兰坪盆地白秧坪铜钴银多金属矿床成矿物质来源研究

利用白秧坪矿床的S、Pb、C、O、H同位素组成特征和辉砷钴矿的Co/Ni比值特征,对成矿物质来源进行了分析.认为金属硫化物的硫源可能属含有基性火山岩的盆地基底变质岩来源硫和盆地沉积硫酸盐来源硫的混合硫;铅由赋矿地层下伏沉积岩和盆地基底岩石所提供;成矿流体中的CO2具有两种来源,可能分别由蚀变海相碳酸盐岩和正常海相碳酸盐岩热解形成或者沉积有机质脱羧基作用形成,成矿流体属SO4-Cl-Na-Ca型、大气降水演化而成的盆地热卤水;矿床中钴可能也源自含有基性火山岩的盆地基底变质岩.     

兰坪盆地白秧坪铅锌铜银多金属矿床成矿流体及成矿物质来源

白秧坪矿床位于滇西北兰坪盆地北部, 是一沉积岩容矿的铅锌铜银多金属矿床, 矿体赋存于中生代地层中, 受断裂构造控制明显.通过成矿期方解石、石英、闪锌矿中流体包裹体研究, 以及方解石的C、O和含硫矿物的S、Pb同位素研究, 来探讨成矿流体性质及其来源和成矿物质来源.研究表明, 白秧坪矿床包裹体一般小于10 μm, 气液两相为主, 成矿流体体系为Ca2+-Na+—K+-Mg2+-Cl--F--NO₃-卤水体系, 矿床矿物中冰点温度范围为-26.4~-0.2 ℃, 平均为-14.6 ℃, 均一温度集中于120~180 ℃, 盐度为0.35%~24.73%(NaCl_eq), 平均值16.9%(NaCl_eq), 成矿流体密度在0.84~1.11 g/cm3之间, 平均值1.04 g/cm3, 成矿压力为28.0~46.9 MPa, 平均37.6 MPa, 对应的成矿深度约1 058~2 452 m, 平均1 555 m, 集中于1 200~1 800 m; 碳质的来源较为均一, 矿石中热液方解石中碳源自地层中碳酸盐岩溶解, 成矿流体属于盆地流体系统, 有大气降水的加入; 成矿物质硫来自硫酸盐的热化学还原作用, 或者含硫有机质的热分解, 金属成矿物质来自沉积地层和盆地基底.      

硫同位素在示踪金属矿床成矿物质来源中的应用

确定金属矿床成矿物质的来源才能更好的探讨金属矿床的矿床成因、总结其成矿规律、为地质找矿服务。目前在成矿物质来源研究中常需要依据其他科学方法来间接测定和推断矿质的大致来源,硫同位素示踪研究就是其方法之一。应用硫同位素可以有效示踪金属矿床中成矿物质的来源、成矿流体搬运及成矿机制、矿床成因等。但硫同位素在示踪金属矿床中成矿物质来源时,因不同金属矿床的地质特征、成矿流体演化的物理化学条件以及矿物组合规律差异都会对判断硫源有影响,因此不但要选择合适方法成功获取成矿流体的δ34S∑S数据,还需具体的分析金属矿床的地质特征,采用多元的示踪方法相结合,让示踪结果更准确地接近地质事实,这样才能更好的确定金属矿床中成矿物质的来源。     

江西金山金矿床成矿物质来源的铅和硫同位素示踪

江西金山金矿床赋存于浅变质的中元古界双桥山群上亚群 ,该建造明显富Au ,Au平均丰度达 2 5 5× 10 -9。矿石铅同位素组成出现明显的线性关系表明 ,区域构造活动 成矿作用中存在着铅同位素的混合机制。大部分矿石铅Doe单阶段模式年龄与该矿床的Rb Sr年龄值十分接近 ,可能反映了区域变质的成矿意义。矿石铅 μ值介于 9 2 9～ 9 86之间 ,2 3 2 Th/ 2 3 8U比值变化于 3 88～ 4 0 9,揭示了成矿物质的壳源特征。Zartman图解和△γ △ β图解表明 ,双桥山群是矿石铅的主要源区。该矿床硫同位素组成特征与外围双桥山群上亚群中硫化物的硫同位素极为相似 ,成矿流体的硫主要来源于双桥山群含矿建造。对比研究表明 ,虽然不同金矿床的硫同位素组成特征不尽相同 ,但金山金矿床的层控特征与江南金成矿带中其他金矿极为相似。金山金矿床的铅、硫同位素地球化学特征揭示 ,该矿床的成矿物质主要来自浅变质的中元古界双桥山群含金建造 ,燕山期岩浆热液活动为该矿床的后期富集提供了部分成矿物质。     

大兴安岭中南段莲花山铜银矿床硫、铅同位素组成特征及成矿物质来源

莲花山铜银矿床是位于大兴安岭中南段东坡的热液脉型铜银矿床.为了进一步探讨该矿床的成矿物质来源,本文对矿石硫、铅同位素进行了分析测试.研究结果表明:矿区金属硫化物的硫同位素组成变化范围较小,δ34SV-CDT值主要介于0.0‰~3.0‰之间,塔式分布特点明显可见,指示该矿床成矿流体中硫的来源主要为深部岩浆;铅同位素组成在构造模式图中,样品投影点主要落于地幔演化线和造山带演化线之间,说明矿石铅主要来自于壳幔物质的混合.     

云南兰坪-思茅盆地脉状铜矿床铅、硫同位素地球化学与成矿物质来源研究

云南兰坪-思茅盆地中一新生代砂页岩中赋存有许多脉状铜矿床。本文对盆地内从北至南三个典型脉状铜矿床(金满、水泄和白龙厂)进行了详细的铅、硫同位素研究，探讨了该类型矿床的成矿物质来源。分析表明。该类型矿床的铅同位素组成总体变化较小，且均位于上地壳铅演化线附近，说明成矿流体中铅具有稳定的上地壳来源。各矿床由于赋矿层位不同，矿石铅同位素组成表现出一定差异，如由兰坪盆地侏罗纪地层中的金满矿床到思茅盆地二叠纪地层中的白龙厂矿床，铅同位素比值(^207Pb/^204Pb)呈增高趋势，这表明这类矿床的铅主要来源于围岩地层，且地层越老，提供的铅就相对富含放射成因铅。矿床中脉石矿物重晶石、铁白云石等的锶同位素组成也表明，金满矿床成矿流体的^87Sr／^86Sr比值较高(0．70874—0．71232)，而白龙厂矿床的^87Sr／^86Sr比值较低(0．70829—0．70938)，接近于围岩灰岩的值(0．70755)。硫同位素研究表明，金满矿床中硫化物的δ^34S值变化最大，为-20．5‰- 7．0‰。水泄矿床中硫化物的δ^34S值变化最小，为-0．1‰- 4．2‰。而白龙厂矿床中硫化物的δ^34S值为-14．3‰--3．6‰。水泄和白龙厂矿床中重晶石的δ^34S值分别为 12．3‰- 19．0‰和 13．1‰，它们与盆地中蒸发岩层中石膏的δ^34S值( 10．8‰- 15．7‰)相近。分析表明，兰坪-思茅盆地中脉状铜矿的硫源主要来源于盆地热卤水萃取的地层中蒸发岩硫酸盐，它们通过有机质的热分解反应还原为沉淀硫化物所必需的低价硫。各矿床独特的硫同位素组成还表明它们的硫源受局部地层硫源和成矿流体物理化学性质所控制。本文提出大气降水起源的盆地热卤水通过对围岩中新生代地层的淋滤和萃取，获得了成矿所需的金属和硫，并在构造薄弱部位沉淀形成了本区的脉状铜矿床。     

赣南西华山钨矿床硫、铅同位素组成对成矿物质来源的示踪

为明确西华山钨矿床成矿物质的来源,本文以矿床中的硫化物和钾长石为研究对象,通过硫化物中硫、铅同位素的研究,对矿床成矿物质来源进行探讨。结果表明,矿石中黄铁矿δ34S值为-2.1‰~0.4‰,辉钼矿δ34S值为4‰~7.9‰,硫主要来源于岩浆。辉钼矿、黄铁矿、钾长石的206 Pb/204 Pb值分别为18.718~18.849、18.640~18.745、18.698~18.792;207Pb/204Pb值分别为15.762~15.770、15.704~15.747、15.697~15.724;208 Pb/204 Pb值分别为39.094~39.134、38.902~39.056、38.904~39.012。由此判断矿床中矿石铅与岩石铅同位素组成具有同源关系,矿石铅主要来自与岩浆作用有关的上地壳;成矿物质来源于上地壳重熔形成的花岗岩浆,即上地壳岩浆侵位,为成矿作用提供部分成矿物质,同时也暗示成矿物质是由体现壳源特征的西华山复式岩体提供。     

滇西北兰坪盆地白秧坪多金属矿床成矿物质来源:C、H、O、S和Pb同位素制约

白秧坪多金属矿床位于滇西兰坪中—新生代沉积盆地中北部,是在著名的三江成矿带内新近发现的重要矿床之一。为确定该矿床成矿流体特征和成矿金属元素来源,对白秧坪多金属矿床开展了系统的C、H、O、S和Pb同位素地球化学研究。白秧坪多金属矿石硫化物δ34S为-5.6‰～11.2‰,具有兰坪盆地中—新生界蒸发岩硫酸盐的热化学还原性质;矿石与盆地中—新生界沉积岩铅同位素组成相似,成矿金属源于盆地沉积地层。成矿流体中水的δDV-SMOW=-122‰～-86‰,δ18OV-SMOW=-4.52‰～-15.34‰,为大气降水补给的盆地热卤水。研究区热液成矿早阶段白云石δ13CV-PDB=-3.4‰～0.5‰,δ18OV-SMOW=4.8‰～20.3‰,晚阶段方解石δ13CV-PDB=-3.1‰～0.5‰,δ18OV-SMOW=4.1‰～18.6‰,说明成矿流体中CO2来自盆地地层中灰岩的溶解。     

内蒙古林西县大井铜多金属矿床的硫、碳和铅同位素及成矿物质来源

内蒙古自治区林西县大井铜多金属矿床是大兴安岭南段的一个大型Cu-Sn-Ag-Zn-Pb矿床。该矿床的黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物的δ^34S值变化为－1．8‰至＋3．8‰，平均为＋0．65‰。大约为－5‰的δ^13C值与峰值为～ 1‰的δ^34S值的很窄分布表明成矿流体中的碳和硫来源于深部岩浆，并且排除了上二叠统林西组地层提供一部分硫和碳的可能性。硫化物矿石的^206Pb/^204Pb,^207Pb/^204Pb和^208Pb/^204Pb比值分别为18．257－18．368，15．476－15．609和37．916－38．355范围内，其模式年龄为122－209Ma。黑色页岩含有较高的放射成因铅，其^208Pb/^204Pb比值为18．473－20．156，与矿石完全不同。然而，矿石、基性－超基性岩脉和附近花岗岩体的长石铅中^206Pb/^204Pb,^207Pb/^204Pb和^208Pb/^204Pb比值是相近的，它们在^208Pb/^204Pb-^206Pb/^204Pb和^207Pb/^204Pb-^206Pb/^204Pb图上落在同一条直线上。这条铅同位素混合线两个端元分别为上地幔和造山带，即混合了上地幔与前中生代形成的造山带物质。这些证据都强烈地支持了成矿物质来源于深源岩浆。因此，大井矿床是一个典型的与次火山岩有关的岩浆－热液脉型矿床。     

Ore-forming material sources of the Baiyangping Cu-Co-Ag polymetallic deposit in the Lanping Basin,western Yunnan Province

The ore-forming material sources of the Baiyangping copper-cobalt-silver polymetallic deposit have been studied in view of the S, Pb, C, O and H isotopic characteristics and the ratio of Co/Ni of cobaltite. The results showed that sulfur in metallic sulfides may have come from a mixed sulfur-source consisting of the sulfur-source from metamorphic rocks in the basin basement with basic volcanic rocks and the sulfur-source from basin sulfates; lead in the ores was provided by the sedimentary rocks and basement rocks; CO2 in ore-forming fluids was derived from thermolysis of altered and normal marine facies carbonates and decarboxylation of sedimentary organic matter respectively; the ore-forming fluids belong to the SO4-Cl-Na-Ca-type basin thermal brines derived from paleo-meteoric waters; cobalt in the deposit may also be derived from the metamorphic rocks in the basin basement with basic volcanic rocks.     

云南白秧坪银多金属矿床微量元素地球化学特征

云南白秧坪银多金属矿床是滇西兰坪盆地内新发现的矿床,属东特提斯喜马拉雅成矿域的一部分。矿床主要产于下白垩统景星组石英砂岩、粉砂岩中。本文从微量元素地球化学研究入手,与滇西喜马拉雅期富碱岩体相比较,它们具有相同的物质来源区,这种源区被认为是壳幔物质混合的一种"EMⅡ型"富集地幔源。     

藏南柯月铅锌矿床成矿物质来源:来自硫、铅同位素的证据

藏南柯月铅锌矿床位于特提斯喜马拉雅构造域Sb-Au-Pb-Zn成矿带东段,矿体主要呈透镜状或脉状,严格受北东向断裂构造所控制,赋矿地层为下侏罗统日当组含碳钙质板岩。矿石硫化物硫同位素δ³⁴S介于9.2 ‰~11.2 ‰之间,平均值为9.85‰,与区内日当组地层的δ³⁴S值变化范围相似,表明成矿流体中的硫主要来源于容矿地层。矿石硫化物铅同位素组成为:²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为19.669~19.813,平均值19.740;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.823~15.979,平均值15.902;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为40.104~40.687,平均值40.410。其结果显示,矿石中的铅具有高放射性成因铅的特征,与喜马拉雅结晶基底的铅同位素组成具有相似的比值,表明矿石铅主要来源于喜马拉雅结晶基底。     

兰坪盆地北部白秧坪铅锌铜银多金属矿床地质特征

兰坪盆地白秧坪铅锌铜银多金属矿床由数条矿脉构成,进而划分为多个矿段,过去对不同矿段的矿床地质及矿体矿化特点缺乏研究。本文在分析前人资料基础上,结合野外地质调查显示,矿区主要发育中生代地层和呈近南北向、北西西向、北东向3组断裂。不同矿段矿体均受断裂控制,对围岩岩性的选择性不强,矿体直接赋存于断裂带内(主要),局部容矿于裂隙、劈理和热液岩溶垮塌形成的空间中,后生充填成矿,形成角砾状、块状、脉状、浸染状矿石。不同矿段矿物组成和元素组合有差别,李子坪和吴底厂矿段以闪锌矿、细硫砷铅矿、方铅矿、灰硫砷铅矿、雄黄、雌黄为主,构成Pb-Zn-As-Sb-Ag组合;富隆厂矿段矿石矿物以闪锌矿、灰硫砷铅矿、方铅矿、黝铜矿系列矿物、车轮矿、辉银矿、汞银矿为主,构成Pb-Zn-Cu-Ag组合;白秧坪矿段矿石矿物以黝铜矿系列矿物、辉铜矿、黄铜矿、灰硫砷铅矿、辉砷钴矿、硫钴镍矿、含钴毒砂、方铅矿、闪锌矿等为主,构成Cu-Co-As-Zn-Pb组合。综合分析认为,白秧坪矿区发生过两次热液成矿事件,一期为古新世末—始新世初期以铜为主的矿化,另一期是始新世末—渐新世早期以铅锌为主的矿化,含铅锌成矿流体活化前期铜矿化在富隆厂和白秧坪矿段形成铅锌铜等多金属组合;成矿很可能出现在区域强烈挤压后的应力转换阶段,此阶段围岩开放空间发育,成矿流体灌入成矿。     

滇西北兰坪盆地白秧坪多金属矿床流体包裹体研究

白秧坪多金属矿床位于滇西兰坪中-新生代沉积盆地中北部,是著名三江成矿带内新近发现的重要矿床之一。碳酸盐矿物染色法岩相学和矿相学研究表明白秧坪多金属矿床成矿期早阶段共生组合矿物为闪锌矿+方铅矿+白云石+石英±含Ag矿物±含Cu矿物,方解石主要为成矿期晚阶段产物。闪锌矿及与其共生脉石矿物(白云石、石英)中流体包裹体多呈米粒状、椭圆状、负晶形以及不规则状,以孤立产出的原生包裹体为主。流体包裹体显微测温以及激光拉曼探针分析表明,成矿流体为H2O-NaCl-CaCl2流体体系,盐度峰值范围为22.00%～25.00%NaCleqv,成矿温度多数集中在110.0～180.0℃之间,密度大于1.00g.cm-3。该矿床属于低温、高盐度、中等密度热液铅锌多金属矿床。矿床成矿压力介于28.02～70.64MPa之间,成矿深度范围在1.04～2.62km,形成深度较浅。成矿流体始终处于相对还原环境,金属离子和还原硫可能共存于同一流体系统,由于物理化学条件的改变发生沉淀而形成矿床。结合矿床产出背景、矿质来源、控矿构造等因素,白秧坪多金属矿床具有密西西比河谷型(MVT)成矿流体特点。     

闽西南大排铁铅锌多金属矿床O、S、Pb同位素组成及其成因意义

对闽西南大排铁铅锌多金属矿床地质特征调查的基础上,分别开展了矿石中主要矿物磁铁矿、石榴子石的O同位素及黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的S、Pb同位素测试。结果表明,石榴子石中δ18O值变化范围为3.4‰~6‰,反映了石榴子石矽卡岩可能继承隐伏花岗岩体的O同位素组成;根据磁铁矿的O同位素组成(2.2~4.3‰)所计算的磁铁矿阶段成矿流体的δ18O为9.23‰~11.34‰(500℃)或8.58‰~10.69‰(600℃),暗示有富集δ18O的CO2融入到成矿流体中;矿石硫化物δ34S组成变化范围较窄,变化范围为-2.6‰~1.5‰,多数集中在0值分布,具有岩浆硫(0±3‰)的特点;硫化物的Pb同位素组成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的数值分别为18.486~18.537、15.665~15.712、38.823~38.979,变化范围小,整体上具有壳幔混合且以壳源物质为主的特点。结合对闽西南马坑式铁多金属矿床及闽西南花岗岩年代学讨论认为,大排铁铅锌多金属矿床的形成主要与晚中生代花岗岩浆侵入接触交代作用有关。上述认识对于进一步明确闽西南地区铁多金属矿找矿方向具有重要的理论意义。     

Sulfur isotopic composition of the Bainiuchang super-large Ag polymetallic deposit, Yunnan Province, China： Implications for the source of sulfur in ore-forming fluids

The Bainiuchang deposit in Yunnan Province, China, is located geographically between the Gejiu ore field and the Dulong ore field. In addition to >7000 t Ag reserves, the deposit possesses large-scale Pb, Zn, Sn reserves and a mass of dispersed elements (i.e., In, Cd, Ge, Ga, etc.). Based on systematic studies of sulfur isotopic composition, the authors conclude: The Bainiuchang deposit experienced two epochs of metallogenesis, i.e., the Middle-Cambrian sea-floor exhalative sedimentary metallogenic epoch and the Yanshanian magmatic hydrothermal superimposition metallogenic epoch. In the two metallogenic epochs, the δ³⁴S values of sulfides were all near 0, showing a tendency of being enriched slightly in heavy sulfur. The δ³⁴S values of sulfides in the early metallogenic epoch are within the range of 2‰–5‰ with a peak value range of 2‰–3‰ and an average of 3.0‰, and those of sulfides in the late metallogenic epoch are within the range of 2‰–6‰ with a peak value of 3‰–4‰ and an average of 3.9‰. For the single metallogenic epoch, sulfur in the ore-forming fluids in the early epoch already reached isotopic equilibrium and was derived mainly from underneath the magma chamber or basement metamorphic igneous rocks. Sulfur in the sulfides in the late epoch was derived mainly from magmatic hydrothermal fluids formed in the process of remelting of the basement metamorphic igneous rocks.     

云南富宁者桑金矿床硫铅同位素地球化学特征与成矿物质来源

者桑金矿床赋存于上二叠统吴家坪组沉积碎屑岩中,矿体受构造破碎带控制,呈似层状、透镜状产出,是滇东南金成矿带上一个典型的卡林型金矿床。硫铅同位素地球化学研究显示,沉积黄铁矿和热液硫化物(黄铁矿和毒砂)的δ34S值均为正值,变化范围较窄(8.4‰～11.3‰),与二叠纪沉积时期海水硫酸盐δ34S值一致,具有地层硫的特征。矿石中的硫主要通过地层中有机质与海水硫酸盐的热还原作用(TSR)提供。铅同位素组成中,206Pb/204Pb变化范围较宽,207Pb/204Pb和208 Pb/204 Pb较为稳定,计算获得的模式年龄变化范围大(-62～389Ma),甚至出现"负年龄",表明除正常铅外,还有较多的放射性成因铅的混入。铅主要来自于上地壳,有少量岩浆物质的混入。矿石与围岩的硫铅同位素具有一定的继承性,成矿物质主要来自地层。     

滇中前震旦纪地层内铅锌矿床硫、铅同位素特征及对成矿物质来源指示

滇中前震旦系主要位于扬子地块西南缘,元谋-绿汁江断裂以东、普渡河-滇池断裂以西,岩浆活动强烈导致该区地壳结构复杂,具有"多层结构"的特点。据统计,赋存在昆阳群中的铅锌矿床(点)有近20处,其赋矿地层主要为:大龙口组(Pt_2d)、黑山头组(Pt_2hst)、鹅头厂组(Pt_2e)。本文优选大笑、热水塘硫铅同位素进行系统分析对比,总结指示成矿流体与指示物质来源。研究结果显示:赋存在前震旦纪铅矿矿床~(34)S值变化范围在6.33‰~14.99‰,成矿流体的总硫同位素值(δ~(34)SΣS)12.17‰。由此可见,赋存在前震旦纪地层中铅锌矿床硫化物主要为混合硫来源,硫同位素的来源具有多源性的特点。东川大笑铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.282~18.391,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.491~15.515,208Pb/204Pb变化范围为38.287~38.326,主要分布于地幔、造山带演化线。热水塘铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围17.702~18.512,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围15.626~15.72,~(208)Pb/~(204)Pb变化范围37.504~38.528,主要分布在造山带演化线附近。μ、ω值的变化范围表明所分析样品铅同位素均属于异常铅,说明其成矿物质多来源。因此,铅同位素主要来自地幔、上地壳和造山带,暗示成矿物质来源具有多源型特点。