湖南香花岭锡多金属矿床同位素地球化学研究

笔者对湖南香花岭锡多金属矿床成矿期不同的矿物组合进行矿物包裹体温度和硫、铅同位素测定,获得了锡石-硫化物阶段平均-温度为350℃,硫化物阶段平均均-温度为250℃.锡石-硫化物中黄铁矿的δ34为-1.O‰～+5.4‰;闪锌矿的δ34S为+0.8‰-+5.8‰;磁黄铁矿的δ34S为+1.5‰～5.2‰;方铅矿的δ34S为-1.0‰+3.6‰,具有变化范围小,组成稳定的特点.方铅矿的206Pb/204Pb值为17.785～19.341,207Pb/204Pb值为15.416～16.452,208Pb/204Pb值为38.357～42.579.硫同位素指示硫来源于岩浆,铅同位素指示是多来源.     

凡口铅锌矿床同位素地球化学证据

对凡口铅锌矿床不同成矿阶段进行矿物包裹体温度、硫和铅同位素测定，获得成矿第Ⅰ阶段温度为300±50℃，第Ⅱ、Ⅲ阶段温度为250±50℃；并获得矿床硫化物的S同位素组成为2.1‰～26.5‰，具有δ34SPy＞δ34SSp＞δ34SGn；第Ⅰ阶段硫化物的硫同位素组成随赋存层位由老到新硫同位素有逐渐减小趋势；第Ⅱ阶段硫化物的δ34S为14.3‰～23.8‰；第Ⅲ阶段硫化物的δ34S为5.7％~15.7‰，具有从早阶段至晚阶段硫同位素组成变化范围从大至小的减小趋势。分析获得68件铅同位素数据，其中硫化物的206Pb/204Pb比值为18.023～18.847；207Pb/204Pb比值为15.700～15.820；208Pb/204Pb比值为38.056～39.796。灰岩全岩的206Pb/204Pb比值为18.230～18.860；207Pb/204Pb比值为15.640～16.000；208Pb/204Pb比值为38.714～39.960。辉绿岩的206Pb/204Pb比值为18.570～18.650；207Pb/204Pb比值为15.260～15.620；208Pb/204Pb比值为38.650～38.960。第Ⅰ阶段δ34OH2O为13.3‰~13.1‰，δD为－50.2‰～－61.5‰；第Ⅱ阶段δ18OH2O为－2.4‰～＋10.8‰，δD为－50.2‰～－63.2‰；第Ⅲ阶段δ18OH2O为－4.9‰～－14.3‰，δD为－59.0‰～－61.0‰。     

古利库金(银)矿床的稳定同位素地球化学特征

通过对大兴安岭古利库金银矿床的成矿热液流体的温度测定和同位素组成的研究,确定该矿床属浅成低温热液类型,并将成矿作用划分为2个成矿阶段,早期阶段成矿温度240~280℃,晚期成矿温度185~235℃.成矿热液流体的氢氧同位素组:δD_H2O-76‰~-94‰,δ¹⁸O-6.58‰~-14.11‰,表明成矿热液来自大气降水.矿石的硫和铅同位素组成说明成矿热液硫来自中生代火山岩,而铅是从基底落马湖变质岩系及相伴的兴凯期花岗岩类中萃取出来的.     

岩石和土壤中分散硫同位素样品的制备分析方法

研制了锡－磷酸还原剂测定岩石和土壤中分散硫同位素组成方法，探讨了反应机理、试剂配制、反应温度、反应时间和回收率等影响因素。用该方法测定国内硫同位素工作标准（标－２）为＋１．９０‰。     

岩石和土壤中分散硫同位素样品的制备分析方法

研制了锡—磷酸还原剂测定岩石和土壤中分散硫同位素组成方法，探讨了反应机理、试剂配制、反应温度、反应时间和回收率等影响因素。用该方法测定国内硫同位素工作标准（标－２）为＋１．９０‰。     

藏南扎西康铅锌多金属矿床成因——硫化物原位硫同位素证据

藏南扎西康铅锌多金属矿床是特提斯喜马拉雅构造带（TH）东段发现的首个大型铅锌矿床,但其成因备受争议。本文在详细研究矿床地质特征的基础上,对矿硐内具有"同心环带"或"热水蛋"构造的铅锌矿石中的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿进行了原位微区硫同位素分析。结果显示：铅锌矿石硫同位素组成变化范围在8.88‰~11.83‰之间,平均为10.50‰,总硫同位素组成（δ³⁴S_∑S）约为10.07‰。其中：7个黄铁矿（Py）测点的δ³⁴S_Py值为10.29‰~11.14‰,平均为10.70‰;6个闪锌矿（Sp）测点的δ³⁴S_Sp值为10.78‰~11.83‰,平均为11.49‰;5个方铅矿（Gn）测点的δ³⁴S_Gn值为8.88‰~9.18‰,平均为9.04‰。总体表现为δ³⁴S_Sp > δ³⁴S_Py > δ³⁴S_Gn,指示硫同位素未达到分馏平衡。利用方铅矿与闪锌矿矿物对硫同位素温度计计算可得,铅锌成矿温度介于224~280℃之间,平均值为259℃。结合前人研究成果,进一步得出扎西康铅锌多金属矿床主成矿期硫源主要来自日当组（J₁r）围岩地层,并可能有少量岩浆硫的混入,属受控于地层-构造-岩浆热液作用的中温热液矿床。     

微量硫化物、硫酸盐硫同位素EA-IRMS在线测试分析

常规EA-IRMS硫同位素测试中, 硫化银(Ag2S)的需样量为0.2~1.0 mg, 硫酸钡(BaSO4)的需样量为0.35~1.5 mg, 较大的需样量已难以满足珍贵样品及微区样品的分析要求, 因此如何减少测试样品量已成为EA-IRMS测试分析工作中急需解决的问题。通过对EA-IRMS测试系统的研究发现, 在采用常规方法测试样品时, 由于初始He载气流速(100 mL/min)、进入分流接口时的流速(10 mL/min)与进入离子源时流速 (0.3 mL/min)的差异导致样品燃烧产生的目标气体中99.7%的气体被浪费, 样品的总体利用率仅有0.3%。因此如何减少样品在测试过程中的损耗, 提高样品的利用率, 从而减少需样量的关键在于缩小载气流速的差距。本实验在常规EA-IRMS测试技术基础上进行了关键改进,在元素分析仪和分流接口之间设计增加一个由六通阀和自动加热冷阱构成的装置, 自动加热冷阱可在Load模式时收集SO2气体, 六通阀在Load-Inject模式之间切换时可改变He载气流速, 通过与分流接口匹配的反吹He载气(10 mL/min)将冷阱中富集的SO2气体送入分流接口, 从而保证进入分流接口前样品燃烧产生的SO2气体全部收集。这一改进, 理论上可以将样品的利用率提高10倍, 该系统需硫量降至3~13 μg, 并且可以提高反应管的寿命, 降低清灰的频率, 提高工作效率。同时有效避免了拖尾的产生, 提高分析结果的精密度。本次微量样品实验获得的硫同位素数据与常规方法一致, 分析精度优于0.15‰(1SD), 测量值与真值的差异在0.4‰以内, 达到国际同类实验室先进水平。此外, 该方法可为微量有机碳、氮同位素EA-IRMS测试分析工作的开展提供参考经验。     

相山西部牛头山铅锌矿化体成矿物质来源:原位硫同位素的制约

近年来,在相山铀矿田的西部牛头山地区深部发现了铅锌矿化体,其成因机制不明.为探讨牛头山铅锌矿化体物质来源,开展了硫化物原位硫同位素分析研究.根据硫化物矿物之间的充填和包裹关系判断,铅锌矿化体金属硫化物形成的先后顺序是:黄铁矿形成最早,方铅矿和闪锌矿次之,细脉状黄铜矿形成最晚.利用LA-MC-ICP-MS技术对矿化体中几种金属硫化物分别进行了系统的原位硫同位素分析.结果显示:黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、细脉状黄铜矿的δ34S值介于-4.8‰~+5.4‰之间,各硫化物矿物之间硫同位素未达到完全平衡分馏,利用黄铁矿δ34S值得到的矿化流体δ34S_ΣS值（总硫同位素组成）近似为+3.7‰,与共生矿物对（闪锌矿-方铅矿）图解法得到的闪锌矿和方铅矿沉淀时矿化流体的δ34S_ΣS值（+3.2‰）相近,表明形成牛头山铅锌矿化体的矿化流体δ34S_ΣS值大约为+3.7‰,为岩浆硫.结合前人的岩浆岩年龄数据,我们判断该铅锌矿化体金属硫化物的硫可能主要来自次火山岩相花岗斑岩岩浆热液.同一薄片中闪锌矿δ34S值高于共生的方铅矿,表明两者硫同位素基本平衡,利用共生矿物对（闪锌矿-方铅矿）硫同位素温度计计算得出平衡温度为197~476℃,与前人通过脉石矿物流体包裹体得到的铅锌矿化流体温度基本一致.相山火山盆地与相邻的北武夷黄岗山、梨子坑等产铅锌矿的火山盆地具有相似的成矿条件及成矿物质来源,使相山火山盆地具有良好的铅锌多金属找矿前景.      

镀镍碳为还原剂在线高温裂解法测定硫酸钡中氧同位素组成

测定矿物或水中硫酸根的氧同位素组成(δ18O)能够识别物质来源及转化过程,常用的方法是将硫酸根转化为硫酸钡再用离线或在线法测试其δ18O值。目前普遍采用1420℃在线测试硫酸钡的氧同位素组成,该方法极易缩短反应炉的寿命,通过添加还原剂碳可以降低反应温度,但是已有报道对于添加还原剂后的反应温度讨论较少。本文选择镀镍碳(Ni-C)作为还原剂,将样品经Ni-C高温处理后进行一系列条件实验,确认了采用元素分析仪-稳定同位素质谱仪(EA-IRMS)测定硫酸钡中氧同位素组成的分析方法的关键技术参数:硫酸钡在线反应温度为1350℃; Ni-C与硫酸钡样品量的质量比范围选择0. 73～2. 15;为了获得更加精确的数据,硫酸钡与Ni-C用量都控制在700±100μg。在以上实验条件下,EA/HT-IRMS测定硫酸钡δ18O值的精密度为±0. 12‰～±0. 26‰,优于在线法已报道的精密度±0. 20‰～±0. 50‰。本方法在满足测试精密度的前提下,通过添加Ni-C降低了硫酸钡在线反应温度,延长了反应炉使用寿命。     

样品量差异对团簇同位素Δ47测定的影响

团簇同位素是地球化学领域的新兴技术,已成功应用于古温度重建研究。由于团簇同位素的自然丰度极低,目前碳酸盐中团簇同位素Δ₄₇测定所需要的样品量仍较大（约10 mg）,因此如何在保证Δ₄₇测定值可靠的前提下,使用更少量的样品进行测定一直是各实验室努力的目标。本研究在福建师范大学稳定同位素中心,以实验室高纯CO₂气体（Gas-lab）为测试对象,基于Mat 253 Plus同位素比质谱仪双路测定模式,通过不同气体量条件下的对比测定,探讨了双路模式下样品量的差异对测量结果的影响。研究结果显示：在可变体容积储样器体积为100%、 70%、 30%和15%的设定气体量条件下,每个测定过程中Gas-lab的Δ₄₇的测定值变化范围分别为-0.047‰～0.059‰、-0.054‰～0.039‰、-0.067‰～0.083‰和-0.065‰～0.058‰,当气体量较小时,测定的Gas-lab的Δ₄₇值更为分散。因气体同位素质谱仪在不同信号强度时测定的同位素值存在差异,在气体量较少条件下测量过程中...     

柴达木盆地北缘地区砂岩型铀矿成矿条件与成矿潜力

通过对柴达木盆地北缘地区地质构造背景、找矿目的层中-下侏罗统沉积体系、沉积相、岩石地球化学特征、水文地质条件、层间氧化带和铀矿化基本特征的综合研究分析,认为区内具有砂岩型铀矿成矿的地质演化背景条件,构造斜坡带发育有辫状河、三角洲等具泥-砂-泥地层结构的沉积组合,盆地蚀源区及目的层内铀含量均较高,铀源条件良好,地下水补-径-排水动力系统和水文地球化学条件良好,在目的层内已发现发育完善的层间氧化带和与层间氧化带相关的砂岩型铀矿化.总体而言,区内具有较好的砂岩型铀矿成矿地质条件,但由于喜山期以来新构造作用的强烈改造,断裂构造发育,变形作用强烈,找矿难度较大.     

松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿条件分析

运用水成矿理论,对松辽盆地东北隆起区砂岩型铀矿成矿的铀源、构造、沉积、水文地质、古气候等条件进行了分析,认为该区具有良好的砂岩型铀矿成矿地质条件.具体表现在区内存在受构造运动影响地层隆起遭受剥蚀的构造天窗,在盆地边缘发育向南西倾斜的斜坡带;有利铀成矿的河流相、三角洲相砂体发育;泥岩-砂岩-泥岩结构层发育良好,有含水透水层和隔水层;补-径-排机制较完善,水动力条件较好,具有渗入型自流水盆地特征.该区具有良好的勘探前景.     

新疆准噶尔盆地顶山地区下第三系层间氧化带砂岩型铀矿化的发现及其意义

本简要介绍了准噶尔盆地北部顶山地区层间氧化带砂岩型铀矿化的发现，以及该区主要找矿目的层位——乌伦古河组和红砾山组的沉积环境、原生地球化学环境、层间氧化带发育规律和砂岩型铀矿化的产出特征。笔认为，层间氧化带砂岩型铀矿化的发现，对于在该盆地寻找可地浸砂岩型铀矿有着重要的意义。     

正向构造对层间氧化带砂岩型铀矿成矿和定位的控制

正向构造指的是与铀矿带或铀矿床产出位置相关的背斜、隆起、上升断块等矿床地质构造。伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、酒东盆地东北缘等砂岩型铀矿成矿带的产出特征表明,层间氧化带砂岩型铀矿床、矿段和矿点总是选择性地就位于正向构造之中。其原因在于层间氧化带砂岩型铀矿的成矿机理所决定。即正向构造抬升了容矿层位,使其出露或接近地表,容易接受补给区含氧含铀水的渗入,造成主砂岩层的层间氧化,铀在主砂岩层中迁移,并在氧化还原界面还原成矿。因此,正向构造对氧化带砂岩型铀矿成矿和定位的作用应引起足够重视,它可以作为产铀盆地砂岩型铀矿带成矿远景区段识别和预测的一项重要判据。     

内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景

二连盆地是我国煤炭、油气、铀矿等资源的重要勘查基地,其中砂岩型铀矿的找矿方向和找矿突破一直是盆地铀资源勘查的重点。呼仁布其凹陷为二连盆地北部巴音宝力格隆起上的一个次级凹陷,为一相对独立的地质构造单元,在古生代基底之上沉积了厚层的中新生代地层,其中下白垩统赛汉组沉积了一套扇三角洲-湖泊相的含煤碎屑岩建造,地层埋深浅、厚度稳定,发育泥-砂-泥结构,砂体较发育,岩石具有黑色和灰色原生地球化学特征,具备铀矿成矿基本条件。本文以煤田钻孔资料"二次开发"作为铀矿勘查新思路,对凹陷中部地区收集的煤田钻孔测井成果开展了综合研究,在下白垩统赛汉组中圈定出规模较大且连续的放射性异常,显示出较好的找矿前景。通过对呼仁布其凹陷大地构造条件、铀源、地层-岩相、岩性、古气候与地貌、古水文地质特征等的系统分析,择优重点选择煤田铀异常孔进行钻孔验证,发现了具有工业意义的铀矿孔,在赛汉组中发现了两个稳定的铀矿化层,第一层铀矿化受到潜水氧化带的控制,位于潜水氧化带界面底部的泥岩中,为垂向氧化型成矿类型;第二层铀矿化受到层间氧化作用的控制,为典型的侧向氧化层间氧化型成矿类型。指出煤田钻孔伽马异常高值区可作为下一步铀矿勘查工作的方向。     

新疆准噶尔盆地北西部层间氧化带砂岩型铀矿形成条件分析

本文从盆地结构、沉积盖层构造特征、盆地沉积的岩相条件及岩石地球化学地特征、区域水文地质条件以及沉积盖层中的后生改造作用等方面，分析准噶尔盆地北西部层间氧化带砂岩型铀矿形成的地质条件。     

新疆伊犁盆地南缘层间氧化带发育特征及其与铀矿化的关系

在伊犁盆地南缘产出一条距山前2－5km、自东向西延伸近百公里的铀及伴生元素成矿带。本文从已知铀矿床的成矿环境和特征出发，阐述了伊犁盆地南缘层间氧化带的空间分布和层间氧化带的控矿规律。通过不同层位的层间氧化带含矿性对比及同一层位不同地段的层间氧化带含矿性对比，总结出伊犁盆地南缘层间氧化带发育特征及其与铀矿化关系，为 在盆地内寻找层间氧化带砂岩型铀矿床提供了依据。     

吐哈盆地西南部铀矿化特征与成矿潜力评价

吐哈盆地西南部艾丁湖斜坡带为一相对稳定的地质构造单元,其上在温湿气候条件下超覆沉积了下侏罗统八道湾组、三工河组和中侏罗统西山窑组。中侏罗统西山窑组主体为一套河流相-河流三角洲相的含煤碎屑岩系;地层泥-砂-泥结构发育良好,砂体岩性主要为成分成熟度和结构成熟度均较低的长石质砂(砾)岩、岩屑砂(砾)岩;岩石为黑色和灰色原生地球化学,具有较强的还原能力。组内层间氧化带广泛发育,总体可划分为完全氧化亚带、其不完全氧化亚带、氧化还原过渡带和原生岩石带,砂岩型铀矿化完全受层间氧化带控制,位于氧化还原过渡带内。目前已在区内找到了十红滩大型层间氧化带砂岩型铀矿床。通过对吐哈盆地西南部构造地质背景、找矿目的层、层间氧化带、水文地质条件、岩石原生地球化学类型及区内已发现铀矿床基本特征的综合分析,指出区内未来仍具有广阔的层间氧化带型铀矿找矿前景。认为十红滩地区作为下一步铀矿勘探基地,主攻层位为中侏罗统西山窑组第一、三岩性段;迪坎儿地段为下一步普查远景区,主攻层位为西山窑组第三岩性段;白咀山、八仙口地段为下一步预查远景区,主攻层位为西山窑组第二、三岩性段。     

松辽盆地第三系可地浸砂岩型铀矿找矿方向

松辽盆地是在兴蒙－吉黑海西褶皱带上发育起来的中、新生代大型陆相沉积盆地，基底主要为古生界浅变质岩，盖层主要是白垩系杂砂岩－有机页岩建造和新生界疏松碎屑堆积。笔者通过对前人资料分析研究后认为：松辽盆地具有良好的成矿地质条件和找矿前景；第三系是寻找可地浸砂岩型铀矿的主要目的层之一，层间氧化带型铀矿是主要寻找类型；盆地的西部和西南部是寻找可地浸砂岩型铀矿远景区。     

伊犁盆地砂岩型铀矿综合信息找矿模式研究

运用板块构造理论,对伊犁盆地铀矿成矿地质背景,区域地质构造特征,控矿机理,控制因素和成矿规律等方面进行综合分析研究。提出了天山古岛弧系中,伊犁多相地块之上中新生代压扭性断坳盆地内稳定地块与特定的古地理环境及其“构造阶地土土”,共同控制层间氧化带 型砂岩型铀矿的新观点,并将“水液型”砂岩型铀矿的成因归结为“双合”式铀成矿模式及其“八位一体”的综合信息找矿模式。