硼及硼同位素地球化学在地质研究中的应用

总结了硼及硼同位素的地球化学特征：（１）硼是易溶元素,主要赋存在地球表层,尤其是海水、海相沉积物及海水交代岩石中。其同位素组成δ１１Ｂ值按顺序变化,封闭盐湖卤水（＞４０‰）＞海水（３９５‰）＞海相硼矿物（１８２‰～３１７３‰）＞海相沉积物（１３９‰～２５２‰）＞海水交代岩石（４５１‰～１０８５‰）。大陆水及陆相沉积物硼含量及硼同位素组成变化极大,并多以负值为主。海陆过渡构造带则具有过渡的硼丰度值和硼同位素组成。（２）１１Ｂ较１０Ｂ具有更活跃的地球化学性质,因此在水岩作用中具有明显的同位素交换。硅化交代作用中,岩石被硅化交代,释放硼,并优先释放重硼,同位素组成变轻;在脱硅反应中,岩石释放硅吸收硼,并优先吸收重硼,同位素组成变重。在封闭体系中,水溶液淋滤岩石中部分的硼,即可大量富集,并富集１１Ｂ;在开放体系中,岩石硼被大量淋滤流失,δ１１Ｂ值明显降低。由于水岩作用的结果,从新鲜海底玄武岩到正常海水,硼同位素值从－２９５‰到３９５‰逐渐升高。（３）变质脱水反应中硼被大量排出,并优先排出重硼同位素,进入流体相,因此随着变质程度由低到高,岩石中硼含量及同位素组成δ１１Ｂ值由高变低。（４）在成矿研究中?     

地质流体自然类型与成矿流体类型

水是地球上特征的地质流体 ,大部分矿床是在水热流体参与下形成的 ,但并不是所有流体都参与成矿。根据水的主要存在环境把水分为地质流体和成矿流体类型。各种环境广泛存在的水所构成的地质流体 ,又可细分为大气降水、盆地建造水、海水、岩浆水和变质水各种类型。研究认为成矿流体的形成主要与地质作用有关 ,是地质流体在特定环境特定演化阶段形成的特征产物。成矿流体则可划分为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐卤水。高温硅钾卤水中硅钾组分含量与温度、盐度成正相关关系 ,并且其中富含F-、B2 O3组分。这些特征与成矿作用中的高温钾化、硅化、萤石化及电气石化蚀变及热水沉积特征是一致的 ,高温成矿流体在演化过程中依次可以演变为中温或低温成矿流体。中温成矿流体以碳酸盐型流体为主 ,以富含Mn2 +,Fe2 +,Mg2 +的碳酸盐化合物为特征。低温成矿流体一般为硫酸盐型卤水 ,主要是Ba2 +,Sr2 +,Ca2 +的硫酸盐化合物 ,在海陆相各环境中广泛存在。大洋底部成矿流体是特殊环境下的地质流体类型 ,具有更广泛的温度区间 ,可以是从高温到中低温的系列流体类型 ,并且具有特殊地球化学组成。一般形成高温硅钾卤水与岩浆作用或变质作用有关 ,由于充分的水岩交代作用 ,可以获得较高的温度及足够的溶质组分 ;     

湘南高温热液矿床中硼同位素组成及分馏作用研究

根据湘南高温地热区硼同位素研究，总结了硼同位素的分馏特征。湘南高温热液交代矿床硼酸盐矿物的σ^11B值均为负值（－1．34％～－13．28％）；不同蒸馏阶段获得样品的σ^11B值有较大差异，早期蒸馏硼产晚期蒸馏硼酸有较高的σ^11B值，晚期蒸发阶段样品的σ^11B值较早期阶段的σ^11B值低近40％，表明在热液交代过程中^11B较^10B活跃，优先进人流体相或蒸汽相；水岩作用中硼同位素分馏与硅化交代强度成正相关关系，并且是硅置换^11B，造成岩石亏损^11B，而呈现低的σ^11B值；水化反应中硼被吸入，并优先吸入^11B，导致蚀变岩中σ^11B升高。研究认为，硼同位素分馏特征可以用于分析成矿流体演化及水岩作用性质，而不限于分析成矿物质来源。     

内蒙古霍各乞铜多金属矿床的含矿建造及矿床成因分析

内蒙古霍各乞矿床是狼山地区著名的大型铜多金属矿床,含矿建造层序依次为中元古界陆缘裂谷拉斑玄武岩系→矿化热水沉积岩系→陆源碎屑岩系。拉斑玄武岩及基性侵入岩大部分变质为绿泥石片岩,但局部残留基性火山岩和辉长岩类变余结构构造,局部达到斜长角闪岩相,且w(Na2O)>w(K2O)。变余辉长岩的稀土总量较低,且轻、重稀土基本没有分异,黑云绿泥片岩的稀土总量较高,其配分曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损型。黑云绿泥片岩中B、F、K、Ti、Zn、Rb、Sn、Nb、Ag、Ba、Pb、U相对富集,Cu、Pb、Zn富集系数高于变余辉长岩,表明绿泥石片岩具有热液蚀变的特征。含矿岩段条带状石英岩、透辉透闪石岩的稀土总量偏低,轻、重稀土有明显分异,并表现为特征的正Eu异常。除矿化富集外,微量元素Be、B、F、Rb、Ag、Ba、Th、U也有明显富集,表现了热水富集成因的特征。矿床矿化受岩性层控制的特征明显,并且在一定的构造部位富集,具有热液叠加改造的特征。硫同位素变化范围大,多表现为正值,硫化物δ34S值的大小排序为黄铁矿>磁黄铁矿>黄铜矿>方铅矿、闪锌矿。矿床成因分析表明霍各乞多金属矿床为热水沉积块状硫化物矿化叠加变质热液改造富集而形成的矿床。     

变质岩区金矿成矿规律与找矿标志

本文提出变质岩区金矿的概念,系指产于中深变质岩中或与变质岩有成因联系的金矿床。文中讨论了变质岩区金矿的成矿规律与找矿标志,认为岩性建造、热液蚀变、构造、热水沉积物及风化扩散晕或砂矿等是变质岩区金矿的找矿标志。     

熊耳裂谷火山岩系金-多金属矿床成矿模式

应用热水成矿理论，首次提出豫西熊耳群裂谷火山岩系金—多金属矿床成矿矿源卤水是火山期后高温硅钾卤水，认为该区金—铅—锌—银—多金属矿床为火山期后高温硅钾卤水成因，成矿作用以硅钾卤水交代、充填及热水沉积为主，形成完整的火山热液成矿系统，主成矿时间为熊耳期。     

青海龙尾沟铜金矿床含矿斑岩脉地质 与地球化学特征及研究意义

青海省龙尾沟铜、金矿床是近年来阿尔金山南麓地区找矿工作所取得的重大突破, 已探明铜、金矿体与花岗斑岩脉具有直接成因关系。从地质和地球化学特征上讨论了花岗斑岩脉的特征与成矿的关系, 借此了解对龙尾沟铜、金矿床成因的认识。     

辽宁宽甸砖庙硼矿区成矿地质特征及找矿

通过对砖庙硼矿区野外地质、地球化学、数学地质等深入研究,提出了研究区硼矿床经历了沉积成岩成矿作用和变质-混合岩化改造成矿作用两个成矿期,为沉积变质改造型硼矿床.本次研究工作查明了该区硼矿体总体向西侧伏的规律和北北东向断层为倾角小于40°的逆断层,并以此为指导,在逆断层下盘找到了栾家沟硼矿、花园沟硼矿、二人沟硼矿3个大型隐伏硼矿床,取得了重大找矿突破.     

内蒙古宝音图钼矿成矿岩体地球化学、年代学及成因研究

内蒙古宝音图钼矿是狼山北段大型斑岩石英脉型钼矿床,成矿岩体为斜长花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩及酸性细晶斑岩株组成的复合岩体,LA-ICP-MS U-Pb上交点年龄2400 Ma,反映花岗岩源区岩石是新太古代到古元古代陆壳变质岩。各岩性锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定显示成矿岩体形成于印支期(225.9±4.4)Ma~(237.5±5.9)Ma、(236.8±4.5)Ma~(244.3±4.2)Ma、(247.5±4.4)Ma和(252.1±3.4)Ma~(258.8±3.3)Ma 4个阶段,同位素年龄反映的每个岩浆侵入阶段持续时间长,各侵入阶段间隔时间短。岩浆侵入期不同阶段元素经历了一定分异,各阶段岩石化学组成均显示铝过饱和,富钾特征,以晚期细晶岩K2O/Na2O最高,K2O对Ca O呈反相关关系。与世界主要岩浆岩带微量元素Sr/Ba-Zr/Y的比较显示,其不同于洋壳熔融成因花岗岩,而与燕山带、秦岭带岩浆岩地球化学特征一致,与矿区元古界变质岩围岩地球化学特征比较接近,这些特征显示本区成矿花岗岩是陆壳岩石熔融成因S型花岗岩。     

青海省门源县铜厂沟金矿3号矿化蚀变带的发现与评价

青海省门源县铜厂沟金矿床位于北祁连造山带,为受构造蚀变破碎带控制的构造蚀变岩型金矿床,属于高品位小型金矿床,资源面临枯竭。通过野外工作,在矿区西部新发现一条矿化蚀变带,通过3条剖面样品分析,矿化蚀变带有明显的地球化学显示,原生晕样品中金含量最高在(0.2~4.5)×10-6,次生晕土壤样品金含量最高为0.1×10-6,且银也有明显的异常显示。各种化学方法处理的数据均在3号矿化蚀变带表现出明显的转折点,说明3号矿化蚀变带是客观存在的地质体,并且有一定延伸。通过激电中梯物探方法进行异常查证,发现低阻、高极化异常带延伸通过处,正是3号矿化蚀变带位置,二者对应良好。地质、化探和物探三者对应良好,表明该区仍有一定找矿前景,下一步工作应重点针对3号矿化蚀变带进行勘探。