Cu、Sn、Ag同位素在古金属制品溯源研究中的应用

近年来,随着同位素分析方法的不断突破和新一代多接收电感耦合等离子体质谱（MC- ICP- MS）测试技术的广泛应用,Cu、Sn、Ag等非传统同位素在古代金属制品溯源研究中显示出较好的应用前景。本文综述了近20年来Cu、Sn、Ag同位素在古代金属制品应用研究的相关进展,并展望了其应用前景：① 由于不同矿床之间Cu、Sn、Ag同位素存较大重叠,这些同位素均难以作为独立的证据追溯金属制品的地质来源;② Cu同位素在原生矿石与表生矿石之间存在较大的分馏,是示踪铜矿石类型的可靠方法,Ag同位素也具推断银矿石类型的潜力;③ 将Cu、Sn、Ag同位素与Pb同位素、微量元素相结合,并采用合理的统计方法,开展综合溯源研究将是今后应用非传统同位素进行古代金属制品溯源研究的发展方向。     

湖南沃溪W-Sb-Au矿床成因的流体包裹体证据

系统研究了沃溪WSbAu矿床层状矿体的流体包裹体特征,均一温度集中在120～180℃,盐度变化于2.9%～8.9% NaCl之间,由包裹体均一温度与盐度计算得出的流体密度介于0.94～0.96 g/cm3。流体包裹体稀土元素地球化学组成表明,成矿流体为一种进化的海水,即海水在海底下沉积柱循环过程中萃取矿质,形成120～180℃温度的低密度成矿流体。当其回返上升到海底后,形成悬浮热液柱,并与冷海水逐渐掺和,发生化学和机械－化学沉积,在海底形成层状矿体。流体包裹体均一温度和盐度的变化范围与很多沉积喷流（SEDEX）矿床极为相似,暗示与这些矿床具有相似的成因机制。同一矿层、条带状矿石中同一条带的石英中包裹体均一温度和盐度的规律性变化,支持沃溪WSbAu矿床的同生热水沉积成因观点。     

川西甘孜-理塘缝合带阿加隆洼金矿床地质特征及成因探讨

本文基于区域地质背景和矿床地质特征,通过元素地球化学、流体包裹体地球化学及同位素地球化学研究,探讨了甘孜-理塘缝合带阿加隆洼金矿床的成矿物质和成矿流体来源,以及成矿物理化学条件。阿加隆洼金矿赋存于日则-萨马隆洼深大断裂的喜山期次级阿加隆洼剪切破碎带中,赋矿围岩是上三叠统瓦能蛇绿岩组。矿石矿物以毒砂和含砷黄铁矿为主,呈微细浸染状分布;脉石矿物有石英、碳酸盐矿物、绢云母等,矿化元素组合为Au、As、Sb、W、B、Hg。矿石和围岩稀土配分曲线一致,矿石和围岩硫化物硫铅同位素组成一致(δ34S=-13.249‰～-8.091‰,铅同位素组成靠近Zartman图解的上地壳增长曲线),表明成矿物质来自围岩。矿化期石英与方解石中仅发育单相和两相水溶液包裹体(H2O含量91.80mol%～97.63mol%),成矿流体低温(Th=120～215℃)、低盐度(0.18%～6.16%NaCleqv)、低CO2含量(2.015mol%～7.297mol%),包裹体捕获压力小(2.21～19.62bar),成矿流体具弱还原性(还原参数为0.087～0.230),氢同位素组成(δD)为-124.243‰～-114.968‰,氧同位素组成(δ18O水)为-0.36‰～1.91‰,变化范围窄,这些不仅指示成矿流体为浅部循环后的大气降水,还反映了成矿时的物理化学条件。矿石矿物组合、流体包裹体均一温度与成分以及矿石的元素与同位素特征都显示阿加隆洼矿床为一类卡林型金矿,成矿时代可能为新生代。     

西天山吐拉苏盆地塔吾尔别克金矿床成因探讨:来自同位素年代学和稳定同位素证据

塔吾尔别克金矿床是新疆西天山吐拉苏盆地浅成低温热液金矿集区中的重要金矿床之一,赋存于晚古生代的大哈拉军山组火山岩和花岗斑岩中。矿体多呈脉状-透镜状不连续产出,受近NS向和NNW向断裂及其交汇部位控制。本文对赋矿安山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其加权平均年龄为367.1±3.2Ma,表明其喷发时代为晚泥盆世,代表了晚古生代北天山洋向哈萨克斯坦-伊犁板块俯冲消减背景下的岩浆产物。含金石英的氢、氧同位素组成表明,塔吾尔别克金矿床的成矿流体主要来源于大气降水;矿石中热液黄铁矿的δ34S值介于0.6‰~4.7‰之间,铅同位素组成与赋矿岩浆岩相似,指示成矿物质具有壳幔混合特征且以幔源为主,并很可能来自幔源的大哈拉军山组火山岩及其同时同源的花岗斑岩。另外,本文测得穿插矿体和赋矿安山岩的闪长细晶岩脉的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为315.2±3.5Ma,从而将塔吾尔别克金矿床的成矿时代限定在367~315Ma之间,推测矿床形成于晚泥盆世-早石炭世北天山洋向哈萨克斯坦-伊犁板块俯冲消减的陆缘弧环境中。综合矿床地质特征、稳定同位素组成和成矿时代,认为塔吾尔别克金矿床具有浅成低温热液型向斑岩型矿床过渡的性质。     

内蒙古西沙德盖钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

内蒙古西沙德盖钼矿是华北地台北缘成矿带上的一处中型斑岩钼矿床。采用锆石LA-ICP-MS铀-铅同位素测年技术,针对其含矿钾长花岗岩和矿石进行的成岩成矿年代学测定。获得西沙德盖似斑状钾长花岗岩体的成岩年龄为245 Ma±10 Ma;通过对7件辉钼矿样品进行Re-Os同位素分析,获得同位素模式年龄介于223.2 Ma~232.6 Ma,等时线年龄为225.4 Ma±2.6 Ma(MSWD=0.30);两种方法获得的年龄相近(成矿年龄略小于成岩年龄),成岩与成矿作用均发生于中三叠世末,属印支期碰撞后伸展环境下构造?岩浆活动的产物。结合对已有年龄资料的归纳和分析,认为区内在印支期曾发生过重要的岩浆-(金钼)成矿事件,该事件虽可能遭受了燕山期构造-岩浆活动的改造或破坏,但在一定区域和一定程度上仍有记录或保留。     

内蒙古柳坝沟金矿床石英和黄铁矿的稀土元素地球化学特征及成矿意义

内蒙古柳坝沟金矿床位于华北地台北缘,是一个典型的以广泛发育钾长石化为重要特色的金矿床.柳坝沟矿床中矿体的石英和黄铁矿的稀土元素特征显示其早期(钾长石化阶段)成矿流体为高温、相对还原的,晚期成矿流体温度逐渐降低.石英和黄铁矿Eu正异常大小是本区寻找石英-钾长石脉型金矿的重要标型特征,Eu正异常越明显,含矿性越好.柳坝沟矿区313#脉矿体中部(163勘探线附近)以及163勘探线以东区域为下一步找矿重点区域,深部寻找石英-钾长石脉型金矿的可能性较大.     

藏南扎西康铅锌锑多金属矿床流体包裹体研究及地质意义

扎西康铅锌锑多金属矿床位于藏南拆离系东部,是中国西藏为数不多的以富含硫盐矿物为重要特征的大型铅锌锑银共生矿床之一。矿床赋存于下侏罗统日当组,容矿岩石为含炭钙质板岩、钙质板岩、绢云母板岩、页岩和石英砂岩。矿体严格受近南北向和北东—南西向两组断裂控制,呈脉状、透镜状产出。矿床的形成经历了中低温热液期和表生期。中低温热液期菱铁矿、石英、方解石中的包裹体类型主要为气液两相水包裹体,含少量纯气相水包裹体、纯气相CO2包裹体、气液两相CO2包裹体和CO2-H2O三相包裹体。成矿流体均一温度范围为184～329℃,峰值为255℃;成矿流体盐度w(NaCl)为2.07%～12.05%;密度为0.65～0.86 g/cm3。成矿流体主要为中低温度、低盐度、低密度的H2O-NaCl体系,含少量或微量的CO2和CH4。石英、方解石和硫化物包裹体中δDV-SMOW值变化范围为-165‰～-131‰,δ18OH2O变化范围为-13.7‰～10.21‰,成矿流体来自大气降水下渗循环构成的地热水。成矿过程中可能发生了以气液相分离为主要标志的不混溶作用,推测这种不混溶作用可能是导致硫化物大量沉淀的重要原因。矿床成因类型为沉积-构造-热活动驱动地热系统流体循环形成的中低温热液矿床。     

四川省沐川地区的P-T界线沉积学与地球化学初步研究北大核心CSCD

四川盆地西南缘的沐川生基坪剖面(PTB)是研究海陆交互相二叠系-三叠系界线的关键。本次研究对研究区P-T界线地层的岩石学与地球化学特征进行研究,探讨了研究区的岩石组合特征、沉积环境、风化作用、古气候及物源特征。还原环境的宣威组中叶肢介化石、煤线和水平层理的出现,反映了近缘的滨浅湖相沉积特征;氧化环境的飞仙关组中双向交错层理、透镜状层理和脉状层理、波痕印模和干裂构造等特征的出现,反映了浅海相沉积特征。通过研究四川盆地晚二叠世-早三叠世岩相古地理可知,研究区宣威组的浅湖相和飞仙关组的潮间-潮下相沉积环境与前人所得出的海陆交互相和滨浅海相沉积环境基本吻合,反映了海水的持续入侵,与晚二叠世-早三叠世的海平面升降事件一致,表现了峨眉山玄武岩喷发之后伴随的海侵。高CIA、CIW和PIA值和A-CN-K和A-C-N图解共同指示了沉积岩物源区经历了强烈的风化作用,并暗示宣威组与飞仙关组沉积时期可能处于温暖潮湿的沉积气候环境。根据研究区宣威组、飞仙关组岩石组合中的玄武岩碎屑特征,并结合稀土元素特征、La/Yb-ΣREE、Co/Th-La/Sc源岩判别关系可推测沐川生基坪二叠系-三叠系界线处沉积岩的物质来源主要可能为宣威组底部的峨眉山玄武岩。     

西藏柯月Pb-Zn-Sb-Ag多金属矿床I号矿体原生晕地球化学特征

西藏柯月Pb-Zn-Sb-Ag多金属矿床位于雅鲁藏布江缝合带（IYS）与藏南拆离系（STDS）之间的北喜马拉雅成矿带。该矿床经详查验证,4 300 m以浅的矿体赋存于日当组钙质板岩夹薄层泥晶灰岩中,严格受北东向断裂控制,但深部延伸不明。本文通过该矿床I号矿体原生晕地球化学特征分析,对此问题进行初步探讨。研究表明,前缘晕元素为Hg、As、Tl,近矿晕元素为Pb、Zn、Sb、Ag、Au、Cd、Cu、Mn,尾晕元素为Sn、In、Bi;采用改良的格里戈良分带指数法计算分带序列为In-Mn-As-Cu-Zn-Cd-Bi-Pb-Sn-Hg-Tl-Ag-Au-Sb,重心法计算分带序列为In-Mn-As-Cu-Cd-Zn-Hg-Bi-Sn-Pb-Ag-Sb-Tl-Au;同时,讨论原生晕地球化学参数变化规律,并以各元素的几何平均值累乘比建立矿体的剥蚀参数模型及矿体原生晕叠加理想模型。综合以上分析,推测矿床有多次成矿作用叠加,上部存在剥蚀至尾部的矿体,而深部可能有矿体延伸。     

商代含高放射性成因铅的青铜器矿料来源与古蜀三星堆在矿业贸易中的地位

含高放射性成因铅是商代青铜器的重要特征,但对其矿料来源的讨论众说纷纭,莫衷一是。笔者等收集了河南郑州商城、山西垣曲商城、湖北盘龙城、四川三星堆、陕西汉中(地区)、江西新干大洋洲、河南安阳殷墟和陕北(地区)覆盖整个商代的8个遗址/地区700件出土青铜器样品的铅同位素组成数据,并与全国606个Pb—Zn、Cu、Sn多金属矿床4025件矿石样品的铅同位素组成数据进行比对分析,探讨商代青铜器的矿料来源和古蜀国在矿业贸易中的地位。研究表明：(1)河南郑州商城、湖北盘龙城、陕西汉中、山西垣曲商城、河南安阳殷墟和陕北6个遗址/地区的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铅料;而四川三星堆与江西新干大洋洲出土的青铜器则主要采用了含异常铅的铅料。四川三星堆、陕西汉中和陕北3个遗址/地区出土的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铜料;而河南郑州商城、湖北盘龙城、山西垣曲商城、河南安阳殷墟与江西新干大洋洲出土的青铜器采用的铜料很可能以含正常铅为主,但不排除采用含异常铅铜料的可能性。(2)对比全国Cu、Pb—Zn、Sn及多金属矿床铅同位素资料,商代遗址出土的青铜器中的高放射性成因铅的铅料,最有可能来自四...