低温平衡ZnS-PbS-FeS-H_2S四组分体系的热力学分析

本文介绍了热力学相图在浅成低温热液硫化物矿床中的应用,并以三江地区金顶铅锌矿床中的矿物含量为例进行定量分析。一方面在相同温度下,浓度与矿物(组合)之间存在对应关系,并且一些矿物(组合)对应特定的酸碱条件,例如在400K和105Pa条件下,黄铁矿与方铅矿的组合在碱性环境下稳定,而方铅矿与闪锌矿的组合在酸性环境中稳定,且酸性条件下当lg[Pb2+]≥-11.29时,才开始出现方铅矿;另一方面对比了298.15K和400K条件下矿物共生组合的及介质pH值的变化情况,并得到400K条件下形成矿物或矿物组合所需离子的浓度更高。     

湘黔地区下寒武统黑色岩系中镍-钼矿床黄铁矿的成因

重点研究了贵州遵义中南村和湖南张家界三岔镍-钼多金属矿床的黄铁矿,矿床成因为热水喷流沉积型.黄铁矿样品S/Fe比值的平均值为2.0093-2.048,成分特征均属于铁亏损型,说明其形成温度低.Co/Ni变化范围为0.077~4.5,均值为2.197.据Co/Ni的比值可以判断本区的黄铁矿主要为热液成因,矿化物质来源为热水喷流体系内的热液.成分图解标型显示,黑色岩系中高ω(Co+Ni)/ω(Fe)的黄铁矿和高ω(As+Se+Te)/ω(S)的黄铁矿均大量出现,可能与热水喷流沉积的温差变化范围较大有关.而并非正常沉积的产物.S/Se比值为950.8-1059.9,说明生成环境均一程度较高,而且海水温度比较高.由中南村镍-钼矿床的Se/Te值也能判明其为热液成因.关于黄铁矿的研究对本区镍-钼矿床的寻找有重要意义.     

早子沟金矿黄铁矿标型特征及其地质意义

早子沟金矿位于西秦岭同仁—夏河—岷县金成矿带,矿区赋矿地层为三叠纪中统古浪堤组一段细碎屑岩,中性岩脉大量发育。矿体产于地层、脉岩及其接触带中,严格受断裂构造控制。本文通过对不同期次、不同矿石类型的黄铁矿进行分布、形态、矿物组合、元素组成以及硫同位素的研究,发现不同矿石类型的黄铁矿形成于不同的深度和地质环境;主成矿期黄铁矿以五角十二面体为主,常具碎裂结构;严重亏铁亏硫,ω(Au)/ω(Ag)=5.54,ω(Co)/ω(Ni)=4.2,类似于卡林型金矿特征,又兼有岩浆型矿床的特征;矿体中黄铁矿硫同位素δ34S‰变化范围-7.43‰～-8.62‰,与围岩黄铁矿硫同位素组成接近,说明硫主要来源于沉积地层,同时由于构造活动和岩浆侵入作用对硫同位素分馏产生了一定影响,使重硫有所富集。     

云南建水水草冲铜矿矿床地质特征及成矿物质来源

本文通过研究云南建水水草冲铜矿地质特征、围岩玄武岩和矿石矿物的微量元素、S、C、O同位素的组成,示踪了该矿床的成矿物质来源和性质。研究结果表明,云南建水水草冲铜矿位于滇东南哀牢山变质体北侧,容矿围岩为峨眉山玄武岩,矿体受北东向逆断层及其次级断裂控制,延深大于延长,形状不规则,矿体内多夹灰岩角砾及矿化玄武岩角砾,矿石矿物主要为黄铜矿,矿化蚀变以硅化、碳酸盐化、绿泥石化为主。水草冲铜矿黄铜矿与黄铁矿稀土元素具有相同的稀土元素组成与含量,ΣREE平均为1.901×l0-6,富集轻稀土元素,轻重稀土元素比(LREE/HREE)平均为8.188,（La/Yb）N值平均为10.259;δEu值平均为0.977;Ce呈现弱负异常,δCe值平均为0.808。黄铁矿中的Co/Ni比值为0.835,显示水草冲铜矿床为中温热液矿床;黄铁矿的Y/Ho比值平均为38.23,表明水草冲铜矿床的成矿流体为混合来源。结合黄铁矿的稀土微量元素特征,推断水草冲铜矿床的成矿流体是Cl多于F的流体。S的来源复杂,黄铁矿δ34SCDT（‰）的变化范围（18.3~29.4）与海水硫酸盐(海相蒸发岩)的δ34S值接近或略低;黄铜矿δ34SCDT（‰）变化范围是-0.5~10.1,表明有深部硫的参与。δ13C V-PDB（0.9‰~2.6‰）,δ18O V-SMOW（14.3‰~15.9‰）反映了方解石流体可能为热液循环萃取沉积岩地层混合形成。综上,推测成矿物质为后期构造热液萃取围岩（玄武岩和灰岩等）所得,其中铜主要来自于玄武岩本身,而硫的来源以地层硫为主。     

黄铁矿形貌标型特征的研究进展

黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物矿物,常以立方体、八面体和五角十二面体等形态产出。研究表明,特定形貌黄铁矿在形成温度、压力、pH、Eh、氧逸度和硫逸度等方面差异明显,因此,黄铁矿形貌标型特征可以提供丰富的地质信息。目前,国内外黄铁矿形貌研究主要采用野外采样分析法和高温高压实验模拟两种方法。在常规的野外研究中,金矿床中黄铁矿形貌研究程度比较高,且将红外显微镜应用到黄铁矿内部结构分析和包裹体测温取得了突破性的成果,但是红外光难在高温条件下透过黄铁矿这一问题仍有待解决;室内高温高压实验研究主要通过合成黄铁矿的方法观察黄铁矿的生长习性,因研究方法的不同和实验技术条件的限制,目前得到的黄铁矿形貌标型尚不统一,黄铁矿形貌标型研究仍然需要突破和完善。     

河北丰宁银多金属矿床黄铁矿热电性特征及其指示意义

丰宁银多金属矿床位于华北克拉通北缘冀北成矿区内,是该地区重要的银多金属矿床之一。为了更好地探究矿床成因并进行矿区深部、外围找矿预测,对丰宁银多金属矿床牛圈银(金)矿区不同成矿阶段矿石中黄铁矿热电性标型特征进行了研究。结果表明该矿床黄铁矿热电系数变化范围为26～367μV·℃^-1,主要集中在200～330μV·℃^-1范围内,黄铁矿热电导型全部为P型,热电系数平均值为267μV·℃^-1。从1190 m到1110 m范围内约80 m的垂直空间内,热电系数变化梯度为0.74μV·℃^-1·m^-1,变化梯度较小。综合来看,目前牛圈银(金)矿区所揭露的仅为浅部矿体,深部矿体还没有披露,并且矿体剥蚀较浅,深部尚有很大找矿远景。另外,利用黄铁矿热电系数与其形成温度的经验公式计算得出本区黄铁矿的形成温度范围为147～281℃,主要集中在180～280℃,与流体包裹体均一测温结果的变化范围基本一致,表明该矿床为中低温矿床。     

鄂西地区上泥盆统碳质粉砂岩及黄铁矿地球化学特征

晚泥盆世弗拉期—法门期(F-F)之交生物大灭绝事件一直是被学者关注的热点,事件的起因与机制并没有定论。前人对华南地区事件期沉积序列、地层同位素、底栖、微体生物和维管植物的类型及演化进行了研究。但对事件起始期下Kellwasser事件研究较为薄弱,对其古气候、古环境认识尚不足。针对这些问题,本文对鄂西地区上泥盆统黄家磴组碳质粉砂岩与沉积黄铁矿微量元素与硫同位素进行测试分析,探讨了下Kellwasser事件期气候与环境。研究获得下列认识：1)晚泥盆世弗拉期鄂西地区为淡水环境,气候潮湿,水温约为31℃;2)受陆源营养物质供给的影响,海洋中生物生产力较高,大量沉积有机质分解,厌氧带向下扩张,造成水体氧化—还原带分层;3)大气氧含量介于17.23%～21.18%,黄铁矿δ³⁴S介于-12.01‰～-4.67‰,均未见明显波动;4)下Kellwasser事件未表现出明显的火山喷发、海水缺氧与构造作用成因的特征。研究成果为理解F-F生物大灭绝事件起因提供了参考,也丰富了中-上扬子地区晚泥盆世古气候、古环境认识。     

Metallogenic age and fluid evolution of the Kangshan Au-polymetallic deposit in the southern margin of the North China Craton: Constraints from monazite U-Pb age,and in-situ trace elements and S isotopes of pyriteSCIEI北大核心CSCD

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。     

西藏甲玛矿床磁黄铁矿微量元素特征及其与金富集沉淀的耦合机制

【研究目的】甲玛矿床是西藏冈底斯成矿带最重要的斑岩成矿系统之一,具有斑岩、矽卡岩、角岩、脉状金矿四位一体矿体结构,形成了丰富的矿物种类和多样的金属矿化。其中,磁黄铁矿作为重要的金属矿物之一,其矿物地球化学特征以及与金矿化的耦合关系一直不明确。【研究方法】此次,以甲玛斑岩成矿系统外围和远端的不同产状的磁黄铁矿为研究对象,基于详细的野外地质调查和镜下鉴定,通过激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析方法（LAICP-MS）对不同产状的磁黄铁矿开展测点分析和扫描分析,详细揭示其地球化学特征。【研究结果】结果显示,甲玛矿床磁黄铁矿主要富集Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Se,弱富集Pb、Bi、Sb、Te、Ag、As,而Mo、Cd、In、Sn、Ba、W、Au、Tl、Th、U等元素含量较低。其中,矽卡岩中的磁黄铁矿具有较高的Co/Ni比值,能有效揭示其岩浆热液成因,而角岩中磁黄铁矿可能继承了一定的沉积特征。【结论】甲玛矿区磁黄铁矿的Cu、Zn、Pb含量变化特征与矿床空间矿化规律一致。矽卡岩中的块状磁黄铁矿与金矿化关系密切,金主要呈他形、不规则的独立金矿物产于磁黄铁矿的孔隙和粒间。同时,金的富集和沉淀可能与富铋的熔体有关。创新点：磁黄铁矿是甲玛超大型斑岩成矿系统中典型的金属矿物之一,其微区原位分析清晰揭示其微量元素地球化学特征和矿物成因,同时,证实矽卡岩中磁黄铁矿的高品位金与成矿流体中的富铋熔体有关。