矿床地球化学近十年若干研究进展

矿床地球化学的主要任务是研究各种地质作用过程中矿床形成的地球化学问题,重点包括成矿元素的地球化学行为、成矿元素的源-运-储过程和矿床形成的驱动机制等。矿产资源勘查已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术新方法的应用。因此,近10多年来,探索成矿新理论一直是地质学家们的不懈追求,矿床地球化学研究取得明显进展。本文扼要论述了其中的几个方面,包括大陆动力学与成矿关系、成矿流体地球化学、矿床同位素地球化学、成矿年代学和分散元素成矿作用等方面的某些研究进展。     

矿床地球化学应用

稳定同位素方法已成为现代地球科学研究的重要手段之一，稳定同位素体系的理论模式及其地球化学应用是国际上地球化学研究的前沿方向之一。本文概括了热液体系内成矿地球化学过程引起稳定同位素组成变化的定量理论模式，包括热液矿物之间的同位素平衡的判断、热液去气和矿物沉淀的储库效应、二元混合与矿床成因等。这些模型对于确定成矿温度、鉴定成矿流体源区和推测成矿地球化学机理提供了更为合理的同位素数据定量解释基础。     

地幔流体的稳定同位素地球化学综述

总结了２０年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成;地幔流体中同位素的含量、组成和赋存形式;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中,各种组分含量和同位素组成变化可经很大,从一个侧面指示地幔组分的不均一性,反映了不同地幔物质的形式历程不同或来自不同的地幔源区。此外,还讨论了目前存在的几个疑点。     

变质流体作用的元素地球化学研究

变质流体作用是变质岩－流体体系的重要地质作用过程，可以通过有效的地质地球化学方法揭示，综述了变质流体作用的地球化学研究进展，主要包括：流体包裹体，同位素和元素地球化学等方面，强调了元素地球化学研究对于示踪变质流体作用过程的重要性。     

流体—岩石反应体系中的硼同位素地球化学

Ｂ在岩浆作用中对于主要造岩矿物的不相容性和水溶液中的较大溶解度使其在地壳（１０×１０＾－６）和海洋（４．６×１０＾－６）中大量富集。在自然界中Ｂ的同位素组成变化很大（δ＾１１Ｂ＝－３２‰－＋５８‰），但在不同类型地质体中却有较特定的分布范围。造成自然界的Ｂ的同位素分馏的主要原因在于流体－固体反应体系的ｐＨ条件和水／岩比值变化。Ｂ的这些特殊地位化学性质在不同地质地球化学作用示踪，特别是与流体有关的地     

江西金山金矿床成矿流体地球化学

江西金山金矿床成矿流体地球化学研究表明，1）含金硅化糜棱岩（或石英脉）中石英主要分布主矿化期受韧性剪切裂隙控制的流体包裹体。2）成矿流体温度变化于230－370℃范围, 表明成矿历经多阶段构造－热液脉动作用。3）流体包裹体成分特征、氢氧同位素组成及其他地质－地球化学证据表明，成矿流体具多源性：①来自地球深部高温、高压深源流体；②再循环大气降水；③变质－变形过程中产生的变质热流体。此外，还有前述3种成因流体派生的有机流体。     

云南墨江金矿床的同位素地球化学及成因探讨

墨江金矿的同位素地球化学特征,成矿元素组合和包裹体成分表明：成矿物质主要来源于金厂蚀变超基性岩体,成矿热液是深源流体,岩浆水和大气降水混合的产物。成矿期深部富矿化剂流体沿断裂上升并与地下水混合,从侵入体及围岩中淋滤出了成矿物质。在迁移过程中,随着地球化学条件的改变,金在有利部位沉淀富集形成矿床。墨江金矿床属混合热液改造型矿床。     

同位素水文地球化学

最近三十年来,由于同位素分析技术的发展,水的同位素分析已经成为水文地质学的现代研究方法之一。水文地质工作者不仅研究水的化学组成,即溶解于水中的盐类的化学组成(水文地球化学)而且进而研究水本身及某些溶解盐类的同位素组成,以获得传统方法不可能得到的一些重要水文地质信息。 同位素技术应用于水文地质学领域,已形成一门新的学科——同位素水文地质学(Isotope Hydrogeology),或称为同位素水文学(Isotope Hydrology)。同位素水文地质学包括用人工同位素示踪研究局部地区的水文地质条件,以及用环境同位素研究较广泛的水文地质学和地球化学问题两个完全不同的学科分支,后一个学科分支就是同位素水文地球化学。     

水文地球化学在地震监测预报中的应用

地震预报问题是当今地球科学中尚未解决的科学难题。为了解决地震预报这个难题,当前最重要的是要寻找出可靠的地震预报方法,为此必须努力探索与地震孕育有关的各种地球物理和地球化学效应。近年来,随着地震前兆研究的进展,水文地球化     

实验地球化学研究进展

实验技术的完善与成熟，使实验地球化学渗透到许多研究领域，从而成为地球化学及相关学科研究不可缺少的手段之一。本文总结了近２０年来国内外实验地球化学在元素的分配行为（分配系数）、高压矿物相与岩石的形成与演化、超高压凝聚态物质性质、超临界条件下岩石－流体相互作用及开放体系下化学地球动力学方面的研究进展及存在的主要问题。     

广西油麻坡钨钼矿床地球化学特征及成因探讨

文章总结了广西油麻坡钨钼矿床地质特征,将矿床的矿化类型大致划分为矽卡岩型白钨矿和石英脉型辉钼矿,两者是同一含矿热液不同阶段演化的产物,前者主要产在接触带的矽卡岩中,后者的产出不受岩性控制,多以网脉状充填在围岩裂隙中,并可见少量石英脉型辉钼矿体叠加在早期形成的矽卡岩型白钨矿体之上。本次研究对代表性钨钼矿石样品进行了C、H、O、S同位素测定,并对石英脉型辉钼矿矿石内的石英进行了包裹体的测定,结合油麻坡花岗闪长斑岩体的岩石学、矿物学及地球化学特征,认为成矿流体及矿质起初主要来源于斑岩体,在岩体上侵过程中,可能萃取了部分古生代地层中的成矿物质,热液演化后期伴随有大气降水的加入,使得成矿流体具有混源特征,流体体现为岩浆期后中高温_低盐度体系。     

古流体研究的无机地球化学方法综述

研究与成藏过程相关的古流体活动有助于深入认识油气成藏过程,从经济目的出发预测储层质量,精确分析不同阶段古流体活动对油气成藏的影响具有重要意义。目前国内外石油地质学家主要利用同位素地球化学、元素地球化学、流体包裹体分析等无机地球化学方法分析古流体活动特征及其对油气成藏的影响。在归纳前人研究成果的基础上,总结了各种无机地球化学方法的最新研究进展,认为同位素地球化学方法有助于分析古流体来源与成因,元素地球化学方法可示踪烃类流体的运移,流体包裹体分析技术结合岩相学研究可分析油气运移的时间、期次、相态、通道和油气藏的富集规律,并指出油气运移和聚集的有利方向。在运用无机地球化学方法研究古流体活动时不应局限于单一方法,综合利用多种无机地球化学方法更有利于全面分析古流体活动特征。     

稀有气体同位素地球化学应用前景

稀有气体有4个源区,包括大气、地下水、地壳和地幔;其中地幔稀有气体又可分为上地幔和下地幔2个源区。不同源区的稀有气体在同位素组成上截然不同,因而可以利用稀有气体同位素进行有关地质和地球化学过程的示踪。稀有气体同位素组成不仅对查明成矿流体的性质和来源及矿床成因具有重要作用,而且还可以为正确理解大规模成矿作用的地球动力学背景和全面弄清大型一超大型矿集区的时空分布规律提供重要线索。     

马鞍坪温泉气体成因地球化学研究

从赣中马鞍坪地区采集了 11个水样分析了温泉及冷泉的氢、氧同位素组成 ,得出温泉水起源于大气降水补给。在此基础上 ,对 4个温泉采集了气样 ,测定了气体组成的含量和氦同位素组成 ,以及二氧化碳的碳同位素 ,结果表明 :马鞍坪地区地热气体为二氧化碳型 ,温泉气的二氧化碳含量很高 ,占总体积的 97%以上 ,二氧化碳气体的δ1 3C值变化于 -4 18‰～ -7 0‰ ,平均为 -5 .63‰ ,为变质无机成因和幔源无机成因的混合物 ;其3He/4He比值变化于 (1.72± 0 .15 )×10 7～ (2 .5 5± 0 .19)× 10 - 7之间 ,R/Ra值均小于 1,属壳源成因     

新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征

新疆维宝铅锌矿床位于东昆仑祁漫塔格地区西段,铅锌矿体受地层及岩性控制,多呈层状、似层状赋存于蓟县纪狼牙山组中下部条带状绿帘石（透辉石）矽卡岩中,矿石类型主要为绿帘石-透辉石矽卡岩型铅锌（铜）矿石。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为透辉石、绿帘石、方解石、绿泥石、石榴子石等。金属硫化物电子探针分析表明,闪锌矿中Fe质量分数为2.206%~2.679%,贫Ga、Ge、Cd,Zn/Cd为143~150,方铅矿中Ag质量分数较低（0.163%~0.210%）,具有与岩浆热液有关的金属硫化物特征。流体包裹体以富气相两相包裹体和富液相两相包裹体为主,均一温度平均值分别为268.2和273.1 ℃,含有CO₂、CH₄、N₂、H₂等成分,成矿流体可能来源于岩浆流体,具中温、高盐度、低密度的特征,成矿过程中发生了不混溶作用。金属硫化物的δ³⁴S_V-CDT为0.49‰~2.41‰,主要来源于岩浆;金属硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.254~18.336,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.556~15.664,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.060~38.367,主要来源于区内深源岩浆活动,有少量地壳铅的混染。综合分析认为维宝铅锌矿床为与印支期岩浆作用有关的层控矽卡岩型矿床。     

无机成因天然气的地球化学特征

甲烷(CH4)等烃类气体自地球深部选出的同时,还伴随有其它气体,如CO2、CO、N2、H2S、H2、He、Ne、Ar等,统称为无机成因天然气.无机成因天然气与生物成因天然气在地球化学特征上存在显著的差异,主要表现在化学成分和同住素组成特征.无机成因CH4的干燥系数较大,δ13C1值几乎都大于-25‰,且CH4及其同系物碳同住素组成的分布随碳数的增大而变轻(反序);无机成因CO2碳同住素较重;稀有气体中w(3He)/w(4He)值较低等.这些特征是判别无机成因天然气的重要地球化学指标.     

湖北省陨西县三天门金矿床包裹体-同位素地球化学及成矿流体特征

通过矿床流体包裹体岩相学、显微测温学和包裹体激光拉曼光谱分析研究成矿流体性质,探讨矿床成因类型。研究结果表明,流体包裹体有气液两相、含纯液相和纯气相包裹体3种类型。气相成分以CO2为主,其次为H2O,总体属CH4-H2O-CO2体系;结合氢氧同位素地球化学特征（δD值为-64.1‰～-124.4‰;δ18O值为1.34‰～-6.96‰）,确定成矿流体是岩浆热液与大气降水的混合流体。含矿硫（δ34S）指示硫主要为深部岩浆来源,并经历了陆壳硫的混染,包裹体均一温度以240℃～270℃区间为主,属中低温热液矿床。     

地幔流体在滇西富碱斑岩成岩成矿过程中的作用——地质年代学和同位素地球化学制约

滇西金沙江哀牢山断裂以东广泛发育富碱斑岩型多金属矿床,其富碱斑岩体中有多处产出深源岩石包体。对包体岩石和寄主富碱斑岩及其成矿石英脉的地质年代学研究显示,深源岩石包体的成岩年龄大于寄主富碱斑岩,而富碱斑岩的成岩与成矿是基本同时的。结合铅硅锶钕同位素地球化学研究表明,在富碱岩浆的成岩过程中,伴随富硅成矿流体对围岩和岩体的交代蚀变,并与地壳岩石一定程度混染而实现成矿作用。这种富硅成矿流体作用实质上是地幔流体作用在地壳中成矿作用的延续。据此,从地幔流体交代矿物的结晶年龄(116.0 Ma)到富硅成矿流体年龄(51.2 Ma),揭示地幔流体作用贯穿于富碱岩浆成岩成矿的全过程。正是这一地幔流体作用过程,导致Si、Al、Na、K及其它硅不相容元素和成矿元素富集,进而导致其Sr-Nd同位素特征由亏损地幔向富集地幔过渡,并引起从岩体→围岩对应、从高温→低温的系列成矿效应。也正是这种流体作用,构成滇西新生代广泛成矿的内在统一制约因素和大型-超大型矿床形成的重要地球化学背景。     

四川省白玉县呷村-有热矿区成矿流体地球化学

四川省白玉县呷村银多金属矿床是我国著名的VMS型矿床之一,该矿床由西矿带热液流体补给通道相的脉状-网脉状矿化系统和东矿带的海底盆(洼)地卤水池喷气-化学沉积系统组成。有热矿床紧邻呷村矿床的南部,实质上是呷村矿带(体)的自然南延部分,具有相同的地质背景和成矿环境。本文分别对呷村西矿带、东矿带以及有热矿床进行了主成矿期石英的流体包裹体测试和氢、氧同位素分析以及硫化物的硫同位素分析。显微测温结果显示,呷村矿床从西矿带到东矿带,即由深部向浅部表现为成矿温度下降(258.0～209.8℃),流体的盐度略变小(4.42%～4.18%NaCleqv),而流体的密度增大(0.816～0.894g/cm3),并且有热矿床成矿流体特征(平均成矿温度为244.3℃;平均盐度为4.71%NaCleqv;平均密度为0.841g/cm3)与呷村西矿带流体特征更类似。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O、CO2、N2以及CH4。氢、氧同位素研究显示,成矿流体为海水和岩浆水的混合流体。硫同位素分析结果表明,呷村西矿带(δ34S平均值为-3.65‰)与呷村东矿带的硫(δ34S平均值为-0.68‰)和有热矿床(δ34S平均值为-3.74‰)的硫都由深部岩浆提供,并且有热矿床与呷村西矿带的硫同位素特征更类似。成矿流体物理化学特征和同位素示踪结果表明,有热矿床目前已知矿体可与呷村西矿带对比,暗示可能存在尚未发现的类似呷村东矿带的富矿体。呷村-有热矿区的成矿机制为:在海水对流的成矿模式下,由岩浆水和海水混合而成的成矿流体,携带来自岩浆来源的成矿物质,自下而上向上运移和循环,在热液补给通道和海底发生淀积作用,形成脉状-网脉状矿体和块状矿体。     

我国最大古岩溶型铀矿床成因的同位素地球化学研究

据对某大型古岩溶型铀矿床中铀－铅同位素体系及硫、碳、氧、氢同位素组成的研究结果，表明该矿床成矿物质源自矿区众多地层，成矿流体的变质水和古岩溶水（古大气降水）的混合水；成矿经历了古岩溶铀淋积富集，燕山早、晚期构造运动促使两次含铀热水溶液改造、叠加成矿（１３５～１１９。６５Ｍａ），成矿作用与古岩溶和区域地质构造演化密切相关，属古岩溶型热造铀矿床。