广西大厂锡多金属矿床S、Pb同位素组成对成矿物质来源的示踪

为了查明广西大厂锡多金属矿床成矿物质来源,本文对不同类型、不同产状矿体的硫、铅同位素的组成进行分析和对比研究。结果表明：大厂不同类型或产状的矿体,其成矿物质来源是相同的;硫同位素特征显示,锌铜矿体为典型的岩浆硫来源,锡矿体为混合硫来源,硫同位素比值的变化与成矿过程和环境有关,反映深部来源成矿流体在由下向上的运移过程中,有围岩组分的加入。铅同位素特征表明,铅的来源主要为与岩浆作用有关的壳源铅,但也有上地壳及壳幔混合来源的铅参与     

桂东南金银矿床成矿规律与成矿模式

根据桂东南金银矿床成矿地质条件，典型金银矿床的硫、氢、氧、铅同位素、稀土元素、矿物包裹体流体组份和成矿物理化学条件，提出了桂东南金银矿床的混合岩化－岩浆热液型和变质－岩浆热液型的成因类型，并建立了桂东南金银矿床的成矿模式。即地槽发展时期形成矿源层；变质－混合岩化作用促进金银组份活化迁移与初始富集；剥离作用使金银组份再次迁移富集；燕山期构造－岩浆作用成矿。     

桂东南金银矿床成矿规律与成矿模式

根据桂东南金银矿床成矿地质条件，典型金银矿床的硫、氢、氧、铅同位素、稀土元素、矿物包裹体流作组份和成矿物理化学条件，提出了桂东南金银矿床的混合岩化─岩浆热液型和变质─岩浆热液型的成因类型，并建立了桂东南金银矿床的成矿模式。即地槽发展时期形成矿源层，变质─混合岩化作用促进金银组份活化迁移与初始富集，剥离作用使金银组份再次迁移富集；燕山期构造─岩浆作用成矿。     

湖南康家湾铅锌多金属矿床地质地球化学特征与成因分析

康家湾铅锌多金属矿床位于湖南水口山矿田的东部,是矿田内最大的铅锌金银矿床,以铅锌为主,共伴生金银矿。通过硫、铅、氢-氧同位素研究,显示金属硫化物硫同位素δ~(34)S(-4.3‰～+2.1‰)主要变化范围为0～+3‰,说明本区硫化物硫同位素组成具有岩浆硫的特征(δ~(34)S=0‰);矿石铅同位素组成~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb比值分别变化于18.182～18.840、15.180～15.96、37.892～39.499之间,显示具有正常铅特点;在构造分配模式图解和构造环境判别图中,本区矿石铅同位素的投点均分布于上地壳演化线、造山带演化线和地幔演化线之间,暗示其铅同位素属于壳幔混合型铅;在Δγ-Δβ成因分类图解中,本区矿石铅同位素投点均分布于岩浆作用范围内,反映本矿床的成矿流体来源于岩浆岩;而氢-氧同位素表明,康家湾铅锌矿床成矿流体是多源的,主要由大气降水和岩浆水混合而成,早期以岩浆水为主,后期混入大量的大气降水。从而证明康家湾铅锌多金属矿床的形成与岩浆侵入活动有着密切的成因关系,应属于中低温岩浆热液型铅锌多金属矿床。     

稳定和放射性同位素在Cu-Ni-PGE岩浆矿床研究中的应用:实例及需要注意的问题

硫、氧同位素和放射性同位素比值在示踪岩浆与围岩的反应及在岩浆镍-铜-铂族元素矿床成因中同化过程的重要性方面有很大作用。如1.1Ga的Duluth杂岩、Norilsk地区二叠-三叠纪侵入岩和1.4Ga的Kabanga侵入岩体中矿床的硫同位素测定结果证明硫来自含硫化物和硫酸盐的围岩。1.3Ga的VoisbeysBay矿床矿石的硫同位素δ34S值通常落入公认的地幔硫同位素组成范围(0±2‰)内,而对其元古宙变质沉积围岩进行的详细研究结果显示δ34S的平均值也在此范围。全面了解同位素组成的潜在混染对合理评价提供硫来源的围岩在矿石形成中的作用是非常必要的。用氧同位素和放射性同位素示踪岩浆和围岩相互作用时,必须在开放体系没有扰动同位素系统情况下进行。在氧同位素体系和放射性同位素体系(如Re/Os、Pb同位素体系)中,元素在热液条件下活动性强或主相没有发生同位素交换与吸收,都会导致低温热液过程掩盖高温过程。只有在进行详细的岩相观察和单矿物分析之后,再应用围岩混染同位素模式才是有意义的。     

金川Cu-Ni-PGE硫化物矿床成矿过程稀有气体同位素组成示踪

稀有气体同位素在示踪成矿作用流体来源方面具有独特优势。本文应用熔融质谱法测定了金川Cu-Ni-PGE硫化物矿床23个硅酸盐矿物和金属硫化物单矿物的He、Ne和Ar丰度和同位素组成。结果表明,硅酸盐矿物的3He/4He比值(0.239Ra)略低于硫化物(平均0.456Ra),且从橄榄石(平均0.291Ra)、斜方辉石(0.215Ra)到单斜辉石(0.174Ra)逐渐降低,20Ne/22Ne-21Ne/22Ne分布于MORB与大陆地壳演化线之间,扣除放射性成因4He*和40Ar*后橄榄石和辉石中3He/4He和40Ar/36Ar接近岩石圈地幔组成。He、Ne和Ar同位素组成示踪表明成矿岩浆中存在岩石圈地幔(SCLM)、地壳(CC)和大气饱和流体(ASW)三种端元成分,硫化物熔体的分离发生在岩浆结晶分异的早期。岩石圈地幔部分熔融形成的成矿初始岩浆经历了两阶段的演化。在深部岩浆房高温成矿岩浆同化围岩引入地壳混染组分,促使硫饱和及硫化物熔体的熔离,同时形成具有壳幔混合特征的混合岩浆组分(MC),上升至上部岩浆房后混入较高比例的大气饱和流体,进一步促使硫饱和及浸染状硫化物就地熔离堆积。     

稀有气体同位素对岩浆侵入方向的制约:以夏日哈木镍铜硫化物矿床为例

我国东昆仑造山带新发现的夏日哈木镍铜硫化物矿床是造山带环境产出全球镍资源最大的岩浆镍铜矿床。含矿岩体不同类型岩石中橄榄石和辉石的He、Ne和Ar同位素组成表明:~3He/~4He(0.39~0.03Ra)和~(40)Ar/~(36)Ar比值(292.0~316.9)较低,~(20)Ne/~(22)Ne和~(21)Ne/~(22)Ne沿放射性成因Ne及大陆地壳线分布,表明岩浆起源演化过程中有大陆地壳组分和大气饱和流体在橄榄石结晶前加入。He和Ar同位素混合模型计算表明岩浆中有7.8%再循环洋壳组分和87.7%大气饱和流体的加入,再循环洋壳可能带入了大气及地壳组分。~3He/~4He和~(40)Ar/~(36)Ar比值的自西向东系统性降低,以及微量元素、成矿元素和稀有气体同位素的空间协同变化特征表明地壳物质的逐步加入,即岩浆可能自西向东方向侵入,侵位过程中地壳流体的加入促使硫饱和及硫化物的熔离成矿。     

煎茶岭岩体的“硫化作用”及成矿关系

综合研究煎茶岭矿区的硫同位素组成和矿区地质特征,对比陨石硫、地幔硫和国内外某些岩浆熔离矿床的硫同位素组合特征后,提出矿区富含黄铁矿的围岩可能是该镍矿的硫源层以及“硫化作用”在成矿中的重要作用的见解,并以此来解释煎茶岭镍矿的特殊地质现象。     

云南老寨湾金矿床成矿物质来源探讨

为探讨老寨湾金矿床的成矿物质来源,分析矿床成矿地质特征分析研究,岩矿石的稀土微量元素地球化学特征以及S、Pb同位素组成特征分析研究,结果显示,围岩、贫矿石和富矿石微量元素比值蛛网图型式基本一致,推断矿石中的Au主要来源于围岩。富矿石稀土总量低,正铕异常,其形成与岩浆热液作用有关。矿石硫同位素组成稳定,无塔式分布,δ34 S值为3.001‰~7.800‰,属混合硫。矿石铅同位素组成稳定,为正常铅,通过铅同位素图解可判断矿石铅主要来源于上地壳。     

甘肃花牛山铅锌银矿床成因：来自原位S、Pb同位素及微量元素的约束

甘肃花牛山铅锌银矿床位于中亚造山带中段的甘肃北山地区。本文在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将花牛山铅锌银矿床成矿阶段划分为石英-毒砂-黄铁矿(第Ⅰ成矿阶段)和石英-多金属硫化物(第Ⅱ成矿阶段)两个阶段;进一步将黄铁矿划分为三种类型,分别为第一种类型的胶状黄铁矿(Py0)、第二种类型的热液叠加交代特征的黄铁矿(Py Ⅰ)及第三种类型的热液黄铁矿(PyⅡ)。黄铁矿、磁黄铁矿的原位硫同位素研究表明,成矿从早到晚硫化物δ~(34)S值呈递增的规律,具有逐渐向岩浆硫演化的趋势;胶状黄铁矿δ~(34)S值为-9.37‰～-8.10‰,具有沉积(生物成因)硫的特征;成矿第Ⅰ阶段硫化物δ~(34)S值为-9.03‰～-7.03‰,成矿第Ⅱ阶段硫化物δ~(34)S值为-5.77‰～-4.88‰,成矿阶段具有沉积硫与岩浆硫混合来源的特征。黄铁矿、磁黄铁矿的原位铅同位素研究表明,成矿期硫化物的~(206)Pb/~(204) Pb值、~(207)Pb/~(204) Pb值、~(208) Pb/~(204) Pb值以及μ、ω等铅同位素特征值组成范围较窄,铅源为与岩浆作用有关的壳幔混合来源,且与壳幔混合来源的晚三叠世花岗岩中长石铅及其控制的矽卡岩型金矿硫化物铅同位素组成类似。黄铁矿原位微量元素研究表明,胶状黄铁矿(Py0) Co/Ni和S/Se 比值分别为0.004～0.34和3.43 × 10~4～34.84 × 10~4,Se含量为1.558 × 10~(-6)～15.82 × 10~(-6),表现为沉积成因黄铁矿的特征。具有热液叠加交代特征Py Ⅰ的Co/Ni和S/Se 比值分别为0.05～3.38、0.05 ×10~4～5.38 ×10~4,Se含量为10.09 × 10~(-6)～1070 × 10~(-6),数值分布范围广,总体上有别于沉积成因黄铁矿,类似于热液成因黄铁矿的特征。热液黄铁矿(Py Ⅱ)的Co/Ni和S/Se 比值分别为0.60-68.88、1.46 × 10~4～9.15 × 10~4,Se含量为5.938 × 10~(-6)-35.91 × 10~(-6),表现为热液成因的特征。综上研究,认为花牛山矿床经历了南华纪-震旦纪沉积胶状黄铁矿形成期和晚三叠世岩浆热液成矿期,胶状黄铁矿在成矿过程中提供了部分硫,成矿金属物质主要来自晚三叠世岩浆成矿热液,并认为矿床成因为岩浆热液型矿床。     

黑龙江三矿沟矽卡岩型Cu-Fe-Mo矿床矿石硫化物硫、铅同位素特征及锆石U-Pb定年

三矿沟Cu-Fe-Mo矿床是大兴安岭地区三矿沟—多宝山构造-成矿带中一个比较典型的矽卡岩型矿床,矿体形成与三矿沟复式英云闪长岩体侵入关系密切。在分析该矿床成矿地质条件的基础上,对矿石硫、铅同位素组成特征和锆石U-Pb测年数据进行了研究,探讨了成矿物质来源和成矿成岩年代。研究表明,硫同位素组成变化范围较大,显示塔式分布效应,估算得到成矿热液系统的总硫同位素值约为-1.5‰,反映成矿过程中硫主要来源于深源岩浆,极少量可能来自于地层;矿石铅同位素具有壳幔混合铅的特征,反映了该矿床成矿物质主要为壳幔混合来源,与岩浆作用密切相关;锆石206Pb/238U加权平均年龄范围为（168.18±0.96）^200±1Ma,代表了英云闪长岩的侵位时间,表明三矿沟矽卡岩型Cu-Fe-Mo矿床的成岩成矿年代为早侏罗世。     

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。     

南秦岭柞水—山阳矿集区夏家店金矿床黄铁矿微量元素和氢、氧、硫同位素对矿床成因的制约

为了研究柞水—山阳矿集区夏家店金矿床成因,采用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS技术分析夏家店金矿床矿体及围岩样品中黄铁矿原位微量元素及氢、氧、硫同位素组成特征。结果表明,该矿床黄铁矿的Co/Ni 比值为0.11~0.76,说明其与沉积作用有关。矿石中黄铁矿的δ³⁴S值(-9.40‰~7.16‰)与围岩碳质板岩的δ³⁴S值(-8.84‰~10.64‰)接近,黄铁矿的δ³⁴S均值(2.47‰)基本落在岩浆硫的范围内,指示矿石硫可能由地层硫和岩浆硫混合而成。氢、氧同位素测试结果表明,夏家店矿床成矿流体可能主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水的加入。综合矿床地质特征、成矿温度、金赋存状态等特征和黄铁矿微量元素、硫同位素组成可知,夏家店金矿床属于卡林型金矿,其成矿流体主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水加入;其成矿物质是由深部岩浆与地层混合而成。     

开放的岩浆体系——八十年代火成岩研究的新进展之一

本文介绍了80年代火成岩研究的新进展之一——开放的岩浆体系.自70年代以来对造山带安山岩系列的研究,促进了开放岩浆体系在火成岩成因研究中的应用.文中概述了开放岩浆体系的概念以及岩石学、实验岩石学和地球化学在开放岩浆体系研究方面所取得的主要成果.在岩石学方面先后论证了酸性岩中具有基性岩浆包体、不平衡的斑晶组合以及岩石化学组成的变异呈直线趋势等不同岩浆混合的证据.实验表明洋中脊玄武岩的形成,既包括分离结晶作用,也包括进化岩浆之间的混合作用;实验还证明流纹岩浆和玄武岩演变的进化岩浆之间的混合是形成玄武安山岩和英安岩岩浆的可能的一种机理.在地球化学方面,根据痕量元素Th.Hf和Ta的比值以及同位素∑_Nd－∑_Sr的演化特征等认为火山熔岩的成因包括同化地壳组分的作用:采用玄武岩和英安岩浆混合作用的模型,较好地模拟了火山岩套的稀土分布形式;并利用铅同位素组提和~(10)Be的丰度作为确定是否有大洋沉积场参与的标志,因而,造山带火山熔岩的成因包括岩浆分离结晶作用、同化作用和混合作用.     

低温平衡热液系统中硫同位素演化的Igf_(O_2)-pH图解

一、前言 热液系统中形成的含硫矿物的硫同位素组成直接反映了热液的硫同位素组成。因而根据矿物的同位素比值可以推断矿床成因。 1968年酒井均(H.Sakai)首先对这一前提提出异议,他指出热液的温度和酸碱度可以影响硫化物的硫同位素组成。1972年大本弘(Ohmoto)系统论证了热液物理化学     

新疆彩霞山铅锌矿床硫、碳、氢、氧同位素地球化学

文章通过对彩霞山铅锌矿床硫、碳、氢、氧同位素的研究,探讨了矿床成矿流体来源及演化,揭示了成矿作用过程中的某些重要信息.初步认为矿石中的硫主要来自同化了海水硫酸盐的岩浆硫,同时有少量生物还原硫参与;碳、氧同位素组成指示碳来源于壳幔混合.成矿流体以建造水为主,早期有岩浆水参与.     

上地幔物质组成的研究方法

概述了目前地幔物质组成及其不均一性的地球化学研究方法和理论依据,其中包括:(1)互补法,(2)部分熔融模型反演法,(3)元素(或同位素)比值法,(4)元素丰度序列(模式)法。为了排除可能的干扰因素影响,本文还介绍了如何根据地球化学数据识别地壳物质的混染、岩浆或地幔混合及硫化物熔体分凝等作用的方法。     

云南老君山锡多金属成矿区硫、铅、氢、氧同位素地球化学

滇东南老君山成矿区是我国西南部重要的锡、钨多金属成矿区之一,本文围绕成矿区中典型矿床进行了系统取样和硫、铅、氢、氧同位素测试工作,并针对分析结果结合矿区地质情况进行了解译。研究区硫同位素δ³⁴S分布范围为-1.50‰~8.61‰,均值为2.06‰,属壳幔混合来源硫;矿物生成顺序较早的单矿物硫同位素组成为幔源,晚期偏壳源;层状矽卡岩型矿石硫同位素组成偏幔源,花岗岩和花岗斑岩的硫同位素组成为壳源,穿层石英脉型矿石硫同位素组成可分为幔源和壳源两类。铅同位素分析结果属壳幔混合来源,以壳源铅为主,铅同位素测年分析结果显示有多期地质作用对成矿有所影响。氢、氧同位素组成指示成矿流体以岩浆水为主,并有大气降水的混入。结合老君山成矿区地质、同位素组成及测年结果分析,老君山成矿区众多矿床的形成应为早加里东期海底喷流沉积、印支期区域变质和燕山期花岗岩热液叠加改造等地质因素共同作用的结果。     

新田岭白钨矿床稳定同位索地质学研究

本文以新田岭钙矽卡岩型白钨矿床为例,通过硫、碳、氢、氧稳定同位素研究所获得的成矿信息,探讨了矽卡岩白钨矿床的成因和物质来源。矿区氢氧同位素组成表明成矿深溶液属以岩浆水为主的混合岩浆水,后期变为大气降水;碳主要来源于地层碳,混有岩浆碳;硫源为深源硫与地层硫的混合。稳定同位素结合地质年代学研究,表明该矿床系与燕山早期黑云母花岗岩有关的接触交代型矿床,钨主要来源于大陆地壳重熔化岗岩浆热液。     

内蒙古1017高地银多金属矿床地质地球化学特征及成因探讨

1017高地银多金属矿床位于内蒙古自治区东乌珠穆沁旗,矿区大地构造位置处于西伯利亚板块东南缘查干敖包-奥尤特-朝不楞早古生代构造-岩浆岩带东段。石英脉型矿石中流体包裹体研究显示,从成矿早期到主成矿期,流体温度逐渐降低(从404℃~134℃到236℃~121℃),盐度都为中低盐度,由此表明该矿床具有浅成、中低温、中低盐度热液成矿特征。激光拉曼光谱分析显示包裹体气液相成分主要为H2O。矿石硫同位素组成相对均一,δ34S介于3.4‰~8.0‰之间,均值5.35‰,与幔源S的δ34S值(介于-3‰~3.0‰之间)比较,有向沉积硫的明显漂移,表明矿石中硫来源于沉积硫与岩浆硫的混合、平衡作用;矿石硫化物铅同位素比值没有明显的差别,206Pb/204Pb值为18.274 0~18.399 6,207Pb/204Pb值为15.539 9~15.561 6,208Pb/204Pb值为38.036 3~38.177 2,具有钍铅微弱亏损特征,指示矿石中硫化物的铅源主要来自地壳深部的岩浆源区,伴随岩浆及其热液作用,不可避免地混入了部分富放射成因铅的地壳物质。矿石氢氧同位素组成为:δDV-SMOW值介于-103‰~-125‰之间,δ18 OV-SMOW值在6.9‰~13.9‰之间,显示成矿流体中的水来源于岩浆水与大气降水的混合。综合1017高地银多金属矿床的地质特征和流体包裹体、S,Pb,H,O同位素研究认为,该矿床成矿物质来源于深源岩浆和上地壳的混合,成矿流体主要来自岩浆期后热液和大气降水,其成因类型可归于中低温度、中低盐度的岩浆期后热液型银多金属矿床。