湘东北七宝山铜多金属矿床成矿时代及成矿物质来源——石英脉Rb-Sr定年和S-Pb同位素组成

湘东北七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。对七宝山矿床含矿石英脉中的石英矿物进行Rb-Sr同位素年龄测定,获得的Rb-Sr等时线年龄为153.4±2.0Ma(MSWD=1.8),~(87)Sr~(86)Sr初始值为0.71849±0.00026,与区内石英斑岩形成年龄(153~155Ma)相同,说明七宝山铜多金属矿床成因与石英斑岩体密不可分,成岩成矿年龄均在燕山期。为分析七宝山矿床成矿物质来源,对矿区内的黄铁矿进行了S、Pb同位素分析,矿石δ~(34)S为3.24‰~4.84‰,平均值为4.198‰;岩体δ~(34)S为2.22‰~3.86‰,平均值为2.805‰。δ~(34)S值总体变化较小,岩体δ~(34)S值较矿石小,更趋近于0值,说明岩体中硫极可能源于地幔;而矿床中硫来源于主体地幔硫和少量地壳硫混熔的混合硫源。Pb同位素变化范围也较小,矿石206Pb/~(204)Pb值变化范围为18.315~18.396,平均值为18.359;~(207)Pb/~(204)Pb值变化范围为15.629~15.737,平均值为15.675;~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围为38.376~38.856,平均值为38.609。矿化岩体数值与之相似,结果显示,七宝山铜多金属矿床的Pb同位素组成具有下地壳富钍(铅)贫铀(铅)的特点。据此提出,矿床的成矿物质主要来自与含矿斑岩体有联系的深部岩浆分异演化而析出的含矿气-液流体。含矿斑岩体定位-结晶时,通过对周围受热地下水的对流循环作用,可以从围岩中萃取少量成矿物质加入成矿作用。     

西藏查个勒铅锌钼铜矿床H-O-S-Pb同位素特征及成矿指示——兼与念青唐古拉成矿带中-东段铅锌(铜钼)矿床对比

查个勒铅锌钼铜矿床位于念青唐古拉铅锌银铁铜成矿带西段南缘,为查明其成矿物质来源及矿床成因,对该矿床开展了系统的H、O、S、Pb同位素研究,并与念青唐古拉成矿带中-东段典型铅锌(铜钼)矿床进行对比。查个勒矿床石英H、O同位素(δD值介于-189‰～-157‰之间,δ~(18)O_(H_2O)值介于-2.2‰～2.9‰之间)指示其成矿流体主要由岩浆水与大气降水混合组成。矿区北部铅锌矿体硫化物δ~(34)S值为-5.6‰～-0.8‰,均值为-3.7‰,显示岩浆硫和地层硫混合的特征。矿区南部(铜)钼矿体硫化物δ~(34)S值为1.1‰～2.6‰,均值为1.8‰,显示岩浆硫的特征。矿石硫化物和花岗斑岩全岩~(208)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(206)Pb/~(204)Pb的比值分别为38.988～39.269、39.002～39.559,15.657～15.747、15.643～15.664,18.614～18.688、18.663～19.058。矿石硫化物与花岗斑岩的Pb同位素特征相似,均表现出上地壳Pb源的特征,推测成矿物质主要来自上地壳岩浆源。查个勒矿床H、O、S、Pb同位素特征与中-东段典型铅锌(铜钼)矿床相似,表明念青唐古拉成矿带铅锌(铜钼)矿床成矿流体及成矿物质来源一致。作者认为查个勒矿床是一个受岩浆和构造共同控制的斑岩型(铜)钼+矽卡岩型-热液脉型铜铅锌矿床,在念青唐古拉成矿带,自西向东分布有多处斑岩型(铜)钼矿+矽卡岩型-热液脉型(铜)铅锌矿矿集区。     

豫西老里湾银铅锌矿床流体包裹体和同位素特征及其地质意义

河南省老里湾银铅锌矿床位于华北克拉通南缘华熊地块崤山断隆区,是近年来在崤山东部浅覆盖区新发现的一处大型矿床。老里湾矿床的矿体受断裂构造控制,主要呈浸染状、细脉浸染状和脉状赋存于早白垩世花岗斑岩体内的NW向和NNW向断裂破碎带中,亦有少量的矿体产于中元古界熊耳群火山岩内的断裂中。根据矿物共生组合、矿石组构及脉体穿插关系,将老里湾银铅锌矿床的成矿过程划分为3个成矿阶段,即:(1)绢云母+闪锌矿+方铅矿+黄铁矿阶段(早阶段);(2)重晶石+闪锌矿+方铅矿+银矿物±碳酸盐±石英阶段(中阶段);(3)闪锌矿+方铅矿+银矿物阶段(晚阶段)。文章对花岗斑岩的石英斑晶和热液阶段重晶石流体包裹体的研究表明,石英斑晶中主要发育含子矿物多相包裹体(S型)、富液两相水溶液包裹体(WL型)及少量的富气两相水溶液包裹体(WG型);重晶石中主要发育WL型包裹体。花岗斑岩的石英斑晶中包裹体完全均一温度介于338~586℃,平均494℃;盐度w(Na Cleq)介于11.0%~70.2%,密度为0.87~1.27 g/cm~3,属于高温、高盐度的H_2O-Na Cl体系。成矿中阶段的重晶石中包裹体均一温度为128~401℃,平均254℃;盐度w(Na Cleq)为1.6%~8.1%,密度0.59~0.95g/cm~3,属于中温、低盐度的H_2O-Na Cl体系。成矿中阶段重晶石中流体的δ~(18)O水值介于5.9‰~8.4‰,δDV-SMOW值介于-89.7‰~-65.5‰,表明成矿流体为岩浆水。重晶石的δ~(13)CPDB变化于-22.9‰~-12.5‰,具有花岗质岩浆演化形成的流体特征。矿石金属硫化物的δ~(34)S值介于1.9‰~5.9‰,平均3.5‰,具有深源硫的特征;成矿阶段重晶石的δ~(34)S值介于9.2‰~11.1‰,平均10.2‰。重晶石的δ34S值大于硫化物的δ~(34)S值,是同位素分馏造成的。矿床金属硫化物的Pb同位素组成较为集中,~(206)Pb/~(204)Pb介于17.262~17.430;~(207)Pb/~(204)Pb介于15.444~15.501;~(208)Pb/~(204)Pb介于37.774~38.050。S-Pb同位素组成表明老里湾矿床的成矿物质主要来自矿区内的早白垩世花岗质岩浆。崤山东部发育斑岩型钼铅锌银成矿系统,老里湾银铅锌矿床属于该成矿系统的浅部脉状矿化端员。初始中低盐度流体的降温是老里湾银铅锌矿床矿质沉淀的主要机制。     

广东新洲金矿流体包裹体和稳定同位素研究

新洲金矿主要属石英脉型矿床,矿脉赋存在震旦纪变质岩中。金的成矿作用分两个阶段:早阶段金与毒砂、黄铁矿共生,晚阶段与含铜、铋、铅、锑的矿物共生。流体包裹体研究表明:两阶段成矿温度分别在310—240℃和180—140℃范围内,盐度很低(1.5—9.0wt％NaCl),成矿溶液中钠、钙、氯和CO_2含量相对较高。稳定同位素研究表明:矿石铅同位素组成计算的μ值高(μ=9.35—9.75),δ~(34)S在12.08—13.56‰范围内,脉石英δ~(18)O和δD值分别为14.80—19.42‰和-51.4—-5     

中亚构造域多期叠加斑岩铜矿化:以阿尔泰东南缘哈腊苏铜矿床地质、地球化学和成岩成矿时代研究为例

新疆青河县新近发现哈腊苏铜矿床,正在进行的勘探证实具有大型铜储量前景。它位于阿尔泰东南缘,靠近额尔齐斯构造变形带。这个区域经历了古生代中期的洋-陆俯冲、古生代晚期的陆-陆碰撞以及其后的陆内活化等地质过程。铜成矿与哪种地质地质过程有关受人关注,矿床成因也存在斑岩型、热液脉型和火山岩型等不同认识。哈腊苏铜矿区主要出露中泥盆统基性火山岩(含苦橄岩)及侵入其中的不同时期含铜蚀变斑岩体,包括花岗闪长斑岩、斑状花岗岩、石英二长斑岩和石英闪长斑岩等,斑岩SiO_2质量分数为57.24%～65.45%,其中花岗闪长斑岩δ~(18)O_(V-SMOW)=7.9‰～8.6‰,ε_(Nd)(t)=7.3～8.5(接近于MORB值),(~(87)Sr/~(86)Sr)_t=0.70383～0.70410(接近原始地幔值),暗示岩浆起源于地幔或下地壳。矿区含铜蚀变斑岩全岩矿化(Cu 0.2%),矿体(Cu 0.3%以上)呈透镜状和不规则分枝脉状,产状与斑岩体相仿,95%以上矿体产于斑岩体内。围岩蚀变从矿体到斑岩再到基性火山岩围岩,发育钾长石黑云母化、黑云母绿泥石化、青磐岩化的分带,后期脉状线型钾长石化叠加于早期面状弥散型钾硅酸盐蚀变之上。没有次生硫化物富集现象,原生铜矿石出现细脉浸染型和脉状叠加型两种自然类型,前者以"黄铁矿+黄铜矿+辉钼矿"为典型金属矿物组合,后者呈在前者背景上的"石英+黄铁矿+黄铜矿"脉状叠加矿化。相对于前者,后者Cu、Au品位明显偏高(分别达到Cu 2.21%、Au 0.83 g/t)、微量和稀土元素总量降低,微量元素蛛网图和REE配分曲线更为平缓,Eu正异常更加显著。基性火山喷发、幔源岩浆侵入和多期矿化叠加是哈腊苏铜成矿的关键,早期斑岩型铜成矿基础上的后期构造热液矿化叠加显著。细脉浸染型铜矿石中共生黄铁矿-黄铜矿的硫同位素温度计指示斑岩型铜成矿温度为420～560℃。铜矿石硫化物δ~(34)S_(V-CDT)主体范围为-1‰～-4‰,矿石硫源自幔源斑岩体(有地层硫酸盐还原硫少量混入);黄铁矿~(206)Pb/~(204)Pb=18.052～18.461,~(207)Pb/~(204)Pb=15.501～15.606,~(208)Pb/~(204)Pb=37.813～39.335,与矿床所在区域喀拉通克岩浆Cu-Ni硫化物接近,成矿金属主体来自幔源斑岩;脉状矿化叠加型铜矿石中含铜硫化物石英脉晶出母液(δ~(18)O_(V-SMOW)=6.4‰～10.2‰,δD_(V-SMOW)=-89‰～-80‰)具有岩浆水的O、H同位素组成特点。通过成岩、成矿和热液蚀变的年代学研究获得:(1)含铜蚀变的斑状花岗岩(381.6±2.5)Ma和花岗闪长斑岩(371.8±9.6)Ma的U-Pb谐和年龄、细脉浸染型铜矿石中辉钼矿(376.9±2.2)Ma的Re-Os等时线年龄,是洋-陆俯冲期斑岩成岩成矿的年龄记录;(2)含铜蚀变石英二长斑岩(265.6±3.7)Ma的U-Pb谐和年龄和脉状叠加型铜矿石中钾长石(269.2±3.2)Ma的Ar-Ar坪年龄,是陆-陆碰撞晚期斑岩铜矿化蚀变的年龄记录;(3)含铜蚀变石英闪长斑岩(215.8±4.6)Ma的U-Pb谐和年龄和脉状叠加型铜矿石中钾长石(198.2±2.3)～(206.4±2.7)Ma的Ar-Ar坪年龄,是陆内构造岩浆活化期的年龄记录。多期构造-岩浆-热液矿化叠加作用是哈腊苏铜成矿的显著特征。该研究为认识中亚构造域斑岩铜矿床的多期叠加成矿作用特征积累了新资料。     

江西德兴朱砂红斑岩铜矿床H-O-S-Pb同位素特征及意义

江西德兴斑岩铜矿田位于扬子地块东南缘,毗邻赣东北深断裂;该矿田由富家坞、铜厂及朱砂红矿床组成,属世界超大型斑岩铜矿。本文在系统的野外观察及室内岩相学观察的基础上,通过H、O、S、Pb同位素地球化学研究手段,探讨该矿床的成矿流体及成矿物质来源。H、O同位素研究结果显示,矿石石英脉中石英的δ~(18)O值范围为8.4‰~11.2‰,与之平衡的δ~(18)O_(H_2O)值范围分别为0.44‰~3.14‰,含矿石英脉中石英的δD值范围为-73.2‰~56.9‰,成矿流体以岩浆分异热液及天水热液为主。矿石中硫化物δ~(34)S组成变化范围较窄,为-4.3‰~-0.9‰,多数集中在0值左右且在S同位素直方图上呈塔式分布特点,表明具有岩浆硫(0±3‰)的特征。矿石硫化物中Pb同位素组成比较稳定,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.079~18.643、15.545~15.578和38.058~38.595。朱砂红矿床硫化物中Pb同位素组成与德兴含矿斑岩大致相同,明显区别于源自双桥山群地层的矿石中Pb同位素组成,表明成矿物质主要来源于含矿斑岩,并非双桥山群浅变质地层。朱砂红矿床的流体来源为岩浆分异热液及天水热液的混合,成矿物质主要来自斑岩,矿床发育与斑岩体密切相关。德兴矿区三个矿床对比研究表明,朱砂红斑岩型矿床H、O同位素特征与铜厂斑岩铜矿床大体一致,成矿流体来源基本相似;三个矿床中S同位素表现为从东南的富家坞矿床向西北的朱砂红矿床由高到低的变化趋势,但变化范围基本保持一致,朱砂红矿床可能比铜厂矿床及富家坞矿床受更多围岩物质混染;三个矿床Pb同位素总体显示出壳幔混合铅的特征。三个矿床为同一成矿系统,矿床的差异可能源自岩浆与围岩混染程度的不同。     

五凤浅成热液金矿床地质特征及成矿机理研究

五凤金矿床是中生代陆相火山环境中的浅成热液型矿床。其典型的蚀变矿物包括绢云母、冰长石、玉髓、蛋白石、浊沸石、水白云母和蒙脱石。流体包裹体研究表明,成矿温度集中于200～240℃,含盐度很低(1.0wt％～1.5wt％NaCl),成矿压力为4.0×10~7～6.8×10~7Pa,流体由偏碱性向弱碱性演化;稳定同位素研究结果为,δD=-66‰～-98‰,δ~(18)O_(H_2O)=-3.2‰～-7.2‰,δ~(34)S=1.0‰～2.6‰,δ~(13)C=-6.9‰～-9.4‰。由此推断成矿流体为天水成因的地热水,矿质来自深源。它完全可以同世界上典型的浅成热液贵金属矿床相类比。     

西藏甲岗雪山钨钼矿床成矿流体及成矿物质来源

甲岗雪山钨钼矿床位于西藏自治区申扎县境内,是西藏首例云英岩型钨矿床,关于该矿床的研究对探讨区域成矿机制和指导找矿都具有重要意义.成矿作用与矿区内的二长花岗岩紧密相关,矿体主要产于岩体内部和紧邻岩体的围岩中.矿体的类型包括云英岩型和石英脉型,矿石多呈细脉状或者浸染状产在云英岩或云英岩化二长花岗岩体内部,少量呈大脉状产于围岩地层中.为了研究该矿床成矿流体及成矿物质的来源,挑选云英岩型矿体和石英脉型矿体中的黑钨矿、石英进行H、O同位素测试,挑选金属硫化物进行S、Pb同位素测试.结果显示,黑钨矿δ18OV-SMOW(‰)值集中在3.7~4.7;石英的δ18O水值为2.0‰~4.3‰,δD值为-131‰^-84‰,表明成矿流体主要来源于脱气后的岩浆水,可能混入了极少量大气降水.矿石硫化物δ34S的值为+2.2‰^+5.3‰,表明硫来自岩浆;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值分别为18.582 2~18.797 1、15.671 7~15.760 6、39.462 5~39.501 2,进一步表明成矿物质铅主要来源于中拉萨地体前寒武纪变质基底部分熔融产生的岩浆,可能有少量来自围岩地层.     

新疆哈腊苏铜矿床Ⅰ号矿化带流体包裹体和碳氢氧同位素地球化学

青河县哈腊苏铜矿床Ⅰ号矿化带位于准噶尔北缘卡拉先格尔斑岩铜矿带,铜矿化主要呈不均匀团块、细脉或细脉浸染状产于花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩及玄武岩、辉斑玄武岩围岩中。矿石中石英和方解石流体包裹体划分为H_2O-NaCl型和H_2O-CO_2(±CH_4/N_2)-NaCl型。成矿温度主要集中在120～431℃,峰值在390、290和190℃。成矿流体盐度(w(NaCl_(eqv)))变化于0.53%～66.76%,峰值在19.5%、12.5%、9.5%和1.5%。密度为0.55～1.11 g/cm~3。矿脉中石英和方解石的δ~(18)O_(SMOW)值为2.9‰～12.3‰,δ~(18)O_(H_2O)值为—5.81‰～4.83‰,δD_(SMOW)为-129‰～-80‰,表明成矿流体主要为岩浆水和混合大气降水。方解石的δ~(13)C_(PDB)变化于-2.4‰～-1.4‰,δ~(18)O_(SMOW)为8.3‰～9.2‰,表明流体中的碳来自岩浆。对辉钼矿石英脉中辉钼矿进行了Re-Os同位素测年,获得等时线年龄为(378.3±5.6)Ma,与花岗闪长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄(381～375 Ma)在误差范围内一致。早期成矿作用发生在中泥盆世,与斑岩有关,晚期叠加成矿作用发生在中、晚三叠世,与构造-岩浆-热液活动有关。     

新疆库尔尕生铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学

新疆西天山赛里木地块中部的库尔尕生铅锌矿床受NW向断裂构造的控制;矿体呈脉状、透镜状;矿石呈网脉状、块状、浸染状、角砾状和斑杂状构造;矿石的矿物组成简单,金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,脉石矿物主要为石英和方解石。脉石石英中发育纯液体包裹体和气液两相包裹体,均一温度为135.4~158.8℃。脉石石英和方解石的H、O、C同位素研究显示,成矿流体的δD值主要为-96.8‰~-84.3‰,δ18O值为-10.92‰~-6.11‰,反映出成矿流体来自岩浆水与大气水的混合水;方铅矿的δ34S值为4.1‰~8.4‰,与区域上晚石炭世的斑岩体来源硫范围(如达巴特流纹斑岩体硫化物的δ34S值为4.9‰~7.9‰,平均6.3‰)相似,揭示其硫可能为斑岩来源;方铅矿的铅同位素组成为206Pb/204Pb=18.207~18.291,207Pb/204Pb=15.595~15.654,208Pb/204Pb=38.085~38.291,在Δβ-Δγ成因分类图解上投影于"化学沉积型铅"与"海底热水作用铅"界线附近,可能反映出有相当一部分成矿金属物质来源于围岩。综合分析认为,库尔尕生铅锌矿床可能是与斑岩有关的远源低温热液型矿床。