辽宁青城子铅锌矿成矿流体特征和成矿物质来源示踪

青城子铅锌矿地处辽东-吉南裂谷带西端,是中国东北地区著名的铅锌矿床,其成矿作用复杂。为了深入揭示该矿床的成矿流体特征和成矿物质来源,本文在对青城子铅锌矿床(喜鹊沟、甸南、本山)地质特征研究的基础上,开展了流体包裹体测温和激光拉曼成分分析,H、O、C、S、Pb同位素分析,并进行了多元同位素体系的综合示踪。青城子铅锌矿床发育富液相包裹体,局部发育H_2O-CO_2三相包裹体。成矿温度范围大,是多阶段成矿作用发展演化的反映(至少两期成矿),成矿温度主要在190℃~310℃之间,应属中温成矿,成矿流体为中温低盐度的水盐流体。激光拉曼成分特征,成矿流体总体属于含CH_4的H_2O-CO_2-NaCl体系,属于还原性流体,具有深源的特征。氢氧同位素结果显示,成矿热液主要来源于岩浆水和大气降水。硫同位素特征表明,矿体中的硫可能主要来自海水硫酸盐的还原。碳氧同位素特征表明,成矿物质可能起源于地层,后期发生岩浆热液改造。铅同位素结果表明,矿石中铅是地层与岩浆岩的混合源铅。     

黑龙江省东宁县五道沟金矿成矿流体特征及矿床成因

五道沟金矿位于太平岭金-铜多金属成矿带,矿体呈脉状赋存于下二叠统双桥子组碳质板岩中,并严格受NE向断裂控制。根据野外观察和岩相学研究,将五道沟金矿成矿划分为早期石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-碳酸盐阶段3个阶段,其中石英-黄铁矿阶段为主要成矿阶段。石英流体包裹体显微测温和拉曼光谱分析表明,金成矿期流体为中低温、低盐度的含CO₂流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体是岩浆水和大气降水的混合流体。黄铁矿微量元素特征表明矿区内黄铁矿为岩浆热液成因;矿石硫同位素数据显示其具有岩浆硫和地层硫的混合特征。铅同位素组成图上,矿石铅、围岩铅和岩浆岩铅三者呈线性关系,具有同源特征,矿石中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值明显高于围岩的相应值,暗示了矿石铅为围岩铅淋滤产物。矿石同位素特征表明双桥子组碳质板岩应为金矿矿源层。综合矿床地质特征、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素分析,认为五道沟金矿为造山型金矿。     

辽宁青城子矿田高家堡子银矿成矿流体特征及地质意义

高家堡子银矿是产于辽宁青城子矿田内的大型银矿床。利用从该矿床所采集的含银石英脉及脉状铅锌银矿石样品,对矿床成矿流体进行了详细显微测温、激光拉曼光谱、群体包裹体成分及氢氧同位素测试研究。结果表明高家堡子银矿存在纯液相及水盐气液两相流体包裹体;流体包裹体显微测温揭示水-盐气液两相流体包裹体均一温度为122℃~202℃,主要集中在122℃至185℃之间;成矿流体盐度为1.05%~9.34%Na Cleq;激光拉曼测试显示包裹体主要由H2O、CO2、CH4等组成,与流体包裹体气相成分测试结果基本一致;成矿流体液相分析显示Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl-、SO2-4为主要成矿流体的阴阳离子。结合矿田内已有H-O同位素测试分析结果,认为青城子矿田内金银矿成矿流体来自岩浆活动驱动的热液系统。高家堡子银矿为岩浆热液叠加早期沉积变质大理岩的浅成低温银矿床,岩浆活动在成矿中起了重要作用。     

新疆准噶尔—东天山地区产于韧性剪切带中的金矿床成矿流体与碳、硫、铅同位素

韧性剪切带型金矿床是新疆准噶尔-东天山地区重要金矿类型。本文以科克萨依、康古尔、红石金矿为典型矿床,研究它们的流体包裹体均一温度、爆裂温度、包裹体成分、包裹体水的来源等,并进行了硫、铅同位素及近矿围岩碳同位素、矿体石英包裹体中CO2、CH4气体的碳同位素分析。结果表明,硫、铅为深源,暗示了本区金成矿物质的地幔来源。部分碳为有机碳,反映了本区年轻碳质沉积地层中有机碳参与了金的迁移与成矿作用。综合研究表明,在本区特定的后碰撞地质背景下,在构造挤压与伸展作用中形成的韧性剪切带中的金矿床金成矿物质源于深源,成矿流体主要是变质水。岩浆作用、变质作用、碳质围岩地层有机碳参与成矿,变质流体与岩浆热液及天水等流体的不同程度的混合与叠加,形成本区特征的韧性剪切带型金矿床。     

雪峰山铲子坪金矿床稳定同位素特征及成矿地质意义

铲子坪金矿位于雪峰山构造岩浆岩带的白马山复式花岗岩体外接触带附近。本文通过对铲子坪金矿床岩石地球化学以及稳定同位素的研究,探讨其矿床成矿物质来源及矿床成因。研究结果表明:矿石中金属硫化物的δ34S介于-7.58‰~+0.32‰,平均为-2.44‰,富轻硫,表明硫化物中的硫主要来自花岗岩浆,有部分地层硫酸盐中的硫混入;铅同位素组成相对稳定,变化范围很小。根据铅构造模式图解和△γ-△β图解,铅同位素主要来源于地幔,有部分地壳铅的加入;氢、氧同位素表明成矿流体具有变质热液和岩浆热液的双重性,成矿晚期热液有大气水成分加入;碳同位素表明成矿流体与砂质板岩关系密切,与地幔或深部流体有一定的关系,矿床成矿流体中的CO2很可能为壳幔混合;锶同位素研究表明,铲子坪金矿床的(87Sr/86Sr)i组成特征与华南陆壳重熔性花岗岩初始岩浆水的(87Sr/86Sr)i组成特征基本一致,表明其成矿作用可能与岩浆热液有关。铲子坪金矿成因类型为岩浆热液型。     

论地幔流体参与大水金矿成矿的可能性

通过对大水金矿时空分布及元素地球化学特征的分析研究,探讨了地幔流体参与大水金矿床成矿的可能性。大水金矿属于川甘陕＂金三角＂矿集区的一个组成部分,在时空分布上受深大断裂、壳幔混合源岩浆岩的控制,是西秦岭地区勘查发现的大型金矿床之一。研究表明,矿石及贯穿于整个成矿过程中的方解石脉的稀土配分模式总体具相对富集轻稀土的特征。流体包裹体显微测温显示矿床的成矿温度范围为105℃-400℃。包裹体（方解石）气相成分主要为CO2和H2O,液相成分中阳离子以K^＋为主,Na^＋次之;阴离子以SO4^2-为主,Cl^-次之。矿物黄铁矿的δ^34S为-1.8‰-＋4.1‰,平均值＋2.4‰,反映成矿流体中硫部分来源于地幔。热液方解石的碳、氢、氧同位素组成反映成矿流体既有来自地幔的流体,也有来自岩浆岩、地层的流体,还有明显大气降水的加入。硅化灰岩矿石及硅质岩矿石的硅同位素组成具深部或岩浆热液和热水来源的特点,其氧同位素组成具火成石英来源的特点。矿石铅与矿区岩石铅（灰岩和脉岩）的铅同位素组成比较相近,在铅同位素构造模式图及Δγ-Δβ成因分类图解中,铅属壳幔混合铅。综上可知,矿床在成矿作用过程中存在地幔流体活动。     

西秦岭三个典型金矿床稳定同位素地球化学特征

据八卦庙金矿、李坝金矿、小沟里金矿稳定同位素研究,金矿床δ34S比正常沉积岩变化范围窄,比岩浆-火山岩型矿床宽,硫源是海水硫酸盐还原硫与深部热液来源硫所组成的混合硫。石英包裹体流体氢、氧同位素分布于岩浆水、大气降水的重叠过渡区,更靠近岩浆水区,岩浆水的同位素特征更明显。八卦庙金矿石英脉3He/4He高于地壳3He/4He值(n×10-8),低于地幔3He/4He值(n×10-5),为壳-幔混合源。上述同位素地球化学证据表明,金成矿与岩浆岩有一定的成因关系。岩浆岩与金矿床空间关系密切,矿区内脉岩发育,脉岩为矿体的上下盘。含矿岩石中发育斑点构造,斑点为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、绿泥石、石英、绢云母、黑云母、堇青石、红柱石、电气石、碳酸盐等热变质矿物和热液交代矿物,表明花岗岩为成矿提供热动力。据八卦庙金矿、李坝金矿、小沟里金矿稳定同位素地球化学研究,结合成矿地质背景分析和区域成矿地质特征对比,认为凤太、西成、礼岷地区金矿与微细浸染型(卡林型)金矿有明显的差别,该区金矿类似于岩浆热液矿床。     

北衙金矿多期热液成矿作用识别:来自地质、岩相学、流体包裹体和H-O-S同位素证据

北衙超大型金矿床是三江特提斯成矿域中喜山期斑岩-矽卡岩型矿床的典型代表,长期以来大量研究均围绕斑岩-矽卡岩成矿作用开展并取得了丰硕成果,然而对于北衙金矿是否存在多期热液成矿作用尚不明确。本次研究基于详细野外调查、岩相学与矿相学研究,流体包裹体显微测温及成分分析、H-O-S同位素分析等多种手段,识别了北衙金矿成矿晚期存在新一期热液成矿事件。主要证据如下:(1)野外调查发现北衙金矿发育NW向陡倾断裂控制的石英多金属硫化物脉,其切割矽卡岩矿体与矽卡岩晚期石英硫化物矿脉;(2)本次研究矿脉中原生流体包裹体类型主要为富CO_2三相水溶液包裹体、含CO_2三相水溶液包裹体及气液两相水溶液包裹体,而矽卡岩晚期硫化物脉中除上述三种类型外还发育含子晶三相水溶液包裹体;(3)成矿流体均一温度分布范围为204～426℃,盐度为1.0%～14.2%NaCleqv,整体表现为中高温、中低盐度的NaCl-CO_2-H_2O流体体系,而矽卡岩晚期硫化物脉成矿流体体系具有中温、中高盐度的特征;(4)该矿脉中石英的δ~(18)O、δD范围分别为7.5‰～9.4‰与-102.0‰～-75.0‰,指示岩浆水来源,而矽卡岩晚期硫化物脉具有岩浆水和大气水混合来源。本次研究的多金属硫化物矿脉δ~(34)S值范围为-0.97‰～1.40‰,与矽卡岩期和矽卡岩晚期硫化物脉中黄铁矿S同位素一致,表明多期矿化成矿物质均具有幔源贡献。结合北衙矿集区成岩成矿动力学背景,推测始新世大规模地壳拆沉、软流圈上涌导致的强烈的壳幔相互作用可能是北衙金矿多期成矿作用的诱因。     

新疆东准噶尔绿源金矿床成因研究：流体包裹体及氢、氧同位素制约

东准噶尔绿源金矿是近年来新发现的矿床,位于野马泉-琼河坝古生代岛弧带东段的琼河坝矿集区。矿体主要产于上石炭统巴塔玛依内山组中酸性火山岩中,呈似层状、条带状、透镜状,多受断裂构造控制。流体成矿作用可分为4个阶段:石英-黄铁矿阶段、石英(玉髓)-金-黄铁矿阶段、石英-金-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐阶段,其中阶段2和阶段3为金主要成矿阶段。金属硫化物组合主要为黄铁矿-毒砂-闪锌矿-黄铜矿±银金矿组合。文章从流体包裹体和H、O同位素研究入手,对该矿床成矿流体和矿床成因进行探讨。流体包裹体岩相学特征显示,本矿床热液矿物中流体包裹体存在3种类型:富液相气液两相水溶液包裹体(V+L型)、富气相气液两相水溶液包裹体(V型)和纯液相水溶液包裹体(L型)。其中,V+L型包裹体数量最多,各阶段热液矿物中均有发育;V型包裹体数量最少;L型包裹体数量较少。显微测温结果显示:绿源金矿床石英中流体包裹体均一温度介于115~349℃之间,盐度集中于0.7%~8.8%NaCl eqv.之间,密度介于0.66~0.98g/cm~3之间;从阶段2至阶段4,流体均一温度从268~322℃,经181~300℃,降为115~176℃。这些都表明绿源金矿床成矿流体具有低温、低盐度、低密度的特征,与典型浅成低温热液型金矿成矿流体特征相似。对成矿压力和深度的估算表明,其成矿压力为(73~335)×10~5Pa(均值203×10~5Pa),成矿深度为0.24~1.12km(均值0.68km),显示出浅成热液矿床的特征。流体包裹体激光拉曼探针分析显示,各阶段包裹体成分类似,气相成分和液相成分主要为H_2O。成矿流体氢、氧同位素组成分别为δD_(H_2O)=-108.8‰~-129.0‰、δ~(18) O_(H_2O)=-7.2‰~4.6‰,表明成矿流体具有多来源,以大气降水为主的特征。综合矿床地质特征和成矿流体研究,认为流体不混溶作用可能是绿源金矿床的重要成矿机制,该矿床应属浅成低温热液型金矿床。     

江西大背坞金矿床成因探讨

从硫同位素、铅同位素、硅同位素、碳同位素及稀土元素特征等方面资料反映出大背坞金矿成矿物质来源具有双桥山群地层为主、并有燕山期岩浆物质加入的双重特征；从成矿流体包裹体特征分析表明成矿流体主要来源于岩浆水；成矿蚀变矿物的铷—锶同位素获得等时线年龄为１１８Ｍａ；结合构造演化与构造控矿规律提出了大背坞金矿床成因新认识：即属于受构造控制的中高温岩浆热液矿床。     

西藏雄村斑岩型铜金矿集区I号矿体的硫、铅同位素特征及其对成矿物质来源的指示

西藏雄村斑岩型铜金矿集区是近年来西藏冈底斯斑岩铜矿带内发现的一处超大型铜金矿集区,其形成于与新特提斯洋向北的洋内俯冲作用有关的岛弧环境,成矿时代为中侏罗世。该矿集区位于冈底斯火山-岩浆弧的中段南缘,其南侧紧邻日喀则弧前盆地,目前探明Ⅰ(原命名为雄村铜矿床)、Ⅱ、Ⅲ号铜金矿体规模达大型-超大型,同时还存在多个矿化异常带。本文以雄村Ⅰ号矿体为研究对象,对雄村Ⅰ号矿体含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物的硫、铅同位素开展研究,结果表明:①含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有较为一致的硫同位素组成,δ34SCDT变化范围为-3.5‰～2.7‰,平均-1.07‰,十分接近于零,塔式分布效应显著,硫可能主要来自地幔;②含矿斑岩、赋矿凝灰岩和主要硫化物具有相对一致的铅同位素组成,均以放射性成因铅含量低为特征,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb变化范围分别为18.369～18.752、15.473～15.589和38.389～39.1531,位于地幔与造山带铅演化线之间,并且相对靠近地幔铅演化线,显示出铅主要来源于地幔,可能有少量地壳物质的混染。通过西藏冈底斯斑岩铜矿带碰撞造山环境和岛弧环境(以雄村Ⅰ号矿体为代表)斑岩型铜矿床的硫、铅同位素组成特征对比,认为两者的成矿物质来源是相似的,碰撞造山环境的地壳物质混染较强烈,而岛弧环境的地壳物质混染较弱。     

安徽铜陵地区成矿物质和含矿流体来源问题的探讨

本文运用宏观和微观、地质和地球化学相结合的方法，通过野外观察和岩矿石中微量元素、稀土元素、同位素及流体包裹体的分析，探讨了铜陵地区成矿物质和含矿流体的来源及性质。研究表明，铜金等金属有岩浆和地层两个来源，但以前者为主；硫的来源有三：即地层、岩浆热液和地下水热液；含矿流体来源早期以岩浆为主，晚期有地层水的加入。     

中国某些特大型矿床的同位素地球化学研究

超大型矿床因其巨大的经济价值和特殊的产出地质环境与条件历来受到重视。为了查明这些矿床的形成年代，弄清成矿物质来源，了解成矿环境与条件，前人对这些矿床从同位素角度已做了许多研究。近年来，我们对国内若干特大型矿床的同位素特征进行了补充研究。本文结合前人的资料，对这些矿床的同位素研究成果作一概括性总结。     

陕西金龙山卡林型金矿带成矿流体地球化学研究

陕西金龙山金矿的流体包裹体研究表明，成矿流体属于Na^ -Cl^－型；从成矿早期到晚期，流体的氧化性增强，成矿深度逐渐变浅，大气降水混入增多，有机组分增多。石英包裹体的Na^ ,K^ ,SO4^2-,Cl^-以及阴，阳离子总量都高于同期共生的方解石，而Mg^2 和F^－则相反；含铁方解石的δ^13C，δ^18O和包裹体δ^D均低于方解石和石英。用配位化学理论将这些差异解释为同一流体系统水岩作用的结果。氢，氧，碳同位素指示了流体主要来自建造水和大气降水；流体中的碳主要来自围岩地层。     

安徽新桥矿床矿相学与Fe同位素特征及其对矿床成因的制约

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡岩型矿体中的菱铁矿开展了Fe同位素组成的对比研究,结果显示：新桥矿床菱铁矿与典型低温热液脉型矿床和沉积铁矿中的菱铁矿在Fe同位素组成特征上有所不同,而与凤凰山矽卡岩型矿床中的菱铁矿更为接近;新桥矿床中胶状黄铁矿和菱铁矿相对于磁铁矿富集Fe的轻同位素,表明磁铁矿不是过去认为的由胶状黄铁矿和菱铁矿矿胚层经热液改造形成,而是与典型的岩浆热液有关。新桥矿区层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体中,近岩体矽卡岩和最早形成的金属矿物磁铁矿比岩体更为富集Fe的轻同位素,而赋矿围岩比岩体更为富集Fe的重同位素。同时,不同矿化阶段形成的含铁矿物和不同空间位置的硫化物中的Fe同位素组成呈现出时空分带现象,Fe同位素组成的时空演化特征与流体出溶、流体演化非常一致,并且符合同位素分馏的基本理论,表明层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体具有相同的成矿物质来源,为同一流体体系演化的产物。新桥矿区岩相学的研究结果和Fe同位素组成特征均表明,新桥层状硫化物矿床不是海西期喷流沉积成矿作用的产物,而是燕山期热液成矿作用的产物,为一个典型的热液成因矿床。     

中国SEDEX型矿床成矿流体硼、硅、氦-氩同位素组成研究评述

SEDEX型矿床成矿流体的研究是矿床地球化学研究的重要课题之一。正确识别系统中不同的流体来源及其混合过程,是深刻理解SEDEX型矿床形成演化的关键。系统总结了国内几个典型的SEDEX型矿床同位素研究成果,认为B和Si同位素是根据SEDEX型矿床独特的矿物组合而提出的一种示踪方法,对矿床成因和沉积环境示踪效果理想;He、Ar同位素则因为在地壳和地幔储库中有极不相同的组成,是理想的幔源流体示踪剂。鉴于SEDEX型矿床含有电气石、黄铁矿、硅质岩等特殊的矿物与岩石组合,B、Si、He-Ar同位素可能更适合SEDEX型矿床矿化流体来源研究,并指出其理论发展的薄弱之处。     

运用铀同位素研究砂岩型铀矿的几个问题

通过砂岩铀矿矿卷前锋铀同位素特征和512矿床含矿层铀同位素特征的研究,对砂岩型铀矿形成过程、铀同位素找矿标志进行了讨论。研究结果表明,砂岩铀矿的形成是一个多期次、滚动式、由氧化向还原环境推进的动态成矿过程,矿体主要定位于Ⅲ区段。根据铀同位素样品在不同氧化还原分带中的分布和矿体的滚动性特征,认为A区定名为地球化学矛盾区更为恰当。     

对白云鄂博矿床U-Pb同位素年代学工作的几点思考

本文主要根据笔者的研究成果,结合近年来文献报道的资料,对白云鄂博矿床U-Pb同位素年代学工作中存在的一些问题,主要是U-Pb同位素定年矿物和定年方法的选择等问题进行讨论,并对U-Pb同位素定年技术在白云鄂博矿床地质研究中的应用潜力进行探讨。笔者的研究成果表明,白云鄂博矿床中适用于U-Pb同位素年龄测定的不同矿物和不同的U-Pb同位素定年技术方法各有不同的特点及局限性。在实际工作中,根据具体的年代学工作要求及从具体样品中分选得到的U-Pb同位素定年矿物的种类及其数量多少、粒度大小、年龄范围、U-Pb含量、测年精度要求等因素,灵活地选择测年矿物及测年方法,加强对定年矿物的成因矿物学研究,结合具体的地质背景对U-Pb同位素定年结果进行合理的地质解释,对于获得比较理想的成果是非常重要的。     

陆相次火山岩型铜银矿床稳定同位素地球化学研究

中国陆相次火山岩型铜银矿床分布广泛 ,银矿与酸性岩有关 ,铜矿与次英安玢岩有关。形成时代为燕山早、晚期。石英的δ18O值在 +7.9‰～ +16 .3‰之间 ,δ18OH2 O值在 - 3.0‰～ +8.1‰之间 ,δD在 - 5 5‰～ - 10 6‰之间。硫化物的δ3 4 S值在 - 9.8‰～ +9.6‰之间 ,硫化物的硫同位素富集顺序为δ3 4 SPy>δ3 4 SSp>δ3 4 SGn>δ3 4 SPo,硫化物矿物对平衡温度在 16 0～4 0 0℃ ,大多数溶液的硫同位素平均组成 (δ3 4 SΣS)为 +2‰～ +5‰ ,个别为 +2 0‰。     

莲花山斑岩型W－Au矿床成矿流体来源及其演化

莲花山斑岩型Ｗ－Ａｕ矿床矿化脉的流体包裹体氢氧同位素特征表明，成矿流体来自岩浆水与大气水的混合水，从早到晚，岩浆水成分减少，大气水成分增加。成矿流体的氧同位素、流体包裹体的盐度和成矿温度表明，较早的黑钨矿一石英脉形成于岩浆热能及热液向上推进的过程中，而后的白钨矿－硫化物－石英脉和碳酸盐－石英脉形成于岩浆热能及热液向下退缩的过程中。