铅同位素特征对成矿物质来源的制约—以华北地块北缘中段铅锌银矿床为例

华北地块北缘中段是我国铅锌银矿床的重要富集区之一。对这些矿床的成因研究长期以来存在诸多争论。笔者依据成矿地质、地球化学和成矿年代学等特征，将本区铅锌银矿床划分为四种类型。通过对铅同位素地质特征的研究，探讨了成矿物质来源，指出区域古元古代变质基底和中新元古代地层是成矿物质的重要来源之一。     

华北地块北缘中段铅锌银矿床成矿作用讨论

华北地块北缘中段分布着许多大中型铅锌银矿床,依据其成因特征可划分为四种类型:沉积喷气型矿床、叠加改造型矿床、与大红峪期碱性火山活动有关的浅成低温热液矿床、与中生代火山-斑岩活动有关的热液矿床.成矿作用具多期多成因的特点:古元古代火山沉积作用不仅可能形成了区内最早的VMS型矿床,而且成为区内最重要的矿源层;中元古代早期形成了本区最古老的浅成热液银多金属矿床;中元古代中期形成了又一期VMS型矿床;而中生代是本区铅锌银最重要的成矿期,成矿显然受基底的制约.     

华北地块北缘中段铅锌银矿床成矿作用讨论

华北地块北缘中段分布着许多大中型铅锌银矿床，依据其成因特征可划分为四种类型：沉积喷气型矿床、叠加改造型矿床、与大红峪期碱性火山活动有关的浅成低温热液矿床、与中生代火山－斑岩活动有关的热液矿床。成矿作用具多期多成因的特点：古元古代火山沉积作用不仅可能形成了区内最早的VMS型矿床，而且成为区内最重要的矿源层；中元古代早期形成了本区最古老的浅成热液银多金属矿床；中元古代中期形成了又一期VMS型矿床；而中生代是本区铅锌银最重要的成矿期，成矿显然受基底的制约。     

河南内乡北部铅锌银矿床成矿物质来源的S、Pb同位素制约

河南省内乡县北部大型铅锌银矿床产于北秦岭造山带朱夏断裂北侧的二郎坪地体内,形成于晚元古代—早古生代弧后盆地环境的(变质)火山-沉积建造。矿区已发现铅锌银矿(化)脉近百条,矿脉多呈板状、脉状充填于近垂直造山带的断裂构造中,其中以较大规模的Y1、Y3、Y6、Y10和Z2号脉为代表。在矿床地质研究的基础上,选取Y1、Y3、Y6和Z2号矿脉中闪锌矿矿石和Y10号矿脉中方铅矿矿石进行了S同位素组成分析,δ34SV-CDT范围为1.89‰～7.34‰,指示硫主要来源于赋矿的古生界海相地层中硫酸盐的热化学还原;矿石中方铅矿的Pb同位素组成206Pb/204Pb范围为18.229 4～18.384 5,207Pb/204Pb范围为15.608 9～15.643 4,208Pb/204Pb范围为38.516 0～38.715 2,矿石铅μ值范围为9.50～9.55,ω值范围为37.45～38.35,指示成矿金属物质来源于赋矿的古生界变质火山-沉积地层。研究表明内乡北部铅锌银矿区的成矿物质可能来自秦岭群和二郎坪地层。     

山西灵丘县支家地铅锌银矿床成矿物质来源探讨

在对支家地铅锌银矿区进行了野外调查的基础上,对支家地铅锌银矿开展了矿床地质特征、地球化学特征研究,探讨了该矿的成矿物质来源和成因,为进一步认识浅成热液多金属矿床的成矿规律及建立矿床成矿模型提供了有益的实例。通过对支家地铅锌银矿床的研究表明,支家地铅锌银矿为与隐爆作用有关的多金属矿床,工业矿体的产出严格受隐爆角砾岩体控制,矿体多产出于隐爆角砾岩、次火山岩体与白云岩接触部位、断裂构造及次级断裂构造接触部位。该规律对矿床的远景预测及找矿具有一定的指导意义。根据银矿床成矿地质背景、矿石微量元素稀土元素和同位素等方面的分析,表明该区岩浆岩的主要源区为下地壳,且混有幔源物质,为成矿模型的建立提供了依据。并对铅锌银矿床的地球化学特征及成矿物质来源进行了探讨。     

四川底苏,大梁子铅锌矿床同位素地球化学特征及成矿物质来源探讨

本文通过底苏和大梁子铅锌矿床硫铅及氢氧同位素，认为同生沉积成岩成矿阶段矿石硫来源于赋矿围岩或同生沉积成岩成矿阶段矿层，矿石铅主要来源于矿区地层，改造热液中的水主要来自大气降水，成矿热液属大气降水含热液。     

大兴安岭中南段莲花山铜银矿床硫、铅同位素组成特征及成矿物质来源

莲花山铜银矿床是位于大兴安岭中南段东坡的热液脉型铜银矿床.为了进一步探讨该矿床的成矿物质来源,本文对矿石硫、铅同位素进行了分析测试.研究结果表明:矿区金属硫化物的硫同位素组成变化范围较小,δ34SV-CDT值主要介于0.0‰~3.0‰之间,塔式分布特点明显可见,指示该矿床成矿流体中硫的来源主要为深部岩浆;铅同位素组成在构造模式图中,样品投影点主要落于地幔演化线和造山带演化线之间,说明矿石铅主要来自于壳幔物质的混合.     

西藏夏垅隐爆角砾岩型铅锌银矿床成矿流体及成矿物质来源

夏垅铅锌银矿床位于冈底斯斑岩铜钼成矿带的西端,产于花岗岩基中,属于隐爆角砾岩型矿床。本文对其流体包裹体及H-O-S-Pb同位素组成进行了分析。成矿流体物理性质具有从中高温(240~340℃)、低盐度(2.2%~3.8%NaCl eqv)向低温(160~180℃)、低盐度(0.8%~1.7%NaCl eqv)演化的特征。矿石中石英的δD值为-156‰~-145‰,δ18 O值为-0.4‰~7.1‰,按流体包裹体均一温度换算的δ18 OH2O值为-16.7‰~-3.0‰,表明成矿流体来源于岩浆水和大气降水的混合。金属硫化物的δ34 S值变化范围较小,在-3.0‰~+5.9‰之间,按照同位素平衡系数外推法获得总硫同位素组成δ34SΣ为+9.80‰和+13.13‰,表明硫主要来源于岩浆岩,并反映成矿岩浆演化过程中可能经历了H2S去气作用。方铅矿的206 Pb/204 Pb=18.627~18.758、207 Pb/204Pb=15.598~15.682和208 Pb/204 Pb=38.637~39.298,黄铁矿的206 Pb/204 Pb=18.639~18.678、207 Pb/204 Pb=15.587~15.691和208Pb/204Pb=38.649~38.703,显示部分矿石铅富集放射性成因铅,反映铅的多来源性,即来源于上地幔铅与上地壳铅的混合。反映与夏垅铅锌银矿床成矿相关的岩浆来自于下地壳的部分熔融,并有地幔物质的补给,在岩浆上侵就位过程中又与上地壳中的岩浆房发生了岩浆混合。这也表明该地区可能存在有古老地壳,显示了区域上的独特性,为南拉萨地体区域找矿提供特有的指示意义。     

藏南柯月铅锌矿床成矿物质来源:来自硫、铅同位素的证据

藏南柯月铅锌矿床位于特提斯喜马拉雅构造域Sb-Au-Pb-Zn成矿带东段,矿体主要呈透镜状或脉状,严格受北东向断裂构造所控制,赋矿地层为下侏罗统日当组含碳钙质板岩。矿石硫化物硫同位素δ³⁴S介于9.2 ‰~11.2 ‰之间,平均值为9.85‰,与区内日当组地层的δ³⁴S值变化范围相似,表明成矿流体中的硫主要来源于容矿地层。矿石硫化物铅同位素组成为:²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为19.669~19.813,平均值19.740;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.823~15.979,平均值15.902;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为40.104~40.687,平均值40.410。其结果显示,矿石中的铅具有高放射性成因铅的特征,与喜马拉雅结晶基底的铅同位素组成具有相似的比值,表明矿石铅主要来源于喜马拉雅结晶基底。     

内蒙古甲生盘铅锌硫矿床铅同位素组成及其对成矿物质来源的示踪意义

甲生盘铅锌硫矿床位于华北地台北缘狼山—渣尔泰山成矿带内,赋矿地层为中元古代渣尔泰山群的一套黑色岩系。铅同位素测试结果表明,甲生盘矿床铅同位素组成分为两组:A组以低放射性成因铅为特征,其同位素组成206Pb/204Pb为15.889~16.257,207Pb/204Pb为15.158~15.455,208Pb/204Pb为35.112~36.271;B组以相对高放射性成因铅为特征,其同位素组成206Pb/204Pb为17.871~18.990,207Pb/204Pb为15.509~15.672,208Pb/204Pb为37.525~38.770。矿石硫化物明显分为早期沉积的层纹状、浸染状细粒硫化物和后期脉状产出的粗粒硫化物,均含有A、B两组铅特征,前者以A组特征为主,后者以B组特征为主。根据铅构造模式图解及μ值等铅同位素参数综合分析:A组铅来自上地壳中的造山带,并且有幔源铅的补偿,成矿物质来自于古老的基底地层;B组铅主要来源于上地壳,部分受矿体北翼花岗岩侵入体的影响,成矿物质主要来自赋矿围岩;矿床铅具有多来源混合铅结构特征。     

华北陆块北缘哈毕力格铀矿床S、Pb同位素组成及对成矿作用的指示

哈毕力格铀矿床位于华北陆块北缘中段,主要受乌兰哈达—猴儿山背斜和区内断裂控制。铀矿化主要产于新太古界乌拉山群第二岩段石英岩中,一直被认为是变质成因铀矿床。在分析该矿床成矿地质背景和矿化特征的基础上,系统研究了矿石与围岩中黄铁矿的硫、铅同位素特征。数据表明,硫同位素组成变化于-4.7‰～12.9‰之间,暗示成矿流体主要来自岩浆热液,同时遭受了地层物质的混染。铅同位素组成(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=36.147～42.968,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.919～34.268,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=19.488～168.032)远高于单阶段演化模式组成,不同样品的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb线性关系良好,为典型的二阶段铅同位素演化体系,表明变质地层为成矿作用提供了铀源。通过放射性²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb计算,结合区...     

与花岗岩有关的绿岩带再生型金矿床特征——以华北陆块北缘中段为例

华北陆块北缘中段广泛分布太古宙绿岩带 ,同时也是我国中生代岩浆活动最发育的地区。中生代强烈的陆内造山运动 ,对区内早期的绿岩带和其中的金及金矿床进行强烈的活化改造 ,形成壳源深熔花岗岩和有关的再生型金矿床。文中详细论述了区内与壳源深熔花岗岩有关的绿岩带再生型金矿床的地质特征 ,花岗岩和金矿床与太古宙绿岩带密切的空间分布和成因关系 ,并讨论了金矿的成矿模式。与成矿有关的花岗岩是造山带的产物 ,岩石富碱质、属钙碱性系列 ,形成深度较浅 ,塑性流变弱 ,常具似斑状结构 ,岩体常为多期次侵入 ,岩性多样 ,分异好 ,岩脉发育。硫、铅同位素组成显示花岗岩、金矿床和绿岩带具有亲缘关系。成矿流体富氯和富硫 ,盐度变化较大。金矿床形成在燕山早、中期。     

华北陆块北缘西段中元古代与裂谷作用有关的铁、稀土、多金属矿床特征及成因

华北陆块北缘西段狼山—白云鄂博裂谷系中元古代形成的大型多金属矿床 ,是我国重要的铁、稀土、铜、铅、锌矿产地。矿床为产于沉积岩中热水沉积型多金属矿床。其形成受地层、构造控制 ,与裂谷作用有着密切的关系。裂谷系内外分支的地质环境及矿床矿种不同 ,导致矿床特征及成因具有一定差异。白云鄂博铁、稀土矿床为钾、钠、磷等含量较高的热水沉积型 ,霍各乞铜、铅、锌多金属矿床为与中基性火山岩有关的过渡热水沉积型 ,东升庙和甲生盘等铅、锌多金属矿床为热水沉积型。文中将对上述矿床分别进行论述。     

华北铁矿成矿系列与找矿方向

华北陆块是我国最重要的铁矿资源分布区之一, 在目前铁矿资源对外依存度居高不下的背景下, 深化铁矿成矿规律研究和找矿勘查工作迫在眉睫。本文以矿床成矿系列理论为指导, 以地质年代为界线, 结合对华北陆块构造演化的研究进展, 厘定出6个铁矿床成矿系列: ①华北陆块与太古宙海相火山-沉积变质作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ②华北陆块东部与古元古代岩浆、火山-沉积变质作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ③华北陆块北部与中元古代构造旋回岩浆-沉积作用有关的Fe、Ti、V矿床成矿系列(组); ④华北陆块东部与新元古代岩浆-沉积作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ⑤华北陆块与古生代火山-沉积、沉积作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ⑥华北陆块中东部与燕山期岩浆作用有关的Fe矿床成矿系列(组)。六个矿床成矿系列构成了较为完整的铁矿成矿谱系, 通过对华北铁矿成矿系列系统的研究总结, 认为找矿工作应聚焦于地质单元、时间、地质作用、有用组分、矿床类型组合五个维度, 而矿床式作为典型矿床深入研究后高度概括的成果, 对找矿工作也有很大启发意义, 对于白云鄂博、陈台沟、司家营、杏山等重点矿山构造的重新认识, 有助于实现进一步找矿突破。     

华北陆块北缘中段金矿床类型分布和地质特征

华北陆块北缘中段金矿床分布较多,产出较为集中,也是我国重要的黄金生产基地.本区是我国地质历史演化最久,又经历了多期、多阶段的构造-岩浆活动的叠加,因而金矿床的形成具有多期性、多样性、继承性和新生性等特点.本区金矿床主要产在绿岩带构造-岩浆活动的有利部位,统称绿岩带型金矿床,可分为同构造晚期初生型金矿床和构造期后再生型热液金矿床两类,又可细分为若干亚类,其中再生型热液金矿床分布较广,规模较大,具有较大找矿潜力.由于区内发育多期、多阶段的成矿构造-岩浆活动,因而在一个金矿床密集区内,有时在不同的构造部位,分别产出初生型和再生型热液金矿床,这是指导找矿的重要地质依据.     

华北陆块南缘熊耳期次火山岩地质地球化学特征

熊耳期次火山岩广泛分布于熊耳群火山岩及接近熊耳群底部的基底变质岩系中,活动时间贯穿整个熊耳期,以早期和晚期最为发育.次火山岩与围岩呈侵入接触,主要以岩脉(墙)、岩带、岩株、岩床等形态产出.岩石类型多样,包括超浅成-浅成的基性、中性、酸性岩石.岩石地球化学研究表明:次火山岩富FeO*、K2O而贫CaO、MgO、Al2O3,为钾质岩系,具岛弧型火山岩的地球化学,不同岩性的次火山岩是由同源岩浆结晶分异形成的.     

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。     

华北陆块北缘中段金矿床密集区控矿构造

华北陆块北缘中段是我国金矿资源集中分布地区之一。区内不同时代不同类型金矿床集中产出 ,形成不同规模的金矿床密集区。它受控于区域构造格架的交叉区 ,在伸展 -挤压构造背景下产生的岩浆侵入 -基底隆升 -变质核杂岩 (或基底断隆 )三位一体的构造 ,成为整体上控制金矿床密集区的构造系统。变质核杂岩构造控制了绿岩型金矿成矿系列的时空结构     

华北地区大气降水稳定同位素特征与水汽来源

选取华北地区的包头,石家庄,天津,太原IAEA/WMO/GNIP大气降水的氢氧同位素组成的资料,分析了华北地区降水稳定同位素的时空分布特征及其影响因素.研究表明:华北地区降水中的δ18O值都表现出明显的“夏高冬低”的季风气候特征,夏季表现雨量效应,冬季温度效应明显;华北各地区降水线方程与全国及全球降水线相比,斜率和截距都偏小,揭示了华北地区降水是在非瑞利条件下进行的,并且除天津外,其他地区稳定同位素特征还受到降水过程中局地水汽循环的影响;d值总体表现出冬高夏低的季节变化特征,说明了冬季风和夏季风期间降水的水源区蒸发条件不同.