云南东川铜矿床的硫同位素组成及其地质意义

本区铜矿床赋存于昆阳群中。昆阳群为一套前寒武浅变质岩系。     

中国南方砂（页）岩铜矿床硫同位素地球化学研究

以中国南方著名的滇中和会理盆地砂页岩铜矿床宏观地质特征和硫同位素分析数据为基础，系统地研究了我国南方砂页岩铜矿床硫同位素组成特征。首次用筛分模式、分馏效应对硫同位素总体进行筛分，结果表明硫主要有三个来源：有机质分解或还原硫酸盐，占１１．３％，地上水，占４２．５％，热卤水，占４６．２％，本研究为该类型矿床的成因，成矿地球化学环境及指导区域找矿勘探等提供了重要依据。     

滇西羊拉铜矿床稳定同位素地球化学研究

滇西羊拉铜矿是近年来发现的大型铜矿床。作者系统地研究了该矿床的Ｓ、Ｐｂ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ同位素组成,研究表明该矿床不同矿石的硫同位素组成变化范围一致,其平均值靠近零值且具有塔式分布特征,表明硫来源于上地幔或岩浆作用;该矿床矿石中方解石的Ｃ、Ｏ同位素组成与矿区大理岩的Ｃ、Ｏ同位素组成明显不同,其δ＾１３Ｃ（ＰＤＢ）为－３．２７‰～－４．８９‰,与土地幔射气及岩浆作用形成的ＣＯ２的碳同位素组成一致,因此矿石中方解石中碳亦来源于土地幔射气或岩浆作用;铜同位素特征表明早期热水沉积形成的块状硫化物矿石铅主要来源于上地壳,而中晚期形成的夕卡岩型矿石及蚀变破碎带型矿石的铅具有土地幔铅的特征。     

西南三江老厂VMS型Pb-Zn多金属矿床成矿作用:流体包裹体和硫同位素证据

老厂Pb-Zn多金属块状硫化物矿床是西南三江特提斯造山带内目前唯一报导的与OIB火山岩有关的VMS矿床,关于其成矿流体性质和成矿物质来源,以及由此约束的成矿作用过程依然值得深入研究。本文基于对该矿床Ⅰ号矿体群块状矿体和网脉状矿化系统的野外观察和矿相学研究基础上,选取部分块状矿石中的方解石和网脉状矿化中的石英开展流体包裹体热力学研究,并对各类矿石的硫化物进行硫同位素分析。结果显示,两类矿石的原生流体包裹体均属于NaCl-H_2O体系,块状矿石成矿流体温度110~158℃,盐度13.2%~18.7%NaCleqv;网脉状矿化成矿流体温度186~371℃,集中在246~339℃,盐度3.6%~19.8%NaCleqv,集中在6.9%~16.8%NaCleqv。从下部网脉状矿化到上部块状矿体的成矿温度降低,反映较高温度的成矿热液沿喷流通道上升至海底面与海水作用并降温。该过程中流体盐度并未发生明显下降,推测成矿前海底可能已存在较高盐度的卤水。各类矿石硫化物δ~(34)S值基本一致,均在-0.69‰~1.32‰,组成稳定(极差仅2.01‰),呈集中于零值的分布特征。共生硫化物对中δ~(34)S黄铁矿闪锌矿方铅矿,说明硫同位素基本达到分馏平衡。硫化物集中零值的硫同位素组成,既不同于由海水硫酸盐无机还原造成的明显正δ~(34)S值,也不同于有机(细菌)还原造成的明显负δ~(34)S值,因此提出硫来源于矿体下盘基性火山岩,通过海水循环淋滤含矿岩系或者直接源于浅部岩浆房的释气作用。综合前人C-H-O-Pb同位素组成研究结果,认为老厂VMS型矿床形成过程中发生过岩浆释气作用,为成矿提供了硫和金属成矿物质、以及初始成矿流体。     

接触交代型铜矿床硫同位素地球化学研究

我国接触交代型铜矿床主要集中在长江中下游和燕辽等成矿带;主要矿体产于浅成或超浅成中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带.主要矿物组合为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿(少数矿床可见)、磁黄铁矿(少数矿床未见)、斑铜矿、钙铁榴石、透闪石、石英和方解石.矿床硫化物的硫同位素组成主要显示出两种特征,一种是单个矿床硫同位素组成变化范围大,变化范围在5‰~10‰,又有较大正值出现(如马鞍山、铜录山、铁山、个旧卡房和冬瓜山等矿床);另一种单个矿床硫同位素组成变化范围小,一般不超过5‰,具有小的正值特点(如索尔库都克、武山、铜官山、城门山、赛什塘、七宝山等矿床).根据硫同位素组成特征可以获得索尔库都克、武山、铜官山、城门山、赛什塘、七宝山等矿床的硫来自单一岩浆来源;马鞍山、铜录山、铁山、卡房和冬瓜山等矿床的硫来自于岩浆与围岩膏盐层混合来源.     

甘肃白银厂铜矿田硫铜同位素地球化学研究

白银厂铜矿田硫铜同位素组成及演化特征显示火山岩在矿床形成过程中起很重要的作用,它不仅是容矿岩石,也是硫的主要提供者,铅来源于下地壳并受到上地壳铜的混染。     

西藏多不杂铜矿床硫铅同位素地球化学示踪

多不杂铜矿床的发现是西藏地质找矿工作取得的重大突破,前人对其做了大量的研究,但始终未能合理解释该矿床的形成过程,究其原因主要是因为成矿物质和成矿流体来源认识上存在争议。本次研究指出了前人在多不杂铜矿床成因机制认识中存在的问题,并测试了岩矿石及单矿物的硫铅同位素组成。研究表明,矿床中硫主要来源于深源岩浆,幔源岩浆和流体在参与成岩成矿过程中伴随岩浆结晶成岩交代岩石而致自身流体性质演变,进而引发壳幔物质混染;铅同位素具有由岩浆作用形成的地壳与地幔混合的俯冲带铅的特征,伴随着含矿地幔流体的上升侵位,不可避免的混染了地壳铅,导致了多不杂铜矿床铅同位素组成的变化。综合分析认为该矿床的成矿物质和成矿流体主要来源于地幔,成矿动力主要来自深部地质过程,矿床的形成与地幔流体作用有关。     

滇中播卡铜矿床硫、铅同位素组成及其地质意义

滇中播卡铜矿床是著名"东川式"铜矿床的典型代表,但对其成矿物质来源和矿床成因认识存在争议。对矿区典型铜矿发育的金属硫化物进行硫和铅同位素组成分析,探讨其成矿物质来源。硫同位素测试结果表明,人占石铜矿金属硫化物的δ³⁴S值为1.6‰～10.7‰,指示硫以岩浆(火山喷发)作用为主要来源,并受到沉积作用影响。铅同位素测试结果则表明人占石铜矿、天生塘铜矿、竹箐凹子铜矿和白石岩铜矿中的铅主要来源于壳幔混合物质。综合前人研究和本次硫、铅同位素分析结果,认为播卡铜矿床成矿物质主要来自地幔,且受到地壳物质的混染。     

北祁连桦树沟铜矿床矿物学和硫同位素特征及其成矿意义

桦树沟铜矿床位于北祁连加里东造山带西段。铜矿体赋存于镜铁山BIF型铁矿床桦树沟矿区FeⅤ矿体下盘,矿体受断裂构造控制,矿化岩石主要为铁碧玉岩、石英绢云母千枚岩和碳质千枚岩,围岩蚀变可见硅化、碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化。文章对块状铜矿石(富铜矿体)和脉状铜矿石(千枚岩型铜矿体)进行了野外地质特征、矿物学和硫同位素对比研究。富铜矿体与地层产状基本一致,块状矿石矿物组合为黄铜矿+少量黄铁矿+石英+碳酸盐矿物+重晶石,黄铜矿低S、Cu,高Fe。脉状矿石主要表现为石英-碳酸盐-硫化物脉沿千枚理或裂隙产出,矿石矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+黝铜矿+镜铁矿+石英+碳酸盐矿物+绢云母+绿泥石,黄铜矿低S高Fe。块状铜矿石中黄铜矿的δ34S变化范围为15.6‰~17.4‰,暗示硫主要来自同期海水。脉状矿石中硫化物的δ34S值低于块状矿石中黄铜矿的δ34S值,黄铜矿、黄铁矿的δ34S值变化范围分别为13.2‰~16.2‰和9.3‰~13.4‰,暗示硫可能主要来自受还原的硫化物和硫酸盐矿物。以上研究表明块状铜矿石和脉状铜矿石可能为不同热事件的产物,结合前人研究成果,笔者认为桦树沟铜矿床为海底喷流沉积叠加后期热液改造成因。绿泥石温度计指示后期热液成矿温度为222℃左右。     

四川拉拉铁氧化物铜金矿床硫同位素地球化学

硫的来源对于了解铁氧化物铜金矿床的形成过程和成因具有重要的意义。文中统计了拉拉铁氧化物铜金矿硫化物的 硫同位素数据,并结合地质特征和矿相学研究,分析和讨论了硫的同位素组成特征和硫的来源。结果表明,拉拉铜金矿硫 同位素组成变化较大(不考虑一个异常样品,δ34S 值极差达到 14.9‰),表明成矿硫来源的多样性;其中,黄铁矿 δ34S 值范 围为 -1.4‰ ~4.9‰(平均 1.8‰),黄铜矿的 δ34S 值范围为 -5.9‰ ~9‰(平均 1.5‰)。结合硫化物的生成机制分析,并与其 他典型矿床硫同位素数据对比,表明海水沉淀的蒸发岩是黄铁矿和黄铜矿的重要硫来源,但也不能排除岩浆硫的贡献。目 前没有证据支持变质作用减少拉拉矿区硫化物的硫同位素组成差异。     

西藏驱龙斑岩铜矿S、Pb同位素组成:对含矿斑岩与成矿物质来源的指示

驱龙铜矿是西藏陆陆碰撞造山带冈底斯斑岩铜矿带内代表性矿床之一。本文对其含矿斑岩和矿石矿物进行了S、Pb同位素组成分析。驱龙矿床含矿斑岩与矿石矿物的硫同位素组成比较一致,含矿斑岩δ34S为-2.1‰~-1.1‰,黄铜矿δ34S为-6.3‰~-1.0‰,均值-2.76‰;硬石膏δ34S为 12.5‰~ 14.4‰,平均 13.4‰。成矿热液中的硫同位素基本达到了平衡,显示出岩浆硫组成特点。含矿斑岩的206Pb/204Pb范围为18.5104~18.6083,207Pb/204Pb变化于15.5946~15.7329之间,208Pb/204Pb为38.6821~39.1531之间;矿石矿物黄铜矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分别为18.4426~18.5909、15.5762~15.6145、38.5569~38.8568。含矿斑岩与矿石矿物的铅同位素组成比较一致,它们的变化幅度较小,应具有相同的起源与演化历史。无论是岩石铅还是矿石铅,在铅构造模式图上均位于造山带铅演化曲线上。驱龙矿床硫、铅同位素数据暗示,成矿物质主要来自深源岩浆,含矿斑岩起源于西藏造山带加厚的下地壳熔融,具有幔源成分的混染。     

南秦岭柞水—山阳矿集区夏家店金矿床黄铁矿微量元素和氢、氧、硫同位素对矿床成因的制约

为了研究柞水—山阳矿集区夏家店金矿床成因,采用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS技术分析夏家店金矿床矿体及围岩样品中黄铁矿原位微量元素及氢、氧、硫同位素组成特征。结果表明,该矿床黄铁矿的Co/Ni 比值为0.11~0.76,说明其与沉积作用有关。矿石中黄铁矿的δ³⁴S值(-9.40‰~7.16‰)与围岩碳质板岩的δ³⁴S值(-8.84‰~10.64‰)接近,黄铁矿的δ³⁴S均值(2.47‰)基本落在岩浆硫的范围内,指示矿石硫可能由地层硫和岩浆硫混合而成。氢、氧同位素测试结果表明,夏家店矿床成矿流体可能主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水的加入。综合矿床地质特征、成矿温度、金赋存状态等特征和黄铁矿微量元素、硫同位素组成可知,夏家店金矿床属于卡林型金矿,其成矿流体主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水加入;其成矿物质是由深部岩浆与地层混合而成。     

青海赛什塘铜矿床辉钼矿Re-Os年代学及硫同位素地球化学研究

赛什塘铜矿位于东昆仑多金属成矿带最东端的鄂拉山地区,是青海省重要的矽卡岩型铜矿床之一。本文首次对矽卡岩中的辉钼矿进行了Re-Os定年研究,结合最新获得的不同类型矿石中硫化物硫同位素数据,讨论了成矿时代、矿床成因及成矿动力学背景。结果表明,5件辉钼矿Re-Os等时线年龄为224.5±1.8Ma(MSWD=0.15),加权平均年龄为223.4±1.5Ma(MSWD=0.65),指示成矿作用发生于晚三叠世;14件硫化物硫同位素δ34SV-CDT值介于-4.6‰~1‰,平均-1.73‰,显示硫主要来源于深源岩浆。赛什塘铜矿床的成矿作用与晚三叠世岩浆活动密切相关,结合矿床地质特征认为其属于典型的矽卡岩型矿床。综合东昆仑带内铜多金属矿床已有年代学资料及区域构造的演化特征,认为鄂拉山地区与东昆仑西段祁漫塔格地区的铜多金属矿床形成于相似的地球动力学背景下,赛什塘铜矿床的形成与古特提斯构造的演化过程中兴海小洋盆闭合后产生的后碰撞背景有关。     

Zircon Geochronology and Trace Element Geochemistry from the Xiaozhen Copper Deposit, North Daba Mountain: Constraints on Albitites Petrogenesis

Albitite often accompanies with various metal and gem mineral deposits and a large number of occurrences have been reported globally, including the South Qinling orogen, China. The Xiaozhen copper deposit is a typical deposit in the North Daba Mountain area of the South Qinling orogen whose distribution is controlled by albitite veins and fractures. As there are few studies on the petrogenesis of albitite in Xiaozhen copper deposit, this paper focuses on the petrogenesis of albitite and its mineralization age. Detailed fieldwork and mineral microscopic observations initially suggest that albitite from the Xiaozhen copper deposit is igneous in origin. Further zircon trace element geochemistry studies indicate that these zircons have high Th/U ratios(0.5), low La content, high(Sm/La)N and Ce/Ce*values, and a strong negative Eu anomaly, which are commonly seen in magmatic zircons. The chondrite–normalized rare earth element(REE) patterns are consistent with magmatic zircons from throughout the world, and they fall within or near the field of magmatic zircons on discriminant diagrams. The calculated average apparent Ti–in–zircon temperature for young zircons is 780°C, consistent with magmatic zircon crystallization temperatures. Therefore, zircon geochemistry indicates that the albitite origin is magmatic. SIMS U–Pb dating on nine magmatic zircons yielded a concordia age of 154.8±2.2 Ma, which represents the formation of albitite and the metallogenic age. More importantly, it is consistent with the ages of Yanshanian magmatism and metallogenesis in the South Qinling orogen, so formation of the Xiaozhen copper deposit may be a closely related geological event.     

内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿沉积喷流成因:地质和硫同位素证据

位于大兴安岭中段的内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿产于二叠系黄岗梁组地层中,矿体分布受褶皱构造控制。矿体主要由层纹状、浸染状、块状构造矿石构成。矿区内矿化类型以层纹状、层状矿化为主,晚期为脉状矿化。矿床矿石硫化物硫同位素分析表明,早期矿化与晚期矿化具有不同的硫同位素特征：早期矿化硫化物的δ³⁴Ｓ值(平均-4.31‰)明显小于晚期矿化硫化物的δ³⁴Ｓ值(平均值为-1.83‰)。综合研究表明,白音诺尔铅锌矿是沉积喷流型铅锌矿床,受到燕山期岩浆热液活动叠加,主成矿期发生于二叠纪。     

长安金矿区碱性岩锆石U-Pb年代学、微量元素、Hf同位素特征及其地质意义

长安金矿是哀牢山成矿带南段典型的大型金矿床之一,矿区内发育大量的碱性岩脉。本文通过对矿区内碱性岩锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素的研究,限定碱性岩的形成时间、来源和成因,并进一步探讨该金矿床的成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明长安金矿区碱性岩主要形成于晚始新世（37.0~35.0 Ma）。碱性岩锆石微量元素、Hf同位素和结晶温度等表明其主要来自下地壳火成岩区,在形成过程中存在少量1 648.5~34.8 Ma不同时期的上地壳沉积岩物质的加入,碱性岩是哀牢山韧性剪切活动诱发基性-超基性熔体发生底侵作用,并加热下地壳发生部分熔融的产物。结合前人成矿流体稳定同位素研究结果,提出碱性岩的形成与金矿化是在印度-欧亚板块碰撞下,青藏高原物质东向逃逸诱发哀牢山韧性剪切活动构造背景下的独立产物,他们之间没有直接的成因联系,仅仅是同一构造-地质作用的不同表现形式。     

喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义

硫同位素研究在喀拉通克岩体的地壳物质混染过程中有重要意义。通过对块状和浸染状矿石、斑点状和脉状矿石以及围岩中硫化物进行硫同位素测试,分析了黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿的硫同位素在硫化物中的富集状态,探讨了喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义。结果表明：块状矿石的同位素测定值与标准值之间的千分偏差δ（34S）为（-1.30～1.84）×10-3,浸染状矿石的δ（34S）为（-2.50～0.85）×10-3,脉状矿石的δ（34S）为（-1.54～3.00）×10-3,围岩中黄铁矿的δ（34S）为（-7.8～-3.3）×10-3;硫同位素在硫化物中的富集从大到小依次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,说明硫化物之间基本达到了硫同位素平衡;喀拉通克铜镍矿床的硫主要来自于地幔,只在岩浆熔离作用形成的浸染状矿石和岩浆后期热液阶段形成的脉状矿石以及晚期黄铁矿中有少量或局部地壳硫混染的痕迹;地壳硫的加入没有在岩浆源区发生,可能发生在岩浆上升并发生硫化物就地熔离的局部过程中,几乎不对硫饱和及硫化物的熔离产生影响;岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,有可能是促使硫饱和与硫化物熔离的主要因素。     

熊耳群富碲（化物）型金矿床硫同位素组成及成矿作用探讨

熊耳群火山岩中产出各种类型的金矿床，富碲（化物）型（俗称构造蚀变岩型）是其主要类型，该类型金矿出现大量碲化物或富碲、硒。硫化物δ34S以较大负值为特征，δ34S=-19.24‰-+6.68‰。本文通过综合研究及与国内外有关矿床对比，提出该碲化物型金矿床δ34S负值的主要原因，是地表水渗透参与导致成矿热液物理化条件改变，氧逸度（fo2）升高、pH值降低，从而引起硫同位素强烈分馏形成的，δ34SΣS≈0‰显示成矿物质来源于熊耳群富钾火山岩系。该类型金矿床成矿作用为上升的岩浆地热流与下渗的地表水共同作用形成的浅成低温热液系统成矿，其成因类型属浅成低湿热液富碲（化物）型金矿床。     

凡口铅锌矿床同位素地球化学证据

对凡口铅锌矿床不同成矿阶段进行矿物包裹体温度、硫和铅同位素测定，获得成矿第Ⅰ阶段温度为300±50℃，第Ⅱ、Ⅲ阶段温度为250±50℃；并获得矿床硫化物的S同位素组成为2.1‰～26.5‰，具有δ34SPy＞δ34SSp＞δ34SGn；第Ⅰ阶段硫化物的硫同位素组成随赋存层位由老到新硫同位素有逐渐减小趋势；第Ⅱ阶段硫化物的δ34S为14.3‰～23.8‰；第Ⅲ阶段硫化物的δ34S为5.7％~15.7‰，具有从早阶段至晚阶段硫同位素组成变化范围从大至小的减小趋势。分析获得68件铅同位素数据，其中硫化物的206Pb/204Pb比值为18.023～18.847；207Pb/204Pb比值为15.700～15.820；208Pb/204Pb比值为38.056～39.796。灰岩全岩的206Pb/204Pb比值为18.230～18.860；207Pb/204Pb比值为15.640～16.000；208Pb/204Pb比值为38.714～39.960。辉绿岩的206Pb/204Pb比值为18.570～18.650；207Pb/204Pb比值为15.260～15.620；208Pb/204Pb比值为38.650～38.960。第Ⅰ阶段δ34OH2O为13.3‰~13.1‰，δD为－50.2‰～－61.5‰；第Ⅱ阶段δ18OH2O为－2.4‰～＋10.8‰，δD为－50.2‰～－63.2‰；第Ⅲ阶段δ18OH2O为－4.9‰～－14.3‰，δD为－59.0‰～－61.0‰。