甘肃徽县郭家沟铅锌矿床成因:赋矿硅质岩常量、稀土元素及矿石同位素证据

为了研究甘肃徽县郭家沟铅锌矿床成因,分别对赋矿硅质岩的常量、微量和稀土元素及叠加热液碳酸盐矿物的C、O、Sr同位素和石英流体包裹体的D、O同位素进行了系统分析。结果表明:硅质岩常量元素Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.08～0.30(平均为0.19),介于纯热水硅质岩与正常海相沉积硅质岩之间,靠近热水沉积端元;其球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线显示明显的Eu正异常,与海底热水沉积物REE配分曲线类似,指示硅质岩为热水沉积成因,为泥盆纪同生喷流沉积的产物。后期叠加的热液碳酸盐矿物的C、O同位素组成特征,指示热液中的C、O主要来自地层中沉积灰岩,并通过灰岩溶解作用过程获得。热液碳酸盐矿物与灰岩Sr同位素比值部分重叠,而高于糜暑岭岩体初始Sr同位素比值,指示热液中的Sr主要来自灰岩而非花岗岩。石英流体包裹体的D、O同位素组成与岩浆流体接近,指示石英-硫化物阶段成矿流体主要来自岩浆热液。综上所述,郭家沟铅锌矿床为一经历泥盆纪同生喷流、印支期岩浆热液叠加改造成矿的复合型层控铅锌矿床。     

黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据

锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.      

济阳拗陷第三纪玄武岩的Nd—Sr同位素研究

本文报道了济阳拗陷29个第三纪玄武岩的Nd，Sr同位素组成。结果表明，该区早、晚第三纪玄武岩的Nd-Sr同位素组成变化且具有一定的区别：早经三纪玄武岩的εNd值为0．70481－0．70830；晚第三纪玄武央的εNd值为0．1－2．3，^87Sr/^86Sr比值为0．70421－0．70530。鉴于εNd与1/Nd有^87Sr/^86Sr与1／Sr之间不存在相关特征，Nb正异常以及SiO2与MgO，Fe2O3 FeO,P2O5呈负相关，与Al2O3呈正相关，但与K2I为不存在相关特征，因此，地壳混染作用并不是第三纪玄武岩同位素组成变化的主要原因。玄武岩^87Sr/^86Sr比值的升高是由热液蚀变造成的，而εNd值的变化而归因于源区混合。如果热液蚀变作用没有发生，这些玄武岩的所有数据点在Nd-Sr相关图上将可能位于地幔系列内部。这表明第三纪玄武岩主要是由DMM和EMI两个端员组分不同程度混合形成，EMII的贡献是次要的。     

内蒙古白银都西群变质火山岩的钕、锶同位素研究

白银都西群主要由斜长角闪岩、变粒岩、长英片岩和条带状混合岩组成,是白银都西-白乃庙地体的重要组成部分,主要分布在内蒙古白乃庙铜(金)矿床东北白银都西一带。长期以来,由于缺乏可信的同位素年龄数据,该套岩层的归属,构造性质和形成机理尚不清楚。笔者首次对白银都西群斜长角闪岩的Nd和Sr同位素组成进行了测定,所获Sm-Nd同位素等时年龄为1394±46Ma(23),Nd初始比值为0.511 243±8(23)和εNd(T)=+7.9±2.1(23)。~(87)Sr/~(86)Sr和~(87)Rb/~(86)Sr比值分别为0.705 79—0.709 12和0.17—0.34,两者之间不存在任何相关关系。结合野外地质证据和岩相学特征,我们认为:白银都西群基性火山活动发生在中元古代,成岩物质来自亏损地幔源,成岩以后构造变动和变质热液活动致使Rb-Sr同位素体系受到严重干扰破坏。     

湖南芙蓉锡矿床中萤石的Sr－Nd同位素研究

芙蓉锡矿床是一个新探明的超大型锡矿床，产于湘南的骑田岭花岗岩体中。本次研究测试了该矿床中与锡石硫化物共生的萤石的Sr和Nd同位素组成。各矿脉中萤石的87Sr/86Sr比值并不相同，变化从0.70770～0.71484，反映了成矿流体的初始87Sr/86Sr比值并不均一。萤石的Sm－Nd同位素组成并没有构成很好的等时线，计算的ENd（t）值变化在－6.6～－9.8之间。萤石的Sr－Nd同位素组成并不同于花岗岩，成矿流体中的Sr和Nd有很大一部分来自围岩的碳酸盐岩地层。     

辽西义县萤石矿床Sr同位素组成及成因

辽西义县是辽宁省主要的萤石矿床产地,萤石产于中元古界长城系-蓟县系碳酸盐岩中.为了研究成矿物质来源及矿床成因,对该矿床进行了Sr同位素研究.萤石的Sr同位素N(87Sr)/N(86Sr)比值为0.708 476～0.708 533,该比值介于赋矿碳酸盐岩Sr同位素比值(0.708 926～0.722 043)和中侏罗统髫髻山组火山岩Sr同位素比值(0.707 584～0.710 382)之间,表明成矿物质主要来源于赋矿围岩和髫髻山组火山岩,结合Sr同位素图解认为其矿床类型属于热液充填交代型.     

中北太平洋铁锰结壳钕同位素演化研究

现代海洋中的水成 Fe－Mn 结壳的 Nd 来自当时周围海水，因此利用 Fe－Mn 结壳可以恢复新生海洋 Nd 同位素演化历史，进面了解古海洋环境和古气候变迁信息。海洋中 Nd 的来源包括河流或陆源 Nd、大陆边缘沉积物和风成粉尘中的可溶 Nd，以及洋中脊热液蚀变来源的 Nd。对海水、水成成因铁锰结壳和结核、洋脊热液喷发和河流输入的 Nd 同位素研究发明，陆源物质控制着大洋中溶解的 Nd。对于风尘输入对大洋中的REE的影响还存在争议。有研究表明来自大陆和火山的风尘是某些局部大洋中的 REE 的重要来源，风尘与海水间的 REE 交换引起了某些洋区中 Nd 同位素组成的变化。相反，另有学者认为风尘对北太平洋中的溶解 Nd 总量没有影响。笔者分板子一块来自中北太平洋的铁锰结壳样品（MDD53）的 Nd，Pb 同位素，得到了该区新生代以来的 Nd，Pb 同位素演化历史。通过对比该结壳和岩心 LL44－GPC3 中粉尘的同位素演变曲线，发现二者的 Pb 同位素变化规律十分相似，证明结壳中的 Pb 主要来自粉尘。与 Pb 同位素相反，二者的 Nd 同位素演化完全不同。中国黄土的ENd值远低于中太平洋深水中的ENd值。因此，笔者认为风成粉尘对太平洋深水中溶解的 Nd 总量的影响可以忽略不计。结壳的 ENd值介于大陆和岛弧火山的值之间，说明新生代太平洋海水中的 Nd 主要来自河流、大洋边缘大陆风化及大洋环流携带大源自其他大洋的 Nd，新生代 Nd 同位素比值的增长主要是国为太平洋边缘岛弧的风化剥蚀作用和火山活动的增强。     

汉诺坝玄武岩及大同火山群的岩石学和同位素地球化学

利用主元素、造岩矿物、REE及Sr、Nd、Pb同位素资料,对汉诺坝玄武岩和大同火山群的岩石学、地球化学、地幔源区特征、岩浆的分异和演化、玄武岩岩浆活动的构造条件进行了讨论。     

新疆白杨河大型铍铀矿床成矿流体特征及矿床成因初探

新疆和布克赛尔县白杨河大型铍铀矿床是亚洲最大的铍矿床,其矿体产出于晚石炭世微晶花岗斑岩与上泥盆统塔尔巴哈台组(D3t)中酸性火山岩的接触带上,该矿床为典型的热液矿床.萤石作为白杨河铍铀矿床中与成矿作用密切相关的脉石矿物,发育大量气液包裹体.通过对萤石中流体包裹体的显微测温,获得了其主成矿期包裹体的均一温度,为237～372℃(n=40),平均为308.5℃,反映该矿床为中高温热液矿床.萤石以相对富集中稀土(MREE) ((La/Yb)N=3.18～3.55),强烈亏损Eu (δEu=0.01),REE分布模式呈“V”字型为特征.萤石锶钕同位素数据显示出较高的锶同位素初始比值(0.7106),以及正εNd(t)值(3.50～2.95),相似于微晶花岗斑岩的锶钕同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7143～0.7466,εNd(t)=4.06～5.29),由此提出成矿流体主要来自微晶花岗斑岩岩浆分异的晚期热液.主成矿期的萤石包裹体显示高温、低盐度的特征,推断成矿流体源于微晶花岗斑岩晚期岩浆热液与大气降水的混合.     

长白山地区新生代火山岩的岩石化学及Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究

通过主元素、稀土元素、Sr、Nd、Pb同位素地球化学特征并结合板块俯冲模式来讨论长白山地区新生代火山岩系的形成和演化。大部分样品都进入上地幔Sr演化范围,具低Sr高~(87)Sr/~(86)Sr特点;∑Nd介于-2.3—+2.9之间;不同岩性熔岩的Pb同位素组成变化不大。主元素、REE模式和同位素的资料都证实区内火山岩是源自上地幔的同源岩浆分异演化而成,并有地壳物质的混染。     

河南栾川三道沟铅锌银矿床方解石地球化学特征及Sm-Nd年龄研究

三道沟铅锌银矿床位于华北陆块南缘栾川多金属矿集区西部。受断裂控制的薄脉状矿体赋存于新元古界栾川群南泥湖组碎屑岩、碳酸盐岩地层中。本文在矿床地质特征和矿物学研究的基础上,对早、中、晚3个成矿阶段的9件热液方解石进行微量元素、稀土元素和Sm-Nd同位素测年研究。结果表明方解石的稀土元素总量(?REE)为6.42~216μg/g,富集重稀土元素,HREE/LREE比值为1.47~5.94;δEu=0.62~2.71,具弱Ce异常;强烈亏损Nb和Zr,富集Pb。从成矿早阶段到晚阶段,∑REE值、LREE/HREE比值和δEu值逐渐减小。Y/Ho-La/Ho图解和Tb/Ca-Tb/La图解均指示该矿床方解石为热液成因。方解石147Sm/144Nd和143Nd/144Nd同位素比值具有良好的线性关系,等时线年龄为(138.3±2.6)Ma(2σ,MSWD=2.3)。结合矿集区内成岩-成矿年代学资料,认为三道沟矿床与区内最晚阶段的花岗质岩浆活动(136~142 Ma)有关,属于栾川Mo-W-Pb-Zn-Ag多金属成矿系统中的热液脉型铅锌银矿床。     

大别山麻粒岩和TTG片麻岩的Sr,Nd,Pb同位素地球化学

北大别4个麻粒岩和4个TTG片麻岩样品的Sr,Nd同位素分析结果表明，样品普遍具有较高的锶同位素比值（^87Sr/^86Sr=0.7066-0.7461)，较低的Nd同位素比值（^143Nd/^144Nd=0.5108-0.5124)，表现出明显的壳源特征，结合铅同位素的组成来看，北大别麻粒岩及TTG片麻岩的同位素成分相当于－下地壳。岩石的特源为古老的地壳，大约在2－3Ga之间，少数样品的同位素特征可能暗示源区有年轻地壳物质的加入。     

湘西花垣下寒武统清虚洞组灰岩与锶同位素研究

通过对花垣地区铅锌矿床赋矿围岩下寒武统清虚洞组灰岩和热液矿物方解石、闪锌矿的锶同位素研究,探讨了成矿物质来源。测试结果显示,湘西花垣矿田赋矿围岩(清虚洞组灰岩)的87Sr/86Sr值为0.70886~0.70921,与同期海水的锶同位素比值相当,无放射性成因Sr的混入。热液方解石的Sr同位素数据的变化范围为0.70906~0.71022,闪锌矿的Sr同位素数据的变化范围为0.70915~0.71114,(87Sr/86Sr)i值为0.70912~0.70940,高于赋矿围岩清虚洞组灰岩的锶同位素比值,推断成矿流体流经了清虚洞组下伏地层下寒武统石牌组和底寒武统牛蹄塘组,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

湘西西安钨矿床白钨矿的地球化学特征及对矿床成因的指示

赋存于变质岩中的层控（层状）型钨矿床的成因在国际矿床学界一直存在争议,白钨矿的元素和同位素地球化学研究是解决其成因争议的有效手段。位于雪峰弧形构造带中的西安钨矿床是该类矿床的典型代表,其矿床成因也存在着很大争议。本文利用EMPA、ICP- MS、ID- MS等多种分析手段,对该矿白钨矿的主量元素、微量元素、及Sm- Nd和Sr同位素进行了研究。研究表明,该区白钨矿中CaO含量小于其理论值,这可能与热液流体中的REE、Sr、Pb、Ba等元素与白钨矿中的Ca发生类质同象置换有关;该区白钨矿微量元素组成具有富Sr、而亏损Mo、Bi、Sn、Nb、Ta等特征,类似于西澳绿岩带型金矿、云南大坪和湘西沃溪等造山型金矿床中的白钨矿,其Mo含量和Sr/Mo值均显示其具变质热液成因特征,而与岩浆热液无关;该区白钨矿的稀土元素配分模式相当一致,均表现为LREE亏损、HREE相对富集、MREE最为富集的特征,其分配行为主要表现为REE3+与Na+以电价补偿形式替代Ca2+而选择性进入白钨矿晶格中;该区白钨矿n(87Sr)/n(86Sr)测定值为0. 75412~0. 78231,表明形成该区白钨矿的成矿流体并非来自海水或岩浆热液,其矿床成因也并非前人所认为的“海底热泉（卤水）沉积成因”、“海底同生喷流沉积成因”或“岩浆期后热液成因”。在LREE—MREE—HREE三角判别图解中,西安矿区白钨矿样品点均落入加拿大、澳大利亚和湘西造山型金矿区域,明显不同于与岩浆活动有关的钨矿床,该矿是属于造山型钨矿;在Sr—Nd同位素组成图解中,该区白钨矿与湘西一带出露的新元古代地层明显分布在不同区域,但部分样品点与华南最老地层—太古宇崆岭群重叠,暗示该矿成矿物质可能来自深部的太古宇崆岭群,而非来自赋矿的新元古界变质岩。     

藏北祖尔肯乌拉山地区新生代高钾钙碱岩系火山岩同位素地球化学研究

通过对藏北祖尔肯乌拉山地区新生代高钾钙碱岩系火山岩Sr,Nd,Pb同位素成分的系统测试分析表明,火山岩具有相对高的^87Sr／^86Sr和低的^143Nd／^144Nd值及高的Pb同位素组成特点,且Sr,Nd,Pb同位素比值变化范围很窄,反映了其具有同源岩浆的特点,并且经历了类似的地球化学动力学过程。Sr,Nd,Pb同位素组成及相关图解判别表明,藏北祖尔肯乌拉山地区新生代高钾钙碱岩系火山岩来源于被大洋沉积物和地壳物质所混合的不均一富集地幔源区,显示源区具有壳幔混源性质,与EMⅡ型富集地幔源特征一致。     

Sr-Nd同位素初始比值和Nd模式年龄的误差估算

SrNd同位素参数广泛应用于岩石物质来源及其成因研究,但绝大多数研究者在应用这些参数时并未说明它们的误差大小,这种做法并不科学。作者首次利用误差传播定律推导出了有关参数的误差估算公式,这些参数包括Sr同位素的初始比值(87Sr/86Sr)t、Nd同位素的初始比值(143Nd/144Nd)t、εSr(t)、εNd(t)、Nd同位素模式年龄等。Rb、Sr含量的高低及其测定误差决定着(87Rb/86Sr)s的误差,Sm、Nd含量的高低及其测定误差决定着 (147Sm/144Nd)s的误差,(87Rb/86Sr)s的大小及其误差、(87Sr/86Sr)s误差、年龄值大小及其误差共同影响着(87Sr/86Sr)t的误差。同样,(147Sm/144Nd)s的大小及其误差、(143Nd/144Nd)s 的误差、年龄值大小及其误差共同影响着(143Nd/144Nd)t的误差。Nd同位素球粒陨石模式年龄TCHUR和单阶段亏损地幔模式年龄TDM的误差影响因素主要包括(147Sm/144Nd)s的大小、(143Nd/144Nd)s 的大小及这两个比值的误差,而Nd同位素两阶段亏损地幔模式年龄TDM2的误差除上述影响因素之外,还包括年龄值大小及其误差。通过对广西姑婆山4个花岗岩样品SrNd同位素参数及其误差的计算,作者对各个影响因素进行了详细分析,认为采用同位素稀释质谱法测试数据和高精度的年龄数据是获得理想示踪参数的保证,Rb、Sr、Sm、Nd含量沿用微量（包括稀土）元素测试结果的做法是不可取的,对高Rb样品更应该谨慎从事。建议研究者在使用SrNd同位素参数时能够估算这些参数的误差,并在文章中有所说明。     

热液矿床中含钙矿物的Sm-Nd同位素定年

Sm、Nd的离子半径相似、化学性质很相近,母体衰变形成的子体易在矿物晶格中保存下来,故矿物或岩石中的Sm—Nd同位素体系易保持封闭,具有较强的抗风化、抗蚀变能力,是一种有效的定年工具。但长期以来,Sm—Nd同位素体系主要用于前寒武纪地质年代学研究,研究对象主要限于陨石、月球岩石、古老的基性、超基性岩和前寒武纪老地层等。近年的研究表明,热液矿床中一些含钙矿物,其REE含量较高,Sm／Nd分馏明显,是很有潜力的Sm—Nd同位素定年对象,能对矿床的成矿时间进行精确制约。本文对萤石、白钨矿、方解石、电气石等常见热液含钙矿物的Sm—Nd同位素研究现状进行归纳总结,并对该方法在中国热液矿床中进一步的应用前景进行了展望,以期促进Sm—Nd同位素成矿年代学在我国的推广和应用。     

滇东北矿集区茂租铅锌矿床地球化学特征

茂租铅锌矿床位于扬子地台西南缘,是滇东北矿集区内的一个大型矿床,矿体主要呈似层状产于震旦系灯影组白云岩中;矿石矿物以闪锌矿为主,次为方铅矿;脉石矿物主要为白云石、方解石和萤石。本文对该矿床中与铅锌矿密切共生的团块状白云石、方解石和萤石以及围岩灯影组白云岩的REE地球化学特征和C、O、Sr同位素进行了对比研究。结果表明:团块状白云石和方解石的稀土配分模式、C同位素和Sr同位素比值与围岩灯影组白云岩比较接近,表明形成团块状白云石和方解石的成矿流体主要来源于围岩灯影组白云岩的溶解;但这两种矿物的稀土总量ΣREE高于灯影组白云岩,说明成矿流体除了主要由围岩提供REE外,还有部分其他富含REE流体的加入。萤石则具有LREE亏损和分配曲线相对平缓的稀土配分模式特征,表明萤石形成于成矿的晚阶段,有更多的外部流体的加入。团块状白云石、方解石和萤石表现出明显的Eu正异常,且团块状白云石和方解石的O同位素低于灯影组白云岩,反映了存在较高温度的流体活动,这3种脉石矿物是由高温热液流体形成的。灯影组白云岩和3种脉石矿物都具有明显的Ce负异常,说明成矿流体可能主要来源于地层循环水,继承了围岩的Ce负异常特征。方解石和萤石的Sr同位素比值高于围岩震旦系灯影组白云岩和峨眉山玄武岩,但小于基底岩石昆阳群和会理群,说明成矿流体主要由赋矿围岩等沉积地层中的循环流体与流经了基底岩石的深部流体混合形成。     

稳定Sr-Nd同位素体系及其对传统放射成因锶钕同位素组成的影响

稳定Sr、Nd同位素是全新的体系,其重点关注自然过程中稳定Sr和Nd同位素分馏特征与控制机制。这方面的知识可以修正传统Rb Sr和Sm-Nd同位素体系中恒定的稳定Sr、Nd同位素组成的前提假设所带来的认知偏差,补充和完善其知识体系。介绍了稳定Sr、Nd同位素体系的基本概念,综述并点评了最新的分析技术进展,并对稳定Sr、Nd同位素分馏对传统的放射成因Sr、Nd同位素组成的影响进行评估,同时对这两个新的稳定同位素体系的潜在研究应用进行展望。     

西藏措勤地区典中组火山岩同位素特征及地质意义

西藏冈底斯岩浆岩带西段北侧的林子宗群火山岩含有从板块俯冲机制向大陆碰撞机制转变的丰富信息。将措勤地区典中组火山岩与冈底斯岩浆岩带东段林周盆地的典中组火山岩在同位素地球化学、演化特征方面进行对比,探讨冈底斯岩浆岩带西段与东段在演化过程中的异同性。结果表明,措勤地区典中组火山岩的87Sr/86Sr初始比值变化范围为0.710352~0.713423,具较高的87Sr/86Sr比值;143Nd/144Nd初始比值为0.512293~0.512407,具较低的143Nd/144Nd比值;林周盆地典中组火山岩的87Sr/86Sr初始比值为0.7057~0.7063之间,143Nd/144Nd初始比值范围为0.5125~0.5126。同位素特征显示措勤地区典中组源区物质可能来自于富集Ⅱ型地幔,即源区为俯冲和再循环的大陆地壳物质与地幔岩发生了混合作用的产物,源区受控于冈底斯地壳基底。林周盆地典中组火山岩源区物质可能与富集Ⅰ型地幔有关。