新疆阿尔泰阿舍勒VHMS型铜锌矿床成矿流体 的氦—氩同位素示踪

阿舍勒大型铜锌矿是我国典型的海相火山岩块状硫化物(VHMS)型矿床,赋存于阿舍勒盆地早—中泥盆世阿舍勒组海相火山—沉积岩系中。1号主矿体呈似层状或大透镜体状,矿石呈块状、浸染状、条带状、层纹状、细脉状。本文对块状、浸染状、条带状矿石的黄铁矿中流体包裹体He和Ar同位素进行了研究。黄铁矿中流体包裹体的4He含量为(64.5~173.0)×10-7cm3STP/g,n(3He)/n(4He)值为(0.1358~0.379)Ra,幔源He的含量为1.79%~5.55%,表明成矿流体中He主要来源于地壳。40Ar含量为(0.318~4.69)×10-7cm3STP/g,n(40Ar)/n(36Ar)值变化于389.1~9425,40Ar*含量为24.06%~96.89%,表明成矿流体中存在含有放射性成因Ar的海水加入。结合矿床的氢、氧、硫同位素特征,认为成矿流体来源为海水和幔源岩浆热液。     

新疆阿尔泰南缘克因布拉克铜锌矿床成矿流体的氦-氩同位素示踪

克因布拉克铜锌矿床赋存于二长花岗岩外接触带的上志留—下泥盆统康布铁堡组黑云石英片岩、变质石英砂岩中,矿体呈似层状、透镜状及脉状。本文对铜锌矿石中的黄铁矿流体包裹体氦和氩同位素组成进行了研究。黄铁矿中流体包裹体的4He含量为0.241×10-7~5.288×10-7cm3STP/g,Rc/Ra值为0.95~1.89,幔源He的含量为14.1%~28.8%,表明成矿流体中氦主要来源于地壳,存在幔源氦的加入。40Ar含量为4.345×10-8~7.752×10-8cm3STP/g,40Ar/36Ar比值变化于302.10~436.96,40Ar*含量为2.2%~32.4%,表明成矿流体中存在含有放射性成因氩的大气降水加入。结合矿床地质特征及氢、氧、碳、硫同位素特征,认为成矿流体来源于高温深源壳幔混合成因的岩浆流体,具大气氩同位素组成特征的低温大气降水。     

湖南邓阜仙钨锡多金属矿床氦氩同位素特征及成矿流体示踪

邓阜仙钨锡多金属矿床位于南岭多金属成矿带中段的一个重要石英脉型黑钨矿矿床.本文尝试采用与钨矿成矿关系密切的长石、石英开展了He-Ar与H-O同位素的研究,结果显示石英流体包裹体的Ne/4He测定值为0.006~0.0244 Ra,明显低于地壳值(0.01 ~0.05 Ra).成矿流体中40Ar/36Ar变化范围在303.3 ~ 867.8,高于饱和大气雨水40Ar/36Ar值(295.5).石英包裹体中,δ180测试值变化于+10.3‰~+13.7‰之间,平均为+12.4‰;石英中包裹体H2O的δD测试值变化于-72.9‰~-100.1‰之间,平均为-89.28‰,表明成矿流体为岩浆水与大气降水的混合.两种不同的同位素体系均表明本区的成矿作用为邓阜仙岩体的期后热液受到了裂隙中大气降水的影响.     

阳山金矿成矿流体的He-Ar同位素示踪

甘肃阳山金矿的成因类型及成矿流体来源多年来颇受关注,本文利用惰性气体同位素质谱仪测定了该矿床黄铁矿和石英样品中流体包裹体He、Ar同位素组成。结果显示,成矿流体的3 He/4 He值为0.03~0.08Ra,指示成矿流体来源于壳源,不含幔源He;40 Ar/36 Ar值为434.1~863.0,稍高于大气饱和水(295.5),流体中除地壳放射成因Ar外,还有大气Ar,表明大气降水曾参与成矿。结合矿床地质特征,认为阳山金矿成矿流体是以造山作用产生的变质水与经断裂下渗的大气饱和水为主,下渗的大气饱和水与高U、Th含量的花岗岩发生水-岩交换,导致了成矿流体中极低的40 Ar*/4 He(0.0227~0.0539)。     

成矿流体氦、氩同位素地球化学

成矿流体氦、氩同位素地球化学胡瑞忠（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词地壳现代流体成矿流体氦、氩同位素近年的研究表明，在许多大陆地热体系和古代成矿流体中，尽管氢、氧同位素显示其中的水具有大气成因的特点，但其他证据显示其中的气体组分（如...     

陕西柞山地区穆家庄铜矿床成矿流体来源的氦氩氢氧同位素示踪

最近,在秦岭柞山地区泥盆系中又发现了穆家庄铜矿,矿体明显受层间破碎带控制,矿石主要产在铁白云石-石英脉中,其后生成矿现象非常明显.文章利用的黄铁矿流体包裹体He-Ar同位素和氢氧同位素,来探讨这类矿床的成矿流体的来源.穆家庄铜矿床矿石矿物黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.322～0.889R/Ra,小于1.0R/Ra.3He/4He比值远远低于地幔流体的比值,与地壳流体的比值在相同的数量级上.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/36Ar比值为377～569,平均470,显然偏离大气氩的同位素组成.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/4He比值为0.09～0.23,平均值为0.164.很显然,该矿床的成矿流体的40Ar/4He比值接近地壳.根据以上分析,柞山地区的穆家庄铜矿床的成矿流体是壳源的.氢氧同位素分析表明穆家庄铜矿的氢氧同位素则落入原生岩浆水范围内,表明穆家庄铜矿的成矿流体为岩浆水.综合对比分析后认为,穆家庄铜矿的成矿流体是由壳源岩浆驱动并参与的岩浆流体提供的.     

粤北诸广南部铀矿田流体包裹体的氦氩同位素组成及成矿流体来源示踪

粤北诸广南部铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿产地之一,有关诸广南部花岗岩型铀矿田的成因,多年来一直存在较大的争议。本文以诸广南部铀矿田典型铀矿床成矿期萤石、方解石和黄铁矿中流体包裹体为测试对象,研究了成矿流体的He、Ar同位素地球化学。研究表明,萤石流体包裹体的~3He/~4He比值为0. 021～0. 186Ra,~(40) Ar/~(36)比值为298. 4～2515. 7;方解石流体包裹体的3He/4He比值为0. 027～0. 209Ra,~(40) Ar/~(36)比值为295. 9～327. 2;黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0. 021～1. 543Ra,~(40) Ar/~(36)比值为326. 9～1735. 1; He-Ar同位素系统显示成矿流体的3He/4He比值略高于地壳氦同位素特征值(0. 01～0. 05Ra),但低于幔源氦同位素特征值(6～9Ra),~(40) Ar/~(36)比值接近或高于大气氩的同位素组成(~(40) Ar/~(36)=295. 5),成矿流体为壳-幔混合来源。结合H-O、He-Ar、C和Sr等多元同位素证据表明,成矿流体由两个端元组成:一是含有一定放射性成因Ar的大气降水的地壳流体,二是含幔源He的地幔流体。进一步研究表明,受NNW向断裂控制的棉花坑、书楼丘、长排等铀矿床受地幔流体影响比较大,而受NE向断裂控制的蕉坪、东坑、烟筒岭铀矿床受大气降水影响比较大。     

赣南黄泥湖铀矿床成矿流体的氦、氩同位素组成及其意义

黄泥湖铀矿床是赣南典型的热液铀矿床,文章通过对该矿床成矿期形成的萤石、方解石和黄铁矿中流体包裹体的He、Ar同位素的测定表明,黄泥湖铀矿床流体包裹体中3 He/4 He值为0.007~2.272Ra(绝大部分在0.024~1.754Ra),40 Ar/36 Ar值为191.6~1126.1(绝大部分高于295.5),认为成矿流体的氦具有壳-幔混合来源特征,其中幔源流体占主导地位,地壳流体端元为含有一定放射性成因Ar的大气降水。结合前人研究成果,认为黄泥湖铀矿床为深源热液成因,与晚燕山期华南岩石圈伸展作用有关。     

冀西石湖地区多金属矿床成矿流体氦氩碳氢氧同位素特征及地质意义

石湖地区金、银多金属矿床位于太行山中北段,产出于太古界阜平群变质岩系,燕山期麻棚岩体的周边。本文以石湖地区代表性矿床为例,根据多金属矿床黄铁矿流体包裹体中He、Ar同位素及与黄铁矿共生的石英流体包裹体中C、H、O同位素组成,探讨了石湖地区金、银多金属矿床成矿流体来源。分析结果表明石湖地区金、银多金属矿床黄铁矿流体包裹体中3He/4He介于0.43~2.40 Ra,40Ar/36Ar介于477~879,显示出本区金、银多金属矿床的成矿流体为地幔流体与地壳流体混合的产物。石英包裹体中δDV-SMOW介于-62‰~-105‰,δ18OV-SMOW介于9.6‰~13.8‰,表明成矿流体为岩浆水与大气降水的混合;δ13CPDB介于-3.5‰~-5.0‰,表明矿区成矿热液来自地幔。氢、氧、碳同位素体系与氦、氩同位素体系的示踪具有一致性,均显示出石湖地区金、银多金属矿床成矿流体为地幔流体与地壳流体混合的产物。     

胶东地区金矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及成矿流体来源示踪

关于胶东地区金矿床成因,多年来一直存在较大的争议。代表性金矿床中黄铁矿流体包裹体的He-Ar组成表明,胶东金床黄铁矿流体包裹体的^3He/^4He比值为0．43－2．36R／Ra。该值可分为两组：一组如蓬家夼金矿和发云夼金矿^3He/^4He比值＜1．0R／Ra;另一组如邓格庄和焦家金矿^3He/^4He比值＞1．0R／Ra。蓬家夼－发云夼金矿成矿流体的^40Ar/^36Ar比值为393－310,比较接近于大气氩的同位素组成（^40Ar/^36Ar=295.5）,而焦家金矿成矿流体的^40Ar/^36Ar比值为500－1148。He-Ar同位素系统显示了蓬家夼－发云夼金矿成矿流体来源以大气降水为主,邓格庄、焦家金矿成矿流体来源以地幔流体为主。进一步研究表明,胶东金矿成矿流体H－O和He-Ar同位素系统对流体来源的示踪具有一致性。     

新疆东天山卡拉塔格红石铜矿床硫同位素研究

卡拉塔格红石铜矿床位于新疆东天山大南湖—头苏泉岛弧带北段,矿床产于陆相火山岩—次火山岩中,受断裂构造控制而呈脉状;成矿过程包括早、中和晚阶段,分别以石英—黄铁矿脉、石英—硫化物脉以及石英—碳酸盐—石膏细脉为标志;围岩蚀变以硅化、绢云母化、碳酸盐化、青磐岩化等中低温蚀变组合为特征。矿石硫化物的δ³⁴S值变化于-1.9‰～3.6‰之间,平均为1.2‰,其中黄铁矿δ³⁴S值为-1.1‰～3.6‰（平均值1.3‰）,黄铜矿δ³⁴S值为-1.9‰～1.6‰（平均值0.5‰）,闪锌矿δ³⁴S值为2.0‰～3.5‰（平均值2.8‰）。从早到晚,矿石硫化物的δ³⁴S值显示逐渐降低的特点,表明成矿过程中硫源发生了变化或成矿流体系统性质有所改变,由与石英斑岩有关的矿化过渡为浅成低温热液矿化。红石矿床地质与流体特征与新疆北部浅成低温热液矿床一致,应为浅成低温热液矿床。     

胶东金青顶金矿床成矿流体来源的黄铁矿微量元素及He-Ar同位素证据

金青顶金矿床是目前国内最大的石英单脉型金矿,其金储量超过50 t,规模为大型。对该矿床成矿流体性质和来源的研究十分必要。笔者通过Ⅱ号矿体主要载金矿物黄铁矿微量元素的研究发现,其Co/Ni为2.317～11.734(平均7.17),显示主要为热液成因;高场强元素(HFSE)特征显示,成矿早期以富F流体为主,主成矿期以富Cl流体为主;稀土配分模式显示成矿物质并不是直接来源于围岩昆嵛山二长花岗岩。对黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素特征的研究表明,3He/4He、40Ar/36Ar分别为0.1～2.2 Ra(平均值0.60 Ra),462.7～1 507.5(平均值831),显示成矿流体主要源自地壳,并与深部幔源流体发生了不同程度的混合,且上升过程中有少量大气降水加入。     

豫西公峪金矿床流体包裹体及其He、Ar、S、H、O同位素组成对成矿流体来源的示踪

豫西公峪构造蚀变岩型金矿床位于熊耳山东南缘祁雨沟金矿田内,矿体赋存于北东向断裂破碎带内。为探讨成矿流体的来源,尤其是地幔流体参与成矿的程度,选择13件主成矿期的矿石样品进行了系统研究,测定了公峪构造蚀变岩型金矿床成矿系统的温度及其 S、H、O 同位素和惰性气体 He、Ar 同位素组成。对保存于石英中的原生包裹体进行的详细研究结果表明:公峪构造蚀变岩型金矿床中含有丰富的包裹体,其类型复杂多样,有气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体、含 CO_2包裹体四种类型。包裹体的均一温度变化范围较宽,在120℃～440℃之间均有分布,可进一步分为150℃～190℃、210℃～250℃和290～350℃三个区间,但主要集中于150℃～250℃的范围内。结合显微镜下观测载金矿物特点,推测金矿的形成温度区间主要在150℃～250℃之间。冰点变化范围较大,在-0.2℃～-9.6℃之间,对应的盐度在0.53wt%～13.51wt%之间。稳定同位素结果表明:硫化物的δ~(34)S 值变化于-1.7‰～2.2‰之间,与陨石硫的δ~(34)S 值接近,反映为深源;成矿Ⅰ阶段流体的δD 值为-68‰～-86‰,δ~(18)O_(H_2O)为 3.5‰～ 4.5‰,Ⅱ阶段流体的δD 值为-67‰～-84‰,δ~(18)O_(H_2O)为-3.7‰～ 2.6‰,反映成矿流体主要有两个来源,Ⅰ阶段以深源水为主,Ⅱ阶段有大量大气降水混入。氦氩同位素研究表明:公峪构造蚀变岩型金矿床黄铁矿流体包裹体的~3He/~4He 比值为1.05～3.17R/Ra,高于地壳的~3He/~4He 比值100余倍,但明显低于地幔流体的~3He/~4He 比值;~(40)Ar/~(36)Ar=298～391,略高于大气氩的同位素组成;~(40)Ar/~45He 比值0.08～0.35,平均为0.20,与地壳~(40)Ar/~4He 比值一致。He、Ar 同位素组成特征显示了公峪金矿床成矿流体以大气降水为主,但同时有地幔流体成分,推断金矿床成矿作用与地幔活动有着密切的关系。通过与祁雨沟隐爆角砾岩型金矿床的对比研究,认为虽然祁雨沟金矿和公峪金矿赋存于不同的构造环境中,但是流体包裹体及其同位素研究结果显示了二者的成矿作用具有一致性,他们应属于同一成矿系统的产物,均与燕山晚期岩浆热液活动有关,可能为同源、同期、不同构造空间的演化产物。     

吉林小西南岔金-铜矿床成矿流体地球化学特征及矿床成因研究

小西南岔金-铜矿床产于海西期花岗闪长岩-石英闪长岩体之中,其矿化类型以石英大脉及石英细脉带型金-铜矿化为主,局部地段叠加发育有石英脉型辉钼矿化。流体包裹体研究结果表明,矿区金-铜矿脉及辉钼矿脉石英中均主要发育含NaCl子矿物三相、气相-富气相及气液两相三种类型的原生流体包裹体,同类包裹体均一温度、盐度等参数相近,显示两类矿化成矿流体具有相似的地球化学性质,氢-氧同位素研究结果反映它们均主要来源于岩浆热液。辉钼矿Re-Os同位素定年研究表明区内辉钼矿化主要发生于109Ma±,而金-铜矿脉石英的40Ar-39Ar同位素定年结果表明金-铜矿化则主要发生于123.35±0.8Ma。结合矿区已有的岩浆岩年代学研究成果,提出小西南岔矿区金-铜矿化主要与燕山晚期细粒(花岗)闪长岩活动有关,而辉钼矿化则与其后侵位的隐伏花岗斑岩活动有关的认识。     

吉林大黑山钼矿床成矿流体地球化学特征及其地质意义

大黑山钼矿床为一产于燕山早期花岗闪长岩-花岗闪长斑岩复式侵入体内的超大型斑岩型矿床,按矿物组合不同,其成矿作用可划分为Ⅰ浸染状黄铁矿±辉钼矿-石英;Ⅱ辉钼矿-石英;Ⅲ黄铁矿±黄铜矿-石英及Ⅳ贫硫化物-石英4个阶段。流体包裹体研究表明,Ⅰ、Ⅱ矿化阶段石英中主要发育含NaCl子矿物三相、富气相及气液两相三种类型的流体包裹体,成矿流体为中高温、高盐度NaCl-H₂O体系热液,来源于含矿的花岗闪长斑岩体;Ⅲ、Ⅳ矿化阶段石英中主要发育气液两相包裹体,成矿流体为中低温、低盐度NaCl-H₂O体系热液,来源于花岗闪长斑岩岩浆流体与大气降水混合物。大黑山钼矿床成矿流体地球化学特征与陆内环境下斑岩钼矿床NaCl-CO₂-H₂O体系型成矿热液有明显区别,暗示其形成于非陆内环境,而是中生代太平洋板块俯冲体制下活动大陆边缘或岛弧环境岩浆活动产物。     

新疆阿尔泰克因布拉克铜锌矿床地质特征及成矿作用

克因布拉克中型铜锌矿床赋存于早二叠世花岗岩外接触带的上志留统-下泥盆统康布铁堡组黑云石英片岩、变质石英砂岩中。矿床的形成经历了夕卡岩期、热液期和表生期,铜锌矿主要形成于热液期。矿石中石英和方解石流体包裹体划分为H_2O-NaCl型和H_2O-CO_2(±CH_4/N_2)-NaCl型。成矿温度变化于146～448℃,在170℃、270℃和350℃出现峰值;流体盐度变化于0.2%～46.9%NaCl_(eq),峰值为1.5%NaCl_(eq)和5.5%NaCl_(eq);流体的密度0.55～1.19g/cm~3。硫化物的δ~(34)S集中变化于-8.4‰～1.9‰,峰值为0‰,表明硫来自岩浆。石英和方解石δD_(SMOW)介于-130‰～-79‰,δ~(18)O_(SMOW)值介于8.0‰～11.6‰,δ~(18)O_(H2O)值为-1.7‰～4.43‰,表明成矿流体主要是岩浆水,混合大气降水。方解石中δ~(13)C_(PDB)变化于-5.3‰～-1.1‰,暗示碳来自花岗质岩浆。成矿时代为早中二叠世,成矿作用与花岗质岩浆期后的热液活动有关。     

黑龙江三道湾子金矿Au-Ag-Te系列矿物特征及其成矿流体

本文采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针对黑龙江省三道湾子金矿中Au-Ag-Te系列矿物碲银矿、碲金银矿、针碲金银矿、斜方碲金矿和碲金矿进行了详细的矿物学研究,本次研究还发现Au2Te的存在。碲化物矿物多呈粒状或脉状分布于石英或硫化物矿物的裂隙中。Au-Ag-Te系列矿物中,Au含量与Ag含量呈负相关性,与Te含量呈弱的负相关性。结合Au-Ag-Te成分共生图解及镜下特征对金银碲化物矿物共生组合进行分析表明Te优先与Ag结合形成碲银矿或碲金银矿,只有成矿流体中Ag被大量消耗后,Te才与Au结合形成针碲金银矿、斜方碲金矿、碲金矿,最后当成矿流体中Te也被大量消耗后,Au才会形成自然金。氦、氩同位素研究表明石英—黄铁矿阶段流体包裹体中3He/4He值为0.01～0.03Ra,金银碲化物阶段3He/4He值为0.08～1.04Ra,指示金银碲化物阶段有大量地幔物质参与。     

江南古陆西段木瓜园钨矿床成矿流体演化过程研究

木瓜园白钨矿位于江南古陆钨矿带西段,矿体主要产于花岗闪长斑岩中,局部产于侵入围岩（岩性主要为粉砂质板岩、砂质板岩,局部绢云母板岩）的石英脉中,是揭示该区成矿规律的重要组成。本文利用显微测温和阴极发光图像技术对木瓜园钨矿床不同成矿阶段的流体包裹体及白钨矿原位微量元素特征进行了系统研究。结果显示：（1）钨矿床包裹体类型有富液相气液两相包裹体、含子晶包裹体和CO₂包裹体,此外还有少量的富气相包裹体和液相包裹体;流体包裹体盐度范围为3.39%~12.18% NaCleqv,均一温度范围为161~396℃,属于NaCl-H₂O体系。（2）白钨矿微量元素研究显示以富集Mo、Nb、Sr、Ba为特征,白钨矿的铕异常（δEu）由早期的钾硅酸阶段（0.46）到晚期的硫化物阶段（2.98）逐渐由负异常到正异常,表明成矿流体氧逸度逐渐减弱。白钨矿的稀土元素配分模式与矿区的花岗闪长斑岩的稀土元素配分模式相似,白钨矿中正的Eu异常可能是短期相对还原条件造成的,推测形成木瓜园白钨矿的流体继承了母岩浆的稀土元素特征,白钨矿是在相对还原和微弱波动的氧化还原条件下沉淀。白钨矿Zr/Hf比值0.93~50.84,平均16.88,Y/Ho介于62.57~21.96,平均为33.34,变化幅动较大,指示成矿阶段存在不同程度的外来流体混合。白钨矿的Nb/Ta比值变化范围为1.75~42.72,平均为23.57,指示成矿物质可能来源为壳幔混合;白钨矿中LREE/HREE变化范围为0.12~11.37,具有斑岩型钨矿床的特征。