A Study of Ore-forming Fluids in the Shimensi Tungsten Deposit, Dahutang Tungsten Polymetallic Ore Field, Jiangxi Province, China

The Dahutang tungsten polymetallic ore field is located north of the Nanling W-Sn polymetallic metallogenic belt and south of the Middle—Lower Yangtze River Valley Cu-Mo-Au-Fe porphyry-skarn belt.It is a newly discovered ore field,and probably represents the largest tungsten mineralization district in the world.The Shimensi deposit is one of the mineral deposits in the Dahutang ore field,and is associated with Yanshanian granites intruding into a Neoproterozoic granodiorite batholith.On the basis of geologic studies,this paper presents new petrographic,microthermometric,laser Raman spectroscopic and hydrogen and oxygen isotopic studies of fluid inclusions from the Shimensi deposit.The results show that there are three types of fluid inclusions in quartz from various mineralization stages:liquid-rich two-phase fluid inclusions,vapor-rich two-phase fluid inclusions,and three-phase fluid inclusions containing a solid crystal,with the vast majority being liquid-rich two-phase fluid inclusions.In addition,melt and melt-fluid inclusions were also found in quartz from pegmatoid bodies in the margin of the Yanshanian intrusion.The homogenization temperatures of liquid-rich two-phase fluid inclusions in quartz range from 162 to 363℃ and salinities are 0.5wt%-9.5wt%NaCI equivalent.From the early to late mineralization stages,with the decreasing of the homogenization temperature,the salinity also shows a decreasing trend.The ore-forming fluids can be approximated by a NaCl-H_2O fluid system,with small amounts of volatile components including CO_2,CH_4 and N_2,as suggested by Laser Raman spectroscopic analyses.The hydrogen and oxygen isotope data show that δ5D_(V-smow) values of bulk fluid inclusions in quartz from various mineralization stages vary from-63.8‰ to-108.4‰,and the δ~(18)O_(H2O) values calculated from the δ~(18)O_(V-)smow values of quartz vary from-2.28‰ to 7.21‰.These H-O isotopic data are interpreted to indicate that the ore-forming fluids are mainly composed of magmatic water in the early stage,and meteoric water was added and participated in mineralization in the late stage.Integrating the geological characteristics and analytical data,we propose that the ore-forming fluids of the Shimensi deposit were mainly derived from Yanshanian granitic magma,the evolution of which resulted in highly differentiated melt,as recorded by melt and melt-fluid inclusions in pegmatoid quartz,and high concentrations of metals in the fluids.Cooling of the ore-forming fluids and mixing with meteoric water may be the key factors that led to mineralization in the Dahutang tungsten polymetallic ore field.     

水中系列氢氧同位素标准物质的研制

我国氢氧同位素国家一级标准物质经过二十余年的使用,现已不能满足需求,急需研制代表当今分析技术水平的新的氢氧同位素国家标准物质。本文研制了系列(4个)水中氢氧同位素标准物质,其中三个采自天然水样,一个为人工配制的贫氘水,三种天然水样基本涵盖了我国境内天然水的氢氧同位素组成范围。每种标准物质随机抽取30瓶的均匀性子样,每份子样做双份分析,进行均匀性检验,四种标准物质的均匀性检验得到的F值都小于相应的自由度的临界值,显示四种标准物质的均匀性良好。标准物质的δ¹⁸O和δD值经过2年的稳定性检验,特征量值变化在不确定度范围,由此判定δD、δ¹⁸O值稳定性良好。采用国际间实验室采用不同原理的方法协同定值,11家国内外实验室分别采用Cr还原法、激光法、H₂-H₂O平衡法、高温热转换元素分析法进行水中氢同位素定值,采用CO₂-H₂O平衡法进行氧同位素定值;定值不确定度显著降低,δ¹⁸O的扩展不确定度小于0.08‰,δD的扩展不确定度小于0.9‰。该标准物质已被国家质检总局批准确为国家一级标准物质,批准号为GBW 04458~GBW 04461。     

江西上饶龙门高岭石-叶蜡石矿的矿物组成及稳定同位素特征

在野外地质工作、镜下观察的基础上,采用电子探针、X射线粉晶衍射、氢氧稳定同位素测试等方法对江西上饶龙门高岭石-叶蜡石矿床矿石进行了分析。其主要组成矿物为高岭石族矿物、叶蜡石和石英,其次有少量的绢云母、黄铁矿和赤铁矿等。矿石中高岭石族矿物Hinckley指数为0.33～0.94,整体属于较无序高岭石,叶蜡石有2M型和1Tc型两种多型,以2M型为主。矿石的δ18O值为4.5‰～6.6‰,δD值为-71.7‰～-98.5‰。综合分析认为该矿床为晶屑玻屑凝灰岩受热液蚀变而成,其成矿热液主要来自大气降水,成矿温度为75℃～300℃,压力<1kb。     

焦家式金矿水－岩交换作用─—成矿流体氢氧同位素组成研究

焦家式金矿位于胶东半岛西北部，矿体赋存于花岗片麻岩－花岗闪长岩类岩石断裂带内，呈破碎黄铁绢英岩化浸染状矿石。矿体中均伴有富含金的成矿前、后中基性脉岩。成矿作用包括乳白色块状黄铁矿石英和（或）伟晶石英脉阶段、含金硫化物石英阶段和方解石石英阶段。三个阶段石英δ￣（１２）Ｏ值平均为１２．４‰、１３．２‰和１４．４‰。计算的石英δ￣（１８）Ｏ＿（Ｈ＿２Ｏ）值平均分别为４．７‰、３．５‰和３．５‰。三个阶段石英流体包裹体水δＤ＿（Ｈ＿２Ｏ）值平均分别为－７３‰、－８０‰和－９２‰。经反演计算，提出成矿流体是中生代大气降水（δ￣（１８）Ｏ＝－１５．５‰，δＤ＝－１１５‰）与５ｋｍ以下深部中基性岩在３５０～４００℃时，有效Ｗ／Ｒ比值从０．０１至０．０５之间交换作用形成。     

论金矿成矿与CO2相关性的实质

根据CO2的形成条件及其与Au的配合能力，金成矿系统矿物流体包裹体的气相成分，有代表性的金矿物的化学成分，具成因意义的共、伴生矿物，认为金成矿与CO2相关性的实质是CO与成矿物质形成羰基配合物、羰基氢配合物迁移至地壳浅部，由于温度、压力骤降，fo2剧增，上述配合物分解(CO、H2逃逸，氧化)形成金矿物沉淀富集成金矿床。     

陆地植物有机分子化合物氢同位素组成及其古环境意义

近年来，随着高温裂解－色谱－同位素质谱技术的发展，使有机分子化合物氢同位素的生物地球化学研究成为可能，并已被应用到湖泊沉积物、泥炭等地质记录的古环境研究中。然而，由于目前对陆地植物有机分子化合物氢同位素组成变化与气候变化之间关系很好的认识，造成了地质纪录中的有机分子化合物氢同位素组成变化解释的不确定性。笔者利用 GC/TE/IRMS 方法初步测定了中国西北地区干旱－半干旱地区现代植物和黄土/古土壤序列中正构烷烃组分（主要来自植物叶蜡）的氢同位素组成。来自34个现代植物（包括21个C3 植物和 13个 C4 植物）的δD值变化为 C27 为－10‰～－200‰、C29 为－115‰～－205‰、C31为－113‰～－226‰。结果表明：与目前人们的认识不同，植物叶蜡的氢同位素组成与植物光和作用方式（C3 或 C4 植物）相关性较弱，而与植物的类型（木本和草本）相关；尽管降雨、温度、光合作用方式等因素可能影响植物氢同位素分馏效应，但植物氢同位素组成更大程度的受控于植物生长来源水中的氢同位素组成。黄土高原西峰黄土/古土壤剖面过云130 kyr正构烷烃组分的平均氢同位素组成变化为－140‰～－190‰。偏正δD峰值对应于相对干旱的黄土沉积阶段（海洋氧同位素阶段2和4），而偏负的 δD 峰值对应于相对湿润的古土壤发育阶段（海洋氧同位素阶段 1、3 和 5）。笔者认为黄土/古土壤序列的有机分子化合物的氢同位素组成记录了东亚季风气候控制下中国北方干旱、半干旱地区植被的演化及相应的气候干/湿变化。     

微波碱性体系消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定固体废物中的六价铬

六价铬Cr(Ⅵ)是建设用地土壤及固体废物环境监测的必测指标之一,为了配套现行土壤环境质量标准,建立操作简便、准确精密的Cr(Ⅵ)前处理和分析测定方法势在必行。本文采用0.1mol/L磷酸氢二钠溶液(pH=9.0)作为提取剂,微波炉消解,在优化的微波消解温度和时间内,保证了对固体样品基体的破坏作用,将晶格中的Cr(Ⅵ)全部释放到溶液中,并有效抑制了Cr(Ⅲ)氧化。用0.45μm滤膜在pH=9.0条件进行过滤后,可以将六价铬(溶液)与三价铬(沉淀)分离,借助电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)完成样品溶液中Cr(Ⅵ)的定量。结果表明:当样品量为1.00g,微波消解温度为90℃,消解时间为20min时能够保证固体废物中Cr(Ⅵ)的完全提取及准确测定。方法检出限为0.057mg/kg,相对标准偏差(n=7)低于3.20%,与HJ 687标准方法进行比对,测得的相对偏差介于-5.6%~7.6%;实际固体废物中Cr(Ⅵ)的加标回收率为94.3%~96.6%。与前人相关的电感耦合等离子体发射光谱法(检出限0.83mg/kg,加标回收率均值87.2%)相比,本方法的检出限更低,样品前处理时间更短,自动化程度高,可应用于环境监测领域。     

四川盆地东部长兴组--飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨

四川盆地上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩是“九五”期间的勘探重点,通过对长兴组-飞仙关组气藏的烃源岩、储层沥青和天然气的地球化学研究,确认了上二叠统的滨岸煤系泥岩和海槽相碳酸盐岩为主要烃源岩,长兴组-飞仙关组气藏天然气主要来源于下伏的上二叠统烃源岩,天然气以垂相运移为主,飞仙关组部分气藏天然气中硫化氢含量较高与储层中膏岩层的分布和热硫酸盐还原作用有关,上述这些特征与沉积相带密切相关。     

西藏列廷冈-勒青拉铅锌铁铜钼矿床成矿流体特征:来自流体包裹体及碳氢氧同位素的证据

列廷冈-勒青拉矿床位于西藏冈底斯北缘多金属成矿带东侧,是该成矿带内一个独特的同时发育Pb、Zn、Fe、Cu、Mo五种元素矿化的典型矽卡岩型矿床.对该矿床成矿流体性质研究有助于解决这种具有不同来源属性的多金属共生矿床的成矿机制等科学问题.基于此,选取与Fe-Cu-Mo矿化和Pb-Zn-Cu矿化密切相关的矽卡岩矿物和脉石矿物,系统开展了流体包裹体和碳氢氧同位素研究,结果显示二者的成矿流体来源相同并经历了相似的演化过程.矽卡岩阶段主要发育富液相包裹体,成矿流体具有高温中高盐度特征.成矿期石英硫化物阶段和成矿后期碳酸盐阶段主要发育富液相包裹体和含子晶的多相包裹体,前者成矿流体温度属于中高温范畴,而盐度分为高盐度和低盐度两类;后者成矿流体温度属于中低温范畴,而盐度同样分为高盐度和低盐度两类,研究表明出现两种盐度截然不同的流体是由于沸腾作用造成的.稳定同位素研究结果显示矽卡岩阶段成矿流体主要源于发生过脱水去气作用的残余岩浆水,石英硫化物阶段和碳酸盐阶段均有大气降水的参与.灰岩地层与正常海相碳酸盐岩相比δ18O明显亏损,表明成矿流体在矿区灰岩地层中大规模运移并发生水岩反应,从而在远端矽卡岩带形成铅锌铜矿化.结合前人及本次研究结果,列廷冈-勒青拉矿床Fe-Cu矿化与Pb-Zn矿化为同一时期岩浆活动的产物,但分别与不同属性的岩浆有关.降温冷却、流体混合作用以及pH值的变化是控制列廷冈-勒青拉矿床金属沉淀的重要因素,而成矿温度和岩浆属性的差异是造成成矿元素在空间上分带的主要原因.     

基于多种方法的宝坻新井水位异常分析

针对天津宝坻新井(117.4°E, 39.7°N)水位阶变异常, 选取该井及周边水体进行水化学分析, 结果表明宝坻新井水主要为大气降水成因, 存在一定的水岩作用, 周边水体与宝坻新井水之间没有明显水力联系; 采用有限单元法模拟了水坝泄水对宝坻新井的加卸载影响, 结果显示水坝泄水的应变量不足以引起宝坻新井水位的大幅阶变; 通过调和分析及含水层参数计算可知2017年以来宝坻新井潮汐参数及含水层水文介质参数未发生明显变化。 据此推测, 宝坻新井水位异常可能与局部应力小幅调整过程中宝坻断裂及其次级断裂蠕动有关。 本文采用的多种方法结合的异常分析思路可为今后判别地下水位异常干扰提供参考。