云南澜沧老厂深部斑岩钼(铜)矿成矿物质来源的同位素地球化学证据

通过对云南澜沧老厂深部斑岩钼(铜)矿的S、Pb、H、O同位素地球化学特征的综合分析研究,探讨了隐伏斑岩型矿床的成矿物质来源.研究表明:斑岩钼(铜)矿体主要硫化物的δ34S在3.99‰～+1.8‰之间,平均值为- 1.32‰,分布范围较窄,指示硫具有壳-幔混合源特征;隐伏的成矿花岗斑岩和矿石中主要硫化物的铅同位素组成的变化范围和平均值均具明显的相似性,206pb/204pb比值变化于17.863～ 18.701之间(平均值为18.411),207pb/204 Pb值变化于15.448～15.733之间(平均值为15.628),208 Pb/204 pb值变化于37.753～39.104之间(平均值为38.615),指示矿区斑岩型矿体中的原始铅具有壳-幔混合源的特点,深部地幔也是重要源区之一;斑岩型钼(铜)矿体脉石矿物石英的δ18QH2O在-9.51‰～+9.41‰之间,δD在- 93‰～- 46.2‰之间,指示斑岩矿体成矿流体介质水既有岩浆水又有大气降水,其中,在远离主岩体的外接触带大气降水(雨水)参与成矿的程度相对较高.     

保山镇康地块矽卡岩型铅锌矿床成因初探

保山镇康地块是"三江"南段重要的铅锌多金属成矿区之一,地质构造复杂,铅锌成矿地质条件优越,其中核桃坪与芦子园是近年发现的两个大型铅锌矿床,矿床受近NE向断裂、背斜轴部和地层控制明显,上寒武统核桃坪组与沙河床组大理岩化灰岩为主要赋矿地层,近矿围岩矽卡岩化强烈,流体包裹体,Pb、S、H、O同位素和微量元素等地球化学对比研究表明:核桃坪和芦子园铅锌矿床均经历了中温、高温两个矿化阶段;核桃坪铅锌矿床矿石铅同位素较芦子园铅锌矿床有较高的比值和较大的变化范围,均以高μ值为特征,属于放射性成因铅,暗示其成矿物质以壳源铅为主;硫化物硫同位素均多为较低正值并呈塔式分布,具有岩浆硫特征,两者均无生物硫酸盐热化学还原作用的参与,其中硫同位素分馏已达平衡;与硫化物共生的石英δDH2O(-109‰~-91‰)和δ18OH2O(-4.3‰~2.3‰)同位素研究表明核桃坪矿床成矿流体主要来自深部岩浆水,并遭受后期大气降水或地层水的混合;核桃坪矿床与芦子园矿床的微量元素具有岩浆热液型矿床特征,不同于VMS型、MVT型铅锌矿床。因此,笔者认为两个矿床应属于与深部隐伏岩体有关的中-高温矽卡岩型铅锌矿床,矿区深部隐伏岩体的侵入产生岩浆热液并携带Pb、Zn等成矿物质与地层水或大气降水混合,在背斜轴部与NE向断裂的交汇处形成该类型矿床。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

西藏驱龙斑岩铜矿床岩浆演化过程中的Cu同位素分馏

随着同位素测试技术的发展,高温下重同位素分馏逐渐运用到地球化学领域.为了探索岩浆演化过程中是否会发生Cu同位素分馏,文章对西藏驱龙斑岩铜矿床同来源、不同演化阶段的两套岩浆岩(闪长岩包体和花岗闪长岩)进行了Cu同位素测试.测试结果显示,闪长岩包体的δ65Cu值集中在+0.08‰-+0.35‰之间,平均值为+0.25‰,花岗闪长岩的δ65Cu值为+0.42‰～+0.87‰,平均值为+0.60‰.△65Cu花岗闪长岩-闪长岩包体≈+0.4‰,并且δ65Cu值与样品w(SiO)变化存在一定的正相关性.结合地质学及同位素方面考虑,花岗闪长岩和闪长岩包体的Cu同位素组成差异可能是岩浆演化过程中发生了Cu同位素分馏所致.在驱龙矿区中新世岩浆演化过程中,随着岩浆去气作用,63Cu随HS-、Cl-等挥发分优先进入气相,导致残留岩浆熔体相对富集65Cu.此外,两者的Cu同位素组成差异也可能与岩浆演化过程中斜长石、角闪石、黑云母等矿物的不断结晶分离有关,矿物结晶分离时,基性矿物富集63Cu,而残余熔体则富集65Cu.     

Salinity reflux and dolomitization of southern Australian slope sediments: the importance of low carbonate saturation levels

Anomalously saline waters in Ocean Drilling Program Holes 1127, 1129, 1130, 1131 and 1132, which penetrate southern Australian slope sediments, and isotopic analyses of large benthic foraminifera from southern Australian continental shelf sediments, indicate that Pleistocene–Holocene meso‐haline salinity reflux is occurring along the southern Australian margin. Ongoing dolomite formation is observed in slope sediments associated with marine waters commonly exceeding 50‰ salinity. A well‐flushed zone at the top of all holes contains pore waters with normal marine trace element contents, alkalinities and pH values. Dolomite precipitation occurs directly below the well‐flushed zone in two phases. Phase 1 is a nucleation stage associated with waters of relatively low pH (ca 7) caused by oxidation of H₂S diffusing upward from below. This dolomite precipitates in sediments < 80 m below the sea floor and has δ¹³C values consistent with having formed from normal sea water (? 1‰ to + 1‰ Vienna Pee Dee Belemnite). The Sr content of Phase 1 dolomite indicates that precipitation can occur prior to substantial metastable carbonate dissolution (< 300 ppm in Holes 1129 and 1127). Dolomite nucleation is interpreted to occur because the system is undersaturated with respect to the less stable minerals aragonite and Mg‐calcite, which form more readily in normal ocean water. Phase 2 is a growth stage associated with the dissolution of metastable carbonate in the acidified sea water. Analysis of large dolomite rhombs demonstrates that at depths > 80 m below the sea floor, Phase 2 dolomite grows on dolomite cores precipitated during Phase 1. Phase 2 dolomite has δ¹³C values similar to those of the surrounding bulk carbonate and high Sr values relative to Phase 1 dolomite, consistent with having formed in waters affected by aragonite and calcite dissolution. The nucleation stage in this model (Phase 1) challenges the more commonly accepted paradigm that inhibition of dolomitization by sea water is overcome by effectively increasing the saturation state of dolomite in sea water.     

豫西东闯金矿床流体包裹体及稳定同位素研究

东闯金矿床位于华北板块南缘的小秦岭金成矿带中部地区。矿体呈脉状、透镜状赋存于东西向压扭性断裂中,赋矿围岩为太古界太华群变质岩系。成矿作用可分为4个阶段,从早到晚,流体包裹体均一温度分别为296~342℃、257~341℃、250~314℃和175~267℃;对应流体盐度w(NaCleq)为5.23%~6.63%、1.63%~8.77%、3.38%~8.61%和8.55%~11.1%,以5%~9%为主,流体成分以H2O-NaCl-CO2为主。估算成矿压力为100~160MPa,静岩压力深度3.6~5.3 km。包裹体水的δDV-SMOW值为-49‰~80.2‰,多数在50‰~60‰之间,δ18O水计算值为3.33‰~7.88‰。碳酸盐矿物δ13CV-PDB为-5.1‰~-1.3‰,δ18OV-SM为9.9‰~15.29‰。矿石硫化物的δ34SV-CDT为-2.75‰~5.52‰,均值1.11‰,而其206Pb/204Pb=16.973‰~17.068‰、207Pb/204Pb=15.322‰~15.394‰、208Pb/204Pb=37.323‰~37.491‰。流体包裹体研究以及H-O、S、C、Pb同位素结果表明,东闯金矿床的成矿流体主要来自深部岩浆,矿质主要来自太华群地层。该矿床为低盐度、中成、中高温岩浆热液型金矿床。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床稳定同位素特征及其地质意义

查岗诺尔铁矿是西天山阿吾拉勒铁成矿带的一大型磁铁矿床,赋存于石炭系大哈拉军山组火山-沉积岩系,根据矿石组构和矿物组合特征,可以划分为岩浆期和热液期(包括矽卡岩亚期)两个成矿期.该矿的矿床地球化学研究比较薄弱,本文针对不同成矿阶段的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方解石,利用同位素质谱测试方法,开展C、O、S等稳定同位素特征研究.结果表明:从岩浆期到矽卡岩期,磁铁矿的δ18OSMOW主要表现出岩浆热液的特征,但呈降低的趋势(2.4‰～1.9‰),指示围岩蚀变等热液活动对成矿流体的改变;岩浆成矿期和矽卡岩期δ34SV-CDT主要显示岩浆来源(0.8‰～7.3‰),但岩浆期可能有少量地层硫或海水硫的混入(δ34SV-CDT＞ 10‰);成矿晚期阶段的方解石δ13CPDB-δ18OSMOW呈正相关,指示可能存在不同类型NaCl浓度混合或流体-围岩之间的水岩反应,大理岩为成矿作用提供了部分的成矿物质.研究认为成矿早期以岩浆流体的结晶分异作用为主,而晚期阶段矽卡岩化及其退蚀变作用是铁富集成矿的主导因素.     

高Rb/Sr岩石样品中Sr同位素多接收等离子体质谱分析校正方法研究

在利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)进行Sr同位素研究中,⁸⁷Rb对于⁸⁷Sr干扰严重。岩石样品经化学分离后,若Rb/Sr≤0.0005,可以采用传统的Rb干扰扣除方法对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值进行准确校正;但如果样品经化学分离后仍含有较高的Rb/Sr比,同量异位素的干扰不能完全消除,则无法准确校正⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值,直接影响测试结果的准确度。本文针对Rb含量较高的地质样品设计两组实验,确定了⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值与Rb/Sr元素含量比值的关系曲线,并在理论分析的基础上,提出包含同位素分馏校正在内的重叠干扰校正方法。通过实际地质样品验证,该校正方法在较高含量Rb元素共存(Rb/Sr<0.2)的Sr纯化液中,能够较为准确地测量⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值,降低了MC-ICPMS分析地质样品中Sr同位素时对化学分离步骤的要求。而对于Rb/Sr>0.2的地质样品,因仪器分馏效应和记忆效应影响,测试精确度大大降低,无论采用何种校正方法均无法得到准确的Sr同位素组成。     

山东金刚石碳同位素组成的二次离子质谱显微分析

华北克拉通山东金刚石晶体生长的多阶段性及碳同位素组成已被人们关注,但很少有人对不同阶段金刚石及其内部的碳同位素组成变化进行分析。本文利用二次离子质谱(SIMS)微区分析技术对山东金刚石晶体内部不同阶段生长的δ13C进行了原位测试分析,得出山东金刚石δ13C的变化范围在-5.6‰～-2.01‰,平均值为-3.63‰,与前人对华北克拉通金刚石碳同位素组成测试值(δ13C在-14.71‰～-0.46‰,主要集中在-9‰～-4‰之间)大致相同,位于全球橄榄岩型金刚石及幔源碳同位素组成主要范围(-8‰～-2‰)内。结合金刚石生长环带阴极发光图像,认为金刚石自核心部位至边缘,在同一期生长环带内,其δ13C值呈变重趋势;在多期复杂生长环带之间,δ13C值因结晶时的地质环境不同而存在差异。δ13C值的这种变化揭示了该地区金刚石复杂的生长环境,为解析华北克拉通地幔碳循环提供了定量数据。     

湖南金船塘锡铋矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

湖南东坡矿田位于南岭成矿带的西段,构造位置上处于扬子板块与华夏板块的对接地带,矿田内以千里山岩体为中心,发育一系列与燕山期花岗质岩浆作用有关的超大型、大型和中型钨锡钼铋多金属矿床。金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一个以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床。本文对该矿床的矽卡岩型矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年。结果显示,辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为157.2±2.8Ma至162.4±2.4Ma,加权平均值为159.8±2.9Ma,对应的Re-Os等时线年龄为158.8±6.6Ma;这些年龄数据与柿竹园矿床辉钼矿的Re-Os等时线年龄(151.0±3.5Ma)在误差范围内基本一致,亦与区内千里山岩体锆石U-Pb年龄(152±2Ma)接近,指示金船塘Sn-Bi矿床与区内花岗岩具有密切的时间和成因关系。结合区域上已有的研究成果,包括金船塘矿床在内的东坡矿田的成岩成矿作用主要集中在149～161Ma,与南岭地区大规模的钨锡多金属成矿作用时限(150～160Ma)一致;另外,区域上的研究表明,幔源物质广泛参与了湘南钨锡矿集区晚中生代的成岩成矿作用,指示该区中-晚侏罗世爆发式的成岩成矿作用可能是区域地壳拉张-岩石圈伸展减薄背景下,强烈的壳幔相互作用的结果。