湘东北地区主要有色金属矿床成矿物质来源——来自硫、铅同位素的证据

湘东北地区有色金属矿床成矿物质来源综合研究相对缺乏。以桃林铅锌矿、栗山铅锌矿、井冲钴铜多金属矿为研究对象,分析矿床主成矿期矿石硫化物单矿物的硫、铅同位素地质特征,结合七宝山铜多金属矿等研究现状,综合研究湘东北地区有色金属矿床的成矿物质来源规律。硫同位素特征表明,4个矿床的成矿物质整体为深部岩浆硫源,其中,七宝山矿床为较典型的岩浆硫源,桃林、栗山、井冲等矿床混入了少量地层硫源,且桃林矿床比栗山、井冲矿床混入地层硫源的比例更高。铅同位素特征表明,4个矿床的成矿物质来源以上地壳为主,但混入了少部分幔源物质,且七宝山、井冲的幔源物质混入比例更高。     

黔东北地区金亮萤石矿床稀土元素地球化学特征与成矿物质来源

黔东北-渝东南一带分布有大量的萤石矿床(点),这些矿床(点)主要分布在北东向区域性断裂两盘的奥陶系下统桐梓组和红花园组灰岩中NW、NNW向张性断裂内,矿体呈脉状或透镜状产出,深部至奥陶系下统桐梓组逐渐尖灭,关于该区萤石矿成因及物质来源长期存在较大争议。金亮萤石矿床是黔东北沿河地区代表性小型萤石矿床,本文对该矿床中萤石开展稀土元素地球化学研究。结果表明,萤石ΣREE为67.4×10^-6～90.55×10^-6,LREE/HREE值为43.98～78.78,δEu值为77.07～94.71,δCe值为0.39～0.42。矿床萤石稀土分布模式呈明显右倾曲线,为轻稀土相对富集型,以Eu正异常和Ce负异常明显为特征。结合矿床地质特征,认为该萤石矿床为热液成因的产物,萤石为同源同期热液流体在氧化环境成矿。萤石成矿作用与沉积岩关系密切,其中成矿物质Ca主要来源于下奥陶统红花园组灰岩,可能部分来源于深部碳酸盐岩,而成矿物质F主要来源于深部上震旦统陡山沱组至下寒武统明心寺组高氟地层。     

湘东北斑岩型和热液脉型铜矿成矿物质来源探讨

通过对湘东北及其邻区的地质背景和铜多金属矿床地质－地球化学特征的综合研究,提出斑岩型和热液脉型铜矿的成矿物质主要来自同含矿斑岩体或岩脉有联系的深部岩浆分异演化而析出的含矿气液流体,与此同时,含矿斑岩体或岩脉定位－结晶时通过周围受热地下水的对流循环作用,还可从围岩中萃取少量成矿物质加入成矿作用。     

成矿物质来源的定量判别方法的探讨

热液矿床的成矿物质往往具有多来源性。因此，定量判别不同来源矿质的量比关系，从而正确地识别矿床的主要成矿物质来源和成因机制，是现代矿床学研究的关键性问题之一。本文给出了三元混合模式的同位素－成矿元素的比值型判别方法，并给出了金银和萤石矿床成矿物原来源的定量判别应用实例。     

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。     

山西灵丘县支家地铅锌银矿床成矿物质来源探讨

在对支家地铅锌银矿区进行了野外调查的基础上,对支家地铅锌银矿开展了矿床地质特征、地球化学特征研究,探讨了该矿的成矿物质来源和成因,为进一步认识浅成热液多金属矿床的成矿规律及建立矿床成矿模型提供了有益的实例。通过对支家地铅锌银矿床的研究表明,支家地铅锌银矿为与隐爆作用有关的多金属矿床,工业矿体的产出严格受隐爆角砾岩体控制,矿体多产出于隐爆角砾岩、次火山岩体与白云岩接触部位、断裂构造及次级断裂构造接触部位。该规律对矿床的远景预测及找矿具有一定的指导意义。根据银矿床成矿地质背景、矿石微量元素稀土元素和同位素等方面的分析,表明该区岩浆岩的主要源区为下地壳,且混有幔源物质,为成矿模型的建立提供了依据。并对铅锌银矿床的地球化学特征及成矿物质来源进行了探讨。     

西藏甲岗雪山钨钼矿床成矿流体及成矿物质来源

甲岗雪山钨钼矿床位于西藏自治区申扎县境内,是西藏首例云英岩型钨矿床,关于该矿床的研究对探讨区域成矿机制和指导找矿都具有重要意义.成矿作用与矿区内的二长花岗岩紧密相关,矿体主要产于岩体内部和紧邻岩体的围岩中.矿体的类型包括云英岩型和石英脉型,矿石多呈细脉状或者浸染状产在云英岩或云英岩化二长花岗岩体内部,少量呈大脉状产于围岩地层中.为了研究该矿床成矿流体及成矿物质的来源,挑选云英岩型矿体和石英脉型矿体中的黑钨矿、石英进行H、O同位素测试,挑选金属硫化物进行S、Pb同位素测试.结果显示,黑钨矿δ18OV-SMOW(‰)值集中在3.7~4.7;石英的δ18O水值为2.0‰~4.3‰,δD值为-131‰^-84‰,表明成矿流体主要来源于脱气后的岩浆水,可能混入了极少量大气降水.矿石硫化物δ34S的值为+2.2‰^+5.3‰,表明硫来自岩浆;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值分别为18.582 2~18.797 1、15.671 7~15.760 6、39.462 5~39.501 2,进一步表明成矿物质铅主要来源于中拉萨地体前寒武纪变质基底部分熔融产生的岩浆,可能有少量来自围岩地层.     

大兴安岭中段有色金属矿床成矿物质来源探讨

大兴安岭中段是我国重要的铅锌银等有色金属成矿区,探讨其成矿物质来源对区内成矿预测及找矿工作具有重要意义。经广泛地质调查、典型矿床采样、岩矿鉴定、全岩地球化学分析,并在此基础上进行元素聚类分析,结果显示海西期成矿岩浆岩稀土总量偏低,负铕异常不明显,轻重稀土比值较大,与稀土总量呈正相关关系,与δEu值呈负相关关系,表明成岩物质以幔源为主。燕山期成矿岩浆岩则相反,显示壳源物质特征。铅锌银多金属矿以锌为主,铅锌矿石与幔源分异岩浆岩的稀土配分模式基本一致;聚类分析显示TFeO-Cu-Zn为独立群组,表明铁铜锌物质是从岩浆结晶晚期的岩浆中分异出来;TFeO-Cu-Zn独立群组显示区域内闪锌矿均为高温铁闪锌矿。研究认为,大兴安岭中段铅锌银矿成矿物质来自闪长岩,后期热液改造对铅银富集有一定作用,中基性岩浆岩形成铅锌银成矿系统,而酸性岩浆岩形成铜钼及铜锡成矿系统。     

陕南铜厂铜矿床成矿物质来源探讨

陕南铜厂铜矿床是"勉—略—宁"矿集区内最具代表性的铜矿床,通过黄铜矿等单矿物及矿区地质体的微量与稀土元素地球化学对比研究发现:1)黄铜矿以富Ni、Zn和贫Co为特征,与晚元古代郭家沟组细碧岩类似,较闪长岩和钠长岩不同;矿床中存在轻稀土富集和稀土配分模式相对平坦两类黄铜矿,岩体内外接触带黄铁矿Co/Ni值差异表明其成矿物质具多源性;由矿区各地质体成矿元素背景可见,矿床成矿物质来源应以细碧岩为主、闪长岩为辅。2)黄铜矿Eu负异常明显,其δEu值明显低于闪长岩和细碧岩,这与成矿过程中富挥发分流体所形成云英岩化、钠长石化造成的Eu亏损有关,且黄铜矿Y/Ho值与钠长岩较为相似,暗示铜矿化与钠质交代作用关系密切。3)黄铜矿Co、Ni含量一般大于黄铁矿几倍到几十倍,与矽卡岩、斑岩、火山-次火山热液及火山-喷气型铜矿中黄铜矿差异明显,而与铜镍硫化物型矿床中黄铜矿类似,这可能与成矿作用继承了富Ni源区有关。该矿床成矿模式为:海西期,伴随着勉略洋盆闭合俯冲-碰撞形成勉略宁地区韧-脆性逆冲推覆构造、走滑断层,在区域变质流体与天水混合形成富碱和CO2的混合热液作用下,使地层——细碧岩和部分闪长岩中Cu等成矿物质大量析出,形成低温、低盐度成矿热液,沿矿区发育EW向与NE向两组韧性走滑断裂充填沉淀成矿。     

滇黔桂地区卡林型金矿床成矿物质来源的锶同位素证据

由于卡林型金矿的复杂性,对其成矿物质来源的研究难度很大。目前,认为金主要来源于赋矿地层,矿源岩(层)经过后期地质作用,使金及其相关元素被活化、转移,在有利部位富集成矿。本从成矿流体锶同位素与矿源岩(层)的耦合关系,研究了滇黔桂地区几个卡林型金矿流体包裹体、脉石矿物及赋矿围岩的锶同位素组成,以此讨论这一地区卡林型金矿的物质来源。     

湖南虎形山钨铍多金属矿床地质特征及成因初探

虎形山钨铍多金属矿是湘东北地区目前为止最大的一个钨多金属矿床,伴生有铍铜钼等多金属。矿床赋存于寒武系地层中,属于中温热液-构造脉状型矿床,成矿时代为燕山晚期,成矿物质具多源性,主要来自于深部岩浆,同时也有壳源成分的补充。文章通过矿床地质特征的分析,就矿床成因做些初步探讨,希望能为该地区的后续找矿工作起到一点启示作用。     

阳山金矿床锶铅同位素组成特征与成矿物质来源

甘肃阳山金矿位于西秦岭造山带的陕甘川"金三角"地区,是我国最大的卡林型-类卡林型金矿床.本文研究了该矿床赋矿地层、岩浆岩、矿石以及碧口地体碧口群岩石的锶和铅同位素组成特征,获得成矿时的矿石硫化物、赋矿地层三河口群、中生代花岗斑岩、前寒武纪碧口群的锶同位素初始比值I_(Sr)范围分别是0.70798～0.71697,0.71382～0.72005,0.70918～0.71168,0.70344～0.71009.这些结果表明,初始成矿流体Isr值应低于赋矿地层、中生代花岗岩,可能主要由碧口地体变质脱水形成.成矿流体在上升过程中与高ISr值的赋矿地层三河口群发生水岩作用,流体I_(Sr)值增高;高I_(Sr)值的成矿流体与赋矿花岗斑岩脉再次发生水岩作用时,导致部分硫化物I_(Sr)值高于花岗斑岩I_(Sr)值.矿石硫化物~(206)Pb/~(204) Pb、~(207) Pb/~(204) Pb和~(204) Pb/~(204)Pb比值分别为17.552～18.759、15.576～15.928和37.894～39.293,变化范围大于赋矿地层三河口群和花岗斑岩,而与碧口群基本一致,反映了硫化物铅同位素组成主要继承了碧口群的特征,同样指示部分成矿物质来自碧口群.总之,碧口群是不可缺少的成矿流体和物质的来源之一,含碧口群的碧口地体在中生代沿勉略缝合带向北陆内俯冲到阳山矿田之下,在阳山矿田之下发生变质脱水作用,流体上升为成矿系统提供流体、成矿元素和热量.     

东秦岭上宫金矿成矿流体与成矿物质来源新认识

上宫金矿床位于华北克拉通南缘的熊耳地体之中,是典型的构造蚀变岩型金矿.本文对上宫金矿的同位素地球化学资料进行了系统分析和综合研究,对其成矿物质和成矿流体的来源取得了一些新的认识.氢-氧-碳同位素体系研究表明,成矿流体并非来自燕山期岩浆热液,也不是来自于太华群或者官道口群和栾川群的变质脱水作用,而主要来自深部地幔或者由幔源岩浆派生,并在成矿的过程中逐渐向大气降水演化.硫-铅-锶同位素体系指示成矿物质为壳幔混合来源,地幔和太华群可能均提供了部分成矿物质.印支期华北与扬子板块发生碰撞对接时导致了强烈的壳幔相互作用,并驱动深部流体向上运移,上官金矿正是在这种构造背景下形成的.     

西藏那茶淌铅锌矿床S-Pb同位素组成及其示踪成矿物质来源

那茶淌矿床位于西藏冈底斯–念青唐古拉成矿带东段,为近年发现的具中—大型远景规模的矽卡岩型铅锌矿床,其成矿物质来源及其成矿背景还缺乏详细调查,制约了矿床成因的深入研究。本文在矿床地质特征研究基础上,对矽卡岩型矿石中主要金属矿物闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿的S、Pb同位素组成进行分析,探讨矿床成矿物质来源,并与区域上典型铅锌矿床进行对比,总结区域成矿规律。结果显示,那茶淌矿床金属硫化物的δ³⁴S（‰）值变化于－1.6‰～4.2‰之间,平均值为1.4‰,其频率直方图呈正太分布形式,具幔源硫特征。金属硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为18.548～18.792,平均值为18.691;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.683～15.856,平均值为15.755;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为39.049～39.685,平均值为39.331;铅同位素特征值μ的变化范围为9.61～9.93,平均值为9.74,所有样品μ值均高于9.58,显示铅源具有上地壳源区物质的特征。通过区域成矿作用对比研究,那茶淌矿床S、Pb同位素组成与念青唐古拉带东段典型矽卡岩型铅锌矿床具有相似的特征,成矿物质主要来源于念青唐古拉群结晶基底物质的重熔。

     

湖南临湘虎形山矿区蚀变地球化学过程研究

湖南省临湘市虎形山钨矿是近年来新发现的大型钨铍矿床。矿区内围岩蚀变类型较多,主要有云英岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等。为了探究矿区围岩蚀变与成矿的关系,对蚀变硅质板岩分别作了主微量元素分析,通过元素相关性分析探究了各元素的迁移特征,并探讨了主要蚀变过程中出现的矿化类型以及矿化过程中一些金属矿物的生成顺序;利用标准化Isocon图解法,对围岩蚀变过程中组分的带入带出进行质量平衡计算。研究结果表明,板岩中组分迁移受绢云母化影响强烈,其中云英岩化与成矿关系最为密切,碳酸盐化与钨矿化也有一定联系。通过对湘东北地区、虎形山矿区冷家溪群和上地壳W、Cu、Pb、Zn、As、Sb丰度值的对比,反映了矿区地层富含成矿物质,但并未给成矿提供物质来源。     

小兴安岭霍吉河钼矿区含矿花岗岩类特征及成矿年龄

黑龙江霍吉河钼矿区内含矿花岗岩类岩石组合为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩和花岗细晶岩,属高钾钙碱性岩-钾玄岩系列准铝质-过铝质岩石,具有轻稀土富集、重稀土亏损分馏模式;富集不相容元素(Cs、Th)并表现为Ta和Nb负异常以及Pb、Sr正异常,显示俯冲带地球化学特征.含矿岩浆岩明显富集Mo、Cu、Pb、Zn、W、Cr等金属元素.岩石全岩铅同位素来源比较复杂,具有混合成因铅特征.辉钼矿Re-Os模式年龄为180.7±2.5Ma和181.3±2.6Ma,钼矿成矿时代为早侏罗世.霍吉河钼矿是在蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋相向联合俯冲作用下,导致霍吉河地区发生地壳增生和壳幔相互作用以及后来的拆沉作用,形成了该区花岗质岩石和钼矿床.高度演化的花岗岩体(脉)可以作为今后本区钼矿床的找矿方向.     

新疆希勒库都克铜钼矿床硫同位素特征及成矿物质来源探讨

位于东准噶尔北缘的希勒库都克铜钼矿床是一个以钼为主的斑岩型矿床,形成于早石炭世。希勒库都克铜钼矿床硫化物δ34S值介于+0.4‰~+7.6‰之间,平均为+4.1‰,其中黄铁矿δ34S值为+0.4‰~+7.6‰(平均+4.2‰)、辉钼矿δ34S值为+3.2‰~+4.7‰(平均+4.2‰)、黄铜矿δ34S值为+1.6‰~+2.5‰(平均+2.1‰),均显示出岩浆硫的组成特征。硫化物稀土元素特征与含矿斑岩类似,暗示成矿物质可能来源于含矿斑岩;流体包裹体地球化学及H-O同位素特征也表明成矿流体主要来自岩浆热液。而含矿斑岩高的正εNd(t)值、低的87Sr/86Sr初始比值表明含矿岩浆可能主要来自于地幔源区。综合研究区硫化物硫同位素、稀土元素及流体包裹体地球化学特征等分析,本文认为希勒库都克铜钼矿床成矿物质主要来自地幔源区,且含矿岩浆可能经历了地壳深部壳幔物质混合均一化的过程。     

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.     

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体演化特征研究

瑶岗仙矿床位于湖南省郴州市瑶岗仙镇,是世界著名的钨矿床。近几年,随着云英岩析离体的发现,对于成矿流体的演化过程有了新的认识。文章通过对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿床的中粒碱长花岗岩、云英岩析离体和石英脉3个阶段地质体的石英中的流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,并对云英岩析离体中的熔流包裹体进行加热熔化实验,初步证明了瑶岗仙矿床石英脉型黑钨矿阶段成矿流体的演化是由花岗质岩浆→浆液过渡态岩浆→岩浆热液的一个完整连续的过程,而且成矿流体以富含挥发分为特征。并结合地质现象,提出浆液过渡态流体与成矿作用具有直接联系。     

贵州盘县架底金矿稀土元素和同位素特征及成矿物质来源探讨

架底金矿位于贵州西部峨眉山玄武岩分布区,首次在该区发现产于峨眉山玄武岩组第二段中部的以蚀变火山角砾岩为主的层间破碎带中的原生金矿体,赋矿围岩主要为玄武岩和凝灰岩,容矿岩石主要为蚀变火山角砾岩,其下层矿产于中二叠统茅口组与上二叠统峨眉山玄武岩组间的不整合界面附近的构造蚀变体中。本文通过稀土元素和氢、氧、硫同位素来探讨架底金矿体与围岩的关系及成矿物质来源,矿体ΣREE值的变化范围为151.11×10~(-6)~321.52×10~(-6),平均值为221.21×10~(-6),明显小于围岩,LREE/HREE值的变化范围为2.9~8.53,平均值为6.84,La_N/Yb_N值的变化范围为5.55~12.33,平均值为9.13,略小于围岩。除了个别矿体样品的δEu值小于1,其他样品基本远大于1,暗示与成矿作用相关的流体可能经历过高温和还原的深部环境,矿体继承了围岩稀土配分曲线的部分特征,说明部分成矿物质可能来自围岩。辉锑矿δ34S值的变化范围为-0.80‰~-0.90‰,极差为0.1‰,平均值为-0.85‰,数据变化范围较窄,均一化程度较高,主要在0‰附近,指示成矿相关矿物辉锑矿的硫可能主要来源于深部。石英氢氧同位素的δD_(V-SMOW)值的变化范围为-70‰~-56‰,δ~(18)O_(V-SMOW)值的变化范围为23.20‰~23.60‰,按200℃作为本区金矿的成矿温度,根据石英-水在自然体系中的分馏方程式,可计算得出石英中与之相平衡的水的δ~(18)O_(H_2O)值变化范围为11.49‰~11.89‰,投图的结果说明与成矿作用相关的流体均落在岩浆水和变质水之间,显示两者相混合的特征,但研究区基本没有变质作用的发生,并且4件石英样品的δD_(V-SMOW)均落在正常岩浆水范围内,指示架底金矿中成矿流体来源具有岩浆水的特点。