滇西北保山核桃坪铅锌矿床成矿流体来源的同位素地球化学证据

滇西北核桃坪铅锌矿是保山地块内沿澜沧江断裂带发育的一个大型铅锌多金属矿床,矿体严格受近SN向的断裂带及层间破碎带控制,赋存于上寒武统核桃坪组和沙河厂组大理岩化灰岩及矽卡岩中。文章在分析矿床地质特征的基础上,通过对V1矿体的氢、氧、碳、硫、硅和铅同位素地球化学的示踪研究,探讨了成矿溶液中水、碳、硅、硫和铅的来源以及成矿流体的演化问题。研究表明,V1矿体中矿石的石英δ18O水值变化范围为6·1‰~7·6‰,平均为6·7‰,其δDV-SMOW值变化范围为-100‰~-108‰,平均为-104‰,说明成矿流体主要来自深部岩浆分异水,并在后期成矿作用过程中有地层建造水和大气降水的加入;矿石中方解石的δ13CV-PDB和δ18O水值分别为-6·6‰~-5·9‰和5·0‰~5·2‰,反映成矿流体的碳、氧具有深部流体与围岩发生交代反应的特征。硅、硫和铅同位素具深部岩浆或地幔来源的特点,但遭受后期壳源物质的混染。据此提出该矿床是与深部岩浆热液或幔源流体贯入有关的构造热液脉型矿床,其成矿作用受控于深部过程的驱动和控制,可为指导地质找矿提供依据。     

青海南部熔积岩的发现:对寻找VMS型矿床的重要启示

熔积岩指的是侵入、混合到未固结或弱固结的湿沉积物中的熔浆分解、原位形成的一类特殊岩石。正确地认识该类岩石,有利于增进人们对岩浆-水(沉积物)相互作用过程的理解,恢复古环境。在青海南部沱沱河地区发现了一套角砾为撕片状、锯齿状及浑圆状的安山岩,胶结物为铁硅质组合的特殊熔积岩。研究表明,该熔积岩的角砾为岩浆遇水后快速淬火、裂解的产物,铁硅质组合为海底喷气沉积形成的含铁建造;且安山岩与含铁建造发生混合时,含铁建造尚未固结。该套熔积岩的发现,改变了长期以来对开心岭铁矿为火山热液交代安山岩而形成的认识,对于在矿区寻找VMS型矿床、区域内寻找海底热水喷流沉积型矿床具有重要的启示意义。     

西藏驱龙斑岩铜钼矿床中UST石英的发现:初始岩浆流体的直接记录

单向固结结构(UST)是浅成侵位的岩浆出溶过程中形成的一种特殊结构,一般由梳状石英与细晶(斑岩)岩交互生长而成,少数产于斑岩与围岩接触部位,其内的原生包裹体被认为是初始流体出溶的可靠记录.作者在西藏驱龙铜矿床中首次发现了具有单向固结结构的石英.研究表明,驱龙UST石英存在于后期侵位的二长花岗斑岩与花岗闪长岩的接触部位,部分为高温β石英;UST石英中原生包裹体的成分主要为高盐度液相,除石盐子矿物外,还含有硬石膏等其他子矿物.阴极发光及显微测温结果表明,初始流体的出溶发生在高温(t≥573℃)、高压(P≥150～200 MPa)条件下,出溶的流体为高温、高盐度[w(NaCkeq)为44.5%～58%]流体,同时还具有较高的氧逸度.因形成压力较高,判断UST石英不可能由较浅侵位的二长花岗斑岩岩枝冷凝出溶而形成,从而推测驱龙铜矿床深部存在着孕育成矿斑岩的大型岩基.     

冈底斯新近纪钾质火山作用:消减沉积物折返的地球化学与Sr-Nd-Pb同位素证据

在冈底斯岩浆岩带的羊八井地区,林子宗火山岩系上部出现小规模的粗面质火山岩.岩石学与地球化学研究表明粗面岩与时空密切相关的大体积安山质-英安质-流纹质火山岩属于不同的火山岩系:碱性钾质系列与钙碱性系列.详细的地球化学研究证明林子宗晚期小体积钾质岩具有独立的岩浆源区,而非早期钙碱性系统低压岩浆过程演化的产物.粗面质熔岩SiO2含量为62.91%～64.63%,具有高K2O(7.52%～8.05%)、Al2O3(16.64%-17.35%)、低TiO2(0.59%～0.68%)与MsO(0.15%～0.77%).钾质熔岩富集LILE与LREE,亏损HFSE,具有高Rb/Sr(1.1～2.3)、Th/La(0.59～0.80)、Th/U(6.3～10.9)和低Ce/Pb(4.1～6.2)与Ba/Th(4.3～14.5)比值,其同位素组成变化范围分别是87Sr/86Sr(I)=0.7068～0.7075、143Nd/144Nd(I)=0.51241～0.51252、206Pb/204Pb=18.87～18.95、207Pb/204Pb=15.63～15.70和208Pb/204Pb=39.24～39.68.粗面岩的地球化学与同位素特征表明冈底斯新近纪钾质火山岩来源于角闪岩相的消减沉积物熔融.因此,羊八井新近纪钾质火山熔岩提供了印度-亚洲大陆碰撞早期消减沉积物折返的证据.     

四川大陆槽稀土矿床碳酸岩-英碱正长岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

川西冕宁-德昌稀土成矿带是中国最重要的稀土成矿带之一,所有稀土矿床均与碳酸岩-正长岩杂岩体有关.前人研究表明,牦牛坪、木落寨和里庄碳酸岩-碱性杂岩体成岩年龄与其相应矿床的成矿年龄基本一致,而大陆槽正长岩年龄与REE矿床的成矿年龄相差甚远.本文对大陆槽碳酸岩、英碱正长岩进行了SHRIMP U-Pb锆石年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素原位测量,它们的形成年龄分别为12.99±0.94Ma、14.53±0.31Ma,表明两者是同时形成的,且与其成矿年龄基本一致.碳酸岩和正长岩的εHf(t)值、Hf模式年龄与它们的εNd(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,说明在其形成过程中有地壳物质的加入.     

安徽铜陵地区蚀变流体填图方法的探讨

蚀变流体填图是一项区域流体地质调查研究工作 ,也是一项具有战略意义的、综合性的基础地质研究工作。区域大面积的流体填图工作的理论依据、思路方法、填图要素、技术要求和规范等还没有一套成熟的方法体系。在实施中国地质调查局和国土资源部科学技术司的“铜陵地区蚀变流体填图”项目中 ,探讨了流体填图的理论依据、思路方法、研究内容和填图要素 ,对填图单位制定了 3级填图单元等级体制 ,即流体系统流体子系统流体单元。在铜陵地区划分出 4个流体系统 ,7个流体子系统和 18个流体单元。     

四川呷村黑矿型矿床硅质岩的硅、氧同位素组成及其与现代海底硅质烟囱比较研究

本文首次报道了川西呷村黑矿型矿床硅质岩的硅、氧同位素组成,其δ~(18)O为12.8‰-18.3‰纵,形成温度约99-120℃,δ~(30)Si为0.0‰-1.5‰,与Mariana和GalaPagos热液硅质烟囱的δ~(30)Si值范围基本相当,揭示两者具相似的形成机制。硅质岩和硅质烟囱δ~(30)Si最大值与相伴火山岩δ~(30)Si值一致,反映硅质来自被热液淋滤交代的火山岩系。根据SiO_2溶解度-温度关系提出,来自海底之下1-2km处的水-岩反应带、温度高于320℃的初始流体,通过绝热上升或传导冷     

四川呷村黑矿型矿床硅质岩的硅,氧同位素组成及其与现代海底硅质烟…

本文首次报道了川西呷村黑矿型矿床硅质岩的硅，氧同位素组成，其δ＾１８Ｏ为１２．８‰－１８．３－‰形成温度约９９－１２０℃，δ＾３０Ｓｉ为０．０‰－１．６‰，与Ｍａｒｉａｎａ和Ｇａｌａｐａｇｏｓ热液硅质烟囱的δ＾３０Ｓｉ值范围基本相当，揭示两者具相似的形成机制。     

钙同位素地球化学研究新进展及其在碳酸岩-共生硅酸盐研究中的应用

作为"非传统稳定同位素"家族成员,钙同位素正受到国际地学界日益广泛的关注.钙是主要的造岩元素,也是生物必需的元素.钙在地球各圈层广泛分布,研究钙同位素的地球化学行为将有助于提高我们对各种生物过程和地质过程的认识.钙同位素测定主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS),分别表示为δ44/40 Ca和δ44/42Ca.目前自然界可观测到的δ44/40Ca变化范围为-2.0‰～6.75‰,约8.7‰.本文系统介绍了近年来钙同位素分析中样品溶解、化学分离、质谱测定以及高温地质过程中的钙同位素分馏及其地质应用等方面的研究成果,尤其对钙同位素在碳酸岩-共生硅酸盐岩研究中的意义、钙同位素组成以及取得的主要认识作了较为全面的介绍.阐述了放射成因40 Ca、部分熔融作用/分离结晶作用、地壳同化作用、古俯冲碳酸盐循环、热液蚀变作用、岩浆起源深度等对碳酸岩、硅酸盐岩的钙同位素组成造成的影响.最后,通过系统对比碳酸岩-共生硅酸盐岩的锂、镁、钙同位素研究成果,认为应该开展多元同位素体系的联合示踪.由于不同同位素体系存在相似性和差异性,而多元同位索体系相结合能有效地加强优势互补,将是同位素地球化学研究发展的一种必然趋势.     

新疆卡鲁安硬岩型锂矿床成矿流体性质：来自He—Ar同位素证据

卡鲁安锂矿床位于新疆北部的阿尔泰造山带,是以锂辉石为主要矿石矿物的硬岩型锂矿床。前人对该矿床的岩石成因、成矿机制及构造背景已经有了初步的认识,但对该矿区内成矿流体的研究仍是空白,这将在一定程度上影响对矿床成因的认识。本文通过分析卡鲁安伟晶岩中锂辉石和石英流体包裹体He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。研究表明,含矿伟晶岩的n(3He) /n(4He) 为0. 25~3.19 Ra（平均0.97 Ra）,无矿伟晶岩与外围伟晶岩n(3He) /n(4He) 为0.13~5.32 Ra（平均1.13 Ra）,均介于壳源与幔源He之间。根据成矿流体的壳幔二元混合模式进行计算：含矿伟晶岩中的地幔流体比例为3.55% ~ 48.92%,平均值为14.67%;无矿伟晶岩与外围伟晶岩地幔流体占比为1.70% ~ 81.79%,平均值为17.13%。含矿伟晶岩成矿流体的n(40Ar) /n(36Ar)为552.50~13353. 00,n(40Ar*)相对含量为46.52% ~ 97.79%,平均值为87.25%,大气的Ar贡献平均为12.75%。分析结果显示,成矿流体主要以壳源流体为主,部分幔源流体和改造型饱和大气水的混合流体,随着成矿作用的进行,地幔He与大气饱和水改造Ar皆有所减少。值得注意的是卡鲁安锂矿床成矿流体中幔源物质并非真的来自于地幔物质上侵,更有可能是来源于元古代的不成熟陆壳熔融。新疆卡鲁安锂矿床形成于陆—陆碰撞造山作用晚期的后碰撞造山阶段,造山后期的伸展导致含幔源物质的古老地壳与年轻地壳减压熔融,熔融所形成的岩浆流体随后经大气降水改造为成矿流体。