中国典型金矿集区硫同位素组成及相关问题思考

在过去十年找矿突破战略行动上,金矿勘查在我国取得了重大的进展,展现出了巨大的金找矿潜力。矿化剂元素硫与金矿的形成密切相关,已有国内外学者证明硫是矿床形成过程中最重要的元素。硫同位素被广泛用于示踪金矿中的矿质来源,不同的金矿具有不同的地质背景,硫同位素的组成特征受不同硫源控制,金矿中的硫同位素可以反映成矿的地质背景。矿集区尺度的硫同位素在时间—空间分布特征上具有理论意义,在指导找矿勘查方面也具有重要作用。我国的金矿资源可以划分为42个金矿集区,其中胶东、小秦岭、滇黔桂3个金矿集区最为典型,梳理和总结3个典型金矿集区硫同位素特征的异同,可为今后的金矿找矿勘查提供理论和方法支撑。     

内蒙古乌拉山金矿带硫同位素特征研究

本文对乌拉山金矿带西段硫同位素组成特征进行了研究,同时参照前人对东段硫同位素研究成果,对比东、西两段硫同位素组成特点。同时计算了硫化物沉淀时同位素的平衡温度,探讨了硫的来源。认为硫主要来源于深源重熔岩浆热液。在乌拉山金矿形成过程中,亦有非岩浆物质——变质岩中轻硫成分的混入。     

山东蓬家夼金矿硫铅碳氧同位素地球化学

位于山东胶莱盆地东北缘的蓬家夼金矿，受基底元古宙荆山群变质杂岩中的低角度层间滑动断层控制，金矿化类型属蚀变构造碎裂－角砾岩型。同位素地球化学研究表明，蓬家夼金矿硫同位素组成与胶东其它典型金矿相似，以富集^34S为特征，矿石硫一般稍高于老地层和中生代花岗岩的δ^34S值，反映大气降水循环淋滤作用使硫同位素发生了一定程度的分馏。铅同位素组成范围变化大，表现为异常铅特征。蓬家夼金矿床碳酸盐矿物碳氧同位素组成不同于胶东金青顶、三山岛等金矿，介于岩浆碳酸岩与荆山群大理岩范围之间，说明蓬家氚金矿的碳质来源于沉积碳酸盐岩和深源热液的混合。矿床地球化学特征显示了成矿物质的多源性，这与该矿床形成时所处的构造边缘环境有关。     

小秦岭-熊耳山地区金矿硫同位素地球化学特征

小秦岭—熊耳山地区是我国第二大金矿产地,通过对该区金矿硫同位素地球化学特征的分析,可以看出:①不同成因类型的金矿床其总硫同位素组成亦不尽相同,一般石英脉型金矿床总硫同位素组成值应界于-5‰～5‰,证明其具有幔源硫的性质,而蚀变岩型金矿床其总硫同位素组成值则＜-5‰,其原因是由于在成矿过程中物化条件发生变化产生硫同位素分馏作用所引起;②利用剩余热液硫同位素组成发生变化的现象,推断出矿物组成及其晶出的顺序;③利用γ0（摩尔数比值）指示金矿流体的流动方向.金矿床硫同位素的特征变化是研究矿床内在成矿过程中的客观因素,得出的部分结论在找矿实践过程中可加以完善.     

陕西梅子铺金矿地质特征及矿床成因分析

陕西省安康梅子铺金矿位于南秦岭南部晚古生代隆升带，为一典型的含金石英脉型矿床。矿体产出形态、规模受断裂构造带控制明显，次级断裂为成矿热液的迁移及沉积提供了通道和场所，区内大面积出露的晚元古代凤凰山石英闪长岩和燕山期花岗岩为成矿提供物质和热动力来源。通过对梅子铺金矿硫同位素进行研究，发现其与文峪和东闯金矿床硫同位素特征相似，各类硫化物的平均值与低温热液矿床和岩浆硫的平均值十分接近，由此推断，梅子铺金矿硫源为混合硫，是岩浆热液与变质岩地层相互作用的产物。该矿床主要成矿作用为热液充填-交代作用。     

长坑-富湾金、银矿床硫同位素组成特征及其意义

通过对金、银矿石矿物的硫同位素组成及前人大量资料的综合研究,系统讨论了金、银矿床δ^34S的特征。在δ^34S分布图上金矿δ^34S的分布呈波浪式,说明硫源较复杂,银矿δ^34S分布呈塔式,反映硫来源较单一。运用平克尼－拉夫特法作△^34辉锑矿－黄铁矿和△^34S闪锌矿－方铅矿对δ^34SA和δ^34SB关系图,分别得到金矿和银矿成矿热液δ^34S2S为－1．0‰～ 1.6‰和0．8‰～ 6.0‰,进一步证明金矿硫来源以深源硫和 有机还原成因硫为主,银矿硫源为无机还原成因硫,揭示出金、 银矿床成矿物质硫来源上的一定差异。     

辽西二道沟金矿成矿物质来源：来自S Pb同位素的证据

辽西二道沟金矿位于华北克拉通北缘中段,矿化类型为石英脉型,矿脉产状受断裂严格控制。对该矿床的典型矿脉进行了详细的硫、铅同位素研究,探讨了该矿床的成矿物质来源。分析表明：二道沟金矿成矿热液的总硫同位素组成接近地幔硫的值(δ34S≈0‰),反映了成矿热液的硫主要来自深部岩浆;铅同位素206Pb/204Pb、 207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别变化在17047~17292、15319~15555和36991~37855之间,得出矿石铅主要来源为地幔,且有下地壳铅的混入;二道沟金矿矿石的硫、铅同位素特征与西对面沟岩体的硫、铅同位素组成特征基本一致,说明成矿物质的来源与西对面沟岩体(或这次岩浆作用)有密切联系。这些证据都证明了二道沟金矿成矿物质来源于深源岩浆。     

十八倾壕金矿床硫同位素组成的构造学意义

十八倾壕金矿有两种类型矿体:糜棱岩型矿体和石英脉型矿体.糜棱岩型矿石硫同位素比值变化于-5.8‰～ 0.8‰之间,峰值集中在0‰附近,具有幔源硫的特点.结合矿床地质特征分析,其来源应该是作为围岩的绿岩带变质镁铁质-超镁铁质岩石,其成矿作用可能与韧性剪切变质变形作用有关.石英脉型矿石硫同位素比值变化于 3.0‰～ 11.0‰之间,峰值集中在 4‰ 和 8‰附近,具有与中酸性侵入岩有关的矿床的硫同位素组成的特点.十八倾壕金矿是两种不同性质的成矿作用叠加的结果.这也从硫同位素组成上证明了前人关于该矿床是"不同层次叠加构造控矿"的观点.     

山东招远灵雀山金矿床铅、硫同位素地球化学特征

研究表明灵雀山金矿硫同位素组成为:3δ4S值为6.6‰~10.4‰,平均值为7.9‰。矿石铅同位素组成为:206Pb/204Pb为17.114~17.774,平均17.467;207Pb/204Pb为15.451~15.566,平均15.508;208Pb/204Pb为36.917~38.737,平均37.870。与其赋矿围岩的同位素组成不同。这说明该矿床的成矿物质可能部分来自幔源,具有与招掖金矿带其它金矿类似的特征。     

山东中生代胶莱盆地北缘金矿床硫铅同位素地球化学

位于山东胶莱盆地北缘的蓬家夼金矿、发云夼、大庄子等金矿 ,是一类受盆地边缘元古宙荆山群变质岩中的低角度层间滑动断层控制的蚀变构造碎裂 角砾岩型 (蓬家夼式 )金矿。硫同位素组成表明蓬家夼式金矿比胶东其它典型金矿的δ3 4 S偏高 ,且高于老地层和中生代花岗岩的 ,反映大气降水循环淋滤作用使硫同位素发生了较大程度的分馏。蓬家夼、大庄子金矿床矿石铅为异常铅 ,铅同位素组成与胶东群、玲珑、焦家和邓格庄等中生代花岗岩有关的金矿相比 ,其组成范围变化大 ,反映成矿物质的多源性。这与该类金矿所处的构造边缘 (转换 )环境相耦合。     

广州地区酸雨硫源的硫同位素示踪研究

为研究酸雨硫源，本文对广州地区大气降水、大气SO2和气溶酸、工业用煤和重油及其燃烧产物样品进行了硫同位素组成测定。对煤和重浊在燃饶过程中的硫同位素分馏效应进行了试验研究，发现重油在燃烧过程中有明显的类似于煤的硫同位素分馏效应，其燃烧产物SO2气体富集轻硫同位素，而固体颗粒物则富集重硫同位素。依据同位素质量平衡，定量计算了四种硫源(人为成因硫、天然生物硫、海雾硫和远距离传输硫），对广州地区酸雨的贡献。上述结果，对研究全球环境地球化学有重要意义，其硫同位素组成为识别和跟踪污染硫源的循环提供了“内标”。     

牛心山金矿床的硫同位素组成及其地质意义

根据含金石英脉和蚀变岩金矿中黄铁矿、闪锌矿和方铅矿样品的测试结果,讨论了牛心山金矿床的硫同位素组成特征,计算了共生硫化物沉淀时的同位素平衡温度和溶液中总硫同位素组成,并据此进行了地质解释。     

安徽安庆铜矿床硫同位素地球化学

安徽安庆铜矿床的硫同位素组成复杂，不能用单一硫源或物理化学条件的变化来解释，本文依据区域成矿地质背景及矿床地质特征，研究了硫从硫源地质体转移到成矿热液中的６种可能机理（模型），并确定了矿床的硫源。     

四平山门银矿硫同位素地质特征

山门银矿的成矿热液体系中总硫同位素组成近于陨硫值与岩浆硫值相近,具深源硫特点。金属矿物硫同位素组成在同位素交换平衡条件下属中低温环境沉淀。同位素变异时间、空间上都有较明显的演化规律。     

河南桐柏县破山银矿和银洞坡金矿的硫同位素研究

河南桐柏县围山城金银成矿带的破山银矿和银洞坡金矿位于河前庄背斜的轴部和两翼,围岩为歪头山岩组,矿体受地层和构造的双重控制。两个矿床的矿石硫同位素δ34S值变化范围很窄,位于-1.8‰～5.3‰之间,具塔式效应,与围岩的硫同位素组成类似,具有深源硫的特征,由混合总体筛分可推测围岩提供了大部分硫源,破山银矿δ34S∑S为2.8‰左右。同时赋矿围岩的Au、Ag含量远远高于地壳丰度,因此可推断成矿物质主要来源于围岩歪头山岩组。     

河北省张一宣地区金矿床的硫、铅同位素地质研究

通过对张宣地区金矿床硫、铅等稳定同位素地球化学研究,阐明该区形成金矿的主要物质来源为太古界桑干群地层,其成矿时代为燕山运动时期,基于矿床地质及硫、铅、氢、氧等稳定同位素研究,建立了本区金矿的成矿模式.     

苏丹哈马迪金矿地球化学特征及成因探讨

苏丹哈马迪金矿区矿石与岩石稀土配分曲线的相似性表明二者具有同源性;矿石硫同位素组成δ(34S)值为较小的负值,表明区内硫来源单一,且硫质应为深源物质;而矿石中的氢、氧同位素特征则表明金矿热液应来源于变质热液.众多事实表明,哈马迪金矿与泛非造山运动及其后的区域变质作用关系密切,成矿热液来源于围岩,属受剪切作用控制的变质热液型金矿床.     

石家铺子金矿床地质特征及成矿模式

石家铺子金矿床是岩浆期后热液叠加改造层控破碎带蚀变岩型金矿,其成矿时代为燕山早期,成矿温度180~300℃。岩石中元素丰度及其演化资料表明,本矿床成矿物质来自地层,部分来自岩浆岩。断裂构造严格控制金矿体的产出,并决定了工业矿体的规模及空间定位。硫同位素组成特征表明,硫源以深源同熔岩浆热液为主,部分来自地层。氧、碳同位素组成特征反映成矿溶液以岩浆水为主,混有少量变质水和大气降水。     

广西东部地区金矿的控矿作用和稳定同位素地球化学研究

该区金矿产于寒武系水口群浅变质岩系砂页岩内,矿化类型主要有蚀变岩型和石英脉型两大类。矿体主要受近东西向和北东向两组脆-韧性剪切带控制。硫同位素组成特征表明,硫源应以深源同熔岩浆热液为主,部分来自地层;氢、氧同位隶组成特征反映成矿溶液以岩浆水为主,混有少量变质水和大气降水;铅同位索组成特征表明铅源以深源为主,混有少量壳源物质,矿床具多源成矿特点。硫、铅、氢氧等稳定同位素研究结合矿床地质特征表明,该区金矿具多源、多成因及多期次成矿特征,矿床成因主要有岩浆热液、变质热液和复合叠加成矿,而以后者为主。     

中国主要类型锑矿床硫同位素组成及地球化学特征

中国主要类型锑矿床的硫同位素组成范围变化很大,锑矿床中各种矿物（辉锑矿、黄铁矿、闪锌矿、雄黄、方铅矿、重晶石、毒砂、辰砂、脆硫锑铅矿）的δ３４Ｓ值从－３２．７‰变化到＋３４．８‰,极差值高达６７．５‰。各类锑矿床中矿物的硫同位素组成变化各异,说明锑矿床成因较复杂,硫的来源不仅有海水中沉淀的硫酸盐硫,而且还有生物、细菌形式的还原硫和深源硫（岩浆作用、喷流作用等）,从而形成不同类型或成因复杂的锑矿床