球化学性质迥异的元素,其在同一空间的出现意味着可能存在不同来源端员的混合。笔者测定了大岭上、大岭上东南部大雾塘矿区的一矿带以及平苗与成矿有关的岩体的全岩及矿石铅同位素,利用铀-铅同位素体系特征将本次测定的全岩铅同位素数据中铅发生丢失的样品进行剔除,然后分别将同位素比值投入不同的铅构造模式图解中,发现大湖塘全岩及长石铅数据主要分布于上地壳与地幔之间,可能还有下地壳物质混入。为了得到更为准确的组分来源信息,使用了铅同位素全方位对比法,对比了包括矿石铅、区内出露岩浆岩、区内及邻区相关地层、推测可能出现的岩石端员组分及本次测定的大湖塘矿区成矿岩体的全岩及长石铅同位素值。结果表明,大湖塘成矿岩体来源于新元古代双桥山群深熔作用,成矿物质主要为岩浆来源,其中铜主要来自新元古代变基性岩,钨主要来自元古代地层;其构造动力学背景可能受九瑞地区地壳加厚、拆沉远端系统的影响。     

Geology,fluid inclusion and stable isotope study of the Yueyang Ag-Au-Cu deposit,Zijinshan orefield,Fujian Province,China

The large Yueyang Ag-Au-Cu deposit is commonly regarded as a low-sulfidation epithermal deposit in the Zijinshan orefield, Fujian Province, southeastern China. The Ag-Ag-Cu orebodies hosted in the Zijinshan granitic batholith are mainly stratoid and lens in shape, and controlled by a series of NW-trending listric faults with shallow dip angles. Four mineralization stages are recognized on the basis of mineral assemblage, ore fabrics, and crosscutting relationships of the ore veins, namely: pre-ore (pyrite + sericite + quartz ± chlorite), main Cu (chalcopyrite + pyrite + sericite + quartz ± bornite), main Ag-Au (Ag and Au minerals + pyrite + quartz + adularia ± calcite ± apatite ± chalcopyrite ± galena ± sphalerite) and post-ore (quartz ± chalcedony ± calcite) stages. Fluid inclusions (FIs) in the deposit include aqueous liquid-rich (WL-), aqueous vapor-rich (WV-), and minor carbonic (C-) and daughter mineral-bearing (S-) type ones. WL-subtype is the main inclusion type in the Yueyang deposit, accounting for more than 90% in proportion in each stage. Minor WV-subtype inclusions occur in both the main Cu and Ag stages, while the C-type and S-type ones are only observed in the main Cu stage. Fluid inclusion and H-O isotope study indicated that the ore-forming fluid of the main Cu stage is primarily magmatic vapor, which further underwent fluid boiling and mixing with meteoric water, while the ore-forming fluid of the main Ag stage is meteoric water-dominated, and the precipitation of silver and gold was mainly resulted from fluid boiling and the precipitation of other sulfides. On the basis of the aforementioned geological, fluid inclusion and stable isotope studies, we proposed a two-stage model for the Yueyang deposit, including a magmatic vapor-related porphyry type Cu mineralization and meteoric water-related low-sulfidation epithermal Ag-Au-Cu mineralization, although the porphyry Cu mineralization is very limited in scale. The mineralization and exhumation depths of the Yueyang deposit are estimated to be 448‒527 m and 18‒97 m, respectively. By comparison with the exhumation depths of other deposits in the Zijinshan orefield, it is suggested that more epithermal deposits could be found in the southwest of the orefield due to less uplift and exhumation therein.     

福建紫金山铜金矿田地球物理地球化学特征及找矿模型

在研究紫金山铜金矿田地质特征的基础上,通过对矿田内各类地质体的重力、航磁、遥感等地球物理特征和微量元素地球化学特征的研究,建立了矿田的地质－地球物理－地球化学找矿模型。     

云南武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿床成矿物质来源——来自矿床地质与S、Pb、H、O同位素的制约

武定迤纳厂铁铜金稀土矿位于我国云南省中部,扬子板块西缘,康滇地轴云南段。根据矿物组合、围岩蚀变和矿化特征等方面的差异,可将其蚀变矿物组合划分为铁稀土长石硅酸盐组合和铜金石英碳酸盐组合两类,前者发生在矿化中前期,后者发生于矿化后期。铁铜稀土长石硅酸盐组合又可划分为磁铁矿钠长石稀土组合和黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合。分别对黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合中的黄铜矿、萤石,铜金石英碳酸盐组合中的黄铜矿、萤石、石英、方解石开展了S、Pb、H、O同位素的示踪研究。两组黄铜矿的δ34SCDT(‰)值变化范围为-0.44‰~+4.07‰,集中于0值附近,说明其具有单一岩浆来源。后一组黄铜矿单矿物的δ34SCDT(‰)值稍高于前一组合。第一组黄铜矿的Pb同位素组成较为均一,206Pb/204Pb比值范围为37.684~51.112,207Pb/204Pb比值范围为16.939~17.875,208Pb/204Pb比值范围为40.116~41.984,表明其来源单一;而第二组黄铜矿的Pb同位素组成则相对分散且具线性趋势,206Pb/204Pb比值范围为19.523~356.740,207Pb/204Pb比值范围为15.853~41.182,208Pb/204Pb比值范围为39.411~42.010,表明其为混合来源。前一组合中的萤石单矿物δ18OV-SMOW值介于+9.30‰~+10.80‰之间,δDV-SMOW值介于-63.20‰~-80.20‰之间,表明其更具岩浆水性质;后一组合中的石英单矿物δ18OV-SMOW值介于+15.20‰~+18.10‰之间,δDV-SMOW值介于-47.70‰~-91.20‰之间;方解石单矿物δ18OV-SMOW值介于+17.00‰~+19.60‰之间,δDV-SMOW值介于-66.10‰~-98.20‰之间,表明其更具有变质水的特征。     

硫铟铜矿在福建紫金山铜金矿床的发现及深部找矿意义

硫铟铜矿(CuInS2)是一种罕见的铟独立矿物,在中国未曾报道过。在研究福建紫金山铜金矿床深部矿石矿物组成时,首次发现了硫铟铜矿。硫铟铜矿通常见于中高温热液矿床,紫金山铜金矿床东南矿段铜矿体中出现了硫钨锡铜矿、硫钼锡铜矿、硫铁锡铜矿、硫砷锡铜矿、锡砷硫钒铜矿、似黄锡矿、辉钼矿等高温矿物,指示紫金山矿床深部成矿温度较高,成矿流体中In、Sn、Pb、Zn、Mo、W含量较高,具有斑岩型等中高温热液成矿系统的找矿潜力。     

硫铟铜矿在福建紫金山铜金矿床的发现及深部找矿意义

硫铟铜矿（CuInS2）是一种罕见的铟独立矿物,在中国未曾报道过。在研究福建紫金山铜金矿床深部矿石矿物组成时,首次发现了硫铟铜矿。硫铟铜矿通常见于中高温热液矿床,紫金山铜金矿床东南矿段铜矿体中出现了硫钨锡铜矿、硫钼锡铜矿、硫铁锡铜矿、硫砷锡铜矿、锡砷硫钒铜矿、似黄锡矿、辉钼矿等高温矿物,指示紫金山矿床深部成矿温度较高,成矿流体中In、Sn、Pb、Zn、Mo、W含量较高,具有斑岩型等中高温热液成矿系统的找矿潜力。     

福建省紫金山矿田罗卜岭斑岩型铜钼矿床流体包裹体研究

罗卜岭斑岩型铜钼矿位于紫金山矿田北东侧,产于四坊花岗闪长岩和罗卜岭花岗闪长斑岩体内。矿体平面上呈半环形展布,空间上呈马鞍状,矿石主要为浸染状和网脉状构造。根据矿物组合与脉体穿插关系,将矿区各类热液脉体分为早、中、晚三阶段,分别为:早阶段钾长石-石英±磁铁矿±辉钼矿脉,产于钾化蚀变带;中阶段石英±辉钼矿脉±黄铜矿±黄铁矿脉和硬石膏-黄铜矿脉,产于被绢英岩化叠加的钾化蚀变带和绢英岩化蚀变带;晚阶段石英±石膏±黄铁矿脉,产于绢英岩化带和明矾石-迪开石-绢英岩化蚀变带。早、中阶段脉石矿物中以富气相水溶液和含子晶包裹体为主,其次为CO₂包裹体和富液相水溶液包裹体,偶见纯CO₂类包裹体;晚阶段仅发育富液相的水溶液包裹体。早阶段包裹体均一温度集中在420~540℃之间,盐度介于0.4%~62.9% NaCleqv,流体属NaCl-CO₂-H₂O体系。中阶段包裹体均一温度集中在340~480℃,盐度为0.5%~56.0% NaCleqv,CO₂含量降低,压力、氧逸度低于早阶段。晚阶段水溶液包裹体均一温度为140~280℃,盐度为0.4%~8.4% NaCleqv。中阶段流体沸腾作用强烈,导致大量硫化物沉淀,晚阶段流体演变为NaCl-H₂O体系,可能有大气降水混入。     

福建上杭单竹坪矿床早白垩世岩浆作用及地质意义

单竹坪矿床位于福建省上杭县紫金山矿田的西南部, 形成了Au、Cu和Mo异常, 其中Au、Cu富集成矿。选取单竹坪矿床钻孔岩芯中二长花岗岩和花岗闪长岩作为研究对象, 开展岩石学、岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。研究结果表明, 二长花岗岩和花岗闪长岩锆石²⁰⁶Pb/ ²³⁸U加权平均年龄分别为105.2Ma和113.4Ma。二长花岗岩和花岗闪长岩具有富钠(Na₂O/K₂O>1), 过铝质(A/CNK=1.19~1.68), 富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(LIEE, 如Ba、K)和Th、U、Pb和Hf等元素, 亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等)的特征, 属于高钾钙碱性过铝质岩石系列, 具有岛弧岩浆岩特征。同时具有中等的(La/Yb)_N值(13.6~17.4), 高Mg^#值(45.89~48.53), 以及Eu弱负异常(δEu=0.79~0.97)和Ce弱正异常(δCe=1.0~1.08)。锆石两阶段Hf模式年龄(t_DM2)峰值分别处于0.95~1.0Ma和1.05~1.10Ma区间; ε_Hf(t)值分别介于-4.47~+2.38和-2.73~+1.47, 二长花岗岩以负值为主, 花岗闪长岩正负值均有。综合研究认为, 二长花岗岩来源于中元古界未受幔源组分影响的古老基底地壳熔融而成, 花岗闪长岩来源于新元古界地壳物质并经历了壳-幔混合作用; 单竹坪矿床形成于燕山晚期岛弧或活动大陆边缘构造环境, 与古太平洋板块的俯冲相关, 其西南部或南部是成矿远景区。

     

福建紫金山铜金矿床成矿流体演化数值模拟——混合和沸腾过程研究

利用ＣＨＩＬＬＥＲ软件模拟了紫金山铜金矿床主矿化阶段成矿流体的混合和局部减压等焓沸腾过程，模拟结果显示矿化具有低的ＨＳ＾－和Ｃａ＾２＋浓度，高的Ａｓ含量。在混全和沸腾过程中，随着温度和压力的降低，ｐＨ值和ｆＯ２逐渐降低，这是些金山铜金矿成矿流体的重要特征。     

湖南花垣铅锌矿床成矿物质来源与成矿机制——来自S、Pb、Sr同位素的证据

湖南花垣铅锌矿床位于扬子地台东南缘,是湘西—黔东地区最典型的超大型铅锌矿床,已探明铅锌储量超过500×10~4t,其预测资源量逾1800×104t。报道了该矿床主要矿石硫化物的S、)Pb同位素研究成果,结合前人的Sr同位素数据,分析了矿床的成矿物质来源,并探讨了成矿机制。硫化物的δ~(34)S值变化范围较小,为24.5‰~34.7‰,平均值为30.2‰,硫来源于各时代碳酸盐地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR),有机质在还原反应过程中发挥了重要作用;硫化物的~(206))Pb/~(204))Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值分别为18.139~18.678、15.691~15.832、38.300~39.255,变化范围较小,具有上地壳来源的特点,赋矿地层下部具有高)Pb-Zn含量的地层为成矿提供了大量的金属物质;闪锌矿的~(87)Sr/~(86)Sr值变化范围为0.70915~0.70996,高于赋矿地层清虚洞组灰岩的Sr同位素比值(0.70885~0.70909),表明成矿流体可能流经围岩及基底地层,从而引起Sr同位素比值因混染作用而升高;矿石矿物的沉淀机制为2种流体的混合,即含金属物质的成矿溶液与富含有机质、硫酸盐的热水溶液在合适的部位汇合,并发生反应。