铅同位素在矿床研究和找矿勘探中的应用综述

铅同位素用于示踪成矿物质来源已得到广泛应用,其方法主要有：模式年龄法、PbSL等时年龄法、构造模式法、Δβ-Δγ图解法以及直接对比法。其中单用模式年龄来示踪成矿物质来源已逐步淘汰,只能用通过合理模式计算的模式年龄来进行检验或佐证;铅构造模式因提出时没有考虑中国的地质问题而遭质疑;Δβ-Δγ图解法虽然考虑到中国的地质问题但仍需接受检验;而直接对比法是示踪成矿物质来源最有效、最直观的方法。此外,矿石全岩Pb-Pb等时线定年在一些矿床中应用获得成功,通过剔除系统样品中的后期干扰样品,可以使矿石全岩Pb-Pb等时线定年变得更加精确。铅同位素地球化学研究开始走向应用于化探与找矿评价,特别是运用铅同位素三维空间拓扑投影特征值V1和V2进行隐伏矿深度预测和资源量评价的铅同位素系统剖面化探方法,使铅同位素化探方法得到了新的发展。     

大茶园铀矿床成矿物质来源:C-O和Sr-Nd同位素证据

赣杭铀成矿带是我国最大的火山岩型铀成矿带,大茶园(661)铀矿床是该成矿带东段最重要的火山岩型铀矿床,矿体赋存于晚中生代磨石山群九里坪组流纹岩中。为探讨该铀矿床成矿物质来源,对采自大茶园铀矿床中的脉石矿物开展了系统的C-O和Sr-Nd同位素研究。结果表明,成矿流体中矿化剂∑CO_2主要来源于地幔,部分来自于基底大理岩或沉积碳酸盐岩碳;成矿期后方解石碳同位素组成靠近基底大理岩或沉积碳酸盐岩组成,可能主要为壳源碳酸盐岩的贡献;成矿期流体中∑CO_2以HCO_3~-为主,CO_2去气作用为方解石沉淀形成的主要机制。成矿期不同阶段方解石与萤石的Sr、Nd同位素组成没有明显差别且变化较小,显示矿床中脉石矿物的同源性。通过与基底陈蔡群变质岩和盖层火山岩的Sr、Nd同位素组成对比发现,成矿期萤石与盖层火山岩具有类似的Sr同位素组成,表明大茶园铀矿床成矿物质以壳源为主,主要来自于赋矿火山岩,而Nd同位素进一步表明成矿物质可能来源于赋矿的流纹岩。岩石圈伸展控制着富CO_2热液的形成,富CO_2热液在上升过程中萃取壳源(尤其是富铀火山岩)中成矿物质,并在有利的成矿部位通过CO_2去气作用导致铀沉淀成矿。     

锡-银多金属成矿系统的基本特征、研究进展与展望

锡-银多金属成矿系统主要产于主动大陆边缘、板内伸展和造山后伸展等构造背景中。全球典型成矿带包括玻利维亚南部带、俄罗斯远东Sikhote-Alin带、我国大兴安岭南段、南岭和欧洲Erzgebirge地区。成矿相关岩浆岩主要为浅成中酸性侵入体或次火山岩体,包括流纹英安-流纹质火山/次火山岩、石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩等,并与同期火山岩和碱性基性岩脉密切共生。岩浆源区不仅有大量地壳物质的参与,还普遍存在不同比例地幔物质成分的加入。围岩蚀变由早到晚、由成矿中心向外依次发育电气石化/云英岩化、绢云母化、伊利石化和高级泥化,金属矿化组合相应的依次为Sn(-W)→Zn-CuPb-Sn→Ag-Pb-Zn-Sb-Sn→Ag-Sb-Pb,锡矿化产于电气石和云英岩化带内,银矿化产于伊利石化和高级泥化带内。以银为主矿体多在浅部呈多条陡立脉状产出,以锡为主的矿体在深部呈大脉状和热液角砾岩体产出,也可呈浸染状或细网脉状产出(此时称为斑岩型锡矿)。此类矿床还常伴生In、Cd、Ga等矿化,主要产于闪锌矿、黄铜矿和方铅矿为主的硫化物成矿阶段。对成矿金属起源的研究显示锡可能主要来自中上地壳富锡的变质沉积岩,但银的来源尚无明确解释,沉积岩、地幔、围岩地层可能都有贡献。岩浆较低的氧逸度条件和富Cl的成分有利于形成富锡和其它金属的成矿流体,成矿早期流体常具有较高的盐度,伴随温度的降低和天水流体的稀释过程,流体由早期的高温高盐度逐渐演化到晚期的低温低盐度,并伴随不同金属的依次沉淀,这一过程中,可能多期次流体的叠加作用对大型矿床的形成起重要作用。在前人研究基础上,提出了本类型矿床研究中存在的一些关键问题:(1)普遍存在的壳幔相互作用在成矿过程中的作用尚不明确,地幔物质可能是重要的热源、硫和金属的来源;(2)火山作用与成矿之间的关系及其所起的作用;(3)在同一锡-银多金属成矿带中,富锡贫银、富银贫锡、富锡又富银这三类矿床之间的成因联系如何?造成它们金属组合差异的原因如何?可能需要从岩体侵位深度、矿床剥蚀程度、成矿流体性质等方面进行研究探讨;(4)不同金属元素的起源与耦合成矿作用,Sn-Ag-In等重要的成矿元素可能不是相同的起源,其进入流体的时间及沉淀的物理化学条件也是有差异的,它们在同一矿床中耦合成矿的详细过程与机制尚不清楚,原位微区流体包裹体成分分析、硫化物微量元素和同位素原位分析和面扫描技术可能是解决这一难题的重要手段。上述问题的解决不仅有助于提高对锡-银多金属矿床成矿过程的认识,还可为相关矿床的勘查找矿工作提供理论支持。     

新疆东天山阿奇山铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因

阿奇山铅锌矿床位于新疆东天山成矿带西段,是近年来新发现的矿床。矿体赋存于下石炭统雅满苏组第四岩性段中,受地层控制,以细脉状和浸染状矿化类型为主。测试结果显示:矿石硫化物的δ~(34)S值分布在-1.6‰～-7.3‰之间,具塔式分布效应,估算成矿流体的总硫同位素值δ~(34)S∑S约为-4.15‰,具岩浆硫的特征。14件矿石围岩样品~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值的变化范围分别为18.112～18.427、15.553～15.646和37.980～38.441;根据铅构造模式图解及参数综合分析,表明铅来自于壳幔物质混合。通过对阿奇山铅锌矿床地质特征、成矿物质来源研究,认为阿奇山铅锌矿床可能属于火山热液型矿床。     

冈底斯成矿带西段鲁尔玛斑岩型铜(金)矿床的成矿 物质来源研究

西藏措勤县鲁尔玛铜(金)矿床为冈底斯成矿带西段新发现的斑岩型矿床,位于中拉萨微陆块的西部,矿体主要呈脉状和不规则状产于含矿斑岩顶部和接触带,矿床形成于晚三叠世(213 Ma)。文章通过研究主成矿阶段硫化物的S-Pb同位素组成特征,并与晚三叠世含矿斑岩体Pb同位素组成进行对比,发现共生硫化物δ34SV-CDT值变化范围较窄(δ34SV-CDT=-2.38‰～1.75‰,极差为4.13‰,均值为-0.64‰),具有深源硫(地幔或下地壳)的特征;共生硫化物(黄铁矿、黄铜矿和毒砂等)Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.450～18.903、15.602～15.669、38.637～39.424)和晚三叠世含矿斑岩的Pb同位素(n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)分别为18.845～19.560、15.634～15.689、39.273～40.211)具有一致的线性演化曲线,显示出壳幔混合的特征,暗示鲁尔玛铜(金)矿的铅来自于晚三叠世的岩浆活动。研究认为,鲁尔玛铜(金)矿床形成于晚三叠世新特提斯洋壳向北俯冲的环境,成矿物质应源于新生地壳熔融形成的中酸性岩浆。     

扬子陆块东南缘升天坪锌矿床地质特征、闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义

升天坪锌矿床位于扬子陆块东南缘雪峰山地区,是湘西地区产于陡山沱组的中型锌矿床。采用同位素稀释法对主成 矿期闪锌矿进行Rb-Sr同位素组成分析,获得等时线年龄为490 Ma,初始锶同位素组成87Sr/86Sr为0.71235。该等时线年龄代 表了该矿床的主成矿阶段年龄,说明矿床形成的地质时代为晚寒武世,成矿作用发生于加里东中期。成矿作用时代与闪锌 矿初始锶同位素比值特征反映成矿物质或成矿流体由基底岩石（板溪群） 和震旦系碳酸盐岩地层共同提供。结合矿床地质 特征与区内铅锌矿成矿地质背景,认为周边板块碰撞的远程效应为热液成矿提供了构造驱动力,加里东期的构造运动对升 天坪锌矿床的形成起着重要作用。升天坪锌矿床严格受地层控制,矿床类型为沉积-改造型层控矿床。     

贵州铜仁塘边铅锌矿床成矿时代和成矿物质来源——来自Rb-Sr同位素测年和S-Pb同位素的证据

对贵州铜仁塘边铅锌矿床开展闪锌矿Rb-Sr测年和黄铁矿、方铅矿、闪锌矿S、Pb同位素分析,以获得矿区的成矿年龄,探讨其成矿物质来源。塘边铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为477±5Ma(MSWD=1.2),与前人获得的卜口场矿区闪锌矿Rb-Sr等时线年龄486±6Ma在误差范围内一致,表明矿床形成于加里东早期。黄铁矿、方铅矿、闪锌矿S同位素变化于+25.2‰~+36.1‰之间,与湘西—黔东主要铅锌矿床相似,明显富集重硫,认为S可能来源于寒武系海水碳酸盐和/或下伏地层。方铅矿、闪锌矿Pb同位素~(208)Pb/~(204)Pb值为38.389~38.584,~(207)Pb/~(204)Pb值为15.737~15.790,206Pb/~(204)Pb值为18.181~18.217,μ值为9.75~9.86,显示铅主要来源于上地壳。     

天山哈密榆树沟流域地下水化学特征及其来源

根据天山哈密榆树沟流域地下水的pH 值、总可溶性固体（TDS）、电导率（EC）和主要化学离子的测定,运用综合特征描述法、三角图示法、相关性分析和主要离子比值法,探讨了流域地下水的水化学特征及其形成原因。分析结果表明：地下水的pH 值为中性略偏碱性;阳离子中Ca²⁺ 质量浓度含量最高,阴离子中HCO₃^-浓度最高,阳离子质量浓度序列为Ca²⁺ >Na⁺ >Mg²⁺ >K⁺,阴离子质量浓度序列为HCO₃^->SO₄^2- >Cl^- >NO₃^-;该流域地下水主要离子类型为HCO₃^--Ca²⁺ ;TDS 含量分别为104.33 mg·L^-1和99 mg·L^-1,属于弱矿化度水;地下水中离子组成主要受碳酸盐风化作用的影响。     

长江下游干流沉积物重金属特征及生态风险评价

【研究目的】长江下游干流沿岸分布众多取水口,为保障用水安全和生态环境健康,亟需了解近岸沉积物中重金属相关现状。【研究方法】调查过程中自上而下分左右岸共采集沉积物样品85组,利用描述统计分析重金属含量特征,综合相关性分析和主成分分析探讨重金属来源,采用地累积指数法、污染负荷法分析重金属污染程度,并评估其潜在生态风险。【研究结果】平均含量由高至低为Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd;上游至下游,Cu、Zn、Cr、Ni呈小幅波动增加趋势,As、Pb呈小幅波动下降趋势,Cd呈较大波动下降趋势;Cd的污染程度最重,主要来源于农业生产等人类活动,1～4级污染分别占比1.18%、1.18%、18.82%和34.12%,Cr和Ni为无污染,主要是工业生产源和地球化学自然源;中等污染程度(1≤PLI_point<2)的样点占比34.18%,潜在生态风险指数(RI)为19.48～388.62,轻微潜在生态风险、中等潜在生态风险、强潜在生态风险和极强潜在生态风险占比分别为38.82%、42.35%、17.65%和1.18%。【结论】长江下游...     

铁矿石进口门槛收紧

<正>年产能100万吨以下的小钢企或将面临淘汰出局我国钢铁产业管理创新改革终于进入一个实质性的操作阶段。最近,工业和信息产业部制定了《现有钢铁企业生产经营准入条件及管理办法》,要求钢企业粗钢产量100万吨及以上,特钢企业50万吨及以上,才符合钢铁生产经营准入条件,这从生产规模上限制了门槛,表明年产能100万吨以下的小钢企或将面临淘汰出局命运。