用回归分析法估计全硫平均同位素组成

含硫矿物的硫同位素组成曾被用来解释矿床的成因。H,Ohmoto 1972证实过,热液矿物中的硫同位素组成主要是受溶液中的氧逸度,pH值,全硫平均同位素组成和温度控制。因此,当利用硫同位素资料去讨论矿床成因时,我们必须首先估计热液溶液中的全硫平均同位素组成。本文假设,矿化过程中溶液中的硫是处于一个封闭的系统中,根据同位素物质平衡原理,我们提出利用回归分析法来估计溶液中的全硫平均同位素组成,并设计了专用的计算机程序。     

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     

平衡热液体系中硫同位素演化的几个图解

根据含硫矿物的同位素组成推断热液矿床成因是很有意义的。 1968年首先由H.Sakai指出热液的温度和pH值可以影响硫化物的同位素组成。接着,1972年H.Ohmoto以及1979年他和R.O.Rye系统讨论了平衡条件下热液的物理化学条件对硫同位素分馏的影响,建立了高温热液系统和低温热液系统的热液流体以及含硫矿物与热液成分和物理化学条件(温度、压力、氧逸度和酸碱度等)之间的数学表达式。     

铜陵冬瓜山层控矽卡岩型铜金矿床的成因机制:硫同位素制约

冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区乃至长江中下游成矿带中的一个重要矿床。矿床上部受石炭系层位控制,发育层状、似层状层控矽卡岩型矿体;下部受岩体及其接触带控制,在岩体及其接触带围岩中发育脉状、细脉浸染状矿体。上部层控矽卡岩型矿体中的矿石类型以含铜(金)石英硫化物为主,矿石硫化物矿物的硫同位素组成显示主要成矿阶段的硫同位素基本达到了平衡。矿石矿物中的硫化物和硫酸盐的硫同位素组成对比表明,冬瓜山矿床与斑岩型矿床相似,而与Sedex型和VHMS型矿床不同。结合矿床成矿物理化学条件和矿石矿物共生组合关系,根据硫同位素储库效应,认为冬瓜山矿床硫化物阶段成矿热液中的含硫物种以H2S为主(XH2S0.99),硫化物的结晶沉淀对成矿热液的δ34S值影响不大。应用大本模式,高温岩浆来源的热液与熔体之间的硫同位素分馏Δ34S为0‰～+5‰,依据岩浆岩全岩硫同位素组成可以确定岩浆来源热液的硫同位素组成为+0.3‰～+12.0‰。在高温(600～350℃)硅酸盐阶段和氧化物阶段,硬石膏与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S为+5.0‰～+19.0‰,而在高温(450～350℃)氧化物阶段后期及低温(350～200℃)硫化物阶段,黄铁矿与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S分别为-1.0‰～0‰和0‰～+1.5‰。据此计算的含硫矿物硫同位素组成理论值与冬瓜山矿床实测值基本一致,显示成矿热液流体中的硫源为岩浆来源。综合前人对区域及冬瓜山矿床的研究,本文认为冬瓜山矿床为与燕山期岩浆作用密切相关的层控矽卡岩型铜金矿床。岩浆及其平衡热液中较高的总硫同位素组成暗示岩浆混染了区域沉积地层中广泛发育的膏盐成分。虽然硫同位素组成特征显示区域沉积岩成岩过程中经历了明显的海水沉积作用和细菌硫酸盐还原作用,但冬瓜山矿床矿石没有保存海西期沉积成矿的硫同位素证据。     

夏杖子金矿床同位素组成及其地质意义

夏杖子金矿床中矿物包裹体水的氢、氧同位素分别为：δD=-91.7‰——73.1‰,δ¹⁸O_H2o=5.68‰-6.23‰,说明读矿床的成矿溶液是来源于岩浆水和大气降水;矿物的硫同位素组成基本上全是负值,且变化范田较小,同位素平衡温度平均为208-240℃,成矿溶液总硫平均同位素组成-19.70‰——20.64‰,证明成矿热液中H₂S原子团占优势,其硫源可能为本区结晶基底;石英中流体包裹体Rb-Sr同位素等时年龄为105±7.2Ma,说明其成矿时代为燕山晚期。综合分析认为,该矿床为与岩浆热液有关的中-低温热液脉型金矿床。     

硫同位素示踪与热液成矿作用研究

具有明显分馏效应的硫同位素以各种含硫物种广泛赋存于热液成矿作用过程中,因此硫同位素示踪成为热液成矿作用研究的重要途径之一.在总结前人研究基础上,综述了硫同位素在热液成矿作用中成矿物理化学条件、成矿物质来源、矿体剥蚀程度、矿化富集部位、矿床成因类型等的示踪意义,认为硫同位素示踪应用须在了解热液矿床基础地质前提下,准确区分成矿期次,判别硫同位素分馏平衡状态,结合Ohmoto模式综合研究影响成矿热液体系的各种因素才可以赋予同位素准确的地质内涵.     

金属硫化物矿床的成矿热液硫同位素示踪

国内外诸多学者对如何利用硫同位素来示踪金属硫化物矿床中硫的来源进行了不断的探索研究,并取得了丰硕成果。在总结金属硫化物矿床中含硫热液矿物的硫同位素组成(δ~(34)S)特征基础上,阐述了准确确定成矿流体的总硫同位素组成(δ~(34)S∑S值)是判别金属硫化物矿床中硫来源的关键,并总结和简要评述了获取成矿流体δ~(34)S∑S的3种方法(物理—化学平衡分析法、矿物共生组合分析法和Pinckey-Rafter法)以及应用实例。据此指出3点:1在应用硫同位素示踪硫的来源时,须针对不同类型金属硫化物矿床的具体特征,选择合适的方法以便成功获取δ~(34)S∑S;2目前δ~(34)S∑S的获取方法和应用基础是硫同位素的分馏达到平衡状态,对于低温或快速侵位条件下可能形成的非平衡状态的含硫热液矿物的δ~(34)S的特征仍待深入研究;3分别研究不同形态硫的δ~(34)S,并讨论不同形态硫的来源、形成环境和过程是一个新的发展趋势,对示踪金属硫化物矿床的硫源可能更为有效和有意义。     

我国主要类型金矿床同位素地质学研究

金的迁移、沉淀与某些含硫原子团(HS~-、S~=、S_2~=、S_2O_3~=、SO_4~=)的行为密切相关。硫同位素分馏实验研究表明,地质体中不同含硫矿物的硫同位素组成(δS_i~(34)),是硫源的平均硫同位素组成(δS_(Σs)~(34))和含硫矿物形成条件,其中包括温度(T)、酸碱度(pH)和离子浓度(I)的函数。     

怎样应用硫同位素组成判断金属矿床硫源

一稳定同位素对确定矿床物质的来源、进而判断矿床成因问题,有其独特的功效.譬如碳同位素组成能说明碳的来源;锶的同位素组成能反映锶的来源;氢-氧的同位素研究能帮助区别成矿溶液中的水是岩浆水、雨水、地下水或大洋水;等等.同样,不同来源的硫,其同位素组成也各有特色,可以借助它判断硫的来源.鉴于硫是许多金属矿床的重要组成元素,有些金属元素的矿石矿物就是含硫化合物,所以硫同位素矿床地质研究在稳定同位素地质领域中占有突出的位置.自然界中我们遇到的硫大体上可以分为:1.陨石、月岩及其它天体物质中的硫.2.来自上地幔、未发生明显的同位素分馏效应的原生硫.     

东沟坝多金属矿床硫同位素交换动力学

本文详细研究东沟坝多金属矿床的硫同位素特征，并根据同位素资料评估硫在成矿溶液中的最短停留时间和成矿机理。根据硫化物和硫酸盐在化学及同位素交换反应的过程中同样都包含有分子结构中的硫键断开和硫原子的交换，提出了化学平衡是同位素平衡的先决条件。指出在不少成矿温度低于３５０℃的热液矿床中，共沉淀的硫化物矿物和硫酸盐矿物之间的硫同位素时常没有达到平衡     

胶东金矿集区硫和碳的循环与控矿作用

胶东金矿集区矿石中普遍含金属硫化物和碳酸盐矿物,某些矿床中还见有富含炭质的断裂破碎带.成矿溶液中含有大量的SO4^2-、HCO3^-、CO2和有机质等的含硫和含碳组分.矿石硫同位素组成明显富集重硫,结合胶东金矿主要成矿时期（早白垩世）特殊的地质背景、同期海水硫酸盐δ^34S平均值（约＋16‰）及现代海水沿NE-NNE向断裂倒灌情况,笔者认为,硫的主要来源与海水硫的大量补给有关.而根据碳、氧同位素组成特征分析,形成金矿床中方解石的物源有很大一部分来自前寒武系碳酸盐岩.浅表环境下成矿金属元素及硫、碳等物质在热液对流系统中的大规模循环是成矿的关键,SO4^2-与S2^-之间的临界转化是制约成矿金属元素活化-迁移-聚集的重要因素,而含碳组分（CO3^2-、HCO3^-、CO2和有机质）则有利于Au、Cu、Pb、Zn等元素的活化和迁移,含硫和含碳组分的循环及有关的物理化学反应之间有明显的关联性.     

云南澜沧铅锌银铜矿床稳定同位素地球化学研究

澜沧铅锌银铜多金属硫化物矿床产于石炭系火山岩和碳酸盐岩中。矿床硫同位素研究表明硫具胡来自下地壳或上地幔的特征。据铅构造模式认为矿石铅为上地壳铅和地幔铅的混合物，具有多来源的特点。矿物及其包裹体的氢、氧同位素组成反映出成矿溶液早期以岩浆水为主，稍晚有大气降水混入。脉石矿物主方解石的碳同位素组成表明成矿过程中热液同围岩进行了广泛的物质成份交换。为与燕山期次火山活动有关的热液矿床。     

江苏观山高硫型铜铅金矿床稳定同位素地球化学和成因意义

江苏观山铜铅金矿是典型的高硫型浅成低温热液矿床。本文通过对观山铜铅金矿床氢、氧、碳、硫同位素组成的研究,探讨成矿溶液中水、碳、硫的来源以及成矿溶液的演化。同位素测定显示石英流体包裹体水的δD=-90‰～-70‰,δ18O水=-8.9‰～-1.1‰;热液方解石流体包裹体水的δD=-90‰～-81‰,δ18O水=0.1‰～2.3‰。氢氧同位素组成说明成矿流体主要为与围岩进行过水岩反应的循环大气降水,不排除有少量岩浆水的加入。黄铁矿与黄铜矿矿石的δ34SV-CDT=5.8‰～9.9‰,平均值为7.6‰,表明该矿成矿过程中的S很可能是沉积岩来源的硫与岩浆岩来源硫的混合。矿床中可见较多的重晶石等硫酸盐矿物,这种高价态硫的矿物的存在显示其成矿溶液具有富集34S的特征,加上成矿过程中流体的沸腾导致H2S等气体大量逸出和残余岩浆流体富集34S,使得沉淀的黄铁矿、黄铜矿等硫化物同样具有富集34S的特征;热液方解石碳同位素δ13C方解石=-4.1‰～6.1‰,平均为δ13C方解石=1.3‰,显示其中的C主要来源于流体对流循环过程中对基底岩石中碳酸盐地层的溶解。     

云南会泽铅锌矿田硫同位素研究

为探讨会泽铅锌矿田成矿流体总硫同位素组成、成矿温度、硫源及还原硫的形成机制,在分析前人的硫同位素数据基础上对麒麟厂矿床上部原生矿体硫化物(黄铁矿、闪锌矿和方铅矿)及麒麟厂和矿山厂矿床外围新发现的硫酸盐矿物(重晶石)进行了硫同位素研究。结果显示,原生矿体中的硫化物的δ34S变化为8.0‰~17.68‰,成矿流体中硫同位素已达分馏平衡;矿床外围的硫酸盐δ34S变化为17.95‰~24.30‰。利用共生矿物对Pinckney法,估算获得成矿流体的δ34SΣS为14.44‰,与海相硫酸盐的δ34S相近;通过同位素地质温度计,估算获得成矿温度为134~388℃;包裹体测温发现,重晶石为热液成因,暗示成矿流体中的硫可能来自矿区及矿区外围各个地层的海相硫酸盐或是矿区发现的热液重晶石。硫酸盐的还原机制应为热化学还原作用(TSR)。     

贵州兴仁生物成因红铊矿及其地质意义

贵州兴仁滥木厂铊矿床中主要工业矿物红铊矿(lorandite )是在沉积成岩时由生物富集形成的铊矿物,在铊矿石中可见到大量的微古动物化石,其中有孔虫和苔藓虫类占绝大部分。绝大部分微古动物化石都被含铊矿液交代,形成保留生物假像的红铊矿物斜硫砷汞铊矿。生物成因红铊矿的发现为矿床成矿模式和成矿时代的厘定提供新的证据。生物富集成矿和热液改造成矿是该矿床最主要的成矿特征。对生物群时限,硫同位素组成和生物富集成矿现象分析表明,生物富集成矿阶段发生在晚二叠世,即海西晚期,而热液改造成矿阶段则发 生在中三叠世,即印支早期。在热液改造成矿阶段形成的矿石中见不到生物假像铊矿物,其完全被典型热液铊矿物所替代。     

安徽安庆铜矿床硫同位素地球化学

安徽安庆铜矿床的硫同位素组成复杂，不能用单一硫源或物理化学条件的变化来解释，本文依据区域成矿地质背景及矿床地质特征，研究了硫从硫源地质体转移到成矿热液中的６种可能机理（模型），并确定了矿床的硫源。     

贵州小屯乡萤石-锑矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义

贵州省贞丰县小屯乡萤石矿床地处黔西南州中部，其深部发育锑矿体，是近年来新发现的锑资源。为查明锑矿体中硫的来源与演化，通过岩相学观察、全矿物消融法及原位激光剥蚀法，对锑矿体的矿物组合和辉锑矿的硫同位素组成进行了分析。结果表明，含硫矿物主要为辉锑矿，极少量为黄铁矿，脉石矿物主要有石英和萤石。辉锑矿亏损重硫同位素(δ³⁴S为-28.40‰～-25.07‰,n=9,全矿物消融法；δ³⁴S为-26.74‰～-22.44‰,n=12,原位激光剥蚀法),其硫同位素组成明显不同于华南锑矿带上大部分锑矿床的硫同位素组成，暗示二者硫的来源或还原硫形成机制不同。在开放体系中，细菌硫酸盐还原作用(BSR)可以产生大量显著亏损重硫同位素的还原硫，小屯乡矿床的赋矿围岩中有草莓状沉积黄铁矿和海相硫酸盐矿物发育，暗示有BSR存在。因此，本文推测该矿床的硫主要来自地层(沉积黄铁矿和海相硫酸盐),是BSR过程的产物。另外，萤石的流体包裹体测温结果(100～176℃)显示成矿温度超出细菌存活温度，故推测BSR发生在锑成矿之前。小屯乡矿床的辉锑矿与沉积黄铁矿均亏损重硫同位素，表明富...     

银岩斑岩锡矿成矿物理化学条件及成矿物质来源

本文通过包裹体研究,探讨了银岩斑岩锡矿成矿物理化学条件;通过稀土及稳定同位素研究,探讨了成矿物质及成矿热液来源。包裹体研究表明,斑岩锡矿矿石含有大量气体包裹体和多相包裹体组成的沸腾包裹体,说明锡矿化是在成矿热液减压沸腾条件下发生的。矿化温度为300—400℃,局部高达550℃,热液成分主要为钾钠的氯化物溶液,含盐度高达64质量%。包裹体以含子矿物种类及 CO_2较多而区别于其它类型斑岩铜矿。稀土及稳定同位素研究表明成岩成矿物质来自硅铝质地壳重熔的花岗岩浆,成矿热液来自岩浆水,受少量地下水的混染。     

胶东金青顶和邓格庄金矿床的同位素组成及其地质意义

本文主要研究了胶东金青顶和邓格庄金矿床蚀变体系的氧、硅同位素组成、硫化物矿物的硫同位素组成，方解石的碳、氧、锶、钐、钕同位素组成，结果表明金矿床早阶段成矿热液中水以非大气降水为主，晚阶段成矿热液中大气降水增加；成矿物质来源于地壳。推断金矿床由地壳物质在燕山期大规模低程度熔融出的富K、Na的流体交代改造岩石并汲取成矿元素形成的矿化热液和岩浆热液共同作用形成。     

8411铀矿床成因的稳定同位素研究

各种热液矿床(包括铀矿床)研究中重要的问题是:成矿溶液是怎样形成的,在成矿过程中是怎样演化的;在矿脉中沉淀的各种成矿元素又是从哪里来的。当然,可以有很多准则(地质、矿物、岩石化学与微量元素等)来判断成矿溶液的成因和成矿物质的来源,但目前的研究表明,同位素准则具有其它准则所不能比拟的优越性。因此,我们在对8411铀矿床开