内蒙古霍各乞宝音图群大理岩古沉积环境研究

宝音图群是华北地台北缘分布较广的地层单元之一,记录了华北地台北缘晚元古代—早新元古代期间的地质历史演化信息,研究宝音图群大理岩对于重建华北地台北缘的古地理环境具有非常重要的意义。对霍各乞宝音图群大理岩和地层组构特征研究显示,大理岩的Z值（121～130）、Sr/Ba比值（1.90～55.8）、m值（25.7～1973）、C同位素组成（δ13CV-PDB为1.25～4.79）以及地层中发育的变余层理和浪成波痕指示其古沉积环境为海相环境;大理岩弱的负Ce异常（δCe为0.78～0.97）、弱的正Eu异常（δEu为0.93～2.75）、V/Cr比值（0.46～4.09）以及地层中原生黄铁矿风化孔洞和碳质的存在指示原始沉积水体呈次氧化状态;大理岩的哈克图解、Y/Ho比值（27.2～45.0）、δLa-Yb图解及硅铝质矿物的发育指示原始沉积过程中有丰富的陆源碎屑物质输入。晚中元古代—早新元古代时期华北地台北缘为海洋环境。     

华北克拉通北缘西段新元古代裂谷的确认与成矿

狼山-渣尔泰山是华北克拉通北缘西段元古宙伸展构造体制下被动陆缘的重要热水喷流成矿带,内产东升庙、炭窑口、霍各乞、甲生盘等大型-超大型矿床,其含矿建造是元古宇渣尔泰山群。该成矿带的主体在狼山山脉主峰地区,产有东升庙、炭窑口、霍各乞三大矿床。自2010年在狼山西南原渣尔泰山群阿古鲁沟组地层中发现新元古代酸性火山岩(锆石年龄816~805 Ma)以来,其东部狼山主峰地区的渣尔泰山群及产在其中的炭窑口、东升庙、霍各乞矿床是否也都可以归于新元古代形成是需要进一步研究的重要科学问题。本文依据的事实有:(1)狼山西南新元古界的碎屑锆石最小年龄为1 155 Ma与碳酸盐岩是方解石大理岩;(2)炭窑口矿区渣尔泰山群顶部刘鸿湾组地层的碎屑锆石年龄的两个年龄峰值分别为1 862~1 762 Ma(最小年龄为1 732 Ma)和2 448 Ma,所含碳酸盐岩全部是白云石大理岩类;(3)狼山北侧狼山群含矿岩组中发现年龄为887 Ma±的新元古代基性火山岩; (4)霍各乞矿床含重晶石与微晶长石的硅质层发育,多与黄铁矿层互层状产出,也有与闪锌矿+磁黄铁矿及方铅矿层互层,激光原位分析得到的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿的δ³⁴S为17.60‰~21.97‰,显示喷流成矿的硫同位素组成特征。根据以上事实可以确认:(1)狼山西南含酸性火山岩与方解石大理岩的前寒武纪地层是与狼山南侧炭窑口矿区含白云石大理岩的渣尔泰山群在不同盆地中沉积而成;(2)狼山南侧是中元古代裂谷带,产有以炭窑口、东升庙矿床为代表的中元古代喷流-沉积成矿系统;(3)狼山北侧是新元古代裂谷带,产有以霍各乞矿田为代表的新元古代热水喷流成矿系统。产在新元古代狼山群中的霍各乞矿是介于SEDEX型与VMS型之间、但靠近SEDEX型一侧的热水喷流-沉积矿床。     

新疆库鲁克塔格地区晚古元古代兴地塔格群沉积特征及其碳同位素研究

新疆库鲁克塔格地区兴地塔格群被认为是晚古元古代地层,该地层黑色云母石英片岩的铅同位素测年为2 063.28~2 321.4 Ma。通过对兴地塔格群辛格尔组白云石大理岩的碳同位素测定,其碳同位素分布在5.15‰~-0.79‰PDB,大部分数据为2‰PDB,明显不同于中元古代1 600~1 400 Ma时期的δ13Ccarb值处在0‰~1‰PDB特征。其与国内外同时期地层的碳同位素数据比较,特别是与华北长城系碳同位素特征比较,认为辛格尔组应该属于晚古元古代1 700~1 600 Ma时期沉积产物。同时,对兴地塔格群的沉积地层特征及沉积环境进行系统研究,认为兴地塔格群沉积环境属于浅海沉积环境。     

川西江浪穹窿二叠纪大理岩微量元素与碳、氧同位素组成:对古沉积环境的指示

江浪穹窿位于松潘-甘孜造山带南缘,其二叠纪地层主要由一套大理岩组成。为精确恢复大理岩的原岩性质及古沉积环境,对微量元素(包括稀土元素)与C、O同位素进行了研究。元素地球化学分析表明,样品具有明显的Ce负异常(δCe 0.60~0.32)以及La(δLa 1.90~1.45)、Eu(δEu 1.67~1.02)、Gd(δGd 2.52~1.35)和Y(δY 1.98~1.38)正异常,Y/Ho值为54.1~38.9,Sr/Ba值介于81.7~23.0之间,V/Cr值为1.20~0.50。同位素测试结果显示,大理岩δ~(13)CV-PDB值为+4.0‰~-0.1‰,δ~(18)OV-SMOW值介于16.3‰~13.6‰之间,计算获得的δ~(18)OV-PDB值为-14.2‰~-16.8‰。综合分析,认为江浪穹窿二叠纪大理岩的原岩为海相碳酸盐岩,其原始O同位素组成受后期成岩作用影响而显著降低;岩石沉积于富含氧气的古海水,并且沉积过程中有少量(5%)海底高温热液的摄入。结合该套地层还发育顺层变玄武岩和超基性岩的事实,认为松潘-甘孜造山带南缘的二叠纪变质岩石组合可能是古特提斯洋的洋壳残余。     

受剪切带控制的Cu-Pb-Zn矿化:内蒙古霍各乞矿床研究实例

<正>霍各乞大型Cu-Pb-Zn多金属矿床地处内蒙古西部狼山—渣尔泰山地区,大地构造上属华北板块北缘西段。狼山—渣尔泰山地区产出多个大型—超大型矿床,为著名的Cu-Pb-Zn多金属成矿带,霍各乞矿床被认为是该成矿带的典型代表。传统上认为霍各乞是中元古代热水沉积矿床(如彭润民等,2007),然而近年来的矿石学(Zhong et al.,2012)和流体包裹体工作(Zhong et al.,2013)显示其具有受剪切带控制的变质热液矿床特征。霍各乞矿床赋矿围岩为中元古代裂谷沉积,经历高     

赤峰东部宝音图群斜长角闪岩锆石U-Pb年龄及地质意义

宝音图群是华北地台北缘最古老的结晶基底之一。赤峰东部宝音图群的斜长角闪岩中锆石晶型、背散射图像及低Th/U比值、高Hf、低Nb、Ta、低Nb/Ta比值等特征说明其为变质锆石。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,对变质锆石进行了同位素年代学研究,获得了宝音图群的变质年龄为1860.1±7.9 Ma,此年龄限定了宝音图群的形成时代应早于1860 Ma,说明宝音图群应该形成于此年龄之前的古元古代。这一变质年龄所代表的变质事件与华北地台古元古代变质事件相一致,说明宝音图群为华北地台的一部分。以斜长角闪岩主量、微量及稀土元素为依据,进行原岩恢复及构造环境判别,结果显示斜长角闪岩原岩是形成于活动陆缘岛弧环境的钙碱性玄武岩。     

西藏查藏错铜铅锌矿床成因:C-H-O-S-Pb同位素制约

查藏错铜铅锌矿床是近年来在冈底斯成矿带北亚带西部林子宗群火山岩中发现的一个铜多金属矿床.到目前为止,对其矿床成因还缺乏明确的认识.C、H、O、S、Pb同位素分析结果表明:δ13C_V-PDB值为-5.60‰~-2.40‰,δD_V-SMOW值为-111.00‰~-68.00‰,δ18O_V-SMOW值为-8.65‰~0.27‰,显示成矿流体早期主要来自岩浆热液,后期大气降水有所混入.δ34S_CDT值集中分布在0.50‰~2.50‰,具塔式分布特征,表明硫的来源为相对单一的岩浆源.Pb同位素比值较为稳定,μ值较大(>9.58),具有上地壳铅源的特征,与冈底斯成矿带北亚带矿床矿石硫化物的铅同位素特征比较相似,但明显不同于典中组火山岩的铅同位素特征,推测成矿物质主要来自上地壳的岩浆源.结合矿床地质特征,并与国内外典型岩浆热液脉型矿床对比,认为其属岩浆热液脉型矿床.      

内蒙古甲生盘铅锌硫矿床硫同位素特征及其成因意义

甲生盘铅锌硫矿床位于华北陆块北缘西段狼山—渣尔泰山成矿带,赋存于中元古代渣尔泰山群地层中,具有明显的层控特征并受同生断裂影响,区内矿石层纹状、角砾状和浸染状构造发育。矿石硫化物硫同位素测试分析表明:早期沉积硫化物3δ4S值变化范围在17.0‰~31.5‰之间,均值为23.9‰;后期穿插脉状硫化物3δ4S值变化范围在13.1‰~31.1‰之间,均值为24.1‰;二者3δ4S值相近,均属海水硫酸盐来源,后期热液改造作用微弱,火山活动对该矿区成矿作用直接贡献不明显;围岩3δ4S值变化范围在7.7‰~15.1‰之间,均值为10.2‰,明显小于矿石硫化物的3δ4S值,亦属海相沉积范畴;矿体北翼发育海西期花岗岩,但其对矿体的改造作用有限。     

衢州市上方镇方解石矿床碳、氧同位素地球化学特征

为研究浙江省衢州市上方镇方解石矿床的成岩成矿环境,采集了上方镇方解石矿床中的大理岩样品,用MAT-253型气体同位素质谱仪对其进行了碳、氧同位素分析测试。结果表明,样品的δ¹³C_PDB和δ¹⁸O_SMOW均值分别为-1.32‰和18.25‰,计算的盐度指数Z值为97.42～130.08,均值为118.50,在δ¹⁸O_SMOW-δ¹³C_PDB图解上大多数样品点落于海相碳酸盐与碳酸盐溶解作用范围内,上方镇方解石矿床大理岩的原岩应为沉积成因,可能形成于宽阔的海洋环境。     

大别山北麓侏罗系大理岩砾石的碳—氧同位素组成及地质意义

在大别山北麓、合肥盆地南缘侏罗系三尖铺组和凤凰台组地层中含有大理岩砾石, 属山麓冲积扇环境沉积。它们的δ１３ Ｃ数值范围为－ １．７‰～１．３‰, 大多数近于零值, 它们的δ１８Ｏ数值从６．５‰～２３．０‰。大别地块佛子岭群大理岩的δ１３Ｃ数值为－ ２．０‰～－ ２．５‰, δ１８Ｏ数值范围从６．３‰～１３．１‰。大别地块高压和超高压变质岩带的大理岩的δ１３ Ｃ数值为１‰～６‰,δ１８Ｏ数值为５‰～２３‰。碳同位素组成的明显差别表明现今大别地块佛子岭群和高压、超高压变质岩不是合肥盆地南缘侏罗系大理岩砾石的来源区。由于δ１３Ｃ的数值不随δ１８Ｏ值的降低而变化, 且分布在一个狭窄的范围, 合肥盆地南缘侏罗系大理岩砾石的碳同位素组成代表了它的原岩在沉积时海水的同位素记录。     

黄河小浪底水库水沙调控与流域硫循环

陆地风化的硫酸盐(SO42?)通过河流体系输入海洋,其通量以及硫酸盐同位素组成(δ34SSO4和 δ18OSO4)对全球硫循环及海洋SO42?同位素组成至关重要.河流体系SO42?含量及δ34SSO4和δ18OSO4组成不但受SO42?来源控制,而且受河流内部硫酸盐细菌还原及氧化过程影响,但其影响程度仍不明确,特别是拦...     

阿尔泰南缘乌拉斯沟铜矿床S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素特征及其对成矿物质和流体来源限定

新疆乌拉斯沟铜矿床位于阿尔泰造山带南缘克兰盆地内,为近年来新发现的矿床,受NW向断裂控制的脉状矿体产于泥盆系康布铁堡组变质火山岩系中,目前其成矿流体和成矿物质来源尚不明确.在细致的矿床地质研究基础上,通过开展S-Pb-Sr-Nd-C-H-O同位素分析,根据野外和显微镜下观察,可将乌拉斯沟铜矿床的形成划分为黄铁矿-磁铁矿-石英、黄铜矿-绿泥石-绿帘石-石英及石英-碳酸盐阶段.同位素分析结果显示:乌拉斯沟铜矿硫化物样品δ34S值为0.1‰~3.2‰,平均为1.6‰,落入未矿化围岩δ34S值范围（-4.7‰~18.68‰）,矿石硫可能源自康布铁堡组.成矿晚阶段的方解石样品δ13C_V-PDB‰=-1.1‰,δ18O_V-PDB‰=-20.3‰,海相碳酸盐地层和有机碳是可能的碳质来源.8件黄铁矿的Pb同位素为206Pb/204Pb=17.939~18.508（平均18.255）,207Pb/204Pb=15.519~15.674（平均15.578）,208Pb/204Pb=37.881~38.653（平均38.209）,与康布铁堡组围岩类似.初始I_{Sr（220 Ma）}为0.710 4~0.711 7,平均值为0.711 1,初始143Nd/144Nd值为0.512 002~0.512 240（平均0.512 103）.矿石Sr-Nd-Pb同位素组成均指示乌拉斯沟铜矿成矿物质可能主要源自围岩康布铁堡组,并可能有外来成矿物质的加入.流体的δD_V-SMOW变化于-103.8‰~-92‰（平均值为-99.2‰）,石英和方解石矿物的δ18O_V-SMOW值集中在9.4‰~11.5‰（平均值为10.4‰）,δ18O_H2O值为2.1‰~4.2‰（平均值为3.1‰）,结合流体包裹体物理化学特征,成矿热液可能来源于变质水,但可能受到大气降水的影响而偏移.因此,乌拉斯沟铜矿成矿物质主要来源于赋矿围岩的变质脱挥发分作用,这与造山型矿床的成矿机制吻合.      

硫和氧同位素示踪黄河及支流河水硫酸盐来源

为了准确识别河水硫酸盐受自然风化和人为活动影响的过程,做好地表水资源管理,选择黄河小浪底水库以下干流和支流河水为主要研究对象,分期采集河水样品,采用硫酸盐硫和氧同位素,结合水化学组成及潜在硫酸盐来源硫和氧同位素范围,判定黄河及支流河水硫酸盐的来源及混入比例。结果表明:① 研究区黄河河水硫酸盐主要来源于第四纪黄土中易溶硫酸盐,干流河水SO₄2-含量均值为2.23 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+8.9‰和+10.4‰;② 研究区沁河丰水期河水硫酸盐24%来源于大气降水,61%来源于土壤硫酸盐溶解,15%来自于石膏溶解;平水期河水硫酸盐39%来源于大气降水,36%来源于土壤硫酸盐溶解,25%来源于石膏溶解。沁河河水SO₄2-含量均值为2.44 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+9.8‰和+9.7‰;③ 研究区洛河河水硫酸盐受生活污水影响较大,伊河河水硫酸盐受到土壤硫酸盐溶解和化学肥料溶解的共同影响,伊洛河河水SO₄2-含量均值为1.27 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+10.4‰和+6.5‰。蒸发盐类矿物溶解以及土壤硫酸盐溶解等自然风化过程是控制区域河水硫酸盐来源的重要过程,人为活动对伊洛河河水硫酸盐的贡献不容忽视。     

鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义*

鄂尔多斯古生代海相地层沉积厚度巨大。鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩的碳氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成： δ¹³C值分布于-7.30‰～2.26‰之间,均值-0.30‰;δ¹⁸O值分布于-13.14‰～-1.94‰之间,均值-6.38‰,碳氧同位素组成与全球基本一致。区域上,鄂尔多斯西缘具有相对较高的δ¹³C值,南缘次之,而东缘最低。纵向上,碳同位素组成逐渐增重,并在中晚奥陶世发生明显的正向偏移,δ¹³C均值由马家沟组的-0.36‰增加到平凉组的0.15‰,至背锅山组增加至0.68‰。碳同位素的区域分布差异表明鄂尔多斯西缘水体相对较深,南缘次之,东缘相对较浅,由早奥陶世至晚奥陶世水体逐渐加深,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。鄂尔多斯西南缘中晚奥陶世碳同位素组成的正向偏移,标志着较高的生产力和有机碳埋藏率,具有重要的石油地质学意义,西南缘的平凉组/乌拉力克组和背锅山组是下古生界最重要和有效的烃源岩层。     

北喜马拉雅扎西康铅锌锑银矿床成因的多元同位素制约

扎西康矿床是北喜马拉雅金锑多金属成矿带中发现的唯一一个大型Pb-Zn-Sb-Ag共生矿床.矿体赋存于SN向的高角度张扭性断裂带中, 该矿床的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、硫锑铅矿和辉锑矿等硫化物的δ34S值为4.5‰~12.0‰, 多数集中在8‰~11‰, 富集重硫且变化较小, 表明其硫源是一致的, 主要来源于围岩中的海相地层还原硫.206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb比值分别在18.474~19.637, 15.649~15.774和39.660~40.010范围内, 并成一条直线, 具有放射性异常铅的特征, 投图落在上地壳铅演化线附近.流体包裹体的δD_V-SMOW为-127‰~-135‰, δ18O_H2O为-13.7‰~12.4‰, 偏向于西藏地热水的分布范围; He-Ar同位素组成表明成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水的混合, 没有明显的地幔流体成分混入.其多元同位素组成与北喜马拉雅成矿带的金或金锑等其他矿床具有明显的差异, 表明其成矿作用具有特殊性, 在中新世随着印度与欧亚板块后碰撞挤压向伸展走滑阶段转换, 在北喜马拉雅构造带内形成一系列的SN向高角度断裂, 并促使地壳发生部分熔融形成熔融层, 引起局部热流值剧增, 地温异常梯度增大, 驱动地下水对流循环, 萃取晚三叠世-早侏罗世的一套浊流或喷流灰黑色碳硅泥岩系地层中的成矿物质, 沿着SN向断裂带充填交代成矿, 属于沉积-构造-热泉水改造的多阶段充填交代热液脉状矿床.      

内蒙古霍林郭勒地区“宝音图群”锆石U-Pb年龄及其构造意义

对内蒙古霍林郭勒地区出露的"宝音图群"砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,样品112个分析点结果显示,具有主要峰值年龄257 Ma、283 Ma、313 Ma和少数老年龄(1 700 Ma),且257 Ma的年龄表明该地层主体的沉积下限的时代为早三叠世,原定为下元古界的"宝音图群"实为早三叠世地层。该地层物源主要来自于大石寨组火山岩、苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧和相邻地块的变质基底,并有少量华北板块北缘物源混入,说明在早三叠世初华北板块北缘与北侧地块已经开始碰撞。     

湘西北花垣矿集区铅锌矿床成矿流体来源及矿床成因

湘西北花垣矿集区位于扬子地台东南缘,是湘西-鄂西成矿带上最典型的超大型铅锌矿床所在地.通过对花垣矿集区典型铅锌矿床流体包裹体显微测温、成分分析及C、H、O同位素研究,结果表明,该区铅锌矿床闪锌矿与方解石中流体包裹体的均一温度范围集中在120~200℃,盐度范围集中在8%~20% NaCl_eqv.流体中液相离子成分主要为Ca2+、Na+、Mg2+、SO₄2-、Cl-,气相成分主要为H₂O、N₂和CO₂及少量的CO、CH₄和H₂.流体的δD_SMOW值范围为-60.4‰~-33.0‰,δ18O_流体值范围为3.8‰~9.2‰.以上流体包裹体和稳定同位素分析结果表明,花垣矿集区铅锌矿床的成矿流体具有热卤水的性质,主要来源于建造水和大气降水.成矿期方解石的δ13C_PDB值范围为-4.89‰~0.57‰,δ18O_SMOW值范围为13.37‰~21.73‰,略低于碳酸盐围岩,说明成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用.矿石沉淀机制可能为两种流体的混合,即来自深部的富含金属物质的热卤水与富含有机质和硫酸盐的建造水及下渗大气降水的混合导致了铅锌矿石的沉淀.对地质和地球化学资料的综合结果表明,花垣矿集区铅锌矿床属于密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床.