中国南方泥盆系瘤状灰岩的成因

本文从碳、氧同位素、化学成分、矿物组成及岩石的结构、构造等特点出发,探讨了广东凡口和广西大厂两类不同类型的瘤状灰岩的成因。广西大厂地区的瘤状灰岩是在较深的水体中沉积,并在周期性的海底底流的溶解作用下形成的。而凡口地区的瘤状灰岩则可能是在比较浅的水体中快速堆积,在重力作用的挤压流动以及成岩作用期间的溶解作用下形成的。     

贵州紫云方解石矿床地球化学特征及成因研究

贵州紫云方解石矿床是在贵州西南部新发现的非金属矿床,方解石矿体呈脉状、透镜状和似层状产出。对紫云火山关、达则等方解石矿床开展同位素地球化学及微量元素、稀土元素研究,结果表明碳、氧同位素显示成矿物质来源于海相碳酸盐岩,成矿流体以富含HCO3-为主,大气水参与成矿,与岩浆作用关系不大。其中达则矿段相对于围岩,成矿物质具有较高的Sr、Zn和Ni含量,稀土元素配分曲线明显区别于围岩,δEu显示正异常等特征,暗示可能有深部流体参与成矿。火山关、打劳等其他矿段,矿体和围岩具有相似的稀土配分模式和∑REE变化规律,表明成矿物质来源于碳酸盐岩围岩。通过区域成矿作用比较,认为成矿时代可能属于印支—燕山期。     

贵州紫云剖面P/T界面附近碳氧同位素的变化及生物绝灭事件

:贵州南部紫云剖面由上二叠统长兴组的碳酸盐台地边缘沉积体系、下三叠统罗楼组的碳酸盐浅海陆棚沉积体系、以及下三叠统紫云组的半深海深海沉积体系组成。在前两种沉积体系中选取 18块样品进行碳、氧同位素测试。测试的结果表明 :上二叠统长兴组δ13 C平均值为 2 4 8‰ ,保持了较高的正值 ,δ18O平均值为 - 4 19‰ ;在P/T界面附近 ,δ13 C ,δ18O值都有显著的降低 ,δ13 C值由 2 71‰陡降至 - 0 90‰ ,变化幅度达 3 6 1‰ ,δ18O值由 - 5 0 3‰降为- 9 4 6‰ ,变化幅度可达 4 4 3‰ ;下三叠统罗楼组下部 ,δ13 C值为负值及低正值 ,出现明显的δ13 C值低异常 ,而δ18O值则比较稳定 ,介于 - 4 6 6‰和 - 5 6 2‰之间 ,平均值为 - 5 2 8‰。罗楼组上部 ,δ13 C值有回升的趋势。由于生物对轻碳具有重要的分馏作用 ,因此 ,P/T界面附近δ13 C值的显著变化反映了一次生物大量绝灭的过程。由δ18O值的变化反映出的生物绝灭的外因主要有温度和盐度两方面。从δ18O值可计算出在P/T界面处古温度有 4～ 5℃的升降 ,这势必影响到狭温生物的生存 ;从δ18O值计算出的Z值来看 ,古盐度也有小幅度的变化 ,加速了狭盐度生物的绝灭。事实上 ,生物的绝灭可能是海平面变化、火山事件、温度变化及盐度变化多种因素的综合     

福建李坊重晶石矿床中硅质岩硅、氧同位素组成及成因意义

福建李坊大型重晶石矿床围岩中发育层状硅质岩,为了研究硅质岩的成因,本文对14件硅质岩样品进行了硅、氧同位素分析。结果表明:δ(³⁰Si)分布范围为-0.3×10^-3～+0.1×10^-3,平均值为-0.1×10^-3;δ(¹⁸O)分布范围为10.6×10-3～18.9×10-3,平均值为14.7×10^-3。基于该层状硅质岩的δ(³⁰Si)和δ(¹⁸O)分布范围特征,结合野外地质调查研究工作的认识,该硅质岩应为原生沉积成因,二氧化硅来源于热水沉积;根据燧石-海水氧同位素地质温度计估算石英的形成温度为100.2℃—198.7℃,平均值为146.0℃,即该硅质岩形成于热水沉积,暗示李坊重晶石矿床形成于热水沉积作用。     

临沧锗矿含碳硅质灰岩的成因及其与锗成矿的关系

临沧锗矿是我国近年发现的具有独立开采价值且接近超大型规模的锗矿床，其富锗含煤段中存在薄层含碳硅质灰岩，深入研究含碳硅质灰岩的成因对于揭示锗矿床的成因具有重要的意义。通过对薄层含碳硅质灰岩岩石化学、微量元素、稀土元素和碳、氧同位素的系统研究，并与典型的陆相热水沉积物进行对比，得出以下初步认识：（1）含碳硅质灰岩属陆相热水沉积成因；（2）含碳硅质灰岩的微量元素和稀土元素可能主要来自基底的二云母花岗岩；（3）煤中锗主要由形成含碳硅质岩等热水沉积岩的热水带来。     

塔里木盆地中寒武统泥晶白云岩红层的地球化学特征与成因探讨

塔里木盆地西部克拉通台地区寒武系中寒武统发育大量泥晶白云岩红层。钻孔岩芯观察及岩石学分析表明,该白云岩以岩芯呈暗红色、显微镜下呈泥粉晶结构、并伴随有纤状石膏假晶与陆源石英碎屑为主要特征,指示了该白云岩形成于潮上带蒸发环境。地球化学分析结果表明,该白云岩具有固有属性的CaO％,MgO％含量正相关特征, 因此,塔里木盆地中寒武统泥晶白云岩红层属于典型的潮上带Sabkha型沉积的“原白云石”。泥晶白云岩红层U,Mo含量亏损,指示了该白云岩形成于氧化环境,与色泽较红相一致;稀土元素特征上,该泥晶白云岩红层稀土元素配分模式呈右倾特征,但是在陆源碎屑的影响下,常出现中稀土元素富集的“帽”型特征;碳氧同位素分析表明,泥晶白云岩红层碳同位素变化没有规律性,多数δ18OPDB值变化在-7‰~-4.4‰之间,与潮上带蒸发沉积的Sabkha特征一致;英买7井白云岩红层δ18OPDB值较低（＜-10‰）,可能为成岩作用过程中热液改造的结果;由于泥质矿物的存在,潮上带白云岩87Sr/86Sr比值一般比同期海水值偏高。     

MVT矿床中与成矿有关热液方解石的地球化学判据——以青海多才玛超大型铅锌矿床为例

碳酸盐矿物是MVT型铅锌矿床最为常见的热液蚀变矿物,记录了成矿流体特征,其元素或同位素组成对示踪和定位矿体具有一定的指示意义,但由于该类矿床中碳酸盐矿物成因多样,单一的岩相学观察往往难以准确识别与成矿有关和无关的方解石,需要辅以地球化学手段来确定方解石成因。本文利用钻孔编录、岩相学观察、C-O-Sr同位素和原位微量与稀土元素组成分析等手段,探讨了青海多才玛超大型MVT铅锌矿床中与成矿有关和无关两期方解石的矿物化学特征。结果表明,多才玛矿床成矿前方解石(Cal1)空间上与矿体无相关关系,遍布于中二叠统九十道班组灰岩内,阴极发光呈暗棕色至棕黄色,无明显生长环带;成矿期方解石(Cal2)主要产于铅锌矿体内及其上盘围岩中,多呈砂糖粒状-皮壳状充填于围岩裂隙和溶孔内,阴极发光呈暗黄色至亮橙色,常发育生长环带。相对于Cal2, Cal1与围岩的C-O-Sr同位素组成更为接近,这表明水岩反应期间,Cal1组成受围岩影响更大,Cal2组成受影响更小;相比于Cal1,Cal2具有较高的Mn、Fe、Zn、Pb含量和U/Th、V/Cr值以及较低的LREE/HREE值、Mg、Sr含量和弱的Ce负异常,指示成矿...     

中全新世云南寻甸地区气候演化与冷干事件的石笋记录

通过对云南寻甸XR1石笋进行TIMS-U系测年、氧碳同位素和沉积速率变化分析,重建了寻甸地区中全新世季风气候演化模式:(1)8.0～6.0 ka BP为温暖湿润期;(2)6.0～5.1 ka BP为气候突变期,温湿向冷干转变;(3)5.1～2.1 ka BP为气候恢复期,气候从冷干逐渐恢复到中全新世正常的气候水平.XR...     

热化学硫酸盐还原作用(TSR)与贵州汞(金锑)矿床成因机制再探讨——从黔东锰矿古天然气渗漏沉积成矿理论得到的启示

受黔东地区南华纪锰矿的古天然气渗漏成矿理论启示,在研究贵州典型汞矿成矿作用的地球化学机理的基础上,本文将热化学硫酸盐还原反应(TSR)引入成矿过程。提出富含汞(包括气态汞)、还原硫、Cl^-的含矿—运矿流体与含汞围岩相互作用,进一步论证推断深部油气藏的圈闭体系和围岩都可能是汞的重要来源。在较高温度条件下,有油气(烃类)参与的硫酸盐热化学还原作用是还原硫(H_2S、HS^-、S^2-)的主要来源,而油气(烃类)在成矿作用中发挥了还原剂的重要作用。含矿的热流体(藏)渗漏或者喷溢,同时又溶解流经围岩中以辰砂、单质汞等形式存在的汞,转变为可溶解的汞—硫配合物而运移,在系统从封闭转为开放的构造作用下,气体组分逸失,在还原硫浓度m(S^2-)降低、Eh升高、pH降低、压力和温度降低以及盐度降低等物理化学条件下成矿。类比研究显示,贵州一些金、锑等金属矿床具有与此类汞矿床类似的成矿机理。故20世纪80年代以来的这类(汞、金、锑)金属矿床的沉积—改造成因及作者提出的相关地球化学机理应当加以适当修正。     

贵州紫云地区上泥盆统风暴重力流沉积特征及地质意义

贵州紫云地区上泥盆统代化组以海相碳酸盐岩为主,该组地层发育多套重力流沉积及两套风暴岩的沉积,其中重力流沉积主要以多期块状杂基支撑的砾屑灰岩组成的碎屑流充填为特征,而风暴岩沉积特征主要包括侵蚀构造、洼状交错层理、递变层理及泄水构造等。通过研究发现,本区风暴重力流共发育3种沉积序列组合,这3种序列组合代表了较深水的古地理环境,这就证实了滇黔桂盆地在泥盆纪台地间槽盆环境的存在,其风暴岩的发现指示了研究区晚泥盆世应位于赤道附近的低纬度区域,气候温暖,水体清洁。     

贵州修文红黄铝土矿地质地球化学特征及成因意义

红黄铝土矿位于黔中修文铝土矿成矿带,矿体产于石炭系下统九架炉组,呈似层状、层状产于寒武系中-上统娄山关组白云岩之上,石炭系下统摆佐组灰岩之下,矿床成因类型为古风化壳沉积型。矿石自然类型以碎屑状为主。含铝岩系中主量元素以Al₂O₃、SiO₂、TFe₂O₃及LOI(烧失量)为主,BaO、K₂O、Na₂O、P₂O₅等含量相对较低, SiO₂、TFe₂O₃与Al₂O₃呈不显著的负相关关系,TiO₂与Al₂O₃呈显著的正相关关系;微量元素Zr、Sr、V、Li、Ga、Sc等含量相对较高,Sn、Ta、W、Be、Pb、Cs等含量相对较低;环境敏感要素Th含量及Th/U比值表明铝土矿主要形成于半咸水-淡水沉积环境,成矿作用可能是由沉积混...     

Genesis of the Jinding Zn-Pb deposit,northwest Yunnan Province,China: Constraints from rare earth elements and noble gas isotopes

The giant sediment-hosted Jinding zinc-lead deposit is located in the Lanping Basin, northwestern Yunnan Province, China. The genesis of the deposit has long been debated and the sources of the ore-forming fluids and metals are controversial. This study presents rare earth element (REE) and noble gas isotope data that constrain the origins of the ore fluids and the heat source driving the hydrothermal circulation. The early-stage sulfides are enriched in light REEs and have high ∑REE values (30.8–94.8 ppm) and weakly negative Eu (δEu 0.85–0.89) and Ce anomalies (δCe 0.84–0.95), suggesting that the fluids were likely derived from dissolution of Upper Triassic marine carbonates with input of REEs from aluminosilicate rocks in the basin. In contrast, the late-stage sulfides have irregular REE patterns, generally low ∑REE values (0.24–10.8 ppm) and positive Eu (δEu 1.22–10.9) and weakly negative Ce anomalies (δCe 0.53–0.90), which suggest that the ore-forming fluids interacted with evaporite minerals. The ³He/⁴He (0.01–0.04 R_a) and ⁴⁰Ar/³⁶Ar values (301–340) of the ore-forming fluids indicate crustal and atmospheric origins for these noble gases. These findings are in agreement with the published fluid inclusion microthermometry data and the results of H, O, C, S, Pb and Sr isotope studies. Our data, in combination with published results, support a two-stage hydrothermal mineralization model, involving early-stage basinal brines and late-stage meteoric water that acquired metals and heat from crustal sources.     

浙江遂昌治岭头筒状铅锌矿体地质特征及成因

通过矿床地质特征、同位素和稀土地球化学特征的研究,认为浙江遂昌治岭头直筒状铅锌矿体为隐爆角砾岩型的铅锌矿,受直筒状的隐爆角砾岩控制,主矿元素Pb的平均品位自下而上逐渐升高,而Zn的平均品位则相反,具有下部Zn,上部Pb、Zn的分带性;直筒状铅锌矿的黄铁矿δ34S平均值为6.78‰,铅同位素:206Pb/204Pb平均值为17.986、207Pb/204Pb平均值为15.596、208Pb/204Pb平均值为38.893,δEu值0.53,稀土演化曲线与变质岩和上侏罗统火山岩相似;铅、硫同位素以及稀土地球化学特征表明,成矿物质来源较单一,与燕山期壳源重熔型花岗岩型火山活动有关,从矿石组合来看,表明了热液富含Mn,且含较丰富的S、F及碳酸根等阴离子,成矿为相对封闭的还原环境,成矿时代介于148.2±0.5～104.8±0.8Ma之间。     

江西武山铜矿床海底喷流与岩浆热液叠加成矿作用: 控矿地质条件、矿石结构构造与矿床地球化学制约

长江中下游成矿带存在一套产于泥盆系五通组砂岩和石炭系黄龙组白云质灰岩层间的层状含铜硫化物矿体,对其成因存在很大争议。本文以产出典型层状矿体的武山铜矿为解剖重点,结合区域控矿地质要素、矿石结构构造特征及矿石中黄铁矿的稀土元素地球化学,提出层状矿体是海底喷流同生沉积与岩浆热液叠加成矿作用的产物。对武山铜矿层状矿体中的胶黄铁矿和黄铁矿、矽卡岩矿体中黄铁矿和脉状矿体中黄铁矿进行的稀土元素含量分析发现,从层状矿体胶黄铁矿、层状矿体黄铁矿、到矽卡岩和脉状矿体黄铁矿,稀土总量和稀土配分曲线显示递变规律,即层状矿体胶黄铁矿具有较低的稀土总量和轻重稀土分异不明显的较平坦型配分曲线;而矽卡岩和脉状矿体黄铁矿具有较高的稀土总量和轻重稀土分异较明显的右倾型配分曲线。层状矿体黄铁矿的稀土特征则介于两者之间,反映了岩浆热液的叠加作用。根据矿物组合共生关系及矿石结构构造的研究,可将武山铜矿黄铁矿分为3个期次:I期为微球粒、草莓状、条带状、纹层状沉积型黄铁矿; II期为半自形、自形粒状和港湾状黄铁矿,可见与长英质斑晶、岩屑或晶屑凝灰岩伴生或共生, 说明黄铁矿形成与同沉积期火山凝灰岩的密切关系。III期为块状、粗晶状、碎裂状黄铁矿。黄铜矿的形成晚于I、II期黄铁矿,成微粒状、脉状交错穿插或包裹早期球粒状、粒状黄铁矿及长英质矿物。对新发现的灰泥丘构造的详细研究表明,武山铜矿中含矿的灰泥丘与武山外围乌石街出露的不含矿的灰泥丘具有不同的特征,其中前者具有封闭的孔洞系统,而后者为开放的孔洞系统。总之,武山铜矿控矿地质条件、矿石结构构造及不同类型矿石黄铁矿的稀土元素证据表明矿床存在两期成矿事件,即海西期海底喷流同生沉积成矿期和燕山期岩浆热液叠加成矿期。     

Association of Electrum and Calcite and Its Significance to the Genesis of the Hishikari Gold Deposits, Southern Kyushu, Japan

Abstract. Mineral assemblage, precipitation sequence and textures of the gold‐bearing veins from the Hishikari epithermal vein‐type deposits, southern Kyushu, Japan, were examined. In addition, fluid inclusion microthermometry and carbon and oxygen isotopic compositions of calcite were determined. Calcite, and that replaced by quartz, were commonly observed throughout the precipitation sequence of the veins. Thus, calcite must be a more common gangue constituent initially than observed presently. Association of calcite and electrum is observed immediately subsequent to columnar adularia in some vein samples. In addition, close association of electrum with pseudo‐acicular quartz, and electrum with truscottite were observed. The initial coprecipitation of electrum and calcite might be a common phenomenon in the gold‐bearing veins at the Hishikari deposits. The Th (homogenization temperature) data from the Honko‐Sanjin deposits are generally higher than those from the Yamada deposit. Samples that show association of calcite and electrum yielded higher Th (206–217°C, average) than the Th data from calcite associated with low‐grade Au ore or barren (180–204°C, average). The measured Tm (temperature of last melting point of ice) range from ‐0.4 to 0.0°C. The result suggests that the salinity of the hydrothermal solution was low during the precipitation both of calcite associated with Au mineralization and of barren calcite. Fluid inclusion evidence suggestive of boiling of hydrothermal solution for the precipitation of calcite was not recognized in the present work. The δ¹³C and δ¹⁸O values of calcite range from ‐10.8 to —4.7 % and from +3.2 to +15.2 %, respectively. The δ¹³C value of H₂CO₃ and the δ¹⁸O value of H₂O in the hydrothermal fluids calculated assuming isotopic equilibrium with calcite using the temperature obtained by fluid inclusion microthermometry, range from ‐14.4 to ‐9.1 %, and from ‐6.2 to +5.5 %, respectively. Thus, the calculated δ¹⁸O values of H₂O for calcite further confirm the presence of the ¹⁸O‐enriched ore fluids during the mineralization at the Hishikari deposits. The hydrothermal solution isotopically equilibrated with the sedimentary basement rocks was responsible for the gold mineralization associated with calcite.     

遵义黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体特征:来自方解石流体包裹体、REE和C、O同位素证据

黄家湾矿床是近几年在贵州遵义地区寒武系底部黑色页岩中新发现的以Ni-Mo为主的多元素矿床,本文首次对该矿床成矿阶段方解石的流体包裹体、REE和C、O同位素组成特征进行了系统研究.研究结果显示:(1)该矿床成矿阶段方解石中含有3种类型的流体包裹体:富液相气液两相水溶液包裹体;富气相气液两相水溶液包裹体;纯液相包裹体.它们的气相分数变化较大,显示成矿过程中可能发生过沸腾作用.流体包裹体的显微测温结果显示,成矿流体的冰点温度为-11.6～-5.5℃,流体盐度变化范围为8.55％ ～ 15.57％ NaCleqv,均一温度为109.0 ～ 181.8℃,对应流体密度为0.97 ～ 1.44g·cm-3;(2)遵义黄家湾钼-镍多金属矿床中与成矿期有关的方解石的稀土总量高且变化范围宽(39.9×10-6～ 275×10-6),配分曲线为轻稀土富集((La/Yb)N=29.6 ～63.3)的右倾型,且铕正异常明显(Eu/Eu*为2.14～14.8),与现代海底热液矿床中方解石的稀土特征类似;(3)同位素测定显示成矿流体的碳氧同位素组成分别为δ13C V-PDB=-6.3‰～-5.7‰,δ18OV-SMOW=15.6‰ ～16.0‰,计算得到流体水的δ18OV-SMOW-H2O‰平均值变化于-0.97‰～ +5.16‰之间.上述综合研究表明:黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体主要为海水和地层中的建造水(盆地热卤水),同时由海水演化来的海底热液也参与了成矿过程.成矿流体中的碳可能由深源碳与海相碳酸盐岩共同提供.