新疆北部镁铁-超镁铁质岩的PGE成矿问题

铂族元素(PGE)矿化主要与镁铁-超镁铁杂岩有关,成矿类型主要为岩浆型矿床,这类PGE矿床的形成主要依赖两个条件:一是岩浆中富含PGE;二是具备PGE从岩浆中分离和富集的机制,主要是在岩浆演化过程中硫达到饱和。新疆北部镁铁-超镁铁质杂岩发育,并产有喀拉通克、黄山、黄山东、图拉尔根4个大型铜镍矿床和香山、土墩、葫芦、白石泉等中、小型铜镍矿,以及香山西、尾亚等中型钒钛磁铁矿矿床,但迄今尚未发现成型的PGE矿床。文中通过对PGE矿床的形成机制与镁铁-超镁铁杂岩源区特征研究,探讨了北疆地区PGE矿床的成矿问题。综合分析认为,新疆北部后碰撞镁铁-超镁铁质岩的岩石类型为经过了分离结晶形成的铁质岩石系列,是PGE矿床的有利容矿岩石;矿床的Sr、Nd、Pb、O、Os和S同位素和含矿岩石地球化学特征表明,铜镍硫化物矿床含矿岩浆在岩浆演化和成矿过程中有地壳物质加入并可导致硫化物熔离作用,说明在成矿机制上也存在形成岩浆型PGE矿化的条件。新疆北部PGE矿化微弱的原因可能在于该区广泛发育的亏损型地幔源(具正的εNd值特征),这一亏损型地幔可能部分源于洋壳熔融,与产于后碰撞造山带环境、发育于"洋壳"或"不成熟"陆壳基底之上有关,由此决定了原始岩浆为贫PGE的源区,因此不利于PGE的富集成矿。     

山东土堆－沙旺金矿床同位素组成特征及矿床成因讨论

土堆－沙旺金矿床位于胶莱盆地东北缘, 为胶东东部牟平－即墨成矿带的重要组成部分。石英流体包裹体Rb－Sr等时线年龄为119±10 Ma,与胶东大规模成矿时间一致。矿石硫化物硫同位素组成δ34S介于8.50‰～12.72‰之间, 成矿热液δ34S∑S=10.03‰, 铅同位素组成中206Pb/204Pb＝17.12～17.86, 且具有低μ高ω特征, 指示成矿物质来源于下地壳或地幔。氢氧同位素δ18OH2O值为+1.96‰～＋7.71‰, δD为–68.64‰～–86.47‰, 显示成矿流体主体为岩浆水, 并有部分后期大气水的参与。矿石铅同位素与同期脉岩组成接近, 且具有线性特点, 指示二者可能与早白垩世华北克拉通东部构造体制转化所引起的壳幔岩浆混合作用有关。     

样品前处理过程中多环芳烃的稳定碳同位素分馏

利用多环芳烃标准样品连续和穿插进样相结合的方式,检验了气相色谱-燃烧-同位素比质谱仪(GC-C-IRMS)测定多环芳烃单体碳同位素比值(δ13C)的稳定性和准确性,观察了测定过程中色谱柱的分离效果。结果表明,出峰面积和分离程度是影响化合物δ13C平行性的主要原因。通过多次实验,分析了样品前处理过程中多环芳烃各个化合物稳定碳同位素的分馏情况,包括凝胶渗透色谱(GPC)和硅胶柱等净化过程,以及旋转蒸发和氮气吹扫等浓缩过程。实验表明,各前处理过程中样品内多环芳烃的稳定碳同位素分馏均不明显,其中硅胶柱净化过程相比GPC过程对样品中多环芳烃的δ13C影响较大,但总体上仍未超过未处理标样δ13C值的2倍标准偏差范围。旋转蒸发和氮吹过程对样品中多环芳烃的δ13C影响程度相当,都位于未处理标样δ13C值1倍标准偏差以内的水平。     

碳酸盐岩碳同位素地层学研究中数据的有效性

碳酸盐岩碳稳定同位素组成数据能否有效地反应原始大洋的同位素组成是稳定同位素地层学研究成败的关键,因此,如何准确地判断碳同位素比值的有效性成为该稳定同位素地层学研究中的焦点问题之一。碳同位素值有效性受成岩作用、地层缺失、样品处理过程等多方面因素影响,但成岩作用是诸多因素中最普遍、最主要的,因而正确判别碳同位素值可靠性通常也就是对样品及其同位素组成经受成岩改造程度的评定。确保碳同位素测试结果可靠应主要把握前期严格选样和后期数据分析两个重要环节。前期选样包括野外和室内两步,是在宏观尺度上对数据可靠性的把握;后期数据分析则主要是在严格选样的基础上,利用碳(及附带的氧)同位素自身数据特征以及借助Mn、Fe、Sr等微量元素特征从元素级别的微观角度对同位素值有效性做出进一步判别。     

河南栾川百炉沟铅锌矿床地质、流体包裹体和稳定同位素地球化学

百炉沟矿床是近年来在盛产斑岩_矽卡岩型钼矿床的河南栾川地区新发现的一处铅锌矿床,位于豫西南牛心剁穹状背斜之西侧,与栾川地区的南泥湖、三道庄、上房沟、马圈等斑岩型及斑岩_矽卡岩型钼矿床相毗邻。矿体呈脉状、板状产在中元古界变质碳酸盐岩-碎屑岩层中,受NWW向层间断裂构造控制。矿石由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英、方解石等矿物组成。矿石中石英和闪锌矿所捕获的原生流体包裹体有富液体气液两相包裹体、富气体气液两相包裹体、纯气体包裹体、含子矿物三相包裹体等4种类型,邻近分布,其均一温度相近,表明成矿过程中可能存在流体沸腾作用。气液两相包裹体的均一温度为180～327℃,以中温（250～260℃）为主;盐度 w (NaCl_eq)为4.0%～14.0%,以5.0%～9.0%为主;依据均一温度峰值所对应的压力（38.94～44.87 MPa）,求得成矿深度为1.44～1.66 km。表明该矿床明显具有浅成、中温、低盐度热液成矿的特征。单个流体包裹体的气相成分至少有纯H₂O蒸汽、N₂+CO₂+CH₄、N₂+CO₂和N₂+CH₄等4种组合。矿石中石英和方解石内包裹体水的δD_V-SMOW为-76‰～-90‰,方解石的δ¹³C_V-PDB为-0.44‰～1.80‰,选取所对应的流体包裹体均一温度,计算得到包裹体水的δ¹⁸O_水为2.51‰～10.96‰,反映出成矿流体的主体为岩浆热液。矿石中硫化物的δ³⁴S_V-CDT为-1.2‰～10.9‰,其峰值（1‰～2‰）与该地区斑岩型钼矿床中的硫化物相近,指示其具有岩浆来源硫的特征。矿石中硫化物²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.552～18.426,²⁰⁷Pb/^{204Pb=15.451～15.5794,208Pb/204Pb=38.264～39.637,反映出成矿金属主要来自于岩浆,有少量地层岩石铅的加入。百炉沟铅锌矿床应属受层间构造控制的中温岩浆热液充填-交代矿床。}     

内蒙古拜仁达坝及维拉斯托银多金属矿床的硫和铅同位素研究

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床,文章对其开展了硫和铅同位素研究。结果表明,拜仁达坝矿床矿石中硫化物的δ34S值为-4.0‰～+1.6‰,维拉斯托矿床矿石中硫化物的δ34S值为-0.8‰～+2.0‰,与岩浆热液型矿床的硫同位素值接近,表明这2个矿床中的硫主要来自岩浆。拜仁达坝矿区43件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.333～18.515,207Pb/204Pb值为15.532～15.656,208Pb/204Pb值为38.057～38.610;维拉斯托矿区20件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.304～18.377,207Pb/204Pb值为15.520～15.610,208Pb/204Pb值为38.112～38.435。拜仁达坝东矿区矿石中的铅同位素组成与维拉斯托矿区相似,变化范围小,相对贫放射性铅同位素,并且均为混合铅。矿石中的铅可能来自围岩地层及深源岩浆。     

内蒙古西沙德盖钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

西沙德盖钼矿床是近年来在内蒙古中西部地区找到的一处中型钼矿床。钼矿化在西沙德盖斑状钾长花岗岩株及其与太古界乌拉山群变质岩接触带内呈浸染状和脉状产出,并且构成透镜状矿体。本次研究过程中,对9件代表性辉钼矿样品进行了Re-Os同位素年龄测定,Re-Os同位素模式年龄值变化范围为222.4～226.3 Ma,等时线年龄为(226.4±3.3) Ma,与赋矿围岩花岗斑岩的成岩年龄一致,由此认为西沙德盖钼矿床与斑状钾长花岗岩的形成时间均为晚三叠世,属印支晚期构造_岩浆活动的产物。结合矿区外围其他钼矿床同位素年龄数据,可以推测,内蒙古中西部大规模钼矿化发生的时间为印支晚期。古大陆内部张裂构造作用所诱发的岩浆活动是导致钼矿床形成的主导因素。     

13X分子筛活化及其对氧气转移时吸附/解吸过程中氧同位素分馏效应的研究

在激光BrF5法分析硅酸盐和氧化物矿物的真空提取流程中,通常采用氧气作为工作气体来测定样品的氧同位素组成。这需要使用分子筛吸附并转移氧气到质谱进样系统,而分子筛的活化对于有效吸附和解吸氧气至关重要,否则会引起分析过程中的氧同位素分馏。通过采用13X分子筛进行多组实验分析,笔者发现用不同活化程度或中毒失活分子筛沸石转移时可能存在氧同位素分馏。在低温下分子筛是不能够活化的(或活化不完全),吸附能力很低,所测定的δ18O值是波动的。在200℃马弗炉中预加热24h,然后迅速转移到温度为100℃、真空度为10-3Pa系统中加热12h的分子筛,对氧气吸附能力很强,氧同位素分析的绝对误差为±0.05‰(1σ),能够满足地球化学氧同位素分析的要求。如果分子筛受BrF5污染,其吸附能力大为降低,测定的δ18O值呈下降趋势,氧同位素分馏高达0.7‰。如果分子筛受水汽污染,质谱接受电压不断地降低,存在解吸温度下的再吸附过程,测定δ18O值呈上升趋势。因此,分子筛在使用前要在适当条件下的活化,在发现污染或测量值发生波动变化时要及时更换,否则难以保证氧同位素分析数据的可靠性。     

塔里木盆地寒武系层序地层格架

通过露头、钻测井及地震层序地层特征综合分析,建立了塔里木盆地寒武系三级层序地层格架,将寒武系划分出6个可全盆地追踪与对比的三级层序。结合反映全球海平面相对变化的全岩碳同位素旋回与反映沉积古水深相对变化的沉积旋回的对比分析,可将塔里木盆地寒武系三级层序分为主要受全球海平面变化控制形成的全球海平面层序(层序CSQ2、CSQ4、CSQ5、CSQ6)及主要受地区性构造沉降作用控制形成的构造层序(层序CSQ1、CSQ3)2类。塔北轮南地区寒武系台地边缘总体呈现由早寒武世的缓坡向中—晚寒武世的镶边台地的演变以及由西向东的进积叠置型式,推测主要与寒武纪全球海平面总体微弱下降及塔里木盆地基底沉降速率总体稳定且较小有关。