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。     

湖南瑶岗仙钨矿床地质特征及成矿模式探讨

瑶岗仙钨矿成矿过程中构造岩浆活动频繁,地壳中的W、Mo等成矿元素在各时期岩浆-成矿活动中逐步富集,最终形成多期次、多成因的瑶岗仙黑白钨矿床。在国家危机矿山找矿项目的支持下,综合研究认为瑶岗仙钨矿的成矿受到了成矿岩体、区域构造及含矿围岩的控制和影响,具有典型的、多元化的＂五层楼＂＋＂地下室＂成矿模式,同时深部的脉型钼矿、岩体型矿床（化）类型的＂地下室＂将是未来找矿的较好方向。     

湖南瑶岗仙矽卡岩型白钨矿床成矿流体演化特征研究

湖南瑶岗仙超大型钨矿床位于南岭成矿带中段,主要由石英脉型黑钨矿矿脉和矽卡岩型白钨矿矿体组成。前人对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿体开展了较为详细研究,但对矽卡岩型白钨矿的研究则相对较少,有关其矿体特征、成矿过程及其与石英脉型矿化的成因联系尚不清楚。本文在矿床地质研究基础上,将瑶岗仙矽卡岩型钨矿床分为早期石榴子石-透辉石-白钨矿阶段（Ⅰ）和晚期碳酸盐-硫化物-白钨矿阶段（Ⅱ）,并重点针对两个阶段的白钨矿开展了矿物学、元素地球化学、成矿流体地球化学研究,进而厘定了矽卡岩型白钨矿的成矿过程。结果显示,Ⅰ阶段白钨矿的Mo含量（1648×10^-6~3310×10^-6）明显高于Ⅱ阶段白钨矿的Mo含量（816×10^-6~1725×10^-6）,且Ⅰ阶段白钨矿的稀土配分具明显的MREE和HREE亏损特征,指示早期矽卡岩阶段成矿流体具有相对高的氧化条件。两阶段的流体包裹体具有相似的δ¹⁸O值（7.7‰~9.8‰和7.4‰~8.9‰）和δD值（-53‰~-60‰）,表明成矿流体均主要来源于花岗质岩浆,而大气降水与岩浆流体的混合程度低于其他矽卡岩型钨矿床。白钨矿中的流体包裹体具有富CO₂和CH₄的特征,指示该成矿流体体系易于发生流体不混溶作用。白钨矿Ⅰ的成矿流体均一温度为229.1~377.3℃,盐度为1.8%~14.7% NaCleqv,白钨矿Ⅱ的成矿流体均一温度为187.4~294.5℃,盐度为1.2%~10.2% NaCleqv,指示成矿流体演化过程中流体温度和盐度逐渐降低。由此可见,瑶岗仙矽卡岩型矿床的成矿流体起源于花岗质岩浆,与石英脉型黑钨矿同源,总体上经历了两阶段钨矿的叠加成矿作用,流体不混溶作用对钨的聚集至关重要,在早期矽卡岩阶段形成了呈条带状的白钨矿矿体,在晚期矽卡岩退化蚀变阶段形成了被碳酸盐交代的白钨矿矿体。

     

湖南瑶岗仙复式花岗岩岩石成因及与钨成矿关系

瑶岗仙复式花岗岩体位于南岭复杂构造带北端,赋存着大型瑶岗仙钨矿床。瑶岗仙花岗岩高硅、富碱,属于高钾钙碱性系列,为分异的S型花岗岩。系统的单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定表明,瑶岗仙复式花岗岩体有多期成岩事件,分别为:170Ma形成的粗粒二云母花岗岩,162Ma形成的中细粒二云母花岗岩,157Ma形成的细粒白云母花岗岩,表明花岗质岩浆经历了多期脉动侵位。元素地球化学及Sr-Nd同位素特征表明,瑶岗仙花岗岩成岩物质来源于古元古代的泥质岩。瑶岗仙花岗岩成岩年龄为170~157Ma,处于燕山期陆内伸展-减薄的构造环境。瑶岗仙花岗岩的成岩事件与钨矿床成矿事件在时空上高度吻合,花岗岩岩浆经历了高度分离结晶并产生富挥发分的流体,表明花岗岩可能为岩浆期后热液阶段成矿作用提供了原始流体和物质来源。     

大水沟碲矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及其示踪成矿流体的来源

大水沟碲矿床作为一种新矿床类型 ,自发现以来 ,已进行了大量的研究 ,但对其成矿过程和成矿物质来源仍有不同的认识。本次工作选取磁黄铁矿黄铁矿阶段中的 3件磁黄铁矿和辉碲铋矿阶段的 3件辉碲铋矿和 6件白云母进行成矿流体He、Ar同位素测试 ,获得3He/ 4 He比值为 0 .2～ 2 .8R/Ra ,其中磁黄铁矿的比值在 1.6～ 2 .8R/Ra之间 ,平均 2 .1R/Ra ;辉碲铋矿1.2～ 1.5R/Ra ,平均 1.3R/Ra ;白云母为 0 .2～ 2 .2R/Ra ,平均 1.1R/Ra。成矿流体的40 Ar/ 4 He比值变化较大 ,磁黄铁矿黄铁矿阶段的磁黄铁矿为 2 37～ 379,辉碲铋矿阶段的辉碲铋矿为 7～ 66。这些数据表明大水沟碲矿床在成矿过程中有大量地幔物质参与。     

湖南瑶岗仙钨矿床流体包裹体特征及其意义

对瑶岗仙石英脉型钨矿床的石英、萤石和夕卡岩型钨矿床中石榴石流体包裹体的岩相学特征研究表明,与成矿有关的包裹体主要有三类：富液相、富气相和含子晶的多相包裹体。脉型钨矿床中石英包裹体均一温度范围为180℃-300℃,盐度O．88—6．45wt％NaCleqv;矽卡岩型钨矿床中石榴石包裹体的均一温度范围为190℃～300℃,盐度0．1～8．95wt％NaCleqv;成矿溶液的密度为0．81～0．89g／cm^3．表明形成这两种类型矿床的成矿流体均属于中温、低盐度、低密度的流体;成矿压力为120～160MPa,成矿深度约为7—9km,因此该矿床是在中高压力、中深成条件下形成的。激光拉曼探针分析表明,石英中包裹体的气相成分比石榴石中的更富含CH4、CO2和H2O等挥发份,说明流体是一种介于岩浆与热液之间的过渡性流体,具有上部偏液、下部偏浆的特点。由于该区自燕山期以来软流圈上隆,岩石圈经历了强烈的伸展、减薄作用和壳幔相互作用,而C-H还原性组分的增加,指示流体很可能来自于深部的地幔过渡带或者软流圈。     

成矿流体氦、氩同位素地球化学

成矿流体氦、氩同位素地球化学胡瑞忠（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词地壳现代流体成矿流体氦、氩同位素近年的研究表明，在许多大陆地热体系和古代成矿流体中，尽管氢、氧同位素显示其中的水具有大气成因的特点，但其他证据显示其中的气体组分（如...     

中国SEDEX型矿床成矿流体硼、硅、氦-氩同位素组成研究评述

SEDEX型矿床成矿流体的研究是矿床地球化学研究的重要课题之一。正确识别系统中不同的流体来源及其混合过程,是深刻理解SEDEX型矿床形成演化的关键。系统总结了国内几个典型的SEDEX型矿床同位素研究成果,认为B和Si同位素是根据SEDEX型矿床独特的矿物组合而提出的一种示踪方法,对矿床成因和沉积环境示踪效果理想;He、Ar同位素则因为在地壳和地幔储库中有极不相同的组成,是理想的幔源流体示踪剂。鉴于SEDEX型矿床含有电气石、黄铁矿、硅质岩等特殊的矿物与岩石组合,B、Si、He-Ar同位素可能更适合SEDEX型矿床矿化流体来源研究,并指出其理论发展的薄弱之处。     

湖南万古金矿床地幔流体成矿的氦同位素证据

从湖南万古金矿区采集４件石英样品进行了氦同位素测定，获得了＾３Ｈｅ／＾４Ｈｅ值２３１×１０＾－６－１４６０×１０＾－６的数据，该数据反映了在万古金矿床形成时富＾３Ｈｅ流体与成矿作用。而这种富＾３Ｈｅ流体可能是受构造活动影响，由地幔岩石减压部分脱气造成动力学分馏而形成。     

湖南瑶岗仙钨多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素定年和硫同位素分析及其地质意义

瑶岗仙钨多金属矿田位于南岭成矿带中部,由瑶岗仙黑钨矿床、青山里铅锌矿床以及和尚滩白钨矿床组成。野外地质调查显示,这3个矿床空间相邻,矿体产状和控矿因素相近。利用辉钼矿Re-Os同位素测年,获得瑶岗仙黑钨矿床与和尚滩白钨矿床的辉钼矿Re-Os等时线年龄分别为(158±1.2)Ma(n=7,MSWD=1.3)和(160±3.3)Ma(n=6,MSWD=2.7),表明两种钨矿化是同期形成的,与瑶岗仙复式岩体的成岩事件在时空上吻合,是南岭地区第2次大规模成矿事件的典型代表。3个矿床的矿石矿物(黄铁矿、闪锌矿、辉钼矿)δ34S值介于-1.8‰~+1.4‰之间,分布集中且接近零值,表明成矿物质来源于岩浆。综合上述特征,这3个矿床系同一岩浆成矿作用,在成矿岩体不同距离、不同部位发生不同类型金属矿化的产物。     

湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床成矿流体特征

利用红外显微镜对湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床中不透明矿物黑钨矿的流体包裹体以及黑钨矿共生的透明矿物石英中的流体包裹体进行显微测温对比分析,结果表明,黑钨矿中的原生流体包裹体有富液体包裹体、纯液体包裹体和富气体包裹体等,其均一温度范围大致在230℃~320℃,平均温度为281℃;冰点-4.2℃~-12.9℃,盐度6.74%~16.80%溶液。石英中流体包裹体主要为富液体包裹体,其均一温度范围大致在202℃~273℃,平均温度为240℃;冰点-0.5℃~-4.1℃,盐度为0.88%~6.59%溶液。黑钨矿形成时捕获的流体属于中温、中等盐度、低密度的流体,石英形成时捕获的流体属于中低温、低盐度、低密度的流体。通过黑钨矿中流体包裹体的显微测温结果及前人研究成果分析显示,成矿流体主要来自岩浆,流体演化经历了自然冷却、混合作用等过程,这些过程可能是钨沉淀的有效机制。     

湖南瑶岗仙钨矿成岩成矿作用年代学研究

湖南瑶岗仙钨矿床位于南岭东西构造带中部,加里东隆起带与印支-燕山凹陷带的交汇部位。区内出露地层有寒武系、泥盆系、石炭系和侏罗系,其中寒武系和泥盆系为含矿的主要层位。矿体赋存于燕山早期花岗岩体内外接触带。笔者在前人对矿床的地质构造、岩石地球化学以及同位素年代学等方面研究的基础上,采用SHRIMP铀-铅、铷-锶等时线和铼-锇等时线定年方法,对瑶岗仙花岗岩体及赋存于岩体内外接触带的黑钨矿-石英脉进行精确定年,获得岩体锆石SHRIMP铀-铅年龄为(170.7±2.2)Ma(置信度95%,n=12,MSWD=1.7),产于岩体外接触带寒武系地层中的黑钨矿-石英脉年龄为(175.8±4.1)Ma(置信度95%,MSWD=0.88),产于岩体内接触带的黑钨矿-石英脉年龄为(156±3)Ma(置信度95%,MSWD=0.20),产于外接触带石英脉中的辉钼矿年龄为(170±5)Ma。测定结果表明,瑶岗仙钨矿床的形成至少经历了两个成矿期,分别对应于J1/J2过渡期与J2/J3过渡期。今后的深部找矿工作尤其是杨梅岭矿段深部应该注意寻找两个时期分别形成的石英脉型和矽卡岩型矿体。     

He–Ar Isotopic Tracing of Pyrite from Ore-forming Fluids of the Sanshandao Au Deposit, Jiaodong Area

The Sanshandao Au deposit is located in the famous Sanshandao metallogenic belt, Jiaodong area. To date, accumulative Au resources of 1000 t have been identified from the belt. Sanshandao is a world-class gold deposit with Au mineralization hosted in Early Cretaceous Guojialing-type granites. Thus, studies on the genesis and ore-forming element sources of the Sanshandao Au deposit are crucial. He and Ar isotopic analyses of fluid inclusions from pyrite(the carrier of Au) indicate that the fluid inclusions have 3 He/4 He=0.043–0.21 Ra with an average of 0.096 Ra and 40 Ar/36 Ar=488–664 with an average of 570.8. These values represent the initial He and Ar isotopic compositions of ore-forming fluids for trapped fluid inclusions. The comparison of H–O isotopic characteristics combined with deposit geology and wall rock alteration reveals that the ore-forming fluids of the Sanshandao Au deposit show mixed crust–mantle origin characteristics, and they mainly comprise crust-derived fluid mixed with minor mantle-derived fluid and meteoric water during the uprising process. The ore-forming elements were generally sourced from pre-Cambrian meta-basement rocks formed by Mesozoic reactivation and mixed with minor shallow crustal and mantle components.     

桂西北丹池成矿带He、Ar同位素特征及其矿床成因指示

桂西北丹池成矿带是我国南方重要的有色金属矿业基地。本文对成矿带内芒场矿田马鞍山Pb-Zn矿和大山Sn-Zn矿、大厂矿田铜坑Sn多金属矿、五圩矿田箭猪坡Pb-Zn多金属矿等4个主要矿床矿石黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素进行了研究。结果表明,丹池成矿带内典型矿床成矿流体的³He/⁴He=0.79～5.32 Ra,介于地壳流体(0.01～0.05 Ra)与地幔流体(6～9 Ra)特征值之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=273～351,接近或略高于大气⁴⁰Ar/³⁶Ar特征值(295.5),不同矿床成矿流体中均有幔源组分的参与,地幔流体参与成矿作用是一个区域性事件。结合区内泥盆纪喷流沉积作用、燕山晚期花岗质岩体及构造特征等综合研究认为,参与成矿作用的地幔组分主要来自壳-幔相互作用过程中沿NW向深大断裂上升的深源地幔流体,丹池成矿带内成岩、成矿作用是燕山晚期同一构造-热事件产物,矿床成因属后生热液充填-交代成矿。     

赣南淘锡坑钨矿床He-Ar同位素地球化学研究

华南石英脉型黑钨矿的形成一直被认为是与地壳沉积物质重熔形成的S型花岗岩有关。然而,近年来对南岭中生代成岩成矿机制的研究发现,地幔组分可能参与了钨、锡成矿作用。本文对淘锡坑石英脉型钨多金属矿床与黑钨矿共生的黄铁矿和毒砂中流体包裹体的He、Ar同位素进行了研究。结果显示,上述矿物中流体包裹体的~3He/~4He值为0. 37～2. 11Ra(Ra为空气的~3He/~4He值,1Ra=1. 39×10~(-6)),介于地幔与地壳的~3He/~4He值之间;~(40)Ar/~(36)Ar值为309. 5～383. 6,平均335. 4,略高于大气的~(40)Ar/~(36)Ar比值(295. 5)。研究表明,成矿流体具有壳-幔两端元混合的特征。其中,地壳端元的流体为经过地下循环的低温饱和大气水,地幔端元的流体为矿区隐伏花岗岩体成岩过程中分异出的岩浆流体。结合前人研究成果,认为该矿床的形成与华南中生代燕山期发生的软流圈上涌、岩石圈减薄、地壳伸展等地球动力学作用有密切联系。这种动力学过程为地幔组分带来的热引起地壳沉积物质重熔形成钨多金属成矿花岗岩浆提供了条件。     

湘西头坡脑汞锌矿成矿流体特征及地质意义

湘西头坡脑汞锌矿床位于扬子陆块东南缘,矿床受北西向构造带控制,赋矿围岩为寒武系中统敖溪组第三段细晶白云岩,矿石矿物主要为辰砂及闪锌矿,脉石矿物主要为石英、白云石及方解石。头坡脑汞锌矿床矿石中的流体包裹体主要为纯液相包裹体,部分气液两相包裹体及少量纯气相包裹体。成矿流体具有中低温(84.3℃~183.9℃)、中高盐度(6.16 wt%~22.24 wt% NaCl)及中高密度(0.97~1.10 g/cm~3)等特征。气相成分测定显示包裹体中气相成分主要为CH_4,少量N_2及CO_2,液相成分为H_2O,成矿流体富烃。氢氧同位素组成分别为δD(-105×10~(-3)~-46×10~(-3))和δ~(18)O_(H_2O)(-7.1×10~(-3)~11.4×10~(-3)),指示成矿流体主要为建造水,也有大气降水的加入。根据头坡脑汞锌矿床成矿地质背景、流体特征、流体来源及区域成矿特点,认为本区汞成矿事件应当为上扬子台褶带构造运动长期性和持续性的产物。     

赣南淘锡坑钨矿床流体包裹体特征及其地质意义

淘锡坑钨矿是赣南一个重要的大型石英脉型钨多金属矿床。矿床主要矿化阶段含矿石英脉中石英和黄玉中的流体包裹体类型有单一水溶液相H2O-NaCl(Ⅰa型)、富液L+V两相H2O-NaCl(Ⅰb型)、两相H2O-NaCl-CO2体系包裹体(Ⅱa型)和三相H2O-NaCl-CO2包裹体(Ⅱb型)。Ⅰb型包裹体均一温度范围为80~370℃,具有多峰态分布特征,可识别出140~190℃,200~250℃和340~360℃几个峰。成矿流体的盐度相对较低,一般〈8w(NaCleq)%。用流体包裹体组合的方法获得四组包体的相关参数,结果表明同一包体组合内不同包体的盐度、均一温度及密度基本一致,而不同包体组合中包体的盐度、均一温度及密度则相差较大,显示出不同包体组合所捕获的流体存在较大的差异。Ⅰb型包裹体均一温度分别分布在329~355℃,214~240℃和141~189℃三个温度区间,经压力校正后的捕获温度分别为400~425℃,275~300℃,210~260℃。这些特征表明,淘锡坑钨矿至少存在三期热液流动,其中前两期为成矿期的热液活动,第三期(次生包体)为成矿后的热液活动。根据Ⅱ型包裹体的CO2部分均一温度与最终均一温度计算出成矿流体的捕获压力67.3~97.8 Mpa,平均压力74.8 Mpa,按静岩压力换算成成矿深度为2.59~3.77 km,平均为2.88 km。     

安徽铜陵新桥铜-金矿床的He、Ar同位素组成及其意义

对安徽铜陵新桥铜 金矿床层状矿体和块状矿体的黄铁矿进行了流体包裹体的He、Ar同位素研究。结果表明,成矿流体的N(40Ar)/N(36Ar)≈238～293,N(3He)/N(4He)≈1 03～1 23Ra,与大气饱和水(包括大气降水和海水)的特征值N(3He)/N(4He)=1Ra,N(40Ar)/N(36Ar)=295 5非常接近,表明成矿流体含大气降水和海水,这与野外地质特征也相符合,反映了成矿流体来自海底喷流(热水)沉积作用过程,这一认识为该区铜 金矿床可能的海底热液喷流成因提供了新的证据。