稀有气体同位素示踪成矿古流体研究进展

稀有气体(特别是He、Ar)是一种研究成矿古流体来源的灵敏示踪剂。地球不同圈层的稀有气体同位素具有不同的特征同位素比值。测试样品流体包裹体中的稀有气体同位素值,从测试值中排除掉包裹体形成后各种后生过程对流体初始同位素组成的影响。把得到的结果与前人研究总结的特征值进行比较分析,可以示踪成矿流体来源,从而探讨各种矿床的成矿机制与成矿作用。归纳了近年来用稀有气体同位素来示踪成矿流体的研究进展,概括了其在不同类型矿床中的应用现状,并指出当前该方法存在的问题及发展趋势。     

桃山大布铀矿床成矿流体特征

正花岗岩型铀矿床是重要的铀矿类型,国内外学者提出了多种花岗岩型铀矿的成矿机理。地质流体的来源、运移和卸载是厘定铀成矿过程的重要指标。流体包裹体是地质时期流体的"活化石",关于流体包裹体的特征研究是探讨成矿流体特征以及成因的重要分析手段(苟学明等,2017)。目前缺乏对大布铀矿床成矿流体特征的深入研究,笔者通过对大布矿床成矿期流体包裹体的显微观察、测温、气相成分、同位素分析等,总结了大布矿床的成矿流体特征,初步探讨了成矿流体来源。     

稀有气体同位素示踪成矿古流体研究进展

稀有气体（特别是He、Ar）是一种研究成矿古流体来源的灵敏示踪剂。地球不同圈层的稀有气体同位素具有不同的特征同位素比值。测试样品流体包裹体中的稀有气体同位素值，从测试值中排除掉包裹体形成后各种后生过程对流体初始同位素组成的影响。把得到的结果与前人研究总结的特征值进行比较分析，可以示踪成矿流体来源，从而探讨各种矿床的成矿机制与成矿作用。归纳了近年来用稀有气体同位素来示踪成矿流体的研究进展，概括了其在不同类型矿床中的应用现状，并指出当前该方法存在的问题及发展趋势。     

惰性气体同位素和卤素示踪成矿流体来源

本文简要地回顾了流体包裹体中He、Ar同位素以及Cl、Br和I在现代地壳流体和古成矿流体示踪研究方面的应用，认为利用流体包裹体中He、Ar同位素和Cl、Br、I可以有效地示踪地幔流体参与成矿的过程及其背景，有助于深入研究流体的热场和运移轨迹。     

安庆铜矿床成矿流体演化及矿田成岩-成矿模式

文章基于流体包裹体,稀土元素及成矿同位素地球化学综合研究,分析了安庆铜矿床的成矿物质来源及成矿流体系统的形成与演化,建立了矿田形成的成岩成矿作用模式。     

北祁连山西段剪切带型金矿床成矿流体特征

北祁连山西段金矿床以剪切带型为主,控矿的主导因素是剪切构造和成矿流体。对寒山、鹰嘴册和珠龙等代表性矿床的流体包裹体的研究表明,产于剪切带中金矿床的成矿流体具有中低温、低密度和低盐度等特点,包裹体中气候和液体ＣＯ２／Ｈ２Ｏ比值较高。稳定同位素研究结果表明,不同矿床的成矿流体来源不尽相同,鹰嘴山浚矿床和寒山矿床成矿流体来源以深部流体为主,珠龙矿床的成矿流体主要为大气降水。     

青海双朋西金铜矿床的成矿流体特征及流体来源

通过对双朋西金铜矿床流体包裹体岩相学、测温学及铅、硫同位素等的分析,研究其成矿流体性质和演化,并探讨矿床成矿流体来源,结果表明:①流体包裹体主要为气液两相包裹体;包裹体液相成分阳离子以Na+、K+、Ca2+为主,阴离子主要以SO2-4、Cl-为主;气相以H,2O、CO2为主.②双朋西金铜矿床成矿流体为中高温、中等盐度、中等密度、中等压力的流体.③铅同位素206Pb/204Pb为18.058～18.710,207Pb/204Pb为15.581～15.641,208Pb/204Ph为38.191～38.531;δ34S值(‰)变化范围为+3.1～+6.2,平均值为+4.42;综合分析认为,本区铅、硫同位素来源应为壳幔混合源.     

北京万庄金矿床流体包裹体研究

对北京万庄金矿床流体包裹体的研究发现,同一石英样品中原生流体包裹体的均一温度存在三个明显不同的温度区间,即90.8～169.7,276.8～298.8,335.2～376.4°C,各温度区间对应流体的平均盐度w(NaCl)分别为4.39%,7.13%,12.83%,流体包裹体温度和盐度的特点反映在石英生长过程中捕获了不同来源的流体;稳定同位素的研究结果表明,前、后两种流体分别代表了大气降水和岩浆水的特点,中间为两者的混合体,说明万庄金矿床在成矿过程中有大气水和岩浆水两种流体的参与;利用流体包裹体特征,计算出成矿压力,由压力值估算成矿深度为2.00～2.42 km,从而确定该矿床属造山型金矿床中的浅成金矿床.     

新疆准噶尔盆地西缘哈图金矿成矿流体

哈图金矿石英中包裹体丰富,个体小,多为3～5μm,包裹体发育不好,反映了包裹体形成时受到了构造的挤压。成矿主要为中温、低盐度。包裹体中水主要为岩浆水,有少量天水的混合。哈图金矿的成矿物质主要为深源。围岩及矿体石英包裹体的稀土元素及碳同位素分析表明成矿流体的稀土元素及矿化剂元素碳的来源与围岩关系不大,哈图金矿的成矿受地层的影响较小。成矿流体的研究显示金矿体向下仍有一定的延伸。     

青海双朋西金铜矿床的成矿流体特征及流体来源

通过对双朋西金铜矿床流体包裹体岩相学、测温学及矿石铅、硫同位素等的分析,研究成矿流体性质和演化、成矿流体来源。结果表明:流体包裹体主要为气液两相包裹体,另有少量液相和含子矿物包裹体。包裹体液相成分阳离子以Na+,K+,Ca2+为主,阴离子主要以SO42-,Cl-为主;气相以H2O,CO2为主。均一温度范围为210~370℃和370~460℃,盐度3.0%~6.5%,密度集中于0.600~0.800 g/cm3,压力主要为8.0~20.0 MPa,为中高温、中等盐度、中等密度、中等压力的成矿流体。铅同位素206Pb/204Pb为18.058~18.710,207Pb/204Pb为15.581~15.641,208Pb/204Pb为38.191~38.531,δ(34S)为+3.1×10-3~+6.2×10-3,平均值为+4.42×10-3,成矿流体铅、硫同位素来源为壳幔混合源。     

矿物包裹体成份、稳定同位素组成联测及地质应用

矿物包裹体成分分析、包裹体同位素组成测试对于探索成岩、成矿物质来源、矿床成因、探讨矿床形成的物理化学条件,建立成矿模式及指导普查找矿等方面可提供重要信息和依据。但由于测定包裹体中的氢、氧、碳同位素及包裹体成分的样品要求纯度高、样品大量,这就给测试者在采样、分选单矿物等方面都造成了很大的困难,我们经过了多次反复实验结果表明：用同一份样品中进行群体包裹体中的稳定同位素的测定和包裹体成分的联测方法是可行的。 我们用联测法的测试结果对不同成矿阶段析出的石英和主要成矿期结晶的巨大水晶体的核心和晶体边部环带研究表明,形成成矿作用早期结晶的石英及水晶体的核心部位包裹体形成温度、盐度高,水含量低;晚期结晶的石英及水晶体边部环带中包裹体温度、盐度则很低,而水含量高。成矿阶段早期结晶的石英和水晶体核部矿物氧及包裹体中氢、氧、碳稳定同位素测定结果表明均为岩浆水,晚结晶者则为大气降水为特征。     

遵义黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体特征:来自方解石流体包裹体、REE和C、O同位素证据

黄家湾矿床是近几年在贵州遵义地区寒武系底部黑色页岩中新发现的以Ni-Mo为主的多元素矿床,本文首次对该矿床成矿阶段方解石的流体包裹体、REE和C、O同位素组成特征进行了系统研究.研究结果显示:(1)该矿床成矿阶段方解石中含有3种类型的流体包裹体:富液相气液两相水溶液包裹体;富气相气液两相水溶液包裹体;纯液相包裹体.它们的气相分数变化较大,显示成矿过程中可能发生过沸腾作用.流体包裹体的显微测温结果显示,成矿流体的冰点温度为-11.6～-5.5℃,流体盐度变化范围为8.55％ ～ 15.57％ NaCleqv,均一温度为109.0 ～ 181.8℃,对应流体密度为0.97 ～ 1.44g·cm-3;(2)遵义黄家湾钼-镍多金属矿床中与成矿期有关的方解石的稀土总量高且变化范围宽(39.9×10-6～ 275×10-6),配分曲线为轻稀土富集((La/Yb)N=29.6 ～63.3)的右倾型,且铕正异常明显(Eu/Eu*为2.14～14.8),与现代海底热液矿床中方解石的稀土特征类似;(3)同位素测定显示成矿流体的碳氧同位素组成分别为δ13C V-PDB=-6.3‰～-5.7‰,δ18OV-SMOW=15.6‰ ～16.0‰,计算得到流体水的δ18OV-SMOW-H2O‰平均值变化于-0.97‰～ +5.16‰之间.上述综合研究表明:黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体主要为海水和地层中的建造水(盆地热卤水),同时由海水演化来的海底热液也参与了成矿过程.成矿流体中的碳可能由深源碳与海相碳酸盐岩共同提供.     

云南白秧坪银多金属矿集区成矿流体特征及成矿机制

云南白秧坪银多金属矿集区是滇西兰坪盆地内新发现的矿集区,属东特提斯—喜马拉雅成矿域的一部分。通过流体包裹体的类型、均一温度和盐度的研究分析,结合流体包裹体的化学成分和C、H、O同位素资料及成矿地质条件的综合分析,提出流体包裹体主要具有盆地沉积卤水及大气降水的特征,但成矿流体具有壳幔混合来源的特征。这些特征与该区特定的地质背景和演化历史密切相关。兰坪盆地是在澜沧江和金沙江两条深大断裂之间发展起来的一个拉分盆地,这两条深断裂连同盆地中央的中轴断裂,不仅控制了盆地的发生和发展过程,而且也控制了盆地内成矿流体的来源及银、铜等多金属矿床的成矿作用。因此认为成矿作用是流体混合作用、有机质和膏盐地层的还原作用等综合作用的结果。     

吉林小西南岔金-铜矿床成矿流体地球化学特征及矿床成因研究

小西南岔金-铜矿床产于海西期花岗闪长岩-石英闪长岩体之中,其矿化类型以石英大脉及石英细脉带型金-铜矿化为主,局部地段叠加发育有石英脉型辉钼矿化。流体包裹体研究结果表明,矿区金-铜矿脉及辉钼矿脉石英中均主要发育含NaCl子矿物三相、气相-富气相及气液两相三种类型的原生流体包裹体,同类包裹体均一温度、盐度等参数相近,显示两类矿化成矿流体具有相似的地球化学性质,氢-氧同位素研究结果反映它们均主要来源于岩浆热液。辉钼矿Re-Os同位素定年研究表明区内辉钼矿化主要发生于109Ma±,而金-铜矿脉石英的40Ar-39Ar同位素定年结果表明金-铜矿化则主要发生于123.35±0.8Ma。结合矿区已有的岩浆岩年代学研究成果,提出小西南岔矿区金-铜矿化主要与燕山晚期细粒(花岗)闪长岩活动有关,而辉钼矿化则与其后侵位的隐伏花岗斑岩活动有关的认识。     

湖南城步县金水铜矿地质特征及成因探讨

金水铜矿床受构造控制,热液成矿标志明显。依据成矿地质背景及矿床地质特征、硫同位素和流体包裹体特征等研究认为,成矿物质来源深部,成矿作用具多阶段,成矿流体具热卤水性质;矿床初步确定为岩浆期后热液脉型铜矿床。     

老挝班康姆铜金矿床成矿作用研究及其指示意义

班康姆铜金矿床位于墨江-黎俯火山弧带的中段,成矿条件优越,区内中性侵入杂岩具有岛弧钙碱性火山岩的地球化学特征,属火山岛弧环境。氢、氧同位素特征及黄铁矿流体包裹体的He、Ar同位素特征均指示流体为岩浆流体与大气雨水型地下水的混合流体,晚期经历了开放系统的持续瑞利去气过程。硫同位素组成表明成矿系统的硫源主要为深源地幔硫,推断Au、Cu应来自地幔源区,在俯冲消减的构造背景下,携带大量Cu、Au等成矿金属构成富矿初始岩浆流体。热液成矿作用经历了高温矽卡岩蚀变阶段、中温青磐岩热液蚀变矿化阶段、低中温金矿化阶段和超低温热液碳酸盐化阶段4个阶段,中低温阶段为主要的矿化阶段,而北东-北北东向次级断裂带成为浅部重要的容矿空间。流体包裹体及稀土元素特征指示了矿床深部存在隐伏的岩体,很可能为含矿的斑岩体,这对班康姆矿床乃至成矿带的研究及勘查具有重大的意义。     

阔尔真阔腊金矿床地质地球化学特征

阔尔真阔腊金矿是８０年代后期新疆萨吾尔山发现的金矿床。该矿床形成于海西晚期岛弧环境,矿化赋存在次火山岩及隐爆角砾岩中,矿化富集受断裂控制。岩石化学、包裹体地球化学和稳定同位素地球化学特征研究表明,成矿物质主要来自地壳深部,成矿流体人混合来源,成矿与海西晚期中－基性火山岩浆分异演化有关。     

小秦岭地区金矿化与花岗岩浆活动的关系──流体标型特征提供的依据

对小秦岭地区与金矿化有关的主要地质体中流体包裹体叠加组合标型特征和有关地质体Sr、H、O同位素组成的标型性研究证明,小秦岭地区中生代中温热液金矿化流体与中生代花岗岩浆分界出的热液之间没有直接联系,成矿流体更可能是一种演化的大气降水。花岗岩浆活动对金矿化的贡献主要表现为提供了一组局部热源,间接地影响了金矿化的形成。     

四川米易海塔地区混合岩型铀矿流体包裹体特征

混合岩型铀矿是康滇地轴上最有希望取得找矿突破的铀矿类型,海塔地区的铀矿化即是该类型铀矿的典型代表。本文针对区内的长英质脉矿石、富晶质铀矿石英脉矿石和含矿热液石英脉中的石英流体包裹体进行了研究。结果表明,海塔地区混合岩型铀矿的成矿作用可分为2个阶段:早期混合岩化热液成矿阶段为高温、中低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在380～540℃,盐度变化范围为16.15%～23.18%NaCl eqv,是区内铀成矿的主要阶段;晚期热液叠加改造成矿阶段为中低温、低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在140～220℃,盐度变化范围为5.56%～23.18%NaCleqv,是区内富铀矿的形成阶段。流体包裹体的气相成分测试表明,长英质脉矿石石英包裹体中以CH₄、CO₂为主,其次为H₂O和N₂;而富晶质铀矿石英脉及含矿热液石英脉石英包裹体中以H₂为主,部分含有CO₂、CH₄、H₂O。氢、氧同位素研究表明,早期混合岩化成矿阶段的成矿流体可...     

Different mineralization styles in a volcanic-hosted ore deposit: the fluid and isotopic signatures of the Mt Morgan Au–Cu deposit,Australia

Quantitative laser ablation (LA)-ICP-MS analyses of fluid inclusions, trace element chemistry of sulfides, stable isotope (S), and Pb isotopes have been used to discriminate the formation of two contrasting mineralization styles and to evaluate the origin of the Cu and Au at Mt Morgan.The Mt Morgan Au–Cu deposit is hosted by Devonian felsic volcanic rocks that have been intruded by multiple phases of the Mt Morgan Tonalite, a low-K, low-Al₂O₃ tonalite–trondhjemite–dacite (TTD) complex. An early, barren massive sulfide mineralization with stringer veins is conforming to VHMS sub-seafloor replacement processes, whereas the high-grade Au–Cu ore is associated with a later quartz–chalcopyrite–pyrite stockwork mineralization that is related to intrusive phases of the Tonalite complex. LA-ICP-MS fluid inclusion analyses reveal high As (avg. 8850 ppm) and Sb (avg. 140 ppm) for the Au–Cu mineralization and 5 to 10 times higher Cu concentration than in the fluids associated with the massive pyrite mineralization. Overall, the hydrothermal system of Mt Morgan is characterized by low average fluid salinities in both mineralization styles (45–80% seawater salinity) and temperatures of 210 to 270 °C estimated from fluid inclusions. Laser Raman Spectroscopic analysis indicates a consistent and uniform array of CO₂-bearing fluids. Comparison with active submarine hydrothermal vents shows an enrichment of the Mt Morgan fluids in base metals. Therefore, a seawater-dominated fluid is assumed for the barren massive sulfide mineralization, whereas magmatic volatile contributions are implied for the intrusive related mineralization. Condensation of magmatic vapor into a seawater-dominated environment explains the CO₂ occurrence, the low salinities, and the enriched base and precious metal fluid composition that is associated with the Au–Cu mineralization. The sulfur isotope signature of pyrite and chalcopyrite is composed of fractionated Devonian seawater and oxidized magmatic fluids or remobilized sulfur from existing sulfides. Pb isotopes indicate that Au and Cu originated from the Mt Morgan intrusions and a particular volcanic strata that shows elevated Cu background.