铂族矿物中锇同位素比值的地质意义

铂族矿物中锇同位素比值的地质意义谢智（中国科技大学地球和空间科学系,合肥２３００２６）关键词锇同位素比值铂族矿物地幔地壳Ｏｓ元素是中等相容性元素,Ｒｅ是不相容性元素。在壳幔分异过程中,Ｒｅ／Ｏｓ分异很大,Ｏｓ倾向于存留在地幔中,而地壳中Ｏｓ的含量很低...     

金川铜镍硫化物矿床深熔-就地成矿作用过程研究

文章通过研究矿石冶炼过程中矿物种类、含量、物理化学性质、结晶形态、嵌布特征、颗粒大小和生成环境以及矿物在高温条件下的物理化学反应等，并使之与铜镍硫化物矿床特征对比，认为金川铜镍硫化物矿床深熔—就地成矿作用过程为从深部到侵位的持续熔离。岩浆上侵过程中由于高熔点富镁橄榄石及铬铁矿陆续在岩浆房侧边析出固结，使得岩浆房逐渐变小，硫化物不断富集，最终使得小岩体容大矿。     

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。     

金川铜镍硫化物矿床的Re-Os"年龄"及其意义

分析了金川铜镍硫化物矿床的一组浸染状矿石和一组块状矿石的Re、Os含量和Os同位素组成.浸染状矿石和块状矿石分别给出Re-Os表观等时线年龄为(1 126±96)Ma和(840±79)Ma,表观初始187Os/188Os比值为0.119±0.018和0.242±0.028.块状矿石的表观年龄与前人报道的同类矿石年龄在误差范围内一致,证明了其分析的可靠性.此结果也与前人报道的锆石和斜锆石的U-Pb年龄在误差范围内一致,说明了金川的新元古代成矿时代.而我们的和前人的工作表明,海绵陨铁状矿石和浸染状矿石给出的Re-Os表观年龄有相当大的变化范围,且都比块状矿石的年龄老.提出了两种模式解释这种现象:在约8亿年前金川矿床形成时地壳混染导致浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的Os同位素组成不均一,从而给出偏老的表观年龄;相反,Os同位素在块状矿石中快速扩散而均一化,因此给出成岩成矿年龄.但是,还不能完全排除两期成岩成矿的可能性,即晚期岩浆活动引起了早期岩浆活动中封闭的Re-Os同位素体系的扰动.目前倾向于第一种解释,但后一种可能性还需要检验.     

微量地质样品铼锇含量及其同位素组成的高精度测定方法

报道了采用新型IsoProbe—T热电离质谱计测定Os含量及其同位素组成和Neptune多接收器等离子体质谱仪（MC—ICPMS）测定Re含量的分析方法。样品化学处理采用Carius管溶样、小型蒸馏法分离和微蒸馏法纯化提取Os以及阴离子树脂交换分离Re的方法。采用IsoProbe—T质谱计测定Os同位素组成具有灵敏度高和精度高的特点。对溶液标样，采用多法拉第接收器系统测定Os总量低至0．2ng的样品时，平均^192Os^16O3-离子流强度可达100mV以上并可维持约20min，其^187Os／^188Os同位素比值的测定精度可优于0．1％（1RSD）。采用所建立的化学分离流程和高精度质谱测量方法，测定了铂族元素橄榄岩标样WPR-1中Re、Os含量和Os同位素组成，测定结果与文献报道值在误差范围内吻合。     

金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式

金川矿床是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床,其成岩成矿过程及侵位机制一直存在争议。近年来,岩浆通道系统成矿被越来越多的人所接受,正是由于岩浆通道系统这样特殊的开放系统为＂小岩体成大矿＂提供了成矿条件。通过对岩体的形态,以及岩体与围岩接触处的宏观和地球化学特征的研究,指出在岩体侵入前存在一组由F1、F2等拆离断层所组成的正断层系统,为金川岩体的控矿构造,且是与上一级岩浆房贯通的岩浆通道。而对不同矿体Cu、Ni及铂族元素变化趋势的总结和Ⅰ6行富铜隐伏矿体、Ⅱ2号矿体33-41行特富矿的研究,发现Ⅰ24号、Ⅱ1号与Ⅱ2号矿体的矿浆分别由两个不同的岩浆通道形成,指出了岩浆通道的可能产出位置,探讨金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统成矿模型。     

铜镍硫化物的Re-Os同位素定年方法及应用实例

摘要本文介绍了含有普通Os的铜镍硫化物的Re-Os同位素定年方法及其在新疆黄山东和金川铜镍矿床的应用实例。样品采用Carius管溶解，Re采取丙酮萃取、阳离子树脂交换分离，Os则采取蒸馏分离方式，质谱测量为电感辆合等离子体质谱(ICP-MS)。结果表明，采用ICP-MS进行铜镍硫化物的Re-Os同位素定年研究，同样能得到令人满意的结果。     

新疆香山铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定

通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年,获得等时线年龄数据为(298±7．1)Ma。该数据表明产于东天山黄山—镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世—早二叠世,与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银铜矿床和火山岩型铁铜矿床为同一时期的产物。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．682±0．32,γ_OS平均为444,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有地壳物质加入成矿系统中。     

金川铜镍硫化物矿床成矿物质深部预富集过程探讨

金川矿床为世界第三大在采铜镍硫化物矿床,该矿床赋矿岩体出露面积仅为1.34km2,主要由超镁铁质岩石组成,岩体矿化率高达47%.不同岩相和矿石类型之间呈明显的突变接触关系.这些典型特征暗示成矿物质在侵入现存空间之前发生了明显的预富集.成矿物质的深部预富集过程主要探讨深部岩浆房内硫化物的熔离机制、硫化物熔离的相对时限及熔离量的大小、硫化物熔离后的迁移聚集及分离结晶过程.金川岩体不同岩石类型中橄榄石Fo变化范围小(Fo=80.11～85.68),暗示深部岩浆房是开放的岩浆系统,存在多期次后续新鲜岩浆的贯入.依据橄榄石-液相平衡原理,计算得到金川岩体母岩浆MgO含量为10.8%～12.6%,为高Mg拉斑玄武质岩浆,表明岩浆源区发生了较高程度的部分熔融,其为硫化物的大量熔离提供了丰富的成矿元素.金川岩体Sr-Nd-Os同位素和微量元素地球化学特征表明,金川岩体原生岩浆遭受明显的地壳物质混染,混染程度约为5%～10%,Th-Ta、Th-Nb和(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM图解表明,部分混染物为下地壳组分,下地壳物质的混染可能是导致深部岩浆房内硫化物熔离的主要机制.金川矿床赋矿岩石类型主要为二辉橄榄岩和纯橄岩,为金川岩体中基性程度最高的岩石类型,同时"Melts"模拟计算也表明,硫化物的熔离发生在岩浆演化的早期阶段,并随着后续新鲜岩浆的持续贯入熔离出的硫化物含量不断增加.熔离后的硫化物在重力作用下下沉至岩浆房底部或中下部,形成矿浆和富矿岩浆.金川矿床中块状矿石相对富集IPGE,富Cu矿体中则相对富集Cu和PPGE.这种成矿元素的分异现象表明,随着温度的降低,硫化物在深部岩浆房内发生了明显的分离结晶作用.同时研究表明,硫化物分离结晶程度与硫化物之间的连通性呈正相关关系.     

金川岩浆铜镍硫化物矿床中的镍钴分布规律及其控制因素

幔源岩浆形成与演化过程中镍(Ni)、钴(Co)具有相似的地球化学行为。金川岩浆铜镍硫化物矿床以Ni、铜(Cu)为主要矿种, Co为伴生, Ni、Co在金川矿床中的空间分布规律同步变化, 然而其Ni/Co比值(36.7)远高于地幔值(18.2)。这表明在金川矿床形成过程中Ni-Co发生了共生分离, 但Ni-Co分布特征尚不清楚、其控制因素尚不明确。本文对该矿床中主要矿石矿物的Ni、Co含量及分布进行了系统总结, 并与脉石矿物进行对比。结果表明矿石矿物镍黄铁矿是最重要的含Ni、Co矿物相, 其Ni、Co含量均远高于磁黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物。对于脉石矿物, Ni在橄榄石、磁铁矿、铬铁矿内的含量依次降低, 在斜方辉石与单斜辉石中含量最低。Co则在铬铁矿、橄榄石内含量依次降低, 在斜方辉石、单斜辉石、磁铁矿中含量最低。在硫化物熔离过程中, Ni在硫化物熔体内相容性更强, 更加倾向于进入硫化物熔体, 使Ni显著富集于硫化物熔体内, 而Co则相对富集于硅酸盐熔体内, 由此导致Ni-Co解耦。硫化物冷却结晶过程中, Ni、Co倾向于进入最早结晶的单硫化物固溶体(MSS), 并在随后分解作用中集中进入镍黄铁矿内, 使镍黄铁矿成为金川矿床中最重要的含Ni-Co矿物相, 并使Ni、Co在金川矿床中具有相似的空间分布规律。在硅酸盐熔体结晶分异过程中, Ni在橄榄石中的相容性最强, Co在铬铁矿中相容性最强, 因此Ni倾向于进入橄榄石, 而Co倾向于进入铬铁矿, 由此导致Ni-Co发生解耦。硫化物熔离、橄榄石堆晶均会造成残余熔体Ni亏损程度高于Co, 且Ni在斜方辉石与单斜辉石中相容性高于Co将导致残余熔体随冷却结晶Ni/Co比值逐渐降低, 因此在粒间硅酸盐矿物结晶过程中Ni、Co倾向于共生。脉石矿物亚固相下与硫化物熔体反应对于Ni-Co共生分离的影响则与结晶作用完全相反。镍黄铁矿和磁黄铁矿出溶于硫化物矿浆结晶早期形成的MSS, 在不同岩/矿石类型内Ni、Co含量同步变化, 表明镍黄铁矿和磁黄铁矿成分可以用来指示岩浆铜镍硫化物矿床成矿过程中硫化物熔体成分的演变。

     

金川铜镍矿床年龄和源区同位素地球化学特征

本文报道了金川铜镍硫化物矿床 Sm- Nd、Rb- Sr、Re- Os同位素年龄测定结果 ,讨论了矿床物质源区。金川铜镍矿床 Re- Os年龄为 10 4 3± 2 8(2 σ) Ma,IOs=0 .15 0 3± 5 0 (2 σ) ;Sm- Nd等时年龄约 0 .97± 0 .31(2 σ)Ga,INd=0 .5 110 6± 2 8(2 σ) ;Rb- Sr等时年龄约 819Ma,ISr=0 .7118。矿床物质来自富集地幔源区。矿床形成可能与Rodinia超大陆的形成和裂解过程有关     

多元统计分析在金川铜镍矿床两类矿石中的应用

应用聚类分析和因子分析对金川铜镍硫化物矿床样品及其微量元素进行了分析和科学分类,并对分类的样品进行R型因子分析,找寻在成矿作用过程中对成矿贡献起关键性作用的因子。因子分析结果表明,富矿类型的网状矿石与贫矿类型的星点状矿石的Ni,Cu矿化期存在着明显的差异性;网状矿石在成矿作用过程中,经受了晚期晚阶段的中、低温热液作用,使矿石中的主要成矿元素Cu产生了进一步的叠加和富集,并伴有Bi,Se,Te及贵金属元素的富集。因子分析的研究为脉动式多期多阶段的成矿机制模式提供了新的依据,同时,也为矿床中有用伴生元素的赋存状态及找寻提供了有用的成因信息。     

金川Cu、Ni(PGE)岩浆硫化物矿床成矿时代研究

金川Cu、Ni(PGE)岩浆硫化物矿床是世界最著名的矿床之一,其中超镁铁岩和矿床的形成时代一直备受关注,不同研究者采用不同的方法获得了大量的年龄数据,但均未获得公认一致的结果。文中通过对不同测试方法的适用性与局限性分析,结合金川岩体、矿体地质分异特点,对前人的和文中测得的同位素年龄数据进行分析研究,认为新元古代时期的成矿年龄(800 Ma左右)为后期构造变质叠加事件年龄,中元古代时期的成岩、成矿年龄(1 408~1 508 Ma)更接近实际的成岩、成矿事件年龄。这一成矿年龄的进一步厘定,说明了华北古陆边缘中元古代成岩成矿事件的重要性。     

河水样品中硼的分离及其同位素组成测定

对河水样品中低含量硼的分离方法及硼同位素组成的测定进行了研究。将约1000mL河水样品分别用硼特效树脂，混合树脂富集和纯化后，紫外灯照射去除有机质，蒸发浓缩至小体积，采用正热离子质谱法进行硼同位素组成的测定。全流程回收率在95％以上，同位素稀释法测得全流程空白为41ng。经该方法处理后的样品能满足同位素质谱测定的需要。不产生同位素分馏，测试精度基本在0.6‰以内。     

甘肃省金川超大型铜镍硫化物矿床富铂钯矿石成因研究

金川铜镍硫化物矿床的成因及侵位机制尤其是块状矿石和铂钯富集体成因一直存在较大争议,本文通过对金川矿石的空间关系、地球化学特征研究,指出金川矿床遭受构造及热液蚀变作用影响明显,块状矿石相对富集Os、Ir、Ru、Rh,铂钯富集体相对富集Pt、Pd、Au、Cu.研究认为,块状矿石是晚期纯硫化物矿浆上升贯入后经单硫化物固溶体结晶堆积而成,残余熔浆形成初始铂族矿物,后期矿体遭受热液蚀变及构造剪切-热液作用,使Pt、Pd、Cu、Au迸一步富集形成铂钯富集体,并在有利于成矿的空间聚集成矿.块状矿石与铂钯富集体关系密切,据此推测2 #矿体、24#矿体深边部裂隙中具有良好的勘探前景.     

Geochemical Characteristics,Genesis of Concealed Cu-rich Ore Body in the Jinchuan Deposit,Northwestern China,and Its Prospecting

Abstract: The Jinchuan deposit is hosted by the olivine-rich ultramafic rock body, which is the third-largest magmatic sulfide Ni–Cu deposit in the world currently being exploited. Seeking new relaying resources in the deep and the border of the deposit becomes more and more important. The ore body, ore and geochemistry characteristics of the concealed Cu-rich ore body are researched. Through spatial analysis and comparison with the neighboring II1 main ore body, the mineralization rule of the concealed Cu-rich ore body is summed up. It is also implied that Cu-rich magma may exist between Ni-rich magma and ore pulp during liquation differentiation in deep-stage chambers, which derives from deep-mantle Hi–MgO basalt magma. It is concluded that the type of ore body has features of both magmatic liquation and late reconstruction action. It has experienced three stages: deep liquation and pulsatory injection of the Cu- and PPGE-rich magma, concentration of tectonic activation, and the later magma hydrothermal superimposition. In addition, the Pb and S isotopes indicate the magma of I6 concealed Cu-rich ore body originates predominantly from mantle; however, it is interfused by minute crust material. Finally, it is inferred that the genesis of the Cu–Ni sulfide deposit is complex and diverse, and the prospect of seeking new deep ore bodies within similar deposits is promising, especially Cu-rich ore bodies.     

利用稳定同位素比率估计湖泊的蒸发

利用稳定同位素物质平衡方法可以估算湖泊的蒸发，方法的主要特点是不必测定入湖水量，只须测定其稳定同位素比率。文章根据青海湖实测的氧同位素资料和有关水文气象资料，并利用稳定素模型得出，青海湖多年平均蒸发量为８７７ｍｍ，这个值与同一时期９０４．６ｍｍ的实测蒸发量大致相当，不同水体中稳定同位素比的大小对湖蒸发量有不同程度的影响。降水和入湖泊水中的稳定同位素比率与蒸发量存在正比关系；湖泊水和蒸发水中的稳定同     

大厂矿田铜坑-长坡锡石硫化物矿床铅 同位素特征及其地质意义

[摘 要] 铜坑 - 长坡锡石硫化物矿床是大厂矿田中规模最大、最具有代表性的矿床,本文通过该矿床大量铅同位素资料的系统分析,运用全方位对比法和△β- △ч示踪法对矿床成矿物质来源进行了研究,不管是层状矿体、细脉带矿体还是大脉带矿体,其成矿物质主体具有统一来源,主要来自岩浆岩、泥盆系及基底物质,但也有少量的幔源物质参与。铜坑-长坡矿床的形成可能经历了两个阶段,即:早期的基性岩脉阶段和晚期的燕山期岩体阶段。