热液矿床中不透明矿物的流体包裹体研究进展

脉石矿物中流体包裹体所提供的有关流体与成矿的物理化学条件不一定代表成矿时的实际流体和成矿条件,最好的办法是直接测定矿石矿物捕获的包裹体。红外显微镜的运用开拓了不透明矿物中流体包裹体研究的新领域。文章对红外显微镜工作的基本原理及设备做了简要的综述,重点介绍了不透明矿物中流体包裹体岩相学、显微测温以及成分分析研究,并举例说明了不透明矿物流体包裹体在W-Sn矿床以及其他矿床研究中的应用,最后指出了不透明矿物中流体包裹体研究尚且存在的问题、部分解决方法,并简单展望了其在中国的发展前景。     

锑的地球化学行为以及锑同位素研究进展

锑被广泛用于生产各种阻燃剂、玻璃、橡胶、颜料、陶瓷、半导体原件等。锑在火成岩中属于分散元素,但可以富集在沉积岩中（如深海黏土、页岩及碎屑岩）。锑常出现在与辉长质深成岩有关的岩浆硫化物矿床、与花岗岩有关的硫化物矿床、碎屑岩-碳酸岩赋矿的钨-锑-汞层控矿床及热液铅锌矿床中。目前高精度锑同位素的分析测试方法已基本成熟,即酸溶、阳离子树脂交换柱结合硫醇棉纤维法或阴阳离子交换柱法分离富集锑、氢化物发生器MC-ICP-MS测定锑同位素。仪器的质量歧视校正通常采用标样-样品匹配法、In内标法和Sn内标法。不同地质储库端元的锑同位素组成变化较大（达18‱）,海水为～3.7‱,硅酸岩为0.9‱～2.9‱,硫化物（辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿）为-1.9‱～16.9‱。且来自不同国家的辉锑矿具有不同的锑同位素组成,不同产地玻璃的锑同位素组成也不同。锑同位素在氧化还原过程（或硫化物沉淀）和无机吸附过程会发生明显分馏,分别达～9‱和～4‱。因此,锑同位素有可能作为一种灵敏的地球化学示踪剂,对示踪成矿物质来源、刻画与氧化还原等过程有关的成矿过程和探讨矿床形成机理、矿区重金属锑污染的治理以及考古等方面具有重要指示作用。     

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期 燕山期之交),形成于岩浆 高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期 燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。     

哀牢山金矿带金成矿流体He和Ar同位素地球化学

根据矿物流体包裹体He和Ar同位素组成的测定结果 ,在分析成矿后各种后生作用对流体包裹体初始He和Ar同位素组成的影响的基础上 ,讨论了哀牢山金矿带中镇沅、墨江和大坪三个金矿床成矿流体的成因 .结果表明 ,流体包裹体中因氦扩散丢失而引起的氦同位素分镏以及后生叠加的He和Ar均可忽略不计 ;该金矿带的成矿流体 ,是富含地壳放射成因氦的饱和空气雨水与富含幔源氦的深源流体两端元混合的结果 .     

扬子克拉通前寒武纪基底对中生代大面积低温成矿的制约

大面积低温成矿主要见于扬子克拉通和美国中西部,且扬子克拉通比美国中西部具有更多的矿床类型,在全球极具特色,是建立大面积低温成矿理论的理想区域。前人对扬子克拉通中生代大面积低温矿作用进行了较系统的研究,在矿床地质特征、矿床物质组成、成矿流体特征、成矿时代和成矿动力学背景等方面,已取得重要进展。进一步的研究表明,扬子低温成矿域不同矿种的矿床组合(Pb-Zn、Au-Hg-Sb-As、Au-Sb等)在地理位置上是分区产出的,而这种不同矿床组合的分区对应着不同类型的前寒武纪基底。初步证据显示,扬子克拉通前寒武纪基底(含寒武纪)富含低温成矿元素,深循环流体浸取基底岩石中的成矿元素发生了大面积低温成矿,而基底岩石成矿元素组成的空间不均一分布则控制了不同区域矿床组合的差异。应指出的是,由于成矿金属元素来源示踪的复杂性,大面积低温成矿的物质基础尚需更系统的研究进一步证实。     

锡在花岗质熔体和流体中的性质及分配行为研究进展

元素在流/熔体间的交换、分配过程是岩浆热液矿床形成的重要环节,作为与岩浆活动有密切成因联系的典型矿种之一,锡在花岗质熔体和流体中的存在形式、分配行为及其影响因素是认识其成矿机理的关键。锡在花岗质熔体和流体中的分配特征不仅受温度、压力、氧逸度等条件的制约,流体组成和熔体的NBO/T（非桥氧键/桥氧键）、碱含量、AlK/Al(总碱与铝含量比)也是制约锡分配行为的重要因素;挥发分F、Cl对锡在流体、熔体中的地球化学行为影响尤为明显。     

岩背花岗岩黑云母矿物化学研究及其对成矿意义的指示

对岩背火山-斑岩型锡矿含黄玉黑云母花岗岩和含黄玉花岗斑岩中黑云母矿物化学研究表明,含黄玉黑云母花岗岩中的黑云母属于富铁黑云母,含黄玉花岗斑岩中的黑云母属于铁叶云母。含黄玉花岗斑岩的成岩温度为720℃~730℃,logfO2为-15.5~-15.7;含黄玉黑云母花岗岩的成岩温度为510℃~550℃,logfO2为-19.2~-18.7。含黄玉花岗斑岩成岩温度、氧逸度高于含黄玉黑云母花岗岩成岩温度和氧逸度。与含黄玉花岗斑共存热液流体log(fH2O/fHCl)fluid值为4.29~4.99,与含黄玉黑云母花岗岩共存热液流体log(fH2O/fHCl)fluid值为3.15~3.67。因此,相对于含黄玉黑云母花岗岩,含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程中分异出的流体富F和Sn,即岩背含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程分异出的原始流体以富F和Sn为特征,结合有关岩背Sn矿成矿流体的研究结果,进一步揭示出岩背Sn矿成矿流体为岩背含黄玉花岗斑岩岩浆演化过程分异出的岩浆热液,相对于含黄玉黑云母花岗岩,含黄玉花岗斑岩与锡成矿关系更密切。     

稀有气体同位素地球化学研究的某些进展

稀有气体的化学惰性使其在示踪成矿流体方面具有明显的优越性,其与碳、氢、氧、硫、锶、钕、铅同位素方法,以及卤素方法等结合使用,不但可以避免单一方法的片面性,还可以相互补充,相互印证,更好地示踪成矿流体的来源与演化,进而探讨矿床的成矿机制。本文归纳了近年来稀有气体同位素与其他同位素体系联合应用的研究进展,及其存在的问题和发展趋势。     

扬子克拉通西缘新生代幔源钾质-超钾质岩岩浆氧逸度及其对陆内斑岩成矿作用的启示

陆内环境斑岩型矿床的成矿金属与硫等物质主要来源于富原生硫化物且呈相对还原状态的角闪岩相下地壳的部分熔融,岩浆的高氧逸度和富水是成矿的关键,但还原性下地壳的熔融产物如何变成高氧逸度岩浆尚不十分明确。为此,本文对哀牢山-红河富碱斑岩带内与陆内成矿斑岩同时代的莴莊粗面玄武岩与谷装箐云煌岩开展了成岩物理化学条件研究。结果显示,这类钾质-超钾质岩的岩浆具有较高的ΔFMQ值(+0.8～+4.3),这一特征很可能继承于经历古大洋俯冲改造的岩石圈地幔。幔源高氧逸度岩浆具备调节与改造下地壳熔融产物氧逸度的潜力。因此,源于古俯冲改造的岩石圈地幔且具有较高ΔFMQ(+2.7～+4.3)的钾质-超钾质岩浆,可能是导致陆内斑岩成矿系统中斑岩岩浆具较高氧逸度的原因,这类钾质-超钾质岩浆与富硫化物的新生的下地壳来源的熔体的混合,可能是导致陆内斑岩成矿的关键。     

滇西北中甸地区休瓦促岩浆热液型Mo-W矿床S、Pb同位素对成矿物质来源的约束

滇西北中甸地区位于义敦岛弧南段,近年来勘探及研究工作发现区内燕山晚期发育有一期重要的Mo-Cu-(W)矿化,明显区别于义敦岛弧北段同期的Sn-Ag-Pb-Zn多金属矿化,也不同于同地区印支期大量发育的斑岩型Cu矿化。目前,中甸地区燕山晚期Mo-Cu-(W)矿化成矿物质来源研究相对较弱,尚不能很好地解释这些成矿作用主要成矿元素存在差别的原因。休瓦促矿床是中甸地区代表性的燕山晚期大型岩浆热液型Mo-W矿床,前人定年结果显示成矿年龄为~83Ma。矿区内发育有三阶段的晚白垩世花岗岩,岩性主要有黑云母花岗斑岩、二长花岗岩和碱长花岗岩;且碱长花岗岩体下方还发育有萤石-长石似伟晶岩脉。矿化类型主要为石英脉型、近石英脉蚀变花岗岩型和斑岩型Mo-W矿化;矿体主要产在岩体内部,受控于北北西向断裂构造。蚀变类型有钾化、云英岩化、绢云母化及硅化等。流体包裹体测温显示成矿流体为含CO2的中高温(146.6~550.0℃),中低盐度(3.15%~12.51%NaC leqv)的H2O-NaC l热液,可能主要来自于岩浆期后热液。多种金属硫化物与燕山晚期花岗岩具有一致的初始Pb同位素组成(206Pb/204Pb=18.610~19.460,207Pb/204Pb=15.606~15.747,208Pb/204Pb=38.815~39.410),显示其成矿物质可能主要源于壳源岩浆作用,S同位素特征(δ34SVCDT:2.07‰~4.33‰)也显示其来自于岩浆作用。通过对比休瓦促Mo-W矿化、义敦岛弧北段同期的Sn-Ag-Pb-Zn多金属矿化及中甸地区印支期斑岩型Cu矿化,这三种与岩浆有关的热液矿化的S、Pb同位素及岩石地球化学性质,发现这三种矿化的成矿岩浆与相应的成矿元素均具有较好的成矿专属性;并指示着在燕山晚期陆内环境下,中甸地区的Mo-Cu-(W)矿化成矿物质来源于加厚的中基性下地壳部分熔融而形成的I型花岗岩,义敦岛弧北段的Sn-Ag-Pb-Zn矿化则主要来源于中酸性变沉积岩地壳的部分熔融而形成的A型花岗岩;而中甸印支期斑岩型的Cu矿化则与幔源岩浆作用有着密切的关系。