刘屯金矿床稳定同位素及矿床成因研究

刘屯金矿床为含金硫化物－石英脉型，以其品位富、埋藏浅为特点，本文通过矿床的稳定同位素研究认为，矿石硫同位素组成与围岩硫相似，具幔源岩浆成因特征；矿石氢氧同位素组成显示出成矿溶液具备多成因的特点，锶、铅同位素组成具壳幔混合成因，以此推断矿床为岩浆热源－混合热液成因。     

吉林省山门银矿稳定同位素及气液包裹体特征

吉林省山门银矿稳定同位素及气液包裹体记录了该矿床形成物化条件的丰富信息,稳定同位素研究表明成矿物质与岩浆作用关系密切,而气液包裹体则暗示出矿床形成具有低盐(主矿化阶段包裹体盐度质量分数为4.48%~6.45%)、低温(主矿化阶段温度为150℃~183℃)和低压(44.3~79.1M Pa)特征。     

福建仙云洞现代次生碳酸盐团簇同位素特征与温度重建

碳酸盐团簇同位素（Δ₄₇）是基于碳酸盐中¹³C-¹⁸O丰度相较于其随机分布状态的偏离程度对温度进行估算的新型测温技术。洞穴石笋沉积过程复杂,部分石笋受动力分馏作用影响导致其碳酸盐Δ₄₇偏离平衡体系,这些因素增大了利用石笋碳酸盐Δ₄₇定量重建古温度的难度。本研究以典型东亚夏季风影响区的福建仙云洞为研究对象,通过对该洞现代次生碳酸盐样品的采集和稳定同位素组成的测定,探讨研究区现代次生碳酸盐Δ₄₇特征及其重建温度的可靠性。研究结果表明：1）仙云洞5个现代次生碳酸盐样品的Δ₄₇和δ¹⁸O结果均较为集中,而δ¹³C差异较大,这种样品间差异与共性并存的特征表明本研究所选样品具有代表性;2）仙云洞5个现代次生碳酸盐样品的Δ₄₇值在0.702‰~0.720‰范围内波动,实测温度与基于平衡体系下建立的团簇同位素温度转换方程计算的温度结果较为一致,揭示出该洞穴现代次生碳酸盐Δ₄₇接近热力平衡,不存在显著的动力分馏;3）基于洞穴次生碳酸盐的团簇同位素温度和δ¹⁸O值,推算出对应的滴水δ¹⁸O值介于-8.0‰~-7.6‰之间,这与长期监测的仙云洞滴水δ¹⁸O结果较为吻合,表明仙云洞现代次生碳酸盐氧同位素接近同位素平衡。本文研究结果为重建区域古温度和古降水提供了证据支撑。     

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。     

Evidence of Younger Dryas and Neoglacial cooling in a Late Quaternary palaeotemperature record from a speleothem in eastern Victoria,Australia

A calcitic stalagmite collected from a limestone cave in the Buchan area of eastern Victoria has been dated by three mass-spectrometric uranium series analyses. Two growth phases are represented: the older from 13.4 to 10.6 ka and the younger from 3.2 to 2.1 ka. Oxygen isotope analysis reveals that temperatures were below present-day values at all times, but particularly cool conditions are indicated between 12.3 and 11.4 ka, and Neoglacial conditions occurred at about 3 ka. The older cold climate event is clearly synchronous with the Younger Dryas in Europe and this is the first time that strong evidence for this event has been found in Australia. Carbon isotope variations are interpreted as indicating changes in plant productivity on the surface and are most likely controlled by variations in summer rainfall. They indicate particularly high levels of plant productivity from 11.5 to 11.0 ka. © 1996 John Wiley & Sons, Ltd.     

赣南盘古山钨矿床稳定同位素地球化学特征

盘古山钨矿床是南岭地区著名的大型钨矿床。通过氢、氧、硫和硅同位素地球化学特征的研究,对盘古山钨矿床的成矿流体和成矿物质来源进行了探讨。研究结果显示:成矿流体δD值介于-121.7‰~-80.6‰,δ18O值为2.97‰~6.47‰,硫化物δ34S值集中分布于-2.3‰~1.3‰,石英脉的石英δ30Si平均值为-0.44‰;花岗岩的石英δ30Si平均值为-0.53‰;砂岩的石英δ30Si平均值为0.2‰。研究结果表明:盘古山钨矿床的成矿流体、成矿物质以及硅质均主要来源于花岗岩浆,少部分成矿流体来自大气降水,少部分硅质来自砂岩地层。     

Application of stable carbon isotopes for reconstructing salt‐marsh floral zones and relative sea level,New Jersey,USA

We investigated use of δ¹³C in bulk organic sediment to define the botanical origin of samples preserved in coastal sediment as a means to reconstruct relative sea level in New Jersey, USA. Modern transects at three sites demonstrated that low and high salt‐marsh floral zones dominated by C₄ species (Spartina alterniflora and Spartina patens) were associated with sediment δ¹³C values between ?18.9‰ and ?15.8‰ and occurred from mean tide level (MTL) to mean higher high water (MHHW). Brackish transitional settings vegetated by Phragmites australis with Iva fructescens and Typha sp. (C₃ species) and freshwater upland samples (C₃ species) were characterized by bulk sediment δ¹³C values of ?27.0‰ to ?22.0‰ and existed above MHHW. Parallel transects at one site suggested that intra‐site variability was not discernible. The utility of δ¹³C values for reconstructing relative sea level in New Jersey is limited by an inability to differentiate between brackish sediments related to sea level and freshwater upland samples. To facilitate this distinction in a 4.4 m core, we used a multi‐proxy approach (δ¹³C values with presence or absence of agglutinated foraminifera) to recognize indicative meanings for four sample types. Sediment with δ¹³C values greater than ?18.9‰ was derived from a vegetated salt‐marsh and formed between MTL and MHHW. Sediment with δ¹³C values less than ?22.0‰ and containing agglutinated foraminifera formed in a brackish transitional zone between MHHW and highest astronomical tide (HAT). This is the narrowest elevational range of the four sample types and most precise sea‐level indicator. Sediment with δ¹³C values less than ?22.0‰ and lacking foraminifera can only constrain the upper bound of former sea level. Samples with intermediate values (?22.0‰ to ?18.9‰) formed between MTL and HAT. Using these indicative meanings and radiocarbon dates, we suggest that a transition from brackish to salt‐marsh δ¹³C values recorded in the core took approximately 350 years (from 1800 to 1450 cal. a BP). Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

吉尔吉斯斯坦布丘克造山型金矿床：来自流体包裹体、H- O- S同位素证据

吉尔吉斯斯坦北天山构造带的矿床学数据缺乏,制约了天山造山带境内外成矿对比。布丘克金矿床位于吉尔吉斯斯坦北天山构造带中部。金矿体为石英复脉,呈带状发育于NWW向韧性剪切带中。矿体倾向SSW,倾角60°～70°,赋矿围岩主要为侵入于早古生代变质碎屑杂岩中的正长斑岩。布丘克金矿床成矿期石英流体包裹体观察、石英H-O同位素、硫化物S同位素测试结果显示,布丘克金矿床石英脉中包裹体大小集中在2～10μm之间,类型以H₂O-CO₂型、富CO₂型、水溶液型包裹体为主,成分以富CO₂、含CH₄为特征。成矿流体具有中温(200～320℃)、低盐度(3%～7%NaCl_eqv)特征;石英δD_V-SMOW值介于-108.1‰～-90.2‰之间,δ¹⁸O_流体值介于4.86‰～9.26‰之间;黄铁矿δ³⁴S分布在0‰左右(-0.9‰～1.6‰)。综合本文数据、矿床地质特征、区域地质资料,本文认为布丘...     

甘肃合作早子沟金矿微量元素、同位素特征与成矿物质来源

甘肃合作早子沟金矿是西秦岭夏河—合作金矿富集区最著名的特大型金矿床,经过近20年持续勘查,已探明资源量超过150 t。笔者等通过对2018～2021年实施的深部科研钻探SDZK8314岩芯进行系统编录和测试分析,为研究深部流体和成矿物质来源提供新的资料。研究表明,早子沟金矿中不同类型的岩石与矿石的稀土微量元素具有相似配分曲线特征,含矿岩石相对围岩具有明显更低ΣREE含量和更高的K、Sr含量,同时矿石中的金品位与K₂O含量呈现明显的正相关关系。早子沟金矿中的石英闪长玢岩n(²⁰⁸Pb)/n(²⁰⁴Pb)=38.33～38.48、黄铁矿—毒砂n(²⁰⁸Pb)/n(²⁰⁴Pb)=38.23～39.19、辉锑矿n(²⁰⁸Pb)/n(²⁰⁴Pb)=37.75～38.63,具有多源、混合铅的特征,从闪长玢岩■黄铁矿—毒砂■辉锑矿具有从上地壳到造山带甚至地幔的演化趋势。H—O同位素显示,成矿流体主要来源于岩浆水,后期有大气降水和围岩循环水的混入。矿...     

贵州纳朵洞洞穴滴水、现代沉积物δ18O特征及其环境意义

为了研究洞穴滴水及其对应的现代沉积物氧同位素的变化特征和对外界气候环境的指示意义,文章对贵州纳朵洞洞外大气降水、洞穴池水、6处滴水点及其对应的现代沉积物氧同位素进行了近2年的监测。结果显示纳朵洞外大气降水和洞穴池水δ18O值均呈现旱季偏重,雨季偏轻的季节特征,基本能反映洞穴所在区域的气候变化。而滴水沉积物δ18O值和滴水δ18O值自身存在协调同步的季节特征,但二者δ18O值与大气降水δ18 O值却呈现反向的季节变化,这可能是区域地形、岩溶表层带的调节和大气环流共同作用的结果。      

稳定同位素和微量元素在多源多汇体系中地球化学行为的理论模拟

根据地质体系多源多汇的特点,引进了一种新的定量地球化学理论模型,适用于模拟稳定同位素和微量元素在具有多个物质来源和多种分馏途径的地质体系中的变化规律。运用本文多源多汇模型研究岩浆同化-分异结晶过程中微量元素和稳定同位素的行为,所得的结果与前人AFC模型结果一致。运用此多源多汇模型对岩浆水与大气水混合过程中结晶出的石英进行模拟计算,发现其氧同位素组成随着结晶温度的降低而变大。大气中甲烷的产生和消耗有多种途径,是一种多源多汇体系,运用此模型研究它的碳同位素组成,发现其值随着甲烷总量的增多而变大。多源多汇模型不仅从更高的层次上包含了简单分馏模式、多元混合模式和AFC模式,而且可以研究这些模式不能解决的复杂地球化学过程。     

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。     

利用铅同位素研究金属矿床地气物质来源:甘肃蛟龙掌铅锌矿床研究实例

地气测量方法能够用来勘查隐伏矿和盲矿,但由于其机理还处在假说阶段,方法自诞生以来一直受到质疑.研究地气物质来源有助于对地气形成机理的认识.采用超净环境控制、高纯酸提纯和高纯制水等方法,成功地实现捕集材料空白Pb小于0.5 ng/mL.利用美国国家标准局SRM981铅同位素标准物质和SRM982富集铅同位素稀释剂,采用ICP-MS法首次实现低含量地气铅同位素比值的测定.矿区黄土、红层、围岩和矿石铅同位素组成由质谱法测定.结果显示,背景区地气样品由于铅同位素含量低,其铅同位素组成偏离矿区已知地质母体,可能主要受到捕集剂空白干扰所致;异常区地气铅同位素组成明显不同于背景区,样品点位于近矿围岩和矿石硫化物之间,且更靠近矿石硫化物,说明异常区地气样品有深部矿石硫化物铅的加入,从而为地气用于覆盖区矿产勘查提供了可靠的理论依据.     

云南格咱岛弧带南缘铜厂沟斑岩型铜钼矿床硫铅同位素特征与成矿物质来源示踪

铜厂沟斑岩型铜钼矿床位于格咱岛弧成矿带南缘,是西南三江地区近年来新发现的大型斑岩型铜钼多金属矿床。本文通过硫、铅同位素的示踪研究,探讨了成矿物质的来源。测试结果表明,矿石中硫化物的δ34S值变化于-0.7‰~+3.8‰,平均为0.79‰,变化范围很小,表明硫同位素来源单一,显示岩浆源硫同位素组成的特征。矿石矿物的铅同位素组成,206Pb/204Pb为18.3325~18.694,207Pb/204Pb为15.588~15.663,208Pb/204Pb为38.454~39.008,铅同位素组成较为稳定,显示正常铅的特征。铅同位素组成与特征参数(△β与△γ、V1与V2)之间具有明显的正相关性,依据铅构造模式判别和成因分类的综合分析,铜厂沟斑岩型铜钼矿床的铅主要来源于深部,并显示壳幔混合来源的特征。矿床的成矿作用与燕山期岩浆侵入岩活动存在较密切的关系,但地层源的成矿物质对矿床的形成有一定的物质贡献。     

Stable and clumped isotopes in desert carbonate spring and lake deposits reveal palaeohydrology: A case study of the Lower Jurassic Navajo Sandstone,south‐western USA

Carbon, oxygen and clumped isotope (Δ₄₇) values were measured from lacustrine and tufa (spring)‐mound carbonate deposits in the Lower Jurassic Navajo Sandstone of southern Utah and northern Arizona in order to understand the palaeohydrology. These carbonate deposits are enriched in both ¹⁸O and ¹³C across the basin from east to west; neither isotope is strongly sensitive to the carbonate facies. However, ¹⁸O is enriched in lake carbonate deposits compared to the associated spring mounds. This is consistent with evaporation of the spring waters as they exited the mounds and were retained in interdune lakes. Clumped isotopes (Δ₄₇) exhibit minor systematic differences between lake and tufa‐mound temperatures, suggesting that the rate of carbonate formation under ambient conditions was moderate. These clumped isotope values imply palaeotemperature elevated beyond reasonable surface temperatures (54 to 86°C), which indicates limited bond reordering at estimated burial depths of ca 4 to 5 km, consistent with independent estimates of sediment thickness and burial depth gradients across the basin. Although clumped isotopes do not provide surface temperature information in this case, they still provide useful burial information and support interpretations of the evolution of groundwater locally. The findings of this study significantly extend the utility of combining stable isotope and clumped isotope methods into aeolian environments.     

南天山坎岭铅锌矿矿床地质特征及S、Pb同位素特征研究

坎岭铅锌矿床是中国新疆南天山造山带内典型的铅锌矿床之一,矿床产于塔里木盆地西北缘柯坪隆起带内。通过野外地质调查和同位素研究发现:矿床具有后生成矿特征,赋矿围岩主要为上寒武统—奥陶系碳酸盐岩,矿体主要受构造和围岩控制,矿体形态以脉状、似层状和透镜状为主,矿石矿物组合简单,主要金属矿物为方铅矿和闪锌矿,围岩蚀变较弱。矿石S同位素组成分布较宽(δ34S=-1‰~12.2‰),硫主要来源于深部地幔及沉积地层;矿石Pb同位素组成较为均一,206Pb/204Pb值为17.262~17.269,207Pb/204Pb值为15.571~15.675,208Pb/204Pb值为38.062~38.396,通过对比矿石与主要赋矿围岩的Pb同位素特征,发现二者存在亲缘性,说明成矿金属主要由沉积地层供给。综合矿床地质、地球化学特征,初步认为坎岭铅锌矿床为赋存于台地碳酸盐岩中的MVT矿床。     

辽南分水金矿床铅同位素特征及矿床成因

分水金矿位于石棚峪超单元北西外接触带上,二者有着密切的空间分布关系。铅同位素特征显示,金矿成矿物质来源于(186±13)Ma及2 800 Ma±的两个源区。燕山早期阶段,石棚峪超单元黑云母碱长花岗岩在中深成侵入活动[(186±13)Ma]中,所分异的岩浆期后热液在运移就位过程中萃取了部分围岩(2 800 Ma±)的成矿物质,稍晚于(186±13)Ma形成金、铅矿床。     

厄立特里亚Augaro金矿床碳氢氧硫同位素特征及其成因意义

厄立特里亚Augaro金矿床产于努比亚地盾新元古代变质火山岩中,矿体主要赋存于片理化安山岩内,受北北东向断裂与近东西向次级断裂控制。对矿床主要含金石英脉型矿石与蚀变岩型矿石进行碳氢氧硫同位素研究显示,成矿流体的δD_w-H2O范围为-68.7‰～-49.4‰,δ¹⁸O_w-H2O范围为-1.9‰～4.9‰,δ¹³C_V-PBD范围为-15.9‰～-10.9‰,石英脉型金矿石硫同位素组成以较小的正值为特征,变化范围为0.18‰～0.63‰,而蚀变岩型金矿石硫同位素组成偏低,以较大负值为特征,变化范围为-7.07‰～-6.86‰,表明Augaro金矿床成矿流体主要来源于变质热液,伴有岩浆水与大气降水的混合,矿区地层与岩浆物质为金矿床的形成提供大量成矿物质。     

西藏尤卡朗铅银矿床成矿作用初步研究

西藏尤卡朗铅银矿床产于中侏罗统拉贡塘组受岩浆热变质的砂泥质岩中,与矿区北部出露的燕山期至喜马拉雅期中酸性侵入岩体有关.矿体的产出和分布受到北北东向断裂构造的控制,尤其是多期活动的节理造成局部矿化富集.成矿作用可划分为5个阶段,包括石英菱铁矿阶段、铅锌(银)矿化阶段、细粒铅银矿化阶段、黄铁矿化阶段和石英脉阶段.矿石中硫化...     

湖南瑶岗仙钨矿稳定同位素地球化学研究

瑶岗仙矿区拥有大规模脉型钨矿和矽卡岩型钨矿,以及中型铅锌矿床。石英脉型钨矿床脉体中的多阶段性、空间分带性均不明显,围岩蚀变规模小。矽卡岩型钨矿床蚀变规模大,多阶段,成矿温度跨度大,分带明显。石英脉型钨矿床硫化物δ34S=-2.6~3.9‰,平均-0.35‰,范围集中于0值附近,塔式分布;δ18O＝12.4‰~14.4‰,δD=-60‰~-54‰,δ18O值、δD值集中,变化范围很小。矽卡岩矿床δ34S=-1.3~3.6‰,平均0.99‰,略高于石英脉型钨矿床;石英δ18O＝1.5‰~11.7‰（杮竹园数据）,变化范围大。铅锌矿床δ34S=-2.9~1.4‰,平均-0.8‰,略低于钨矿;石英δ18O＝12.1‰~15.4‰,δD=43‰~51‰,变化范围更大。石英脉型、矽卡岩型钨矿和铅锌矿铅同位素组成范围相似,206Pb/204Pb=18.548~18.701,207Pb/204Pb=15.691~15.811,206Pb/204Pb=38.809~39.212。地质和S、Pb、H、O同位素研究说明,瑶岗仙矿区脉型钨矿与矽卡岩型钨矿床含不同的稳定同位素,显示成矿物质和成矿流体来源的差异性,成矿过程也不相同。脉型矿床成矿物质和成矿流体具体较单一的岩浆来源,没有明显的大气降水参与;而矽卡岩型矿床成矿物质主要来自于岩浆,也有沉积岩围岩的贡献,早阶段成矿流体来自于岩浆,中晚阶段有大量的大气降水参与成矿。与矽卡岩型钨矿床相比,脉型矿床成矿作用具有较低的水/岩比值。铅锌矿的地质地球化学特征更加相似于矽卡岩外围的分带形成的铅锌矿,即铅锌矿化属于矽卡岩演化至硫化物阶段的成果,而与石英脉型钨矿床无明显关系。