右江褶皱带东南缘西大明山矿集区铅同位素地球化学特征及其地质意义

广西西大明山多金属矿集区是右江褶皱带东南缘近年找矿突破的重要地区,发育凤凰山特大型银矿床、罗维中型钨锌多金属矿床、弄屯大型铅锌矿床及一些中、小型矿床等。其中罗维和弄屯矿床是近年新发现的矿床,矿体分别呈层状赋存于寒武系碎屑岩和呈脉状赋存于寒武系与泥盆系接触界面附近或断裂破碎带中。笔者对矿集区内层状和脉状矿床矿石硫化物铅同位素进行研究,并与赋矿围岩、隐伏二长花岗岩进行对比。铅同位素数据显示:罗维层状矿床矿石硫化物铅同位素组成为:~(206)Pb/~(204)Pb=18.1320~18.5980,~(207)Pb/~(204)Pb=15.5920~15.7988,~(208)Pb/~(204)Pb=38.4041~39.0461;弄屯脉状矿床矿石硫化物铅同位素组成为:~(206)Pb/~(204)Pb=18.3240~18.5060,~(207)Pb/~(204)Pb=15.7321~15.9140,~(208)Pb/~(204)Pb=38.6511~39.2311;二者具有相似的同位素组成,但弄屯矿床矿石硫化物~(207)Pb/~(204)Pb比值略高于罗维矿床矿石硫化物。罗维矿床矿石硫化物铅同位素组成与深部隐伏二长花岗岩铅同位素组成一致;而弄屯矿床矿石硫化物~(208)Pb/~(204)Pb值介于二长花岗岩和地层铅同位同位素组成之间,且矿石~(207)Pb/~(204)Pb比值指示矿石铅可能来源于上泥盆统莲花山组碎屑岩与中寒武统黄洞口组碎屑岩。渌井和大新铅锌矿床显示出异常高的~(207)Pb/~(204)Pb,暗示可能还有其他富铀的地质体为成矿提供放射成因铅,铅同位素特征值(μ值、ω值)揭示矿石硫化物和岩体都具有壳源铅的特征;从垂向上,各矿床距罗维隐伏岩体顶界距离增加,岩浆铅减少,地层铅增加。综合研究认为,西大明山多金属矿集区应属于典型的与深部燕山期岩体侵入有关的岩浆热液充填交代型矿床,成矿物质主要来源于燕山期岩浆和围岩地层。     

冈底斯成矿带西段鲁尔玛斑岩型铜(金)矿床的成矿 物质来源研究

西藏措勤县鲁尔玛铜(金)矿床为冈底斯成矿带西段新发现的斑岩型矿床,位于中拉萨微陆块的西部,矿体主要呈脉状和不规则状产于含矿斑岩顶部和接触带,矿床形成于晚三叠世(213 Ma)。文章通过研究主成矿阶段硫化物的S-Pb同位素组成特征,并与晚三叠世含矿斑岩体Pb同位素组成进行对比,发现共生硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄(δ34SV-CDT=-2.38‰～1.75‰,极差为4.13‰,均值为-0.64‰),具有深源硫(地幔或下地壳)的特征;共生硫化物(黄铁矿、黄铜矿和毒砂等)Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.450～18.903、15.602～15.669、38.637～39.424)和晚三叠世含矿斑岩的Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.845～19.560、15.634～15.689、39.273～40.211)具有一致的线性演化曲线,显示出壳幔混合的特征,暗示鲁尔玛铜(金)矿的铅来自于晚三叠世的岩浆活动。研究认为,鲁尔玛铜(金)矿床形成于晚三叠世新特提斯洋壳向北俯冲的环境,成矿物质应源于新生地壳熔融形成的中酸性岩浆。     

南秦岭铧厂沟金矿床硫、铅同位素组成特征与金属物质来源探讨

铧厂沟金矿床赋存于新元古界碧口群细碧岩和泥盆系踏坡群灰岩中。矿体受高角度逆冲断层和韧-脆性剪切带控制,呈似层状、透镜状产出,是南秦岭典型的造山型金矿床。根据赋矿围岩不同,该矿床划分为细碧岩矿带和灰岩矿带。细碧岩矿带矿石中黄铁矿的δ~(34)S值范围为-1.3‰～4.7‰,呈塔式分布,具岩浆硫特征;灰岩矿带矿石中黄铁矿的δ~(34)S值为-14.8‰～1.9‰,离散度强,具有生物成因硫和地层硫的特征。矿石黄铁矿的δ~(34)S值均落入碧口群细碧岩(2.1‰～4.7‰)和踏坡群(-22.5‰～6.6‰)的δ~(34)S值范围,指示硫源主要为碧口群和踏坡群。Pb同位素组成中,细碧岩矿带矿石中黄铁矿~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb范围分别为18.017～17.856、15.530～15.585和38.150～38.413,灰岩矿带矿石中黄铁矿~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb范围分别为18.202～18.491、15.624～15.659和38.690～39.401。细碧岩矿带矿石黄铁矿与围岩细碧岩全岩的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值相近,灰岩矿带矿石黄铁矿Pb同位素投影点全部落入踏坡群灰岩地层范围内。以上S和Pb同位素结果表明,铧厂沟金矿床金属物质来源于新元古代碧口群细碧岩及泥盆系踏坡群。     

东昆仑那更康切尔银矿床S-Pb-C-O同位素地球化学特征

那更康切尔银矿床位于东昆仑成矿带中部,紧邻昆中构造带。矿体主要以脉状产出于古元古代金水口群片麻岩以及晚古生代花岗闪长岩和二长花岗岩中。本文在矿床地质特征研究基础上,采集12件样品对其硫化物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和方解石分别开展了S-Pb和C-O同位素研究。结果表明,矿床硫同位素组成稳定,δ~(34)S主要集中于-3.4‰~0.6‰之间,主要来源于岩浆作用;硫化物~(206)Pb/~(204)Pb值介于18.28~18.62,平均值为18.37,~(207)Pb/~(204)Pb值介于15.60~15.73,平均值为15.65,~(208)Pb/~(204)Pb值介于38.38~39.10,平均值为38.63,铅同位素组成稳定,矿石铅主要来源于地壳;方解石δ~(13)C值介于-6.0‰~-2.8‰,平均值为-4.25‰,δ~(18)O值介于6.1‰~20.5‰,平均值为12.49‰,表明C可能主要由岩浆作用提供。综合矿床地质特征和区域成矿背景认为该矿床应属于岩浆期后热液矿床,受构造和岩浆作用的双重控制。     

湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义

对湖南省留书塘铅锌矿床不同阶段矿石硫化物进行的S、Pb同位素研究表明,17件矿石样品硫化物的S同位素组成变化范围较宽(δ34S=-12.8‰~4.6‰),具有地层有机硫(约-13‰)与岩浆硫(约5‰)混合特征。从早阶段到晚阶段,硫化物呈现出δ34S值逐渐升高、极差逐渐增大的演化趋势。最晚形成的重晶石矿石硫由地层硫酸盐提供。13件硫化物样品的Pb同位素组成比较稳定,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.627~18.942、15.670~15.804和38.366~38.912,平均值分别为18.747、15.705和38.614。与区内新元古界—寒武系基底、邻区湘南与铅锌矿相关的岩浆岩钾长石Pb同位素进行的对比表明,矿石铅主要来源于矿区深部岩浆岩,少部分可能来自于基底寒武纪地层。结合宏观地质特征分析,留书塘矿床可能是与岩浆岩有关的热液充填交代矿床,其成矿物质具有多来源特征。     

桂中两江Cu矿床的地质和S-Pb同位素研究

两江Cu矿床为一个位于广西中部的石英脉型矿床。为了查明矿床成因,笔者对该矿床分别进行了矿床地质和S-Pb同位素研究。结果表明,矿石硫化物S同位素的δ34SCDT介于-1.22~0.96‰之间,呈塔式分布,暗示矿石S为岩浆或深部热液起源。矿石Pb同位素的208Pb/204Pb、207Pb/204Pb和206Pb/204Pb的比值分别介于38.698~39.817、15.773~15.879和18.307~19.232之间,平均值分别为39.151、15.809和18.307。对比研究表明,矿石与地层(寒武系和泥盆系)砂页岩和加里东期岩浆岩完全不同的Pb同位素组成,而与晚白垩世岩浆岩(包括昆仑关黑云母花岗岩)具有较为相近分布范围。因此,该矿床的矿石Pb及其成矿金属物质最有可能起源于晚白垩世岩浆作用。结合矿体交截关系和成矿物质来源研究,笔者推测该矿床最有可能形成于晚白垩世。由于含矿石英斑岩为加里东期岩浆作用的产物,因此,在矿区深部存在与成矿作用有成生关系的隐伏岩体,很可能为昆仑关黑云母花岗岩岩基向西北方向延伸部分。区域矿化特征对比表明,大明山W-Cu多金属成矿带深部可能存在矽卡岩型矿化,并预示着巨大的找矿潜力。     

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。     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

湘中龙山Au- Sb矿床成矿物质来源——来自S、Pb和Sr同位素证据

龙山Au-Sb矿床是湘中Au、Sb矿集区的代表性矿床,本文对其不同类型矿石、矿区围岩和区域地层进行了S、Pb、Sr同位素组成对比研究。矿石中硫化物的δ~(34)S值为-3.0‰～5.1‰,平均值2.3‰;矿区围岩的δ~(34)S值为4.0‰～5.9‰,平均值5.2‰;区域地层的δ~(34)S值为9.3‰～13.3‰,平均值11.3‰。矿石与矿区围岩、区域地层的硫同位素组成差别较大,矿石硫具岩浆来源特征。矿石中硫化物的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为16.992～18.457、15.392～15.722和37.586～38.960,矿区围岩的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为17.630～17.993、15.522～15.644和37.981～38.366;区域地层的~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为17.566～18.092、15.430～15.630和37.988～38.710。矿石铅同位素组成变化较大,矿石铅的来源较复杂,赋矿地层、印支期岩浆岩和上地幔可能都为其提供了部分铅。石英流体包裹体的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71540～0.72309,矿区围岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71844～0.72153,区域地层的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值为0.71792～0.71939,矿石、矿区围岩、区域地层的初始锶同位素值均较高,主要为壳源锶,部分锶来自赋矿地层,部分来自印支期岩浆岩。龙山矿床成矿物质具壳幔混合来源特征,矿化剂硫主要来源于岩浆,成矿物质部分来自江口组地层,部分来自印支期岩浆岩。     

湘东北正冲金矿床成矿物质来源的S-Pb同位素示踪

长沙-平江(长-平)成矿带位于江南造山带中段,金资源储量达250余吨。该区金矿床是典型的沉积变质岩容矿的热液脉状金矿床,构造控矿特征清晰,然而巨量金来源与矿床成因尚不明确。正冲金矿床主体赋存于新元古代变质沉积岩中,矿区内同时发育少量花岗岩体,是识别不同地质体对成矿贡献的理想选择。因此,本文选取正冲金矿床,在野外宏观地质工作基础上,系统开展了成矿阶段划分与载金硫化物同位素地球化学测试等工作。正冲金矿床严格受控于NNE-NE向的长-平断裂及其次级断裂系统,矿体呈脉状,走向NW或NNE,蚀变分带不明显。正冲金矿床矿物组合简单:早阶段发育有乳白色贫矿石英与白云母;成矿主阶段为石英细脉与自然金黄铁矿毒砂-多金属硫化物-少量绿泥石;成矿晚阶段发育有石英-方解石脉。其中,黄铁矿与毒砂是矿床内自然金与不可见金重要的载体。为弱化毒砂和黄铁矿裂隙中细粒多金属硫化物对同位素地球化学结果的干扰,本次研究挑选自形、未变形的毒砂、黄铁矿颗粒测试研究。实验结果表明载金毒砂铅同位素组成~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb与~(206)Pb/~(204)Pb分别为37.867～38.285、15.555～15.663与17.743-18.073,略高于黄铁矿铅同位素组成37.774～38.268、15.547～15.660与17.670～18.021;毒砂δ~(34)S变化幅度较小(-4.7‰～-0.9‰,均值为-3.0%),略高于黄铁矿δ~(34)S值(-9.1‰～-1.1‰,均值为-4.4‰),成矿流体氧逸度约为10~(-30.7)。正冲金矿床硫、铅同位素组成与赋矿围岩、区域内岩体和斑岩型矿床同位素特征具有较大差异,说明区内岩体与赋矿地层并不是正冲金矿床成矿物质的主要来源。金矿床成矿物质具有深源特征,可能来源于比冷家溪群地层变质程度更高、沉积位置更深的变质沉积岩。结合区域地质背景、金矿床地质-地球化学特征与成矿年代学资料,推断正冲金矿床为造山型金矿床。